Криптон-85 - Krypton-85

Криптон-85,85Kr
Общий
Символ85Kr
Именакриптон-85, Кр-85
Протоны36
Нейтронов49
Данные о нуклидах
Период полураспада10.756 лет
Продукты распада85Руб.
Изотопная масса84.9125273(21) ты
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 (85Kr) это радиоизотоп из криптон.

Оно имеет период полураспада 10,756 лет и максимум энергия распада из 687 кэВ.[1] Он распадается на стабильную рубидий -85. Наиболее часто его распад (99,57%) происходит по бета-частица выброс с максимальной энергией 687 кэВ и средняя энергия 251 кэВ. Второй по распространенности распад (0,43%) связан с испусканием бета-частиц (максимальная энергия 173 кэВ), за которым следует гамма-луч излучение (энергия 514 кэВ).[2] Другие моды распада имеют очень малую вероятность и излучают менее энергичные гаммы.[1][3]

С точки зрения радиотоксичность, 440 Бк 85Kr эквивалентно 1 Бк радон-222, без учета остальных цепочка распада радона.

Присутствие в атмосфере Земли

Среднесрочный
продукты деления
Опора:
Единица измерения:		т½
(а )		Урожай
(%)		Q *
(кэВ )		βγ *
155Европа4.760.0803252βγ
85Kr10.760.2180687βγ
113 кв.м.CD14.10.0008316β
90Sr28.94.5052826β
137CS30.236.3371176βγ
121 мSn43.90.00005390βγ
151См88.80.531477β

Натуральное производство

Криптон-85 производится в небольших количествах при взаимодействии космические лучи со стабильным криптон-84 в атмосфере. Природные источники поддерживают равновесный запас около 0,09 ПБк в атмосфере.[4]

Антропогенное производство

Однако по состоянию на 2009 г. общее количество в атмосфере оценивается в 5500 ПБк из-за антропогенных источников.[5] В конце 2000 года он оценивался в 4800 ПБк,[4] а в 1973 году - 1961 ПБк (53 мегакюри).[6] Самый важный из этих человеческих источников - переработка ядерного топлива.[4][5][6] При делении ядер на каждые 1000 делений образуется около трех атомов криптона-85; т.е. имеет выход деления 0,3%.[7] Большая часть или весь этот криптон-85 остается в отработанное ядерное топливо стержни; отработанное топливо при выгрузке из реактора содержит 0,13–1,8 ПБк / Мг криптона-85.[4] Часть этого отработавшего топлива переработанный. Текущая ядерная переработка высвобождает газообразный 85Kr в атмосферу при растворении отработавшего топлива. В принципе, можно было бы улавливать и хранить этот газ криптона как ядерные отходы или для использования. Совокупное глобальное количество криптона-85, высвобожденного в результате деятельности по переработке, оценивается в 10 600 ПБк по состоянию на 2000 год.[4] Указанный выше глобальный инвентарь меньше этого количества из-за радиоактивного распада; меньшая часть растворяется в глубоких океанах.[4]

Другие искусственные источники вносят небольшой вклад в общее количество. Атмосферный испытания ядерного оружия высвободил примерно 111–185 ПБк.[4] Авария 1979 г. Атомная электростанция Три-Майл-Айленд высвободило около 1,6 ПБк (43 кКи).[8] В Чернобыльская авария выпущено около 35 ПБк,[4][5] и Авария на Фукусима-дайити высвободило примерно 44–84 ПБк.[9]

Средняя атмосферная концентрация криптона-85 составляла примерно 0,6 Бк / м3.3 в 1976 г. и увеличилась примерно до 1,3 Бк / м3 по состоянию на 2005 год.[4][10] Это приблизительные глобальные средние 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 скрытого выделения плутония.[11]

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

Использование в промышленности

Криптон-85 используется в дуговых разрядных лампах, обычно используемых в индустрии развлечений для больших пленочных светильников HMI, а также газоразрядные лампы высокой интенсивности.[13][14][15][16][17] Наличие криптона-85 в газоразрядной трубке ламп может облегчить воспламенение ламп.[14] Первые экспериментальные разработки осветительных приборов на криптоне-85 включали железнодорожный сигнальный фонарь, разработанный в 1957 году.[18] и световой знак шоссе, установленный в Аризона в 1969 г.[19] Капсула с криптоном-85 в настоящее время используется сервер случайных чисел HotBits (намек на радиоактивный элемент быть квантово-механический источник энтропии).[20]

Криптон-85 также используется для проверки компонентов самолетов на наличие мелких дефектов. Криптон-85 может проникать в небольшие трещины, а затем его присутствие обнаруживается авторадиография. Метод называется «визуализация проникающего газа криптона». Газ проникает через отверстия меньшего размера, чем жидкости, используемые в краситель пенетрантный контроль и флуоресцентный проникающий контроль.[21]

