Ядерная энергия, радиация

Хотя большинство обычных предметов не радиоактивно, ядерная энергия , как мы увидим при изучении этой главы, очень важна в повседневной жизни. Однако прежде необходимо понять, что означают термины радиоактивность и радиация или излучение, так как их очень часто понимают неправильно. [c.303]

Способность многих нерастворимых окислов в форме водных суспензий сорбировать катионы или анионы часто усложняет проведение операций аналитического разделения, так как удалить ионы примесей очень сложно. Это явление неоднократно объяснялось различными причинами, однако его исследование как одной из областей химии ионного об-мена началось лишь после открытия, сделанного в 1943 г. [1]. Исследователи обнаружили, что нерас/ творимое соединение фосфат циркония можно применить для отделения урана и плутония от продуктов деления. С тех пор ионообменниками этого типа начали интересоваться в ряде стран причиной тому была их высокая устойчивость к действию ионизирующей радиации, высоких температур и большинства химических реагентов. Особое внимание к ним было проявлено в тех странах, в которых планировалось использование ядерной энергии, что связано с химической переработкой ядерного топлива, материалов, используемых в качестве замедлителей, и охлаждающей воды в реакторах, работающих при высоких температурах и давлениях. [c.113]

В радиационно-хим. установках используют долгоживущие изотопные источники излучения (чаще всего Со) мощностью до 50 кВт и ускорители электронов (энергия 0,5—1,5 МэВ, мощность до 100 кВт). Перспективные источники — радиац. контуры, позволяющие комплексно использовать ядерное горючее. Радиац. контур состоит из генератора активности, облучателя радиационно-хим. установки, соединяющих их коммуникаций и устройств для перемещения по контуру рабочего в-ва. В генераторе, расположенном вблизи активной зоны ядерного реактора, рабочее в-во захватывает нейтроны с образованием короткоживущих радионуклидов, у-излучение к-рых затем используется в облучателе. В опытных радиац. контурах примен., напр., индий-галлиевый сплав разрабатываются пром. радиац. контуры такого же типа, а также с рабочими в-вами на основе и. Мощность радиац. контуров — 10 — 10 кВт получаемое 7-излучение в 5—10 раз дешевле излучения Со, [c.489]

Вулканизацию можно проводить, используя энергию радиации. Благодаря большой проникающей способности ядерных излучений при достаточно мощных излучателях можно получать однородные массивные изделия. [c.205]

Однако при введении в систему в виде суспензий веществ полупроводникового типа удалось установить, что при действии оптических и ядерных излучений возникают явления, эквивалентные гетерогенной сенсибилизации. Смысл этих явлений заключается в том, что энергия радиации, поглощенная полупроводником, приводит к эффективному возбуждению электронов полупроводника и последующему возникновению на границе полупроводник — раствор химического процесса. [c.101]

Ионизирующая радиация и химические мутагены. В разд. 5.2.1.5 было показано, что любой возможный подъем уровня радиации, любое облучение может на несколько процентов увеличить частоту мутаций. Принимая во внимание флуктуации спонтанной частоты мутаций, обусловленной например, изменениями возрастной структуры родителей, какое-либо увеличение, связанное с радиацией, может оказаться даже незамеченным без применения тонких эпидемиологических методов. Все же эффект имеет место. Следовательно, одной из основных задач профилактической медицины будущего является поддержание радиации на как можно более низком уровне. Кое-что в этом отношении дает усовершенствование технологии, поскольку основным источником радиации в настоящее время является медицинская диагностическая аппаратура. Что касается профессионального и общего фонового облучения, то можно только надеяться, что в будущем будет разработана технология долговременного энергоснабжения за счет иных, чем ядерная энергия, источников. [c.175]

В данной главе под термином радиация подразумеваются ядерное излучение высокой энергии и рентгеновское излучение. В настоящее время широко доступны различные источники подобных излучений, в том числе [c.114]

