Радиационное поражение

Радиационное повреждение — это воздействие ионизирующего излучения на физические объекты, включая неживые структурные материалы. Оно может быть как вредным, так и полезным для материалов.

Радиобиология изучает воздействие ионизирующего излучения на живые существа , включая влияние радиации на здоровье человека . Высокие дозы ионизирующего излучения могут вызывать повреждения живой ткани , такие как радиационные ожоги , и вредные мутации , такие как превращение клеток в раковые , а также могут приводить к проблемам со здоровьем, таким как радиационное отравление .

Причины

Это излучение может принимать несколько форм:

• Космические лучи и последующие энергичные частицы, возникающие при их столкновении с атмосферой и другими материалами.
• Радиоактивные дочерние продукты ( радиоизотопы ), образующиеся при столкновении космических лучей с атмосферой и другими материалами, включая живые ткани.
• Энергичные пучки частиц из ускорителя частиц .
• Энергичные частицы или электромагнитное излучение ( рентгеновские лучи ), высвобождаемые при столкновении таких частиц с мишенью, как в рентгеновском аппарате или случайно при использовании ускорителя частиц.
• Частицы или различные типы лучей, высвобождаемые при радиоактивном распаде элементов, которые могут быть естественными, созданными столкновениями ускорителей или созданными в ядерном реакторе . Они могут быть изготовлены для терапевтического или промышленного использования или быть случайно выпущены в результате ядерной аварии , или намеренно выпущены грязной бомбой , или выпущены в атмосферу, на землю или в океан в результате взрыва ядерного оружия для ведения войны или ядерных испытаний .

Воздействие на материалы и устройства

Радиация может оказывать как пагубное, так и благоприятное воздействие на материалы и устройства:

• Заставляя материалы становиться радиоактивными (в основном путем нейтронной активации или в присутствии высокоэнергетического гамма-излучения путем фотораспада ).
• Путем ядерной трансмутации элементов внутри материала, включая, например, образование водорода и гелия, что в свою очередь может изменить механические свойства материалов и вызвать разбухание и охрупчивание.
• Радиолизом (разрывом химических связей) внутри материала, что может ослабить его, вызвать его набухание, полимеризацию, способствовать коррозии, вызывать ухудшение, способствовать растрескиванию или иным образом изменять его желаемые механические, оптические или электронные свойства. С другой стороны, радиолиз также может использоваться для индуцирования сшивания полимеров, что может укрепить их или сделать их более устойчивыми к воде.
• Образуя реакционноспособные соединения, воздействующие на другие материалы (например, растрескивание озона озоном, образующимся при ионизации воздуха).
• Ионизацией , вызывая электрический пробой, особенно в полупроводниках , используемых в электронном оборудовании, с последующими токами, вызывающими ошибки в работе или даже необратимо повреждающими устройства. Устройства, предназначенные для сред с высоким уровнем радиации, таких как ядерная промышленность и внеатмосферные (космические) применения, могут быть сделаны радиационно -стойкими к таким эффектам посредством конструкции, выбора материалов и методов изготовления.
• Введением легирующих примесей или дефектов путем ионной имплантации для изменения их электрических характеристик желаемым образом.
• Для лечения рака с помощью электронного, гамма- или ионного облучения или с помощью бор-нейтронной захватной терапии .

Многие из эффектов воздействия радиации на материалы возникают в результате каскадных столкновений и изучаются в рамках радиационной химии .

Воздействие на металлы и бетон

Радиация может оказывать вредное воздействие на твердые материалы, поскольку она может ухудшить их свойства, так что они больше не будут механически прочными. Это вызывает особую озабоченность, поскольку может значительно повлиять на их способность работать в ядерных реакторах и является предметом внимания радиационной материаловедения , которое стремится смягчить эту опасность.

В результате их использования и воздействия радиации, воздействие на металлы и бетон являются особыми областями изучения. Для металлов воздействие радиации может привести к радиационному упрочнению, которое укрепляет материал, в то же время впоследствии охрупчивая его (снижая ударную вязкость , что позволяет произойти хрупкому разрушению ). Это происходит в результате выбивания атомов из их узлов решетки как через первоначальное взаимодействие, так и через результирующий каскад повреждений, что приводит к созданию дефектов, дислокаций (аналогично упрочнению при обработке и дисперсионному упрочнению ). Было показано, что проектирование границ зерен посредством термомеханической обработки смягчает эти эффекты, изменяя режим разрушения с межзеренного (происходящего вдоль границ зерен) на трансзернистый. Это увеличивает прочность материала, смягчая охрупчивающий эффект радиации. ^[1] Радиация также может привести к сегрегации и диффузии атомов внутри материалов, что приводит к фазовой сегрегации и пустотам, а также усиливает эффекты коррозионного растрескивания под напряжением за счет изменений как в химии воды, так и в микроструктуре сплава. ^{[2] [3]}

