Радиационное повреждение
-
Радиационное повреждение
- Воздействие ионизирующего излучения на физические объекты
- Может быть как вредным, так и полезным
-
Радиобиология
- Изучение действия ионизирующего излучения на живые организмы
- Высокие дозы могут вызвать повреждения тканей и мутации
-
Причины излучения
- Космические лучи и их дочерние продукты
- Пучки частиц от ускорителей
- Частицы от радиоактивного распада
-
Воздействие на материалы
- Превращение материалов в радиоактивные
- Ядерная трансмутация элементов
- Радиолиз и его последствия
- Образование реакционноспособных соединений
- Ионизация и электрический пробой
-
Воздействие на металлы и бетон
- Радиационное упрочнение металлов
- Сегрегация и диффузия атомов
- Влияние на прочность и коррозионную стойкость
- Влияние на бетон и его свойства
-
Событие радиационного поражения
- Взаимодействие частиц с атомами
- Образование дефектов и каскад смещений
- Поперечное сечение излучения и вероятность взаимодействия
-
Эволюция микроструктуры
- Накопление дефектов и их рекомбинация
- Движение междоузлий и вакансий
- Образование пустот и разбухание материалов
-
Термомеханические эффекты облучения
- Затвердение и охрупчивание материалов
- Потеря пластичности и уменьшение энергии разрушения
-
Радиационное упрочнение и охрупчивание
- Образование скоплений дефектов, дислокаций, пустот и выделений
- Колебания параметров затрудняют прогнозирование степени охрупчивания
-
Ползучесть и набухание
- Тепловая ползучесть незначительна по сравнению с радиационной
- Напряжение вызывает образование петель и поглощение междоузлий, что приводит к набуханию
-
Рост и проводимость
- Рост вызван разницей в диффузионной анизотропии
- Тепловая и электрическая проводимость зависят от дефектов и замещения атомов
-
Воздействие на полимеры
- Полимеры деформируются из-за перемещения и перестановки цепей
- Ионизирующее излучение вызывает образование свободных радикалов
- Сшивание и разрыв цепи влияют на механические свойства
-
Воздействие на газы
- Ионизирующее излучение вызывает химические изменения в газах
- Инертные газы наименее подвержены повреждению
- Озоновое растрескивание полимеров
-
Воздействие на жидкости
- Жидкости подвержены радиолизу, изменяющему химический состав
- Все жидкости, кроме расплавленного натрия и жидкого фтористого водорода, подвержены радиационному воздействию
-
Воздействие на воду
- Вода образует свободные радикалы водорода и гидроксила
- В живых организмах основной ущерб наносят активные формы кислорода
-
Свободные радикалы и окислительный стресс
- Свободные радикалы атакуют биомолекулы, вызывая окислительный стресс.
- Окислительный стресс может привести к гибели клеток или повреждению ДНК.
-
Коррозия в ядерных реакторах
- В системах охлаждения ядерных реакторов образование свободного кислорода способствует коррозии.
- Водород добавляется в охлаждающую воду для предотвращения коррозии.
-
Химический состав теплоносителя
- В реакторах с водой под давлением восстановительная среда менее подвержена накоплению окислителей.
- В реакторах с кипящей водой химический состав теплоносителя более сложен.
-
Радиолитическая активность
- Основная часть радиолитической активности наблюдается в активной зоне реактора.
- В воде без воздуха концентрация водорода, кислорода и перекиси водорода достигает устойчивого уровня при радиации около 200 Гр.
-
Влияние радиации на воду
- Величина воздействия радиации зависит от типа и энергии излучения.
- Вода без газа, подвергнутая воздействию гамма-лучей, практически не выделяет продуктов радиолиза.
-
Контрмеры против радиационного повреждения
- Уменьшение количества энергии, накапливаемой в материале.
- Модификация материала для снижения чувствительности к радиационному повреждению.
-
Воздействие на человека
- Ионизирующее излучение вредно для живых существ, но может быть полезно при лучевой терапии.
- Высокие дозы могут вызвать лучевые ожоги и летальный исход.
-
Рекомендации
- Насыщение матрицы растворенными веществами.
- Диспергирование оксида внутри матрицы материала.
- Уменьшение границ зерен для предотвращения охрупчивания.