1。中性子フラックス: 原子炉は、電荷のない亜原子粒子である中性子の高フラックスを生成します。
2。ターゲット材料: 特定の要素の安定した同位体が反応器コアに配置されます。これは「ターゲット素材」として知られています。
3。中性子キャプチャ: 反応器のフラックスからの中性子は、標的原子の核と衝突します。
4。放射性同位体の形成: 中性子の捕獲により、ターゲット原子の原子質量が変化します。 結果として生じる核はしばしば不安定であり、放射性になります。
5。放射性減衰: 新しく形成された放射性同位体は、放射性崩壊を受け、粒子とエネルギーが安定した状態に達するまで放出します。
反応の種類:
原子炉で放射性同位体を生成する核反応には2つの主要なタイプがあります。
* (n、γ)反応: これは最も一般的なタイプです。 中性子は標的核によって捕獲され、ガンマ線の放出が生じます。例えば:
*¹³⁹la +¹n→¹⁴⁰la +γ
* (n、p)反応: 中性子は標的核によって捕獲され、プロトンが放出されます。 例えば:
*³P +¹n→³¹si+¹p
生成された放射性同位体の例:
* コバルト60: 医療、産業X線撮影、食物照射で使用されます。
* ヨウ素-131: 甲状腺の状態の診断と治療で使用されます。
* Technetium-99m: 広く使用されている医療イメージング剤。
* 炭素-14: 古代のアーティファクトの年齢を決定するために炭素年代測定で使用されます。
安全性と規制:
原子炉での放射性同位体の生産は、安全性を確保するために厳しく規制されています。プロセスを制御し、放射性材料を処理し、廃棄物を処分するための厳格なプロトコルが整っています。