Продукты деления как источник излучения

Источником мощных смешанных излучений — потока нейтронов, р- и -излучения — являются ядерные реакторы различных типов. Разделение излучения на компоненты затруднительно поэтому чаще всего используется неразделенное излучение реактора. При делении каждого ядра получаются два новых ядра с приблизительно равными массами. Каждый распад дает новую пару ядер. Эти продукты деления образуют группу изотопов с атомными весами от 72 до 162. Атомы продуктов деления нестабильны как правило, в процессе Р-рас-пада они превращаются из одного химического элемента в другой. [c.271]

Источниками излучений большой энергии, используемыми в радиационной химии, могут служить отходы, получаемые при работе ядерного реактора. При делении каждого ядра образуются два новых ядра с приблизительно равными массами. Эти продукты образуют группу изотопов с массовыми числами от 72 до 162. Атомы продуктов деления нестабильны в процессе р-распада идет превращение одного химического элемента в другой. В ряде случаев образующееся после испускания Р-частицы ядро находится в возбужденном состоянии переход такого ядра в нормальное или основное состояние сопровождается излучением одного или нескольких у Квантов. [c.257]

В результате выполненных исследований состояния активной зоны стало известно, что большая часть из 177 топливных сборок, которые содержат около 37 ООО твэлов, была близка к полному разрушению в верхней четверти активной зоны реактора, в которой имеется свободная от топлива полость объемом 9,3 м . Полагают, что часть топлива и продуктов деления из этой полости — в значительной мере цезий-137, цезий-134 и стронций-90, содержавшиеся в теплоносителе в виде взвеси, была разнесена по всему первому контуру другие материалы этой полости, возможно, находятся на дне корпуса реактора. Если существующее представление о состоянии активной зоны верно, то в ходе аварии активная зона потеряла от 8 до 16 т топливных материалов из их общего количества около 100 т. Из этих материалов наиболее мощным единичным источником излучения, который влияет на процесс очистки установки от радиоактивных загрязнений, является цезий-137. [c.20]

На основе Сз, одного из наиболее перспективных продуктов деления, приготовляют гамма-источники. Его используют в качестве радиоактивного индикатора в методе меченых атомов. Малоактивные цезиевые источники излучения широко применяют в приборах для измерения толщин, плотностей, концентраций и уровней различных веществ. Наиболее надежны источники, приготовленные из стекол и эмалей, содержащих [c.24]

При изучении обратно рассеянных р-частиц на большом р-спектрометре мы обнаружили большие энергетические потери в более легких элементах и несколько меньшие — в тяжелых. Экспериментальные данные по относительному обратному рассеянию, полученные на этом прецизионном приборе, еще раз подтверждают вывод о зависимости обратного рассеяния от и ее линейности в каждом периоде. Данные результаты, кажется, говорят о том, что уменьшение энергии А , умноженное па среднее число р-частиц, также измененное, остается постоянным. Это трудно установить с высокой точностью, однако можно почти определенно утверждать, что полная энергия, потерянная в процессе обратного рассеяния, не зависит от Ъ. Часто можно слышать, как, говоря об изотопе, называют его чистым р-излучателем , и это подтверждается каталогами тех предприятий, которые производят и распространяют радиоизотопы. Однако все такие источники наряду с Р-частицами создают внутреннее тормозное излучение. Так как многие р-излучающие изотопы являются продуктами деления, они, вероятно, содержат как р-, так и у-излучающие примеси. [c.234]

Важнейшее значение имеет использование радиоактивных продуктов деления в. качестве источников излучения. Для этой цели наиболее пригодны те радиоактивные изотопы, которые присутствуют в смеси продуктов деления в больших количествах и обладают сравнительно длительными периодами полураспада. В табл. 1 указаны продукты деления, имеющие наибольшее практическое значение. Там же приводятся их основные свойства и содержание в смеси продуктов деления различной выдержки. [c.14]

В настоящее время машинные источники излучения, такие, как генераторы Ван-Граафа, линейные ускорители и т. п., значительно более экономичны для промышленных применений, чем радиоактивные источники. Это положение может измениться в ближайшие несколько лет, так как продукты деления станут доступными в большем количестве и по более низкой цене и будет накоплен опыт их обработки и использования. Поэтому было бы неразумно делать в настоящее время окончательные выводы. [c.30]

