KERN : bestaat uit neutronen en protonen

1
Onderscheid Atoom - Kern
KERN bestaat uit neutronen en protonen
2
(No Transcript)
3
(No Transcript)
4
(No Transcript)
5
http//230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbase/forces/funfo
r.html
6
4 Fundamentele krachten gravitatiekracht
Coulombkracht Sterke wisselwerking Zwakke
wisselwerking
Speelt rol bij omzetting van neutron naar proton
en omgekeerd Radioactiviteit
7
(No Transcript)
8
(No Transcript)
9
(No Transcript)
10
Nuclidenaart Segré-diagram
11
Segré-diagram
massa
stabieler
12
Even-even kernen stabieler dan even-oneven
13
Niet alle kernen zijn stabiel (cfr.
Segré-diagram) Enkel de isotopen in de buurt van
het minimum van de valei
Schema sterk vereenvoudigd !
14
(No Transcript)
15
Behoud van energie en impuls vereist een derde
deeltje
16
Verklaring (Gamow) Tunneleffect
Deeltje gaat niet over potentiaalberg, maar
tunnelt erdoor pure golfmechanica !
17
Kernfissie
Kernsplijting
veel energie
Hahn-Strassman
http//www.me.utexas.edu/uer/manhattan/
18
Voor kernreacties nog steeds uitgedrukt in barn
10-24 m2
19
(No Transcript)
20
Kernfissie
Kernsplijting
Hahn
http//www.me.utexas.edu/uer/manhattan/
21
Schijnbare grootte van een kern sterk afhankelijk
van de energie van het invallend neutron Deze
pieken noemt men resonanties. Hun eindige breedte
duidt op het bestaan van kortlevende
samengestelde kernen (levensduur van de
grootteorde 10-15 s
22
Kettingreactie
best trage neutronen
snelle neutronen
thermische neutronen
Vertragen modereren
23
Pressurized Water Reactor (PWR)
The pressurized water reactor belongs to the
light water type the moderator and coolant are
both light water (H2O). It can be seen in the
figure that the cooling water circulates in two
loops, which are fully seperated from one
another.
http//www.npp.hu/mukodes/tipusok/pwr-e.htm
24
Schematische voorstelling van de neutronen flux
in een kernreactor. Om de reactor kritisch the
houden moeten er evenveel neutronen overschieten
aan het eind als waarmee er wordt aangevangen.
25
Fissie is meestal binair (2 fragmenten) Zelden
ternair (3 fragmenten) Neutronen worden niet als
fragmenten beschouwd De massas van de twee
fragmenten zijn meestal verschillend.
26
Atoom
Kern
27
Fissiefragmenten desintegreren (zijn niet
stabiel) zijn verantwoordelijk voor residuele
radioactiviteit van de brandstofstaven.
Vb
28
Koolstof !
29
 
Fast breeder reactors
The core of a fast breeder reactor consists of
two parts. The fuel rods, which contain a mixture
of uranium dioxide and plutonium dioxide, are
found in the inner part. Here fission reactions
dominate, while in the outer part the predominant
process is conversion of U-238 to Pu-239. This
part contains depleted uranium (i.e. uranium, in
which the U-235 content is even lower than the
natural 0.7). In such a reactor one can achieve
that more fissile plutonium nuclei be produced in
a unit time than the number of fissile nuclei
which undergo fission (hence the name "breeder").
On the other hand, neutrons are not thermalized,
since fast neutrons are needed for the above
described processes.  
30
Natuurlijke Reactor OKLO - GABON
http//www.curtin.edu.au/curtin/centre/waisrc/OKLO
/Where/Where.html
http//www.ans.org/pi/np/oklo/
31
Kernfusie
Kernversmelting
D-T plasma thermonucleaire reacties
Kriterium van Lawson nt gt 1014 s/cm3
http//www.me.utexas.edu/uer/manhattan/
32
Radioactiviteit Detecteren
33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
(No Transcript)
36
(No Transcript)
37
(No Transcript)
38
(No Transcript)
39
(No Transcript)
40
(No Transcript)
41
(No Transcript)
42
(No Transcript)
43
(No Transcript)
44
(No Transcript)
45
(No Transcript)
46
(No Transcript)
47
Activiteit aantal desintegraties per seconde
Bequerel - vroeger Curie (1 Ci 3,6
1010 Bq)
Dosis wat verricht straling in een materiaal ?
In lucht !!!!!
Rad 1 erg / cm3
100 rad 1gray
Roentgen 3,33 10-10 C / cm3
48
Dosisequivalent wat verricht straling in een
mens ?
Dosisequivalent Dosis x RBE
X g 1
b 1-1.7
a 10-20
n (thermisch) 4-5
n (snel) p 10
Zware ionen 20
Detectoren film / TLD
Acuut bestralingssyndroom.

• 100 Sv centraal zenuwstelsel beschadigd dood
  binnen enkele dagen
• 10-50 Sv beschadiging maag- darmkanaal dood
  na 1 of 2 weken
• 3-5 Sv beschadiging rode bloedlichaampjes ½
  dood na 1tot 2 maanden.

• Hedendaags standpunt er bestaat geen minimale
  veilige grens
• berekend risiko
• ALARA zo min mogelijke
  bestraling.