Влияние ядерного излучения на различные полимерные пленки представляет значительный интерес по нескольким причинам, основными из которых являются защита упакованных продуктов или предметов от действия проникающей радиации и возможность использования ионизирующего излучения для атермической стерилизации продуктов, упакованных в полимерные пленки. При действии ядерного излучения на полимеры вследствие высокой энергии этого излучения происходит химическое разложение полимера с образованием свободных макрорадикалов, характер которых зависит от природы исходного полимера. [c.33]

В процессе облучения парафиновых углеводородов в ядерном реакторе [337] число сшиваний на единицу поглощенной энергии не оказывает заметного влияния на молекулярный вес или физическое состояние материала. Поглощенная энергия, необходимая для одного сшивания, составляет 24 эв [337]. Кроме того, было подсчитано, что при одном сшивании должно разорваться 0,35 связей С—С, тогда как на основе рассмотренного выше упрощенного механизма и допущения, что разрыв связей С—С и С—Н происходит по закону случая, следует ожидать величины, равной 0,5 от общего числа связей С—С. Однако мы знаем, что механизм реакции более сложен, так как- образуется заметное количество ненасыщенных связей [334, 340]. Разумно также допустить, что какая-то часть разорванных связей С—С образуется снова. Первый фактор увеличивает долю разорванных связей С—С, тогда как второй уменьшает ее. Следовательно, наблюдаемое значение (0,35) вполне совместимо с предположением, что первичные взаимодействия происходят по закону случая. Шапиро в своей работе [329 по -радиации, применив несколько отличный метод оценки степени сшивания, показал, что для сшивания в полиэтилене требуется энергия от 53 до 70 эе. Первая величина основана на предположении, что радиохимический выход иона Ре" " в ферросульфатных растворах равен 20,8, тогда как значение 70 эв соответствует [c.297]

Таблица Кларка и Ирвина, воспроизводимая ниже, содержит следующие данные. В столбцах первом и втором приведены исследованные радиоактивные изотопы и их периоды полураспада. В третьем столбце указан тип испускаемой ими радиации. Столбец четвертый содержит схему ядерной реакции, выход которой исследовался, а пятый — ссылку на работу, в которой эта реакция исследовалась. Столбец шестой дает нижнюю границу энергии дейтонов, необходимой для осуществления этой реакции. В столбце седьмом приведен выход, получаемый длл толстой мишени, состоящей из чистого элемента (естественная смесь изотопов). Наконец, в столбце восьмом указаны практически использованные вещества мишеней и фактор, на который следует умножить выход, приведенный в столбце седьмом, для получения выхода, наблюдаемого с этой мишенью.

В результате ядерной цепной реакции деления урана или плутония в реакторах устанавливается постоянный поток нейтронов. В то время как нейтроны и энергия, освобождаемые при каждом расщеплении атома, используются или для производства электро-и тепловой энергии, или для создания плутония, или для осуществления иных ядерных реакций, осколки деления накапливаются в виде отходов. По мере своего накопления осколки деления поглощают нейтроны и уменьшают число делящихся атомов, тем самым отравляя реактор. По этой причине тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) периодически извлекают из реактора и оставшееся в нем ядерное топливо очищают от осколков до первоначальной степени чистоты. Удаляемые таким образом продукты деления являются совокупностью элементов, относящихся к середине периодической таблицы. Большинство из них — радиоактивные изотопы, которые, испуская р- и у-радиацию, превращаются в стабильные элементы. Многие изотопы имеют очень короткие периоды полураспада. Ряд изотопов распадается наполовину примерно за год. В настоящее время возможно получение ТВЭЛ, в которых ядерное топливо используется до такой степени, когда уже экономически невыгодно вновь восстанавливать и выделять делящиеся вещества. Продукты деления в таком случае можно было бы оставлять в оболочке и, применяя довольно простую технику перемещения отработанных элементов из зоны реакции, использовать их еще раз как источники радиации очень высокой активности. Применение таких отработанных элементов в промышленности помогло бы разрешению проблемы удаления и использования радиоактивных отходов. [c.92]

