Izotopi radioactivi

Trimis la data: 0000-00-00 Materia: Fizica Nivel: Gimnaziu Pagini: 16 Nota: / 10 Downloads: 8893
Autor: Semuc Ana Dimensiune: 30kb Voturi: Tipul fisierelor: doc Acorda si tu o nota acestui referat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
vezi mai multe detalii vezi mai putine detalii
Raporteaza o eroare
Siderurgia, metalurgia, şi construcţia de maşini reprezintă baza industriei grele, de aceea progresul tehnic în aceste ramuri are o importanţă deosebită. Prin folosirea metodelor puse la dispoziţia de fizica nucleară, fiecare fază a proceselor tehnologice de producţie a fontei, a oţelului, a semifabricatelor, sau a pieselor finite poate fi îmbunătăţită.

Capitolul II


UTILIZAREA IZOTOPILOR RADIOACTIVI ÎN INDUSTRIA SIDERURGICĂ, MATALURGICĂ ŞI CONSTRUCTOARE DE MAŞINI


2.1. principiu fizic al metodelor
Siderurgia, metalurgia, şi construcţia de maşini reprezintă baza industriei grele, de aceea progresul tehnic în aceste ramuri are o importanţă deosebită.
Prin folosirea metodelor puse la dispoziţia de fizica nucleară, fiecare fază a proceselor tehnologice de producţie a fontei, a oţelului, a semifabricatelor, sau a pieselor finite poate fi îmbunătăţită.
Din punct de vedere al modului în care în care se folosesc izotopii radioactivi, metodele se împart în trei grupe:

2.1.1. Metoda atomilor marcaţi
Prima metodă cuprinde metodele cu trasori radioactivi. Numeroase aplicaţii ale izotopilor radioactivi se bazează pe proprietatea acestora de a emite radiaţii.
O primă categorie de aplicaţii utilizează aceste radiaţii ca semnale ale prezenţei izotopului radioactiv într-un anumit loc.
Spre exemplu, dacă o anumită cantitate de fosfor conţine un mic adaos de fosfor radioactiv, se poate urmări circulaţia fosforului în diverse procese tehnologice, prezentă resturilor de fosfor în metal şi aliaje, felul în care fosforul este asimilat de un organism viu şi locul unde se fixează.
Această metodă foarte utilă în cercetare poartă numele de metoda “atomilor marcaţi” sau a trasorilor radioactivi.
Particularităţi ale metodei trasorilor radioactivi.
Sensibilitatea ridicată a aparatelor de detecţie a radiaţiilor permite constatarea prezenţei şi urmărirea unor cantităţi extrem de mici de izotopi radioactivi.
Nici o altă metodă de analiză folosită până astăzi nu este atât de sensibilă. Un avantaj care decurge imediat din cele de mai sus este că nu sunt necesare intensităţi mari de radiaţii, care ar fi dăunătoare pentru organism şi ar pune problema amenajării de instalaţii de protecţie complexe. Metoda trasorilor se caracterizează pe nivelul redus al intensităţii radiaţiei.
În al doilea rând, izotopul radioactiv, care are rolul de trasor, are aceleaşi proprietăţi chimice cu izotopul neradioactiv în care este încorporat. Ca urmare amestecul odată realizat se păstrează în decursul diferitelor procese supuse studiului, comportându-se ca unul şi acelaşi elemente chimic. În felul acesta se pot studia rolul şi transformările anumitor substanţe în procesele complexe.
În al treilea rând, măsurarea cu ajutorul detectorilor a radiaţiilor emise de izotopi radioactivi se poate face de la o oarecare distanţă şi în mod continuu. În funcţie de natura, energia, şi intensitatea lor, fascicolele de radiaţii pot străbate distanţe mai mari sau mai mici, trecând chiar prin diverse corpuri.
Radiaţiile gama sunt cele mai pătrunzătoare, pot să străbată fără să-piardă prea mult din intensitate, piese groase din fier sau pereţi de beton.
După cum am văzut, folosirea trasorilor radioactivi permite studiul şi controlul unor piese de la distantă, chiar când acestea se petrec în vase sau încăperi închise, în locuri inaccesibile sau în care pătrunderea cu alte mijloace de investigaţie ar turbura procesul de cercetat, cum este cazul organismului viu.
Consecinţe ale utilizării metodei trasorilor radioactivi
Folosind trasori radioactivi cu durata de înjumătăţire mică există certitudinea că, în scurt timp după terminarea cercetărilor propuse, nu va mai rămâne în sistemul studiat practic nimic din izotopul radioactiv introdus.
După modul în care radioactivitatea scade în timp, adică după reducerea cantităţii de izotop radioactiv, se poate identifica izotopul radioactiv, sau dacă acesta este cunoscut şi a fost introdus în cantitate cunoscută, se poate afla cât timp a trecut de la introducerea lui.

