340 likes | 568 Views
Osnove atoma. neutron. proton. Atomska masa. 12. 6. 6. atom. elektron. Atomski broj. Neutronski broj. veličina 10 -10 m. jezgra. veličina 5 x 10 - 15 m. NIJE U MJERILU. Radioaktivni raspad. Alfa raspad. Spontana fisija. Radioaktivni raspad. Beta minus raspad.
E N D
Osnove atoma neutron proton Atomska masa 12 6 6 atom elektron Atomski broj Neutronski broj veličina 10-10m jezgra veličina 5 x 10-15m NIJE U MJERILU
Radioaktivni raspad Alfa raspad Spontana fisija
Radioaktivni raspad Beta minus raspad Beta plus raspad Zahvat elektrona Dvostruki beta raspad
Radioaktivni raspad Gama raspad
1 g 238Pu ~ 17 Ci 1 g 235U ~ 0.000002 Ci 1 g 192Ir ~ 10,000 Ci 1 g 60Co ~ 50 Ci Broj atoma i period poliraspada određuju radioaktivnost
Fisioni materijali FISIONI NUKLIDI (stabilni i lako fisibilni) Pu239: Proizvodnja u reaktoru (U238 + n) U235 : Javlja se u prirodi (0,7%); mora se obogatiti U233 : Proizvodnja u reaktoru(Th232 + n) FISIBILNI NUKLIDI (uključeni ibrzi neutroni) U238 Th232 Nazivaju se i “plodni” nuklidi
Kategorije nuklearnog materijala Prirodni uran: 0,7% U235 Nisko obogaćeni uran (LEU): 3 - 6% U235 (reaktorsko gorivo) Visoko obogaćeni uran (HEU): 20% U235 Uran kvalitete za oružje: 90% U235 Prirodni plutonijum: 0% [Ne postoji u prirodi] Plutonijum kvalitete za oružje: 93% Pu239 Plutonijum kvalitete za reaktor: 85 - 92% Pu239 Otpad visokog nivoa: < 85% Pu239
Fisija U235
PROCES NUKLEARNE FISIJE neutron produkt fisije neutron neutron jezgra meta produkt fisije neutron NIJE U MJERILU
Nuklearna fisija lančana reakcija U235 neutron produkt fisije
Učinci nuklearnog oružja = PRIMARNI EFEKTI TOPLOTNO ZRAČENJE NUKLEARNO ZRAČENJE ZRAČNI UDAR PODRHTAVANJE ZEMLJE = SEKUNDARNI EFEKTI RADIOAKTIVNE PADAVINE / INDUCIRANO ZRAČENJE ELEKTROMAGNETSKI PULS (EMP) / ELEKTRONSKI EFEKT TRANZIJENTNOG ZRAČENJA ZATAMNJENJE
Preporučena djelovanja • Budite upoznati sa smjernicama pri izloženosti zračenju • Koristite detektore zračenja kad se približavate radioaktivnom materijalu • Označite i kontrolišite područja s jakim zračenjem i kontaminirana područja • Ljude držite dalje od zračenja i uz vjetar • Preživjele od udara smjestite u karantin radi pregleda i, ako je potrebno, dekontaminacije
Sažetak • Za detekciju zračenja potrebni su instrumenti • Oni koji rade s njima moraju biti zaštićeni • Razumjeti karakteristike mete
Analiza Lokaliziranje, pregledavanje i identificiranje Zaštita, detekcija i lociranje
Kategorije instrumenata • Detekciju • Alfa, beta, gama i neutroni • Lokaliziranje i identificiranje • Potvrđivanje i analiza • Fizika zdravlja • Izloženost • Visina doze • Kontaminacija
Kriterijumi izbora za instrumente za detekciju zračenja • Primjena • Prenosivost • Vrsta i energija zračenja • Efektivnost detektora • Osjetljivost • Zahtjevi napajanja i trajanje baterija
Instrumenti koji se koriste za lokalizaciju i identifikaciju • Vrsta zračenja • Energija zračenja • Prenosivost • Rezolucija • Osjetljivost • Zahtjevi napajanja i trajanje baterija
Uređaj XRF ICS 4000e • Spektralni analizator s 4000 kanala • CZT detektor • Snaga 1 keV po kanalu • Linearnost +/- 1% • Maksimalni broj brojača 4x109 • Raspon rada 0.5μSv/h do 3.5 mSv/h • Glavna biblioteka sadrži 160 izotopa • Operacija spektralne analize • Napajanje Li Ion ili 1.5V AA baterija • Radna temperatura 0 to 50 ºC http://www.xrfcorp.com
Opcije XRF ICS 4000e • Programska podrška za personalni kompjuter ICS Explorer file management PC • XP-4 uranjajuća sonda za gama zračenje • XM3/AM3 CZT nizovi detektora s predpojačalima osjetljivim na naboj • CP-1 volframov kolimator za XP-4 sondu • 90 cm – 6 m teleskopska produžna ruka za XP-4 • Punjači i adapteri za 12V http://www.xrfcorp.com
Instrumenti koji se koriste za analizu • Prenosivost • Rezolucija • Efektivnost • Radna okolina
Znanje o zdravlju i instrumenti za nadzor kontaminacije • Angularni odziv • Energijski odziv • Tačnost • Linearnost • Ponovljivost • Stabilnost
