پرتودهی در راکتور

فرمول مربوط به اکتیویته مخصوص نشان می دهد که این اکتیویته تابعی خطی از شار نوترونی راکتور می باشد. راکتور هارول[2] معروف به DIDO (راکتور آب سنگین با اورانیوم غنی شده) دارای شاری معادل  10¹⁴ است.

هر راکتور حاوی ماده قابل شکافت احاطه شده با کند کننده ای است که نوترونهای سریع را کند نموده و به نوترونهای حرارتی تبدیل می کند.

ماده قابل شکافت، مثلاً اورانیوم بصورت میله هایی به صورت مشبك در قلب راکتور قرار گرفته و لذا بالاترین شار نوترونی در قلب راکتور و در جایی است که در حجم کمی از کل اورانیوم وجود دارد و این مسئله در راکتور DIDO كاملاَ مشهود است. بنابراین اندازه نمونه دارای حدی خواهد بود تا بتواند بالاترین شار را جذب نماید. بعلاوه یک شاری گامای بالایی وجود دارد که ممکن است، علاوه بر تغییرات حاصل از بمباران نوترونی، موجب تغییرات فیزیکی در نمونه و غلاف آن بشود. آلومینیوم به دلیل کوتاه بودن نیمه عمر آن (3/2 دقیقه) معمولاً بعنوان کانتینر[3] در پرتودهی بکار می رود.

از سیلیس و پلی اتیلن نیز اغلب بعنوان کانتینر داخلی استفاده می شود. برای جلوگیری از خطرات احتمالی، هر مایع فراری قبل از قرار گرفتن در راکتور باید مورد آزمایش قرار گیرد. شار بالای نوترون و گاما موجب تجزیه و از هم پاشیده شدن مواد شده و در بسیاری از حالتها باعث تغییر ظرفیت می شود. مثلاً اگر اورتو فسفات رامورد پرتودهی قرار دهیم فقط 50 درصد فسفر رادیواکتیو حاصل، خواص شیمیایی اورتوفسفات را خواهد داشت. بدلیل ایجاد تغییرات در پیوندهای شیمیایی، بندرت می توان یک ترکیب نشاندار را با پرتودهی مستقیم تهیه نمود. نظر به اینکه بعضی از آنیونها مثلاً کلروریدها ایجاد واکنشهای جانبی می نمایند، عموماً خود عنصر، اکسید آن و یا کربنات آن مورد پرتودهی قرار می گیرد.

 

 

 

ایزوتوپ هدف	پدیده	پدیده	پدیده
	n,g	n,p	n,a
Na ^23	Na^24	Ne^23	F^20
Cl^35	Cl^36	S^35	P^32
Cl^37	Cl^38	S^37	P^34

جدول 2-2 پرتودهی NaCl

 

بعنوان مثال، بطوریکه جدول 2-2 نشان می دهد پرتودهی NaCl تولید 9 محصول می نماید، اگر چه فقط Na²⁴ ، P³² ، S³⁵ و Cl³⁶ دارای نیمه عمرهای قابل ملاحظه می باشند.

در صورت بزرگ بودن سطح مقطع عنصر هدف خودحفاظی، فاکتور مهمي می باشد که موجب کاهش فعالیت مخصوص می گردد. بجاي طلا، يك نمونه از ورقه نرم و مچاله شده و نه بصورت سيم دراز و يا به شكل كروي و از جنس سخت و محكم در درون راكتور قرار داده مي شود. در محاسبات مقدار ويژه هدف كه مي توان در درون راكتور قرار داد، فاكتور خود حفاظي در نظر گرفته مي شود.

---

[2] . Harwell, U.K.

[3] . Container