Конструкція рентгенівських трубок може бути різною в залежності від умов застосування і вимог, що пред'являються.
Рентгенівське випромінювання виникає при взаємодії електронів, що рухаються з великими швидкостями, з речовиною
Найвищою імпульсної яскравістю в порівнянні з іншими джерелами випромінювання є рентгенівські лазери.
У Росії випускаються різні модифікації медичних терапевтичних апаратів типу "АГАТ-С"; "РОКУС-АМ"; "АГАТ"
Ізотопні джерела - пристрої, в яких йдуть ядерні реакції зутворенням нейтронів. При цьому випромінювання, що випускається радіонуклідом (наприклад, а-частинки) вступає в ядерну реакцію з спеціально підібраним речовиною (наприклад, берилієм), в результаті якої утворюються нейтрони.
Інший тип радіонуклідного джерела нейтронів будується на калифорний-берилієвою суміші.
Генератори нейтронів зазвичай видають нейтрони з середньою енергією 14 МеВ (по d-t реакції) і 2.5 МеВ (по d-d реакції).
Джерелами практично всіх видів іонізуючих випромінювань є прискорювачі елементарних частинок та іонів.
Електростатичний генератор - пристрій, в якому напруга створюється за допомогою механічного перенесення електричних зарядів механічним транспортером.
Перший бетатрон для прискорення електронів був побудований в 1940 р Д. Керстен. Бетатрон це індукційний прискорювач, в якому електрони утримуються на рівноважної круговій орбіті зростаючим синхронно зі збільшенням енергії магнітним полем. Прискорення відбувається за рахунок вихрового електричного поля створюваного змінним магнітним потоком всередині рівноважної орбіти. У бетатронах енергія прискорених електронів може досягати сотні МеВ. Подальше зростання енергії електронів обмежується електромагнітним випромінюванням. Найбільшого поширення набули Бетатрон на енергію 20 - 50 МеВ.
Бетатрон це індукційний прискорювач, в якому електрони утримуються на рівноважної круговій орбіті зростаючим синхронно зі збільшенням енергії магнітним полем. Найбільший лінійний прискорювач електронів побудований в Стенфорді.
Сучасні прискорювачі - це комплекси, що складаються з декількох прискорювачів.
Реактор - пристрій для здійснення керованої ланцюгової ядерної реакції з метою вироблення теплової енергії.
Потужними джерелами нейтронів є імпульсні реактори. призначені для фізичних досліджень властивостей атомного ядра і конденсованих середовищ.
Такі реактори були свого часу побудовані для вдосконалення атомної зброї
Потужним реактором вибухового типу є імпульсний реактор ЯГУАР. який побудований у ВНДІ технічної фізики в місті Снєжинську (Челябінська обл.).
Улітку 1960 року в Об'єднаному інституті пройшли перші випробування нової установки -імпульсного реактора ІБР. Це - єдиний в світі джерело нейтронів, в якому періодичний режим випускання цих ядерних частинок був реалізований за рахунок використання рухомої частини активної зони, що оберталася між двома нерухомими частинами
Результати вивчення цих станів дозволяють робити висновки для фундаментальної ядерної фізики. теорії квантового хаосу і багатьох інших актуальних наукових напрямків.
Реактор БІГР (швидкий імпульсний графітовий реактор) є єдиним в світі представником імпульсних реакторів самогаситься дії на швидких нейтронах, активна зона якого виконана з дисперсійного уран-графітового палива. Імпульсний реактор МИРТ передбачається використовувати для моделювання реактивних аварій в моделях ядерних енергетичних установок, що знаходяться в стані близькому до критичного. Цим він якісно відрізняється від ВІР-2М і БІГР, на яких можливі експерименти тільки з фрагментами одиночних ТВЕЛ обмеженої довжини або моделями паливних зборок з невеликим числом паливних елементів.
Ізотопні генератори тепла, електрики і світла Поглинання випромінювання, що випускається радіонуклідами в самому зразку, призводить до того, що зразок нагрівається.
