Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Криптон-85,  85 Кр
Общий
Символ85 кр
Именакриптон-85, Кр-85
Протоны36
Нейтронов49
Данные о нуклидах
Период полураспада10.756 лет
Продукты распада85 руб.
Изотопная масса84.9125273 (21) u
Вращение9/2 +
Избыточная энергия−81480,267 кэВ
Связующая энергия8698,562 кэВ
Режимы распада
Режим распадаЭнергия распада ( МэВ )
Бета-распад0,687
Бета-распад0,173
Изотопы криптона
Полная таблица нуклидов

Криптон-85 ( 85 Кр ) представляет собой радиоизотоп из криптона .

Криптон-85 имеет период полураспада 10,756 лет и максимальную энергию распада 687 кэВ . [1] Он распадается на стабильный рубидий -85. Его наиболее распространенный распад (99,57%) происходит из-за испускания бета-частиц с максимальной энергией 687 кэВ и средней энергией 251 кэВ. Вторым по распространенности распадом (0,43%) является испускание бета-частиц (максимальная энергия 173 кэВ) с последующим испусканием гамма- излучения (энергия 514 кэВ). [2] Другие моды распада имеют очень малую вероятность и излучают менее энергичные гамма-лучи. [1] [3] Криптон-85 в основном синтетический., хотя в следовых количествах он образуется естественным образом в результате расщепления космических лучей .

С точки зрения радиотоксичности 440 Бк 85 Kr эквивалентно 1 Бк радона-222 без учета остальной части цепи распада радона .

Присутствие в атмосфере Земли [ править ]

Среднесрочные жили
продукты деления
Реквизит:
Единица:		t ½
( а )		Доходность
( % )		Q *
( кэВ )		βγ *
155 евро4,760,0803252βγ
85 кр10,760,2180687βγ
113м кд14.10,0008316β
90 Sr28,94,5052826β
137 Cs30,236,3371176β γ
121 м Sn43,90,00005390βγ
151 см88,80,531477β

Естественное производство [ править ]

Криптон-85 производится в небольших количествах при взаимодействии космических лучей со стабильным криптоном-84 в атмосфере. Природные источники поддерживают равновесный запас в атмосфере на уровне около 0,09 ПБк. [4]

Антропогенное производство [ править ]

Однако по состоянию на 2009 г. общее количество в атмосфере оценивается в 5500 ПБк из-за антропогенных источников. [5] В конце 2000 года оно оценивалось в 4800 ПБк [4], а в 1973 году - примерно в 1961 ПБк (53 мегакюри). [6] Самым важным из этих человеческих источников является переработка ядерного топлива , поскольку криптон-85 является одним из семи распространенных средноживущих продуктов деления . [4] [5] [6] При делении ядра образуется около трех атомов криптона-85 на каждые 1000 делений (то есть выход деления составляет 0,3%). [7] Большая часть или весь этот криптон-85 остается в отработавшем ядерном топливе.стержни; отработанное топливо при выгрузке из реактора содержит 0,13–1,8 ПБк / Мг криптона-85. [4] Часть этого отработавшего топлива перерабатывается . При современной ядерной переработке выделяется газообразный 85 Kr в атмосферу при растворении отработавшего топлива. В принципе, можно было бы улавливать и хранить этот газ криптона как ядерные отходы или для использования. Кумулятивное глобальное количество криптона-85, высвобожденного в результате деятельности по переработке, оценивается в 10 600 ПБк по состоянию на 2000 г. [4] Глобальный инвентарь, указанный выше, меньше этого количества из-за радиоактивного распада; меньшая фракция растворяется в глубоких океанах. [4]

Другие искусственные источники вносят небольшой вклад в общее количество. При испытаниях атмосферного ядерного оружия было выброшено примерно 111–185 ПБк. [4] Авария 1979 года на АЭС « Три-Майл-Айленд» выбросила около 1,6 ПБк (43 кКи). [8] В результате аварии на Чернобыльской АЭС было выброшено около 35 ПБк [4] [5], а в результате аварии на АЭС « Фукусима-дайити» было выброшено примерно 44–84 ПБк. [9]

