Технология реализуется  в виде установок, предназначенных  для переработки твердых и  жидких радиоактивных отходов (рис.2.5).

    

Рис. 2.4. Принципиальная технологическая схема установки плазменно-термической переработки радиоактивных материалов, предназначенной для концентрации радиоактивных изотопов в составе стеклоподобного шлака

     Метод радиоактивных индикаторов прошел путь от проверки основной идеи до широкого внедрения в самые различные области народного хозяйства.

     Этот  метод зарекомендовал себя как уникальный метод исследования веществ и процессов, по чувствительности и точности не уступающий, а часто и превосходящий традиционные методы.

3. Инновации в производстве  ионизирующих излучений и радиоактивности

 

      Инновация - это идея, имеющая своей целью обрести экономическое содержание и быть востребованной обществом.

      Инновационная деятельность - это процесс осуществления инноваций. Она охватывает создание и внедрение:

      - новой продукции; 

      - новых технологических процессов  и форм организации производства;

      - нового рынка; 

      - новых процессов управления и  решения социально-экономических  задач, соответствующих им финансовых  инструментов и организационных  структур;

      - новых предпочтений человека  в духовной сфере;

      Рассмотрим  устройство, которое используется: в качестве автономного источника электрической энергии, например, в районах Крайнего Севера, подводных лодках, маяках. Сущность изобретения: в центре герметичного вакуумированного кожуха расположена плита, выполненная из композитного материала, содержащего отработанное ядерное топливо. По обеим сторонам пластины параллельно ей установлены металлические экраны. Перед экранами под углом к их поверхности установлены жалюзи в виде конденсаторных пластин, находящихся под напряжением. Электроны, выходящие из плиты, проходят между пластинами жалюзи и создают электрический заряд на поверхности экранов. Электрический заряд с помощью токосъемников через переключатель фаз передается на первичную обмотку трансформатора, на вторичной обмотке которого индуцируется выходной ток. При этом жалюзи защищают поверхность экранов от  -излучения. Технический результат заключается в полезном использовании отходов атомной промышленности и создании компактного автономного источника электрической энергии. Описание. Предлагается электрический элемент, в котором источником энергии является плита, выполненная из композитных материалов, взятых от отработанных радиоактивных стержней атомных реакторов. Устройство может быть использовано как источник электрической энергии в районах Крайнего Севера, маяках, экспедициях на подводных лодках. Упомянутый элемент работает только на изотопах Po-Be, как не дающих - лучей. Источник энергии маломощный. Целью предлагаемого устройства является использование отработанных радиоактивных материалов, повышение КПД и параметров тока. Указанная цель достигается тем, что радиоактивный излучатель выполнен в виде плит из композитных радиоактивных материалов, экран оборудован жалюзи в виде конденсатора, а источник тока оборудован трансформатором с двойной катушкой, намотанной в зеркальной симметрии, и переключателем фаз.                  Устройство имеет следующую конструкцию (рис. 3.1).

        

Рис. 3.1. Схема автономного источника электрической энергии 

      В герметичном кожухе 1, облицованном свинцовой оболочкой, выкачан воздух, вакуум поддерживается автоматически через эжектор 2.В центре кожуха 1 установлена плита 3, изготовленная из композитного материала, из радиоактивных изотопов, полученных от отработанных стержней атомных реакторов в композиции со связующим веществом. По обеим сторонам плиты 3 /излучателя/ параллельно ей установлены экраны 4 в виде конденсаторных пластин 5. В пространстве между излучателем 3 и экранами 4 установлены жалюзи 6 в виде конденсатора, находящегося постоянно под напряжением. От экранов 4 идут токосъемники 7, 7', направленные в входные спирали трансформатора 8.Обе спирали установлены в зеркальной симметрии друг к другу, концы спиралей заземлены через резисторы 9.Токосъемники 7, 7' проходят через роторный переключатель фаз 10, выполненный в виде диска из диэлектрика с металлическими контактными пластинами 11. Диск имеет привод с частотой вращения 17 об/с. Металлические пластины установлены на равном друг от друга расстоянии и занимают сектор в 60o.Таким образом, при вращении 17 об/с контактные пластины переключают фазы с частотой 50 герц. Устройство работает следующим образом: от излучателя 3 перпендикулярно его поверхности излучаются альфа-, бета- лучи. Бета - лучи, попадая в электрическое поле между пластинами жалюзи 6, отклоняются от прямолинейного движения, проскакивают в канале между крыльями жалюзи. Электроны, соударяясь с поверхностью металлического экрана, внедряются в его поверхность, придавая электрический заряд конденсатору 5.С конденсатора 5 токосъемниками 7, 7' заряд передается на витки трансформатора 8, где на вторичной обмотке трансформатора индукцируется выходной ток. Для того чтобы ток был переменным с частотой 50 герц, на пути токосъемника 7, 7' установлен переключатель фаз 10, который при помощи контактных пластин 11 переключает поочередно то один, то другой токосъемник и таким образом на обмотках первичных трансформаторов, расположенных в зеркальной симметрии, проходят токи в противоположных направлениях с частотой 50 герц. бета- лучи, попадая в электрическое поле между пластинами жалюзи 6, не отклоняются, а идут прямолинейно, прямо на поверхность пластин жалюзи, которые имеют свинцовую прокладку и поглощаются на их поверхности. Таким образом, жалюзи выполняют роль фильтра, задерживающего альфа - лучи и пропускающего ветта- лучи на экране 4.Пластины жалюзи состоят из трех слоев: два слоя из металла и между ними слой диэлектрика (изолятора). Атомный электрический элемент, состоящий из радиоактивного источника и экрана, заключенных в кожух под вакуумом, отличающийся тем, что радиоактивный источник выполнен в виде пластины из композитного материала, отработанного урана, а экран-источник электричества оборудован жалюзи в виде заряженных пластин конденсатора, направленных под углом к поверхности экрана, оборудованного трансформатором с двойной катушкой в зеркальной симметрии и переключателем фаз. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение 