На цьому заснований принцип дії ізотопних джерел тепла і струму (ізотопних батарей)
При виборі типу термоіонних ізотопних батарей для конкретного апарату слід керуватися їх призначенням.
Атомні батареї в космосі Перше широке застосування атомні батареї знайшли в космосі, оскільки саме там були потрібні джерела енергії, здатні виробляти тепло і електрику протягом тривалого часу, в умовах різкого і дуже сильного перепаду температур, при значних змінних навантаженнях, і оскільки в умовах непілотованих польотів радіовипромінювання від джерела живлення не несло великої загрози (в космосі і без нього випромінювань вистачає).
Історично першим був розроблений термоелектричний генератор SNAP-1A потужністю 125 Вт з ртутної захистом
Основні характеристики КЯЕУ, отримали реальний досвід використання в складі космічних апаратів в США і СРСР / Росії
Атомні батареї для маяків, бакенів і створних знаків атомні батареї знайшли широке застосування в якості автономних джерел живлення маяків, бакенів, створних знаків, автоматичних метеостанцій, які встановлюються в важкодоступних регіонах.
Інший РІТЕГ, що випускається в Росії, з джерелом тепла на основі стронцій-90 «РІТ-90» являє собою закрите джерело випромінювання, в якому паливна композиція зазвичай у формі керамічного тітанатастронція-90 (SrTiO3) двічі герметизирована аргоно-дугового зварювання в капсулі.
Для високоенергоёмкіх радіонуклідних енергетичних установок в якості палива застосовують плутоній-238.
Космічна гонка, особливо у військовій сфері, зажадала енергоозброєння супутників. в десятки разів перевищує ту, що могли забезпечити сонячні батареї або ізотопні джерела живлення.
У 50-х роках в СРСР розпочато роботи зі створення реакторної термоелектричної енергоустановки «БУК» з малогабаритним реактором на швидких нейтронах і знаходяться поза реактора термоелектричним генератором на напівпровідникових елементах
Виконаний комплекс робіт з установкою "Ромашка" показав її абсолютну надійність і безпеку.
В СРСР паралельно робіт зі створення ЯЕУ з термоелектричними генераторами проводилися роботи по ЯЕУ з термоемісійного перетворювачами. мають більш високі технічні характеристики
Ядерне паливо в Топаз-1 (діоксид урану збагачений ураном-235) укладено в осерді з тугоплавкого матеріалу, що служить катодом (емітером) для електронів.
ЯЕУ «Топаз-1» розроблялася для супутників радіолокаційної розвідки. «Топаз-2» - для космічних апаратів системи безпосереднього телевізійного мовлення з космосу.
Суміші фосфорів з радіоактивними ізотопами (зазвичай з а-випромінювачами, типу радій-226) давно і широко застосовуються для оформлення контрольних приладів на борту літака, годин, ялинкових іграшок і т.п. - всюди, де потрібні фарби постійного світіння
В даний час до космічних ядерних енергетичних установок (КЯЕУ) нового покоління ставляться такі вимоги
Основні напрямки робіт в термоеміссіі після завершення робіт за програмами створення КЯЕУ «ТОПАЗ» і ЯЕУ «Єнісей» пов'язані з необхідністю радикального збільшення к.к.д. з рівня
10% до 20-30%, ресурсу роботи електрогенеруючих каналів (ЕГК) і систем у складі ЯЕУ - з 1-2 років до 10-20 років при істотному обмеженні масогабаритних характеристик
Імпульсні реактори В науці і техніці радіонукліди знайшли застосування як джерела іонізуючого випромінювання, енергетичні джерела (тепла або електроенергії), джерела світла, іонізатори повітря. Джерела випромінювань застосовуються в таких приладах, як медичні гамма-терапевтичні апарати, гамма-дефектоскопи, густиноміри, товщиноміри, серомери, нейтралізатори статичної електрики, радіоізотопні релейні прилади, вимірювачі зольності вугілля, сигналізатори обледеніння, дозиметричну апаратуру з вбудованими джерелами і т.п.