Обычные неорганические наполнители также улучшают радиационную стойкость пластмасс, так как уменьшается доля энергии, приходящейся на полимер, а неорганические материалы являются бодее радиационно стойкими. Соответственно слоистые пластики на основе стекловолокна и эпоксидной смолы являются более стойкими к радиации, чем сама смола. Диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь этих слоистых пластиков, измеренные на СВЧ, практически не изменяются при проведении измерений непосредственно в зоне ядерных излучений II, с. 239]. [c.144]

Вы, возможно, считаете, что атомы вообще не меняются атом алюминия всегда остается алюминием, а железа - железом. В основном это так. Однако некоторые атомы, имеющие неустойчивые ядра, все-таки иногда изменяются при этом они превращаются в атомы других элементов (имеющих другие ядра) обычно с испусканием дополнительных частиц и энергии, что и является собственно радиоактивностью, а сам процесс называется радиоактивным распадом. Испускаемые частицы и энергия называются ядерной радиацией или ядерным излучением. Многие преимущества и недостатки ядерных технолопш связаны именно с этими излучениями. [c.303]

Главный недостаток использования ионообменных смол при обработке ядерного горючего заключается в их чувствительности к радиации. Ионизирующая радиация приводит к нарушению молекулярных связей внутри смолы с последующим снижением емкости, газообразованию и нарушению слоев смолы. Анионообменные смолы менее устойчивы, чем катиониты. Так, например, сульфированная полистирольная катионообменная смола, подвергшаяся воздействию гамма-лучей кобальта-60, теряет 15—30% своей емкости на каждый ватт-час энергии на [c.153]

Воздействие излучений на живые организмы зависит от энергии излучения. Ионизирующее излучение имеет очень высокую энергию и представляет наибольшую опасность. Оно может быть электромагнитным излучением высокой энергии (например, рентгеновские лучи, гамма-радиация) или потоком частиц высокой энергии, испускаемых при радиоактивном распаде. Энергия такого излучения передается электронам, связываюи1им атомы в молекулах, из-за чего электроны выбиваются из молекул, создавая высокоактивные осколки молекул, часто в виде ионов (откуда и происходит название ионизирующая радиация ). Такие разрушения могут быть очень опасны для живых организмов. Все ядерные излучения являются ионизирующими. [c.304]

При соударениях с горячими атомами, образующимися в некоторых случаях при ядерных превращениях или при облучении ионизирующей радиацией, возбуждение колебаний в молекулах при соударениях происходит с большей вероятностью. Передача поступательной энергии часто имеет место в процессах ионно-молеку- [c.62]

При делении ядра высвобождается примерно 10% энергии в виде ядерной радиации. [c.157]

В некоторых странах созданы опытные установки для вулканизации автопокрышек мощными источниками гамма-излучения ( °Со). Покрышку, сформованную в металлической форме, помещают в поле ядерных излучений высоких энергий, и она вулканизуется при медленном вращении. Для защиты персонала от действия радиации процесс проводится под водой, на глубине более 5 м. [c.383]

Сущность воздействия ядерных излучений на смазочный материал заключается в передаче энергии от ядерных частиц к атомам и молекулам смазочного материала. При этом величина передаваемой энергии зависит как от типа излучения, так и от химического состава облучаемого смазочного материала. С точки зрения воздействия радиации на смазочные материалы вообще, в том числе на т. с. покрытия, носители различных видов излучений можно разделить на две группы легкие частицы и тяжелые частицы. [c.91]

Ирэн Жол и 0-Кюри (1897 — 1956), дочь Пьера и Марии Кюри, в 1926 г. вышла замуж за Фредерика Жолио. Ее исследования в области радиации имеют фундаментальное значение для ядерной физики. В сотрудничестве с мужем открыла искусственную радиоактивность, проложив, таким образом, путь к производству атомной энергии. В 1935 г. получила Нобелевскую премию [c.404]