Мощность источников 7-излучения продуктов деления из активной зоны реактора, работавшего [c.939]

Используемая в радиационной химии область энергии излучения определяется как теми задачами, которые ставит перед собой исследователь, так и наличными источниками излучения. В некоторых работах применялись катодные лучи с энергией в 170 KeV [11], ряд исследований был выполнен с рентгеновскими лучами несколько более высокой энергии. Эти источники излучения отвечают нижней части того спектра излучений, с которым имеют дело в радиационной химии . Область энергии этих излучений начинается с энергии 100 KeV, характеризующей некоторые виды медленных -частиц и мягких у-лучей, простирается вплоть до 20 MeV при исследованиях действия нейтронов, -частиц и у-лучей и до 100 MeV для некоторых продуктов деления ядра. [c.56]

Дозы и интенсивность излучений, с которыми приходится иметь дело при работе с котлами и при последующих процессах отделения плутония и продуктов деления от исходного урана, намного превосходят интенсивность всех известных до сих пор естественных источников излучений. В понятие излучения в том смысле, как оно здесь использовано, входят также частицы с высокой энергией. Излучения, химическое действие которых необходимо было исследовать, включали -частицы, у-лучи, быстрые нейтроны, продукты ядерного распада и др. В качестве источников излучения применялись циклотроны, генераторы Ван-де-Граафа, бетатроны, рентгеновские трубки и котлы. Обнаружен новый эф кт изменения свойств твердых тел под влиянием облучения. Изложены типичные результаты действия облучения на твердые тела, воду и органические соединения. Первым важным процессом при радиационно-химических реакциях, отличным от простого возбуждения молекул, является разряд ионов. Последующие химические процессы зависят от природы среды. Характер радиационно-химических реакций определяется, повидимому, следующими тремя основными положениями правилом Франка-Кондона, принци- [c.76]

Важнейшее практическое значение продуктов деления связано с возможностью их использования в качестве источников излучения для различных целей. Среди продуктов деления по величине периода полураспада и относительной распространённости выделяются Сз и 5г. [c.517]

Сз — единственный долгоживущий 7-излучающий продукт деления, присутствующий в отработавшем топливе в относительно больших количествах. Величина периода полураспада и свойства излучения Сз, в частности монохроматичность 7-излучения, делают этот радионуклид наиболее интересным из продуктов деления в отношении приготовления источников излучения продолжительного действия [3. [c.517]

Аппараты для осаждения, кристаллизации и центрифугирования, используемые в операциях группового разделения раствора осколков, сделаны из нержавеющей стали и имеют объем от 1000 до 2000 л. Перемещение жидкости из одного аппарата в другой производится по трубопроводам, проложенным в бетонных траншеях, с помощью пароструйных инжекторов. Концентрированные растворы, образуемые при растворении осадков частично разделенных продуктов деления, переносятся в стеклянные сосуды небольшой емкости, служащие для проведения операций выделения чистых радиоактивных элементов и выпаривания конечных растворов. Приготовление источников излучения (прессование порошков в таблетки с помощью гидравлических прессов, отливка в формы расплавленного хлорида цезия, помещение в капсюли плоских и круглых источников, запаивание их, электроосаждение составление керамических смесей с уча- [c.709]

В работах [3, 5] обсуждается вопрос об использовании в качестве источника излучения смеси продуктов деления, извлеченной из отработанных ТВЭЛов после выделения из [c.118]

Представление о количестве излучения, которое можно получить ог продуктов деления, дает следующий расчет реактор мощностью 1000 Мег имеет равновесный уровень излучения, эквивалентный источнику в 10 ° кюри. Снижение активности при охлаждении в 100 раз дает количество радиоактивных отходов 10 кюри, которое потенциально может быть использовано как источник излучения. [c.119]

Вторым фактором, определяющим стоимость радиационной обработки воды, является стоимость энергии излучения различных источников. Ниже с экономической точки зрения рассмотрены, ио возможности, все имеющиеся в настоящее время источники излучения изотопные источники, ускорители электронов, реакторные петли, ТВЭЛы, смешанные продукты деления. [c.127]

После выделения из ТВЭЛов урана или плутония остается сложная смесь радиоактивных продуктов деления, которую можно использовать в качестве источника излучения. [c.132]

