У области нуклеарне енергије, Нуклеарно зрачење. Такође је познат под називом радиоактивност. То је спонтана емисија честица или зрачења или обоје истовремено. Те честице и зрачење потичу од распада одређених нуклида који их формирају. Циљ нуклеарне енергије је дезинтеграција унутрашњих структура атома за стварање енергије кроз процес нуклеарне фисије.
У овом чланку ћемо вам рећи шта је нуклеарно зрачење, његове карактеристике и значај.
Главне карактеристике
Радиоактивност је спонтана емисија честица или зрачења, или обоје. Те честице и зрачење потичу од разградње одређених нуклида који их формирају. Они се распадају због уређења унутрашњих структура.
Радиоактивни распад се јавља у нестабилним језгрима. Односно, они који немају довољно везне енергије да би држали језгра на окупу. Антоине-Хенри Бецкуерел је случајно открио зрачење. Касније је Бецкуереловим експериментима госпођа Кири открила друге радиоактивне материјале. Постоје две врсте нуклеарног зрачења: вештачка и природна радиоактивност.
Природна радиоактивност је радиоактивност која се јавља у природи услед ланца природних радиоактивних елемената и не-људских извора. Одувек постоји у окружењу. Природна радиоактивност се такође може повећати на следеће начине:
- Природни узроци. На пример, вулканска ерупција.
- Индиректни људски узроци. На пример, копање под земљом ради изградње темеља зграде или развијање нуклеарне енергије.
С друге стране, вештачка радиоактивност је све радиоактивно или јонизујуће зрачење људског порекла. Једина разлика између природног зрачења и зрачења које ствара човек је његов извор. Ефекти две врсте зрачења су исти. Пример вештачке радиоактивности је радиоактивност произведена у нуклеарној медицини или реакције нуклеарне фисије у нуклеарним електранама за добијање електричне снаге.
У оба случаја, директно јонизујуће зрачење је алфа зрачење и бета распад који чине електрони. С друге стране, индиректно јонизујуће зрачење је електромагнетно зрачење, попут гама зрака, који су фотони. Када се користе или одлажу уметни извори зрачења, попут природних извора зрачења, генерише се радиоактивни отпад.
Врсте нуклеарног зрачења
Постоје три врсте нуклеарног зрачења: емисије алфа, бета и гама зрака. Алфа честице су оне са позитивним наелектрисањем, бета честице су негативне, а гама зраци неутрални.
Може се размотрити електромагнетно зрачење до гама зрачења и Кс-зраке. Такође се емитују честице из алфа и бета зрачења. Свака врста емисије има различито време продирања у материју и енергију јонизације. Знамо да ова врста нуклеарног зрачења може на различите начине нанети озбиљну штету животу. Анализираћемо свако нуклеарно зрачење које постоји и његове последице:
Алфа честице
Алфа (α) честице или алфа зраци су облик зрачења високоенергијских јонизујућих честица. Готово да нема способност продирања у ткива јер су велика. Састоје се од два протона и два неутрона, које заједно држе моћне силе.
Алфа зраци због свог електричног набоја снажно комуницирају са материјом. Материјал их лако апсорбује. У ваздуху могу да лете само неколико центиметара. Могу се апсорбовати у најудаљенији слој људске коже, тако да нису опасни по живот уколико се извор не удахне или не прогута. У овом случају, међутим, штета ће бити већа од оне коју узрокује било које друго јонизујуће зрачење. У високим дозама ће се појавити сви типични симптоми тровања зрачењем.
Бета честице
Бета зрачење је облик јонизујућег зрачења које емитују одређене врсте радиоактивних језгара. У поређењу са интеракцијом алфа честица, интеракција између бета честица и материје обично има распон десет пута већи и јонизациони капацитет једнак десетини. Потпуно их блокира неколико милиметара алуминијума.
Гама честице
Гама зраци су електромагнетно зрачење произведено радиоактивношћу. Они стабилизују језгро без промене садржаја протона. Они продиру дубље од β зрачења, али имају нижи степен јонизације.
Када узбуђено атомско језгро емитује гама зрачење, његова маса и атомски број се неће променити. Изгубићете само одређену количину енергије. Гама зрачење може озбиљно оштетити ћелијска језгра, због чега се користи за стерилисање медицинске опреме и хране.
Нуклеарно зрачење у електранама
Нуклеарна електрана је индустријско постројење које користи нуклеарну енергију за производњу електричне енергије. Део је породице термоелектрана, што значи да користи топлоту за производњу електричне енергије. Ова топлота долази од цепања материјала попут уранијума и плутонијума. Рад нуклеарних електрана заснован је на употреба топлоте за погон турбина деловањем водене паре, који су повезани са генераторима. Нуклеарни фисиони реактор је постројење које може иницирати, одржавати и контролисати ланчане фисионе реакције и има довољно средстава за уклањање произведене топлоте. За добијање водене паре користи се уран или плутонијум као гориво. Процес се може поједноставити у пет фаза:
- До цепања уранијума долази у нуклеарном реактору, ослобађајући пуно енергије за загревање воде док не испари.
- Пара се испоручује у генератор парне турбине кроз парну петљу.
- Некада, лопатице турбине се окрећу и померају генератор под дејством паре, претварајући тако механичку енергију у електричну.
- Када водена пара пролази кроз турбину, она се шаље у кондензатор, где се хлади и претвара у течност.
- После тога се вода транспортује да би поново добила пару, чиме се затвара водени круг.
Остаци фисије урана чувају се у фабрици, у посебним бетонским базенима радиоактивних материјала.
Надам се да ћете са овим информацијама сазнати више о томе шта је нуклеарно зрачење и његовим карактеристикама.