Red de conocimientos sobre prescripción popular - Cuidado de la salud en otoño - ¿Para qué se utilizan las fuentes radiactivas? Los productos elaborados a partir de radionúclidos naturales o artificiales se caracterizan por emitir una determinada cantidad de radiación. La característica básica de una fuente radiactiva es que puede proporcionar radiación práctica de forma continua. Tradicionalmente, las fuentes de radiación gamma utilizadas para exámenes radiográficos, radioterapia, procesamiento de radiación e investigación de los efectos de la radiación se denominan fuentes de radiación. La energía isotópica es una forma especial de fuente radiactiva que proporciona la energía térmica producida por la desintegración nuclear. Las fuentes radiactivas se pueden dividir en fuentes radiactivas alfa, fuentes radiactivas beta, fuentes radiactivas gamma y fuentes de neutrones según los tipos de rayos que liberan. Según el método de embalaje de las fuentes radiactivas, se pueden dividir en fuentes radiactivas selladas (materiales radiactivos sellados en un paquete determinado) y fuentes radiactivas no selladas. La gran mayoría de las fuentes radiactivas industriales, agrícolas y médicas son fuentes radiactivas selladas. Algunos laboratorios utilizan fuentes radiactivas de baja intensidad que no están selladas. Preparación Al diseñar y preparar fuentes radiactivas, se debe considerar la practicidad de la fuente, es decir, el tipo, la energía y la intensidad de la radiación pueden cumplir con los requisitos de uso, la eficiencia de radiación efectiva de la fuente es alta y el desempeño de seguridad de la fuente. la fuente es buena. Para preparar una fuente radiactiva, primero seleccione el radionucleido apropiado y luego determine el proceso de preparación en función de sus propiedades químicas y los requisitos de uso de la fuente. Hay cuatro fuentes principales de nucleidos utilizados como fuentes radiactivas: ① Tritio, hierro 55, cobalto 60, níquel 63, selenio 75, antimonio 124, iterbio 169, tulio 170, iridio 192 y talio producido por la irradiación del reactor. ② Después del reprocesamiento del combustible nuclear, existen criptón 85, estroncio 90, cesio 137, prometio 147 y algunos elementos actínidos como plutonio 239, americio 241, californio 252, etc. (3) Producido por aceleradores, incluidos sodio 22, cobalto 57, itrio 88, cadmio 109, bismuto 207, etc. 4) Radionucleidos naturales, principalmente radio-226 de la serie uranio-radio. Las primeras fuentes de radiación alfa, gamma y de neutrones estaban hechas principalmente de radio 226. El radio 226 es difícil de producir y caro, y actualmente ha sido sustituido en su mayor parte por radionucleidos artificiales. Preparación del bloque activo: Para preparar una fuente radiactiva sellada, primero convierta el material radiactivo en un bloque activo y luego empaquetelo y séllelo. Se requiere que el bloque activo preparado sea estable en el aire y tenga una baja tasa de lixiviación radiactiva en el agua. Los métodos comúnmente utilizados para preparar bloques activos incluyen vidrio, cerámica, esmalte, pulvimetalurgia, galvanoplastia, etc. ①Los métodos de vidrio, cerámica y esmalte son * * * similares en que las sustancias radiactivas se sinterizan junto con vidrio, cerámica o esmalte en forma de óxidos. El bloque activo obtenido tiene buena estabilidad química, estabilidad térmica y resistencia a la radiación. Los óxidos radiactivos u otros compuestos se mezclan con ciertos metales para formar cermets a altas temperaturas. Tienen la naturaleza dual de los metales y las cerámicas y son mejores formas activas a granel. (2) El método de pulvimetalurgia (también llamado método de laminación de pulvimetalurgia) envuelve cermets radiactivos en metales dúctiles, como oro, plata, etc., y los lamina en un laminador para formar una fuente de lámina. Este proceso es adecuado para generar grandes cantidades de fuentes alfa y beta de baja intensidad. (3) La galvanoplastia se utiliza a menudo para preparar algunas fuentes α, fuentes β de baja energía y fuentes de rayos γ (X) de baja energía. Las fuentes de rayos γ (X) de baja energía también se denominan fuentes de fotones de baja energía, incluidas las fuentes γ de baja energía, las fuentes de rayos X y las fuentes de bremsstrahlung. Además de los métodos anteriores, también existe un método para preparar