Поскольку бетон широко используется при строительстве атомных электростанций, где он обеспечивает структуру, а также удерживает радиацию, воздействие радиации на него также представляет большой интерес. В течение своего срока службы бетон будет изменять свойства естественным образом из-за своего обычного процесса старения, однако ядерное воздействие приведет к потере механических свойств из-за разбухания бетонных заполнителей и, таким образом, к повреждению основного материала. Например, биологическая защита реактора часто состоит из портландцемента , в который добавляются плотные заполнители для уменьшения потока излучения через экран. Эти заполнители могут разбухать и делать экран механически ненадежным. Многочисленные исследования показали снижение как прочности на сжатие, так и прочности на растяжение, а также модуля упругости бетона при дозировке около 1019 ^{нейтронов} на квадратный сантиметр. ^[4] Было также показано, что эти тенденции существуют в железобетоне , композите из бетона и стали. ^[5]

Знания, полученные в ходе текущих анализов материалов в реакторах деления в отношении влияния температуры, дозы облучения, состава материалов и обработки поверхности, будут полезны при проектировании будущих реакторов деления, а также при разработке термоядерных реакторов . ^[6]

Твердые тела, подвергающиеся воздействию радиации, постоянно бомбардируются частицами высокой энергии. Взаимодействие между частицами и атомами в решетке материалов реактора вызывает смещение атомов. ^[7] В ходе длительной бомбардировки некоторые атомы не останавливаются в узлах решетки, что приводит к образованию дефектов . Эти дефекты вызывают изменения в микроструктуре материала и в конечном итоге приводят к ряду радиационных эффектов.

Случай радиационного поражения

1. Взаимодействие энергичной падающей частицы с атомом решетки
2. Передача кинетической энергии атому решетки, приводящая к возникновению первичного смещения атома.
3. Смещение атома из его узла решетки
4. Движение атома через решетку, создающее дополнительные смещенные атомы.
5. Создание каскада смещений (совокупность точечных дефектов, созданных первичным смещением атома)
6. Прекращение смещения атома как междоузельного

Сечение излучения

Вероятность взаимодействия между двумя атомами зависит от сечения тепловых нейтронов (измеряется в барнах ). При макроскопическом сечении ( где — микроскопическое сечение, а — плотность атомов в мишени) и скорости реакции (где — поток пучка) вероятность взаимодействия становится . ^{[ необходимо разъяснение ]} Ниже перечислены сечения обычных атомов или сплавов. ${\displaystyle \Sigma =\sigma \rho _{A}}$ ${\displaystyle \sigma }$ ${\displaystyle \rho _{A}}$ ${\displaystyle R=\Phi \Sigma =\Phi \sigma \rho _{A}}$ ${\displaystyle \Phi }$ ${\textstyle P\,dx=N_{j}\sigma (E_{i})\,dx=\Sigma \,dx}$

Тепловые нейтронные поперечные сечения (Барн) ^[8]

Микроструктурная эволюция под воздействием облучения

Микроструктурная эволюция в материале обусловлена ​​накоплением дефектов в течение периода постоянного облучения. Это накопление ограничивается рекомбинацией дефектов, кластеризацией дефектов и аннигиляцией дефектов в стоках. Дефекты должны термически мигрировать в стоки и при этом часто рекомбинировать или прибывать в стоки для рекомбинации. В большинстве случаев D _rad = D _v C _v + D _i C _i >> D _therm , то есть движение интерстициалов и вакансий по всей решеточной структуре материала в результате облучения часто перевешивает термическую диффузию того же материала.

Одним из последствий потока вакансий к стокам является соответствующий поток атомов от стока. Если вакансии не уничтожаются или не рекомбинируются перед сбором в стоках, они образуют пустоты. При достаточно высокой температуре, в зависимости от материала, эти пустоты могут заполняться газами от разложения сплава, что приводит к разбуханию материала. ^[9] Это огромная проблема для чувствительных к давлению или ограниченных материалов, которые находятся под постоянной радиационной бомбардировкой, например, реакторов с водой под давлением . Во многих случаях поток излучения нестехиометричен, что вызывает сегрегацию внутри сплава. Этот нестехиометрический поток может привести к значительному изменению локального состава вблизи границ зерен, ^[10] где движение атомов и дислокаций затруднено. Когда этот поток продолжается, обогащение растворенного вещества в стоках может привести к осаждению новых фаз.

