Nükleer enerji nesli en yaygın olarak fission zincir reaksiyonu ile ilişkilendirilir, ancak radyoaktif çürümenin temel fiziği –özellikle de SİV:0) ● Hidrolojik bozulmaların (Dönergesel) genel olarak, yakıt döngüsü boyunca eşit derecede kritik bir rol oynar.

Alfa Decay Nedir?

Alfa çürümesi, kararsız bir atomik ejects anİLFLT:0)-kahkamet kümesinin iki proton ve iki nötronun aynısı, örneğin, uranium-238'in iki proton ve iki nötronu kaybeder, atom sayısını 2 ve 4'e indirir.

Alfa parçacığı, tipik bir kinetik enerji ile tipik olarak 4 ila 9 megaelectronvolts (MeV), ebeveyn nükleğe bağlı olarak, bu enerji, ebeveyn ve kızı nükleleri arasındaki farkdan elde edilir, çünkü alfa nispeten büyük ve birkaç santimetre sürebilir; yüksek doğrusal enerji transferi (GERÇEĞİ:0))[Dönemli olarak enerjilerini kısaltmak için yeterince yoğun bir şekilde depolanır.

Alfa çürümesi, atomik sayılarla 82'den daha büyük bir patlama meydana gelir (ya da) Bu nedenle büyük çekirdeklerdeki protonların arasındaki güçlü elektrostatik rekat, genel Coulomb enerjisini azaltmaktadır ve bu işlem, uranyum-238 milyar yıl boyunca önceden bilgilendirilir.

[FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=[FONT=2][/FONT=3][/FONT=)[16|D=2|D=2|D=2|D=D=D=3|D=)) [D=2|D=D=3|D=D=3|D=))

Hangi izotopların alfa emisyonu tarafından çürütüğünü ve ait oldukları çürüme zincirlerinin nükleer yakıtın davranışını tahmin etmek ve jeolojik zaman ölçeklerini boşa harcamak temeldir.

Nükleer Yakıt Döngüsünde Alfa Decay

Işıklı su reaktörleri (LWRs) ve diğer fission- bazlı enerji santralleri, enerji kaynağı, genel radyoaktivite ve ısı yüklerine katkıda bulunan alfa-indüklenmiş fissionur.(D) Doğal uranyum-2390.0[D))[0.02.02.3.5%[Döneticileri,% 38-38-38-38-38-38-38-

reaktör çekirdeğinde, nötron uranyum-238 tarafından ele geçirildi plutonium-239, önemli bir fissileotope. Plutonium-239'un kendi alfa emisyonu ile 24.100 yıllık bir radyooksisitesi[Dönemli) ile kesintiye uğraması, yüksek seviyeli bir alfa, plutonyum-240, americyum-241 ve curium-244. Bu izotopları, alfa emisyonlarının çoğunluğu ile sorumludur.

Uranium-238 Decay Zinciri

Uranium-238'in çürüme zinciri, doğada en kapsamlı şekilde incelenen 14 tane başarılı çürük çürük, 8'in alfa çürütüğünü ve 6'nın beta çürütüğünü, stabil liderlikte en yüksek çözünürlükte vurgulandığınız zincirden biridir: uranium-238'den radium-226'ya ve radium-206'a kadar.

  1. [FONT=0)Uranium-238[Dönetici:0)[Dönemli:0)[Dönemli:2)Thorium-234[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD)[Dönetici: 4 ).
  2. Thorium-234 (24.1 gün) beta çürümesini alır:0)Protactinium-234m[[Dönemli devlet).
  3. Protactinium-234m (1.17 dakika) beta çürüttü:0)Uranium-234[DÜT:1).
  4. [FONT=0)Uranium-234 [DÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ: 2] [DÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞ
  5. [FONT=0)Thorium-230[Dönemli: 1 ) (75,380 yıl) alfa çürüttü:2).Radium-226).
  6. [FONT=0)Radium-226[[Dönetici: 1.600 yıl) alfa, s.D:2|Radon-222[Dönetici: 3 )
  7. [FONT=0)Radon-222[[Dönemli: 3,82 gün) alfa, [FONTD:2]Polonium-218[DÜDÜ:3).
  8. Polonium-218 (3.1 dakika) alfa, İZFLT'ye çürür:0)Lead-214) (küçük bir beta çürük ile).
  9. Lead-214 (26.8 dakika) beta, Bismuth-214)'e çürür.
  10. Bismuth-214 (19.9 dakika) beta çürüklere:0)Polonium-214[DÜT:1).
  11. [FONT=0)Polonium-214[DÜDÜT:1][4 mikrosaniyeler) alfa çürüttü:2).Lead-210).
  12. Lead-210 (22.3 yıl) beta, Bismuth-210) için çürükler.
  13. Bismuth-210 (5.01 gün) beta çürüklere:0)Polonium-210).
  14. [FONT=0)Polonium-210[Dönemli: 138.4 gün) alfa çürüttü (stable)[0).

Bu zincirin vazgeçilmez özellikleri, radon-222 üretimini içeriyor, yüzlerce ila binlerce yıl boyunca kaçabilecek soylu bir gaz, kalıcı radyoaktiviteye katkıda bulunan alfa parçacığının bozulmasına da katkıda bulunulmaktadır.