При умеренных температурах ионы могут образовываться из молекул газа под действием частиц высоких энергий или жесткого электромагнитного излучения. Это происходит, -например, при прохождении через газ а- и (З-частиц и у-излучения при радиоактивном распаде, при облучении рентгеновскими луча ,и1, при действии пучка электронов или других частиц, полученного в ускорителях элементарных частиц, при действии нейтронов в ядерных реакторах, при прохожденш через газ электрического разряда. В частности, ионизацией газа сопровождается действие жесткой солнечной радиации и космических лучей на верхние слои атмосферы н действие газовых разрядов на нижние слои атмосферы. [c.27]

В радиационно-хим. установках используют долголшву-щие изотопные источники излучения (чаще всего Со) мощностью до 50 кВт и ускорители электронов (энергия 0,5—1,5 МзВ, мощность до 100 кВт). Перспективные источники — радиац. контуры, позволяющие комплексно использовать ядерное горючее. Радиац. контур состоит из генератора активности, облучателя радиационно-хим. установки, соединяющих их коммуникаций и устройств для перемещения по контуру рабочего в-ва. В генераторе, располо-женпон вблизи активной зоны ядерного реактора, рабочее [c.489]

Энергия, выделяющаяся в результате ядерных реакций, на несколько порядков больше прочности химических связей, энергетического эффекта обычных химических реакций или количества энергии, необходимого для образования дефектов (дислокаций и вакантных узлов) в решетке твердых веществ. Ни однн материал независимо от его фазового состояния или внешних условий не является совершенно инертным по отношению к ядерным излучениям. Поэтому в последние годы с появлением легкодоступных источников высокой энергии химическое действие радиации активно исследовалось многочисленными учеными с самыми различными целями. Новая область радиацрюнной химии включает исследования, направленные на предотвращение ущерба от разрушающего действия радиации, на разработку методов избирательного разрушения (например, стерилизация и применение в медицине), или специфическое использование радиации для избирательного проведения химических реакций. Данная глава ограничивается рассмотрением последней из перечисленных областей радиационной химии и, в частности, выявлением возможностей использования ядерных излучений как способа проведения химических превращений в процессах нефтепереработки. [c.114]

Перспективен радиолиз воды и водных р-ров СО2, H2SO4, H l, НВг, H2S, Ag l и др. под действием ядерного излучения (жесткого у, нейтронного). Наиб, мощные источники такого излучения - ядерные реакторы. Для развития этого метода необходимо создать источники ядерного излучения с высокой энергонапряженностью, разработать системы, способные поглощать реагирующей средой более 50% энергии излучения и использовать ее с радиац. выходом более 10 молекул Н2 на 100 эВ. [c.405]

Пром. установки создаются с ускорителями электронов (энергия 0,5-3 МэВ, мощность до 100 кВт) и с долгоживущими радионуклидными источниками у-излучения мощностью до 50кВт (активность нуклидов ок. 11-10 Бк для Со и ок. 44-10 Бк для Сз). Установки с наиб, мощными (до 10 кВт) источниками у-излучения м. б. реализованы путем создания при энергетич. ядерных реакторах (при обязат. условии обеспечения их надежности и безопасности) т. наз. радиац. контуров, в к-рых циркулируют рабочие в-ва, делящиеся (ядерное топливо) или неделящиеся (сплавы 1п-Са Na) под действием нейтронов. При прохождении рабочих в-в через ядерный реактор в них генерируются радионуклиды (в т. ч., что особенно важно, короткоживущие) с у-излучением, к-рое используется для инициирования и проведения радиац.-хим. процессов при прохождении рабочих в-в через радиац.-хим. установку. Такое у-излучение в 5-10 раз дешевле, чем у-излучение наиб, распространенного радионуклида Со. Благодаря комплексному использованию (для целей энергетики и РХТ) ядерного горючего значительно уменьшается стоимость тепла, генерируемого ядерным реактором, и, следовательно, удешевляется обычная хим. продукция, получаемая при использовании этого тепла или электроэнергии АЭС. [c.152]

