Nükleer Bilimin Radyoaktivitesi: Enerji, Radyo İzotopları, Kullanımları ve Güvenlik Önlemleri

Nükleer bilimin enerjisi, radyo izotopları, kullanım alanları, güvenlik önlemleri ve radyoaktivite hakkında bilgi edinmek için bu makaleyi okuyun!

'Nükleer', atomların yapısı veya davranışı ile atomların çekirdeği ile ilgili bir şey anlamına gelir.

Resim İzniyle: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/ALSEP_Apollo_14_RTG.jpg

Nükleer Bilim ve teknoloji, 'yüksek teknoloji' senaryosunun bir parçası olan ileri seviyeli bir çalışma alanıdır; burada atom çekirdeği tarafından salınan enerji, belirli değişikliklere maruz kaldıklarında, yalnızca bir elektrik kaynağı olarak kullanılmaz, aynı zamanda tarım, sanayi ve tıptaki uygulamalar.

Radyoaktivite:

Sıradan hidrojenin bir protonu vardır ve nötronu yoktur, bu nedenle kütle sayısı 1'dir. Ağır hidrojen veya döteryum kütle sayısı 2'ye sahiptir, çünkü bir proton ve bir nötronu vardır.

Hidrojen, radyoaktif bir form olan trityum, kütle sayısı 3'tür. Bir proton ve iki nötronu vardır. Sıradan hidrojen, döteryum ve trityum, hidrojen izotoplarıdır. Bir elementin tüm izotopları aynı kimyasal özelliklere sahiptir. Uranyum çekirdeğinde 92 proton vardır.

Uranyumun en bol izotopunda 146 nötron vardır. Bu nedenle kütle sayısı 238'dir (92 ve 146 toplamı). Bilim adamları buna izotop uranyum 238 veya U-238 diyorlar. Nükleer reaktörlerin neredeyse tümünün 143 nötron kadar yakıt olarak kullandığı uranyum izotop ve dolayısıyla kütle sayısı 235'tir. Bu izotopa uranyum 235 veya U-235 denir.

Bir nükleer reaksiyon, bir çekirdeğin yapısındaki değişiklikleri içerir. Bu tür değişikliklerin bir sonucu olarak, çekirdek bir veya daha fazla nötron veya proton kazanır veya kaybeder. Böylece farklı bir izotop veya elementin çekirdeğine dönüşür. Çekirdek farklı bir elementin çekirdeğine dönüşürse, değişime transmutation denir.

Radyoaktivite, atomların çekirdeklerinden (çekirdeklerinden) radyasyon ya da atomik parçacıkları ve yüksek enerjili ışınları yayan işlemdir. 2.300'den fazla farklı türde bilinen atomdan 2, 000'den fazlası radyoaktifdir. Doğada sadece yaklaşık 50 radyoaktif tip vardır. Bilim adamları gerisini yapay olarak yapıyor.

Fransa'dan Antoine Henri Becquerel, 1896'da doğal radyoaktiviteyi keşfetti. Uranyum bileşiklerinin, siyah kağıda sarılı olsalar bile bir fotografik plağı etkileyen radyasyon yaydığını; ayrıca bir gazı iyonlaştırdılar. Kısa süre sonra, Marie Curie daha da güçlü bir radyoaktif madde, yani radyum keşfetti.

Atom numarası kurşuntan (82) daha büyük olan her element radyoaktifdir. Bu elementlerin bazılarının çekirdeği ikiye bölünerek çürümeye başlayabilir: bu Spontan fisyonudur.

Doğal radyoaktivite, hafif elementlerin dokuzunda da meydana gelir. Bunlardan en önemlileri ¹⁴ ₆ C (karbon) ve ⁴⁰ ₁₉ K (Potasyum). İzotop, muhtemelen dünya yaratıldığında oluşmuştur.

Şimdiki varlığı, 1.25 x 10 ⁹ yıllık uzun yarı ömrüne bağlı; doğal potasyumun sadece% 0.01'ini oluşturmasına rağmen, varlığı canlı dokuyu önemli ölçüde radyoaktif hale getirir. B emisyonu veya elektron yakalama ile bozulabilir. Nötronların atmosferik azot üzerindeki kozmik ışınlardaki etkisinden sürekli olarak bir nükleer reaksiyonla üretilir.

Yedinci sıra elemanlarından sadece beşi doğada yuvarlaktır; radyum, aktinyum, toryum, protaktinyum ve uranyum.

Radyasyon Emisyonu:

Farklı radyasyon formları, radyoaktif atomların çekirdeklerinden kaynaklanır. Üç tür radyoaktif radyasyon vardır: ilk olarak Becquerel tarafından tanımlanan alfa parçacıkları; beta ışınları; Yeni Zelandalı Ernest Rutherford tarafından tanımlanmıştır; ve Fransa'dan Marie ve Pierre Curie tarafından tanımlanan gama ışınları. Alfa veya beta ışınlarının emisyonu transmutasyona neden olur, ancak gama radyasyonu dönüşüme neden olmaz.

Alfa parçacıkları pozitif bir elektrik yüküne sahiptir. İki proton ve iki nötrondan oluşurlar ve helyum atomlarının çekirdeği ile aynıdır. Alfa parçacıkları yüksek enerjilerle yayılır, ancak maddeden geçerken hızla enerji kaybederler. Bunlar kalın bir kağıt yaprağı ile durdurulur; Havada birkaç santimetre menzile sahipler ve sonunda hava molekülleriyle çarpışmalara maruz kaldılar.

Bir gazda yoğun iyonlaşmaya neden olurlar (elektronları moleküllerinden çekerek) ve elektriksel ve çok güçlü manyetik alanlardan saparlar. Belirli bir radyoaktif madde tarafından yayılan tüm alfa parçacıkları aynı hıza sahiptir, ışık hızının yaklaşık yirmi biri. Americium sadece alfa parçacıklarını yayar.

Alfa radyasyonu, ²³⁸ U'da bir uranyum izotopudur. Bir alfa parçacığını kaybettikten sonra, çekirdeğin 90 proton ve 144 nötronu vardır. Atom numarası 90 olan atom artık uranyum değil, toryumdur. Oluşan izotop ²³⁴ ₉₀ Th.

Beta ışınları elektronlardır. Bazı radyoaktif çekirdekler, negatif elektrik yükleri olan sıradan elektronlar yayar. Ancak diğerleri pozitron veya pozitif yüklü elektronlar yayarlar. Örneğin, bir karbon izotopu, 1460 ° C, negatif elektronlar verir. Karbon 14, sekiz nötron ve altı protona sahiptir.