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

Рекомендации

  1. ^ а б "WWW Таблица радиоактивных изотопов - Kr85". Лаборатории Лоуренса Беркли, США. Архивировано из оригинал на 2015-06-11. Получено 2015-05-30.
  2. ^ М. Горден; и другие. (15 июля 2011 г.). "Завод Пинеллас - производственная доза окружающей среды rev1" (PDF). ОРАУ. Получено 2015-05-30.
  3. ^ Х. Сиверс (1991). «Обновление паспортов ядерных данных для A = 85». Таблицы ядерных данных. 62: 271–325. Bibcode:1991НДС .... 62..271С. Дои:10.1016 / 0090-3752 (91) 80016-У.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я К. Вингер; 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. Дои:10.1016 / j.jenvrad.2004.09.005. PMID  15701383.
  5. ^ а б c Дж. Альсведе; и другие. (2013). «Обновление и улучшение глобальной инвентаризации выбросов криптона-85». JRNL радиоактивности окружающей среды. 115: 34–42. Дои:10.1016 / j.jenvrad.2012.07.006. PMID  22858641.
  6. ^ а б Телегадас, К .; Фербер, Г. Дж. (1975-11-28). «Атмосферные концентрации и инвентаризация криптона-85 в 1973 году». Наука. Американская ассоциация развития науки. 190 (4217): 882–883. Bibcode:1975Научный ... 190..882Т. Дои:10.1126 / science.190.4217.882. JSTOR  1741777.
  7. ^ Кумулятивные выходы деления. Библиотека ядерных данных JEFF-3.1, Отчет JEFF 21, ОЭСР / АЯЭ, Париж, Франция, 2006 г.. Август 2005 г. ISBN  978-92-64-02314-7. Получено 2015-06-01.
  8. ^ "СРН США: справочная информация об аварии на Три-Майл-Айленде". Комиссия по ядерному регулированию США. 2014-12-12. Получено 2015-05-31.
  9. ^ W. Lin; и другие. (2015). «Радиоактивное воздействие аварии на Фукусиме на атмосферу». Атмосферная среда. 102: 311–322. Bibcode:2015AtmEn.102..311L. Дои: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.CS1 maint: лишняя пунктуация (связь)
  11. ^ Калиновский, Мартин Б .; Сарториус, Хартмут; Уль, Стефан; Вайс, Вольфганг (2004), «Выводы по выделению плутония из атмосферного криптона-85, измеренные на различных расстояниях от перерабатывающего завода в Карлсруэ», Журнал экологической радиоактивности, 73 (2): 203–22, Дои:10.1016 / j.jenvrad.2003.09.002, PMID  15023448
  12. ^ Harrison, R.G .; АпСимон, Х. М. (1 февраля 1994 г.). «Загрязнение Криптона-85 и атмосферное электричество». Атмосферная среда. 28 (4): 637–648. Bibcode:1994AtmEn..28..637H. Дои:10.1016/1352-2310(94)90041-8.
  13. ^ Криптон-85 (PDF). Spectragases.com (30 декабря 2004 г.). Проверено 25 июля 2013.
  14. ^ а б Типы ламп, Европейская федерация ламповых компаний, архив из оригинал на 2012-11-06, получено 2012-11-06
  15. ^ Ионизирующие вещества в осветительной продукции (PDF), Европейская федерация ламповых компаний, 2009 г., архив из оригинал (PDF) на 2012-11-06, получено 2012-11-06
  16. ^ НРПБ и ГРС (2001 г.), Перевозка товаров народного потребления, содержащих небольшие количества радиоактивных материалов (PDF), Европейская комиссия, архив из оригинал (PDF) на 2012-11-06, получено 2012-11-06
  17. ^ Оценка радиологического воздействия при транспортировке и утилизации лампочек, содержащих тритий, криптон-85 и радиоизотопы тория, Агентство по охране здоровья, 2011 г., архивировано с оригинал на 2012-11-06, получено 2012-11-06
  18. ^ "Сделать сигнальный фонарь для рельсов с питанием от А в лабораториях D & RGW". Стандард-экзаменатор Огдена. 1957-02-17. Получено 2015-05-31 - через Newspapers.com.
  19. ^ Дэвис, Эл (1970-01-04). «Атомный знак здесь светится днем ​​и ночью». Республика Аризона. Получено 2015-05-31 - 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 Sylvania регулятор напряжения стабилизатор электронная трубка. Oddmix.com (15 мая 2013 г.). Проверено 25 июля 2013.