Термомеханические эффекты облучения

Закалка

Радиационное упрочнение представляет собой упрочнение рассматриваемого материала путем введения кластеров дефектов, комплексов примесей и дефектов, петель дислокаций, линий дислокаций, пустот, пузырей и выделений. Для сосудов под давлением особую озабоченность вызывает потеря пластичности, которая возникает в результате повышения твердости.

Охрупчивание

Радиационное охрупчивание приводит к снижению энергии разрушения из-за снижения деформационного упрочнения (поскольку упрочнение уже происходит во время облучения). Это мотивируется очень похожими причинами, которые вызывают радиационное упрочнение: развитие кластеров дефектов, дислокаций, пустот и выделений. Изменения в этих параметрах затрудняют прогнозирование точного количества охрупчивания ^[11], но обобщенные значения для измерения показывают предсказуемую последовательность.

Слизняк

Тепловая ползучесть в облученных материалах незначительна по сравнению с ползучестью при облучении, которая может превышать 10−6 ^сек − ¹ . ^[12] Механизм заключается не в повышении коэффициентов диффузии, как можно было бы предположить из-за повышенной температуры, а во взаимодействии между напряжением и развивающейся микроструктурой. Напряжение вызывает зарождение петель и вызывает преимущественное поглощение интерстициалов на дислокациях, что приводит к распуханию. ^[13] Распухание в сочетании с охрупчиванием и закалкой может иметь катастрофические последствия для любого ядерного материала под значительным давлением.

Рост

Рост в облученных материалах вызван разницей в анизотропии диффузии (DAD). Это явление часто встречается в цирконии, графите и магнии из-за их природных свойств.

Проводимость

Тепловая и электрическая проводимость зависят от переноса энергии через электроны и решетку материала. Дефекты в решетке и замена атомов посредством трансмутации нарушают эти пути, что приводит к снижению обоих типов проводимости из-за радиационного повреждения. Величина снижения зависит от доминирующего типа проводимости (электронная или закон Видемана-Франца , фононная) в материале и деталей радиационного повреждения и поэтому все еще трудно предсказать.

Воздействие на полимеры

Радиационное повреждение может повлиять на полимеры, которые находятся в ядерных реакторах, медицинских приборах, электронной упаковке и аэрокосмических деталях, а также на полимеры, которые подвергаются стерилизации или облучению для использования в пищевой и фармацевтической промышленности. ^{[14] [15]} Ионизирующее излучение также может быть использовано для преднамеренного усиления и изменения свойств полимеров. ^[16] Исследования в этой области были сосредоточены на трех наиболее распространенных источниках излучения, используемых для этих целей, включая гамма-излучение, электронный пучок и рентгеновское излучение. ^[17]

Механизмы радиационного повреждения различны для полимеров и металлов, поскольку дислокации и границы зерен не имеют реального значения в полимере. Вместо этого полимеры деформируются посредством движения и перестройки цепей, которые взаимодействуют посредством сил Ван-дер-Ваальса и водородных связей. При наличии высокой энергии, такой как ионизирующее излучение, ковалентные связи, которые соединяют сами полимерные цепи, могут преодолеть свои силы притяжения, образуя пару свободных радикалов . Затем эти радикалы участвуют в ряде реакций полимеризации, которые подпадают под классификацию радиационной химии . Сшивание описывает процесс, посредством которого углерод-центрированные радикалы на разных цепях объединяются, образуя сеть поперечных связей . Напротив, разрыв цепи происходит, когда углерод-центрированный радикал на полимерной основе реагирует с другим свободным радикалом, как правило, из кислорода в атмосфере, вызывая разрыв основной цепи. Свободные радикалы также могут вступать в реакции, которые прививают новые функциональные группы к основной цепи или ламинируют два полимерных листа без клея. ^[17]

Существует противоречивая информация об ожидаемых эффектах ионизирующего излучения для большинства полимеров, поскольку условия облучения имеют большое влияние. Например, мощность дозы определяет, как быстро образуются свободные радикалы и способны ли они диффундировать через материал для рекомбинации или участвовать в химических реакциях. ^[18] Соотношение сшивания и разрыва цепи также зависит от температуры, окружающей среды, присутствия кислорода по сравнению с инертными газами, источника излучения (изменение глубины проникновения) и от того, был ли полимер растворен в водном растворе. ^[15]

