Энергия радиоактивных изотопов

В будущем будет также использоваться энергия радиоактивных изотопов п солнечного излучения. Системы двигатель Стирлинга — электрический генератор, работающие на этих источниках, будут снабжать энергией отдаленные районы или места, где стоимость системы распределения электрической энергии слишком высока. Использование этих специфических источников энергии совместно с двигателем Стирлинга не представляет нового решения, поскольку такие системы уже построены и испытаны. Опыт эксплуатации двигателя Стирлинга, работающего на энергии радиоактивных изотопов, очевидно, является самым продолжительным по сравнению с другими энергетическими установками Стирлинга. Но большая часть последних более безопасна и к ним не предъявляются столь строгие требования при эксплуатации. [c.381]

ЭНЕРГИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ [c.392]

Энергия радиоактивных изотопов [5.15], [5.17], [5.18], [7.7], [7.10] [c.415]

Радиоактивные изотопы применяются в качестве источников частиц и радиоактивных индикаторов. В качестве источников частиц высоких энергий радиоактивные изотопы применяются для дозированного облучения различных веществ с целью вызвать заранее планируемые изменения в их структуре, а также в состояниях их атомов и молекул. На этом основаны методы радиационной химии и радиационной биологии. В радиационной химии [c.495]

Позитрон возникает в атомном ядре в результате превращения одного из протонов в нейтрон. Энергию, необходимую для такого превращения, протон полу чает от других протонов и нейтронов ядра. Последующие опы-чы по бомбардировке атомных ядер стабильных изотопов альфа-частицами, протонами, нейтронами и другими частицами показали, что искусственные радиоактивные изотопы могут быть получены у всех без исключения элементов. [c.323]

Выше уже отмечалось, что а-частицы, испускаемые при распаде естественных и искусственных а-радиоактивных изотопов, состоят из отдельных групп, которым соответствуют различные энергии (рис. 66), иначе говоря, пользуясь оптической терминологией, спектры а-частиц состоят из нескольких линий (тонкая структура а-лучей). Линейчатые спектры а-частиц можно подразделить на два типа. [c.227]

Выше ( 39) отмечалось, что при а-распаде испускаются -частицы определенных значений энергии. Особенностью р-распада является то, что кинетическая энергия вылетающих электронов (позитронов) лежит в пределах от О до некоторого максимального значения So, определяемого разностью масс начального и конечного ядер. Иначе говоря, электроны, выбрасываемые при р-распаде, имеют сплошной спектр энергии (рис. 71). Величина максимальной энергии So, называемая верхней границей р-спектра, представляет собой константу, имеющую определенное значение для каждого радиоактивного изотопа. Величина So называется верхней границей р-спектра. В таблице 12 приведены периоды полураспада и значения граничной энергии для некоторых р-активных ядер. [c.235]

Искусственный радиоактивный изотоп Со излучает /i-части-цы и у-лучи, энергия которых достаточна для просвечивания стали толщиной до 250 - 300 мм. Он обладает периодом полураспада, равным 5,3 г. Если же изотопа Со взять для работы в 2 - 3 раза больше расчетного количества, то смену препарата потребуется [c.379]

В прикладном отношении ядерные реакции нужны для использования внутриядерной энергии, а также для получения радиоактивных изотопов. [c.114]

Дефектоскопия электронами. Ввиду низкой энергии р-частиц радиоактивных изотопов диапазон толщин контролируемых деталей, например алюминиевых, ограничивается несколькими миллиметрами. Применению Р-частиц препятствует широкий спектр энергий, испускаемый радиоактивным препаратом. В связи с этим кривая поглощения аналогична кривой поглощения для квантов рентгеновского и 7-излучений. В случае поглощения моноэнергетических электронов характер кривой поглощения меняется на заднем фронте появляется крутой участок. Поэтому отношение изменения интенсивности излучения к изменению толщины превышает аналогичное отношение для рентгеновского или 7-излучений. Это определяет высокую чувствительность радиографии (до 0,2%) при контроле однородных материалов с использованием быстрых электронов и позволяет контролировать различные объекты, толщина которых соизмерима со средним массовым пробегом электронов в веществе. [c.345]

