Применение ядерной энергии в различных отраслях. Доза радиоактивного излучения

Содержание

Слайд 3

АЭС проектируется с расчетом на максимальную безопасность персонала станции и населения. Опыт

АЭС проектируется с расчетом на максимальную безопасность персонала станции и населения. Опыт
эксплуатации АЭС во всем мире показывает, что биосфера надежно защищена от радиационного воздействия предприятий ядерной энергетики в нормальном режиме эксплуатации. Однако взрыв четвертого реактора на Чернобыльской АЭС показал, что риск разрушения активной зоны реактора из-за ошибок персонала и просчетов в конструкции реакторов остается реальностью, поэтому принимаются строжайшие меры для снижения этого риска.

Слайд 4

Применение ядерной энергии для преобразования ее в электрическую впервые было осуществлено в

Применение ядерной энергии для преобразования ее в электрическую впервые было осуществлено в
нашей стране в 1954 г. В г. Обнинске была введена в действие первая атомная электростанция (АЭС) мощностью 5000 кВт. Энергия, выделяющаяся в ядерном реакторе, использовалась для превращения воды в пар, который вращал затем связанную с генератором турбину.

Слайд 5

В реакторах на тепловых (т. е. медленных) нейтронах уран используется лишь на

В реакторах на тепловых (т. е. медленных) нейтронах уран используется лишь на
1—2%. Полное использование урана достигается в реакторах на быстрых нейтронах, в которых обеспечивается также воспроизводство нового ядерного горючего в виде плутония.
В 1980 г. на Белоярской АЭС состоялся пуск первого в мире реактора на быстрых нейтронах мощностью 600 МВт.

Слайд 6

Неуправляемая цепная реакция с большим коэффициентом увеличения нейтронов осуществляется в атомной бомбе.
Для

Неуправляемая цепная реакция с большим коэффициентом увеличения нейтронов осуществляется в атомной бомбе.
того чтобы происходило почти мгновенное выделение энергии (взрыв), реакция должна идти на быстрых нейтронах (без применения замедлителей). Взрывчатым веществом служит чистый уран и плутоний

Слайд 7

При взрыве атомной бомбы температура достигает десятков миллионов кельвин. При такой высокой

При взрыве атомной бомбы температура достигает десятков миллионов кельвин. При такой высокой
температуре очень резко повышается давление и образуется мощная взрывная волна. Одновременно возникает мощное излучение. Продукты цепной реакции при взрыве атомной бомбы сильно радиоактивны и опасны для жизни живых организмов.

Слайд 8

С помощью ядерных реакций получены трансурановые элементы. О нептунии и плутонии мы

С помощью ядерных реакций получены трансурановые элементы. О нептунии и плутонии мы
уже знаем. Кроме них, получены еще следующие элементы: америций (Z = 95), кюрий (Z = 96), берклий (Z = 97), калифорний (Z = 98), эйнштейний (Z = 99), фермий (Z = 100), менделевий (Z = 101), нобелий (Z = 102), лоуренсий (Z = 103), резерфордий (Z = 104), дубний (Z = 105), сиборгий (Z = 106), борий (Z = 107), хассий (Z = 108), мейтнерий (Z = 109), а также элементы под номерами 110, 111 и 112, не имеющие пока общепризнанных названий.

Слайд 9

В настоящее время как в науке, так и в производстве все более

В настоящее время как в науке, так и в производстве все более
широко используются радиоактивные изотопы различных химических элементов. Наибольшее применение имеет метод меченых атомов.
Метод основан на том, что химические свойства радиоактивных изотопов не отличаются от свойств нерадиоактивных изотопов тех же элементов.

Слайд 10

Радиоактивные изотопы — источники излучений. Радиоактивные изотопы широко применяются в науке, медицине

Радиоактивные изотопы — источники излучений. Радиоактивные изотопы широко применяются в науке, медицине
и технике как компактные источники γ-лучей. Главным образом используется радиоактивный кобальт

Слайд 11

Получение радиоактивных изотопов. Получают радиоактивные изотопы в атомных реакторах и на ускорителях

Получение радиоактивных изотопов. Получают радиоактивные изотопы в атомных реакторах и на ускорителях
элементарных частиц. В настоящее время производством изотопов занята большая отрасль промышленности.
Радиоактивные изотопы в биологии и медицине. Одним из наиболее выдающихся исследований, проведенных с помощью меченых атомов, явилось исследование обмена веществ в организмах. Было доказано, что за сравнительно небольшое время организм подвергается почти полному обновлению. Слагающие его атомы заменяются новыми.

Слайд 12

Радиоактивные изотопы в промышленности. Не менее обширна область применения радиоактивных изотопов в

Радиоактивные изотопы в промышленности. Не менее обширна область применения радиоактивных изотопов в
промышленности. Одним из примеров может служить способ контроля износа поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания. Облучая поршневое кольцо нейтронами, вызывают в нем ядерные реакции и делают его радиоактивным. При работе двигателя частички материала кольца попадают в смазочное масло. Исследуя уровень радиоактивности масла после определенного времени работы двигателя, определяют износ кольца.

Слайд 13

Радиоактивные изотопы в сельском хозяйстве. Все более широкое применение получают радиоактивные изотопы

Радиоактивные изотопы в сельском хозяйстве. Все более широкое применение получают радиоактивные изотопы
в сельском хозяйстве. Облучение семян растений (хлопчатника, капусты, редиса и др.) небольшими дозами γ-лучей от радиоактивных препаратов приводит к заметному повышению урожайности.

Слайд 14

Излучения радиоактивных веществ оказывают очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже

Излучения радиоактивных веществ оказывают очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже
сравнительно слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела лишь на 0,001 °С, нарушает жизнедеятельность клеток.

Слайд 15

При большой интенсивности излучения живые организмы погибают. Опасность излучений усугубляется тем, что

При большой интенсивности излучения живые организмы погибают. Опасность излучений усугубляется тем, что
они не вызывают никаких болевых ощущений даже при смертельных дозах.

Слайд 16

Воздействие излучений на живые организмы характеризуется дозой излучения. Поглощенной дозой излучения называется

Воздействие излучений на живые организмы характеризуется дозой излучения. Поглощенной дозой излучения называется
отношение поглощенной энергии Е ионизирующего излучения к массе m облучаемого вещества:

В СИ поглощенную дозу излучения выражают в граях (сокращенно: Гр). 1 Гр равен поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж:

Слайд 17

На практике широко используется внесистемная единица экспозиционной дозы излучения — рентген (сокращенно:

На практике широко используется внесистемная единица экспозиционной дозы излучения — рентген (сокращенно:
Р). Эта единица является мерой ионизирующей способности рентгеновского и гамма-излучений. Доза излучения равна одному рентгену (1 Р), если в 1 см3 сухого воздуха при температуре 0 °С и давлении 760 мм рт. ст. образуется столько ионов, что их суммарный заряд каждого знака в отдельности равен 3 • 10-10 Кл. При этом получается примерно 2 • 109 пар ионов. Число образующихся ионов связано с поглощаемой веществом энергией. В практической дозиметрии можно считать 1 Р примерно эквивалентным поглощенной дозе излучения 0,01 Гр.