МэВ-нейтроны рост радиоактивности

Во втором издании в отдельную часть второго тома монографии (ч. 5) выделены вопросы, связанные с применением изотопов в ядерной энергетике. В эту часть включена новая глава, в которой представлены некоторые сведения по топливному циклу ядерной энергетики (гл. 13), отражающие её существенную роль в современном мире. На атомных станциях мира в 2003 году выработано более 2,5 трлн кВт/ч электроэнергии. В России в 2003 году производство электроэнергии на атомных станциях составило 16,7% или 148,6 млрд кВт/ч, при этом в европейской части России доля ядерной энергетики достигла 22%. Наблюдающийся рост спроса в стране на электроэнергию не может быть полностью удовлетворён за счёт традиционных энергоносителей. Рост ядерной энергетики тесно связан с совершенствованием и развитием ядерного топливного цикла, созданием новых видов ядерного топлива и энергетических установок с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах. Необходимо создание целостной структуры ядерной промышленности, включая решение проблемы обращения с радиоактивными отходами. Учитывая многогранность задачи, в настоящем издании круг вопросов был ограничен изотопическими эффектами, в частности, основное внимание было уделено вопросам обогащения изотопов. Надеемся, что раздел, посвящённый рассмотрению общих физических принципов энергетики и деления ядер, будет полезен для понимания специальных проблем ядерной энергетики и связанных с ними изотопных технологий. [c.7]

Для того чтобы подчеркнуть большую разность в поперечных сечениях для быстрых и медленных нейтронов, имеет смысл рассмотреть кроме деления и другие типы реакций, вызываемых нейтронами. Тепловые нейтроны могут быть захвачены практически всеми ядрами, и захват обычно приводит к (п, у)-реакции. Этот процесс, называемый радиоактивным захватом, известен как для делящихся, так и для неделящихся ядер и поэтому является процессом, конкурирующим с делением. Поперечные сечения таких реакций часто очень велики, и, как это можно видеть на при- мере кадмия (рис. 11-15), поперечные сечения могут быстро уменьшаться с ростом энергии бомбардирующего нейтрона. Можно было бы предположить, что в результате деления ядра происходит расщепление атома на два осколка примерно одинаковых размеров. Это, однако, неверно. Из рис. 11-16 видно, что [c.417]

Следует упомянуть и о других действиях излучений, приводящих к возникновению новых дефектов. Это прежде всего ядерные реакции, в результате которых в решетке появляются чужеродные атомы. Так, при облучении ZnS потоком нейтронов захватывает нейтрон с образованием радиоактивного Zn, который затем превращается в стабильный Си. При этом возникают центры инфракрасной люминесценции, чем доказывается их связь с ионом Си +. Кроме того, следует учитывать, что облучение люминофора мощным потоком электронов, поглощаемых тонки.м слоем вещества, может вызвать настолько сильный разогрев его, что происходит диффузия примесей с поверхности кристалла, куда они оттесняются при его росте. В результате появляются примесные центры. Если это явление не принять во внимание, то легко допустить [c.96]

Учитывая интенсивность нейтронного потока, поглощаемого атмосферой, и общее количество обменивающегося с ней углерода биосферы и океанов, можно найти, что в них содержание должно отвечать около 10 распадам в минуту на 1 г углерода. Неточность этой величины вызвана неточным знанием общего количества обменивающегося углерода и интенсивности нейтронного потока. Измерения дали 10,5 р-распадов в минуту для свеже-образующегося метана биологического происхождения (из канализационных газов) и гораздо меньше для метана из нефтяных скважин. Термодиффузионное концентрирование тяжелого изотопа из первого дало одновременно значительное увеличение радиоактивности тяжелой фракции, закономерно растущее с увеличением содержания О , тогда как тяжелая фракция из метана нефтяных скважин, изолированного от изотопного обмена, такого роста но обнаруживала. Таким образом, теоретические предположения получили достаточно надежное опытное подтверждение. [c.62]

Таких ситуаций в природе и в технике много. Одни из наиболее известных — это радиоактивный распад и цепные реакции, происходящие со взрывом, например, реакция деления урана, приводящая к атомному взрыву. Деление урана вызывается нейтронами, и скорость размножения нейтронов пропорциональна уже имеющемуся их числу. Представьте себе снежную лавину, которая катится вниз, обрастая снегом и льдом. Скорость роста лавины тем больше, чем больше снежный ком. Вот зрительный образ экспоненциального закона. [c.66]

