U polju nuklearne energije, Nuklearno zračenje. Takođe je poznat pod nazivom radioaktivnost. To je spontana emisija čestica ili zračenja ili oboje istovremeno. Te čestice i zračenje potiču od raspada određenih nuklida koji ih tvore. Cilj nuklearne energije je dezintegracija unutrašnjih struktura atoma za stvaranje energije kroz proces nuklearne fisije.
U ovom članku ćemo vam reći šta je nuklearno zračenje, njegove karakteristike i važnost.
Glavne karakteristike
Radioaktivnost je spontana emisija čestica ili zračenja, ili oboje. Te čestice i zračenje dolaze od razgradnje određenih nuklida koji ih tvore. Oni se raspadaju zbog uređenja unutrašnjih struktura.
Radioaktivni raspad se javlja u nestabilnim jezgrima. Odnosno, oni koji nemaju dovoljno vezne energije da drže jezgre na okupu. Antoine-Henri Becquerel otkrio je zračenje slučajno. Kasnije je Becquerelovim eksperimentima Madame Curie otkrila druge radioaktivne materijale. Postoje dvije vrste nuklearnog zračenja: umjetna i prirodna radioaktivnost.
Prirodna radioaktivnost je radioaktivnost koja se javlja u prirodi zbog lanca prirodnih radioaktivnih elemenata i ne-ljudskih izvora. Oduvijek postoji u okruženju. Prirodna radioaktivnost se takođe može povećati na sledeće načine:
- Prirodni uzroci. Na primjer, vulkanska erupcija.
- Indirektni ljudski uzroci. Na primjer, kopanje pod zemljom radi izgradnje temelja zgrade ili razvijanje nuklearne energije.
S druge strane, umjetna radioaktivnost je sve radioaktivno ili jonizujuće zračenje ljudskog porijekla. Jedina razlika između prirodnog zračenja i zračenja koje stvara čovjek je njegov izvor. Efekti dvije vrste zračenja su isti. Primjer veštačke radioaktivnosti je radioaktivnost proizvedena u nuklearnoj medicini ili reakcije nuklearne fisije u nuklearnim elektranama za dobijanje električne energije.
U oba slučaja, direktno jonizujuće zračenje je alfa zračenje i beta raspad koji čine elektroni. S druge strane, indirektno jonizujuće zračenje je elektromagnetsko zračenje, poput gama zraka, koji su fotoni. Kada se koriste ili odlažu umjetni izvori zračenja, kao što su prirodni izvori zračenja, uglavnom se stvara radioaktivni otpad.
Vrste nuklearnog zračenja
Postoje tri vrste nuklearnog zračenja: emisije alfa, beta i gama zraka. Alfa čestice su one s pozitivnim nabojem, beta čestice su negativne, a gama zrake neutralne.
Može se razmotriti elektromagnetno zračenje do gama zračenja i X-zrake. Takođe se emituju čestice iz alfa i beta zračenja. Svaka vrsta emisije ima različito vrijeme prodiranja u materiju i energiju jonizacije. Znamo da ova vrsta nuklearnog zračenja može na različite načine nanijeti ozbiljnu štetu životu. Analizirat ćemo svako nuklearno zračenje koje postoji i njegove posljedice:
Alfa čestice
Alfa (α) čestice ili alfa zraci su oblik visokoenergijskog jonizujućeg zračenja čestica. Gotovo nema sposobnost prodiranja u tkiva jer su velika. Sastoje se od dva protona i dva neutrona, koje zajedno drže moćne sile.
Alfa zrake zbog svog električnog naboja snažno komuniciraju s materijom. Materijal ih lako apsorbira. U zraku mogu letjeti samo nekoliko centimetara. Mogu se apsorbirati u najudaljeniji sloj ljudske kože, tako da nisu opasni po život ako se izvor ne udahne ili ne proguta. U ovom slučaju, međutim, šteta će biti veća od one koju uzrokuje bilo koje drugo jonizujuće zračenje. U velikim dozama pojavit će se svi tipični simptomi trovanja zračenjem.
Beta čestice
Beta zračenje je oblik jonizujućeg zračenja koje emituju određene vrste radioaktivnih jezgara. U poređenju sa interakcijom alfa čestica, interakcija između beta čestica i materije obično ima deset puta veći raspon i jonizacioni kapacitet jednak desetini. Potpuno ih blokira nekoliko milimetara aluminijuma.
Gama čestice
Gama zrake su elektromagnetno zračenje proizvedeno radioaktivnošću. Oni stabiliziraju jezgro bez promjene sadržaja protona. Oni prodiru dublje od β zračenja, ali imaju niži stepen jonizacije.
Kada uzbuđena atomska jezgra emitira gama zračenje, njena masa i atomski broj se neće promijeniti. Izgubit ćete samo određenu količinu energije. Gama zračenje može ozbiljno oštetiti ćelijske jezgre, zbog čega se koristi za sterilizaciju hrane i medicinske opreme.
Nuklearno zračenje u elektranama
Nuklearna elektrana je industrijsko postrojenje koje koristi nuklearnu energiju za proizvodnju električne energije. Dio je porodice termoelektrana, što znači da koristi toplinu za proizvodnju električne energije. Ova toplota dolazi od cepanja materijala poput urana i plutonijuma. Rad nuklearnih elektrana zasnovan je na upotreba toplote za pogon turbina delovanjem vodene pare, koji su povezani na generatore. Nuklearni fisioni reaktor je postrojenje koje može inicirati, održavati i kontrolirati fisione lančane reakcije i ima dovoljno sredstava za uklanjanje generirane topline. Za dobivanje vodene pare koristi se uran ili plutonij kao gorivo. Postupak se može pojednostaviti u pet faza:
- Do cijepanja urana dolazi u nuklearnom reaktoru, oslobađajući puno energije za zagrijavanje vode dok ne ispari.
- Para se isporučuje u generator parne turbine kroz parni krug.
- Jednom tamo, lopatice turbine okreću se i pokreću generator pod dejstvom pare, pretvarajući tako mehaničku energiju u električnu.
- Kad vodena para prolazi kroz turbinu, ona se šalje u kondenzator, gdje se hladi i pretvara u tečnost.
- Nakon toga se voda transportuje da bi ponovo dobila paru, zatvarajući tako krug vode.
Ostaci fisije urana čuvaju se u fabrici, u posebnim betonskim bazenima radioaktivnih materijala.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o tome što je nuklearno zračenje i njegovim karakteristikama.