bloques activos sin tratamiento químico, es decir, los bloques activos se fabrican directamente a partir de objetivos de forma apropiada para la irradiación del reactor. Por ejemplo, los bloques activos de las fuentes de radiación gamma de cobalto 60 e iridio 192 de uso común se fabrican de esta manera. El sellado de revestimiento sella el bloque activo de la fuente en un revestimiento correspondiente. El material de revestimiento debe ser fácil de sellar y debe tener suficiente resistencia y resistencia a la corrosión para garantizar que la fuente radiactiva no se dañe durante el uso, lo que provocará que los materiales radiactivos se dispersen y contaminen el medio ambiente. El material, la forma, las especificaciones y la tecnología de sellado seleccionados para el revestimiento generalmente se determinan en función de las características de radiación, la intensidad y las condiciones de uso de la fuente. El material comúnmente utilizado es el acero inoxidable. Las ventanas de fuente de las fuentes alfa, las fuentes beta de baja energía y las fuentes de rayos gamma (X) de baja energía deben estar hechas de materiales delgados resistentes a la radiación para garantizar una alta eficiencia de emisión de radiación. Las fuentes beta de alta energía, las fuentes de radiación gamma y las fuentes de neutrones están en su mayoría recubiertas de acero inoxidable y selladas mediante soldadura por arco de argón. Control de calidad La calidad de las fuentes radiactivas incluye principalmente la intensidad de la radiación y el rendimiento de sellado de la fuente radiactiva. Se debe medir la intensidad de la radiación y, si es necesario, el espectro de energía de cada fuente radiactiva. Las fuentes radiactivas selladas deben cumplir los requisitos de temperatura, presión, impacto, vibración y resistencia a la perforación de diversas fuentes radiactivas selladas especificadas por normas nacionales e internacionales. Estas comprobaciones se realizan durante la preproducción del diseño fuente. Para las fuentes habituales de productos, además de las mediciones de resistencia y espectro de energía, también se llevan a cabo inspecciones de fugas y contaminación de la superficie una por una. La cantidad de contaminación radiactiva y fugas eliminadas de la superficie de la fuente no excederá los 185 bequerelios. La aplicación debe basarse en la equivalencia de ionización, absorción, dispersión y activación resultantes de la interacción de la radiación emitida por una fuente radiactiva con la materia. Las partículas cargadas ionizadas transfieren energía al medio circundante principalmente mediante ionización.
¿Para qué se utilizan las fuentes radiactivas? Los productos elaborados a partir de radionúclidos naturales o artificiales se caracterizan por emitir una determinada cantidad de radiación. La característica básica de una fuente radiactiva es que puede proporcionar radiación práctica de forma continua. Tradicionalmente, las fuentes de radiación gamma utilizadas para exámenes radiográficos, radioterapia, procesamiento de radiación e investigación de los efectos de la radiación se denominan fuentes de radiación. La energía isotópica es una forma especial de fuente radiactiva que proporciona la energía térmica producida por la desintegración nuclear. Las fuentes radiactivas se pueden dividir en fuentes radiactivas alfa, fuentes radiactivas beta, fuentes radiactivas gamma y fuentes de neutrones según los tipos de rayos que liberan. Según el método de embalaje de las fuentes radiactivas, se pueden dividir en fuentes radiactivas selladas (materiales radiactivos sellados en un paquete determinado) y fuentes radiactivas no selladas. La gran mayoría de las fuentes radiactivas industriales, agrícolas y médicas son fuentes radiactivas selladas. Algunos laboratorios utilizan fuentes radiactivas de baja intensidad que no están selladas. Preparación Al diseñar y preparar fuentes radiactivas, se debe considerar la practicidad de la fuente, es decir, el tipo, la energía y la intensidad de la radiación pueden cumplir con los requisitos de uso, la eficiencia de radiación efectiva de la fuente es alta y el desempeño de seguridad de la fuente. la fuente es buena. Para preparar una fuente radiactiva, primero seleccione el radionucleido apropiado y luego determine el proceso de preparación en función de sus propiedades