En l'àmbit de l'energia nuclear s'emet radiació nuclear. També se li coneix amb el nom de radioactivitat. Es tracta de l'emissió espontània de partícules o radiacions o de les dues alhora. Aquestes partícules i radiacions procedeixen de la desintegració de determinats núclids que les forma. L'objectiu de l'energia nuclear de desintegrar les estructures internes d'àtoms per generar energia mitjançant el procés de fissió nuclear.
En aquest article anem a explicar-te que és la radiació nuclear, les seves característiques i importància.
característiques principals
La radioactivitat és l'emissió espontània de partícules o radiació, o ambdues. Aquestes partícules i radiació provenen de la descomposició de certs núclids que les formen. Es desintegren a causa de la disposició de les estructures internes.
La desintegració radioactiva es produeix en nuclis inestables. És a dir, aquells que no tenen prou energia d'enllaç per mantenir units els nuclis. Antoine-Henri Becquerel va descobrir la radiació per accident. Més tard, a través dels experiments de Becquerel, Madame Curie va descobrir altres materials radioactius. Hi ha dos tipus de radiació nuclear: la radioactivitat artificial i la natural.
La radioactivitat natural és la radioactivitat que es produeix a la natura a causa de la cadena d'elements radioactius naturals i fonts no humanes. Sempre ha existit en el medi ambient. La radioactivitat natural també es pot augmentar de les següents formes:
- Causes naturals. Per exemple, erupció volcànica.
- Causes humanes indirectes. Per exemple, excavar sota terra per construir els fonaments d'un edifici o desenvolupar l'energia nuclear.
D'altra banda, la radioactivitat artificial és tota radiació radioactiva o ionitzant d'origen humà. L'única diferència entre la radiació natural i la radiació artificial és la seva font. Els efectes dels dos tipus de radiació són els mateixos. Un exemple de radioactivitat artificial és la radioactivitat produïda en la medicina nuclear o les reaccions de fissió nuclear en centrals nuclears per obtenir energia elèctrica.
En ambdós casos, la radiació ionitzant directa és radiació alfa i desintegració beta formada per electrons. D'altra banda, la radiació ionitzant indirecta és radiació electromagnètica, com els raigs gamma, que són fotons. Quan s'utilitzen o s'eliminen fonts de radiació artificial, com les fonts de radiació natural, generalment es generen deixalles radioactives.
Tipus de radiació nuclear
Hi ha tres tipus de radiació nuclear va ser emissions: raigs alfa, beta i gamma. Les partícules alfa són les que té la càrrega positiva, les beta són negatives i els raigs gamma són neutrals.
Es pot considerar radiacions electromagnètiques a la radiació gamma i els raigs X. També s'emeten partícules provinents de la radiació alfa i beta. Cada tipus d'emissió temps de diferent de penetració en la matèria i energia d'ionització. Sabem que aquest tipus de radiació nuclear pot arribar a provocar danys greus en la vida de diferents formes. Anem analitzar cadascuna de les radiacions nuclears que existeixen i les seves conseqüències:
partícules alfa
Les partícules alfa (α) o els raigs alfa són una forma de radiació de partícules ionitzants d'alta energia. Gairebé no té capacitat per penetrar en els teixits perquè són grans. Estan compostos per dos protons i dos neutrons, que es mantenen units per poderoses forces.
Els raigs alfa, a causa de la seva càrrega elèctrica, interactuen fortament amb la matèria. Són fàcilment absorbits pel material. Només poden volar uns centímetres en l'aire. Poden ser absorbits per la capa més externa de la pell humana, de manera que no posen en perill la vida llevat que la font es inhali o ingereixi. En aquest cas, en canvi, el dany serà més gran que el causat per qualsevol altra radiació ionitzant. En dosis altes, apareixeran tots els símptomes típics de la intoxicació per radiació.
partícules beta
La radiació beta és una forma de radiació ionitzant emesa per certs tipus de nuclis radioactius. En comparació amb la interacció de les partícules alfa, la interacció entre les partícules beta i la matèria sol tenir un rang deu vegades més gran i una capacitat de ionització igual a una desena part. Estan completament bloquejats per uns pocs mil·límetres d'alumini.
partícules gamma
Els raigs gamma són radiació electromagnètica produïda per radioactivitat. Estabilitzen el nucli sense canviar el seu contingut de protons. Penetren més profundament que la radiació β, però tenen un menor grau de ionització.
Quan un nucli atòmic excitat emet radiació gamma, la seva massa i nombre atòmic no canviaran. Només perdrà una certa quantitat d'energia. La radiació gamma pot causar greus danys als nuclis de les cèl·lules, raó per la qual s'utilitzen per esterilitzar equips mèdics i aliments.
Radiació nuclear en centrals
Una planta d'energia nuclear és una instal·lació industrial que utilitza energia nuclear per generar electricitat. És part de la família de les centrals tèrmiques, el que significa que utilitza calor per a generar electricitat. Aquesta calor prové de la fissió de materials com l'urani i el plutoni. El funcionament de les centrals nuclears es basa en l'ús de calor per moure turbines mitjançant l'acció de el vapor d'aigua, Que estan connectades a generadors. Un reactor de fissió nuclear és una instal·lació que pot iniciar, mantenir i controlar reaccions en cadena de fissió, i té mitjans suficients per extreure la calor generada. Per obtenir vapor d'aigua, s'utilitza com a combustible urani o plutoni. El procés es pot simplificar en cinc etapes:
- La fissió de l'urani ocorre en un reactor nuclear, alliberant molta energia per escalfar l'aigua fins que s'evapora.
- El vapor es lliura a el grup electrogen de la turbina de vapor a través del circuit de vapor.
- Un cop allà, les pales de la turbina giren i mouen el generador sota l'acció de el vapor, Convertint així l'energia mecànica en energia elèctrica.
- Quan el vapor d'aigua passa per la turbina, s'envia a l'condensador, on es refreda i es torna líquid.
- Posteriorment, l'aigua es transporta per tornar a obtenir vapor, tancant així el circuit d'aigua.
Els residus de la fissió de l'urani s'emmagatzemen dins de la fàbrica, en piscines de formigó especial de materials radioactius.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre què és la radiació nuclear i les seves característiques.