Джерелом іонізуючого випромінювання може бути космічний об'єкт, земної об'єкт, що містить радіоактивний матеріал, або технічний пристрій, що випускає або здатне випускати іонізуюче випромінювання.
Природні джерела іонізіруещего випромінювання Основну частину опромінення населення Землі отримує від природних джерел радіації. Це природні радіонукліди, що містяться в земній корі, будівельних матеріалах, повітрі, їжі і воді, а також космічні промені. В середньому вони визначають 80% річної ефективної дози, одержуваної людьми, в основному внаслідок внутрішнього опромінення.
Техногенні джерела іонізіруещего випромінювання - різноманітні технічні пристрої і комплекси різного призначення, в яких втілюються сучасні досягнення в розвитку ядерних технологій.
Будь-яке джерело випромінювання характеризується: Видом випромінювання - основна увага приділяється найбільш часто зустрічається на практиці джерел # 947;-випромінювання, нейтронів, # 946; -, # 946; + -, # 945;-частинок
Альфа-випромінювачі. Інтенсивними джерелами а-випромінювання є деякі радіонукліди з великим атомним вагою (самарій-146, гадоліній-148, 150, полоній-210, радій-226, актиній-227, протактиний-231, нептуній-237), більшість ізотопів торію (Th- 228, -229, -230, -232), урану (U-232, -233, -234, -235, -236, -238), плутонію (Pu-238, -239, -240, -241, - 242), америцію (Am-241, -243), кюрія (Cm-242, -243, -244, -245, -246), Берклі (Bk-247) і каліфорнія (Cf-249, -250, -251 , -252). При цьому частина цих радіонуклідів (самарій-146, галоліній-148,150, полоній-210, протактиний-231, плутоній-23 9, -240, нептуній-237) є практично чистими альфа-випромінювачами.
Випромінювачі нейтронів Нейтрони випромінюються трансурановими радіонуклідами при спонтанному (мимовільному) розподілі. До найбільш інтенсивним джерел нейтронів відносяться: плутоній-238, -240, -242, -244, кюрий-242, -244, -246, -248, калифорний-250, -252, -254.
Як правило, діляться матеріали виділяють в окремий клас (особливо при дотриманні правил транспортування).
Плав уранілнітрату ((UO2 (NO3) * 6Н2О) - склоподібна маса яскравого зеленувато-жовтого кольору щільністю 2,8 г / см3. Плав добре розчинний у воді, нелетуч, на повітрі не окислюється.
Джерела частинок, протонів і атомів віддачі продуктів поділу Зазвичай джерелом # 945; - частинок є шар будь-якого нелетучего і долгоживущего # 945; -ізлучающего елемента, відкладений на металеву підкладку (в нейтралізаторах статичної електрики застосовуються емалеві джерела # 945;-випромінювання). Промисловість випускає джерела альфа-випромінювання на основі таких радіонуклідів, як америцій-241, америцій-243, кюрий-244, уран-234, плутоній-238, плутоній-239, Кюрій-244 і ін.
Ізотопні джерела електронів Джерела бета-частинок випускаються на базі таких ізотопів, як тритій (3Н), Залізо-55, нікель-63, криптон-85, стронцій-90 + ітрій-90, Рутеній-106 + Родий-106, Церій-144 + Празеодим-144, прометий-147 Талій-204, Плутоній-238 і ін
Більш потужними джерелами електронів є прискорювачі. На відміну від ізотопних джерел бета-випромінювання, що дають безперервний спектр електронів, прискорювачі дають пучок електронів строго фіксованою енергії, причому і потік і енергія електронів можуть варіюватися в широких інтервалах.