Çekirdeği dönüştüğünde, bir nötron bir protona, bir elektrona ve bir antineutrinoya dönüşür. Elektron ve antineutrino emisyonundan sonra, çekirdek yedi proton ve yedi nötron içerir. Kütle sayısı aynı kalır ancak atom numarası 7 azottur. Böylece, ¹⁴ ₆ C, negatif bir beta partikül emisyonundan sonra ¹⁴ ₇ N'ye değişir.

1160 ° C'de bir karbon izotop, pozitronlar yayar. Karbon 11'in altı protonu ve beş nötronu vardır. Bir pozitron yayarken, bir proton bir nötron, bir pozitron ve nötrinoya dönüşür. Pozitron ve nötrino emisyonundan sonra, çekirdek beş proton ve altı nötron içerir. Kütle numarası aynı kalır, ancak atom numarası bir düşer.

5 numaralı atomun elemanı bordur. Böylece, ¹¹ ₆ C, bir pozitron ve bir nötrino salınımından sonra ¹¹ B'ye dönüşür. Stronsiyum yalnızca beta parçacıkları yayar. Beta parçacıkları neredeyse ışık hızında hareket eder. Bazıları 13 milimetre tahtaya nüfuz edebilir.

Gama radyasyonu çeşitli şekillerde ortaya çıkabilir. Bir işlemde, bir çekirdek tarafından yayılan alfa veya beta parçacığı mevcut tüm enerjiyi taşımıyor. Emisyondan sonra, çekirdek en istikrarlı durumundan daha fazla enerjiye sahiptir. Gama ışınları yayarak fazlalıktan kaçar. Gama ışınlarının elektrik yükü yoktur. X ışınlarına benzerler, ancak genellikle daha kısa bir dalga boyuna sahiptirler.

X ışınları, atom çekirdeği dışındaki enerji değişimlerinden kaynaklanırken, tümü elektromanyetik radyasyon formları olduğu gibi, alfa ve beta parçacıkları gibi gama ışınları atom çekirdeğinin içinden gelir. Bu ışınlar fotonlardır (elektromanyetik radyasyon parçacıkları) ve ışık hızı ile hareket ederler. Alfa ve beta parçacıklarından çok daha fazla nüfuz ederler.

Radyum alfa, beta ve gama ışınları yayar. Kobalt saf bir gama kaynağıdır.

Radyoaktif Bozunma ve Yarı Ömür:

Radyoaktif bozulma, bir çekirdeğin kendiliğinden (doğal olarak) başka bir izotop veya elementin çekirdeğine dönüşmesidir. Bu süreç, esas olarak nükleer radyasyon şeklinde enerji açığa çıkarır. Çürüme süreci kendi isteğiyle gerçekleşir ve kontrol edilemez; sıcaklık değişimlerinden etkilenmez ve malzemenin saf veya kimyasal olarak diğer elementlerle kombine edilmiş olması durumunda oluşur.

Uranyum, toryum ve diğer birçok doğal element kendiliğinden çürür ve bu nedenle her zaman yeryüzünde bulunan doğal veya arkaplan radyasyona katkıda bulunur. Nükleer reaktörler yapay olarak radyoaktif bozunma üretir. Nükleer radyasyon, bir nükleer reaktörde üretilen enerjinin yaklaşık yüzde 10'unu oluşturur.

Bilim adamları, radyoaktif bozulmayı yarı ömür adı verilen zaman birimlerinde ölçüyorlar. Yarı ömür, belirli bir radyoaktif elementin veya izotopun atomlarının yarısı için başka bir element veya izotopun çürümesi için gereken süreye eşittir.

Bir radyo-izotop numunesi (radyoaktif izotop) tarafından belirli bir sürede yayılan parçacıkların sayısı, numunedeki atom sayısının belirli bir yüzdesine eşittir. Örneğin, ¹¹ C'nin herhangi bir örneğinde, atomların yüzde 3.5'i her dakika parçalanır. Bir dakika sonunda, numunenin yalnızca yüzde 96, 5'i kalacak.

İkinci bir dakikanın sonunda, önceki yüzde 96.5'in yalnızca yüzde 96.5'i veya orijinal miktarın yüzde 93.1'i kalacak. 20 dakika sonunda, orijinal miktarın sadece yarısı kalacaktır. Bu, ¹¹ C'nin yarı ömrünün 20 dakika olduğunu gösterir. Bir maddenin bu ölümü radyoaktif bozunma veya nükleer dönüşüm denir.

Farklı radyo izotopların farklı yarı ömürleri vardır. Bir saniyenin kesirlerinden milyarlarca yıl arasında değişebilirler. Birkaç istisna dışında, tespit edilebilir miktarlarda doğada bulunan tek radyo-izotop, milyonlarca yıl hatta yarı ömre sahip olanlardır. Bilim adamları dünyayı oluşturan unsurlar oluştuğunda, olası tüm izotopların bulunduğuna inanırlar.

Genel olarak, yarı ömrü kısa olanlar tespit edilemeyecek kadar az miktarda çürümeye başlamıştır. Fakat bazı doğal olarak oluşan kısa ömürlü radyo-izotoplar, uzun ömürlü radyo-izotopların çürümeleriyle oluşmuştur. Örneğin, kısa ömürlü olan toryum-234, uzun ömürlü olan uranyumdan üretilir.

Yüzlerce kısa ömürlü radyo-izotop, nükleer reaktörlerde nötronlar ve diğer hızlı nükleer parçacıklarla çekirdeklerin bombardıman edilmesiyle yapay olarak üretilir. Bir nötron ya da başka bir parçacık bir atomun çekirdeğine çarptığında, çekirdeğin onu yakalaması muhtemeldir. Bazı durumlarda, bir çekirdek bir partikülü yakalar ve hemen kendi partiküllerini verir.

Nükleer enerji:

Nükleer Enerji, nükleer reaksiyonlardan ya ağır çekirdeklerin daha hafif olanlara bölünmesiyle ya da hafif çekirdeklerin daha ağır olanlara karışmasıyla elde edilen enerjidir. Prensip olarak, bir atom çekirdeği oluşturan bir parçacık sisteminin bağlanma enerjisi nükleer enerjidir.

Atom çekirdeğindeki değişikliklerden kaynaklanır. Bilim adamları ve mühendisler bu enerji için, özellikle elektrik üretiminde birçok kullanım bulmuşlardır. Ancak henüz nükleer enerjiden tam olarak yararlanabilecek kapasiteye sahip değiller. Eğer nükleer enerji tamamen gelişirse, tüm dünyadaki elektriği milyonlarca yıl boyunca besleyebilirdi.

