Что такое ядерно-топливный цикл и каковы его основные типы?

Вопрос

Радиоактивность (радиоактивный распад) есть свойство некоторых ядер спонтанно (самопроизвольно) изменять свой нуклонный состав и/или энергетическое состояние. Мерой нестабильности радиоактивного вещества является период полураспада - время, требующееся для распада половины атомов рассматриваемого радиоактивного вещества. Например, у одного из продуктов деления, в больших количествах находящегося в ОЯТ -цезия-137 - период полураспада составляет 30 лет. Это значит, что через 30 лет останется половина от его начального количества, через 60 лет - половина из оставшейся половины (1/4), через 90 лет - 1/8 и т. д.

Сто вопросов и ответов об атомной энергетш

Радиоактивный распад цезия-137 (период полураспада 30 лет)

Что такое активность источника ионизирующих излучений, в чем она измеряется?

Что такое ионизирующее излучение? В чем заключается главная причина его негативного воздействия на человека?

сантиметрами воздуха или, например, листом бумаги. Бета-излучение - эмиссия электронов, часто обладающих очень высокими (околосветовыми) скоростями. Оно типично для ядер всех масс, соотношение чисел нейтронов и протонов в которых отлично от энергетически наиболее выгодного (для легких ядер - около 1, для тяжелых - примерно 1,5).

Бета-излучателями является большинство радиоактивных продуктов деления урана, а также некоторые природные радионуклиды. Проникающая способность бета-излучения за-

Вопрос

Ионизирующим излучением называют поток частиц достаточно высокой энергии, способных удалить электрон из атома подвергаемого облучения вещества (включая и биологическое). Ионизирующими являются все излучения, сопровождающие

метно выше, чем у альфа-частиц - чтобы его задержать, необходимы метры воздуха или несколько миллиметров алюминия или оргстекла. При радиоактивном распаде ядер обычно образуется также электромагнитное (квантовое) излучение с очень малой длиной волны -гамма-излучение. Оно обладает очень высокой проникающей способностью: чтобы поглотить его, необходимы десятки сантиметров, а иногда и метры плотных сред. Наилучшей защитой от гамма-излучения являются тяжелые материалы (например, свинец).

радиоактивный распад и ядерные реакции: альфа-, бета-, гамма- и нейтронное излучение. Радиоволны всех диапазонов и свет в оптическом интервале длин волн ионизирующим излучением не являются. При ионизации электрически нейтральный

атом, лишившись электрона, превращается в положительный ион. Выбитый же электрон может на корожое время «прилипнуть» к другому атому, образовав уже отрицательный ион. Именно на ионизацию тратится почти вся энергия частиц ядерного излучения при их взаимодействии с веществом.

При воздействии на органы и ткани организма ионизирующее излучение «ломает»

Активность источника есть количество ядерных превращений, происходящее в нем в единицу времени. Системной единицей активности является беккерель (Бк) - активность такого источника, в котором (в среднем, статистически) происходит одно ядерное превращение в секунду. 1 Бк - это очень маленькая активность (например, равновесная активность тела человека равна 7500 Бк), поэтому часто используются килобеккерель

молекулы биологических структур, не только нарушая при этом биохимические и биофизические функции организма, но и образуя биотоксины в виде «осколков» молекул тканей и так называемых свободных радикалов. Этим и обусловлено негативное воздействие ионизирующих излучений на человеческий организм.

вопрос

(кБк - 1000, или 10³, Бк), мегабеккерель (МБк - 1000000, или 10⁶, Бк) и еще более «крупные» величины.

До сих пор часто применяется также внесистемная единица активности - кюри (Ки). 1 Ки = 3,7-Ю¹⁰ Бк. 1 Ки - на практике часто довольно большая активность, что обуславливает частое применение дробных частей этой единицы - милликюри (мКи - 0,001, или 10³Ки), микрокюри (0,000001, или 10⁶ Ки).

