Στον τομέα της πυρηνικής ενέργειας, Πυρηνική ακτινοβολία. Είναι επίσης γνωστό με το όνομα της ραδιενέργειας. Είναι η αυθόρμητη εκπομπή σωματιδίων ή ακτινοβολίας ή και τα δύο ταυτόχρονα. Αυτά τα σωματίδια και η ακτινοβολία προέρχονται από την αποσύνθεση ορισμένων νουκλεϊδίων που τα σχηματίζουν. Ο στόχος της πυρηνικής ενέργειας είναι η αποσύνθεση των εσωτερικών δομών των ατόμων για την παραγωγή ενέργειας μέσω της διαδικασίας της πυρηνικής σχάσης.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε τι είναι η πυρηνική ακτινοβολία, τα χαρακτηριστικά και η σημασία της.
Κύρια χαρακτηριστικά
Η ραδιενέργεια είναι αυθόρμητη εκπομπή σωματιδίων ή ακτινοβολίας ή και τα δύο. Αυτά τα σωματίδια και η ακτινοβολία προέρχονται από την αποσύνθεση ορισμένων νουκλεϊδίων που τα σχηματίζουν. Διασπώνται λόγω της διάταξης των εσωτερικών δομών.
Η ραδιενεργή αποσύνθεση συμβαίνει σε ασταθείς πυρήνες. Δηλαδή, εκείνοι που δεν έχουν αρκετή δεσμευτική ενέργεια για να συγκρατήσουν τους πυρήνες. Ο Antoine-Henri Becquerel ανακάλυψε τυχαία ακτινοβολία. Αργότερα, μέσω των πειραμάτων του Becquerel, η Madame Curie ανακάλυψε άλλα ραδιενεργά υλικά. Υπάρχουν δύο τύποι πυρηνικής ακτινοβολίας: τεχνητή και φυσική ραδιενέργεια.
Η φυσική ραδιενέργεια είναι η ραδιενέργεια που εμφανίζεται στη φύση λόγω της αλυσίδας των φυσικών ραδιενεργών στοιχείων και των μη ανθρώπινων πηγών. Υπήρχε πάντα στο περιβάλλον. Η φυσική ραδιενέργεια μπορεί επίσης να αυξηθεί με τους ακόλουθους τρόπους:
- Φυσικά αίτια. Για παράδειγμα, ηφαιστειακή έκρηξη.
- Έμμεσες ανθρώπινες αιτίες. Για παράδειγμα, σκάβοντας υπόγεια για να χτίσουμε τα θεμέλια ενός κτιρίου ή για την ανάπτυξη πυρηνικής ενέργειας.
Από την άλλη πλευρά, η τεχνητή ραδιενέργεια είναι όλες ραδιενεργές ή ιοντίζουσες ακτινοβολίες ανθρώπινης προέλευσης. Η μόνη διαφορά μεταξύ φυσικής ακτινοβολίας και τεχνητής ακτινοβολίας είναι η πηγή της. Τα αποτελέσματα των δύο τύπων ακτινοβολίας είναι τα ίδια. Ένα παράδειγμα τεχνητής ραδιενέργειας είναι ραδιενέργεια που παράγεται στην πυρηνική ιατρική ή αντιδράσεις πυρηνικής σχάσης σε πυρηνικούς σταθμούς για να αποκτήσετε ηλεκτρική ισχύ.
Και στις δύο περιπτώσεις, η άμεση ιονίζουσα ακτινοβολία είναι άλφα ακτινοβολία και βήτα διάσπαση που αποτελείται από ηλεκτρόνια. Από την άλλη πλευρά, η έμμεση ιονίζουσα ακτινοβολία είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως οι ακτίνες γάμμα, οι οποίες είναι φωτόνια. Όταν χρησιμοποιούνται τεχνητές ακτινοβολίες, όπως φυσικές πηγές ακτινοβολίας, χρησιμοποιούνται ή απορρίπτονται, γενικά παράγονται ραδιενεργά απόβλητα.
Τύποι πυρηνικής ακτινοβολίας
Υπάρχουν τρεις τύποι πυρηνικής ακτινοβολίας, οι εκπομπές: οι ακτίνες άλφα, βήτα και γάμμα. Τα σωματίδια άλφα είναι εκείνα με θετικό φορτίο, τα σωματίδια βήτα είναι αρνητικά και οι ακτίνες γάμμα είναι ουδέτερες.
Μπορεί να εξεταστεί ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε ακτινοβολία γάμμα και ακτίνες Χ. Εκπέμπονται επίσης σωματίδια από την ακτινοβολία άλφα και βήτα. Κάθε τύπος εκπομπής έχει διαφορετικό χρόνο διείσδυσης στην ύλη και την ενέργεια ιονισμού. Γνωρίζουμε ότι αυτός ο τύπος πυρηνικής ακτινοβολίας μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ζημιές στη ζωή με διαφορετικούς τρόπους. Θα αναλύσουμε κάθε πυρηνική ακτινοβολία που υπάρχει και τις συνέπειές της:
Σωματίδια άλφα
Τα σωματίδια άλφα (α) ή οι ακτίνες άλφα είναι μια μορφή ακτινοβολίας σωματιδίων ιονίζουσας ενέργειας υψηλής ενέργειας. Δεν έχει σχεδόν καμία ικανότητα να διεισδύει στους ιστούς επειδή είναι μεγάλοι. Αποτελούνται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια, τα οποία συγκρατούνται από ισχυρές δυνάμεις.
