الاشعاع النووي

في مجال الطاقة النووية ، الاشعاع النووي. ومن المعروف أيضا باسم النشاط الإشعاعي. إنه الانبعاث التلقائي للجسيمات أو الإشعاع أو كليهما في نفس الوقت. تأتي هذه الجسيمات والإشعاع من تفكك بعض النويدات التي تشكلها. الهدف من الطاقة النووية هو تفكيك الهياكل الداخلية للذرات لتوليد الطاقة من خلال عملية الانشطار النووي.

في هذه المقالة سوف نخبرك ما هو الإشعاع النووي وخصائصه وأهميته.

الملامح الرئيسية

النشاط الإشعاعي الانبعاث التلقائي للجسيمات أو الإشعاع أو كليهما. تأتي هذه الجسيمات والإشعاع من تحلل بعض النويدات التي تشكلها. تتفكك بسبب ترتيب الهياكل الداخلية.

يحدث الاضمحلال الإشعاعي في نوى غير مستقرة. أي تلك التي ليس لديها طاقة ربط كافية لتماسك النوى معًا. اكتشف أنطوان هنري بيكريل الإشعاع بالصدفة. في وقت لاحق ، من خلال تجارب بيكريل ، اكتشفت مدام كوري مواد مشعة أخرى. هناك نوعان من الإشعاع النووي: الإشعاع الاصطناعي والطبيعي.

النشاط الإشعاعي الطبيعي هو النشاط الإشعاعي الذي يحدث في الطبيعة بسبب سلسلة العناصر المشعة الطبيعية والمصادر غير البشرية. كانت موجودة دائمًا في البيئة. يمكن أيضًا زيادة النشاط الإشعاعي الطبيعي بالطرق التالية:

• أسباب طبيعية. على سبيل المثال ، ثوران بركاني.
• الأسباب البشرية غير المباشرة. على سبيل المثال ، الحفر تحت الأرض لبناء أساس مبنى أو تطوير الطاقة النووية.

من ناحية أخرى ، فإن النشاط الإشعاعي الاصطناعي هو كل الإشعاع المشع أو المؤين من أصل بشري. الفرق الوحيد بين الإشعاع الطبيعي والإشعاع من صنع الإنسان هو مصدره. تأثير نوعي الإشعاع واحد. مثال على النشاط الإشعاعي الاصطناعي النشاط الإشعاعي المنتج في الطب النووي أو تفاعلات الانشطار النووي في محطات الطاقة النووية للحصول على الطاقة الكهربائية.

في كلتا الحالتين ، الإشعاع المؤين المباشر هو إشعاع ألفا واضمحلال بيتا المكون من الإلكترونات. من ناحية أخرى ، فإن الإشعاع المؤين غير المباشر هو الإشعاع الكهرومغناطيسي ، مثل أشعة جاما ، وهي فوتونات. عند استخدام مصادر إشعاع من صنع الإنسان ، مثل مصادر الإشعاع الطبيعي ، أو التخلص منها ، تتولد النفايات المشعة عمومًا.

أنواع الإشعاع النووي

هناك ثلاثة أنواع من الإشعاعات النووية وهي: أشعة ألفا وبيتا وجاما. جسيمات ألفا هي تلك التي لها شحنة موجبة ، وجزيئات بيتا سالبة ، وأشعة جاما محايدة.

يمكن النظر فيه الإشعاع الكهرومغناطيسي لإشعاع جاما والأشعة السينية. تنبعث أيضًا جزيئات من إشعاع ألفا وبيتا. لكل نوع من أنواع الانبعاث وقت مختلف لاختراق المادة وطاقة التأين. نحن نعلم أن هذا النوع من الإشعاع النووي يمكن أن يتسبب في أضرار جسيمة للحياة بطرق مختلفة. سنقوم بتحليل كل إشعاع نووي موجود وعواقبه:

جسيمات ألفا

جسيمات ألفا (α) أو أشعة ألفا هي شكل من أشكال إشعاع الجسيمات المؤينة عالية الطاقة. ليس لديه أي قدرة تقريبًا على اختراق الأنسجة لأنها كبيرة. تتكون من بروتونين ونيوترونين ، والتي ترتبط ببعضها البعض بواسطة قوى قوية.

