Искусственные источники ионизирующих излучений 1. Радионуклидные источники

Искусственные источники ионизирующих излучений 1. Радионуклидные источники 2. Технические устройства 3. Ядерные реакторы

Радионуклидные источники В 1919 году Э. Резерфорд провел первую ядерную реакцию 14 N ( , p) 17 O

В 1930 году Боте и Беккер обнаружили «бериллиевое излучение» 9 Ве ( , n) 12 C В 1932 году Д. Чедвик открыл нейтрон

В 1934 году Фредерик и Ирен Жолио-Кюри получили первые искусствнные радионуклиды 27 Al ( , p)30 Si , 27 Al( , n) 30 P 30 Si + e+ + ( , n) 10 B 13 N 13 C + e+ +

Э. Ферми для осуществления ядерных реакций использовал нейтроны (n, ) 55 Mn 56 Mn 56 Fe + e- + (n, ) 23 Na 24 Na 24 Mg + e- +

В 1940 году Э. Ферми подверг бомбардировке нейтронами уран 238 U ( n , ) 239 U 239 Np 239 Pu 235 U и т. д.

Эйншейний (Es), фермий (Fm) были получены при термоядерном взрыве в 1952 г. + 17 n 255 U 238 U 255 U 8 -распадов 255 Fm Получены первые трансурановые элементы

Ядерная реакция, вызванная ускоренными частицами осуществлена Кокрофтом и Уолтоном в 1932 году 7 Li (p, ) 4 He

Получение трансурановых элементов 242 Pu + 22 Ne → 260 Rf + 4 n 239 Pu + 4 He → 242 Сm + n 241 Am + 4 He → 243 Bk + 2 n 249 Cf + 18 O → 263 Sg + 4 n

Технические устройства • Ускорители линейные • Ускорители циклические • Рентгеновские трубки • ЭЛТ

Устройство линейного ускорителя

Устройство циклотрона

Устройство рентгеновской трубки

Спектр рентгеновского излучения

Рентгеновская трубка

Устройство рентгеновской трубки 1 - защитный кожух, 2 - вращающийся анод, 3 - термоэмиссионный катод, 4 -стеклянная колба, 5 - окно, 6 - клеммы подключения.

Управление рентгеновской трубкой Изменение напряжения • Измененние «жесткости» излучения Изменение температуры катода • Изменение интенсивности излучения

Ядерный реактор устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. Ø Активная зона Первый ядерный реактор - ИС-1 Ø Система охлаждения Чикаго, США Э. Ферми, 1942 г. , В Европе – Ф-1 Ø Система управления И. В. Курчатов, 1946 г. Москва, СССР Ø Система безопасности

Устройство ядерного реактора 1. Корпус реактора 2. ТВС (ТВЭЛы) 3. Замедлитель 4. Теплоноситель 5. Регулирующие стержни 6. Биологическая защита

Ядерный реактор 1. Корпус реактора 2. ТВС (ТВЭЛы) 3. Замедлитель 4. Теплоноситель 5. Регулирующие стержни 6. Биологическая защита

Водно-водяной кипящий реактор (BWR) 1 – корпус реактора; 2 – ТВС (ТВЭЛы) 3 – регулирующие стержни; 4 – биологическая защита; 5 – выходной патрубок (пар+вода); 6 - входной патрубок (вода)

BWR Фукусима-1 2 H 2 O + Zr → 2 H 2 + Zr. O 2 + Q 2 H 2 O + hν → 2 H 2 + O 2

Воспроизводство ядерного топлива 238 U (n, ) 239 U 2 --распада 239 Pu 232 Th(n, ) 233 Th 2 --распада 233 U

Биологически важные ПЯД Ø Изотопы иода - 129 I- 135 I, Ø цезий-137, Ø стронций-90, Ø технеций-99, Ø криптон-85, Ø церий-144 , Ø рубидий-106

Состав отработанного ядерного топлива Øоколо 3% высокоактивных продуктов распада Ø 95% 238 U Ø 1% 235 U Ø 1% 239 Pu