Кроме того, используя обратное рассеяние электронов высокой энергии, можно контролировать массовую толщину покрытий до 1 г/см , т. е. почти на порядок больше, чем в случае применения р-излучения радиоактивных изотопов. [c.346]

В случае применения радиоактивных изотопов эффективная энергия излучения обеспечивается выбором нужного изотопа, Известные трудности возникают при использовании изотопов, так как некоторые из них имеют малый период полураспада, не всегда можно получить препараты с требуемой активностью, кроме того, для Р-толщиномеров характерны малые рабочие зазоры. До недавнего времени практически не было изотопа с мягким Y-излучением для измерений в диапазоне толщин 0,4—5 мм. В последнее время в этих случаях успешно применяют изотоп америций-241. [c.389]

Носителями ядерной энергии деления являются тяжелые элементы, поддающиеся делению в одноступенчатом режиме — уран-235, плутоний-239 и в двухступенчатом — уран-238, торий-232. Последние делятся быстрыми нейтронами с получением новых ядерных топлив — плутония-239 и урана-233. Самопроизвольно делятся радиоактивные изотопы Со-60, Sr-90, s-137, Се-144 и др. Синтезу поддаются самые легкие элементы, например изотопы водорода — тритий и дейтерий. [c.42]

Помимо конструктивного совершенствования и повышения мощности термоэлектрических генераторных установок с ядерными реакторами в Советском Союзе ведется разработка конструкций радиоизотопных генераторов. Для генерирования электрического тока в них используется тепло, образующееся при распаде радиоактивных изотопов кобальта, кюрия, полония и др. Они имеют небольшие габаритные размеры и надежно действуют в течение длительного времени без подзарядки (в зависимости от продолжительности периода полураспада соответствующих радиоактивных элементов) и по количеству энергии, вырабатываемой на 1 кг собственного веса, превосходят электрохимические батареи. [c.186]

Способность ядерных излучений проникать в толщу вещества (с постепенной потерей энергии) широко используется для нужд дефектоскопии, для измерений толщины облучаемых материалов и пр. Под действием излучений возрастает активность катализаторов и, следовательно, увеличивается скорость протекания химических реакций. Под их воздействием изменяются структура и свойства исходных веществ, возникают изменения в основных структурных элементах ядер живых клеток (хромосомах), происходят разрушение и перестройка биологических комплексов и т. д. Применение стабильных и радиоактивных изотопов — источников ядерных излучений — в исследовательской и производственной практике стало эффективным методом исследования и технологического контроля с помощью изотопных индикаторов (метод меченых атомов). Использование энергии распада радиоактивных изотопов определило возможность получения небольших количеств электроэнергии посредством полупроводниковых преобразователей. [c.188]

Все более широкое использование находят радиоактивные изотопы и ядерные излучения в медицине для диагностики и лечения различных заболеваний. Свыше полутора десятилетий в лечебных учреждениях Советского Союза применяются препараты радиоактивного йода для распознавания болезней щитовидной железы, изотопы фосфора и натрия — для исследований процессов гемодинамики (движения крови) при поражениях сердечно-сосудистой системы, изотопы йода и инертных газов (радона, ксенона, криптона) — для диагностирования опухолей мозга и пр. За последние годы значительно усовершенствованы и получили распространение в лечебной практике средства лучевой терапии, радиоактивные препараты (местные источники лучевой энергии), используемые для лечения злокачественных опухолей, и гамма-терапевтические облучающие установки глубокого проникающего воздействия (рис. 56), источниками гамма-излучений в которых служат радиоактивные изотопы кобальта-60 и цезия-137. [c.192]

