Импульсные реакторы  Атомные батареи в космосе

Источники ионизируещего излучения

Интенсивность ионизирующих излучений от внешнего т о ч е ч н ого и с т о ч н и к а пропорциональна количеству квантов или частиц, возникающих в нем за единицу времени, и обратно пропорциональна квадрату расстояния. Зависимость интенсивности излучения от расстояния в случае применения протяженного и с т очника более сложная

Источники ионизируещего излучения

Импульсные реакторы 

В науке и технике радионуклиды нашли применение как источники ионизирующего излучения, энергетические источники (тепла или электроэнергии), источники света, ионизаторы воздуха. Источники излучений применяются в таких приборах, как медицинские гамма-терапевтические аппараты, гамма-дефектоскопы, плотномеры, толщиномеры, серомеры, нейтрализаторы статического электричества, радиоизотопные релейные приборы, измерители зольности угля, сигнализаторы обледения, дозиметрическая аппаратура со встроенными источниками и т.п.

Изотопный ионизатор - ионизатор, основанный на изотопных источниках, например тритиевый, или никелевый (радиоактивный). Принцип построен на альфа, бета, или гамма излучении, в процессе которого воздух ионизируется. Используется для снятия статического электричества и в медицинских целях (ионотерапия).

Ионотерапия - лечение различных заболеваний при помощи ионизаторов. Как правило лечебные дозы концентрации аэроионов больше рекомендуемых профилактических. Помогает при заболеваниях дыхательных путей, открытых ранах, ожогах, и послеоперационном периоде.

Источниками ионизирующего излучения могут быть космические излучения, природные или техногенные радионуклиды, рентгеновские трубки, ускорители электронов, протонов или тяжелых ионов, ядерные реакторы, плазменные термоядерные установки, гамма-лазеры и др. Техническими источниками ионизирующего излучения являются некоторые медицинские приборы (рентгеновский аппарат, диагностические установки на базе использования радиоизотопов, оборудование для лучевой терапии), ядерные взрывы, атомная энергетика, геологические приборы для поиска полезных ископаемых, предметы, содержащие радиоактивные вещества. Это - часы со светящимся циферблатом, изготовленные с применением радия (или менее опасными тритием или прометием – 147), антистатические щетки для удаления пыли с пластинок и фотопринадлежностей, действие которых основано на испускании α- частиц; детекторы дыма, принцип действия которых основан на использовании α- излучения, цветные телевизоры, испускающие рентгеновское излучение и другие предметы.

В данной лекции мы рассмотрим естественные и техногенные источники ионизирующего излучения (ИИИ). Основное внимание уделим основным типам промышленных устройств: ускорителям, ядерным реакторам, рентгеновским трубкам, а также ИИИ, основанным на использовании радионуклидов, т.е. источникам, применяемым для решения задач радиационной физики и химии, материаловедения, медицины и утилизации радиоактивных отходов.

Источником ионизирующего излучения может быть космический объект, земной объект, содержащий радиоактивный материал, или техническое устройство, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение.

Природные источники ионизируещего излучения Техногенные источники ионизируещего излучения

Любой источник излучения характеризуется: Видом излучения – основное внимание уделяется наиболее часто встречающимся на практике источникам γ-излучения, нейтронов, β-, β+-, α-частиц Альфа-излучатели. Интенсивными источниками а-излучения являются некоторые радионуклиды с большим атомным весом (самарий-146, гадолиний-148, 150, полоний-210, радий-226, актиний-227, протактиний-231, нептуний-237), большинство изотопов тория (Th-228,-229,-230,-232), урана (U-232,-233,-234,-235,-236,-238), плутония (Pu-238,-239,-240,-241,-242), америция (Am-241,-243), кюрия (Cm-242,-243,-244,-245,-246), берклия (Bk-247) и калифорния (Cf-249,-250,-251,-252). При этом часть этих радионуклидов (самарий-146, галолиний-148,150, полоний-210, протактиний-231, плутоний-23 9,-240, нептуний-237) являются практически чистыми альфа-излучателями.

Основным количественным критерием внутреннего облучения человека является годовое поступление (количество радиоактивных веществ, попавших в организм через органы дыхания и пищеварения). Годовое поступление нормируется путем установления допустимых уровней содержания радионуклидов в воздухе и в различных продуктах питания с учетом их среднего годового потребления. Например, допустимый уровень содержания радионуклида 137Cs в питьевой воде составляет 10 Бк/кг, а в молоке - 100 Бк/кг. При работе с радиоизотопными источниками гамма излучения можно рассчитать ожидаемую мощность дозы облучения, если известен радионуклид источника и его активность. Мощность экспозиционной дозы гамма излучения на расстоянии R от изотропного точечного источника с активностью А находится по формуле , (6) где коэффициент Г (гамма-постоянная) определяется спектром излучения радионуклида. Значения коэффициентов Г для различных радионуклидов можно найти в справочной литературе. Для радионуклидов, используемых в лабораторном практикуме, гамма-постоянные Г следующие: Cs-137 3,24 Р·см2/час·мКи, Со-60 12,85 Р·см2/час·мКи, Na-22 11,85 Р·см2/час·мКи. Указанная размерность Г требует подставлять в формулу (6) активность в милликюри (1 мКи = 3,7·107 Бк), расстояние R в сантиметрах, при этом мощность экспозиционной дозы получится в рентгенах в час. Формулу (6) можно использовать, если размеры источника и области наблюдения много меньше R, и нет существенного поглощения излучения на пути от источника к области наблюдения. Наличие вещества, поглощающего гамма излучение, приводит к уменьшению мощности дозы. В первом приближении поглощение можно описать формулой D(x) = D0·exp(- x). (7) Здесь D0 - мощность дозы при отсутствии поглощения, D(x) - мощность дозы с учетом поглощения, x - путь гамма излучения в поглотителе, - линейный коэффициент ослабления, зависящий от вещества поглотителя и энергии гамма излучения. Формула (7) применима только для моноэнергетического гамма излучения и не учитывает вклад рассеянного в поглотителе излучения. Если имеется пластинка толщиной d, поглощающая гамма излучение, то величина x будет совпадать с d только в случае нормального прохождения пучка гамма излучения через пластинку. Значения коэффициентов для различных веществ и энергий гамма излучения можно найти в справочной литературе. Для излучения Cs-137 с энергией 662 кэВ линейный коэффициент ослабления в свинце составляет 1,18 см-1. Поглощением гамма излучения в воздухе для расстояний в несколько метров обычно можно пренебречь.

Современные ядерно-технические установки обычно представляют собой сложные источники излучений. Например, источниками излучений действующего ядерного реактора, кроме активной зоны, являются система охлаждения, конструкционные материалы, оборудование и др. Поле излучения таких реальных сложных источников обычно представляется как суперпозиция полей излучения отдельных, более элементарных источников
Космические ядерные аварии