Bir çekirdek, her atomun kütlesinin çoğunu oluşturur ve bu çekirdek, son derece güçlü bir kuvvetle bir arada tutulur. Bu güç nedeniyle çekirdekte çok miktarda enerji bulunur.

Bilim adamları ilk kez, II. Dünya Savaşı başladıktan üç yıl sonra, 1942'de Chicago Üniversitesinde nükleer enerjiyi serbest bıraktılar. Bu başarı atom bombasının gelişmesine yol açtı. 1945'ten bu yana nükleer enerjinin elektrik üretimi gibi barışçıl amaçlı kullanımlara sunulması.

Einstein, bir bedenin enerjisinin E miktarıyla değişmesi durumunda, kütlesinin E = mc2 denklemiyle verilen m miktarıyla değiştiğini belirtti. Bunun anlamı, kütle azalması olan herhangi bir reaksiyonun, kütle kusuru olarak adlandırılan bir enerji kaynağı olmasıdır.

Fiziksel ve kimyasal değişikliklerde enerji ve kütle değişiklikleri çok küçüktür; radyoaktif bozulma gibi bazı nükleer reaksiyonlarda olanlar milyonlarca kez daha büyüktür. Bir nükleer reaksiyon ürününün kütlelerinin toplamı, reaksiyona giren partiküllerin kütlelerinin toplamından azdır. Bu kayıp kütle enerjiye dönüştürülür.

Nükleer Fisyon:

Nükleer fisyon, bir atom çekirdeğinin, iki veya üç nötron salımıyla iki veya daha fazla ana parçaya bölündüğü işlemdir. Buna gama radyasyonu şeklinde enerji salınımı ve yayılan parçacıkların kinetik enerjisi eşlik eder.

Fisyon, nükleer reaktörlerde kullanılan ana yakıt olan uranyum-235 çekirdeklerinde kendiliğinden ortaya çıkar. Bununla birlikte, işlem, nötronlarla çekirdeklerin bombardıman edilmesiyle de başlatılabilir, çünkü bir nötronu emen bir çekirdek kararsız hale gelir ve yakında ayrılır.

Kütle defekti büyüktür ve çoğunlukla fisyon fragmanlarından ke olarak görülür. Bunlar büyük hızla uçarlar, çevredeki atomlarla çarpışırlar ve ortalama sıcaklıklarını, yani sıcaklıklarını yükseltirler. Bu nedenle ısı üretilir.

Eğer fisyon nötronları diğer uranyum-235 çekirdeklerini bölerlerse, bir zincir reaksiyonu kurulur. Uygulamada, bazı fisyon nötronları, bu olmadan önce uranyum yüzeyinden kaçarak kaybolur. Kaçanların fisyona neden olanlara oranı, uranyum-235'in kütlesi arttıkça düşer.

Bu, bir zincir reaksiyonunun başlaması için belirli bir kritik kütleyi aşmalıdır. Kritik kütle bu nedenle sürekli zincir reaksiyona girebilecek minimum bölünebilir malzeme kütlesidir. Kritik kütlenin üstünde, kontrol edilmezse reaksiyon nükleer patlamaya neden olabilir.

U-238 izotopu, doğada bol olduğu için ideal bir nükleer reaktör yakıtı yapar. Fakat U-238 çekirdekleri genellikle serbest nötronları bölünmeden emer. Absorbe edilmiş bir nötron çekirdeğin bir parçası haline gelir. Uranyum izotop U-235 kıtlığı, nükleer reaktörlerin zincir reaksiyonu üretmek için kullanabileceği tek doğal malzemedir. Bol miktarda U-235 bulunan Uranyum'a zenginleştirilmiş uranyum denir.

Nükleer reaktör:

Bir nükleer reaktör, bir elektrik enerjisi kaynağı olarak kullanılmak üzere kontrollü koşullar altında nükleer enerji üreten bir nükleer enerji santralinin merkezi bileşenidir.

Güç reaktörleri genellikle üç ana bölümden oluşur. Bunlar (1) reaktör ya da basınç kabıdır; (2) çekirdek; ve (3) kontrol çubukları.

Reaktör kabı diğer reaktör parçalarını tutar. Reaktör binasının tabanına yakın monte edilir. Geminin en az 15 santimetre kalınlığında çelik duvarları var. Çelik borular su ve buhar taşımak için kabın içine ve dışına çıkar.

Çekirdek nükleer yakıtı içerir ve böylelikle fisyonun gerçekleştiği reaktör parçası. Çekirdek reaktör kabının tabanına yakındır. Esas olarak, üst ve alt destek plakaları arasında tutulan nükleer yakıttan oluşur.

Kontrol çubukları, bor veya kadmiyum gibi elementler içeren uzun metal çubuklardır. Bu elementler serbest nötronları emer ve böylece bir zincir reaksiyonunun kontrolüne yardımcı olur. Kontrol çubukları çekirdeğe yerleştirilir veya zincirleme reaksiyonu yavaşlatmak veya hızlandırmak için geri çekilir.

Moderatörler ve Soğutucular:

Reaktör işlemleri ayrıca moderatör ve soğutucu olarak adlandırılan maddelere de bağlıdır. Bir moderatör, içinden geçen nötronları yavaşlatan su veya karbon gibi bir maddedir. Reaktörler moderatör gerektirir çünkü fisyon tarafından salınan nötronlar hızlı nötronlardır. Ancak, reaktörlerin yakıt olarak kullandığı U-238 ve U-235 karışımlarında bir zincir reaksiyonuna neden olmak için yavaş nötronlara ihtiyaç vardır.

Soğutucu, ısıyı iyi ileten ancak serbest nötronları kolayca emmeyen, su veya karbondioksit gibi bir maddedir. Soğutucu, zincirleme reaksiyondan ısı taşır. Bunu yaparak, soğutucu akışkan hem reaktör çekirdeğinin erimesini önleyen hem de buhar üretecek şekilde işlemektedir.

Birçok güç reaktörü, hem moderatör hem de soğutucu olarak hafif (normal) su kullanan hafif su reaktörleridir. Ağır su reaktörleri hem moderatör hem de soğutucu madde olarak döteryum oksit veya ağır su kullanır. Grafit başka bir moderatördür. Hint reaktörleri (Tarapur'dakiler hariç) ağır su kullanıyor.

Yakıt Hazırlığı:

Hafif su reaktörlerinde kullanılan uranyum zenginleştirilmeli, yani U-235'in yüzdesi arttırılmalıdır. Serbest nötronlar daha sonra bir U-235 çekirdeğini vurma şansına sahiptir.