Лекції по радіобіології
Дія іонізуючих випромінювань на ссавців і людини. Як зазначалося, радіочутливість ссавців, в т.ч. і людини, визначається в першу чергу, радиочувствительностью червоного кісткового мозку, так як саме дегенерація кровотворної системи при тотальному опроміненні призводить до загибелі організму. Тому кількісним критерієм радиочувствительности служать еквівалентні дози, при яких тварини гинуть внаслідок прояву кістково-мозкового синдрому. Кількісні характеристики радиочувствительности тварин можна отримати побудувавши криві виживання.
Віддалені наслідки опромінення у людини Первинні зміни в організмі людини і тварин починають проявлятися відразу після опромінення, що призводить до захворювання, наприклад, до гострої променевої хвороби. Через певний проміжок часу хворий виздравлівает і клінічні симтомов хвороби можуть не проявлятися протягом тривалого часу. Однак, через певний проміжок часу після опромінення, в «видужали» організмі можуть з'явитися вторинні ефекти, індуковані опроміненням. Такі зміни називаються віддаленими наслідками опромінення.
Інкорпорувати (внутрішнє) опромінення Живий організм може отримати додаткове опромінення не тільки за рахунок зовнішніх джерел випромінювання, але і при впливі інкорпорованих радіонуклідів, тобто радіонуклідів надійшли всередину організму. Характер розподілу радіонуклідів в організмі залежить від хімічних властивостей елемента, форми вводиться хімічної сполуки, від фізіологічного стану організму.
Модифікація радиочувствительности. Радіопротектори, радіосенсібілізатори. Кисневий ефект при опроміненні організмів. Під модифікацією радиочувствительности розуміють посилення або ослаблення чутливості живого об'єкта до дії іонізуючої радіації. Речовини, які посилюють або послаблюють радіобіологічний ефект, називаються радіомодифікаторів. Хімічні сполуки, які послаблюють ефект впливу іонізуючих випромінювань, є радіопротектора
Природний радіаційний фон і джерела формування радіаційного фону Всі організми, що живуть на Землі, піддаються безперервному об-отриманню за рахунок випромінювання природних і штучних джерел іонізуючих-чих випромінювань, тобто радіаційного фону. Радіаційний фон біосфери формрй за рахунок випромінювання природних радіонуклідів, штучних джерел випромінювання, що знаходяться в навколишньому середовищі і космічного випромінювання.
Забруднення навколишнього середовища в результаті ядерних вибухів Освіта радіоактивних продуктів ядерних вибухів. Ядерні вибухи здійснюються в результаті двох типів ядерних перетворень. Спочатку були створені атомні бомби, в яких виділення величезної кількості енергії здійснювалося в результаті поділу природного урану (235U) або плутонія- (239Pu), отриманого в реакторі з урану (238U).
Радіоактивні аерозолі в атмосфері. Основним джерелом забруднення об'єктів зовнішнього середовища є радіоактивні аерозолі, що вносяться до атмосферу в ре-док ядерних вибухів, а також аварій і зруйнований-ний атомних електростанцій і підприємств ядерно-паливного циклу. Радіоактивні аерозолі, Інжект-рова в атмосферу, поступово осідають і забруднюють поверхню Землі. В рослинні організми радіонукліди можуть надходити повітряним шляхом (через продихи в процесі газообміну) і через грунт при поглинанні корінням води і мінеральних речовин. У тварини організми радіоактивні сполуки потрапляють через дихальні шляхи, через шкірний покрив і разом з їжею і водою
Радіаційна безпека. Норми радіаційної безпеки. Словосполученням «радіаційна безпека» позначають систему законів, норм, правил, спрямованих на охорону здоров'я людей від шкідливого впливу іонізуючого випромінювання здійснюватиме при практичному використанні радіації і при радіаційних аваріях.
Вимоги до обмеження опромінення населення Для обмеження опромінення населення окремими техногенними джерелами при їх нормальної експлуатації федеральним органом держсанепіднагляду можуть встановлюватись квоти (частки) межі річної дози для різних видів джерел так, щоб сума квот не перевищувала меж дози, зазначених в таблиці 1.