Если бы уравнение (45) было вполне точным, спектр поглощения состоял бы из единственной линии. Однако на опыте даже в простейших случаях спектр состоит из узкой полосы, что указывает на некоторое отклонение от идеальной модели. Частично это вызвано магнитным эффектом, возникающим за счет молекулярных колебаний в решетке, а частично зависит от способа проведения эксперимента, который состоит в использовании постоянного магнитного поля, приложенного к системе в одном направлении, и испускания радиации под прямым углом к этому направлению. Излучение, связанное с магнитным полем внешнего излучения, слегка искажает равновесное распределение, выражаемое уравнением (46) и изменяет Мр—до величины Му—Ш г. При снятии радиочастотного поля равновесие вновь устанавли-ьается по механизму обратимого процесса первого порядка (см. гл. XXIII) с константами скоростей и к,.. Фотографируя облик полосы поглощения, можно измерить скорости, с которыми они суживаются, и определить к + к ). Обратная величина этой суммы называется временем спин-решеточной р.елак-сации т . Для воды при 293° К эта величина равна 2,33 сек, а для хлористого аммония при 90° К составляет около 100 сек. Если эти значения подставить в уравнение неопределенности Гейзенберга [уравнение (191) гл. IV], то получится пренебрежимо малая неопределенность энергии АЕ, которой нельзя объяснить ширину полос поглощения. Однако необходимо учесть, что каждый ядерный магнит взаимодействует не только с приложенным статическим [c.231]

ЯДЕРНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ цикл, совокупность технол. процессов, обеспечивающих экономичное н безопасное испольэ. пртодного и иаугсств. ядерного горючего для получ, энергии. Включает добычу и обогащение руд, произ-во ядерного топлива, разделение изотопов, изготовление тепловыделяющих элементов (твэлов), создание и эксплуатацию ядерных реакторов, переработку облученных твэлов, обезвреживание радиоакт. отходов, обеспечение радиац. безопасности. [c.726]

В большинстве работ, выполненных до сих пор по исследованию эффекта Мессбауэра, использовались простые системы с пропусканием излучения через образец. Такая система наиболее удобна и универсальна, однако в отдельных случаях более предпочтительными могут оказаться и другие аппаратурные схемы. Одним из наиболее важных вариантов является метод рассеяния, при котором регистрируется переизлученная -[-радиация. В этом случае удается значительно снизить уровень фонового излучения, и при переходах с высокой энергией (более 100 кэв) эффект Мессбауэра, вероятно, можно наблюдать только методом рассеяния. Этот метод был весьма успешно использован для исследования эффекта Мессбауэра при ядерном переходе в с энергией 155 кэб, где доля процесса, не сопровождающ,егося отдачей, составляет всего лишь 0,0063 [11]. В других вариантах метода регистрируют процессы перегруппировки внутренних электронов, которые протекают с большой интенсив- [c.238]

Можно использовать нейтроны и у-излучение непосредственно в реакторе, если прокачивать облучаемый материал через зону реактора. Однако и в этом случае нейтроны создают радиоактивные загрязнения, активируя атомы облучаемой смеси. В другом варианте нейтроны ядерного реактора активируют теплоноситель, транспортируемый к реагирующим компонентам. Если в качестве теплоносителя применять жидкий натрий, то натрий активируется, проходя через реактор под действием потока нейтронов возникает радиоактивный натрий-24 (с периодом полураспада 15 ч), который излучает у-кванты с энергией 1,37 и 2,75 Мэе. Вне реактора излучение радиоактивного натрия можно использовать для инициирования различных химических процессов. Этот метод предпочтительнее, поскольку продукты химических превращений не загрязняются радиоактивными изотопами и режим действия реактора не нарушается. Для получения долгоживущих изотопов используют нейтронное излучение при активации стабильного изотопа соответствующего элемента, помещенного в активную зону реактора. Так, например, получают кобальт-60 из кобальта-59. Тепловыделяющие элементы реактора (стержни) периодически заменяются. При извлечении из активной зоны они очень радиоактивны. Интенсивность излучения быстро уменьшается в результате распада короткожи-вущих изотопов. В это время стержни можно непосредственно использовать как интенсивный источник радиации. Практически срок использования излучения стержней составляет 3- месяца. После того как большая часть короткоживущих изотопов распадается, стержни поступают на химическую переработку для повторного извлечения горючего и очистки их от продуктов деления с большими периодами полураспада. Смесь продуктов деления, имеющая значительный уровень радиации, также может длительное время служить источником излучения. В конечном счете из этой смеси выделяются отдельные радиоактивные изотопы, такие, как цезий-137 и стронций-90, которые служат хорошими источниками - и у-излучения. [c.28]