Buhar Üretimi:

Reaktör, her fisyon reaksiyonu için ortalama olarak bir reaksiyon daha sağlamak için yakıttaki bir zincir reaksiyonu başlatıldığında kritiklik kazanır.

Hafif su reaktörleri iki ana tiptedir. Bir tip, basınçlı su reaktörü, reaktör kabının dışında buhar üretir. Diğer tip, kaynar su reaktörü, tankın içinde buhar yapar.

Nükleer santrallerin çoğu basınçlı su reaktörleri kullanır. Bu reaktörler çekirdekteki ılımlı suyu aşırı yüksek basınç altında ısıtır. Basınç, suyun 100 ° C'lik normal kaynama noktasından gerçekten kaynamadan geçmesine izin verir. Zincirleme reaksiyon suyu yaklaşık 320 ° C'ye ısıtır. Borular bu aşırı sıcak, kaynatmasa da suyu reaktörlerin dışındaki buhar jeneratörlerine taşır. Basınçlı sudan gelen ısı, buhar üreticisindeki suyu kaynatır ve böylece buhar üretir.

Kaynar bir su reaktöründe, zincir reaksiyonu çekirdek içindeki ılımlı suyu kaynatır. Borular, reaktörden üretilen buharı tesisin türbinlerine taşır.

Hindistan'da, standart reaktör tipi basınçlı ağır su reaktörüdür.

Radyoaktif atık ürünleri ve az miktarda plütonyum-239'u kullanılmamış uranyumdan ayırmak için yakıt çubuklarının zaman zaman sökülmesi ve yeniden işlenmesi gerekir. Plütonyum-239, uranyum-238 hızlı fisyon nötronları emdiğinde reaktörde üretilir; Uranyum-235 gibi fisyona girer ve hızlı üreyen reaktörlerde ve nükleer silah yapımında kullanılır.

Deneysel Damızlık Reaktörleri:

En önemli deneysel üretici türü, bol miktarda uranyum izotop-U-238'i temel yakıt olarak kullanır. Reaktör U-238'i radyoaktif bozunma ile izotop plütonyum 239 (Pu-239) haline getirir. U-235 gibi, Pu-239 da bir zincirleme reaksiyon oluşturabilir ve böylece enerji üretimi için kullanılabilir.

Başka bir damızlık doğal element toryumunu temel yakıtı olarak kullanır. Toryumu U-233 izotopuna dönüştürür ve bu da bir zincir reaksiyonu üretebilir. Hindistan, kalpakkam, Chennai'de, soğutucu olarak karışık karbür yakıt ve sodyum kullanarak deneysel bir damızlık reaktörü geliştirmiştir.

Nükleer füzyon:

Nükleer füzyon, iki hafif çekirdek kaynaşırken (birleştiğinde) ve daha ağır bir elementin çekirdeğini oluşturduğunda meydana gelir. Füzyonun ürünleri orijinal çekirdeklerin birleşik ağırlıklarından daha azdır. Kayıp madde bu nedenle enerjiye dönüşmüştür. Büyük miktarlarda enerji üreten füzyon reaksiyonları ancak aşırı yoğun ısı ile yaratılabilir. Bu tür reaksiyonlara termo-nükleer reaksiyonlar denir. Thermonuclear reaksiyonları hem güneşin hem de hidrojen bombasının enerjisini üretir.

Bir termo-nükleer reaksiyon, sadece plazma içinde, serbest elektronlara ve serbest çekirdeklere sahip özel bir madde formunda meydana gelebilir. Normalde, çekirdekler birbirlerini iterler.

Ancak, hafif atom çekirdeği içeren bir plazma milyonlarca derece ısıtılırsa, çekirdekler birbirlerinin elektrik bariyerlerinden ve sigortalarından geçecek kadar hızlı hareket etmeye başlar.

Füzyon Kontrolü Sorunları:

Bilim adamları, güç üretmek için füzyon enerjisinden faydalanmayı başaramamışlardır. Füzyon deneylerinde, bilim adamları genellikle bir ya da iki hidrojen izotopundan yapılan plazmalar ile çalışırlar. Döteryum ideal bir termo-nükleer yakıt olarak kabul edilir, çünkü normal sudan elde edilebilir. Belirli bir döteryum ağırlığı, aynı ağırlıktaki uranyumun yaklaşık dört katı enerji sağlayabilir.

Kontrollü bir termo-nükleer reaksiyonun üretilmesi için, bir döteryum veya trityum veya her iki izotoptan oluşan bir plazma, milyonlarca derece ısıtılmalıdır. Bui bilim adamları henüz süper ateşli plazmadan tutabilecekleri bir kap geliştirmediler.

Çoğu deneysel füzyon reaktörü, çeşitli bobin benzeri şekillerde bükülmüş “manyetik şişelerde” süper-plazma içerecek şekilde tasarlanmıştır. Şişelerin duvarları bakırdan veya başka bir metalden yapılmıştır. Duvarlar bir mıknatısla çevrilidir.

Bir elektrik akımı mıknatıstan geçirilir ve duvarların iç kısmında manyetik bir alan yaratır. Manyetizma plazmayı duvarlardan uzağa ve her bobinin merkezine doğru iter. Bu tekniğe manyetik sınırlama denir. Şimdiye kadar geliştirilen tüm füzyon cihazları; ancak, yarattıklarından çok daha fazla enerji kullanın.

Bir tokamak adı verilen en başarılı füzyon reaktörü, aslen Rus bilim adamları tarafından tasarlandı. Tokamak, Rusça'da güçlü akım demektir. Diğer deneysel füzyon reaktörleri gibi, bir tokamak plazmayı içeren duvarlarından uzağa itmek için manyetik bir alan kullanır. Aynı zamanda plazma içinden kuvvetli bir akım geçirir. Akım, plazmayı sınırlamaya yardımcı olmak için manyetik alanla birlikte hareket eder. Hindistan, Ahmedabad Plazma Araştırma Enstitüsü'nde araştırma amaçlı bir tokamak Aditya geliştirmiştir.

Füzyon elde etmek için başka bir deneysel yöntem, donmuş döteryum ve trityumun küçük topaklarını sıkıştırmak ve ısıtmak için lazer ışınlarını kullanır. Bu işlem, topaklar içeren duvarlara ulaşmadan önce enerji açığa çıkaran minyatür termo-nükleer patlamalar yaratır. Ancak bu yöntemle yapılan tüm deneyler henüz kullanılabilir miktarda enerji üretmedi.

Nükleer silahlar:

Nükleer silahlar fisyon tipinde (atomik silahlar) veya füzyon tipinde (termonükleer veya hidrojen silahları) olabilir.