Наряду с постоянно поддерживаемыми и развиваемыми научными контактами последовательно расширяется международное сотрудничество СССР в различных областях атомной техники. С 1955 г., выполняя двусторонние правительственные соглашения, заключенные с социалистическими странами, с Францией, Великобританией, Италией, США, Индией, Индонезией, Афганистаном, Ираком, Объединенной Арабской Республикой и другими государствами. Советский Союз участвует в обмене информационными, консультативными и проектными материалами по проблемам народнохозяйственного использования атомной энергии. В соответствии с этими соглашениями советские промышленные предприятия поставляют многим зарубежным странам исследовательские ядерные реакторы и ускорители элементарных частиц, облучающие установки и радиоактивные изотопы — источники ядерных излучений. Советские специалисты участвуют в монтаже и наладке поставляемого оборудования. В советских высших учебных заведениях ведется подготовка национальных кадров инженеров-физиков широкого профиля для ряда государств. При непосредственной помощи СССР построены научно-исследовательские атомные центры в Болгарии, Румынии, Венгрии, Чехословакии, Польше, ГДР, КНР, КНДР, Югославии и Объединенной Арабской Республике. С участием СССР в 1966 г. завершено строительство и ввод в строй действующих энергетических предприятий ГДР атомной электростанции электрической мощностью 70 тыс. кет. При техническом содействии СССР осуществляется строительство первой атомной электростанции электрической мощностью 150 тыс. кет в Чехословакии. Заключены соглашения по сооружению аналогичных атомных электростанций в других странах (Болгарии, Венгрии и др.). [c.194]

Энергия и спектр излучения определяются схемой распада, а удельная активность зависит от химического состава вещества, в которое входит радиоактивный изотоп, и от его процентного содержания в этом веществе. [c.13]

Наибольшее количество избыточной энергии на килограмм реагентов приходится Па реакцию синтеза дейтерий — тритий, представленную в (2.4). Но в природе обычно третий не встречается, и потому желательно получать требуемое количество трития в самом реакторе. В этом смысле термоядерный реактор является реактором- размножителем , и это его свойство является наиболее опасным для окружающей среды. Согласно оценке уровень радиоактивности в термоядерном реакторе мощностью 5 ГВт в любой момент времени будет составлять 7-10 Бк трития. Такая радиоактивность сопоставима с наиболее опасной радиоактивностью изотопа йода 1, который образовался бы в реакторе деления аналогичной мощности, но биологическое воздействие радиоактивности трития существенно отличается от воздействия радиоактивности изотопа йода Проблема обращения с тритием должна решаться весьма тщательно. Это, однако, не означает, что ее решение представляет такие же технические сложности, какие возникают при решении проблемы удержания высокотемпературной плазмы. [c.42]

Еще 15—20 лет назад об использовании атомной энергии говорили как о весьма отдаленной перспективе, а ныне атом крутит турбины ледокола Ленин , радиоактивные изотопы помогают лечить людей, плавить металл и повышать урожайность хлебов. [c.258]

Взрыв внутреннего действия на глубине 365 м в соляном пласте многоцелевое назначение получение тепловой энергии, производство радиоактивных изотопов, расширение данных по физике нейтронов изучение эффектов взрыва в каменной соли накопление данных для конструирования ядерных зарядов промышленного и научного назначения [c.29]

Биологическое действие излучения. Общие соображения. Вредное действие излучения на человека определяется тремя факторами величиной поглощенной энергии излучения, коэффициентом качества излучения QF, зависящим от вида излучения и его энергии, а также тем органом или частью тела, в котором поглощается излучение. Для радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма с пищей или при вдыхании, большое значение имеют их химические свойства. Эти свойства определяют скорость, с которой элемент выводится из организма, либо тенденции его накопления в каком-либо органе. [c.112]

Основные радиоактивные изотопы и их предшественники. С точки зрения радиоактивной загрязненности контура основной интерес представляют долгоживущие радиоактивные изотопы, испускающие жесткие v-кванты со значительным выходом на распад. В табл. 9.1 приведены предшественники (ядра мишени), типы радиоактивного распада и энергия испускаемых у-квантов для наиболее важных изотопов, не являющихся продуктами деления ядерного горючего и обычно встречающихся в реакторах с водой. [c.280]

Таким образом, важнейшим направлением использования атомной энергии в мирных целях, дающим возможность при минимальных капитальных затратах в короткие сроки получать значительный экономический эффект, является применение радиоактивных изотопов и источников ядерных излучений в научных исследованиях и промышленном производстве. [c.75]

