Рентгеновское излучение Ускорители элементарных частиц и ионов. Первый бетатрон для ускорения электронов Реактор БИГР Атомные батареи в космосе Атомные батареи для маяков, бакенов Космические ядерные аварии
Импульсные реакторы Излучатели нейтронов Лекции по радиобиологии Загрязнение окружающей среды в результате ядерных взрывов

Атомные реакторы и батареи. Радиобиология

Реактор БИГР (быстрый импульсный графитовый реактор) является единственным в мире представителем импульсных реакторов самогасящего действия на быстрых нейтронах, активная зона которого выполнена из дисперсионного уран-графитового топлива. Импульсный реактор МИРТ предполагается использовать для моделирования реактивных аварий в моделях ядерных энергетических установок, находящихся в состоянии близком к критическому. Этим он качественно отличается от ВИР-2М и БИГР, на которых возможны эксперименты только с фрагментами одиночных ТВЭЛ ограниченной длины или моделями топливных сборок с небольшим числом топливных элементов.

Испытания при воздействии  мощных импульсов нейтронов на конструкционные материалы проводятся с использованием импульсного двухзонного твердотопливного ядерного реактора на быстрых нейтронах БАРС-4. Табл.13 Параметры импульсного ядерного ректора БАРС-4 (Лыткарино, МО)

Число делений за импульс

Флюенс нейтронов (Е>0,1 МэВ) за импульс в центральном канале

Доза гамма-излучения за импульс

Средняя энергия нейтронов

Плотность потока нейтронов в статическом режиме

В последнее время импульсные реакторы типа БАРС находят применение в качестве источников энергии для накачки мощных лазеров. ОКУЯН - лазерная установка с накачкой от импульсного реактора - является прототипом мощных энергетических лазерных систем XXI века, которые найдут применение в энергетике (лазерный термоядерный синтез), технологии (глубокая сварка, пайка), космонавтике (дистанционное энергоснабжение космических кораблей, лазерное реактивное движение). Перспективность разработки лазеров с прямой ядерной накачкой определяется уникальными свойствами источника накачки: высокой энергоемкостью, автономностью, компактностью, возможностью накачки больших объемов активных сред, высокой надежностью. Энергетическая модель оптического квантового усилителя с ядерной накачкой ОКУЯН состоит из реакторного (запального) и лазерного блоков. Реакторный блок -двухзонный импульсный реактор на быстрых нейтронах самогасящегося действия БАРС-6 (число делений - 5x1017, длительность импульса на половине высоты - 40 мкс). Лазерный блок диаметром 1.7 м и длиной 2.5 м - бустерная подкритическая зона с Kэф, близким к единице, включает 103 лазерно-активных элементов, элементы замедлителя и отражателя нейтронов. В оптической схеме используется принцип “задающий генератор-двух-проходный усилитель”, в качестве задающего генератора используется импульсный лазер с накачкой электронным пучком. Ожидаемая максимальная энергия лазерного излучения на переходе атома ксенона с длиной волны L = 1.73 мкм составляет 50 кДж при длительности импульса 2-10 мс.

Рис.15 ОКУЯН - лазерная установка с накачкой от импульсного реактора (Обнинск).

В настоящее время российские ученые, занимающиеся нейтронными исследованиями, связывают свои надежды со строящимся в Гатчине мощным высокопоточным исследовательским реактором ПИК (Пучковый, Исследовательский, Корпусной). При полной реализации проекта ПИК способен обеспечить потребности в стационарном потоке нейтронов всех заинтересованных пользователей в России.

Задачи 

Поглощенная доза a-излучений составила 5 Гр. Чему равна эквивалентная доза?

Мощность поглощения дозы b-излучения составляет 0,1 рад/с. Какова эквивалентная доза, получаемая живым объектом за  1 час?

Чему равна энергия g-излучения с ЛПЭ=10 КэВ/мкм , если ткань поражается на глубину 1 см?

Поглощенная доза рентгеновского излучения составила 1 Гр. Чему равна эквивалентная доза?

Мощность поглощенной дозы a-излучения составляет 0,01 рад/с. Чему равна эквивалентная доза за 1 час?

 Активность источника составляет 10 мКи. Выразите активность этого источника в единицах системы СИ.

Мощность поглощенной дозы составила 10 мрад/с. Какова эквивалентная доза за 1 ч в системе СИ?

Мощность экспозиционной дозы составила 100 мР/с. Выразите эту дозу в единицах системы СИ.

Рассчитайте эффективную дозу для пациента, если мощность поглощенной дозы при рентгенотерапии желудка составила 10-3 мГр/мин. Было проведено 5 сеансов терапии продолжительностью каждой по 10 мин.

 Человек облучался γ-излучением в течение 30 мин при мощности экспозиционной дозы 2 мкР/ч. Рассчитайте велечину эквивалентной дозы ( в зивертах) для этого человека.

Мощным реактором взрывного типа является импульсный реактор ЯГУАР, который построен во ВНИИ технической физики в городе Снежинске (Челябинская обл.).

Летом 1960 года в Объединенном институте прошли первые испытания новой установки -импульсного реактора ИБР. Это - единственный в мире источник нейтронов, в котором периодический режим испускания этих ядерных частиц был реализован за счет использования подвижной части активной зоны, вращавшейся между двумя неподвижными частями

Результаты изучения этих состояний позволяют делать выводы для фундаментальной ядерной физики, теории квантового хаоса и многих других актуальных научных направлений.

Изотопные генераторы тепла, электричества и света Поглощение излучения, испускаемого радионуклидами в самом образце, приводит к тому, что образец нагревается.

На этом основан принцип действия изотопных источников тепла и тока (изотопных батарей)


Энергетика