Радиоактивные нейтрализаторы

тора. Между корпусом и бетонной биологической защитой предусматривается слой тепловой защиты, предохраняющий бетон от перегрева. Толщина бетонной защиты выбирается такой, чтобы проходящие через нее радиоактивные излучения не превышали установленных норм.

Радиоактивные излучения, возникающие во время работы реактора, при определенных условиях могут оказывать вредное влияние на людей.

Несамостоятельным называют электрический разряд в газовой среде, для поддержания которого, кроме электрического поля достаточной напряженности, нужен внешний источник энергии, обеспечивающий начальную ионизацию атомов газа. Внешним источником энергии может быть ионизирующее излучение (космические лучи, радиоактивные излучения и т. п.), термокатод или фотокатод. По плотности тока в разрядном промежутке, величине падения напряжения и характеру свечения газа различают темный, тлеющий, коронный, искровой и дуговой разряды.

Излучения возникают в результате естественных или искусственных радиоактивных распадов веществ и некоторых физических процессов в космосе. Поскольку радиоактивные излучения, проникая в толщу материала, вызывают в нем ионизацию, то часто они называются ионизирующими.

Радиоактивные излучения подразделяются на корпускулярные и квантовые. Первые представляют собой потоки быстрых элементарных частиц (нейтронов, протонов, ядер атомов химических элементов, бета-, альфа-и других частиц), вторые — электромагнитные ионизирующие излучения (гамма- и рентгеновское).

Радиоактивные излучения, проходя через материал, вызывают ионизацию и возбуждение электронов и приводят к образованию электронно-дырочных пар свободных ионов и электронов в результате разрыва межатомных связей и выбивания электронов с электронных оболочек. Одновременно с процессом генерации электронно-дырочных пар происходит их рекомбинация и при постоянной дозе облучения может наблюдаться равновесное состояние.

Радиоактивные излучения, виды* 281

Помимо рассмотренных факторов, на надежность 'интегральных микросхем могут оказывать влияние резкая смена окружающей температуры, влажность среды, механические нагрузки и радиоактивные излучения.

Фотоионизация газа (воздуха) в обычных условиях происходит под действием естественных ионизаторов, к числу которых относятся космические и ультрафиолетовые лучи, радиоактивные излучения. У поверхности земли под действием естественных ионизаторов в 1 см3 воздуха в 1 сек образуется до 10 пар ионов.

При разряде возбужденные частицы газа, переходя в нормальное состояние, излучают фотоны. Фотоны, попадающие на поверхность катода, сообщают электронам дополнительную энергию, необходимую для преодоления сил притяжения. Это же явление фотоэлектронной эмиссии происходит вследствие облучения катода коротковолновыми излучениями (ультрафиолетовые, космические лучи, радиоактивные излучения), энергия квантов которых превосходит «работу выхода» электронов.

Приборы, использующие радиоактивные излучения, различаются использованием излучения.

Радиоактивные нейтрализаторы достаточно надежны, просты в устройстве, устойчивы в работе. Приборы с ос и р-излучением следует располагать от поверхности материала на расстоянии не более длины пробега сс-час-тицы (т.е. не более 7 см), приборы с р-излучением — на расстоянии 3—10 см от заряженной поверхности (для некоторых типов нейтрализаторов до 40 см). Обязательно следует предусматривать надежную защиту людей, оборудования, продукции от вредного воздействия радиоактивного излучения. Для отвода зарядов от людей необходимо: полы, где работают люди, делать токопро-водящими или делать заземленные зоны, помосты, площадки; ручки приборов, машин, аппаратов и дверей эа-землять. Рекомендуется надевать обувь с кожаной подошвой или пробитой неискрящими за-клепками. Носить

Этому движению может способствовать ьнешнее электрическое поле или управляемый воздушный поток, как это происходит, например, в сложных случаях при транспортировке носителей зарядов на большие расстояния. Однако при увеличении расстояния между источником зарядов (нейтрализатором) и нейтрализуемым зарядом эффективность нейтрализации значительно снижается. Наиболее прогрессивными являются радиоактивные нейтрализаторы, так как радиация ионизирует воздух в ограниченной узкой зоне. Радиоактивные источники ионизируют воздух в непосредственной близости от нейтрализуемых зарядов. Различные типы нейтрализаторов, их конструкция и работа будут рассмотрены ниже.