Здесь специально подчеркивается значение и перспективность внедрения радиоактивных методов технического контроля в машиностроении, так как это в настоящее время является наиболее освоенным направлением использования радиоактивных изотопов, которое уже приводит к большой экономической эффективности и сулит большие перспективы в дальнейшем. Однако возможности применения радиоактивных изотопов в машиностроительном производстве отнюдь не ограничиваются контролем перспективы промышленного использования атомной энергии практически не ограничены. [c.77]

Из многих видов нетрадиционных источников энергии три наиболее подходят для применения в будущем. Их мы и рассмотрим в этой главе. Такими источниками являются а) энергия, выделяемая при сжигании металлов в) энергия радиоактивных изотопов в) солнечная энергия. Первые два особенно перспективны для подводных применений как в мирных, так и в военных целях. Использование придонных ресурсов океана существенно возросло за последнее десятилетие. Но весьма неудовлетворительные характеристики имеющихся аппаратов для подводных исследований в значительной степени препятствуют успешному проведению работ по изучению, обследованию и эксплуатации нижних слоев океана. Двигатель Стирлинга представляется удачным решением этой сложнейшей проблемы, а морские испытания погружаемого аппарата фирм Юнайтед Стирлинг и Комекс (рис. 1.140), без сомнения, будут положительно восприняты всеми, кто работает в области освоения океана. [c.381]

Аннигиляционное у-излучение. Некоторые радиоактивные изотопы испускают позитроны. При аннигиляции позитрона с каким-либо из электронов атомов образуются два у-кванта С энергией не менее 0,511 Мэе. Так как пробег позитронов в веществе очень мал, можно считать, что испускание у-квантов /происходит непосредственно из распадающихся ядер. Следовательно, интенсивность источников аннигиляционного у-излучения можно подсчитать так же, как и интенсивность активационного излучения. Наиболее важными позитронными излучателями, с которыми приходится иметь дело при анализе активации конструкционных материалов, являются изотопы Со , Сп и 2п . [c.32]

Данный вид а-активных ядер испускает а-частицы примерно одинаковой энергии. Обраш,ает на себя внимание тот факт, что энергии а-частиц всех радиоактивных изотопов заключены в узком интервале значений, лежащем около 6 Мэе. В нескольких случаях (для редкоземельных а-активных ядер) испускаются а-частицы с энергией примерно 2—4,5 Мэе. Для тяжелых а-активных ядер значения энергии а-частиц лежат в пределах 4,5—8,8 Мэе например, короткоживущее ядро g4Po испускает а-частицы с S — 8,8 Мэе. [c.221]

Если по условиям опыта приходится проводить объемное облучение вещества в виде раствора, то для регистрации р-актив-ности предварительно концентрируют радиоактивный изотоп методами радиохимии. Так, например, при работе с раствором КМп04 образующийся радиоактивный вылетает из молекулы за счет энергии отдачи и осаждается при фильтровании (метод Сцилларда — Чалмерса). Аналогичный метод применяется также при работе с иодистым этилом, из которого радиоактивный иод выделяется добавлением свободного иода, выполняющего функции носителя. [c.291]

На базе радиоактивного изотопа трудно построить прямой преобразователь большой мощности. Существенно большие возможности в этом отношении дает цепная ядерная реакция, позволяющая в принципе получать сколь угодно большое количество тепловой энергии. В августе 1964 г. в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова запущен первый реактор прямого преобразования тепла в электричество. Этот реактор-термопре- образователь получил название Ромашка . Основой Ромашки является высокотемпературный ( макс = 1800° С) реактор, активная зона которого состоит из не боящихся высокой температуры дикарбида урана и графита (используется как конструкционный материал). Активная зона реактора, имеющая форму цилиндра, со всех сторон окружена бериллиевым отражателем. На наружной поверхности отражателя находится термоэлектрический преобразователь, состоящий из большого числа кремний-германиевых пластин, внутренние стороны которых нагреваются теплом, выделяемым реактором, а наружные охлаждаются. Электрическая мощность Ромашки — 500 вт. Реактор-термопрео бразователь примерно такой же мощности построен также в США. [c.408]

