Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Отын шаңдары – жаңа немесе пайдаланылған ядролық отынның ыстық, микроскопиялық бөлшектері. Олар кішкентай болса да, күшті радиоактивті болып келеді. Отын бөлшектерінің мөлшері шамамен 10 микрометр, олар бета және гамма сәулеленуінің күшті көзі, ал альфа сәулеленуінің әлсіз көзі болып табылады. Альфа және бета сәулеленуі арасындағы айырмашылық (альфа белсенділігі әдетте бетадан 100–1000 есе әлсіз, сондықтан бөлшек оң зарядталған бөлшектерге қарағанда теріс зарядталған бөлшектерді көп жоғалтады) бөлшекте оң электростатикалық зарядтың жиналуына алып келеді, бұл бөлшектің бір беттен екінші бетке "секіруіне" және оңай ауаға таралуына себеп болады. Отын шаңдары әдетте уран-238-ге бай және оларда ерімейтін бөліну өнімдері көптеп кездеседі. Олардың жоғары бета белсенділігіне байланысты, оларды Гайгер санағышымен анықтауға болады. Олардың гамма-сәуле шығарылымы гамма-спектрометр арқылы олардың изотоптық құрамын (соның салдарынан жасын және тегін) талдауға мүмкіндік береді. Отын шаңдары адам денесіне еніп кетсе өте қауіпті болуы мүмкін, бірақ әдетте денеде теңдей тараған радиоактивті материалдан қауіптірек деп есептелмейді. Бірақ, егер шаң көздің мүйіз қабығы сияқты аса сезімтал органға еніп кетсе немесе өкпеге жұтылса, бұл ерекше жағдай. Отын шаңдарының пайда болуының ең көп кездесетін себебі – ядролық отынды қоршап тұрған қаптаманың жарылуы немесе жарылуы (бұл "отын штығының бұзылуы" деп белгілі), бұл отын бөлшектерінің шығуына және салқындатқыш судың отын таяғына енуіне мүмкіндік береді, бұл процесті одан әрі жеделдетеді. Сумен салқындатылатын реакторларда бұл цирконий қорытпасынан жасалған қаптаманың салқындату суымен реакцияласуына байланысты болуы мүмкін, нәтижесінде сутек пайда болады. Сутек қаптама материалға сіңірілуі мүмкін, бұл сутек эмбриттелмелігіне (водородное охрупчивание) әкеледі. Эмбриттелген қаптамалар нашар пластикалық және жарылуға бейім. Заманауи реакторларда отын жиналымдарын мұқият бақылау, отынның пайдалану мерзімін шектеу және гидридтердің пайда болуына қарсы тұратын қорытпаларды қолдану арқылы бұл процеске жол берілмейді.
Fuel fleas are microscopic hot particles of new or spent nuclear fuel. While small, they tend to be intensely radioactive. The fuel particles, the size about 10 micrometers, are a strong source of beta and gamma radiation and a weaker source of alpha radiation. The disparity between alpha and beta radiation (alpha activity is typically 100–1000 times weaker than beta, so the particle loses much more negatively charged particles than positively charged ones) leads to buildup of positive electrostatic charge on the particle, causing the particle to "jump" from surface to surface and easily become airborne. Fuel fleas are typically rich in uranium 238 and contain an abundance of insoluble fission products. Due to their high beta activity, they can be detected by a Geiger counter. Their gamma output can allow analysis of their isotope composition (and therefore their age and origin) by a gamma ray spectrometer. Fuel fleas can be very dangerous if they become embedded within a person's body, but are generally not considered more dangerous than an equal amount of radioactive material evenly distributed throughout the body. An exception would be if the flea was embedded in a particularly vulnerable organ such as the cornea of the eye or inhaled into the lungs. The most likely cause of fuel fleas is when the cladding surrounding the nuclear fuel becomes ruptured or cracked (known as "fuel pin failure"), allowing the fuel particles to escape and allowing the coolant to enter the fuel rod, further accelerating the process. In water cooled reactors, this can be due to the reaction of the zirconium alloy cladding with the cooling water, which produces hydrogen. The hydrogen can be absorbed into the cladding material, resulting in hydrogen embrittlement. Embrittled cladding is less ductile and more susceptible to cracking. This process is avoided in modern reactors by carefully monitoring the fuel assemblies, limiting operating lifetime of the fuel, and by using alloys developed to resist hydride formation.