Tuumaenergia valdkonnas Tuumakiirgus. Seda tuntakse ka radioaktiivsuse nime all. See on osakeste või kiirguse või mõlema spontaanne kiirgus korraga. Need osakesed ja kiirgus pärinevad teatud neid moodustavate nukliidide lagunemisest. Tuumaenergia eesmärk on aatomite sisestruktuuride lagundamine energia tootmiseks tuuma lõhustumise käigus.
Selles artiklis räägime teile, mis on tuumakiirgus, selle omadused ja tähtsus.
põhijooned
Radioaktiivsus on spontaanne osakeste või kiirguse emissioon või mõlemad. Need osakesed ja kiirgus tulenevad teatud neid moodustavate nukliidide lagunemisest. Need lagunevad sisemiste struktuuride paigutuse tõttu.
Radioaktiivne lagunemine toimub ebastabiilsetes tuumades. St need, millel pole piisavalt sidumisenergiat tuumade kooshoidmiseks. Antoine-Henri Becquerel avastas kiirguse juhuslikult. Hiljem avastas Madame Curie Becquereli eksperimentide kaudu muid radioaktiivseid materjale. Tuumakiirgust on kahte tüüpi: kunstlik ja looduslik radioaktiivsus.
Looduslik radioaktiivsus on looduses esinev radioaktiivsus looduslike radioaktiivsete elementide ahela ja mitte-inimallikate tõttu. Keskkonnas on see alati olemas olnud. Looduslikku radioaktiivsust saab suurendada ka järgmistel viisidel:
- Looduslikud põhjused. Näiteks vulkaanipurse.
- Kaudsed inimlikud põhjused. Näiteks kaevamine maa alla hoone vundamendi ehitamiseks või tuumaenergia arendamine.
Teiselt poolt on kunstlik radioaktiivsus kogu inimtegevusest tulenev radioaktiivne või ioniseeriv kiirgus. Ainus erinevus loodusliku kiirguse ja inimese loodud kiirguse vahel on selle allikas. Kahe tüüpi kiirguse mõju on sama. Kunstliku radioaktiivsuse näide on tuumameditsiinis tekkiv radioaktiivsus või tuumalõhustumisreaktsioonid tuumaelektrijaamades elektrienergia saamiseks.
Mõlemal juhul on otsene ioniseeriv kiirgus alfa-kiirgus ja beeta lagunemine, mis koosneb elektronidest. Teiselt poolt on kaudne ioniseeriv kiirgus elektromagnetkiirgus, nagu gammakiired, mis on footonid. Kui kasutatakse või kõrvaldatakse inimese poolt loodud kiirgusallikaid, näiteks looduslikke kiirgusallikaid, tekib tavaliselt radioaktiivseid jäätmeid.
Tuumakiirguse tüübid
Tuumakiirgust on kolme tüüpi: alfa-, beeta- ja gammakiired. Alfaosakesed on positiivse laenguga osakesed, beetaosakesed negatiivsed ja gammakiired neutraalsed.
Võib kaaluda elektromagnetkiirgus gammakiirguseks ja röntgenikiirguseks. Samuti eralduvad alfa- ja beetakiirguse osakesed. Igal heitmetüübil on erinev aine ja ionisatsioonienergia tungimise aeg. Me teame, et seda tüüpi tuumakiirgus võib erineval viisil elule tõsist kahju tekitada. Analüüsime iga olemasolevat tuumakiirgust ja selle tagajärgi:
Alfaosakesed
Alfa (α) osakesed ehk alfa kiired on suure energiaga ioniseeriva osakeste kiirguse vorm. Sellel pole peaaegu mingit võimalust kudedesse tungida, kuna need on suured. Need koosnevad kahest prootonist ja kahest neutronist, mida hoiavad koos võimsad jõud.
Alfa kiired on oma elektrilaengu tõttu koostoimes mateeriaga. Materjal neelab neid kergesti. Nad saavad õhus lennata vaid paar tolli. Need võivad imenduda inimese naha äärmisse kihti, nii et nad pole eluohtlikud, kui allikat sisse ei hingata ega neelata. Sellisel juhul on kahju siiski suurem kui mis tahes muu ioniseeriva kiirguse põhjustatud. Suurtes annustes ilmnevad kõik kiiritusmürgituse tüüpilised sümptomid.
Beetaosakesed
Beetakiirgus on teatud tüüpi radioaktiivsete tuumade kiiratav ioniseeriva kiirguse vorm. Alfaosakeste vastastikmõjuga võrreldes on beetaosakeste ja aine vastastikmõju vahemik tavaliselt kümme korda suurem ja ionisatsioonivõime võrdub kümnendikuga. Mõni millimeeter alumiiniumi blokeerib need täielikult.
Gammaosakesed
Gammakiired on elektromagnetiline kiirgus, mida tekitab radioaktiivsus. Nad stabiliseerivad tuuma, muutmata selle prootonisisaldust. Nad tungivad sügavamale kui β-kiirgus, kuid neil on madalam ioniseerimisaste.
Kui ergastatud aatomituum kiirgab gammakiirgust, siis selle mass ja aatomnumber ei muutu. Te kaotate ainult teatud koguse energiat. Gammakiirgus võib rakutuumadele tõsiselt kahjustada, mistõttu seda kasutatakse meditsiiniseadmete ja toidu steriliseerimiseks.
Tuuma kiirgus elektrijaamades
Tuumaelektrijaam on tööstusrajatis, mis kasutab elektri tootmiseks tuumaenergiat. See on osa soojuselektrijaamade perekonnast, mis tähendab, et ta kasutab elektri tootmiseks soojust. See soojus tuleb selliste materjalide nagu uraani ja plutooniumi lõhustumisel. Tuumaelektrijaamade töö põhineb soojuse kasutamine turbiinide käitamiseks veeauru toimel, mis on ühendatud generaatoritega. Tuumalõhustumisreaktor on seade, mis võib käivitada, säilitada ja kontrollida lõhustumisahela reaktsioone ning millel on piisavalt vahendeid tekkinud soojuse eemaldamiseks. Veeauru saamiseks kasutatakse kütusena uraani või plutooniumi. Protsessi saab lihtsustada viies etapis:
- Uraani lõhustumine toimub tuumareaktoris, vabastades palju energiat vee aurustamiseks.
- Aur tarnitakse auruturbiini generaatorisse, mis on seatud läbi aururinge.
- Seal olles turbiini labad pöörlevad ja liigutavad generaatorit auru toimel, muundades seeläbi mehaanilise energia elektrienergiaks.
- Kui veeaur läbib turbiini, suunatakse see kondensaatorisse, kus see jahtub ja muutub vedelaks.
- Seejärel veetakse vesi uuesti auru saamiseks, sulgedes seega veeringe.
Uraani lõhustumisjääke hoitakse tehases spetsiaalsetes radioaktiivsete materjalide betoonbasseinides.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada saada, mis on tuumakiirgus ja selle omadused.