Сшивание и разрыв цепи оказывают разное воздействие на механические свойства. Облученные полимеры обычно подвергаются обоим типам реакций одновременно, но не обязательно в одинаковой степени. ^[19] Сшивание укрепляет полимер, предотвращая скольжение цепи, что фактически приводит к термореактивному поведению. Сшивание и разветвление приводят к более высокой молекулярной массе и полидисперсности. ^[18] Таким образом, эти полимеры, как правило, будут иметь повышенную жесткость, прочность на разрыв и предел текучести, ^[20] и пониженную растворимость. ^{[14] Хорошо известно, что} полиэтилен демонстрирует улучшенные механические свойства в результате сшивания, включая повышенную прочность на разрыв и пониженное удлинение при разрыве. ^[16] Таким образом, он имеет «несколько выгодных применений в таких разнообразных областях, как анкерные болты для горнодобывающей промышленности, армирование бетона, производство легких высокопрочных канатов и высокопроизводительных тканей». ^[14]

Напротив, реакции разрыва цепи ослабляют материал за счет уменьшения средней молекулярной массы цепей, так что прочность на растяжение и изгиб уменьшается, а растворимость увеличивается. ^[14] Разрыв цепи происходит в основном в аморфных областях полимера. Он может увеличить кристалличность в этих областях, облегчая повторную сборку коротких цепей. Таким образом, было замечено, что кристалличность увеличивается с дозой, ^[18] что приводит к более хрупкому материалу в макромасштабе. Кроме того, «газообразные продукты, такие как CO ₂ , могут быть захвачены в полимере, и это может привести к последующему образованию трещин и растрескиванию из-за накопленных локальных напряжений». ^[14] Примером этого явления являются материалы, напечатанные на 3D-принтере, которые часто являются пористыми в результате их конфигурации печати. ^​​[20] Кислород может диффундировать в поры и реагировать с оставшимися свободными радикалами, что приводит к охрупчиванию . ^[20] Некоторые материалы продолжают ослабевать в результате старения, поскольку оставшиеся свободные радикалы вступают в реакцию. ^[15]

Устойчивость этих полимеров к радиационному повреждению может быть улучшена путем прививки или сополимеризации ароматических групп, которые повышают стабильность и снижают реакционную способность, а также путем добавления антиоксидантов и наноматериалов , которые действуют как поглотители свободных радикалов. ^[19] Кроме того, полимеры с более высокой молекулярной массой будут более устойчивы к радиации. ^[18]

Воздействие на газы

Воздействие радиации вызывает химические изменения в газах. Наименее подвержены повреждениям инертные газы , где основной проблемой является ядерная трансмутация с последующими химическими реакциями продуктов ядерной реакции.

Высокоинтенсивное ионизирующее излучение в воздухе может вызывать видимое свечение ионизированного воздуха характерного синевато-фиолетового цвета. Свечение можно наблюдать, например, во время аварий с критичностью , вокруг грибовидных облаков вскоре после ядерного взрыва или внутри поврежденного ядерного реактора, как во время Чернобыльской катастрофы .

Могут быть произведены значительные количества озона . Даже небольшие количества озона могут со временем вызвать озоновое растрескивание во многих полимерах, в дополнение к повреждению самим излучением.

Газонаполненные детекторы радиации

В некоторых газоионизационных детекторах радиационное повреждение газов играет важную роль в старении устройства, особенно в устройствах, которые в течение длительного времени подвергаются воздействию высокоинтенсивного излучения, например, детекторы для Большого адронного коллайдера или счетчика Гейгера-Мюллера.