Сто вопросов и ответов об атомной энергетике

ffj.M.\

, л.

gQ Что такое доза излучения, ^*^ в чем она измеряется?

Вопрос

следствий. При нормировании биологического воздействия ионизирующих излученийба-

зовой величиной является эффективная доза, получаемая за год (мЗв/год).

Часто приходится слышать о физических и биологических различиях между воздействием на человеческий организм природных и техногенных ионизирующих излучений. Существуют ли такие различия?

Термин «доза излучения» неоднозначен. В радиационной физике (иногда и в медицине) обычно используется понятие «поглощенная доза». Ее системная единица - грей (Гр). 1 Гр соответствует 1 джоулю энергии ионизирующего излучения, поглощенной в 1 кг вещества. Используется также и внесистемная единица поглощенной дозы - рад (р). 1 р = 0,001 Зв.

Различия между человеческим организмом и любым другим веществом применительно к понятию поглощенной дозы отсутствуют. Поэтому в вопросах радиационной безопасности, когда речь идет о мере риска возникновения негативных последствий облучения человека, вводится специальное понятие «эффективной дозы». Ее единица - зи-верт (Зв). Она связана с поглощенной дозой набором коэффициентов, учитывающих как относительную опасность различных видов излучений, так и индивидуальную радиочувствительность разных органов и тканей тела человека.

Сто вопросов и ответов об атомной энергетике

13в - достаточно большая доза излучения, в обычных условиях человек за всю жизнь получает примерно в пять раз меньше. Поэтому часто используются ее дробные доли: милли-зиверт (мЗв - 0,001, или 10 ³ Зв), микрозиверт (мкЗв - 0,000001, или 10⁶ Зв).

Вплоть до настоящего времени в дозиметрии ионизирующих излучений используется и внесистемная единица биологической дозы - рентген (Р). При воздействии на человека внешних полей гамма-излучения, что встречается чаще всего, 1 Р соответствует 0,01 Зв. Это дает возможность использовать в этом случае старые бытовые дозиметры со шкалами, отградуированными в рентгенах.

Доза, отнесенная ко времени ее воздействия, называется мощностью дозы (например, микрозиверт в секунду). Мощность дозы является важным показателем: чем больше доза и меньше время облучения, тем выше вероятность возникновения негативных по-

Конечно, нет. Характер и степень этих воздействий определяется лишь физическими характеристиками излучений и (био)химическими свойствами испускающих их радионуклидов, но никак не способами их получения - в ходе еп> твенных или же техногенных процессов.

Кстати говоря, из того, что какой-либо (Радионуклид имеет естественное происхож-

^Я^п

Bonpoi

дение, вовсе не следует, что он, при определенных условиях, менее опасен, нежели радионуклиды, получаемые искусственно. Например, одним из самых опасных как при внешнем, так и (особенно!) при внутреннем облучении является радий-226 ~ естественный радионуклид, член природного радиоактивного ряда урана-238.

аковы дозы ионизирующего злучения, получаемые человеком? Какова при этом значимость различных факторов?

Все живое на Земле так или иначе находится под воздействием естественного радиационного фона. Его формируют ионизирующие излучения из недр планеты и космоса. Существует также техногенная компонента фона, обусловленная технической деятельностью человека (см. табл. на с. 91). С учетом сказанного, средняя (по Земле в целом) фоновая доза для каждого человека составляет около 2,4 мЗв в год.

Нетрудно видеть, что различие средней годовой дозы для жителей развивающихся

ЧЛ

^чч .

и индустриальных стран вызвано в основном использованием ионизирующих излучений в медицине. При этом различия природных и социальных условий жизни россиян могут обусловить принадлежность той или иной группы населения России по получаемой годовой дозе как к «индустриальной», так и к «слаборазвитой» категориям. Обращает на себя внимание'чрезвычайно малый вклад, вносимый в нее в о§еих категориях предприятиями атомной энергетики и ЯТЦ.

""V.».

⇐ Предыдущая 15 16 17 18 192021 22 23 24 Следующая ⇒