При сравнении ip-радиоактивных изотопов трансурановых элементов используется закономерность, связывающая между собой энергию р-распада Ер, массовое число А и заряд Z р-радиоак-тивного ядра. Эта зависимость, так же как аналогичная зависимость для а-распада, передается семейством линий, близких к прямым. [c.425]

Необходимо, чтобы искусственные радиоактивные изотопы из-лучгши у-лучи определенной энергии, достаточной для просвечивания материала заданной толщины, и обладали бы достаточно большим периодом полураспада. [c.379]

По своему назначению реакторы можно разделить на энерге тйческие, экспериментальные, исследовательские, а также произво дящие новые делящиеся элементы и радиоактивные изотопы. Каж дый конкретный реактор характеризуется а) типом горючего [c.584]

В радиационной химии изучаются реакции под действием электронов, -у-квантов, нейтронов, осколков деления. В качестве источников излучения применяются ускорители (обычно электронные), рентгеновские трубки, ядерные реакторы, радиоактивные изотопы, отработанные тепловыделяющие элементы ядерных реакторов. Наиболее распространены мощные источники из у-актив-ного кобальта атСо и электронные ускорители с током до 10 мА и энергиями до 20 МэВ. [c.663]

Перед началом исследований выбранный для измерения износа участок детали активируется в течение 20—40 мин обычно дейтронами с энергией 14 МэВ и силой тока 1 мкА/с на специальном, ускорителе (циклотроне) до активности 10 мкКи. Толщина активированного слоя, зависящая от энергии дейтронов и ряда других факторов, устанавливается исследователем, который оценивает возможную величину износа поверхности при эксплуатации изделия. При активации деталей из низколегированных сталей дейтронами активируется стабильный изотоп Fe и образуются три основных радиоактивных изотопа (индикатора), соотношение которых определяется выходом ядерной реакции. [c.261]

При выбранной энергии протонов (на 80 кэВ выше энергетического порога реакции) активация ядер изотопа происходит в тонком поверхностном слое толщиной 0.5 мкм. Расчет разрешающей способности метода ио поверхности проводился на основе известной теории авторадиографической системы для следующих значений параметров толщина эмульсии 10 мкм, эффективная толщина неактивированного слоя 0.3 мкм, зазор между образцом и эмульсионным слоем равен нулю. На рисунке приведены расчетные кривые почернений эмульсии от двух пар бесконечных штриховых эталонных источников различной ширины —10 и 1 мкм. Для упрощения задачи считалось, что радиоактивный изотоп 0 распределен изотропно по толщине источников, равной 0.3 мкм. Зазор между штрихами для обеих иар эталонных ис- оцнцков одинаков и равен 5 мкм. [c.179]

Радиоактивные изотопы пока дороги, дают ничтожное количество энергии, но длительное время (до 30 лет и более), непрерывно и равномерно. Это кобальт-60, строииий-90, цезий-137 и др. они излучают альфа-лучи (ядра гелия), бета-лучи (электроны) и гамма-лучи (фотоны). [c.141]

Небольшие количества радиоактивных материалов, имеющихся в продаже, представлены либо в элементарном виде, либо в виде простых соединений. Комиссия по атомной энергии США (АЕС) предложила новую стандартную форму радиоактивного изотопа Калифорния-252 в виде кермета палладий — окись калифорния (Pd — С1гОа) для кансулирования [3]. Такая смесь изготовляется либо в виде проволоки, либо в виде таблеток. [c.457]

Энергия Е радиоизотопных источников излучения определяется свойствами используемого радиоактивного изотопа и сопутствующих примесей. МЭД излучения зависит от суммарной активности изотопа, расположенного в объеме активной части источника. Повышение МЭД возможно в результате соответствующего увеличения размеров активной части. Следует отметить, что в некоторых случаях это нежелательно, так как получаемый выигрыш в производительности контроля не компенсируется проигрышем в виде ухудшения выявляе, тн дефектов и увеличения нерезкости изображения. Кроме того, для низкоэнергетических источников (например, °Тт) увеличение размеров активной части приводит к изменению энергетического спектра из-за самопоглощения его низкоэнергетических составляющих материалом активной части источника. [c.17]