químicas y los requisitos de uso de la fuente. Hay cuatro fuentes principales de nucleidos utilizados como fuentes radiactivas: ① Tritio, hierro 55, cobalto 60, níquel 63, selenio 75, antimonio 124, iterbio 169, tulio 170, iridio 192 y talio producido por la irradiación del reactor. ② Después del reprocesamiento del combustible nuclear, existen criptón 85, estroncio 90, cesio 137, prometio 147 y algunos elementos actínidos como plutonio 239, americio 241, californio 252, etc. (3) Producido por aceleradores, incluidos sodio 22, cobalto 57, itrio 88, cadmio 109, bismuto 207, etc. 4) Radionucleidos naturales, principalmente radio-226 de la serie uranio-radio. Las primeras fuentes de radiación alfa, gamma y de neutrones estaban hechas principalmente de radio 226. El radio 226 es difícil de producir y caro, y actualmente ha sido sustituido en su mayor parte por radionucleidos artificiales. Preparación del bloque activo: Para preparar una fuente radiactiva sellada, primero convierta el material radiactivo en un bloque activo y luego empaquetelo y séllelo. Se requiere que el bloque activo preparado sea estable en el aire y tenga una baja tasa de lixiviación radiactiva en el agua. Los métodos comúnmente utilizados para preparar bloques activos incluyen vidrio, cerámica, esmalte, pulvimetalurgia, galvanoplastia, etc. ①Los métodos de vidrio, cerámica y esmalte son * * * similares en que las sustancias radiactivas se sinterizan junto con vidrio, cerámica o esmalte en forma de óxidos. El bloque activo obtenido tiene buena estabilidad química, estabilidad térmica y resistencia a la radiación. Los óxidos radiactivos u otros compuestos se mezclan con ciertos metales para formar cermets a altas temperaturas. Tienen la naturaleza dual de los metales y las cerámicas y son mejores formas activas a granel. (2) El método de pulvimetalurgia (también llamado método de laminación de pulvimetalurgia) envuelve cermets radiactivos en metales dúctiles, como oro, plata, etc., y los lamina en un laminador para formar una fuente de lámina. Este proceso es adecuado para generar grandes cantidades de fuentes alfa y beta de baja intensidad. (3) La galvanoplastia se utiliza a menudo para preparar algunas fuentes α, fuentes β de baja energía y fuentes de rayos γ (X) de baja energía. Las fuentes de rayos γ (X) de baja energía también se denominan fuentes de fotones de baja energía, incluidas las fuentes γ de baja energía, las fuentes de rayos X y las fuentes de bremsstrahlung. Además de los métodos anteriores, también existe un método para preparar bloques activos sin tratamiento químico, es decir, los bloques activos se fabrican directamente a partir de objetivos de forma apropiada para la irradiación del reactor. Por ejemplo, los bloques activos de las fuentes de radiación gamma de cobalto 60 e iridio 192 de uso común se fabrican de esta manera. El sellado de revestimiento sella el bloque activo de la fuente en un revestimiento correspondiente. El material de revestimiento debe ser fácil de sellar y debe tener suficiente resistencia y resistencia a la corrosión para garantizar que la fuente radiactiva no se dañe durante el uso, lo que provocará que los materiales radiactivos se dispersen y contaminen el medio ambiente. El material, la forma, las especificaciones y la tecnología de sellado seleccionados para el revestimiento generalmente se determinan en función de las características de radiación, la intensidad y las condiciones de uso de la fuente. El material comúnmente utilizado es el acero inoxidable. Las ventanas de fuente de las fuentes alfa, las fuentes beta de baja energía y las fuentes de rayos gamma (X) de baja energía deben estar hechas de materiales delgados resistentes a la radiación para garantizar una alta eficiencia de emisión de radiación. Las fuentes beta de alta energía, las fuentes de radiación gamma y las fuentes de neutrones están en su mayoría recubiertas de acero inoxidable y selladas mediante soldadura por arco de argón. Control de calidad La calidad de las fuentes radiactivas incluye principalmente la intensidad de la radiación y el rendimiento de sellado de la fuente radiactiva. Se debe medir la intensidad de la radiación y, si es necesario, el espectro de energía de cada fuente radiactiva. Las fuentes radiactivas selladas deben cumplir los requisitos de temperatura, presión, impacto, vibración