Физика (Атомная и ядерная физика)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF7_7_Применение радиоактивности Радиоэкология и радиобиология_mini

7.7. Применение радиоактивностивности.. Радиоэкология и радиобиологиялогия

7.7.1.Ядерные реакторы

7.7.2.Атомная энергетика

7.7.3.Управляемый термоядерный синтез

7.7.4.Протонография

7.7.5.Дозиметрия

7.7.6.Радиоактивное датирование

7.7.7.Ядерная геофизика

7.7.8.Радиоэкология

7.7.9.Радиационный фон Земли

7.7.10.Природный (естественный) радиационный фон

7.7.11.Техногенно-изменённый природный радиационный фон

7.7.12.Искусственный радиационный фон

7.7.13.Характер взаимодействия радиоактивных излучений с веществом

7.7.14.Основы биологического действия ионизирующих излучений

All rights reserved. This lecture, or parts of it, mayay notnot bebe reproduced in any form without written permission ofof thethe authorauthor..

В качестве иллюстраций использованы как оригинальные рисунки и фотографии автора, так и изображения лицензионного типа Royalty Free, предназначенные для свободного использования (за исключением специально отмеченных).

Every reasonable effort has been made to give reliable data and information, but the author cannot assume responsibility for the validity of all materials or for the consequences of their use.

Author have a reason to believe that a number of makes mentioned constitute trademarks, but they were not designated as such ONLY to save space.

Статья 1274 Гражданского Кодекса РФФ.. Свободное использование произведенияия вв информационных, научных, учебных или культурныхурных целяхцелях

1. Допускается без согласия автора или иного правообладателя и без выплаты вознаграждения, но с обязательным указанием имени автора, произведение которого используется, и источника заимствования:

1)цитирование в оригинале и в переводе в научных, полемических, критических или информационных целях правомерно обнародованных произведений в объёме, оправданном целью цитирования, включая воспроизведение отрывков из газетных и журнальных статей в форме обзоров печати;

2)использование правомерно обнародованных произведений и отрывков из них в качестве иллюстраций в изданиях, радио- и телепередачах, звуко- и видеозаписях учебного характера в объёме, оправданном поставленной целью.

7.7.1. Ядерные реакторыры

Устройства, в которых осуществляется и

поддерживается управляемая цепная реакция деления, называются ядерными реакторами.

Энергетический ядерный реактор – это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов, а выделяющаяся при этом тепловая энергия отводится теплоносителем.

Образование трансурановых элементов в ядерных реакторах

Классификация реакторов

•по уровню энергии нейтронов, участвующих в реакции деления (реакторы на тепловых и быстрых нейтронах; в последних используются нейтроны деления, и замедлитель вообще отсутствует);

•по принципу и характеру размещения ядерного топлива и замедлителя в активной зоне: гомогенные (оба вещества равномерно перемешаны друг с другом) и гетерогенные (оба вещества располагаются порознь в виде блоков);

•по целевому назначению (энергетические, исследовательские, реакторы по производству новых делящихся материалов, радиоактивных изотопов и т.д.);

•по виду замедлителя и теплоносителя, и их физическому состоянию, т. е. по характеру основных материалов, находящихся в активной зоне (ядерное топливо, замедлитель, теплоноситель); в качестве делящихся и сырьевых веществ используются уран, плутоний, торий, в качестве замедлителей – вода (обычная и тяжёлая), графит, бериллий, органические жидкости и т.д., в качестве теплоносителей – воздух, вода, водяной пар, Не, СО2 и т.д.;

•по типу режима (непрерывные и импульсные).

Разрез графитового ядерного реактора

Principal parts of a nuclear reactor (Схема гетерогенного реактора)

7.7.2. Атомная энергетикаика

АЭС – электростанция, на которой ядерная (атомная) энергия преобразуется в электрическую.

На АЭС тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, снимается теплоносителем, циркулирующим в контуре. Циркуляция обеспечивается насосом. В качестве теплоносителя применяется вода или щелочные металлы с низкой температурой

плавления, например, натрий (Тплав = 98 ° С). В теплообменнике теплоноситель отдаёт теплоту воде,

превращая её в пар, вращающий турбину

7.7.3. Управляемый термоядерный синтезз

Советские физики Андрей Дмитриевич Сахаров (1921-89) и Игорь Евгеньевич Тамм (1895-1971) предложили удерживать плазму в заданном объёме с помощью магнитного поля. В результате ими была предложена идея тороидальных камер с магнитным удержанием плазмы – установки типа «Токамак».