Использование радиоактивных изотоповИспользование радиоактивных изотопов в качестве источников тепловой энергии возможно потому, что испускаемое ими радиоактивное излучение несет довольно большую энергию. Поглощаясь в веществе, окружающем изотоп, излучение передает ему свою энергию и тем самым нагревает это вещество. Для нагрева эмиттеров ТЭП до рабочих температур, обеспечивающих получение удельной электрической мощности порядка 1-10 вт/(квадр. см), необходимо использовать изотопы с удельным энерговыделением более 0,01 Вт/г. Удельное энерговыделение радиоактивного изотопа можно определить по формуле с применением таких показателей, как средняя энергия излучения на один акт распада, атомная масса изотопа, период полураспада, дни, постоянная распада. Наибольшее удельное энерговыделение имеют радиоактивные изотопы с малым показателем легких изотопов и малым периодом полураспада. Однако период полураспада не может быть выбран произвольно малым, так как он должен быть сравнимым с предполагаемой длительностью работы энергоустановки. Характеристики изотопов, наиболее полно удовлетворяющих перечисленным выше требованиям и представляющих поэтому наибольший практический интерес. Радиоактивные изотопы, имеющие удельное энерговыделение меньше 0,01 вт/г, а также изотопы с периодом полураспада менее 50 дней в таблицу не включены.Рассмотрим а-активные изотопы. Пробеги а-частиц. Альфа-частицы являются продуктом радиоактивных превращений ряда изотопов, в основном тяжелых, и имеют большую энергию, как правило, в диапазоне 2—10 Мэв. В окружающем изотоп веществе а-час-тицы проходят разное расстояние в зависимости от начальной энергии а-частицы, которая для данного а-активного изотопа постоянна, но различна для разных изотопов. Средний пробег а-частицы в воздухе при нормальных условиях дается соотношением. Связь между начальной энергией а-частицы и периодом полураспада можно приближенно аппроксимировать зависимостью. Это эмпирическое соотношение обычно называется законом Гейгера — Нэттола. Для а-активных изотопов, имеющих наибольшее практическое значение, начальная энергия а-частиц лежит в диапазоне 5—6 Мэв. При этих энергиях для полного поглощения а-частиц требуются тонкие защитные экраны. Рассмотрим р-активные изотопы. При р-распаде радиоактивного изотопа испускается одна или несколько групп электронов. В отличие от а-частиц, которые испускаются ядрами одного и того же изотопа всегда с определенной энергией, энергетический спектр каждой группы р-частиц сплошной и простирается от нулевой энергии до некоторой максимальной, или граничной, энергии. Форма энергетического спектра а-частиц довольно сложна, поэтому обычно энергетический спектр р-частиц характеризуют двумя величинами: максимальной и средней энергиями р-частиц. В большинстве случаев этого оказывается достаточно. Читателю на заметку: чтобы узнать получше о стране, в которую собираетесь ехать, прочитайте отзывы о неё от тех, кто уже там побывал. Например, в интернете можно подробно разузнать о Канарских островах и обсудить достопримечательности Гран Канария. Получив больше информации о туризме на островах, можно избежать многих проблем, с которыми уже сталкивались туристы. |
||