Fisyon silahları yıkıcı güçlerini atom çekirdeğinin parçalarından alıyor. Sadece üç çeşit atomun bu tür silahlarda bölünmeye uygun olduğu bilinmektedir. Bu atomlar uranyum (U) izotopları U-235 ve U-238 ve plütonyum (Pu) izotopları, Pu-239'dur. Hızlandırıcı bir kontrolsüz zincir reaksiyonu, örneğin iki U-235 parçası bir araya geldiğinde ve kritik kütleyi aştığında meydana gelir.

Thermonuclear silahları güçlerini füzyon atomu çekirdeklerinden yoğun ısı altında alırlar. Termonükleer silahlarla kaynaşmış çekirdekler hidrojen izotopları, döteryum ve trityumdur. Füzyon reaksiyonları, güneşin çekirdeğinde bulunanlara eşit veya ondan daha büyük sıcaklıkları gerektirir.

Bu sıcaklığa ulaşmanın tek pratik yolu fisyon patlamasıdır. Bu nedenle, termonükleer patlamalar, patlama tipinde bir fisyon cihazı tarafından tetiklenir. (Patlama yönteminde, kritik olmayan bir kütle daha küçük bir hacme sıkıştırılarak süper kritik hale getirilir.)

İlk nükleer silahlar, II. Dünya Savaşı sırasında (1939-1945) Amerika Birleşik Devletleri tarafından kullanılan iki fisyon bombasıydı. Savaşta, Hiroşima ve Nagazaki'deki Japon şehirlerinin her birine bir kişi düşürüldü.

Nükleer patlayıcı cihazların çok çeşitli verimleri olabilir. Bazı eski bombalarda yaklaşık 20 megaton veya 1, 540 Hiroşima bombası üretildi. Bir megaton, 907.000 mt TNT tarafından salınan enerji miktarıdır. Bugün, füzelerin daha yüksek doğruluğu nedeniyle, çoğu nükleer cihaz 1 megatondan daha düşük verime sahiptir.

Radyoizotoplar:

Farklı radyasyon formları, radyoaktif atomların çekirdeklerinden kaynaklanır. Üç tür radyoaktif radyasyon vardır: ilk olarak Becquerel tarafından tanımlanan alfa parçacıkları; Ernest Rutherford tarafından tanımlanan beta ışınları; ve Marie ve Pierre Curie tarafından tanımlanan gama ışınları. Alfa veya beta ışınlarının emisyonu transmutasyona neden olur, ancak gama radyasyonu dönüşüme neden olmaz.

Bir element yapay olarak başka bir şeyle değiştirilebilir. Ail yapay radyoizotop, sabit izotopları radyoaktif hale getirerek üretilir - yani kararsız, çekirdeği, küçük parçacıkları ve enerjiyi serbest bırakmak için parçalanır (radyoaktivite). Atom numarası kurşuntan (82) daha büyük olan her element radyoaktifdir.

Yapay radyoizotoplar, atomları bir nükleer reaktörde radyoaktif elementlerin yaydığı partiküller ve ışınlarla bombardıman ederek üretilebilir. Atomları, siklotron gibi parçacık hızlandırıcılarda parçalayarak da üretilebilirler. Radyoaktif maddelerin radyasyonları ile tespit edilebilmesi, birçok alanda onları faydalı kılmaktadır.

Radyoaktif izotoplar tıpta teşhis amaçlı olarak izleyici olarak etkili bir şekilde kullanılır. Arsenik-74, tümörleri tespit etmek için kullanılır. Sodyum-24, dolaşım sistemindeki kan pıhtılarını tespit etmek için kullanılır. İyot-131 (1-131) tiroid bezinin aktivitesini belirlemek için kullanılır. Kobalt-60, kanser tedavisinde kullanılır; ayrıca kullanımda iridyum-192 ve sezyum-137'dir.

Hindistan'da radyoizotopların üretimi 1956'da, Trombay'deki araştırma reaktörü Apsara'nın devreye alınmasıyla başladı. Radyoizotop üretim kapasitesi, 1963 yılında 40MWt Cirus'un Trombay'da faaliyete geçmesiyle arttırıldı. 1985 yılında Dhruva'nın BARC tarafından faaliyete geçirilmesiyle Hindistan, geniş bir radyoizotop spektrumunun önde gelen bir üreticisi olarak öne çıktı.

Trombay'deki araştırma reaktörleri, çeşitli kullanımlar için çeşitli radyoizotoplar üretir. Güç reaktörleri ayrıca kobalt-60 radyoizotop üretmek için donatılmıştır.

VECC'deki değişken enerji siklotronu, tıbbi uygulamalar için işlenen radyoizotopların üretiminde de kullanılır. DAE tarafından BARC ve BRIT aracılığıyla sunulan radyasyon ve radyoizotop tabanlı ürün ve hizmetler arasında radyo kaynakları ve endüstriyel radyografi ekipmanları; Sızıntı tespiti, silt hareketi ve hidrolojide uygulamaları; radyasyon işleme, radyasyon polimerizasyonu, toprak tuzluluğu ve diğerleri.

BRIT, bu teknolojinin uygulamaları için çeşitli radyoizotopların ve bunların türetilmiş ürünlerinin işlenmesi ve endüstriyel radyografi ekipmanı ve gama ışınlama ekipmanı tedarik etme sorumluluğunu üstlenmiştir.

BARC'ın radyo tanı ve radyoterapi alanında ülkenin önde gelen merkezlerinden biri olan Mumbai'deki Radyasyon Tıp Merkezi (RMC), Güneydoğu Asya için Dünya Sağlık Örgütü'nün (WHO) bölgesel bir yönlendirme merkezidir.

Merkezin faaliyetleri nükleer tıp ve müttefik hizmetler, klinik teşhis ve tedavi, radyofarmasötiklerin şirket içi gelişimi, tiroid hormonları ve tüberküloz antijen ve antikorları için RIA teknolojisi, vb. Alanlarını kapsamaktadır.

Tıbbi uygulamalar için radyoizotoplar ayrıca Kolkata'daki değişken enerji siklotronu kullanılarak üretilir. Bölgesel radyasyon tıbbı merkezi (RRMC), ülkenin doğu bölgesinin radyo tanı ve radyoterapi gereksinimlerini karşılar. Indore'daki CAT, tıbbi uygulamalar için lazerler geliştirmiştir.

Hindistan'da radyasyon, tıbbi ürünlerin sterilizasyonu için yıllardır kullanılmaktadır. Trombay'deki bir ticari radyasyon sterilizasyon tesisi (ISOMED), medikal sanayiye sterilizasyon hizmetleri sunmaktadır. Mumbai, Vashi'de ISOPHARM adlı büyük bir radyofarmasötik laboratuvarı kuruldu.