Jonizirajuće zračenje DOZA (Sv) • EFEKAT 100% mrtvih unutar 1 dana100% mrtvihunutar3 sedmice 50% mrtvihunutar2 mjeseca 80 30 4.5 Potrebna doktorska pomoć Povraćanje / gubitak kose Rak u budućnosti 3 2 1 0.05 Granica od okoline po godini Izrazito NISKA BEZ ZNAČAJA Rendgen kičme; Standard za čišćenje Prosječno zračenjeiz okoline(jelo, piće, disanje) 0.010.003
Efekti na ljude • Oštećuje sistem do ćelija:lomi DNK, uzrokuje hemijsku neravnotežu u ostalim ćelijama, itd. • Vrste izloženosti: • Akutna (kratka) ili hronična (kroz duža razdoblja) • Unutrašnja (hranom, rane) ivanjska (X-zrake, -zrake) • Vrste simptoma: • Mučnina, umor, povišena temperatura, promjene u krvi, gubitak kose, proljev, krvarenje desni, grčevi… • Simptomi ovise o:količini zračenja, stopi izloženosti, veličini dijela tijela koji je izložen i zdravlju pojedinca
- - + - + - + - - - + - + + + + + - + - + + - - Učinak na ćelije Stvara“slobodne radikale” Stvara karbon peroksid Domet < 100 μm ~ 10 μm
Aktivni osobni dozimetri (APD) Proizvođač Model STE Thermo* SAIC Canberra Pollmaster Rados Red Pager MiniRadiac MK-2t RAD-60 PD-12I PM 1203 Veličina (cm3) 143,1 101,7 58,7 191,4 114,9 126 Masa s baterijom (g) 170 95 90 269 80 90 0,001 μSv – 999Sv 1 μSv – 9,99Sv 1 μSv – 9999mSv Radni raspon (SI) 0μSv – 16Sv 0μSv – 9,99Sv Raspon fotonskog zračenja (keV) 45- 55 – 6000 15 – 10.000 60 – 1300 60 – 6000 60 – 1500 Napajanje 2 AA 1 AA 1 AA 4 AAA 1 AAA ? Trajanje bat. (sati) na nivou pozadine 8760 1344 2250 720 1800 ? Bilježenja podataka NE DA DA ? DA DA Kapacitivni povezani čitač Komunikacija NIKAKVA IR IR IR čitač ? >85 dB @ 30 cm > 85 dBa @ 30 cm 97 dB(A) @ 20 cm 75 dB(A) @ 30 cm Zvučni alarm ? DA
Katalog fotonskih i foton-beta APD-a Geiger Diode–poluvodičke DIS
Mjerači za nadzor Ludlum • http://www.ludlums.com/product/m192.htm • http://www.ludlums.com/product/m12sa.htm
Mjerač veličine doze Selectra • Doze od 0.001 do 99.9 μSv/h • Alfa, beta i gama sonde • Alarmi za stopu doze • Napajanje: 1.5V C ćelije, tipično traju 90 sati • Radna temperatura -20 do 50 ºC http://www.eurometex.cz/htm/radio/NE/electra.html
Elektronski individualni dozimetar Siemens MK-2 Višestruki diodni detektori Doze 0 do 4 Sv/h Alarmi za dozu Alarmi za nivo doze Tačnost ±10% za137Cs Napajanje 1.5 V AA baterija traje 8 sedmica; 3.6 V litijumova baterija traje 5 mjeseci Radna temperatura-10 to 40 ºC http://www.thermo.com/eThermo/CMA/PDFs/Product/productPDF_14615.pdf
Uređaj Canberra UltraRadiac • Individualni indikator zračenja • Geiger-Müllerov detektor • Stopa doze i ukupna doza • Zvučni i vizuelni alarmi • Hermetički zatvoren radi okoline • Napajanje 4 x 1.5V AAA • Radna temperatura -50 to 60 ºC http://www.canberra.com/pdf/Products/RPI_pdf/C33338-UltraRadiac-SS.pdf
Uređaj Canberra Radiagem 2 • Individualni prenosivi mjerač zračenja • Geiger-Müllerov detektor s kompenzacijom za energiju • 0.1 μSv/h do 99.9 mSv/h • Zvučni i vizuelni alarmi • Napajanje 2 x 1.5V alkalijske AA • Radna temperatura -10 to 50 ºC http://www.canberra.ru/html/products/healthphysics/portable_units/radiagem.htm
Elektronski individualni dozimetar SAIC PD-12i • Individualni elektronski dozimetar • Geiger-Müllerov detektor s kompenzacijom • za energiju • 0 μSv/h do 9.99 Sv/h • Prilagodljivi vizuelni i zvučni alarmi • za doze, nivoe doza, i vrijeme trajanja • Napajanje 1.5V AA baterije http://ipsmktg.com/pd12i.htm
Elektronski individualni dozimetar RADOS rad-60 • Silicijumovi diodni detektori s kompenzacijomza energiju • Stopa doze 5 μSv/h do 3 Sv/h • Alarmi za dozu • Alarmi za stopu doze • Tačnost ±5% fza137Cs • Napajanje 1.5 V AAA baterijatraje 1500 sati u pozadini • Radna temperatura-20C to +50 C http://www.laurussystems.com/products/products_pdf/Dosimeters/RAD60_CATALOG.pdf
Pejdžeri za zračenje • Firma Sensor Technology, Inc. • CsI s PMT • LED, zvučni ili vibracijski alarm • 9 V baterija • Polimaster • Sistemi Laurus