Действие на нейлон ядерных излучений. Известно, что в результате ядерного облучения свойства некоторых пластиков улучшаются. В связи с этим было интересно исследовать влияние этих воздействий на волокна. При этом исходили из следующего при. облучении волокна, например нейлона, ядерными частицами некоторые из них будут выбивать и отщеплять отдельные атомы макромолекул, и образовавшиеся свободные валентности или свободные радикалы будут немедленно насыщаться атомами близлежащих цепей, т. е. произойдет возникновение поперечных связей, что приведет к увеличению прочности волокна, ухудшению его эластических свойств и, вероятно, к повышению устойчивости волокна к действию химических реагентов и микроорганизмов. Одновременно было найдено, что облучение частицами высокой энергии приводит к деструкции полимерных цепей волокна и к разрушению образовавшихся поперечных связей. Поэтому необходимо выяснить, может ли действие одного фактора —образование поперечных связей, —способствующего повышению прочности волокна, превысить действие противоположного фактора (деструкции полимера) необходимо уточнить оптимальную дозу радиации, обеспечивающую наибольшее увеличение прочности облучаемого образца. Экспериментальные работы по этому вопросу находятся пока в зачаточном состоянии, однако до сих пор не было обнаружено улучшения свойств волокон, подвергнутых облучению изменение свойств всегда происходит в сторону их ухудше-284 [c.284]

Фотолиз химических волокон обычно происходит в присутствии воздуха и воды. В отсутствие следов влаги и кислорода химические волокна чаще всего достаточно стойки к действию солнечных и большей части ультрафиолетовых лучей (естественной радиации). В этих условиях только коротковолновая часть спектра с максимальной энергией, космические лучи и ядерное излучение разрушают химические волокна. В присутствии воды и воздуха легко образуются перекиси, которые далее реагируют с полимерами по приведенным выше схемам, т. е. возникают радикально-иепные реакции, происходят сшивание и разрывы макроцепей. Поэтому при облучении химические волокна обычно ведут себя так же, как при термоокислительных и термических процессах. [c.337]

РЕСУРСЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ - включают все виды ресурсов топливных, а также запасы гидроэнергии, ядерного горючего, энергии ветра, энергии солнечной радиации, геотермич. энергии (подземное тепло воды и пара). Технич. прогресс открывает новые источники Р. 3. Большие возможности расширения Р. э. появляются в связи с разработкой проблемы практич. иснользования энергии ядерного синтеза (термоядерной реакции). [c.443]

Таким образом, торможение быстрых электронов в веществе создает непрерывный спектр Х-излучения, и любой электронный ускоритель может служить источником такого излучения. Генераторы Ван де Граафа, бетатроны и синхротроны уже нашли применение в качестве источников тормозного излучения для осуществления ядерных реакций. При отсутствии специальных устройств для вывода электронного пучка из вакуумных камер бетатронов или синхротронов тормозное излучение является единственным типом радиации, выходящим за пределы вакуумной системы таких машин. Чем выше энергия создающего тормозное излучение электрона, тем в большей степени испускание лучей происходит в направлении движения электрона так, в бетатроне на 100 Мэв около половины всей интенсивности пучка тормозного излучения испускается в пределг х конуса с углом раствора 2°. Основным недостатком, с которым надо считаться при использовании источников тормозного излучения для ядерных исследований, является спектральное распределение у-лучей. Однако такие источники способны генерировать электромагнитное излучение столь высоких энергий и интенсивностей, которые недостижимы другими методами. [c.372]