Isomed'e benzer bitkiler Bengaluru, Yeni Delhi ve Jodhpur'da çalışıyor. Kan bankalarında ve hastanelerde kullanım için BRIT, önemli bir ithalat alternatifi olan bir kan radyatör cihazı geliştirmiştir.

Radyoizotopların Kullanım Alanları:

Endüstride Gama ışınları metalik dökümleri veya yağ boru hatlarındaki kaynakları zayıf noktalar için incelemek için kullanılabilir. Işınlar metalden geçer ve zayıf noktaların karşısındaki yerlerde fotografik filmi karartırır. Üreticiler, bir malzeme tabakasının üzerine beta parçacıkları yayan bir radyo izotop yerleştirebilir.

Diğer taraftaki bir beta-parçacık detektörü, gelen radyasyonların gücünü ölçer. Tabaka kalınlığı artarsa, dedektöre daha az parçacık ulaşır. Detektör silindirleri kontrol edebilir ve tabakayı istenen kalınlıklarda tutabilir. Gamma radyasyonu haşere kontrolünde, özellikle de ingrain depolarında kullanılabilir. Işınlanmış yiyecekler daha uzun raf ömrüne sahiptir.

Araştırma Bilim adamları, kimyasalların bitki ve hayvanların vücutlarında nasıl etki ettiğini belirlemek için izleyici olarak radyo-izotopları kullanır. Bir elementin tüm izotopları kimyasal olarak aynıdır, bu nedenle radyo-izotop normal izotoplarla aynı şekilde kullanılabilir.

Örneğin, bir bitkideki fosforun seyrini izlemek için, bir botanikçi radyoaktif fosforu normal fosforla karıştırabilir. Fosforun bir yaprağa ne zaman ulaştığını öğrenmek için, yaprak üzerine radyoaktivite tespit eden bir Geiger sayacı yerleştirebilir. Fosforun yaprakta nereye oturduğunu bulmak için, yaprağı bir fotoğraf plakasına yerleştirebilir. Geliştirilen plakada, otoradyograf denilen karanlık bölgeler radyo-izotop pozisyonunu göstermektedir.

Eczanede:

Radyo-izotopların kullanımı, nükleer tıp denilen bir uzmanlığın bir parçasıdır. Radyo-izotopların temel kullanımı, çeşitli vücut organlarının fonksiyonlarını incelemektir. Bunu başarmak için, doktor taşıyıcı maddeye bağlı bir radyoizotop uygular. Taşıyıcı madde, doktorun çalışmak istediği organda birikir.

Örneğin, doktor hastanın böbrek fonksiyonunu incelemek isterse, böbreklerde biriken bir taşıyıcı maddeye bir radyo-izotop bağlanacaktır. Radyo-izotop parçalandıkça, gama ışınları yayar. Işınların bir kısmı, tarayıcı adı verilen bir cihaz tarafından toplandı. Doktor, böbreklerin düzgün çalışıp çalışmadığını belirlemek için tarayıcıdaki görüntüyü “okur”.

Radyoizotoplar ayrıca kanseri tedavi etmek için kullanılır. Büyük dozlarda radyasyon canlı dokuları, özellikle bölünen hücreleri yok eder. Kanser hücreleri normal hücrelere göre daha sık bölündüğü için radyasyon normal hücrelere göre daha kanserli hücreleri öldürür. Bir doktor, kanserli bir organda biriken bir radyo-izotopu uygulayarak bu durumdan yararlanabilir.

Örneğin, bir iyot radyo-izotopudur, 1-131 tiroid bezinin kanserini tedavi etmek için kullanılabilir, çünkü bu bez iyot biriktirir. Radyoaktif iyot dönüşürken, kanserli hücreleri öldüren radyasyon yayar. Kobalt-60 ayrıca kanser tedavisinde kullanılır. Tümörleri saptamak için arsenik-74 kullanılır. Dolaşım sistemindeki kan pıhtıları Sodyum-24 tarafından bulunur.

Tarımda:

Radyoizotoplar, bitkilerde doğal genetik mutasyonu teşvik etmek amacıyla üremeyi hızlandırmak veya yeni özelliklere sahip bitkiler geliştirmek için kullanılmıştır. Gübrelerin etkinliği radyoizotoplarla da çalışılabilir. BARC, genetik mühendisliği, enzim teknolojisi ve enerji ile ilgili alanlarda araştırmaya yardımcı olmak için fosfor-32 etiketli biyomoleküllerin geliştirilmesi ve üretimi için bir programa sahiptir.

İzotoplar yeraltı suyu şarjını, baraj ve kanal sistemlerinde sızıntıları, deniz suyunun kıyı akiferlerine sızmasını incelemek için kullanılmaktadır.

Radyoaktif tarihleme:

Radyokarbon tarihlemesi, eski bir nesnenin yaşını, radyokarbon içeriğini ölçerek belirlemek için kullanılan bir işlemdir. Bu teknik 1940'ların sonlarında Amerikalı bir kimyager olan Willard F. Libby tarafından geliştirilmiştir.

Tüm radyoaktif maddeler gibi, radyokarbon atomları kesin ve düzgün bir oranda bozunmaktadır. Radyokarbonun yarısı yaklaşık 5.700 yıl sonra kayboluyor. Bu nedenle, radyokarbon, bu sürenin yarılanma ömrüne sahiptir.

Yaklaşık 11.400 yıl sonra, orijinal miktardaki radyokarbon miktarının dördüncü bir kısmı kalır. Başka bir 5.700 yıl sonra, sadece sekizinci bir kalıntı kalır, vb.

Canlı bir organizmanın dokularındaki radyokarbon, aşırı yavaş bir şekilde çürür, ancak organizma yaşadığı sürece sürekli olarak yenilenir. Organizma öldükten sonra artık hava veya yiyecek almaz ve artık radyokarbonu emmez. Zaten dokularda bulunan radyokarbon sabit bir oranda azalmaya devam ediyor. Bilinen bir oranda sabit bir bozulma - yaklaşık 5.700 yıllık bir yarı ömür - bilim insanlarının bir nesnenin yaşını belirleyebilmelerini sağlar.

Bilim adamları bir nesnenin radyokarbon içeriğini ölçtükten sonra, yaşları bilinen ağaç halkalarındaki radyokarbon ile karşılaştırırlar. Bu teknik, geçmişte farklı zamanlarda atmosferdeki küçük radyokarbon içeriği değişikliklerini telafi etmelerini sağlar. Bunu yaparak, bilim insanları bir nesnenin radyokarbon yaşını daha kesin bir tarihe dönüştürebilirler.

