Радиоактивность и закон радиоактивного распада. Изотопы. Технологии утилизации радиоактивных отходов и материалов

У каждого химического элемента из таблицы Менделеева есть порядковый номер, который указывает заряд ядра, число протонов или электронов. Число атомной массы показывает суммарное число частиц.

Сущность радиоактивности: есть некоторые химические элементы и их изотопы, которые самопроизвольно могут излучать частицы или волны.

Виды радиоактивных лучей:

1. альфа лучи (поток ядер Не)

Это положит. заряженный состоящий из двух протонов и двух нейтронов, обладают большой ионизирующей способностью, но маленькой проникающей.

2. бета лучи (потом электронов(-) и позитронов(+))

3. гама лучи (электромагнтиное коротковолновое жесткое излучение)

большая проникающая способность, но мал. ионизирующая.

Закон радиоактивного распада.

N_{t =} N₀ * e ^{- t}

Число радиоактивных ядер экспоненциально убывает со временем.

T ½ - период полураспада (ПП).

ПП – это время, через прошествие которого число радиоактивных ядер остаётся половина от начального количества (50%).

Смысл постоянного радиоактивного распада – вероятность распада одного ядра.

Изотопы – это такие элементы, у которых одинаковое количество протонов, но разное число нейтронов.

Одним из самых надежных способов утилизации РАО является сплавление их со стеклом. Процесс ведется в стекловарных печах. Ввиду высокой активности отходов, доступ обслуживающего персонала к оборудованию, находящемуся за биозащитой невозможен. Некоторые виды РАО, среди которых есть чрезвычайно активные, поступают в твердом виде и количество таких РАО постоянно растет. Переработка переводит их в порошки, пригодные для спекания в керамику, которую затем убирают в хранилище. Предлагается утилизация радиоактивных отходов (РО) в специальных СВЧ печах путем непрерывного процесса стеклования в толстом слое гарнисажа, что позволяет значительно снизить температурную нагрузку на стенки печи и вследствие этого нет необходимости в футеровки и водяном охлаждении. Можно также использовать технологию заплавления РАО в стекло при температурах 1000-1300 С. При этом, проведение технологического процесса будет намного проще и безопаснее, чем в холодном тигле.