Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Cosmogenic радионуклиди. Концепцията на ядрени реакции

Земята е постоянно изложени на космическа радиация действие. Има първични и вторични космическите лъчи. Съставът на първичния космически радиация се състои от около 90% от високоенергийни протони, около 9% хелиеви ядра (алфа частици), и около 1% са по-тежки ядра, неутрино, фотони, и така нататък. Г. енергийния спектър на първичния космически лъчение има огромно разнообразие от варианти - от 1 до 10 14 MeV. Има случаи на регистрация на частици с енергии от 19 октомври -10 20 MeV. Максималният интензитет на лъчение енергия се пада на площ от около 300 MeV. Частици с енергии, които не надвишават 400 MeV се генерират на Слънцето по време на сигнални ракети. Техният поток се нарича слънчева първична космическа радиация. Повече от висок енергиен компонент се нарича галактически първична космическа радиация. Смята се, че тя се формира главно в експлозии на свръхнови звезди. Частиците с енергия по-голяма от 10 12 MeV там вероятно са извън нашата галактика. Възраст на първичното космическо лъчение, т.е. изтеклото време от датата на възникване на частици преди въвеждането им в атмосферата на Земята, е проектиран от него са в състава на радионуклиди - 10 Бъдете и 36 C 1 - и имаше магнитуд 2,5 10 6 до 33- 10 6 години (Lavrukhina, 1972 г.). Интензивността на потока на галактиката е 2-4 частици / (cm2 • ите). Изследванията на радионуклиди в метеорити показаха, че поток плътност на галактическата радиация, до два пъти остава постоянен през последните милиард години. Все пак в този диапазон са цикличните изменения.

Слънчеви космическите лъчи с енергия Е С ≤400MeV (1-40 MeV по време на появата на огнища) има много голям дебит (10 6 -10 8 частици / (см 2 • ите). Понякога, когато залпове, отделяни частици в няколко GeV. Съотношението галактически и слънчев космическа радиация компонент зависи от слънчев цикъл 11-годишен. плътност галактическа радиация поток достига минимум по време на епидемии, когато слънчевата компонент е максимална.

първичното космическо плътност радиация поток, свързан с геомагнитното поле. Поради това е по-висока на полюсите от по екватора.

Частиците и фотоните, произтичащи от взаимодействието на първичните космически лъчи с атоми на газове в атмосферата, се наричат ​​вторични космическа радиация. Частици от високо енергийни първичния космически лъчения предизвикват реакция на ядреното делене, за да произведе неутрони, протони, пиони и каоните. Много от вторични частици имат достатъчно енергия, за да предизвика нова ядрена реакция и да създадете нов вторични частици. Тези реакции са известни като каскаден и душове. Божури разлагат до образуване мюони и фотони, което от своя страна предизвика нови душове. Първоначалните ядрени реакции с високо енергийни частици, наречени активиране реакции. В същото време, голям брой радионуклиди. Енергията на вторични космическите лъчи са до голяма степен, прекарано на йонизация. Средният процент на образуване на йони във въздуха е равна на 2.1 йон / (S • см 3). Максималната йонизацията се осъществява за период от минимум слънчев цикъл 11 години. йон плътност разпределение свързани с геомагнитното поле, в зависимост от географската ширина, увеличаване от екватора към полюсите. Той има подобно разпределение и неутронно индукция. В резултат на хетерогенността на вторичния интензивност неутрони и протони поток в атмосферата води до образуването на вариации на cosmogenic радионуклиди скорост в зависимост от географската ширина на геомагнитното и надморската височина.



интегриран неутронния поток The увеличава с височина и след това пада поради намаляване плътността на атмосферата и бягството на неутрони от горните му слоеве. Скоростта на образуване на неутрони, осреднено за целия слънчев цикъл, е 4 неутрони / (см 2 · S -1).