Впервые в качестве источника излучения был использован радий, который заключали в специальный контейнер. Стенки контейнера подбирали достаточно толстыми, чтобы поглотить все а-и р-частицы (например, 0,5 мм платина). В последнее десятилетие стали доступными дешевые искусственные источники у-квантов. Наиболее широко используются кобальтовые (кобальт-60) изотопные источники. Цезий-137 хотя и обладает большим периодом полураспада, но стоимость его выше, чем кобальта. Однако стоимость обоих изотопов может стать сравнимой, если их получать из продуктов деления. [c.25]

Фотохимический реактор Хемоядерный реактор (продукты деления) Изотопный источник (7-излучение) [c.183]

Основой радиоизотопных источников [2, 22] являются искусственные изотопы, которые получают путем облучения нерадиоактивных веществ в нейтронных потоках ядерных реакторов ( "Со, з21г) или на циклотронах ( Ре, Мп), а также путем разделения продуктов деления ядерного реактора ( Сз, °3г). Радиоактивный изотоп является излучающей (активной) частью источника, определяющей его активность и спектр излучения. [c.278]

Величина периода полураспада и свойства излучения si делают этот изотоп наиболее интереснылг из продуктов деления с точки зрения приготовления источников у-излучения продолжительного действия. Уже через год у-излучение цезия составляет (по энергии) около 50% у-излучения всех продуктов деления, а через пять лет его доля возрастает до 95%. [c.21]

С другой стороны, для изготовления источников излучения, имеющих наибольшее практическое значение, требуется максимальная удельная активность продукта. Поэтому метод извлечения цезпя и.з промышленных отходов должен обеспечивать тщательную очистку цезия от всех посторонних примесей. ]Заиболь-шую трудность представляет очистка цезия от рубидия, стабильные изотопы которого входят в число продуктов деления. [c.21]

В своем отчете за 1959—1960 гг. Нэйшнл ризерч лаборатори , одна из организаций Южно-Африканского совета по научным н техническим исследованиям, сообщает о наличии замечательных ионообменных свойств у фосфомолибдата аммония — соединения, хорошо известного аналитикам, которые встречаются с ним в распространенном методе определения фосфатов. Согласно отчету южноафриканских исследователей, одним из выдающихся свойств этого соединения является его способность к селективному обмену одновалентных катионов. Так, например, оно обменивает свой аммоний на цезий, который удерживается так прочно, что это обстоятельство можно использовать для селективного выделения цезия-137 из продуктов деления в ядерных реакторах. Это очень важно, так как время полураспада цезия-137 очень велико и этот изотоп обещает стать важным промышленным источником излучения. [c.209]

С). Получ. электролиз р-ра, содержащего сп., KI (или Nal) и Na2 Oa нагревание ацетона (или сп.) с Ь в присут. щелочей. Наружный антисептик в медицине. ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ, при взаимодействии с в-вом ионизируют его атомы и молекулы. К фотонным (электромагнитным) И. и. относят УФ и 7-излучения, рентгеновские лучи, к корпускулярным — потоки а- и Р-ча-стиц, ускоренных электронов, протонов, продуктов деления тяжелых ядер и т. д. Источниками И. и. служат ядерные реакторы, радионуклиды, ускорители заряженных частиц, рентгеновские установки в природе И. и. являются космич. лучи и излучения радиоакт. в-в. Заряженные частицы ионизируют атомы и молекулы прн столкновениях с ними взанмод. с в-вом квантов электромагн. излучения и потоков нейтронов приводит к образованию в среде вторичных заряженных частиц, к-рые ионизируют атомы и молекулы. [c.224]

Потенциально важными источниками излучения высокой энергии являются продукты деления, получаемые в ядерных реакторах. Исходя из требований относительно энергии и времени полураспада, можно считать, что полезные р-излучатели среди продуктов распада ограничиваются следующими мате-ринскими-дочерними парами Се — Рг % и [c.28]

Тем не менее, в то же время были поддержаны исследования по созданию мощных источников гамма-излучения для радиационной химии, получившей развитие в начале 60-х годов. Сорбция свежих продуктов радиоактивного деления, образующихся в циркулирующем гексафториде урана в процессе его прохождения через активную зону, позволяла создавать источники излучения рекордной гамма-активности. По оценкам, их мощность могла составить 3,7% от тепловой мощности реактора (при 0,02% и 0,2% соответственно для свежевыгруженного топлива легководных реакторов и реакторов с шарообразными твэлами). Эксперименты по локализации осколков на петлевых устройствах с заполнением иРб проводились на реакторе Физико-химическо-го института им. Карпова (г. Обнинск) и подтвердили ожидаемые результаты. Разработанная тогда технология получения источников гамма-излучения и сейчас ожидает своего применения в научных и хозяйственных целях. [c.174]