Средняя концентрация криптона-85 в атмосфере составляла приблизительно 0,6 Бк / м 3 в 1976 г. и увеличилась до приблизительно 1,3 Бк / м 3 по состоянию на 2005 г. [4] [10] Это приблизительные средние глобальные значения; концентрации выше локально вокруг установок по переработке ядерных материалов и, как правило, выше в северном полушарии, чем в южном полушарии.

Для мониторинга атмосферы на обширных территориях криптон-85 - лучший индикатор для тайного выделения плутония. [11]

Выбросы Криптон-85 увеличивают электропроводность атмосферного воздуха. Ожидается, что метеорологические эффекты будут сильнее ближе к источнику выбросов. [12]

Использование в промышленности [ править ]

Криптон-85 используется в дуговых разрядных лампах, обычно используемых в индустрии развлечений для больших пленочных светильников HMI, а также в газоразрядных лампах высокой интенсивности . [13] [14] [15] [16] [17] Присутствие криптона-85 в газоразрядной трубке ламп может облегчить воспламенение ламп. [14] Ранние экспериментальные разработки освещения криптона-85 включали железнодорожный сигнальный фонарь, разработанный в 1957 году [18], и световой знак шоссе, установленный в Аризоне в 1969 году. [19] Капсула из криптона-85 в настоящее время используется сервером случайных чисел HotBits (намек на радиоактивный элемент, являющийсяквантово-механический источник энтропии). [20]

Криптон-85 также используется для проверки компонентов самолетов на наличие мелких дефектов. Криптон-85 проникает в небольшие трещины, а затем его присутствие обнаруживается с помощью авторадиографии . Этот метод называется «визуализация проникающего газа криптона». Газ проникает через отверстия меньшего размера, чем жидкости, используемые при дефектоскопии красителя и флуоресцентном проникающем контроле . [21]