2.1.2. Metoda ce foloseşte activarea probei
A doua grupă cuprinde metodele cu activarea probei. În acest caz, materialele sau piesele care se studiază sunt activate prin iradiere cu neutroni. Această operaţie se poate face fie cu sursă de neutroni de laborator, fie prin introducerea probei într-un reactor nuclear.

2.1.3. Metodă ce ataşează probei o sursă radioactivă
A treia grupă cuprinde metodele fără activarea probei cercetate. Izotopii radioactivii joacă în acest caz numai rolul unor surse de radiaţii, iar ceea ce se foloseşte sunt tocmai aceste radiaţii.
Sursa de radiaţii se aşează în faţa materialului de cercetat iar fascicolul emis de sursă străbate materialul şi este apoi detectat cu diferite mijloace.

2.2.Aplicaţii în procesul de obţinere a fontei, oţelului şi a aliajelor

2.2.1. Elaborarea fontei.
Fonta, produs de bază al industriei siderurgice se elaborează în furnal, numit şi cuptor înalt.
Furnalul este un agregat complex cu o capacitate de sute de m3. Funcţionarea lui este neîntreruptă, cel puţin pentru perioade de câţiva ani, între două reparaţii.
Prin partea superioară, numită gura furnalului se introduc materiile prime: cocsul şi minereul de fier. Sub acţiunea gazelor, prin arderea combustibilului şi a căldurii, încărcătura coboară treptat în furnal către zonele de temperatură înaltă. În aceste zone ia naştere fonta lichidă, care se scurge în partea de jos a furnalului numită creuzet.
Viteza de coborâre a încărcăturii în furnal interesează foarte mult pe furnalişti în vederea dirijării procesului de elaborare a fontei. Determinarea acestei viteze este imposibil de realizat cu alte metode decât acea cu izotopi radioactivi.
În acest scop se marchează câte un bulgăre de cocs şi de minereu de fier cu ajutorul capsulelor cu izotopi radioactivi şi se introduc prin gura furnalului, notându-se precis ora. În interiorul furnalului, în mai multe locuri se introduc contori Geiger-Müller închişi în tuburi de protecţie răcite cu apa, pentru a nu se deteriora din cauza căldurii. Aceşti contori semnalizează trecerea fiolelor cu (izotopul folosit) prin dreptul lor. În acest fel se poate trasa un grafic exact al mersului încărcăturii şi se poate calcula viteza de coborâre a materialului în diferite zone. Se determină profilul cel mai bun al furnalului, având în vedere scopul ca materialele să aibă o viteză aproape uniformă.
Pentru a întreţine şi a activa arderea combustibilului, în furnal se suflă aer cu ajutorul gurilor de vânt. Pentru a determina viteza curenţilor de aer în interiorul furnalului, în aerul introdus se amestecă un gaz radioactiv. La diferite înălţimi, gazele din furnal sunt absorbite şi evacuate, trecând prin camere de ionizare unde se înregistrează radioactivitatea. În felul acesta se poate studia drumul şi viteza gazului radioactiv, deci şi a gazelor care circulă prin furnal.



