קרינה גרעינית

בתחום האנרגיה הגרעינית, קרינה גרעינית. זה ידוע גם בשם רדיואקטיביות. זו פליטה ספונטנית של חלקיקים או קרינה או שניהם בו זמנית. חלקיקים וקרינה אלה מגיעים מהתפרקותם של גרעינים מסוימים היוצרים אותם. מטרת האנרגיה הגרעינית היא לפרק את המבנים הפנימיים של האטומים כדי לייצר אנרגיה בתהליך הביקוע הגרעיני.

במאמר זה אנו הולכים לספר לכם מהי קרינה גרעינית, מאפייניה וחשיבותה.

תכונות עיקריות

רדיואקטיביות היא פליטה ספונטנית של חלקיקים או קרינה, או שניהם. חלקיקים וקרינה אלה מגיעים מפירוק גרעינים מסוימים היוצרים אותם. הם מתפרקים בגלל סידור המבנים הפנימיים.

ריקבון רדיואקטיבי מתרחש בגרעינים לא יציבים. כלומר כאלו שאין להם מספיק אנרגיה מחייבת כדי להחזיק את הגרעינים יחד. אנטואן-אנרי בקרל גילה קרינה במקרה. מאוחר יותר, באמצעות הניסויים של בקרל, גילתה מאדאם קירי חומרים רדיואקטיביים אחרים. ישנם שני סוגים של קרינה גרעינית: רדיואקטיביות מלאכותית וטבעית.

רדיואקטיביות טבעית היא הרדיואקטיביות המתרחשת בטבע עקב שרשרת היסודות הרדיואקטיביים הטבעיים ומקורות שאינם אנושיים. זה תמיד היה קיים בסביבה. ניתן להגביר רדיואקטיביות טבעית גם בדרכים הבאות:

• סיבות טבעיות. למשל התפרצות געשית.
• גורמים אנושיים עקיפים. לדוגמא, חופרים מתחת לאדמה לבניית יסוד של בניין או פיתוח אנרגיה גרעינית.

מצד שני, רדיואקטיביות מלאכותית היא כולה קרינה רדיואקטיבית או מייננת ממוצא אנושי. ההבדל היחיד בין קרינה טבעית לקרינה מעשה ידי אדם הוא המקור שלה. ההשפעות של שני סוגי הקרינה זהות. דוגמה לרדיואקטיביות מלאכותית היא רדיואקטיביות המיוצרת ברפואה גרעינית או בתגובות ביקוע גרעיניות בתחנות כוח גרעיניות להשגת חשמל.

בשני המקרים, הקרינה המייננת הישירה היא קרינת אלפא וריקבון בטא המורכב מאלקטרונים. מצד שני, קרינה מייננת עקיפה היא קרינה אלקטרומגנטית, כמו קרני גמא, שהן פוטונים. כאשר משתמשים במקורות קרינה מעשה ידי אדם, כמו למשל מקורות קרינה טבעיים, או בדרך כלל נוצר פסולת רדיואקטיבית.

סוגי קרינה גרעינית

ישנם שלושה סוגים של קרינה גרעינית שהיו פליטות: קרני אלפא, בטא וגמא. חלקיקי אלפא הם אלה עם מטען חיובי, חלקיקי בטא הם שליליים וקרני הגמא הן ניטרליות.

זה יכול להיחשב קרינה אלקטרומגנטית לקרינת גמא וצילומי רנטגן. חלקיקים מקרינת אלפא ובטא נפלטים גם הם. לכל סוג פליטה יש זמן שונה של חדירה לחומר ולאנרגיית יינון. אנו יודעים כי סוג זה של קרינה גרעינית עלול לגרום נזק חמור לחיים בדרכים שונות. אנו הולכים לנתח כל אחת מהקרינות הגרעיניות הקיימות ואת תוצאותיה:

חלקיקי אלפא

חלקיקי אלפא (α) או קרני אלפא הם סוג של קרינת חלקיקים מייננים באנרגיה גבוהה. אין לו כמעט יכולת לחדור לרקמות מכיוון שהן גדולות. הם מורכבים משני פרוטונים ושני נויטרונים, המוחזקים בידי כוחות חזקים.

קרני אלפא, בשל המטען החשמלי שלהם, מתקשרים חזק עם החומר. הם נספגים בקלות בחומר. הם יכולים לעוף רק כמה סנטימטרים באוויר. הם יכולים להיספג בשכבה החיצונית ביותר של עור האדם, ולכן הם אינם מסכני חיים אלא אם כן נשאף את המקור או בולע אותו. אולם במקרה זה הנזק יהיה גדול יותר מזה שנגרם על ידי כל קרינה מייננת אחרת. במינונים גבוהים יופיעו כל הסימפטומים האופייניים להרעלת קרינה.

חלקיקי בטא

קרינת בטא היא סוג של קרינה מייננת הנפלטת מסוגים מסוימים של גרעינים רדיואקטיביים. בהשוואה לאינטראקציה של חלקיקי אלפא, לרוב האינטראקציה בין חלקיקי בטא לחומר טווח גדול פי עשרה ויכולת יינון השווה לעשירית. הם חסומים לחלוטין בכמה מילימטרים של אלומיניום.

חלקיקי גמא

קרני גמא הן קרינה אלקטרומגנטית המיוצרת על ידי רדיואקטיביות. הם מייצבים את הגרעין מבלי לשנות את תוכן הפרוטון שלו. הם חודרים עמוק יותר מקרינת β, אך יש להם מידה נמוכה יותר של יינון.

כאשר גרעין אטום נרגש פולט קרינת גמא, מסתו ומספרו האטומי לא ישתנו. תאבד רק כמות מסוימת של אנרגיה. קרינת גמא עלולה לגרום נזק חמור לגרעיני התאים, ולכן היא משמשת לעיקור ציוד רפואי ומזון.

קרינה גרעינית בתחנות כוח

תחנת כוח גרעינית היא מתקן תעשייתי המשתמש באנרגיה גרעינית לייצור חשמל. זה חלק ממשפחת תחנות הכוח התרמיות, מה שאומר שהוא משתמש בחום כדי לייצר חשמל. חום זה נובע מביקוע של חומרים כמו אורניום ופלוטוניום. הפעלת תחנות כוח גרעיניות מבוססת על השימוש בחום להנעת טורבינות באמצעות פעולת אדי מים, המחוברים לגנרטורים. כור ביקוע גרעיני הוא מתקן שיכול ליזום, לתחזק ולשלוט בתגובות שרשרת ביקוע, ויש לו אמצעים מספיקים להסרת החום הנוצר. להשגת אדי מים, אורניום או פלוטוניום משמשים כדלק. ניתן לפשט את התהליך בחמישה שלבים:

• ביקוע האורניום מתרחש בכור גרעיני, ומשחרר אנרגיה רבה לחימום המים עד להתנדפותם.
• קיטור מועבר לגנרטור טורבינת הקיטור המוגדר דרך לולאת הקיטור.
• פעם שם, להבי הטורבינה מסתובבים ומניעים את הגנרטור תחת פעולת קיטור, ובכך ממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית.
• כאשר אדי המים עוברים דרך הטורבינה, הם נשלחים אל הקבל, שם הוא מתקרר והופך לנוזל.
• לאחר מכן מועברים המים כדי להשיג שוב קיטור ובכך סוגרים את מעגל המים.

שאריות ביקוע האורניום מאוחסנות בתוך המפעל, בבריכות בטון מיוחדות של חומרים רדיואקטיביים.

אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על קרינה גרעינית מהי המאפיינים שלה.