Описанная схема комплексного производства долгоживущих осколочных радиоактивных элементов реализована в крупном промышленном масштабе. На установке в Окридже (США), пущенной в эксплуатацию в 1956 г., ежегодно разделяют и очищают сотни килокюри продуктов деления и готовят из них источники излучения высокой удельной активности. Сырьем для. [c.708]

О состоянии программы получения радиоизотопов в Ок-Риджской национальной лаборатории сообщалось иа Женевских конференциях 1955 и 1958 гг. 11—2]. В настоящей статье представлены основные достижения Ок-Риджской национальной лаборатории в технологии и технике выделения радиоизотопов за последние два года. В течение этого периода были предложены новые технологические процессы выделен11я и очистки многих килокюри Се " , Рт и 8г о, а также десятков грамм Тс . Основными областями применения источников излучения в несколько тысяч кюри являются промышленная радиография и медицинская терапия (телетерапия). Совсем недавно радиоизотоны стали использоваться в качестве источника тепловой энергии. Потребность в больших количествах очень чистых, отделенных от других продуктов деления изотопов была предсказана несколько лет назад [1]. Все же явилось неожиданным, что как раз в настоящее время основная масса потребителей больших источников радиоизотопов требует продуктов с высокой радиохимической чистотой, имеющих, кроме того, химическую чистоту, сравнимую с квалификацией аналитических реактивов. Эти требования были вызваны необходимостью установить конкретно заданный спектр излучения, а такн е получить максимально возможную концентрацию активности на единицу веса или объема источника. [c.11]

Отработанные ТВЭЛ подвергаются химическому воздействию с целью выделения плутония, после чего остаются продукты деления в виде радиоактивной жидкости с низкой удельной активностью, составляющей, возможно, до 50 кюри/л. Стоимость использования таких разбавленных отходов в качестве источников радиации определяется стоимостью перевозки и защиты больших радиоактивных объемов, а также мероприятий по замене источников. Радиоактивные жидкие отходы могут быть сконцентрированы выпариванием, а транспортировка твердых радиоактивных источников является более легкой. Если только не предусматривается долгое выдерживание отработанных ТВЭЛ, то при использовании радиоактивных отходов для радиационных целей будет наблюдаться быстрый спад в интенсивности излучения. С другой стороны, при длительном выдерлсивании отработанных ТВЭЛ доступные интенсивности радиации будут много меньше. При стоимости концентрирования от 6 центов до 0,3 долл. за 1 кюри использование выделенных продуктов деления может оказаться практически более выгодным, несмотря на их более высокую стоимость. Для удобства транспортировки и облегчения монтажа облучателей можно использовать радиоактивные продукты, замешанные с бетоном. В Аргоннской национальной лаборатории (США) такие источники формуются смешиванием раствора 2 ккюри продуктов деления годичной выдержки с цементом. [c.98]

Г0РЯЧх4Я ЛАБОРАТОРИЯ — лаборатория, предназначенная для работы с радиоактивными препаратами высокой активности (до сотен тысяч кюри). В Г. л. производят выделение плутония и других трансурановых элементов, переработку тепловыделяющих злементов ядерных реакторов и продуктов деления, исследование физич. и химич. свойств материалов, обладающих высокой активностью, приготовление мощных источников излучения, радиохимич. очистку изотопов, радиохимич. анализ и т. д. Основная сиецяфич. особенность Г. л. — необходимость проведения работ при условии биохимич. защиты персонала, помещения и окружающей местности от проникающего радиоактивного излучения и загрязнения радиоактивными веществами — аэрозолями, пылью, жидкостями, парами и т. д. Опасность облучения персонала исключается благодаря хорошо разработанным системам защиты, дозиметрич. контроля, сигнализации и автоблокировки. Группа токсичности и класс Г. л. определяются степенью возможной опасности работы (вид и энергия излучения, физич. состояние источников, количество радиоизотопов и их относительная токсичность и т. д.). [c.500]