2.2.2 Elaborarea oţelului
Agregatele în care se elaborează oţelul sau acelea în care se transportă oţelul topit (cuptoare, jgheaburi oale de turnare) sunt căptuşite cu materiale refractare rezistente la temperaturi ridicate.
Totuşi se poate întâmpla ca porţiuni mici din căptuşeala lor să se desprindă şi să treacă în oţel dând naştere aşa-ziselor incluziunilor nemetalice. Prezenţa acestora în oţel are o influenţă dăunătoare micşorând rezistenţa oţelului la şocuri, la uzură, la solicitări repetate.
Metodele clasice folosite pentru determinarea incluziunilor nemetalice nu erau suficient de exacte sau nu dădea indicaţii asupra surselor din care au provenit. Prin aplicarea metodei cu izotopi radioactivi se poate determina cantitatea de incluziuni nemetalice, distribuţia lor în lingoul de oţel, cât şi sursa de la care au provenit, astfel să se poată lua măsuri de combatere a eroziunii căptuşelii.
În acest scop în masa refractară din care se face căptuşeala unui anumit agregat se introduce un izotop radioactiv. Din oţelul care a trecut prin agregatul respectiv se iau probe, se separă incluziunile nemetalice existente şi se determină radioactivitatea acestora. Dacă incluziunile sunt radioactive, înseamnă că ele provin din căptuşeala marcată a agregatului respectiv. Cantitatea incluziunilor se apreciază prin comparaţie cu o probă etalon confecţionate din aceeaşi masă refractară marcată, iar distribuţia lor în lingou se stabileşte pe cale autoradiografică.
Marcând în mod distinct căptuşeala diverselor agregate implicate în procesul de fabricare a oţelului, ...

Nota explicativa
Referatele si lucrarile oferite de Referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.

Iti recomandam ca referatele pe care le downloadezi de pe site sa le utilizezi doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale pentru conceperea unui referat nou, propriu si original.

Referat.ro te invata cum sa faci o lucrare de nota 10!
Filmele zilei
Linkuri utile
Programeaza-te online la salonul favorit Descarca gratuit aplicatiile pentru iOS si Android Filmulete haioase Filme, poante si cele mai tari faze Jocuri Cele mai tari jocuri de pe net Referate scoala Resurse, lucrari, referate materiale pentru lucrari de nota 10 Bacalaureat 2019 Vezi subiectele examenului de Bacalaureat din 2019 Evaluare Nationala 2019 Ultimele informatii despre evaluare nationala
Toate imaginile, textele sau alte materiale prezentate pe site sunt proprietatea referat.ro fiind interzisa reproducerea integrala sau partiala a continutului acestui site pe alte siteuri sau in orice alta forma fara acordul scris al referat.ro. Va rugam sa consultati Termenii si conditiile de utilizare a site-ului. Informati-va despre Politica de confidentialitate. Daca aveti intrebari sau sugestii care pot ajuta la dezvoltarea site-ului va rugam sa ne scrieti la adresa webmaster@referat.ro.
Confidentialitatea ta este importanta pentru noi

Referat.ro utilizeaza fisiere de tip cookie pentru a personaliza si imbunatati experienta ta pe Website-ul nostru. Te informam ca ne-am actualizat politica de confidentialitate pentru a integra cele mai recente modificari privind protectia persoanelor fizice in ceea ce priveste prelucrarea datelor cu caracter personal. Inainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru te rugam sa aloci timpul necesar pentru a citi si intelege continutul Politicii de Cookie. Prin continuarea navigarii pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizarii fisierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Nu uita totusi ca poti modifica in orice moment setarile acestor fisiere cookie urmarind instructiunile din Politica de Cookie.


Politica de Cookie
Am inteles