تتفاعل أشعة ألفا ، بسبب شحنتها الكهربائية ، بقوة مع المادة. يتم امتصاصها بسهولة بواسطة المادة. يمكنهم الطيران بضع بوصات فقط في الهواء. يمكن امتصاصها في الطبقة الخارجية من جلد الإنسان ، لذا فهي لا تهدد الحياة ما لم يتم استنشاق المصدر أو ابتلاعه. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، سيكون الضرر أكبر من الضرر الناجم عن أي إشعاع مؤين آخر. عند الجرعات العالية ، ستظهر جميع الأعراض النموذجية للتسمم الإشعاعي.

جسيمات بيتا

إشعاع بيتا هو شكل من أشكال الإشعاع المؤين المنبعث من أنواع معينة من النوى المشعة. بالمقارنة مع تفاعل جسيمات ألفا ، فإن التفاعل بين جسيمات بيتا والمادة عادة ما يكون له نطاق أكبر بعشر مرات وقدرة تأين تساوي العُشر. يتم حظرها تمامًا بواسطة بضعة مليمترات من الألومنيوم.

جسيمات جاما

أشعة جاما هي إشعاع كهرومغناطيسي ينتج عن النشاط الإشعاعي. تعمل على استقرار النواة دون تغيير محتواها من البروتون. تخترق أعمق من β الإشعاع ، ولكن لديهم درجة أقل من التأين.

عندما تصدر نواة ذرية مثارة إشعاع غاما ، فإن كتلتها وعددها الذري لن يتغير. ستفقد فقط قدرًا معينًا من الطاقة. يمكن أن يتسبب إشعاع جاما في أضرار جسيمة لنواة الخلية ، وهذا هو سبب استخدامه لتعقيم المعدات الطبية والطعام.

الإشعاع النووي في محطات الطاقة

محطة الطاقة النووية هي منشأة صناعية تستخدم الطاقة النووية لتوليد الكهرباء. وهي جزء من عائلة محطات الطاقة الحرارية ، مما يعني أنها تستخدم الحرارة لتوليد الكهرباء. تأتي هذه الحرارة من انشطار مواد مثل اليورانيوم والبلوتونيوم. يعتمد تشغيل محطات الطاقة النووية على استخدام الحرارة لتشغيل التوربينات من خلال عمل بخار الماءالتي ترتبط بالمولدات. مفاعل الانشطار النووي هو منشأة يمكنها بدء تفاعلات سلسلة الانشطار والحفاظ عليها والتحكم فيها ، ولديها وسائل كافية لإزالة الحرارة المتولدة. للحصول على بخار الماء ، يتم استخدام اليورانيوم أو البلوتونيوم كوقود. يمكن تبسيط العملية في خمس مراحل:

• يحدث انشطار اليورانيوم في مفاعل نووي ، ويطلق الكثير من الطاقة لتسخين الماء حتى يتبخر.
• يتم نقل البخار إلى مولد التوربينات البخارية المضبوطة من خلال حلقة البخار.
• كان هناك، تدور ريش التوربين وتحرك المولد تحت تأثير البخاروبالتالي تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
• عندما يمر بخار الماء عبر التوربين ، يتم إرساله إلى المكثف ، حيث يبرد ويتحول إلى سائل.
• بعد ذلك ، يتم نقل الماء للحصول على البخار مرة أخرى ، وبالتالي إغلاق دائرة المياه.

يتم تخزين مخلفات انقسام اليورانيوم داخل المصنع ، في أحواض خرسانية خاصة من المواد المشعة.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول ماهية الإشعاع النووي وخصائصه.