y resistencia a la perforación de diversas fuentes radiactivas selladas especificadas por normas nacionales e internacionales. Estas comprobaciones se realizan durante la preproducción del diseño fuente. Para las fuentes habituales de productos, además de las mediciones de resistencia y espectro de energía, también se llevan a cabo inspecciones de fugas y contaminación de la superficie una por una. La cantidad de contaminación radiactiva y fugas eliminadas de la superficie de la fuente no excederá los 185 bequerelios. La aplicación debe basarse en la equivalencia de ionización, absorción, dispersión y activación resultantes de la interacción de la radiación emitida por una fuente radiactiva con la materia. Las partículas cargadas ionizadas transfieren energía al medio circundante principalmente mediante ionización.
Los neutrones y los rayos gamma interactúan con la materia para producir partículas cargadas de alta energía, que luego se ionizan. Las partículas alfa y las partículas beta de baja energía tienen un alcance corto y un valor de ionización específico alto. Pueden producir una gran cantidad de pares de iones en una distancia corta y formar una nube de iones de alta densidad. Se pueden usar en eliminadores de estática radiactiva y humo de iones. detectores, detectores de captura de electrones y tubos de vacío. La fuente de ionización utilizada. Los rayos gamma tienen un gran poder de penetración y pueden producir ionización en grandes volúmenes. Sus aplicaciones incluyen desinfección por radiación, esterilización, preservación de la radiación de alimentos, reproducción por radiación, radioterapia y procesamiento de radiación. Los rayos absorbidos se absorben cuando pasan a través de un objeto. El grado de atenuación de los haces de rayos β y γ después de pasar a través del absorbente se puede expresar mediante la siguiente fórmula: En la fórmula, I0 e I son los valores de intensidad antes y después de que el haz pase a través del absorbente, ρ y D son los valores de densidad y espesor del absorbente, y las micras son el coeficiente de absorción de masa del absorbente a la viga. El espesor o densidad del absorbente se puede determinar a partir de la fórmula anterior midiendo el cambio en la intensidad del haz de radiación. Sus aplicaciones incluyen densitómetros isotópicos de transmisión, medidores de espesor y medidores de nivel. La radiación sensibiliza la película fotosensible y la sensibilidad de la película fotosensible puede indicarse en función de la radiación que pasa a través del absorbente, lo que permite el examen radiográfico. Los rayos beta y gamma dispersos interactúan con la materia para producir dispersión, y el ángulo de dispersión puede ser incluso superior a 90°. El grado de dispersión está relacionado con el espesor, la densidad y el número atómico del dispersor. En base a este efecto, se pueden utilizar instrumentos de medición de retrodispersión para medir el espesor y la densidad de los materiales, especialmente la medición del espesor del recubrimiento. Los neutrones rápidos chocan con elementos ligeros y su energía cae rápidamente. Si el material a analizar es rico en hidrógeno, el grado de moderación de neutrones es elevado. Sobre la base de este principio, se establecieron tecnologías de medición de la humedad de neutrones y de registro de neutrones (petróleo). Las partículas beta activadas de baja energía pueden emitir luz cuando interactúan con un fósforo apropiado. Sobre la base de este efecto se fabrican polvos luminiscentes de tritio y lámparas de tritio. Los fotones de baja energía pueden excitar elementos para que emitan rayos X característicos, y para el análisis elemental se pueden utilizar analizadores de fluorescencia de rayos X equipados con fuentes isotópicas de fotones de baja energía. Las partículas α y los rayos γ de alta energía emitidos por los radionucleidos pueden inducir reacciones nucleares (α, n) y (γ, n) en núcleos de elementos ligeros. Las fuentes de neutrones obtenidas a partir de estas reacciones nucleares se pueden utilizar para el análisis de elementos por activación de neutrones. Sin embargo, la intensidad de neutrones de esta fuente de neutrones es mucho menor que la del reactor y solo es adecuada para el análisis de activación de ciertos nucleidos (elementos) con secciones transversales de reacción más altas.