Post on 15-Jan-2016
description
Osnove atoma
NIJE U MJERILU
12
66
Atomskamasa
Neutronskibroj
Atomski broj
neutron
proton
elektron atom
jezgra
veličina 10-10m
veličina 5 x 10-15m
Spontana fisija
Radioaktivni raspad
Alfa raspad
Beta minus raspad
Beta plus raspad
Dvostruki beta raspad
Zahvat elektrona
Radioaktivni raspad
Radioaktivni raspad
Gama raspad
Broj atoma i period poliraspada određuju radioaktivnost
1 g 238Pu ~ 17 Ci
1 g 235U ~ 0.000002 Ci
1 g 192Ir ~ 10,000 Ci
1 g 60Co ~ 50 Ci
Pu239: Proizvodnja u reaktoru (U238 + n)
U235 : Javlja se u prirodi (0,7%); mora se obogatiti
U233 : Proizvodnja u reaktoru (Th232 + n)
FISIONI NUKLIDI (stabilni i lako fisibilni)
FISIBILNI NUKLIDI (uključeni i brzi neutroni)
U238 Th232
Nazivaju se i “plodni” nuklidi
Fisioni materijali
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
Kategorije nuklearnog materijala
Fisija
U235
PROCES NUKLEARNE FISIJE
NIJE U MJERILU
neutron
produktfisije
neutron
neutron
jezgra meta
neutron
produktfisije
Nuklearna fisija lančana reakcija
U235
neutron
produkt fisije
= PRIMARNI EFEKTI
TOPLOTNO ZRAČENJE
NUKLEARNO ZRAČENJE
ZRAČNI UDAR
PODRHTAVANJE ZEMLJE
= SEKUNDARNI EFEKTI
RADIOAKTIVNE PADAVINE / INDUCIRANO
ZRAČENJE
ELEKTROMAGNETSKI PULS (EMP) /
ELEKTRONSKI EFEKT TRANZIJENTNOG
ZRAČENJA ZATAMNJENJE
Učinci nuklearnog oružja
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
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
EFEKAT
Jonizirajuće zračenje DOZA (Sv)
321
Potrebna doktorska pomoćPovraćanje / gubitak koseRak u budućnosti
80304.5
100% mrtvih unutar 1 dana100% mrtvih unutar 3 sedmice 50% mrtvih unutar 2 mjeseca
BEZ ZNAČAJARendgen kičme; Standard za čišćenjeProsječno zračenje iz okoline (jelo, piće, disanje)
Izrazito NISKA
0.010.003
0.05 Granica od okoline po godini
• 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) i vanjska (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
Efekti na ljude
+
++
+
-
--
-
-
+
+
++++
+
+
-
-----
-
~ 10 μm
Domet < 100 μm
Učinak na ćelije
Stvara “slobodne radikale”
Stvara karbon peroksid
Aktivni osobni dozimetri (APD)
ProizvođačModel
Veličina (cm3)
Masa s baterijom (g)
Radni raspon (SI)
Raspon fotonskogzračenja (keV)
NapajanjeTrajanje bat. (sati)na nivou pozadine
Bilježenja podataka
Komunikacija
Zvučni alarm
STE
Red Pager PD-12I
SAIC
MiniRadiac
Canberra
RAD-60Rados
PM 1203
Pollmaster
MK-2t
Thermo*
143,1
95
0μSv – 16Sv
15 – 10.000
1 AA
22501344
DADA
KapacitivnipovezaničitačIR
>85 dB @30 cm
75 dB(A) @30 cm
97 dB(A) @20 cm
170
45-
2 AA
8760
NE
NIKAKVA
DA
101,7 191,458,7
1 AA
90
0μSv – 9,99Sv
55 – 6000
269
0,001 μSv – 999Sv
60 – 1300
720
4 AAA
DA
IR
1800 ?
114,9 126
80 90
1 μSv – 9,99Sv
1 μSv – 9999mSv
60 – 6000 60 – 1500
1 AAA ?
DA
IR čitač
> 85 dBa @30 cm
?
?
?
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% za 137Cs• 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 kompenzacijom za energiju• Stopa doze 5 μSv/h do 3 Sv/h• Alarmi za dozu• Alarmi za stopu doze• Tačnost ±5% fza 137Cs• Napajanje 1.5 V AAA baterija traje 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