Протоните взаимодействат с ядрата на атомите, които съставят атмосферата, което води до много ядрени реакции придружени от емисиите на други елементарни частици, по-специално неутрони. В резултат на земната повърхност на морското равнище, около 80% от общия брой на частици пада на мюони. Неутрони също представляват значителна част от потока на частиците по повърхността на Земята. космическа интензивност радиация, като функция на височината над морското равнище е представено в таблица. 3.

На радионуклиди, произведени от ядрени реакции, предизвикани от космически лъчи, наречени cosmogenic. Обстрелват частици са частици от първичен и вторичен космическа радиация, се насочите - ядрата на атомите, които изграждат въздуха, особено азот, кислород и аргон.

В допълнение към реакциите на активиране са най-честите ядрени реакции на протони и неутрони. Това произвежда изотопи на различни химически елементи. Основни характеристики Cosmogenic най-често срещаните радионуклиди са представени в таблица. 4.

Приблизително 70% от cosmogenic радионуклиди произведени в горните слоеве на атмосферата и само около 30% - в тропосферата. Последващото поведение на cosmogenic радионуклиди в резултат на процесите на обмяна между стратосферата и тропосферата, движението на въздушните маси в тропосферата, и обмена между атмосферата и други Геосфера. Cosmogenic радионуклиди, с изключение на благородните газове, след образуването му се окисляват бързо. Тритий и радиовъглеродното съхранява под формата на свободни оксиди NO 3 1 час и 14 СО2. Останалите оксиди се адсорбират на аерозоли и премахват от атмосферата чрез кондензация и последващо измиване на атмосферата чрез утаяване или чрез гравитационно "сух" отлагане. Тритий идва от атмосферни валежи. Cosmogenic 14 CO 2, Ar изотопи, Kr и Xe напуснат атмосферата много по-бавно от молекулно обмен в границата на атмосферата и хидросферата. Идеята на скоростта на образуване на cosmogenic радионуклиди и разпределението между основните резервоари на обмена на земята може да се даде само цифри, получени преди ядрените опити в атмосферата (таблица 1.4.). Ядрени взривове са драстично увеличени концентрацията на радионуклиди в атмосферата.

За да се включи в биологичния цикъл на cosmogenic радионуклиди се характеризира с определени концентрации равновесие в живите организми.

Въглерод-14. въглероден изотоп 14с радиоактивни се произвежда главно в горните слоеве на земната атмосфера от бързи неутрони от естествен азот чрез взаимодействие на 14 N (N, P) 14 С 14 С ядра на разпадане с емисиите на бета-частици с максимална енергия на 156 KeV. Полуживотът на въглерод-14 е 5,730 ± 30 година.

Атмосферата произведени 3.4 х 10 14 С 26 въглеродни атоми годишно. Между неговото образуване и разпад винаги има баланс, при която постоянно поддържа специфичната активност на въглерода, характеристика на живата материя. В смес от естествен въглерод изотопи 14 С в съотношението на сметки


