Нейтронное излучение

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Эта страница требует существенной переработки.

Возможно, её необходимо викифицировать, дополнить или переписать.
Пояснение причин и обсуждение — на странице Википедия:К улучшению.

Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка.

Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии.

Нейтронное излучение — поток нейтронов, которые преобразуют свою энергию в упругих и неупругих взаимодействиях с ядрами атомов.

При неупругих взаимодействиях возникает вторичное излучение, которое может состоять как из заряженных частиц, так и из гамма-квантов (гамма-излучения).

При упругих взаимодействиях возможна обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов большая.

Слой половинного ослабления легких материалов для нейтронного излучения в несколько раз меньше, чем для тяжелых. И наоборот, тяжелые материалы, например металлы, хуже ослабляют нейтронное излучение, чем гамма-излучение.

Лучшими для защиты от нейтронного излучения являются водородосодержащие материалы, то есть имеющие в своей химической формуле атомы водорода. Обычно применяют воду, парафин, полиэтилен. Кроме того, нейтронное излучение хорошо поглощается бором, бериллием, кадмием, графитом. Поскольку нейтронные излучения сопровождаются гамма-излучениями, необходимо применять многослойные экраны из различных материалов: свинец-полиэтилен, сталь — вода и т. д. В ряде случаев для одновременного поглощения нейтронного и гамма-излучений применяют водные растворы гидроксидов тяжелых металлов, например, гидроксид железа Fe(OH)3.

Нейтронное излучение — это поток нейтронов. Поскольку нейтроны не имеют электрического заряда, они свободно взаимодействуют с ядрами атомов, вызывая ядерные реакции. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии и состава атомов вещества, с которыми они взаимодействуют.

Известно, что радиоактивное излучение, взаимодействуя с облучаемой средой, образует электрические заряды разных знаков (ионы). Этот процесс называется ионизацией и обусловлен действием на облучаемую среду ядер атомов гелия (а-частицы), электронов, позитронов (р-частицы), заряженных и незаряженных частиц (корпускулярное и нейтронное излучение), электромагнитного (у-излучение) ', фотонного (характеристическое, тормозное и рентгеновское) и другого излучений 2. Ни один из этих видов радиоактивного излучения не воспринимается органами чувств человека. Глубина проникновения и степень воздействия каждого из них и всех вместе на организм, состояние здоровья человека зависят от следующих факторов:

Нейтронное излучение является потоком электронейтральных частиц ядра. Так называемое вторичное излучение нейтрона, когда он сталкивается с каким-либо ядром или электроном, оказывает сильное ионизирующее воздействие. Ослабление нейтронного излучения эффективно осуществляется на ядрах легких элементов, особенно водорода, а также на материалах, содержащих такие ядра — воде, парафине, полиэтилене и др.

Нейтроны не обладают электрическим зарядом. Условно нейтроны в зависимости от кинетической энергии разделяются на быстрые (до 10 МэВ), сверхбыстрые, промежуточные, медленные и тепловые. Нейтронное излучение обладает большой проникающей способностью. Медленные и тепловые нейтроны вступают в ядерные реакции, в результате могут образовываться стабильные или радиоактивные изотопы.[7, С.76]

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтральных, то есть незаряженных частиц нейтронов (п), являющихся составной частью всех ядер, за исключением атома водорода. Они не обладают зарядами, поэтому сами не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходит за счет взаимодействия нейтронов с ядрами облучаемых веществ. Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть получать так называемую наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение образуется при работе ускорителей элементарных частиц, ядерных реакторов и т. д. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью. Задерживаются нейтроны веществами, содержащими в своей молекуле водород (вода, парафин и др.).

В качестве защитного материала часто используют парафин, толщина которого для Ро —Be- и Ро —В-источников нейтронов будет примерно в 1,2 раза меньше, чем толщина водной защиты, определенная по приведенным на рис. 5 и 6 номограммам. Следует отметить, что нейтронное излучение радиоизотопных источников часто сопровождается у-излучением, поэтому необходимо проверять, обеспечивает ли защита от нейтронов также защиту от Y-излучения. Если не обеспечивает, то необходимо вводить в защиту компоненты с высоким атомным номером (железо, свинец).[9, С.36]

При внешнем облучении основную роль играют гамма- и нейтронное излучение. Альфа- и бета-частицы составляют главный поражающий фактор радиоактивных облаков, образуемых продуктами деления, остатками расщепляющегося материала и вторично активированными веществами при ядерном взрыве, однако эти частицы легко поглощаются одеждой и поверхностными слоями кожи. Под действием медленных нейтронов в организме создается наведенная радиоактивность, которая была обнаружена в костях и других тканях многих людей, умерших в Японии от лучевой болезни.[10, С.82]

Судя по опубликованным данным, нейтронная бомба отличается от «классических» видов ядерного оружия — атомной и водородной бомб — прежде всего мощ< ностью. Она имеет мощность около 1 кт ТНТ, что в 20 раз меньше мощности бомбы, сброшенной на Хиросиму, и примерно в 1000 раз меньше больших (мега-тонных) водородных бомб. Ударная волна и тепловое излучение, возникающие при взрыве нейтронной бомбы, в 10 раз слабее, чем при воздушном взрыве стандартной атомной бомбы типа «Хиросима». Так, ударная волна и тепловое излучение нейтронной бомбы, взорванной на высоте 100 м над Землей, вызовут разрушения только в радиусе 200—300 м. Губительное для всего живого действие оказывает излучение быстрых нейтронов, плотность потока которых при взрыве нейтронной бомбы в 14 раз выше, чем при взрыве «классических» ядерных бомб. Нейтроны убивают все живое в радиусе 2,5 км. Поскольку нейтронное излучение создает короткоживущие радиоизотопы, к эпицентру взрыва нейтронной бомбы можно «безопасно» приблизиться — по утверждению её создателей — уже через 12 ч. Для сравнения укажем, что водородная бомба надолго заражает радиоактивными веществами территорию радиусом около 7 км.[10, С.108]

[править] Литература

Амиров Я. С. Безопасность жизнедеятельности. Кн2. Ч2, 1998, 270 с.
Атаманюк В. Г. Гражданская оборона, 1987, 288 с.
Белов С. В. Безопасность жизнедеятельности 2000, 2000, 345 с.
Кушелев В. П. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (нет 87-88, 157—158 стр.), 1983, 472 с.
Панов Г. Е. Охрана труда при разработке нефтяных и газовых месторождений, 1982, 248 с.
Еремин В. Г. Методы и средства обеспечения безопасности труда в машиностроении, 2000, 328 с.
Карпов Б. Д. Справочник по гигиене труда, 1976, 536 с.
Кокорев Н. П. Гигиена труда на производстве Изд.2, 1973, 160 с.
Патолин О. Ф. Радиационная безопасность при промышленной дефектоскопии, 1977, 136 с.
Тёльдеши Ю.N. Радиация — угроза и надежда, 1979, 416 с.
Белов С. В. Средства защиты в машиностроении Расчет и проектирование Справочник, 1989, 366 с.
Шрага М. Х. Основы токсикологи (для инженерных специальностей), 2003, 211 с.
Гринин А. С. Безопасность жизнедеятельности, 2002, 288 с.
Ушаков К. З. Безопасность жизнедеятельности — Учебник для вузов, 2000, 427 с.
Починок А. П. Энциклопедия по безопасности и гигиене труда Т2, 2001, 926 с.
Кушелев В. П. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, 1983, 472 с.
Макаров Г. В. Охрана труда в химической промышленности,, 568 с.