Nøytronstråling Effects

Nøytronstråling Effects


Nøytroner subatomære partikler som finnes i kjernen av de fleste atomer, med unntak av hydrogen. I kjernen, nøytroner er normalt stabil og tett låst opp. Imidlertid kan de bli kastet ut med stor energi. Det tar spesielt utstyr for å oppdage nøytronstråling; en geigerteller vil ikke plukke dem opp. Siden de har en forholdsvis stor masse, kan deres kollisjoner med andre materiale forårsaker en rekke effekter, noe skadelig, noe nyttig.

Beskrivelse

Nøytroner og protoner eksistere i et atom kjerne i omtrent like mange. Sammen har de står for over 99 prosent av atom masse. Siden nøytroner er litt tyngre enn protoner, har de fleste av et atom masse.

Nøytroner kan mates ut fra kjernen til en rekke grunner, inkludert radioaktiv nedbrytning, nukleær fusjon, eller som et biprodukt fra andre stråling på lette elementer som beryllium. Hastigheten på kastet ut nøytron kan spenner over et bredt spekter, avhengig av hva som forårsaket det å forlate kjernen. Jo raskere nøytron, jo mer energi det gir når det kolliderer med noe.

biologisk

Effektene av nøytronstråling på levende vev er avhengig av nøytron-energi. Høyenergetiske nøytroner drepe celler ved indirekte ioniserende molekyler eller fra gammastråler som kan resultere når et nøytron treffer en kjerne. En kjerne kan fange lavenergi nøytroner og bli radioaktivt. Den mest umiddelbare effekten av høyere energi nøytroner er celledød; å ha for mange skadede molekyler vil drepe den. Selv om DNA kan reparere noen former for skade, for mye vil føre til mutasjon eller kreft.

Den dødelige virkning av nøytronstråling på celler brukes med fordel i kreftterapi. Her blir en stråle av nøytroner rettet nettopp ved en tumor. Dette har vist seg å være effektiv med kreft som er resistente mot andre former for strålebehandling.

Materiale

Nøytronstråling reagerer på samme måte med nonliving saken. Med store mengder stråling, metaller og plastmaterialer nedbrytes og blir radioaktivt og sprøtt med tiden. Maskiner, rør og annet utstyr i atomreaktorer til slutt må behandles som lavradioaktivt avfall.

Sløseri

Som nøytroner kan gjengi normale ting radioaktive, kan de også gjøre radioaktivt avfall mindre farlig. Noen av de tyngre elementene i avfallet bli radioaktivt i millioner av år, noe som skaper et deponeringsproblem. Ved å bestråle langsiktig radioaktivt avfall med nøytroner, de tyngre elementene omdanne til lettere de med halveringstider på hundrevis av år. Mens han fortsatt et problem, de lettere elementene er lettere å håndtere.

skjerming

Nøytronstråling er vanskelig å skjerme mot, siden det kommer i et bredt spekter av energiene og også omfatter sekundærstråling fra neutroner treffer atomer. Hvis energiene er høy, må de bli bremset, eller moderert, før de kan bli pålitelig absorbert. Dammer av vann kan brukes for skjerming. Spesielle plast har blitt utviklet for å absorbere lav-energi-nøytroner. Betong er også en god nøytron absorber. Bly, overraskende, er ikke flink til skjerming nøytroner.

Gjenkjenning

Siden nøytroner har ingen kostnad, er de vanskelige å oppdage. En geigerteller vil plukke opp bare sekundærstråling fra nøytroner. De forlater effekter på materialer, men som litiumfluorid krystaller. Disse brukes i personlige merker kalt dosimetre, slitt for å overvåke arbeidstakernes stråling.

For sanntids overvåking, detektorer basert på gassformige forbindelser som bortrifluorid reagere når de absorberer nøytroner. Som med en geigerteller, blir gassdetektoren er koblet til en elektronisk teller nøye justert for nøytronstråling.