تطبيقات النشاط الإشعاعي
المفاعلات النووية
صمم العالم الايطالي فيرمى أول مفاعل نووي و تبنى المفاعلات للإغراض منها 1- مفاعلات الأبحاث 2
2- مفاعلات الأنوية 3- مفاعلات توليد النظائر 4- مفاعلات توليد الكهرباء.
المفاعل النووي : نظام يستخدم تفاعل متسلسل مسيطر علية لتحرير طاقة بتفاعل نووي انشطاري متسلسل
أجزاء المفاعل النووي :
1- الوقود النووي : يورانيوم و جرافيت تصنع علي شكل قضبان و ألواح مغلفة بمواد معدنية مثل الحديد يوفر الطاقة للمفاعل ليعمل فهو المادة الانشطارية
2- قضبان التحكم : تصنع من الكادميوم أو البور ون حتى 1- تتحكم في سرعة التفاعل و إيقافه 2- التحكم في عدد النيترونات و امتصاصها
3- المهدئ: مادة تستخدم للحد من سرعة النيترونات و تهدئتها و يصنع من مواد مثل الجرافيت وقد يحل محلة الماء الثقيل
4- الدرع الواقي:
وعاء كبير من الصلب توضع فيه مكونات قلب المفاعل يعمل علي مص الجسيمات والإشعاعات الضارة يلف بجدار مسلح من الصلب و يوجد فيه أبواب لإمكانية الصيانة .
مجالات استخدام النشاط الإشعاعي
أولاً الطب:
التشعيع الجامي: عبارة عن تعريض المنتجات و الأدوات الطبية لأشعة جاما
الفائدة : قتل البكتيريا دون رفع درجة حرارة المنتج لذلك تستخدم في تعقيم المواد التي تتأثر بالحرارة.
تستخدم النظائر المشعة للعلاج في عدة مجالات منها
1- نظير اليود 125 المشع يستخدم لعلاج الخمول الذهني [البلادة] الناتج عن نقص اليود.
2- نظير الصوديوم 24 المشع : يستخدم لتتبع سريان دم المريض للكشف عن الخلل و يعطي علي شكل ملح طعام [كلوريد الصوديوم] و يعرف الخلل بواسطة عداد جايجر
عداد جايجر: جهاز يقتفي و يرصد انسياب الدم في الأوعية الدموية.
3- نظير الذهب 198 المشع : لعلاج السرطان و يستخدم الذهب لعلاج السرطان لأن عمر النصف له قصير 2.7 يوم مما يعنى أن العاملين تحتاج لوقاية أقل عند استخدام الذهب للعلاج مقارنة بالمواد المشعة الأخري.
4- نظير الكوبالت 60 المشع : يستخدم لعلاج السرطان و تعقيم الأدوات الطبية كالحقن.
ثانياً الزراعة
1- تستخدم كأسمدة إشعاعية لزيادة المحصول و تحسين نوعه فالقمح تصبح فترة نضوجه 64 يوم بدلاً من 7 شهور 2- تغير لون البلاستيدات الملونة و إنتاج زهور بألوان مختلفة باستخدام الكوبالت المشع 3- معالجة النباتات و الأغذية بالأشعة لقتل الميكروبات 4- تستخدم النظائر المشعة في دراسة العمليات الحيوية و الكيميائية في النبات 5- استنباط سلالات مقاومة للجفاف و الملوحة .
ثالثاً: الصناعة و الجيولوجيا
1- الكشف عن أماكن البترول و المناجم 2- تطويرا لمواد المطاطية باستخدام تكنولوجيا إشعاعية 3- قياس سمك الصفائح الفلزية و منسوب المواني 4- الكشف عن مواقع تسرب السوائل من الأنابيب باستخدام مواد مشعة 5- تحضير مواد تستخدم في التكنولوجيا الحيوية مثل الأوردة و صمامات القلب و الأغشية الحيوية لغسل الكلى.
رابعاً المحافظة علي البيئة
1- المعالجة الإشعاعية لتنقية الغازات من المحطات الحرارية لتوليد الكهرباء لتخلص من غازات مثل ثاني أكسيد الكبريت و أكاسيد النيتروجين .
2- استخدام المواد المشعة لإزالة الكبريت من الغاز الطبيعي قبل نقلة في الأنابيب لان مركبات الكبريت تسبب تآكل الأنابيب مما يسبب تسرب الغاز.
3- التخلص من المركبات العضوية المتطايرة الملوثة للهواء مثل تنظيف هواء أنفاق السيارات.
4- معالجة مياه الصرف الصحي : يمثل التخلص من مياه الصرف الصحي مشكلة بيئية لما تحتويه من ميكروبات و جراثيم و طفيليات يتم فصل السوائل عن المواد الصلبة و يتم تشعيع المكونات الصلبة و السائلة بشكل منفصل للقضاء علي الميكروبات و بالتالي أعادة استخدامها في الري .
خامساً : الطاقة الكهربية:
تستخدم الطاقة الناتجة من التفاعل النووي المتسلسل في توليد الكهرباء حيث تسخن هذه الطاقة الماء و يحول لبخار يحرك التوربينان التي تحرك المحركات و تولد كهرباء .
ايجابيات استخدام الطاقة النووية في توليد الكهرباء ؟
1- كمية الوقود النووي التي تستخدم لتوليد الكهرباء قليلة جدا" عندما تقارن بالفحم
2- النفايات الناتجة من المواد المشعة اقل بكثير من النفايات بالطرق الأخرى
3- تحتل المحطات النووية مساحة اقل من الأرض مقارنة بمحطات توليد الطاقة الشمسية.
سادساً المجال العسكري
أكد ألبرت اينشتاين أن الطاقة الناتجة من الانشطار النووي يمكن تحويلها إلى قنبلة نووية وقف المعادلة
[الطاقة = الكتلة * مربع سرعة الضوء ]
و صنعت القنبلة النووية و القنابل الذرية 235
اليورانيوم المخصب : عبارة عن يورانيوم تمت زيادة u فيه و تم إزالة باقي النظائر يستخدم في الأنشطارات النووية.