Криптон-85 использовался в электронных лампах регулятора напряжения с холодным катодом, таких как тип 5651. [22]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "WWW Таблица радиоактивных изотопов - Kr85" . Лаборатории Лоуренса Беркли, США. Архивировано из оригинала на 2015-06-11 . Проверено 30 мая 2015 .
  2. ^ М. Горден; и другие. (15 июля 2011 г.). "Завод Пинеллас - производственная доза окружающей среды rev1" (PDF) . ОРАУ . Проверено 30 мая 2015 .
  3. ^ Х. Сиверс (1991). «Обновление паспортов ядерных данных для A = 85». Таблицы ядерных данных . 62 : 271–325. Bibcode : 1991NDS .... 62..271S . DOI : 10.1016 / 0090-3752 (91) 80016-Y .
  4. ^ Б с д е ф г ч я К. Winger; и другие. (2005). «Новый сборник атмосферных запасов криптона с 1945 по 2000 год и его оценка в глобальной транспортной модели». JRNL радиоактивности окружающей среды . 80 (2): 183–215. DOI : 10.1016 / j.jenvrad.2004.09.005 . PMID 15701383 . 
  5. ^ a b c Дж. Альсведе; и другие. (2013). «Обновление и улучшение глобальной инвентаризации выбросов криптона-85». JRNL радиоактивности окружающей среды . 115 : 34–42. DOI : 10.1016 / j.jenvrad.2012.07.006 . PMID 22858641 . 
  6. ^ a b Telegadas, K .; Фербер, GJ (1975-11-28). «Атмосферные концентрации и инвентаризация криптона-85 в 1973 году». Наука . Американская ассоциация развития науки. 190 (4217): 882–883. Bibcode : 1975Sci ... 190..882T . DOI : 10.1126 / science.190.4217.882 . JSTOR 1741777 . 
  7. ^ Кумулятивные выходы деления . JEFF-3.1 Ядерная библиотека данных, JEFF Доклад 21, ОЭСР / NEA, Париж, Франция, 2006 . Август 2005 г. ISBN. 978-92-64-02314-7. Проверено 1 июня 2015 .
  8. ^ "US NRC: Справочная информация об аварии на Три-Майл-Айленде" . Комиссия по ядерному регулированию США. 2014-12-12 . Проверено 31 мая 2015 .
  9. ^ W. Lin; и другие. (2015). «Радиоактивное воздействие ядерной аварии на Фукусиме на атмосферу». Атмосферная среда . 102 : 311–322. Bibcode : 2015AtmEn.102..311L . DOI : 10.1016 / j.atmosenv.2014.11.047 .
  10. ↑ О. Росс; и другие. Моделирование атмосферного криптона-85 для оценки возможности обнаружения подпольной ядерной переработки (PDF) . Симпозиум по международным гарантиям: подготовка к будущим задачам проверки; Вена, Австрия); 1-5 ноября 2010 г. (Технический отчет). IAEA-CN-184.
  11. ^ Калиновский, Мартин Б .; Сарториус, Хартмут; Уль, Стефан; Вайс, Вольфганг (2004), «Выводы по выделению плутония из атмосферного криптона-85 , измеренного на различных расстояниях от перерабатывающего завода Карлсруэ», журнал окружающей среды Радиоактивности , 73 (2): 203-22, DOI : 10.1016 / j.jenvrad. 2003.09.002 , PMID 15023448 
  12. ^ Харрисон, RG; АпСимон, HM (1994-02-01). «Загрязнение Криптона-85 и атмосферное электричество». Атмосферная среда . 28 (4): 637–648. Bibcode : 1994AtmEn..28..637H . DOI : 10.1016 / 1352-2310 (94) 90041-8 .
  13. ^ Криптон-85 (PDF) . Spectragases.com (30 декабря 2004 г.). Проверено 25 июля 2013.
  14. ^ a b Типы ламп , Европейская федерация ламповых компаний, заархивировано из оригинала 06.11.2012 , получено 06.11.2012.
  15. ^ Ионизирующие вещества в осветительной продукции (PDF) , Европейская федерация ламповых компаний, 2009 г., заархивировано из оригинала (PDF) 06.11.2012 , получено 06.11.2012.
  16. ^ NRPB и GRS (2001), Транспортировка потребительских товаров, содержащих небольшие количества радиоактивных материалов (PDF) , Европейская комиссия, заархивировано из оригинала (PDF) 06 ноября 2012 г. , извлечено 06 ноября 2012 г.
  17. ^ Оценка радиологического воздействия при транспортировке и утилизации лампочек, содержащих тритий, криптон-85 и радиоизотопы тория , Агентство по охране здоровья, 2011 г., заархивировано из оригинала 06.11.2012 , извлечено 06.11.2012.
  18. ^ "Сделать сигнальный фонарь для рельсов с питанием от А в лабораториях D & RGW" . Стандард-экзаменатор Огдена . 1957-02-17 . Проверено 31 мая 2015 г. - через Newspapers.com.
  19. ^ Дэвис, Эл (1970-01-04). «Атомный знак здесь светится днем ​​и ночью» . Республика Аризона . Проверено 31 мая 2015 г. - через Newspapers.com.
  20. ^ "Совершенно случайно" . Проводной журнал . 11 (8). Август 2003 г.
  21. ^ Глатц, Джозеф. Визуализация газопроницаемого криптона - ценный инструмент для обеспечения структурной целостности компонентов авиационных двигателей . Американское общество неразрушающего контроля
  22. ^ 5651 Электронная трубка стабилизатора стабилизатора напряжения Sylvania . Oddmix.com (15 мая 2013 г.). Проверено 25 июля 2013.