Nükleer enerji alanında, Nükleer radyasyon. Radyoaktivite adıyla da bilinir. Parçacıkların veya radyasyonun veya her ikisinin aynı anda kendiliğinden yayılmasıdır. Bu parçacıklar ve radyasyon, onları oluşturan belirli nüklidlerin parçalanmasından gelir. Nükleer enerjinin amacı, nükleer fisyon süreci boyunca enerji üretmek için atomların iç yapılarını parçalamaktır.
Bu yazımızda sizlere nükleer radyasyonun ne olduğunu, özelliklerini ve önemini anlatacağız.
temel özellikleri
radyoaktivite parçacıkların veya radyasyonun veya her ikisinin kendiliğinden emisyonu. Bu parçacıklar ve radyasyon, onları oluşturan belirli nüklidlerin ayrışmasından gelir. İç yapıların düzenlenmesi nedeniyle parçalanırlar.
Radyoaktif bozunma, kararsız çekirdeklerde meydana gelir. Yani, çekirdekleri bir arada tutmak için yeterli bağlanma enerjisine sahip olmayanlar. Antoine-Henri Becquerel radyasyonu tesadüfen keşfetti. Daha sonra, Becquerel'in deneyleri sayesinde Madame Curie başka radyoaktif maddeler keşfetti. İki tür nükleer radyasyon vardır: yapay ve doğal radyoaktivite.
Doğal radyoaktivite, doğal radyoaktif elementler zinciri ve insan dışı kaynaklar nedeniyle doğada oluşan radyoaktivitedir. Çevrede her zaman var olmuştur. Doğal radyoaktivite aşağıdaki şekillerde de arttırılabilir:
- Doğal sebepler. Örneğin, volkanik patlama.
- Dolaylı insan nedenleri. Örneğin, bir binanın temelini oluşturmak için yeraltını kazmak veya nükleer enerji geliştirmek.
Öte yandan, yapay radyoaktivite, insan kaynaklı tüm radyoaktif veya iyonlaştırıcı radyasyondur. Doğal radyasyon ile insan yapımı radyasyon arasındaki tek fark kaynağıdır. İki tür radyasyonun etkileri aynıdır. Yapay radyoaktiviteye bir örnek: nükleer tıpta üretilen radyoaktivite veya nükleer santrallerde nükleer fisyon reaksiyonları elektrik gücü elde etmek için.
Her iki durumda da, doğrudan iyonlaştırıcı radyasyon, elektronlardan oluşan alfa radyasyonu ve beta bozunmasıdır. Öte yandan, dolaylı iyonlaştırıcı radyasyon, foton olan gama ışınları gibi elektromanyetik radyasyondur. Doğal radyasyon kaynakları gibi insan yapımı radyasyon kaynakları kullanıldığında veya bertaraf edildiğinde, genellikle radyoaktif atık üretilir.
Nükleer radyasyon türleri
Emisyonlar olmak üzere üç tür nükleer radyasyon vardır: alfa, beta ve gama ışınları. Alfa parçacıkları pozitif yüklü olanlardır, beta parçacıkları negatif olanlardır ve gama ışınları nötr olanlardır.
Düşünülebilir elektromanyetik radyasyondan gama radyasyonuna ve X ışınlarına. Alfa ve beta radyasyonundan gelen parçacıklar da yayılır. Her emisyon türünün maddeye nüfuz etme süresi ve iyonlaşma enerjisi farklıdır. Bu tip nükleer radyasyonun farklı şekillerde hayata ciddi zararlar verebileceğini biliyoruz. Var olan nükleer radyasyonun her birini ve sonuçlarını analiz edeceğiz:
Alfa parçacıkları
Alfa (α) parçacıkları veya alfa ışınları, yüksek enerjili iyonlaştırıcı parçacık radyasyonunun bir şeklidir. Büyük oldukları için dokulara nüfuz etme yeteneği neredeyse yoktur. Güçlü kuvvetler tarafından bir arada tutulan iki proton ve iki nötrondan oluşurlar.
Alfa ışınları, elektrik yükleri nedeniyle madde ile güçlü bir şekilde etkileşime girer. Malzeme tarafından kolayca emilirler. Havada sadece birkaç santim uçabilirler. İnsan derisinin en dış tabakasına emilebilirler, bu nedenle kaynağı solunmadığı veya yutulmadığı sürece hayati tehlike oluşturmazlar. Ancak bu durumda hasar, diğer iyonlaştırıcı radyasyonların neden olduğu hasardan daha büyük olacaktır. Yüksek dozlarda, radyasyon zehirlenmesinin tüm tipik semptomları ortaya çıkacaktır.
Beta parçacıkları
Beta radyasyonu, belirli radyoaktif çekirdek türleri tarafından yayılan bir iyonlaştırıcı radyasyon şeklidir. Alfa parçacıklarının etkileşimi ile karşılaştırıldığında, beta parçacıkları ile madde arasındaki etkileşim genellikle on kat daha geniş bir aralığa ve onda birine eşit bir iyonizasyon kapasitesine sahiptir. Birkaç milimetre alüminyum tarafından tamamen bloke edilirler.
Gama parçacıkları
Gama ışınları, radyoaktivite tarafından üretilen elektromanyetik radyasyondur. Proton içeriğini değiştirmeden çekirdeği stabilize ederler. β radyasyondan daha derine nüfuz ederler, ancak daha düşük bir iyonizasyon derecesine sahiptirler.
Uyarılmış bir atom çekirdeği gama radyasyonu yayarsa, kütlesi ve atom numarası değişmez. Sadece belirli bir miktarda enerji kaybedersiniz. Gama radyasyonu hücre çekirdeğinde ciddi hasara neden olabilir, bu nedenle tıbbi ekipman ve yiyecekleri sterilize etmek için kullanılır.
Santrallerde nükleer radyasyon
Nükleer santral, elektrik üretmek için nükleer enerji kullanan bir endüstriyel tesistir. Termik santraller ailesinin bir parçasıdır, yani elektrik üretmek için ısı kullanır. Bu ısı, uranyum ve plütonyum gibi maddelerin fisyonundan gelir. Nükleer santrallerin işletilmesi esastır. su buharının etkisiyle türbinleri çalıştırmak için ısı kullanımı, jeneratörlere bağlı. Bir nükleer fisyon reaktörü, fisyon zincir reaksiyonlarını başlatabilen, sürdürebilen ve kontrol edebilen ve üretilen ısıyı uzaklaştırmak için yeterli araca sahip bir tesistir. Su buharı elde etmek için yakıt olarak uranyum veya plütonyum kullanılır. İşlem beş aşamada basitleştirilebilir:
- Uranyum fisyonu, bir nükleer reaktörde meydana gelir ve suyu buharlaşana kadar ısıtmak için çok fazla enerji açığa çıkarır.
- Buhar, buhar döngüsü aracılığıyla buhar türbini jeneratör setine iletilir.
- Orada bir kez, türbin kanatları, buharın etkisi altında jeneratörü döndürür ve hareket ettirir, böylece mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.
- Su buharı türbinden geçtiğinde yoğuşturucuya gönderilir ve burada soğur ve sıvı hale gelir.
- Daha sonra su tekrar buhar elde etmek için taşınır, böylece su devresi kapanır.
Uranyum fisyon kalıntıları fabrika içinde radyoaktif maddelerden oluşan özel beton havuzlarda depolanır.
Umarım bu bilgilerle nükleer radyasyonun ne olduğu ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.