Yarı ömrü uzun olan radyoizotoplar, Uranyum-238 gibi kaya örnekleriyle çıkmak için kullanılır. Kurşun 207 olan Uranyum-235; 208 kurşun haline gelen toryum 232; stronsiyum 87'ye dönüşen rubidyum 87; ve argon 40'a dönüşen potasyum 40, kayaların yaşını hesaplamak için kullanılabilen radyoizotoptur.

Nükleer Tehlikeler ve Güvenlik Konuları:

Son zamanlarda, nükleer santrallerde doğabilecek tehlikeler hakkında radyasyon tehlikesi, atık bertarafı, felaket kazaları gibi pek çok endişe duyulmaktadır. Tehlikelerin bazıları gerçek olsa da, nükleer bilim insanları çoğunun bilimsel gerçeklere ve tarafsız gözlemlere dayanmadıklarına dikkat çekiyorlar.

Radyasyon tehlikesi:

Radyasyonun canlı hücrelere zarar verdiğine dair hiçbir şüphe yoktur; ancak bu radyasyonun yoğunluğuna ve maruz kalma zamanına bağlıdır. Karmaşık bir organik hücrenin bir atomu radyasyona maruz kaldığında, iyonlaşma gerçekleşir ve moleküller biyolojik sisteme olumsuz yönde etki eder, hatta bazen hücreyi tahrip eder.

Yüksek dozlar ölümcül olsa da, düşük dozlar kümülatif etkiye sahip olabilir ve özellikle deride ve lösemide kansere neden olabilir. Lenfatik dokuları, sinir sistemini ve üreme organlarını etkileyebilir. Bununla birlikte, ölümsüz yan etkiler, oldukça yüksek ve sabit radyasyon dozlarından sonra meydana gelir.

Radyoaktivitenin reaktörlerden havaya ve suya salınması gerçekleşir, ancak AERB tarafından öngörülen sınırlar dahilinde iyi tutulur. Dünya sürekli kozmik ışın nükleer parçacıkları tarafından bombalanıyor (bir insanın yaşadığı doğal radyasyonun yüzde 65'i buna bağlı).

Karasal ve dünya dışı kaynaklardan gelen arka plan radyasyonu, nükleer santrallerden radyasyondan çok daha yüksektir. Bu şartlar altında nükleer santrallerden yayılan radyasyon ihmal edilebilir düzeydedir. Radyasyon korkusu, çoğu insan radyasyona maruz kalma konusunda herhangi bir “güvenli seviyeye” inanmaya isteksiz oldukları için ortaya çıkar.

Nükleer Atıklardan Kaynaklanan Tehlike:

Nükleer tehlikenin bir başka yönü de atık yönetimidir. Radyoaktif atıklarla uğraşmanın genel tekniği, olabildiğince fazla radyoaktivite konsantre olmak ve içermek ve mümkün olduğu kadar düşük bir konsantrasyon seviyesine kadar sadece atık su olan ortama deşarj etmektir.

Narora ve Rawatbhatta gibi iç bölgelerde, düşük seviyeli sıvı atıklar çevreye minimum seviyede deşarj edilir. Tarapur ve Chennai gibi kıyı bölgelerinde denizde önemli oranda seyreltme mümkündür. Katı atıklar için, jeolojik ve jeohidrolojik değerlendirmelere dayanarak seçilen yerlere farklı tiplerde atıklar kullanılır ve yerleştirilir.

U-235'in bölünmesi, stronsiyum 90, sezyum 137 ve baryum 140 gibi birçok radyoaktif izotop üretir. Bu atıklar stronsiyum ve sezyum izotopları nedeniyle yaklaşık 600 yıl boyunca radyoaktif ve tehlikeli kalır. Bunlar yiyecek veya su kaynaklarına karışırsa, zarar verebilecekleri insanların vücutlarına alınabilir.

Vücut, örneğin, radyoaktif stronsiyum ve kalsiyum arasındaki farkı ayırt edemiyor. Atıklardaki plütonyum ve diğer yapay olarak oluşturulan elementler binlerce yıldır radyoaktif kalmaktadır. Küçük miktarlarda bile, plütonyum insanlarda kansere veya genetik (üreme) hasara neden olabilir.

Daha büyük miktarlar radyasyon hastalığına ve ölüme neden olabilir. Bu atıkların güvenli bir şekilde bertaraf edilmesi, nükleer enerji üretiminde kullanılan sorunlardan biridir. Atıklar, inert katı matrislere dahil edilerek ve radyoaktivite istenen seviyeye gelinceye kadar soğutma altında tutulan kutulara konularak dikkatlice yönetilir. Son olarak, kutular uygun jeolojik ortamlarda saklanır. Ancak, sorun tamamen çözülmedi.

Nükleer Patlamanın Etkileri:

Nükleer bir patlamanın insanlar, binalar ve çevre üzerindeki etkileri, birçok faktöre bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Bu faktörler arasında hava durumu, arazi, dünyanın yüzeyine bağlı patlama noktası ve arsa verimi sayılabilir.

Silahın patlaması dört temel etki yaratacaktır:

(i) Patlama Dalgası:

Patlama, bir toz bulutu ve çok yüksek basınç altında aşırı sıcak gazlardan oluşan bir ateş topu oluşumu ile başlar. Patlamadan bir saniye sonra, gazlar genişlemeye ve bir şok dalgası olarak da adlandırılan bir patlama dalgası oluşturmaya başlar.

Patlama dalgası ve rüzgarı, muhtemelen sıfır sıfır mesafeden 5 kilometre içindeki insanların ve sıfırdan 5 ila 10 kilometre arasındaki insanların çoğunu öldürecektir. Sıfırın 10. kilometresindeki diğer birçok insan yaralanacak.

(ii) Termal radyasyon:

Bu, ateş topu tarafından verilen ultraviyole, görünür ve kızılötesi radyasyondan oluşur. Ultraviyole ışınımı havadaki partiküller tarafından hızla emilir ve bu nedenle çok az zararı olur. Bununla birlikte, gözle görülebilir ve kızılötesi radyasyon, göz yanması ve ayrıca yanma denilen cilt yanıklarına neden olabilir.

Hiroşima ve Nagazaki'nin ölümlerinin yüzde 20 ila 30'u parlama yanıklarından kaynaklandı. Termal radyasyon ayrıca, gazete ve kuru yapraklar gibi yüksek derecede yanıcı maddeleri de ateşleyebilir. Bu malzemelerin yanması büyük yangınlara neden olabilir.