Процессы ионизации требуют энергии выше 10 эВ, в то время как расщепление ковалентных связей в молекулах и генерация свободных радикалов требует всего 3-4 эВ. Электрические разряды, инициированные событиями ионизации частицами, приводят к образованию плазмы, заполненной большим количеством свободных радикалов. Высокореактивные свободные радикалы могут рекомбинировать обратно в исходные молекулы или инициировать цепочку реакций свободнорадикальной полимеризации с другими молекулами, давая соединения с увеличивающейся молекулярной массой . Эти высокомолекулярные соединения затем осаждаются из газовой фазы, образуя проводящие или непроводящие отложения на электродах и изолирующих поверхностях детектора и искажая его отклик. Газы, содержащие углеводородные гасители, например, аргон - метан , обычно чувствительны к старению при полимеризации; добавление кислорода имеет тенденцию снижать скорость старения. Следовые количества силиконовых масел , присутствующие в результате дегазации силиконовых эластомеров и особенно следов силиконовых смазок , имеют тенденцию разлагаться и образовывать отложения кремниевых кристаллов на поверхностях. Газообразные смеси аргона (или ксенона ) с углекислым газом и, опционально, также с 2-3% кислорода обладают высокой устойчивостью к высоким потокам излучения. Кислород добавляется, поскольку благородный газ с углекислым газом имеет слишком высокую прозрачность для высокоэнергетических фотонов ; озон, образующийся из кислорода, является сильным поглотителем ультрафиолетовых фотонов. Тетрафторид углерода может использоваться в качестве компонента газа для высокоскоростных детекторов; однако радикалы фтора, образующиеся во время работы, ограничивают выбор материалов для камер и электродов (например, требуются золотые электроды, поскольку радикалы фтора атакуют металлы, образуя фториды ). Добавление тетрафторида углерода, однако, может устранить отложения кремния. Присутствие углеводородов с тетрафторидом углерода приводит к полимеризации. Смесь аргона, тетрафторида углерода и диоксида углерода показывает низкое старение в высоком потоке адронов . ^[21]

Воздействие на жидкости

Как и газы, жидкости не имеют фиксированной внутренней структуры; поэтому воздействие радиации в основном ограничивается радиолизом , изменяющим химический состав жидкостей. Как и в случае с газами, одним из основных механизмов является образование свободных радикалов .

Все жидкости подвержены радиационному повреждению, за редкими исключениями, например, расплавленный натрий, в котором нет химических связей, которые могли бы быть разрушены, и жидкий фтороводород , который производит газообразный водород и фтор, которые спонтанно реагируют обратно с образованием фтороводорода.

Воздействие на воду

Вода, подвергнутая ионизирующему излучению, образует свободные радикалы водорода и гидроксила , которые могут рекомбинировать, образуя газообразный водород , кислород , перекись водорода , гидроксильные радикалы и пероксидные радикалы. В живых организмах, которые в основном состоят из воды, большая часть повреждений вызвана реактивными формами кислорода , свободными радикалами, производимыми из воды. Свободные радикалы атакуют биомолекулы , формирующие структуры внутри клеток , вызывая окислительный стресс (кумулятивное повреждение, которое может быть достаточно значительным, чтобы вызвать гибель клетки, или может вызвать повреждение ДНК, возможно, приводящее к раку ).

В системах охлаждения ядерных реакторов образование свободного кислорода будет способствовать коррозии и нейтрализуется добавлением водорода в охлаждающую воду. ^[22] Водород не расходуется, так как для каждой молекулы, реагирующей с кислородом, одна молекула высвобождается путем радиолиза воды; избыток водорода просто служит для смещения равновесия реакции, предоставляя начальные водородные радикалы. Восстановительная среда в реакторах с водой под давлением менее склонна к накоплению окислительных видов. Химия теплоносителя кипящего реактора более сложна, поскольку среда может быть окислительной. Большая часть радиолитической активности происходит в активной зоне реактора, где поток нейтронов самый высокий; основная часть энергии откладывается в воде от быстрых нейтронов и гамма-излучения, вклад тепловых нейтронов намного ниже. В воде без воздуха концентрация водорода, кислорода и перекиси водорода достигает устойчивого состояния примерно при 200 Гр радиации. В присутствии растворенного кислорода реакции продолжаются до тех пор, пока кислород не будет израсходован и равновесие не будет смещено. Нейтронная активация воды приводит к накоплению низких концентраций видов азота; из-за окислительного воздействия реактивных форм кислорода они, как правило, присутствуют в форме нитратных анионов. В восстановительных средах может образовываться аммиак . Однако ионы аммиака могут также впоследствии окисляться до нитратов. Другими видами, присутствующими в охлаждающей воде, являются окисленные продукты коррозии (например, хроматы ) и продукты деления (например, анионы пертехнетата и периодата , катионы уранила и нептунила). ^[23] Поглощение нейтронов в ядрах водорода приводит к накоплению дейтерия и трития в воде. Поведение сверхкритической воды , важное для реакторов со сверхкритической водой , отличается от радиохимического поведения жидкой воды и пара и в настоящее время изучается. ^[24]