Thorium-232 Decay Zinciri

Thorium-232, en bol miktarda thorium'unotope'si, aynı zamanda kendi çürük zincirinin başı olarak alfa çürümesine maruz kalıyor, stabilizatör zincirinin de 10 sioron-220'si (aynı zamanda radon-228) ve önemli ölçüde radyum-228 (5.75 yıl boyunca) büyük miktardaki radyum-228 yakıt döngüsü, toparçalı bir betonun altında yatan radyoaktif betonun davriğinin de bulunuyor.

Nükleer Güç Üretimi için Örnekler

Radyoaktif atık yönetimi

Bugünün ışık su reaktörlerinden gelen nükleer yakıt, uzun süreli bir tehlikeye neden olan alfa-erefli izotoplar, öncelikle plutonyum, americyum ve curium gibi transuranic elementleri içerir.Bu izotoplar on binlerce yıldan on yıla kadar değişen yarı-yaşama sahiptir, uzun süreli bir tehlikeyi ortaya çıkarır.

Amerika Birleşik Devletleri'nde Yucca Dağ'da önerilen havuzlar veya Finlandiya'daki Onkalo'daki daha gelişmiş tesis, radyozferden yakıt ve yüksek seviyeli atıkların şarj edilmesi için tasarlanmıştır. alfa emisyonlarının çürüme ısısı, tüm dal oranları ve yarı-yarağın tüm kesimlerinin de dahil olmak üzere doğru çürümeye dayanır.

Transuranics ek olarak, uzun ömürlü fission ürünleri:0)0.com.tr[FONT:2) ve [[Dönetici:2)) Alfa emisyonu ile çürümez, ancak yine de alfa yayıcısı ile ilgilidir.

Radyasyon Koruma ve Güvenlik

Alfa radyasyonu radyasyon korumasında eşsiz bir meydan okuma oluşturur. alfa parçacıkları kolayca ölü cilt veya kağıt sayfası tarafından durdurulur, onlar yolunda yoğun iyonizasyona neden olabilir, ciddi bir şekilde tehlikeli) eğer bir alfa-erefli madde varsa, ya da başka bir şekilde vücuda dahil edilir. yüksek lineer enerji transferi (LET) yüksek alfa parçacıklarının yol boyunca yoğun iyonizasyona neden olabilir, şiddetli hücre hasarına yol açan DNA çift-parçası kırılır.

Nükleer enerji santrallerinde, işçiler alfa-ekonomik ve aerosollerden korunmalıdır, özellikle yakıt üretiminde, yeniden işleme ve atık işleme sırasında. İzleme programları, hava örnekleme, yüzey kirliliği anketleri ve tüm kumarbazlar için (örneğin, transseksüel havalar ve yüksek verimli partiküller gibi) filtreler, alfa etkinleştirici materyallerin yayılmasını önlemek için kullanılır.

Nükleer tesislerden gelen alfa yayıcılarının çevresel salıverilmesi kesinlikle düzenlenir. Uluslararası Atom Enerji Ajansı (IAEA) ve ulusal vücutlar halk ve işçiler için doz limitleri belirledi. alfa-elen çıplak, doz katsayıları (kesinlikle ya da inhaled) genellikle beta veya kumarbazlar için çok daha yüksek.

Spent Yakıtında Alfa Decay Heat

Mikrobuz sona erdikten sonra, nükleer yakıtın ilk birkaç on yıl sonra ısıyı üretmeye devam etti (10 yaşından küçük), beta ve kumarbazlar hükmeddi. Alpha bu tür transuranics için önemli ölçüde katkıda bulunuyor:0) özellikle pluton ısı) ve 8,7 $ (yaklaşık 18.000 yıldan sonra) yüksek çözünürlükte.

Alfa yayıcılardan gelen çürüme ısısı, derin bir depolamanın ve radyonuklitlerin potansiyel salıverilmesini önlemek için sürekli olarak ortadan kaldırılmalıdır.Suyut depolama havuzlarında, su dökme depolama kasetleri, pasif hava konveksiyonu için, on binlerce yıl boyunca ısı evrimini tahmin etmek için ısıtılması gerekir.

İlginç bir şekilde, atık yönetimi ile ilgili aynı alfa çürük ısı, on yıllardır güvenilir bir güç sağlamak için kullanılıyor.Bu uygulama, Alfa çürümesinin (RTG)) tarafından kullanılan ve NASA tarafından derin uzay görevleri için kullanılan değerli bir enerji kaynağı olabilir. RTGs, alfa çürümesinden ısıyı döndürür (tipik olarak plutonium-238) on yıllardır güvenilir bir güç sağlar.

Güç Nesillerinin Ötesinde Uygulamaları

Alfa çürümesi sadece nükleer enerjinin bir ürünü değildir, aynı zamanda doğrudan uygulamaları bulur.ETHFLT:0)Americium-241), 432 yıl boyunca bir alfa yayar, çoğu ev içi duman dedektörlerinde aktif bir unsurdur. alfa parçacıkları, mevcut olan havayı akışa bağlar; duman parçacıkları bu mevcut, alarmı tetikler.

Nükleer enerji araştırması bağlamında, alfa çürümesi de harcanan yakıttan yararlanabilir ve daha kısa sürede gerçekleştirilir. ⁇ transmutasyon projelerin uzun vadeli radyooksisitesini azaltır.Bu süreç genellikle gelişmiş reaktörlerde veya hızlandırıcı sistemlerde nötronlarla yayılır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Alfa çürümesi, yüksek seviyeli atıkların bileşimiyle, yüksek enerji birikiminin ve uzun ömürlü kızların her aşamasının radyasyon güvenliği ve depodaki temel bir düşünceden kaynaklandığın temel bir fiziksel süreçtir.