Теоретич. расчеты показывают, что наряду с известными к настоящему времени 288 стабильными нуклидами разл. элементов может существовать ок. 7,5 тыс. радионуклидов с Т,,2 ок. 1 мс. Стабильность ядер к радиоактивным превращениям определяется соотношением в них числа протонов и нейтронов для легких стабильных ядер это отношение близко к 1, по мере роста Z отношение числа протонов и нейтронов в стабильных ядрах приближается к 1 1,5. Для легких элементов удается синтезировать радиоактивные ядра, в к-рых отношение числа нейтронов к числу протонов составляет 2,5-3 ( С, N) и даже 5 ( Н). Установлено, что у элементов с Z 1 относительно устойчивы радионуклиды, в ядрах к-рых содержится четное число йейтронов. [c.163]

В связи с указанным, многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в качестве радиоактивных индикаторов, или меченых атомов. С использованием последних изучаются вопросы биологии (в частности, обмен веществ в живых организмах). Метод нашел разностороннее использование в сельском хозяйстве. Например, изотопные индикаторы позволяют наблюдать за ростом корней растений непосредственно в почве, успешно изучаются усвояемость удобрений растениями, кормов — животными и т. д. (о меченом атоме С-14 см. гл. 23, 5). Изотопные индикаторы играют важную роль в исследованиях трения, износа деталей машин, системы рациональной смазки действующих механизмов. Они позволяют дистанционно (на расстоянии) контролировать влажность зерна в потоке, плотность и толщину проката и вообще листового материала самого разнообразного характера. Для этих целей широко используется изотоп Ат (америций, моноэнер-гетический у-излучатель). В космонавтике эффективны автономные генераторы тепловой энергии, построенные на основе изотопов Ри-238, Ст-232 и Ст-244. Эти изотопы находят также применение в медицине. Радиация используется в поисках полезных ископаемых (у-каротаж). В последнее время для аналогичных целей начинают широко применять нейтроны. В качестве источника таковых для обнаружения и оценки газовых и нефтяных месторождений заслужил внимание изотоп калифорния СГ. Область практического применения радиоактивных индикаторов непрерывно расширяется. [c.23]

Этот рост вызывается внезапным уменьшением общей скорости вывода ксенона после остановки реактора, так как образование ксенона из его основного источника — уменьшается очень медленно со временем в соответствии с распадом йода. Для небольших нейтронных потоков (Ф < нейтр1см сек нарастание ксенона после выключения реактора значительно меньше, так как выгорание его при работе реактора относительно невелико по сравнению с радиоактивным распадом. [c.64]

Для того чтобы Я. а. было устойчивым и не испытывало самопроизвольно превращений с образованием других Я. а., его масса должна быть меньше суммы масс ядер — продуктов такого превращения. Усто11-чивым Я. а. соответствует определенное оптимальное соотношение между числом протонов и числом нейтронов. Это соотношение Н 2= у легких ядер и увеличивается с ростом А до —1,6 у тяжелых ядер. Ядра с избытком или недостатком нейтронов ио сравнению с устойчивыми Я. а. оказываются радиоактивными (см. Радиоактивность). При 2 84 все ядра радиоактивны, и там оптимальному значению N 2 отвечает не абсолютная устойчивость, а бета-стабильность, т. е. устойчивость к бета-распаду. [c.549]

Для того чтобы подчеркнуть большую разность поперечных сечений для быстрых и медленных нейтронов, имеет смысл рассмотреть, кроме деления, и другие типы реакций, вызываемых нейтронами. Тепловые нейтроны могут быть захвачены практически всеми ядрами, и захват обычно приводит к (п, у)-реакции. Этот процесс, называемый радиоактивным захватом, известен как для делящихся, так и для неделящихся ядер, и поэтому является процессом, конкурирующим с делением. Поперечные сечения таких реакций часто очень велики, и, как это можно видеть на примере кадмия (рис. 11-15), они могут быстро уменьшаться с ростом энергии бомбардирующего нейтрона. Можно было бы предположить, что в результате деления ядра происходит расщепление атома на два осколка примерно одинаковых размеров. Это, однако, неверно. Из рис. 11-16 видно, что наблюдается несимметричное делениес максимумами содержания продуктов деления с массовыми числами в области величин 95 и 139. Симметричное деление имеет место только на 0,01—0,02%. Кривая имеет несимметричный вид для деления как тепловыми, так и быстрыми нейтронами (если в последнем случае энергия нейтронов не слишком высока). При очень высокой энергии частицы, например при энергии 200 или 300 Мэв, кривая распада принимает совершенно другую форму, приближаясь к кривой симметричного типа, и имеет довольно плоский максимум. Большое практическое значение процессов деления объясняется огромным количеством энергии, которая выделяется при каждом -ядерном делении. Это можно видеть из кривой энергий связей [c.398]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология