ผลิตภัณฑ์การเปิดใช้งาน
ผลิตภัณฑ์จากการกระตุ้นด้วยนิวตรอนคือ วัสดุที่ถูกทำให้เป็นกัมมันตรังสีโดยกระบวนการกระตุ้นด้วยนิวตรอน
กระบวนการ
ผลิตภัณฑ์ฟิสชันและแอคติไนด์ที่เกิดจากการดูดซับนิวตรอนของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เองมักจะถูกเรียกด้วยชื่อเฉพาะเหล่านั้น และผลิตภัณฑ์แอคติเวชันจะสงวนไว้สำหรับผลิตภัณฑ์จากการจับนิวตรอนของวัสดุอื่น เช่น ส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หรือระเบิดนิวเคลียร์สารหล่อเย็นของเครื่องปฏิกรณ์แท่งควบคุมหรือสารพิษนิวตรอน อื่น ๆ หรือวัสดุในสิ่งแวดล้อม ในกรณีเหล่านี้ การผลิตผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่เป็นที่ต้องการและจำเป็นต้องจัดการเป็นของเสียกัมมันตรังสีนิวไคลด์บางชนิดสามารถผลิตได้ทั้งในรูปของผลิตภัณฑ์แอคติเวชันหรือผลิตภัณฑ์ฟิสชัน ตัวอย่างเช่นโมลิบเดนัม-99ซึ่งเป็นนิวไคลด์ที่สำคัญใน " วัวโมลิบเดนัม " ที่ใช้ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ สามารถผลิตได้ทั้งโดยการฟิสชันของ235 U หรือโดยการฉายรังสีนิวตรอนของ98 Mo [ 1 ]
การใช้งานจริง
อย่างไรก็ตาม การกระตุ้นด้วยนิวตรอน (โดยปกติในเครื่องปฏิกรณ์วิจัย เฉพาะ แต่บางครั้งก็ในเครื่องปฏิกรณ์พลังงานเช่นCANDUที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์บรูซ[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] ) ยังถูกใช้โดยเจตนาเพื่อผลิตไอโซโทปรังสีที่ต้องการเพื่อใช้ใน การฉาย รังสีอาหารเวชศาสตร์นิวเคลียร์และเพื่อฆ่าเชื้ออุปกรณ์ผ่านรังสีแกมมาที่ปล่อยออกมาจากไอโซโทป เช่นโคบอลต์-60 [ 5 ]
ผลิตภัณฑ์จากการกระตุ้นในวงจรสารหล่อเย็นหลักของเครื่องปฏิกรณ์เป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้เครื่องปฏิกรณ์ต้องใช้วงจรสารหล่อเย็นสองหรือสามวงจรที่เชื่อมต่อกันด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันจะไม่ก่อให้เกิดกากกัมมันตรังสีจากนิวเคลียสของผลิตภัณฑ์ฟิวชันเอง ซึ่งโดยปกติแล้วก็คือฮีเลียม-4แต่จะสร้างฟลักซ์นิวตรอน สูง ดังนั้นผลิตภัณฑ์จากการกระตุ้นจึงเป็นสิ่งที่น่ากังวลเป็นพิเศษ
รายการผลิตภัณฑ์การเปิดใช้งาน
สารกัมมันตรังสี ที่เกิดจากการกระตุ้น ได้แก่:
| นิวไคลด์ | ครึ่งชีวิต | โหมดการสลายตัว | เศษส่วนการแตกกิ่ง | แหล่งที่มา | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 H | 12.312 ± 0.025 ปี | เบต้า− | 1.0 | แอลเอ็นเอชบี | |
| 10 บี | ( 1.51 ± 0.06 ) × 10 6ปี | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 14 C | ( 5.7 ± 0.03 ) × 10 3ปี | เบต้า− | 1.0 | แอลเอ็นเอชบี | |
| 15 C | 2.449 ± 0.005 วินาที | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 16 น. | 7.13 ± 0.02 วินาที | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 19 O | 26.88 ± 0.05 วินาที | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 22 นา | 950.57 ± 0.23 วัน | อีซี | 0.1011 ± 0.0002a | IAEA-CRP-XG | [1] |
| เบต้า+ | 0.8989 ± 0.0002a | ||||
| 24 นา | 0.62329 ± 0.00006 วัน | เบต้า− | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 27 มก. | 9.458 ± 0.012 เมตร | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 26 อัล | ( 7.17 ± 0.24 ) × 10 5ปี | อีซี | 0.1825 ± 0.0023b | แอลเอ็นเอชบี | [2] |
| เบต้า+ | 0.8175 ± 0.0023b | ||||
| 35 S | 87.32 ± 0.16 วัน | เบต้า− | 1.0 | แอลเอ็นเอชบี | |
| 36 Cl | ( 0.01 ± 0.03 ) × 10 5ปี | อีซี | 0.019 ± 0.001 | แอลเอ็นเอชบี | |
| เบต้า− | 0.981 ± 0.001 | ||||
| 39 อาร์ | 269 ± 3 ปี | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 41 อาร์ | 109.61 ± 0.04 เมตร | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 40 K | ( 4.563 ± 0.013 ) × 10 11วัน | อีซี | 0.1086 ± 0.0013a | IAEA-CRP-XG | [1] |
| เบต้า− | 0.8914 ± 0.0013a | ||||
| 42 K | 12.36 ± 0.012 ชั่วโมง | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 41 Ca | ( 1.02 ± 0.07 ) × 10 5ปี | อีซี | 1.0 | ENSDF | |
| 45 Ca | 162.61 ± 0.09 วัน | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 47 ส.ค. | 3.3492 ± 0.0006 วัน | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 48 ส.ค. | 43.67 ± 0.09 ชั่วโมง | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 51 Cr | 27.7009 ± 0.002 วัน | อีซี | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 54 ล้าน | 312.29 ± 0.26 วัน | อีซี | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 56 ล้าน | 0.107449 ± 0.000019 วัน | เบต้า− | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 55 Fe | ( 1.0027 ± 0.0023 ) × 10 3วัน | อีซี | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 59 เฟ | 44.494 ± 0.013 วัน | เบต้า− | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 57 บริษัท | 271.8 ± 0.05 วัน | อีซี | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 58 บริษัท | 70.86 ± 0.06 วัน | เบต้า+ | 0.15 ± 0.0020a | IAEA-CRP-XG | [1] |
| อีซี | 0.85 ± 0.0020a | ||||
| 60 บริษัท | ( 1.92523 ± 0.00027 ) × 10 3วัน | เบต้า− | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 59 นี | ( 7.6 ± 0.5 ) × 10 4ปี | อีซี | 1.0 | ENSDF | |
| 63 นี | 98.7 ± 2.4 ปี | เบต้า− | 1.0 | แอลเอ็นเอชบี | |
| 65 นิ | 2.51719 ± 0.00026 ชั่วโมง | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 64 ทองแดง | 0.52929 ± 0.00018 วัน | เบต้า+ | 0.179 ± 0.002a | IAEA-CRP-XG | [1] |
| เบต้า− | 0.39 ± 0.003a | ||||
| อีซี | 0.431 ± 0.005a | ||||
| 66 ทองแดง | 5.12 ± 0.014 เมตร | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 65 สังกะสี | 243.86 ± 0.2 วัน | เบต้า+ | 0.0142 ± 0.0001a | IAEA-CRP-XG | [1] |