Радиоактивные нейтрализаторы не требуют источника питания. Носители зарядов излучаются изотопами и обычно используется а- или р-излучение.

Радиоактивные нейтрализаторы просты и неприхотливы. Их форма и размеры могут быть легко изменены. Им не требуется внешних источников энергии, но они должны регулярно обновляться, так как радиоактивность со временем уменьшается (см. [2]), При их использовании необходимо учесть требования радиационной защиты (см. гл. 5). Применение радиоактивных нейтрализаторов имеет преимущества в опасных условиях [106] и там, где электризация не слишком интенсивная.

Наибольшие трудности при нейтрализации вызывает электризация, приводящая к образованию двойного слоя, т. е. когда на одной стороне диэлектрика образуется положительный заряд, а на другой — отрицательный. Эти заряды притягиваются друг к другу и не создают внешнего поля. Заземленный металлический электрод, поднесенный с одной стороны к поверхности, может нарушить поле двойного слоя и вызвать сильный поверхностный разряд, как показано на 42. Для нейтрализации двойного слоя необходим источник ионов, расположенный в непосредственной близости от заряженной поверхности. Для этой цели наиболее подходящими являются активные или радиоактивные нейтрализаторы, причем они должны располагаться с об'жх сторон материала, как показано на 43 (см. гл. 4). В этом случае требуется постоянное регулирование напряжения во избежание возможной вторичной электризации.

дом с заряженной поверхностью, они притягиваются противоположным зарядом и нейтрализуют его. Это означает, что радиоактивные нейтрализаторы работают аналогично пассивным и активным нейтрализаторам. Они отличаются только способом получения ионов. Полярность излучаемых частиц не имеет значения, так как нейтрализация осуществляется ионами, возникающими при столкновении. Это означает, что даже нейтрализаторы с источником а-час-тиц могут нейтрализовать положительно заряженные поверхности.

Наиболее подходящими для нейтрализации небольших по значению объемных зарядов заряженных туманов или пылевых облаков в воздухе являются [3-радиоактивные нейтрализаторы, поскольку р-частицы, имея большую длину пробега, могут ионизировать большие объемы. Однако радиоактивные нейтрализаторы не подходят для нейтрализации быстро перемещающихся больших объемов заряженного аэрозоля.

Вопросы безопасной работы при использовании различных типов нейтрализаторов детально рассмотрены в гл. 5. Стоимость включает в себя цену на нейтрализатор и эксплуатационные затраты. Цены на пассивные нейтрализаторы, как правило, гораздо ниже цен на активные. Радиоактивные нейтрализаторы требуют регулярного обновления по истечении времени полураспада радиоактивного изотопа. С точки зрения обслуживания пассивные нейтрализаторы являются наиболее удобными. Однако в силу изменчивости технологического процесса, они требуют периодической подстройки. Нейтрализаторы требуют постоянного контроля, чистки и ремонта. Радиоактивные нейтрализаторы имеют про-

скости, установленной перед нейтрализатором ( 49). На 50 представлены характеристики ряда нейтрализаторов. Их анализ показывает, что нейтрализаторы постоянного тока обеспечивают более высокие значения тока. У нейтрализаторов переменного тока больший ток получается при более низкой частоте питающего напряжения. Пассивные нейтрализаторы работают только при превышении определенного порогового уровня напряжения, причем при увеличении приложенного напряжения ток быстро возрастает. Радиоактивные нейтрализаторы обеспечивают самый низкий ток [104, 114].

Радиоактивные нейтрализаторы имеют прочный корпус, защищающий источник от повреждений. Металлический корпус не только защищает источник от механических повреждений, но и формирует поток частиц определенного уровня и направления ( 61). Нейтрализаторы могут выпускаться в виде брусков, дисков или колец. Радиоактивный материал обычно упаковывают в фольгу, которая в свою очередь помещается в корпус. Иногда радиоактивные

Как показали исследования, радиоактивные нейтрализаторы могут эффективно работать при больших расстояниях от заряженной поверхности, чем другие типы. Нейтрализующая способность радиоактивных нейтрализаторов сильно