(iii) İlk nükleer radyasyon:

Bu patlamadan sonraki ilk dakika içinde verilir. Nötronlardan ve gama ışınlarından oluşur. Nötronlar ve bazı gama ışınlarının ateş topu neredeyse anında yayılır. Gama ışınlarının geri kalanı, patlamanın oluşturduğu mantar şeklindeki büyük bir radyoaktif madde bulutu tarafından verilir. Nükleer radyasyon insan hücrelerinin şişmesine ve tahrip olmasına neden olabilir ve normal hücre değişimini önleyebilir.

Yüksek doz radyasyon ölüme neden olabilir. Bir kişinin ilk nükleer radyasyondan zarar göreceği zarar miktarı, kısmen sıfır noktası ile ilgili olarak kişinin konumuna bağlıdır. İlk radyasyon, sıfır sıfırdan uzaklaştıkça kuvvetle hızla düşer.

(iv) Artık Nükleer Radyasyon:

Bu patlamadan bir dakika sonra ortaya çıkar. Fisyonun yarattığı kalıntı radyasyon gama ışınları ve beta parçacıklarından oluşur. Füzyonla üretilen artık radyasyon esas olarak nötronlardan oluşur. Mantar şeklindeki bulutu oluşturan kaya, toprak, su ve diğer malzemelerin parçacıklarını vurur. Sonuç olarak, bu parçacıklar radyoaktif hale gelir. Parçacıklar dünyaya geri düştüğünde, serpinti olarak bilinir. Dünya yüzeyine ne kadar yakın bir patlama olursa, o kadar fazla serpinti meydana gelir.

Erken serpinti, patlamadan sonraki ilk 24 saat boyunca yere ulaşan daha ağır parçacıklardan oluşur. Bu parçacıklar çoğunlukla sıfır sıfırdan düşer. Erken serpinti son derece radyoaktifdir ve canlıları öldürür veya ağır hasar verir.

Gecikmiş serpinti, patlamadan sonra 24 saatten birkaç yıla toprağa ulaşır. Sonunda yeryüzünün geniş alanlarına küçük miktarlarda düşebilecek küçük, çoğunlukla görünmez parçacıklardan oluşur. Gecikmiş serpinti, canlılarda sadece uzun süreli radyasyon hasarına neden olur. Bununla birlikte, bu hasar bazı kişiler için ciddi olabilir.

Güvenlik önlemleri:

Nükleer enerji üretiminin başlıca tehlikeleri, bir reaktörün ürettiği büyük miktardaki radyoaktif malzemeden kaynaklanmaktadır. Bu malzemeler alfa, beta ve gama ışınları şeklinde radyasyon yayar. Bu nedenle, nükleer santraller için alanlar akılda güvenlik parametreleri ile seçilmiştir. Tesisler, bir dizi koruyucu önlemle güvenli kullanım için tasarlanmıştır. İnsan hatası, ekipmanın hatalı çalışması ve aşırı doğal olayların olasılıklarını tanıyan bitkiler, “derinlemesine savunma” kavramı üzerine tasarlandı.

Bir reaktör kabı, normalde neredeyse tüm radyasyonun kaçmasını engelleyen, kalkan adı verilen kalın beton bloklarla çevrilidir.

Nükleer enerjiye sahip ülkelerde, yönetmelikler nükleer santrallerden izin verilen radyasyon miktarını sınırlar. Her tesis, tesis içindeki ve çevresindeki radyoaktiviteyi sürekli olarak ölçen araçlara sahiptir. Radyoaktivite önceden belirlenmiş bir seviyenin üzerine çıkarsa otomatik olarak bir alarm çalarlar. Gerekirse, reaktör kapatılır.

Bir tesisin rutin güvenlik önlemleri ciddi kaza olasılığını büyük ölçüde azaltır. Bununla birlikte, her tesis acil güvenlik sistemlerine sahiptir. Muhtemel acil durumlar, reaktör su borusundaki bir kırılmadan, reaktör tankından radyasyon sızıntısına kadar değişmektedir. Bu tür herhangi bir acil durum, reaktörü çabucak kapatan ve çabalıyor denilen bir sistemi otomatik olarak çalıştırır. Sıkıştırma işlemi genellikle kontrol çubuklarının çekirdeğe hızlı bir şekilde yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir.

Reaktör su borusundaki bir sızıntı veya kırılma, eğer soğutma sıvısı kaybıyla sonuçlanırsa ciddi sonuçlar doğurabilir. Bir reaktör kapatıldıktan sonra bile, reaktör çekirdeğinde kalan radyoaktif maddeler, çekirdeğin erimesi için yeterli soğutucu olmadan çok sıcak olabilir. Bir erime adı verilen bu durum, tehlikeli miktarda radyasyonun serbest kalmasıyla sonuçlanabilir.

Çoğu durumda, bir reaktörü barındıran geniş tutma yapısı radyoaktivitenin atmosfere kaçmasını önler. Bununla birlikte, erimiş göbeğin, muhafaza yapısının zemini boyunca yanacak ve yeryüzüne derinlemesine yetecek kadar ısınması küçük bir ihtimaldir.

Nükleer mühendisler bu duruma “Çin Sendromu” diyorlar. Böyle bir kazanın meydana gelmesini önlemek için, tüm reaktörlerde soğutma suyu kaybı durumunda çekirdeği otomatik olarak suyla dolduran acil çekirdek çekirdek soğutma sistemi bulunur.

Ülkenin dört bir yanından işçi işçiler tarafından alınan dış radyasyon dozları aylık olarak izlenmektedir. Tıbbi, endüstriyel ve araştırma kurumlarında çalışan kişilere film izleme hizmeti verilmektedir. Reaktörlerde, yakıt işleme tesislerinde ve hızlandırıcılarda çalışan kişilere termo-ışıldayan dozimetre izleme servisi ve hızlı nötron izleme servisi sağlanmaktadır.

Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu (ICRP), radyasyon çalışanlarına, etkin dozun herhangi bir yılda 50 MSV'yi aşmaması gerektiğine dair hükümle birlikte, beş yıl boyunca ortalama 20 MSV'luk etkili bir doz limiti önermiştir.

IAEA, olayları ciddiyetine bağlı olarak 0-7 arasında değişen Uluslararası Nükleer Olay Ölçeğinde sınıflandırır. “Kazalar” olarak adlandırılabilecek olaylar - ölçek 4 ve üstü - Batı'da şimdiye kadar gerçekleşti (Çernobil ölçekte 7 idi; Narora ateşi 3. seviyeye verildi). Üstelik, silah komplekslerinin güvenlikle ilgili çok daha büyük problemleri var.