В областта на ядрената енергия, Ядрена радиация. Известен е и с името радиоактивност. Това е спонтанно излъчване на частици или радиация или и двете едновременно. Тези частици и радиация идват от разпадането на определени нуклиди, които ги образуват. Целта на ядрената енергия е да разпадне вътрешните структури на атомите, за да генерира енергия чрез процеса на ядрено делене.
В тази статия ще ви разкажем какво е ядрена радиация, нейните характеристики и значение.
ключови характеристики
Радиоактивността е спонтанно излъчване на частици или радиация, или и двете. Тези частици и радиация идват от разлагането на определени нуклиди, които ги образуват. Те се разпадат поради подреждането на вътрешните структури.
Радиоактивно разпадане се случва в нестабилни ядра. Тоест тези, които нямат достатъчно свързваща енергия, за да държат ядрата заедно. Антоан-Анри Бекерел откри радиация случайно. По-късно, чрез експериментите на Бекерел, мадам Кюри открива други радиоактивни материали. Има два вида ядрена радиация: изкуствена и естествена радиоактивност.
Естествената радиоактивност е радиоактивност, която се среща в природата поради веригата от естествени радиоактивни елементи и нечовешки източници. Винаги е съществувал в околната среда. Естествената радиоактивност може да се увеличи и по следните начини:
- Естествени причини. Например вулканично изригване.
- Непреки човешки каузи. Например копаене под земята, за да се изгради основата на сграда или развиване на ядрена енергия.
От друга страна, изкуствената радиоактивност е цялото радиоактивно или йонизиращо лъчение от човешки произход. Единствената разлика между естествената радиация и изкуствената радиация е нейният източник. Ефектите от двата вида радиация са еднакви. Пример за изкуствена радиоактивност е радиоактивност, произведена в ядрената медицина, или реакции на ядрено делене в ядрени централи за получаване на електрическа мощност.
И в двата случая прякото йонизиращо лъчение е алфа радиация и бета разпад, съставен от електрони. От друга страна, непрякото йонизиращо лъчение е електромагнитно излъчване, подобно на гама лъчи, които са фотони. Когато се използват или изхвърлят изкуствени източници на лъчение, като естествени източници на радиация, обикновено се образуват радиоактивни отпадъци.
Видове ядрена радиация
Има три вида ядрени лъчения са били емисии: алфа, бета и гама лъчи. Алфа частиците са тези с положителен заряд, бета частиците са отрицателни, а гама лъчите са неутрални.
Може да се обмисли електромагнитно излъчване до гама лъчение и рентгенови лъчи. Излъчват се и частици от алфа и бета лъчение. Всеки тип емисия има различно време на проникване в материята и йонизационна енергия. Знаем, че този вид ядрена радиация може да причини сериозни щети на живота по различни начини. Ще анализираме всяко от съществуващите ядрени лъчения и неговите последици:
Алфа частици
Алфа (α) частиците или алфа лъчите са форма на високоенергийно йонизиращо излъчване на частици. Той почти няма способност да прониква в тъканите, защото те са големи. Те са изградени от два протона и два неутрона, които се държат заедно от мощни сили.
Алфа-лъчите, поради своя електрически заряд, взаимодействат силно с материята. Те лесно се абсорбират от материала. Те могат да летят само няколко сантиметра във въздуха. Те могат да се абсорбират в най-външния слой на човешката кожа, така че не представляват опасност за живота, освен ако източникът не се вдишва или поглъща. В този случай обаче щетите ще бъдат по-големи от тези, причинени от други йонизиращи лъчения. При високи дози ще се появят всички типични симптоми на радиационно отравяне.
Бета частици
Бета радиацията е форма на йонизиращо лъчение, излъчвано от определени видове радиоактивни ядра. В сравнение с взаимодействието на алфа частиците, взаимодействието между бета частиците и материята обикновено има десет пъти по-голям обхват и йонизационен капацитет, равен на една десета. Те са напълно блокирани от няколко милиметра алуминий.
Гама частици
Гама лъчите са електромагнитно излъчване, произведено от радиоактивност. Те стабилизират ядрото, без да променят съдържанието му на протони. Те проникват по-дълбоко от β радиацията, но те имат по-ниска степен на йонизация.
Когато възбудено атомно ядро излъчва гама-лъчение, неговата маса и атомно число няма да се променят. Ще загубите само определено количество енергия. Гама-лъчението може да причини сериозно увреждане на клетъчните ядра, поради което се използва за стерилизация на храни и медицинско оборудване.
Ядрена радиация в електроцентрали
Атомната електроцентрала е индустриално съоръжение, което използва ядрена енергия за производство на електричество. Той е част от семейството на топлоелектрическите централи, което означава, че използва топлина за производство на електричество. Тази топлина идва от деленето на материали като уран и плутоний. Експлоатацията на атомните електроцентрали се основава на използването на топлина за задвижване на турбини чрез действието на водни пари, които са свързани с генератори. Реакторът за ядрено делене е съоръжение, което може да инициира, поддържа и контролира верижни реакции на делене и има достатъчно средства за отстраняване на генерираната топлина. За получаване на водна пара като гориво се използва уран или плутоний. Процесът може да бъде опростен на пет етапа:
- Разделянето на уран се случва в ядрен реактор, освобождавайки много енергия за нагряване на водата, докато тя се изпари.
- Парата се подава към генератора на парна турбина през контура на парата.
- Веднъж там, лопатките на турбината се въртят и движат генератора под действието на пара, превръщайки по този начин механичната енергия в електрическа.
- Когато водната пара преминава през турбината, тя се изпраща в кондензатора, където се охлажда и се превръща в течност.
- Впоследствие водата се транспортира, за да получи отново пара, като по този начин затваря водния кръг.
Остатъците от делене на уран се съхраняват във фабриката, в специални бетонни басейни с радиоактивни материали.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за това какво представлява ядрената радиация и нейните характеристики.