Тематики

Радиотерапевтический комплекс на основе линейного ускорителя электронов.

Бадминто́н — вид спорта, в котором игроки располагаются на противоположных сторонах разделённой сеткой площадки и перекидывают волан через сетку ударами ракеток, стремясь «приземлить» волан на стороне противника, и наоборот, чтобы он не упал на собственное поле. Соперничают два игрока или две пары игроков (пары могут быть не только одного пола, но и смешанные — мужчина и женщина). Входит в программу летних Олимпийских игр с 1992 года.

Исследовательский реактор в ядерном центре ANSTO в Австралии

Системы трансмутации, управляемые ускорителем заряженных частиц, состоят из высокоинтенсивного ускорителя, мишени из тяжелого металла, преобразующей ускоренные заряженные частицы в нейтроны, и подкритической сборки (рис. 8.2) с эффективным коэффициентом размножения нейтронов (К эфф), который меньше единицы. Последнее обстоятельство обеспечивает безопасность эксплуатации такой системы. Такая система может создать большой избыток нейтронов по сравнению с критическими реакторами, что позволит эффективно их использовать для уничтожения элементов РАО (МА и ПД). В настоящее время все разрабатываемые концепции таких систем в CERN, JAERI, СЕА, LANL и т.д. базируются на быстром спектре нейтронов в подкритической сборке. Подкритическая сборка подобна активной зоне обычного реактора деления и охлаждается жидкометаллическим теплоносителем. Это позволяет полностью использовать технологию охлаждения жидкометаллических быстрых реакторов. В таблице 8.1 приведены характеристики систем, управляемых ускорителем (ADS), и их производительность при выжигании МА и ПД.

Радиационная физика — это область науки и техники, изучающая ионизирующее излучение, его свойства, взаимодействие с веществом и методы его применения. Простыми словами, это наука о том, как «невидимые лучи» (радиация) ведут себя, как они влияют на материалы и живые организмы, и как использовать это влияние во благо или защищаться от него. Эта дисциплина находится на стыке ядерной физики, физики конденсированного состояния, медицины и материаловедения. Что изучает радиационная физика? Виды ионизирующего излучения: Корпускулярное (частицы): Альфа-частицы (ядра гелия), бета-частицы (электроны/позитроны), нейтроны, протоны, тяжелые ионы. Фотонное (волновое): Гамма-излучение (из ядра) и рентгеновское излучение (из электронной оболочки). Изучается их энергия, пробег в веществе, ионизирующая способность. Взаимодействие излучения с веществом: Как именно частицы или фотоны теряют энергию при прохождении через воздух, воду, металл или биологическую ткань. Какие при этом происходят процессы: ионизация (выбивание электронов), возбуждение атомов, ядерные реакции (например, под действием нейтронов), образование дефектов в кристаллах. Источники излучения: Естественные: Радон, космические лучи, природные радионуклиды в земле (уран, торий, калий-40). Искусственные: Рентгеновские трубки, ускорители частиц (циклотроны, синхротроны), ядерные реакторы, радиоизотопные источники. Методы регистрации и дозиметрия: Разработка приборов для обнаружения и измерения радиации (счетчики Гейгера, сцинтилляционные детекторы, полупроводниковые детекторы). Измерение доз облучения (поглощенная, эквивалентная, эффективная доза) и мощности дозы. Защита от излучения: Расчет толщины и материалов экранов (свинец, бетон, вода, полиэтилен) для ослабления потоков частиц. Принципы защиты: временем, расстоянием, экранированием. Радиационные эффекты в материалах: Изменение свойств твердых тел под облучением (радиационное охрупчивание стали, распухание материалов, наведение проводимости в диэлектриках). Это критически важно для атомной энергетики и космической техники. Где применяется радиационная физика? Медицина (самое массовое применение): Лучевая терапия: Облучение раковых опухолей для их уничтожения. Медицинская визуализация: Рентгенография, КТ (компьютерная томография), ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография), флюорография. Стерилизация: Обработка медицинских инструментов и материалов. Атомная энергетика: Защита реакторов, обращение с отработавшим ядерным топливом. Контроль состояния материалов корпусов реакторов под действием нейтронного облучения. Промышленность: Дефектоскопия: Просвечивание сварных швов и деталей гамма-лучами для поиска трещин (как рентген, только для металла). Радиационная обработка: Сшивка полимеров (изоляция кабелей), стерилизация продуктов, модификация свойств полупроводников. Научные исследования: Изучение структуры вещества (нейтронография, мёссбауэровская спектроскопия). Радиоуглеродный анализ в археологии и геологии (определение возраста). Безопасность и экология: Мониторинг радиационного фона. Системы досмотра на границе и таможне (поиск делящихся материалов). Ключевые понятия, которыми оперирует радиационная физика Активность: Количество распадов в секунду (измеряется в беккерелях, Бк). Период полураспада: Время, за которое распадается половина атомов радиоактивного вещества. Поглощенная доза: Энергия, переданная единице массы вещества (Грей, Гр). Эквивалентная/эффективная доза: Доза, учитывающая биологическую опасность разных видов излучения (Зиверт, Зв). Краткий итог Радиационная физика — это фундаментальная и прикладная наука о «невидимых лучах». Она объясняет, как радиация рождается, как она путешествует, как её «увидеть» (измерить), как ей управлять (лечить рак, проверять качество металла) и как от неё защищаться. Это наука, лежащая в основе ядерной медицины, атомной энергетики и многих промышленных технологий.

Брахитерапия – вид лучевой терапии, при которой источники ионизирующего излучения перманентно имплантируют в пораженную опухолью ткань. Излучение микроисточников обуславливает максимальную дозу излучения непосредственно в опухоли без поражения прилегающих органов и тканей.

FLiBe - это название расплавленной соли, полученной из смеси фторидов лития (LiF) и бериллия (BeF2). Это одновременно теплоноситель для ядерных реакторов и растворитель для делящегося материала. В эксперименте с расплавленным солевым реактором (MSRE) в Национальной лаборатории Оук-Ридж он использовался для обеих целей. Молярная смесь 2∶1 образует стехиометрическое соединение Li2[BeF4] (тетрафторбериллат лития), которое имеет температуру плавления 459 °C (858 °F), температуру кипения 1 430 °C (2 610 °F) и плотность 1,94 г/см3 (0,070 фунта на куб. дюйм). Его объемная теплоемкость составляет 4540 кДж/(м3.К), что аналогично теплоемкости воды, более чем в четыре раза больше теплоемкости натрия и более чем в 200 раз больше теплоемкости гелия при типичных реакторных условиях.Его удельная теплоемкость составляет 2414,17 Дж/(кг.К), или около 60% от теплоемкости воды. Внешний вид от белого до прозрачного, с кристаллическими зернами в твердом состоянии, превращающимися при плавлении в абсолютно прозрачную жидкость. Однако растворимые фториды, такие как UF4 и NiF2, могут резко изменить цвет соли как в твердом, так и в жидком состоянии. Это сделало спектрофотометрию эффективным инструментом анализа, и она широко использовалась во время операций MSRE.