Продукт ядерного деления
-
Продукты ядерного деления
- Атомные фрагменты, оставшиеся после деления крупного ядра
- Обычно нестабильны и радиоактивны
- Быстро подвергаются бета-распаду, высвобождая энергию
-
Формирование и распад
- Сумма масс продуктов деления меньше массы исходного атома
- Продукты деления богаты нейтронами и нестабильны
- Запаздывающие нейтроны важны для управления ядерным реактором
-
Радиоактивность с течением времени
- Период полураспада продуктов деления составляет 90 лет или менее
- Общая радиоактивность быстро снижается, затем стабилизируется
- Актиниды имеют период полураспада от 100 до 200 000 лет
-
Уступать
- При каждом делении образуется новый набор атомов
- Выход продуктов деления зависит от исходного атома и энергии нейтрона
- Кривые деления имеют два пика, один из которых зависит от энергии нейтронов
-
Производство
- Небольшие количества образуются естественным образом
- Используются для датирования природных пород
- Природные ядерные реакторы производят значительные количества продуктов деления
- Ядерные реакторы являются основным источником продуктов деления
-
Продукты деления в энергетических реакторах
- Продукты деления остаются в топливе до отказа или переработки.
- Некоторые продукты распадаются быстро, образуя запаздывающие нейтроны.
- Управляющие стержни перемещаются для поддержания критичности.
- Продукты деления важны для работы реактора и могут быть нейтронными ядами.
-
Радиоактивность в реакторах
- Продукты деления составляют большую часть радиоактивности в первые сотни лет.
- Актиниды преобладают через 103-105 лет после использования топлива.
- Продукты деления сохраняются вблизи мест производства и могут просачиваться в теплоноситель.
-
Яды для ядерных реакторов
- Некоторые продукты деления выделяют запаздывающие нейтроны, другие поглощают нейтроны.
- Накопление ксенона-135 может отравить реактор.
-
Ядерное оружие
- Продукты деления при ядерном оружии зависят от конструкции и места взрыва.
- Цезий-134 не образуется при делении, но образуется при нейтронной активации.
- Радиоактивность смеси продуктов деления в бомбе обусловлена короткоживущими изотопами.
-
Применение продуктов деления
- Некоторые продукты деления используются в медицинских и промышленных источниках.
- Ион 99TcO4− образует устойчивый к коррозии слой на стальных поверхностях.
-
Распад продуктов деления
- Преобладающие продукты деления: йод, цезий, стронций, ксенон и барий.
- Радиоактивность снижается со временем, но некоторые изотопы остаются опасными.
-
Меры противодействия негативным последствиям
- Кислотный дождь, загрязнение воздуха, разрушение озонового слоя.
- Радиоактивные отходы, биовосстановление, ядерное деление.
- Эвакуация и местные убежища как меры защиты.
-
Всасывание радиоактивного йода
- Высокие дозы могут вызвать тиреоидит
- Хронические и отсроченные эффекты включают гипотиреоз, узлы щитовидной железы и рак
- Активный йод в Чернобыле и на «Маяке» увеличил заболеваемость раком щитовидной железы в СССР
-
Меры защиты
- Прием йодида калия снижает воздействие радиоактивного йода на 99%
- Насыщенный раствор йодида калия является недорогой альтернативой таблеткам
- Перхлорат-ионы снижают усвоение йода и классифицируются как зобогенные вещества
-
Перхлорат-ионы
- Перхлорат временно подавляет способность щитовидной железы поглощать йод
- Лечение тиреотоксикоза перхлоратом калия было обычной практикой в Европе
- Современные схемы лечения включают 500 мг перхлората калия дважды в день
-
Профилактика с помощью перхлората
- Профилактика с водой, содержащей перхлорат, снижает поглощение йода на 67%
- Концентрация перхлорат-ионов в водоснабжении должна быть выше 7,15 мг/кг массы тела в день
- Непрерывное распространение перхлората должно продолжаться не менее 80-90 дней
-
Цезий и стронций
- 137Cs вызывает долгосрочную озабоченность, остается в почве и передается по пищевой цепи
- Глубокая вспашка и удаление верхнего слоя почвы снижают уровень радиоактивности
- Удобрения, содержащие калий, и берлинская лазурь также эффективны
-
Проблемы со здоровьем
- Наиболее важный путь поступления радионуклидов в организм — прием внутрь
- Нерастворимые соединения вызывают местное облучение, растворимые формы абсорбируются в разной степени