Защита от γ-излучений

На материалы защиты реактора воздействуют первичное и вторичное γ-излучения.

Первичным явлением γ-излучение, возникающие при делении ядер топлива в активной зоне (мгновенное γ-излучение) и γ-излучение радиоактивных осколков деления (запаздывающее γ-излучение). Ко вторичному излучению относятся: захватное γ-излучение, возникающее при захвате ; γ-излучение возникающем при неупругом рассеянии быстрых ; γ-излучение активированных материалов.

Основными при создании биологической защиты реактора считаются мгновенное и захватное γ-излучение; последнее обладает высокой энергией.

Ni, Nв, Co добавляемые в качественные стали для повышения их коррозионной и термической стойкости и прочности, является источниками интенсивного и длительного действующего захватного γ-излучение. Поэтому их обычно не применяют.

Существенной особенностью захватного γ-излучения является быстрое его ослабление в материале защиты по мере удаления от активной зоны. Это объясняется тем, что захватное γ-излучение возникает главным образом в результате поглощения тепл. , поток которых убывает в защите примерно по эксп. закону.

Для приближенных расчетов ослабления γ-излучения в направлении I контура площади материала защиты, принимая источник излучения как точечный, можно использовать экспоненц. закономерность:

поток излучения перед защитой (x=0);

x – толщина материала защиты;

μ – полный коэффициент поглощения потока, 1/см, зависящий от свойств вещества защиты и значение энергии поглощаемых γ-кванты (μ≈0,005ρ-плотность вещества 2/см³)

Схема образования захватного γ-излучения

в материалах биологической защиты

1. тепловая защита;

2. стенка корпуса реактора;

3. защитный бак с водой;

4. γ-кванты от непругого рассеяния ;

5-6 – захватные γ-кванты

Для защиты от γ-излучения применяют материалы большой плотности. Это объясняется тем, что γ-кванты, представляющие собой электромагнитные излучения, взаимодействуют с электронами атомов. Чем больше плотность вещества, тем больше электронов имеют его атомы, тем интенсивнее взаимодействие γ-квантов с ними и тем быстрее происходит ослабление

γ-излучения.