Таблица 1.4 - Основни характеристики на cosmogenic радионуклиди Earth

Радионуклидите Основна реакция формация T 1/2 Вид на разпадането; Light-E, MeV гниене продукт атоми Скорост на образуване (см 2 · ите) количество Равновесие в света, G
3 Н 14 N (N, т) C 12 16 О (р, т) 14С 12,26 години β- 0018 3 Не 0.25
7 Бъдете 14 N (N, 3Pn) Бъдете 7 14 N (р, 4r4p) 7 е 16 O (р, 5r5p) 7 Бъдете 53 дни. β - 0,48 7 Li 8.1 × 10-2 3.2
! 0 Бъди 14 N (р, 4PN) 10 е 16 O (р, 5p2n) е 10 1,5 × 10 6 години β - 0,55 10 B 4.5 х 10-2 4.8 х 10 8
14 C 14 N (N, P) 14 С 16 О (р, 3P) 14С 5730 години β - 0156 14 N 2.5 7.5 -10 7
22 Na 40 Ar (усвоява.) 22 Na 2,6 години β + 0,54 22 Ne 8.6 х 10 -5 1.9
K-улавяне
26 A1 26 мг (р, п) 26 Al 28 Si (Р, 2Р) 26 A1 7,4 х 10 пет години β + 1,17 26 мг 1.4 х 10 -4 1.1 х 10 6
K-улавяне
32 Si 40 Аг (смила.) 32 Si 500 години β - 0,1 32 P 1.6 х 10 -4
35 S 40 Аг (смила.) 35 S 87.1 дни. β - 0167 35 C1 1.4 х 10-3 4.5
36 C1 40 Аг (р, 2r3p) 36 C1 3.1 х 10 пет години β - 0714 36 Ar 1.1 х 10 -3 1.5 х 10 6
39 Ar 40 Аг (N, 2N) 39 Аг -
39 К (N, P) 39 Аг 270 години β - 0565 39 K 5.6 х 10 -3 -
AR 38 (п,) 39 Ar -
53 Mn 53 Fe (р, 2p) 53 Fe 56 Mn (р, алфа) 53 Mn 2 10 б години K-улавяне 53 Cr <10-7 -
59 Ni 59 С (р, п) 59 Ni -
60 Ni (р, р) 59 Ni. 8 × 10 4 години K- улавяне Над 59 <10 -7 -
82 Кр (р, 2N) 81кг -
81 Кр 80 Кр (п, у) 81кг 8.1 х 10 пет години K- улавяне 81 Br 1.5 × 10 -7 · 10 -5 -

1,8 · 10 -10%, което съответства на 0.23 Bq / г. В живите организми, настъпили метаболитни процеси, чрез които имаха равновесната концентрация от 14 C.

След смъртта на обмяната на организма с околната среда спира, и резерви 14 C вече не се попълва. Археолози откриха останки от древни растения, животни или хора, може да бъде съотношението на 14 ° С, и общото съдържание на въглерод от пробите са намерени за установяване на възрастта на остатъците.

Очевидно е, че при избора на проби въглероден запознанства във всеки случай е важно да се осигури изолация на проби, взети от контакт с модерен въглерод (винаги присъства в, газ въздуха въглероден диоксид), като второстепенен примес на модерна въглерод в пробата за изпитване може значително да наруши резултатите datirovaniya.Do 1 850 грама. радиоактивност остана на 13,5 DPM за 1 г въглероден с някои отклонения от тази стойност. Въпреки това, най-малко два пъти, след 1850, установен баланс подложен на нарушения на [5].

Първият път това се е случило във връзка с интензификацията на използването на изкопаеми горива като източници на енергия (въглища, нефт, природен газ), което доведе до освобождаването в атмосферата на всички големи количества въглероден диоксид, не съдържащ радиоактивен въглерод в сила на древния произход на тези горивни материали ( съединение с "мъртва въглерод"). Тези емисии са намалено съдържание на въглерод-14 в атмосфера на въглероден двуокис (Suess ефект). Отклоненията могат да варират в зависимост от местоположението и интензивността на емисиите и обменните процеси в атмосферата.

Втори нарушение на естествения баланс, свързани с разработването и тестването на ядрени оръжия. По време на ядрена експлозия отделяни неутрони реагират с ядра на атмосферния азот за образуване на радиоактивен въглерод по същия начин, както в естествените реакции. С експлозия на капацитета на ядрено оръжие от 1 Mt произвежда 3,2 × 10 26 въглеродни атоми 14 C ядрени тестове са причинили, следователно увеличението на въглерод-14 в атмосферата, и тази допълнителна сума е била наречена "излишък 14 C". От началото на тестовете на ядрените оръжия и включването на въглерод-14 в биологичния цикъл на специфичната активност на 14 C в живите организми започва да се покачва значително през цялото време. Фиг. 1 показва промяната в специфичната активност на въглерод-14 във френските вина през втората половина на XX век. [6] Максималната специфична активност от 14 C съответства на максималния интензитет на тестването на ядрени оръжия в атмосферата в началото на 1960-те години.