     Основные  направления использования радиоактивности были указаны еще Марией и Пьером Кюри, однако исследованиям в этой области препятствовало отсутствие достаточного количества радионуклидов. Широкое применение радионуклиды нашли только после развития ядерной энергетики. Начиная с 1948 г. в Советском Союзе было освоено промышленное производство радионуклидов, в том числе искусственных, не встречающихся в природе. Это позволило обеспечить народное хозяйство в достаточном количестве радиоактивными элементами и источниками радиоактивных излучений, а также соединениями, меченными радиоизотопами.

     В машиностроении МРИ используют для определения износа при трении, изучения процессов коррозии и эрозии металлов, механизма действия ингибиторов, контроля качества антикоррозионных покрытий и др. В дальнейшем будут приведены многочисленные примеры использования меченых атомов для изучения процессов приготовления полимерных материалов и красителей, изделий резиновой и целлюлозно-бумажной промышленности, при получении сплавов, цемента и силикатов, смазок и других продуктов. Радионуклиды могут применяться практически в любой отрасли народного хозяйства.

     Особое  значение МРИ приобрел для биологии и медицины, при поиске путей повышения  продуктивности сельского хозяйства. Прежде всего следует отметить роль метода в изучении питания растений. Радиоактивные индикаторы позволяют установить пути и скорость обмена веществ, оценить эффективность действия удобрений и выяснить преимущества различных способов их введения. Были подобраны условия внекорневой подкормки растений, показано влияние различных агротехнических мероприятий на образование корневой системы растений. С помощью МРИ можно установить влияние свойств почв на развитие растений и скорость их роста, определить скорость и направление движения воды и солей в почвах, а также при почвенно-мелиоративных исследованиях установить наилучший поливной режим культур. В животноводстве МРИ используют для определения эффективности кормов, значения их составных частей при питании сельскохозяйственных животных, а также повышения продуктивности производства молока, масла, мяса, шерсти.

     В ветеринарии метод применяется  при диагностике, профилактике и  терапии, а также при поисках  новых путей борьбы с заболеваниями.

     Особую  роль МРИ играет при выяснении механизма основного процесса образования органических веществ на нашей планете фотосинтеза и поиске возможностей управления им. Эти исследования наметили новые пути к повышению урожайности и общему росту сельскохозяйственного производства.

     Общеизвестна  зависимость производительности сельского  хозяйства от болезней растений, болезнетворных бактерий, вирусов, грибков, вредных  насекомых. Метод позволяет определять дальность и пути миграции вредителей полезных растений, устанавливать условия их питания, находить новые меры борьбы с вредными насекомыми и болезнями.

     Решение многих практических задач, создание новых технологических процессов и материалов новой техники было выполнено на основании исследований методом радиоактивных индикаторов, что значительно ускорило процесс внедрения исследований в производство [3]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованных источников 

