Nel campo dell'energia nucleare, Radiazione nucleare. È anche conosciuto con il nome di radioattività. È l'emissione spontanea di particelle o radiazioni o entrambe contemporaneamente. Queste particelle e radiazioni provengono dalla disintegrazione di alcuni nuclidi che le formano. L'obiettivo dell'energia nucleare è disintegrare le strutture interne degli atomi per generare energia attraverso il processo di fissione nucleare.
In questo articolo ti diremo cos'è la radiazione nucleare, le sue caratteristiche e la sua importanza.
caratteristiche principali
La radioattività è emissione spontanea di particelle o radiazioni, o entrambi. Queste particelle e radiazioni provengono dalla decomposizione di alcuni nuclidi che le formano. Si disintegrano a causa della disposizione delle strutture interne.
Il decadimento radioattivo si verifica nei nuclei instabili. Cioè, quelli che non hanno abbastanza energia di legame per tenere insieme i nuclei. Antoine-Henri Becquerel ha scoperto le radiazioni per caso. Più tardi, attraverso gli esperimenti di Becquerel, Madame Curie scoprì altri materiali radioattivi. Esistono due tipi di radiazioni nucleari: radioattività artificiale e radioattività naturale.
La radioattività naturale è la radioattività che si verifica in natura a causa della catena di elementi radioattivi naturali e fonti non umane. È sempre esistito nell'ambiente. La radioattività naturale può essere aumentata anche nei seguenti modi:
- Cause naturali. Ad esempio, eruzione vulcanica.
- Cause umane indirette. Ad esempio, scavando nel sottosuolo per costruire le fondamenta di un edificio o sviluppando l'energia nucleare.
D'altra parte, la radioattività artificiale è tutta la radiazione radioattiva o ionizzante di origine umana. L'unica differenza tra la radiazione naturale e quella artificiale è la sua fonte. Gli effetti dei due tipi di radiazioni sono gli stessi. Un esempio di radioattività artificiale è radioattività prodotta in medicina nucleare o reazioni di fissione nucleare nelle centrali nucleari per ottenere energia elettrica.
In entrambi i casi, la radiazione ionizzante diretta è radiazione alfa e decadimento beta costituito da elettroni. D'altra parte, le radiazioni ionizzanti indirette sono radiazioni elettromagnetiche, come i raggi gamma, che sono fotoni. Quando vengono utilizzate o smaltite sorgenti di radiazioni artificiali, come le sorgenti di radiazioni naturali, vengono generalmente generate scorie radioattive.
Tipi di radiazioni nucleari
Ci sono tre tipi di radiazioni nucleari erano le emissioni: alfa, beta e raggi gamma. Le particelle alfa sono quelle con carica positiva, le particelle beta sono negative e i raggi gamma sono neutri.
Può essere considerato radiazioni elettromagnetiche a radiazioni gamma e raggi X. Vengono emesse anche particelle di radiazioni alfa e beta. Ogni tipo di emissione ha un diverso tempo di penetrazione nella materia e nell'energia di ionizzazione. Sappiamo che questo tipo di radiazione nucleare può causare gravi danni alla vita in diversi modi. Analizzeremo ciascuna delle radiazioni nucleari esistenti e le sue conseguenze:
particelle alfa
Le particelle alfa (α) o raggi alfa sono una forma di radiazione particellare ionizzante ad alta energia. Non ha quasi alcuna capacità di penetrare i tessuti perché sono grandi. Sono costituiti da due protoni e due neutroni, tenuti insieme da potenti forze.
I raggi alfa, a causa della loro carica elettrica, interagiscono fortemente con la materia. Sono facilmente assorbiti dal materiale. Possono volare solo per pochi centimetri in aria. Possono essere assorbiti nello strato più esterno della pelle umana, quindi non sono pericolosi per la vita a meno che la fonte non venga inalata o ingerita. In questo caso, però, il danno sarà maggiore di quello causato da qualsiasi altra radiazione ionizzante. A dosi elevate, appariranno tutti i sintomi tipici dell'avvelenamento da radiazioni.
Particelle beta
La radiazione beta è una forma di radiazione ionizzante emessa da alcuni tipi di nuclei radioattivi. Rispetto all'interazione delle particelle alfa, l'interazione tra le particelle beta e la materia ha solitamente un range dieci volte maggiore e una capacità di ionizzazione pari a un decimo. Sono completamente bloccati da pochi millimetri di alluminio.
Particelle gamma
I raggi gamma sono radiazioni elettromagnetiche prodotte dalla radioattività. Stabilizzano il nucleo senza modificarne il contenuto di protoni. Penetrano più in profondità di β radiazioni, ma hanno un grado di ionizzazione inferiore.
Quando un nucleo atomico eccitato emette radiazioni gamma, la sua massa e il suo numero atomico non cambiano. Perderai solo una certa quantità di energia. Le radiazioni gamma possono causare gravi danni ai nuclei cellulari, motivo per cui vengono utilizzate per sterilizzare apparecchiature mediche e alimenti.
Radiazioni nucleari nelle centrali elettriche
Una centrale nucleare è un impianto industriale che utilizza l'energia nucleare per generare elettricità. Fa parte della famiglia delle centrali termiche, il che significa che utilizza il calore per generare elettricità. Questo calore proviene dalla fissione di materiali come l'uranio e il plutonio. Il funzionamento delle centrali nucleari si basa su l'uso del calore per azionare le turbine attraverso l'azione del vapore acqueo, che sono collegati a generatori. Un reattore a fissione nucleare è una struttura che può avviare, mantenere e controllare le reazioni a catena di fissione e dispone di mezzi sufficienti per rimuovere il calore generato. Per ottenere vapore acqueo si usa come combustibile l'uranio o il plutonio. Il processo può essere semplificato in cinque fasi:
- La fissione dell'uranio avviene in un reattore nucleare, rilasciando molta energia per riscaldare l'acqua fino a farla evaporare.
- Il vapore viene inviato al gruppo generatore di turbine a vapore attraverso il circuito del vapore.
- Una volta lì, le pale della turbina ruotano e muovono il generatore sotto l'azione del vapore, trasformando così l'energia meccanica in energia elettrica.
- Quando il vapore acqueo passa attraverso la turbina, viene inviato al condensatore, dove si raffredda e si trasforma in liquido.
- Successivamente l'acqua viene trasportata per ottenere nuovamente vapore, chiudendo così il circuito idrico.
I residui della fissione dell'uranio vengono stoccati all'interno dello stabilimento, in apposite vasche di cemento di materiali radioattivi.
Spero che con queste informazioni possiate saperne di più su cos'è la radiazione nucleare e le sue caratteristiche.