След подписването на водещите ядрени сили, на споразумение за забрана на ядрено оръжие тестове в атмосферата, специфичната активност на 14 C в околната среда се превърна експоненциално намалява. Както се вижда от фиг. 3.2 аварията в Чернобил не влияе значително скоростта на промяна в специфичната дейност на 14 C в Западна Европа. Въпреки това, значителни местни промени в концентрация от 14 C след инцидента са настъпили в Украйна.

Берилий и берилий -10 -7. 7 да се образуват в атмосферата чрез бързо протони чрез взаимодействие на 14 N (р, 2α) 7 бъде. Скоростта на неговото формиране в колоната на въздуха с база площ от 1 cm 2 е около 3000 атома / ден. концентрацията му в повърхностен слой на въздуха е средно 12 атома / литър въздух. Той е член на ВеО и Бъдете съединения (ОН) 2. Тези молекули дифундират в атмосферата, докато не аерозолни частици абсорбират или хванати в капан от дъждовни капки.

Средната специфична активност на 7 Бъдете в дъждовна вода е 0,7 Bq / л. Специфичната активност на снежната покривка е около 0,2 Bq / L от разтопен лед.

Берилий 10 се формира основно от реакцията в стратосферата разцепване на кислород ядра [3]. Скоростта на образуване на ядрата 10 да бъде в стратосферата 0.08 атома / (ст2 и). Берилий-10 се отнася до най-дълголетни радионуклиди, то

Фиг. 1. Промени в конкретната дейност на 14 C във френските вина през втората половина на ХХ век. [6] хоризонтална линия естествени нивото на специфична активност от 14 C Най-

полуживот е 1,6 × 10 6 години, той излъчва β-лъчение с максимална енергия на 550 Kev.

Средното време на пребиваване от 10 да бъде в атмосферата е около 1 година. [1] На повърхността на земята, той идва от валежите. Загуба 10 Бъдете неравномерно в ширина, най-голям брой падания в средните ширини. В северното полукълбо, най-голяма концентрация на берилий-10 в дъждовната вода се пада на периода от средата на май до средата на август, а минималната - от октомври до средата на януари.

Специфичната активност на 10 бъде в почвата е много ниска, което прави трудно да се определи. В ядрата океанските разреждане 9 Be настъпва в по-малка степен и специфичната активност на 10 Бъдете в дънните седименти на океана, отколкото в почвите. За определяне на 10-годишна възраст да се измерва атомно съотношение от 10 Бъдете / 9 Бъдете. The Ocean 10 да се идва главно от атмосферата, и 9 да бъде подадена от реки и вятърната окачване (прах). 10 Бъдете може да дойде и земя в разтворени и неразтворени форми. В океана, по-голямата част от 10-те да се натрупва в крайбрежните региони, и само относително малка част влиза в открития океан.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Cosmogenic радионуклиди. Концепцията на ядрени реакции

; Дата: 06.01.2014; ; Прегледи: 526; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:

  1. А. Понятието корелационен анализ
  2. Б. Понятието регресионен анализ
  3. I. Понятието информация. Обща характеристика на събиране, прехвърляне, обработка и съхранение на информация
  4. VI. 1. Концепцията и функциите на държавните органи, на принципите на тяхното образуване.
  5. А. Концепцията за инвестиции.
  6. Аграрно-промишлен комплекс (AIC): концепция, операция е насочена към основните области. Прогнозиране и планиране AIC
  7. Активирането на хетерогенни каталитични реакции
  8. Актове на правото: концепцията, функции, видове
  9. Basic Input Output System (BIOS). CMOS RAM Concept
  10. Беларуски учени в понятието "образование", въведени структурни елементи: стойността на образование, образователна среда, образователен процес.
  11. Билет 23. "концепция на печалбите от стопанска дейност, неговия смисъл и същност. Планиране, прогнозиране и разпределение на печалбата в съвременните условия. "
  12. Биофизични принципи на изследване на електрическите полета в тялото. Концепцията за текущата дипол.




zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.048 сек.