Οι ακτίνες άλφα, λόγω του ηλεκτρικού τους φορτίου, αλληλεπιδρούν έντονα με την ύλη. Απορροφούνται εύκολα από το υλικό. Μπορούν να πετάξουν μόνο λίγες ίντσες στον αέρα. Μπορούν να απορροφηθούν στο εξώτατο στρώμα του ανθρώπινου δέρματος, οπότε δεν είναι απειλητικά για τη ζωή, εκτός εάν η πηγή εισπνέεται ή καταπίνεται. Σε αυτήν την περίπτωση, ωστόσο, η ζημιά θα είναι μεγαλύτερη από αυτήν που προκαλείται από οποιαδήποτε άλλη ιοντίζουσα ακτινοβολία. Σε υψηλές δόσεις, θα εμφανιστούν όλα τα τυπικά συμπτώματα δηλητηρίασης από ακτινοβολία.
Σωματίδια βήτα
Η βήτα ακτινοβολία είναι μια μορφή ιονίζουσας ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ορισμένους τύπους ραδιενεργών πυρήνων. Σε σύγκριση με την αλληλεπίδραση σωματιδίων άλφα, η αλληλεπίδραση μεταξύ σωματιδίων βήτα και ύλης έχει συνήθως εύρος δέκα φορές μεγαλύτερη και χωρητικότητα ιονισμού ίση με το ένα δέκατο. Αποκλείονται εντελώς από λίγα χιλιοστά αλουμινίου.
Σωματίδια γάμμα
Οι ακτίνες γάμμα είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που παράγεται από ραδιενέργεια. Σταθεροποιούν τον πυρήνα χωρίς να αλλάζουν το περιεχόμενο πρωτονίων. Διεισδύουν βαθύτερα από την ακτινοβολία β, αλλά έχουν μικρότερο βαθμό ιονισμού.
Όταν ένας διεγερμένος ατομικός πυρήνας εκπέμπει ακτινοβολία γάμμα, η μάζα και ο ατομικός του αριθμός δεν θα αλλάξουν. Θα χάσετε μόνο μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας. Η ακτινοβολία γάμμα μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στους κυτταρικούς πυρήνες, γι 'αυτό χρησιμοποιείται για την αποστείρωση τροφίμων και ιατρικού εξοπλισμού.
Πυρηνική ακτινοβολία σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής
Ένας πυρηνικός σταθμός είναι μια βιομηχανική εγκατάσταση που χρησιμοποιεί πυρηνική ενέργεια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι μέρος της οικογένειας θερμοηλεκτρικών σταθμών, που σημαίνει ότι χρησιμοποιεί θερμότητα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η θερμότητα προέρχεται από τη σχάση υλικών όπως το ουράνιο και το πλουτώνιο. Βασίζεται η λειτουργία πυρηνικών σταθμών τη χρήση θερμότητας για την οδήγηση των στροβίλων μέσω της δράσης των υδρατμών, που συνδέονται με γεννήτριες. Ένας αντιδραστήρας πυρηνικής σχάσης είναι μια εγκατάσταση που μπορεί να ξεκινήσει, να διατηρήσει και να ελέγξει τις αλυσιδωτές αντιδράσεις σχάσης και έχει επαρκή μέσα για την απομάκρυνση της παραγόμενης θερμότητας. Για την απόκτηση υδρατμών, ουράνιο ή πλουτώνιο χρησιμοποιείται ως καύσιμο. Η διαδικασία μπορεί να απλοποιηθεί σε πέντε στάδια:
- Η σχάση του ουρανίου συμβαίνει σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, απελευθερώνοντας πολλή ενέργεια για τη θέρμανση του νερού έως ότου εξατμιστεί.
- Ο ατμός παραδίδεται στη γεννήτρια ατμοστροβίλων μέσω του βρόχου ατμού.
- Μία φορά εκεί, τα πτερύγια του στροβίλου περιστρέφονται και κινούν τη γεννήτρια υπό ατμό, μετατρέποντας έτσι τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
- Όταν ο υδρατμός διέρχεται μέσω του στροβίλου, αποστέλλεται στον συμπυκνωτή, όπου ψύχεται και μετατρέπεται σε υγρό.
- Στη συνέχεια, το νερό μεταφέρεται για να πάρει ξανά ατμό, κλείνοντας έτσι το κύκλωμα νερού.
Τα υπολείμματα σχάσης ουρανίου αποθηκεύονται μέσα στο εργοστάσιο, σε ειδικές δεξαμενές σκυροδέματος ραδιενεργών υλικών.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την πυρηνική ακτινοβολία και τα χαρακτηριστικά της.