Обычные бета-излучатели

Различные радионуклиды испускают бета-частицы , высокоскоростные электроны или позитроны в результате радиоактивного распада их атомного ядра. Их можно использовать в различных промышленных, научных и медицинских целях. В этой статье перечислены некоторые распространенные бета-излучающие радионуклиды, имеющие технологическое значение, и их свойства.

Продукты деления

Стронций

Стронций-90 — широко используемый бета- излучатель, используемый в промышленных источниках. Он распадается до иттрия-90 , который сам по себе является бета-излучателем. Он также используется в качестве источника тепловой энергии в радиоизотопных термоэлектрических генераторов блоках питания (РТГ). Они используют тепло, образующееся при радиоактивном распаде стронция-90, для выработки тепла, которое можно преобразовать в электричество с помощью термопары. Стронций-90 имеет более короткий период полураспада, производит меньше энергии и требует большей защиты, чем плутоний-238 , но он дешевле, поскольку является продуктом деления, присутствует в высокой концентрации в ядерных отходах и может быть относительно легко извлечен химическим путем. Ритэги на основе стронция-90 использовались для питания удаленных маяков . ^[1] Поскольку стронций растворим в воде, перовскита, в форме обычно используют титанат стронция поскольку он не растворим в воде и имеет высокую температуру плавления. ^[2]

Стронций-89 — это короткоживущий бета-излучатель, который использовался для лечения опухолей костей , а также в паллиативной помощи в терминальных случаях рака . И стронций-89, и стронций-90 являются продуктами деления .

Продукты активации нейтронов

Тритий

Тритий - это низкоэнергетический бета-излучатель, обычно используемый в качестве радиоиндикатора в исследованиях и в индикаторах. ^{[ проверьте орфографию ]} светильники с автономным питанием . Период полураспада трития составляет 12,3 года. Электроны - бета счетчик излучения трития настолько малы по энергии (средняя энергия распада 5,7 кэВ), что Гейгера не может быть использован для их обнаружения. Преимущество низкой энергии распада состоит в том, что его легко экранировать, поскольку электроны низкой энергии проникают только на небольшую глубину, что снижает проблемы безопасности при работе с изотопом.

Тритий также можно найти в металлообработке в виде тритиевой ржавчины . Его можно лечить, нагревая сталь в печи , чтобы удалить содержащую тритий воду.

можно получить нейтронным облучением лития . Тритий

Углерод

Углерод-14 также широко используется в качестве источника бета-излучения в исследованиях, а также в качестве радиофармпрепарата в органических соединениях. Хотя энергия бета-частиц выше, чем у трития, их энергия все же довольно низкая. Например, стенки стеклянной бутылки способны его поглотить. Углерод-14 образуется в результате реакции np азота . -14 с нейтронами Он образуется в атмосфере под действием космических лучей на азот. Также большое количество нейтронов было произведено нейтронами от воздушных взрывов во время испытаний ядерного оружия, проводившихся в 20 веке. Удельная активность атмосферного углерода возросла в результате ядерных испытаний , но вследствие обмена углеродом между воздухом и другими частями углеродного цикла сейчас вернулась к очень низкому значению. Для небольших количеств углерода-14 одним из предпочтительных методов утилизации является сжигание отходов в медицинской мусоросжигательной печи . Идея состоит в том, что при рассеивании радиоактивности на очень широкой территории угроза для любого человека очень мала.

Фосфор

Фосфор-32 представляет собой короткоживущий бета-излучатель высокой энергии, который используется в исследованиях радиоиндикаторов. Период полураспада составляет 14 дней. Его можно использовать в исследованиях ДНК . Фосфор -32 может быть получен нейтронным облучением (np-реакция) серы -32 или из фосфора -31 путем нейтронного захвата .

Никель

Никель-63 — это радиоизотоп никеля, который можно использовать в качестве источника энергии в радиоизотопных пьезоэлектрических генераторах . Его период полураспада составляет 100,1 года. Его можно создать путем облучения никеля-62 нейтронами в ядерном реакторе. ^[3]

См. также

Ссылки

^ «РИТЭГ-источники тепла: два проверенных материала — Atomic Insights» . Сентябрь 1996 года.
^ Хаджепур, Абольхасан; Рахмани, Фазе (1 января 2017 г.). «Подход к проектированию радиоизотопного термоэлектрического генератора 90Sr с использованием аналитических методов и методов Монте-Карло с использованием ANSYS, COMSOL и MCNP». Прикладное излучение и изотопы . 119 : 51–59. дои : 10.1016/j.apradiso.2016.11.001 . ПМИД 27842232 .
^ Цветков Л.А.; Пустовалов А.А.; Гусев В.В.; Баранов В.Ю.; Тихомиров А.В. (апрель 2005 г.). «Возможный путь промышленного производства никеля-63 и перспективы его использования». Материалы 5-й международной конференции по изотопам 5ICI . стр. 99–102. CiteSeerX 10.1.1.493.7715 . ISBN 978-88-7587-186-4 .

Внешние ссылки

Список чистых бета-излучателей (Университет Висконсина, Мэдисон)

[1] «РИТЭГ-источники тепла: два проверенных материала — Atomic Insights» . Сентябрь 1996 года.

[2] Хаджепур, Абольхасан; Рахмани, Фазе (1 января 2017 г.). «Подход к проектированию радиоизотопного термоэлектрического генератора 90Sr с использованием аналитических методов и методов Монте-Карло с использованием ANSYS, COMSOL и MCNP». Прикладное излучение и изотопы . 119 : 51–59. дои : 10.1016/j.apradiso.2016.11.001 . ПМИД 27842232 .

[3] Цветков Л.А.; Пустовалов А.А.; Гусев В.В.; Баранов В.Ю.; Тихомиров А.В. (апрель 2005 г.). «Возможный путь промышленного производства никеля-63 и перспективы его использования». Материалы 5-й международной конференции по изотопам 5ICI . стр. 99–102. CiteSeerX 10.1.1.493.7715 . ISBN 978-88-7587-186-4 .

[1]

[2]

[3]