| อีซี | 0.9858 ± 0.0001a | ||||
| 93ม. น. | ( 5.73 ± 0.22 ) × 10 3วัน | มัน | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 93 โม | ( 4.0 ± 0.8 ) × 10 3ปี | อีซี | 1.0 | ENSDF | |
| 99ม Tc | 0.250281 ± 0.000022 วัน | เบต้า− | 0.000037 ± 0.000006a | IAEA-CRP-XG | [1] |
| มัน | 0.999963 ± 0.000006a | ||||
| 110ม. อาก. | 249.85 ± 0.1 วัน | มัน | 0.0136 ± 0.0008a | IAEA-CRP-XG | [1] |
| เบต้า− | 0.9864 ± 0.0008a | ||||
| 115 นาทีวินาที | 4.486 ± 0.004 ชั่วโมง | เบต้า− | 0.05 ± 0.008 | ENSDF | |
| มัน | 0.95 ± 0.008 | ||||
| 126 ฉัน | 12.93 ± 0.05 วัน | เบต้า− | 0.473 ± 0.006 | ENSDF | |
| อีซี | 0.527 ± 0.006 | ||||
| 175 Hf | 70 ± 2 วัน | อีซี | 1.0 | ENSDF | |
| 181 Hf | 42.39 ± 0.06 วัน | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 182 ตา | 114.43 ± 0.04 วัน | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 181 ว. | 121.2 ± 0.2 วัน | อีซี | 1.0 | ENSDF | |
| 185 ว. | 75.1 ± 0.3 วัน | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 187 ว. | 23.72 ± 0.06 ชั่วโมง | เบต้า− | 1.0 | ENSDF | |
| 198 Au | 2.695 ± 0.0007 วัน | เบต้า− | 1.0 | IAEA-CRP-XG | |
| 197 ปรอท | 64.14 ± 0.05 ชั่วโมง | อีซี | 1.0 | ENSDF | |
| 203 ปรอท | 46.594 ± 0.012 วัน | เบต้า− | 1.0 | IAEA-CRP-XG |
| แอลเอ็นเอชบี | Laboratoire National Henri Becquerel, ข้อมูลที่แนะนำ, http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htm เก็บถาวรเมื่อ 2021-02-13 ที่Wayback Machine , 5 มิถุนายน 2008 |
| IAEA-CRP-XG | M.-M. Bé, VP Chechev, R. Dersch, OAM Helene, RG Helmer, M. Herman, S. Hlavác, A. Marcinkowski, GL Molnár, AL Nichols, E. Schönfeld, VR Vanin, MJ Woods, IAEA CRP "การปรับปรุงมาตรฐานข้อมูลการสลายตัวของรังสีเอ็กซ์และรังสีแกมมาสำหรับการสอบเทียบเครื่องตรวจจับและการใช้งานอื่นๆ", รายงานข้อมูลทางวิทยาศาสตร์และเทคนิคของ IAEA STI/PUB/1287, พฤษภาคม 2550, องค์การพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ, เวียนนา, ออสเตรีย, ISBN 92-0-113606-4. |
| ENSDF | ไฟล์ข้อมูลโครงสร้างนิวเคลียร์ที่ได้รับการประเมินแล้วhttp://www-nds.iaea.org/ensdf/ 5 มิถุนายน 2551 |
[1] เศษส่วนการแตกแขนงจากฐานข้อมูล LNHB
[2] เศษส่วนการแตกกิ่งได้รับการปรับค่าใหม่ให้รวมกันเป็น 1.0
ลิงก์ภายนอก
- คู่มือเกี่ยวกับภาคตัดขวางการกระตุ้นด้วยนิวเคลียร์, IAEA, 1974
- ฐานข้อมูลโครงสร้างและการสลายตัวของนิวเคลียร์ (nndc.bnl.gov) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 20 มีนาคม 2013 ที่Wayback Machine
- ผลการวัดครึ่งชีวิตใหม่และที่ได้รับการแก้ไขโดยกลุ่มวิจัยด้านกัมมันตภาพรังสีของ NIST
- คู่มือข้อมูลนิวเคลียร์เพื่อการป้องกัน: ส่วนขยายฐานข้อมูล สิงหาคม 2551