1. Александров, А.В., Колбасов, A.M. Радиоизотопные исследования для защиты подземных вод от загрязнений [Текст] / А.В. Александров, А.М. Колбасов.. - М.: Энергоатомиздат, 2003. – 126 с.
2. Андреев, СВ., Евлахова А.А., Мартене Б.К. и др.//Радиоактивные изотопы в защите растений [Текст] / С.В. Андреев, А.А. Евлахова, Б.К. Мартене. - М.: Колос, 2000. – 98 с.
3. Боровой, А.П. Искусственная радиоактивность [Текст] /  А.П. Боровой // Квант. – 2008. - №10. – С. 12
4. Бурмистенко, Ю.Н. Фотоядерный анализ состава вещества [Текст] / Ю.Н. Бурмистенко. - М.: Энергоатомиздат, 1996. – 220 с.
5. Васильев, В.П. Радиоактивные изотопы в электронной технике [Текст] / В.П. Васильев. - М.: Атомиздат, 1995. – 176 с.
6. Громов, В.В., Москвин, А.И., Сапожников, Ю.А. Техногенная радиоактивность Мирового океана [Текст] / В.В. Громов, А.И. Москивн, Ю.А. Сапожников. - М.: Энергоатомиздат, 1995. – 73 с.
7. Грузин, П.Л., Бабикова, Ю.Ф., Федоров, Г.Б. Применение радиоизотопов и излучений в металлургии железа // ЦНИИ информации и технико-экономических исследований [Текст] / П.Л. Грузин, Ю.Ф. Бабикова, Г.Б. Федоров. - М., 1998. – 238 с.
8. Егоров, Е.В., Макарова, СБ. Ионный обмен в радиохимии [Текст] / Е.В. Егоров, С.Б. Макарова. - М.: Атомиздат, 1996. – 220 с.
9. Заборенко, К.Б. Применение метода радиоактивных индикаторов в народном хозяйстве [Текст] / К.Б. Заборенко. – М.: Энергоатомаиздаи, 2008. – 150 с.
10. Золотов, Ю.А., Кузьмин, Н.М. Концентрирование микроэлементов [Текст] / Ю.А. Золотов, Н.М. Кузьмин. - М.: Химия, 1995. – 165 с.
11. Использование радиоактивных методов в промышленности: Сб. статей/ Под ред. А.П. Любченко. - М.: Атомиздат, 2005. – 254 с.
12. Исследования по химии, технологии и применению радиоактивных веществ: Межвузовский сб. трудов / Под ред. В.М. Серова. - Л., 2001. – 200 с.
13. Истомин, П.Н. Радионуклиды [Текст] / П.Н. Истомин // Квант. – 2006. - №5. – С. 9
14. Каушанский, Д.А. Энергия атома - сельскому хозяйству [Текст] / Д.А. Каушанский. - М : Атомиздат 1998. – 164 с.
15. Келлер, К. Радиохимия: Пер. с нем. [Текст] /  К. Келлер. - М.: Атомиздат. 1998. – 254 с.
16. Круглой, Л.К., Рудик, А.П. Реакторное производство радиоактивных нуклидов [Текст] / Л.К. Круглой, А.П. Рудик. - М.: Энергоатомиздат, 2005. – 77 с.
17. Лахании, В.В. Применение радиоактивных изотопов в судовом машиностроении [Текст] / В.В. Лахани. - Л.: Судостроение, 1991. – 89 с.
18. Нефедов, В.Д., Текстер, Е.Н., Торопова М.А. Радиохимия [Текст] / В.Д. Нефедов, Е.Н. Текстер, М.А. Торопова. - М.: Высшая школа, 2007. – 123 с.
19. Осмачкин, А.Б. Радиоизотопные методы в строительстве [Текст] / А.Б. Осмачикн. - М.: Стройиздат, 2007. – 302 с.
20. Перцовский, Е.С. и др. Применение радионуклидов и излучений в пищевой промышленности [Текст] / Е.С. Перцовский. - М.: Атомиздат, 2000. – 287 с.
21. Понамарчук, С.Г. Радиоиндикаторные методы на железнодорожном транспорте [Текст] / С.Г. Понамарчук // Наука и жизнь. - 2008. - №10. – С. 15
22. Радиоактивные индикаторы в химии / Под ред. В.Б. Лукьянова. - М.: Высшая школа, 1995. – 154 с.
23. Ростовцев, СТ., Симонов, В.К. Применение радиоактивных изотопов для исследования в металлургических процессах [Текст] / С.Т. Ростовцев, В.К.Симонов. - Днепропетровск: Изд-во Днепропетровского металлургического ин-та, 2003. – 320 с.
24. Сидоркин, В.П. Метод радиоактивных индикаторов [Текст] / В.П. Сидоркин // Наука и жизнь. - 2007. - №2. – С. 15
25. Скребцов, А.Н. Радиоактивные изотопы и излучения в сталеплавильных процессах [Текст] / А.Н. Скребуов. - М.: Металлургия, 2002. – 156 с.
26. Соколов, В. А. Генераторы короткоживущих радиоактивных изотопов [Текст] / В.А. Соколов. - М.: Просвещение, 1995. – 120 с.
27. Торопченов, А.Н., Тихонов, Г.М. Радиоактивные индикаторы в исследованиях на железнодорожном транспорте [Текст] / А.Н. Торопченов, Г.М. Тихонов. - М.: Энергоиздат, 1995. – 165 с.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Приложения