Основными источниками получения этого изотопа являются распад радиоактивного и извлечение из продуктов деления урана. При распаде Zr s только незначительная часть атомов переходит в возбужденный изомер ниобия, поэтому на практике имеют дело с 38,7-дневным изомером Nb . Этот изомер также может быть получен при бомбардировке циркония дейтронами и протонами [реакции (d, п) и (р, у)] и молибдена дейтронами [реакция (й, а)]. Выход по реакции Мо [d, а) при использовании дейтронов с энергией 14 Мэв составляет 50 микрокюри на 1000 микроамперчасов. Этот изотоп ниобия имеет мягкое -излучение и спектр у-фотонов. Отде.иение его от циркония уже было рассмотрено. [c.272]

На заводе по переработке ядерного топлива тепловыделяющие элементы растворяют, затем извлекают, разделяют и очищают плутоний и уран, причем радиоактивные продукты деления получают в удобном для хранения виде. Некоторые из этих продуктов деления, например являющийся источником Т-излучения, используются для промышленных и медицинских целей, остальные же в течение многих лет хранятся в подземных хранилищах. Процессы, применяемые для регенерации ядерного топлива, более подробно описаны в гл. 7 и 8. На рис. 1. 12 приведен общий вид одного из заводов по регенерации ядерного топлива Комиссии по атомной энергии (КАЭ) США в Хэнфорде. [c.17]

Радиоактивный Сз является одним из продуктов деления ядерного горючего. Он может быть выделен в виде хлорида цезия с активностью 25 кюри г из отработанных и выдержанных в течение нескольких месяцев тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов. Содержание Сй в продуктах деления равно 4,5%, т. е. довольно высокое [5]. Этот изотоп является у-излучателем, энергия квантов которого составляет 0,67 Мэе и период полураспада 33 года [1]. Благодаря более низкой энергии проникающая способность излучения Сз меньше, чем у °Со, но тем не менее вполне достаточна для использования в целях очистки воды. Зато защита от излучения Сз значительно проще, чем от изд чения °Со. Длительный период полураспада таюке является одной из положительных колтеств этого источника. [c.116]

После того, как ТВЭЛы извлечены из активной зоны реактора, они имеют высокую температуру и очень высокую, изменяющуюся во времени по энергии и интенсивности 7-активность. р-активность практически не проявляется из-за самопоглощения в элементе. До переработки с целью извлечения плутония, урана и продуктов деления ТВЭЛы выдерживают в течение некоторого времени для снижения активности. Естественно возникает мысль об использовании ТВЭЛов во время выдержки в качестве источника излучения, так как такой источник на первый взгляд представляется даровым. Однако это обманчивое мнение. Использование ТВЭЛов как источников излучения требует довольно сложного технического оформления. Необходимо понимать, что в ТВЭЛе образуется сложная смесь радиоактивных изотопов с разной энергией и с разными периодами полураспада, причем эти изотопы паходятся в массе с высокой плотностью, где происходит большое самопоглоще-ние излучения. В результате суммарная энергия и интенсивность излучения ТВЭлов очень резко меняются во времени, особенно за первые месяцы. После 60 дней выдержки усредненный по всем изотопам, содержащимся в ТВЭЛах, период полураспада ТВЭЛа равен 90 дней, а энергия 0,75 Мэе. Одноразовое использование ТВЭЛов невыгодно и неудобно. Расчет показывает [5], что при попеременном ис-нользовании ТВЭЛов в излучателе и в активной зоне реактора используемая мощность излучения может быть повышена во много раз, причем энергия и мощность дозы будут [c.117]

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]

Поскольку использование излучений реактора пока еще не очень доступно и легко, сейчас интенсивно разрабатываются источники излучения, приготовляемые из продуктов деления урана. Это могут быть газообразные вещества [9,10], извлекаемые из гомогенных реакторов, отработанные стержни или легко активируе- [c.368]

В настоящее время можно изготовлять источники излучения, содержащие несколько килокюри продуктов деления. Наиболее часто используют для этих целей цезий-137, испускающий у-кванты с энергией 0,66 Мэв, с периодом полураспада 33 года. Один миллион кюри цезия-137 эквивалентен мощности излучения 3,91 кет. Нашел применение и Р-излучатель стронций-90, изготовляемый в виде соединения SrTiOa. [c.369]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология