Активация. Активация – процесс получение из стабильных ядер радиоактивных ядер - представляет ядерную реакцию, рассмотрению которых посвящена глава 4

Активация – процесс получение из стабильных ядер радиоактивных ядер - представляет ядерную реакцию, рассмотрению которых посвящена глава 4. Выше было указано, что по физической природе искусственные радиоактивные ядра ничем не отличаются от естественных, так как свойства ядер данного радиоактивного нуклида не зависят от способа его образования. Рассмотрим основные закономерности процесса активации.

Пусть q (t) – скорость образования новых радиоактивных ядер, или количество радиоактивных ядер, образующихся в единицу времени. Тогда скорость изменения числа образующихся радиоактивных ядер за время dt составит

(3.3.1)

где - скорость распада (активность) образующихся ядер. Если принять, что скорость образования q (t) = q – постоянна и не зависит от времени, то решение (3.3.1) с начальным условием N (t = 0) = 0 имеет вид:

(3.3.2)

Умножив (3.3.2) слева и справа на постоянную распада λ получим, учитывая (3.2.12), наведенную активность вещества:

(3.3.2)

На рис. 3.3.1 показана эта функция, построенная в относительных единицах. Из рисунка видно, что уже при t = 4 Т _1/2 наведенная активность составляет около 95 % от предельного значения.

Предельная или максимально достижимая активность получаемого вещества при t → ∞ не зависит, как следует из (3.3.2), от постоянной распада λ, а равняется скорости q образования радиоактивных ядер. Однако время достижения предельной активности зависит от величины λ и при уменьшении величины λ требуется большее время достижения активности насыщения и наоборот. После прекращения активации происходит только процесс распада образовавшегося вещества в соответствии с (3.2.7) или (3.2.13).

В ядерном реакторе под действием нейтронов происходит активация корпуса реактора, деталей конструкции, а также теплоноситель. Вода активируется слабо и заметный вклад в активность водного теплоносителя дает активация продуктов коррозии трубопроводов. В реакторах на быстрых нейтронах сильной активации подвергается натрий, который используется в качестве теплоносителя. Эта наведенная активность, наряду с радиоактивностью продуктов деления, является серьезным фактором, влияющим на экологические и экономические показатели АЭС.