Im Bereich der Kernenergie, Radioaktive Strahlung. Es ist auch unter dem Namen Radioaktivität bekannt. Es ist die spontane Emission von Teilchen oder Strahlung oder beidem gleichzeitig. Diese Partikel und Strahlung stammen aus dem Zerfall bestimmter Nuklide, die sie bilden. Das Ziel der Kernenergie besteht darin, die inneren Strukturen von Atomen aufzulösen, um durch den Prozess der Kernspaltung Energie zu erzeugen.
In diesem Artikel werden wir Ihnen sagen, was Kernstrahlung ist, ihre Eigenschaften und Bedeutung.
Schlüsselmerkmale
Radioaktivität ist spontane Emission von Partikeln oder Strahlung oder beides. Diese Partikel und Strahlung stammen aus der Zersetzung bestimmter Nuklide, die sie bilden. Sie zerfallen aufgrund der Anordnung interner Strukturen.
Radioaktiver Zerfall tritt in instabilen Kernen auf. Das heißt, diejenigen, die nicht genug Bindungsenergie haben, um die Kerne zusammenzuhalten. Antoine-Henri Becquerel entdeckte zufällig Strahlung. Später entdeckte Madame Curie durch Becquerels Experimente andere radioaktive Materialien. Es gibt zwei Arten von radioaktiver Strahlung: künstliche und natürliche Radioaktivität.
Natürliche Radioaktivität ist die Radioaktivität, die in der Natur aufgrund der Kette natürlicher radioaktiver Elemente und nicht-menschlicher Quellen auftritt. Es hat schon immer in der Umwelt existiert. Die natürliche Radioaktivität kann auch auf folgende Weise erhöht werden:
- Natürliche Ursachen. Zum Beispiel Vulkanausbruch.
- Indirekte menschliche Ursachen. Zum Beispiel, unter der Erde zu graben, um das Fundament eines Gebäudes zu errichten oder die Kernenergie zu entwickeln.
Künstliche Radioaktivität hingegen ist jede radioaktive oder ionisierende Strahlung menschlichen Ursprungs. Der einzige Unterschied zwischen natürlicher Strahlung und künstlicher Strahlung ist ihre Quelle. Die Auswirkungen der beiden Strahlungsarten sind gleich. Ein Beispiel für künstliche Radioaktivität ist in der Nuklearmedizin erzeugte Radioaktivität oder Kernspaltungsreaktionen in Kernkraftwerken elektrischen Strom zu erhalten.
In beiden Fällen handelt es sich bei der direkten ionisierenden Strahlung um Alpha-Strahlung und Beta-Zerfall aus Elektronen. Auf der anderen Seite ist indirekte ionisierende Strahlung elektromagnetische Strahlung, wie Gammastrahlen, die Photonen sind. Bei der Nutzung oder Entsorgung von künstlichen Strahlenquellen, wie beispielsweise natürlichen Strahlenquellen, fallen in der Regel radioaktive Abfälle an.
Arten von nuklearer Strahlung
Es gibt drei Arten von nuklearer Strahlung, die emittiert wurde: Alpha-, Beta- und Gammastrahlen. Alphateilchen sind positiv geladen, Betateilchen sind negativ und Gammastrahlen sind neutral.
Es kann in Betracht gezogen werden elektromagnetische Strahlung bis hin zu Gammastrahlung und Röntgenstrahlung. Außerdem werden Partikel aus Alpha- und Betastrahlung emittiert. Jede Art von Emission hat eine andere Eindringzeit in Materie und Ionisierungsenergie. Wir wissen, dass diese Art von radioaktiver Strahlung auf unterschiedliche Weise schwere Schäden an Leben verursachen kann. Wir werden jede der existierenden Nuklearstrahlungen und ihre Folgen analysieren:
Alphateilchen
Alpha (α)-Teilchen oder Alpha-Strahlen sind eine Form von hochenergetischer ionisierender Teilchenstrahlung. Es hat fast keine Fähigkeit, Gewebe zu durchdringen, da sie groß sind. Sie bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen, die von starken Kräften zusammengehalten werden.
Alphastrahlen wechselwirken aufgrund ihrer elektrischen Ladung stark mit Materie. Sie werden leicht vom Material aufgenommen. Sie können nur wenige Zentimeter in der Luft fliegen. Sie können in die äußerste Schicht der menschlichen Haut aufgenommen werden, sodass sie nicht lebensbedrohlich sind, es sei denn, die Quelle wird eingeatmet oder verschluckt. In diesem Fall ist der Schaden jedoch größer als bei jeder anderen ionisierenden Strahlung. Bei hohen Dosen treten alle typischen Symptome einer Strahlenvergiftung auf.
Beta-Partikel
Betastrahlung ist eine Form ionisierender Strahlung, die von bestimmten Arten radioaktiver Kerne emittiert wird. Im Vergleich zur Wechselwirkung von Alphateilchen hat die Wechselwirkung zwischen Betateilchen und Materie normalerweise eine zehnmal größere Reichweite und eine Ionisationskapazität von einem Zehntel. Sie werden komplett von wenigen Millimetern Aluminium blockiert.
Gamma-Partikel
Gammastrahlen sind elektromagnetische Strahlung, die durch Radioaktivität erzeugt wird. Sie stabilisieren den Kern, ohne seinen Protonengehalt zu verändern. Sie dringen tiefer ein als β-Strahlung, aber sie haben einen geringeren Ionisierungsgrad.
Wenn ein angeregter Atomkern Gammastrahlung aussendet, ändern sich seine Masse und Ordnungszahl nicht. Sie verlieren nur eine gewisse Menge an Energie. Gammastrahlung kann Zellkerne schwer schädigen, weshalb sie zur Sterilisation von medizinischen Geräten und Lebensmitteln verwendet wird.
Nukleare Strahlung in Kraftwerken
Ein Kernkraftwerk ist eine Industrieanlage, die Kernenergie zur Stromerzeugung nutzt. Es gehört zur Familie der thermischen Kraftwerke, das heißt, es nutzt Wärme zur Stromerzeugung. Diese Wärme entsteht durch die Spaltung von Materialien wie Uran und Plutonium. Der Betrieb von Kernkraftwerken basiert auf die Nutzung von Wärme zum Antrieb von Turbinen durch die Einwirkung von Wasserdampf, die an Generatoren angeschlossen sind. Ein Kernspaltungsreaktor ist eine Einrichtung, die Spaltkettenreaktionen einleiten, aufrechterhalten und kontrollieren kann und über ausreichende Mittel verfügt, um die erzeugte Wärme abzuführen. Zur Gewinnung von Wasserdampf wird Uran oder Plutonium als Brennstoff verwendet. Der Prozess lässt sich in fünf Stufen vereinfachen:
- Die Uranspaltung findet in einem Kernreaktor statt, wobei viel Energie freigesetzt wird, um das Wasser zu erhitzen, bis es verdampft.
- Dampf wird dem Dampfturbinen-Generatorsatz durch den Dampfkreislauf zugeführt.
- Dort angekommen die Turbinenschaufeln rotieren und bewegen den Generator unter Dampfeinwirkung, wodurch mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird.
- Wenn der Wasserdampf durch die Turbine strömt, wird er zum Kondensator geleitet, wo er abkühlt und flüssig wird.
- Anschließend wird das Wasser transportiert, um wieder Dampf zu gewinnen, wodurch der Wasserkreislauf geschlossen wird.
Die Uranspaltungsrückstände werden innerhalb der Fabrik in speziellen Betonbecken mit radioaktiven Stoffen gelagert.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr darüber erfahren können, was nukleare Strahlung ist und welche Eigenschaften sie hat.