Ранее уже упоминалось о возможности использования радиоизотопных генераторов электрической или тепловой энергий в космонавтике Однако, помимо бортовых энергоустановок, радиоактивные источники с успехом могут применяться и в космических двигателях. Такие радиоизотопные ракетные двигатели, использующие энергию радиоактивного распада, в настоящее время уже разработаны (правда, все они развивают довольно малую тягу). Причем наиболее перспективным в этом отношении является применение в качестве радиоактивных источников изотопов трансурановых элементов. Среди них наибольшее распространение получили кюрий-244 (период полураспада 18 лет) и уже упоминавшийся нами плутоний-238 (см. стр. 126). Оказывается, слишком большой период полураспада некоторых радиоизотопов является таким же недостатком, как и слишком малый период полураспада, поскольку от скорости распада зависит скорость выделения энергии. Следовательно, радиоизотоп, выбранный для ра-диоизотопного ракетного двигателя, должен распадаться достаточно быстро, чтобы обеспечить приемлемую скорость выделения энергии (на единицу массы). Вот почему в космонавтике получили широкое распространение трансурановые элементы, в среднем имеющие меньшие периоды полураспада, чем другие радиоизотопы. В частности, поэтому они неоднократно привлекались как вспомогательные радиоактивные источники и при проведении научных экспериментов в космосе. Так, кюрий-242 (период полураспада около 5 месяцев) и эйнштейний-254 служили источниками альфа-частиц в аппаратуре, использовавшейся американскими учеными для химического анализа лунного грунта. Эта аппара- [c.131]

Энергия радиоактивного распада распределяется между испускаемой частицей и дочерним элементом в соответствии с законом сохранения импульса. При р -распаде практически вся энергия уносится частицей, при а-распаде благодаря сравнительно большой Л1ассе а-частицы несколько большая доля энергии приходится на дочерний элемент. При определении роли данного изотопа необходимо детальное знание схемы его распада, поскольку должны быть оценены все энергетические переходы. [c.110]

Фиг. 3. Типичное распределение энергии (сиектр) (3-частиц для радиоактивных изотопов.

В процессе работы режущего инструмента происходит износ активированной поверхности режущей грани. Активность этой поверхности уменьшается. Изменение активности фиксируется счетчиком. По показаниям счетной установки можно следить за ходом износа резца. Если необходимо одновременно следить за износом передней и задней граней режущего инструмента, то на них наносятся радиоактивные изотопы, энергия или вид излучения которых различаются. Например, на переднюю грань можно нанести таллий-204, а на заднюю — кобальт-60. Излучения передней и задней грани регистрируются раздельно сцин-тилляционным счетчиком с дискриминатором. [c.121]

Радиоактивные изотопы широко используются для изучения явлений диффузии, лежащих в основе многих процессов обработки различных материалов. При исследовании иараметров самодиффузии на металл наносят слой радиоактивного изотопа, а после диффузионного нагрева с поверхности металла снимают тонкие параллельные слои. Определяя при помощи счетчиков активности слоен, строят кривую диффузии, высчитывают коэффициент диффузии, определяют его зависимость от температуры и энергию активации. [c.5]

Можно показать [31, что Аост может быть уменьшено соответствующим выбором энергии излучения. При этом следует, конечно, учитывать и влияние изменений минералогического состава руды. Заметим также, что для выполнения условий [3], при которых погрешности минимальны, нецелесообразно прибегать к увеличению d. Диаметр трубопровода составляет обычно большую часть расстояния между источником излучения и детектором. Поэтому при увеличении d телесный угол, под которым виден детектор излучения из источника, и число 7-квантов, попадаюш их в детектор, уменьшаются приблизительно как ijd . Следовательно, практически целесообразно уменьшить d до предела, определяемого технологическими условиями и конструкцией прибора, и для этого значения выбрать наиболее подходяш ий радиоактивный изотоп. [c.161]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...