Величина воздействия радиации на воду зависит от типа и энергии радиации, а именно от ее линейной передачи энергии . Вода, не содержащая газов, подвергнутая воздействию гамма-лучей с низкой ЛПЭ, практически не дает продуктов радиолиза и сохраняет равновесие с их низкой концентрацией. Альфа-излучение с высокой ЛПЭ производит большее количество продуктов радиолиза. В присутствии растворенного кислорода радиолиз происходит всегда. Растворенный водород полностью подавляет радиолиз излучением с низкой ЛПЭ, в то время как радиолиз все еще происходит с

Присутствие реактивных форм кислорода оказывает сильное разрушительное воздействие на растворенные органические химикаты. Это используется при очистке грунтовых вод с помощью обработки электронным пучком . ^[25]

Контрмеры

Два основных подхода к уменьшению радиационного ущерба — это уменьшение количества энергии, выделяемой в чувствительном материале (например, путем экранирования, удаления от источника или пространственной ориентации), или модификация материала для того, чтобы он был менее чувствителен к радиационному ущербу (например, путем добавления антиоксидантов, стабилизаторов или выбора более подходящего материала). В дополнение к упомянутому выше усилению защиты электронных устройств, некоторая степень защиты может быть получена путем экранирования, обычно с использованием материалов высокой плотности (в частности, свинца, где пространство критично, или бетона, где пространство доступно) между источником излучения и защищаемыми областями. Для биологических эффектов таких веществ, как радиоактивный йод, прием нерадиоактивных изотопов может существенно снизить биологическое поглощение радиоактивной формы, а хелатная терапия может применяться для ускорения выведения радиоактивных материалов, образованных из тяжелых металлов, из организма естественными процессами.

Для сплошного радиационного поражения

Твердые контрмеры против радиационного повреждения состоят из трех подходов. Во-первых, насыщение матрицы слишком большими растворенными веществами. Это действует, чтобы захватить набухание, которое возникает в результате ползучести и движения дислокаций. Они также действуют, чтобы помочь предотвратить диффузию, которая ограничивает способность материала подвергаться сегрегации, вызванной излучением. ^[26] Во-вторых, диспергирование оксида внутри матрицы материала. Дисперсный оксид помогает предотвратить ползучесть, а также смягчить набухание и уменьшить сегрегацию, вызванную излучением, предотвращая движение дислокаций и образование и движение интерстициалов. ^[27] Наконец, проектируя границы зерен так, чтобы они были как можно меньше, можно затруднить движение дислокаций, что предотвращает охрупчивание и закалку, которые приводят к разрушению материала. ^[28]

Воздействие на человека

Ионизирующее излучение, как правило, вредно и потенциально смертельно для живых существ, но может иметь пользу для здоровья при лучевой терапии для лечения рака и тиреотоксикоза . Его наиболее распространенным воздействием является индукция рака с латентным периодом в годы или десятилетия после воздействия. Высокие дозы могут вызывать визуально выраженные лучевые ожоги и/или быструю смерть из-за острого лучевого синдрома . Контролируемые дозы используются для медицинской визуализации и лучевой терапии .

Большинство неблагоприятных последствий для здоровья от воздействия радиации можно разделить на две основные категории:

• Детерминированные эффекты (вредные реакции тканей), в значительной степени обусловленные гибелью или нарушением функционирования клеток после воздействия высоких доз; а также
• Стохастические эффекты, т. е. рак и наследственные эффекты, включающие либо развитие рака у подвергшихся воздействию людей из-за мутации соматических клеток, либо наследственные заболевания у их потомков из-за мутации репродуктивных (зародышевых) клеток. ^[29]

Смотрите также

• Радиационное материаловедение
• Тормозная способность (излучение частиц)
• Каскад столкновений
• Ионный трек
• Радиационное упрочнение
• Радиационное повреждение металлов и сплавов

Дальнейшее чтение

• Холтон, Дж. М. (2009). «Руководство для начинающих по радиационным повреждениям». Журнал синхротронного излучения . 16 (2): 133–142. Bibcode : 2009JSynR..16..133H. doi : 10.1107/S0909049509004361. PMC  2651760. PMID  19240325 .
• Мухова, Э. (2023). «Радиационные повреждения, вызванные обширной локальной ионизацией воды в результате двухступенчатого распада сольватированных ионов, опосредованного переносом электронов». Nat. Chem . 120 (4): 1408–1414. Bibcode : 2023NatCh..15.1408G. doi : 10.1038/s41557-023-01302-1. PMC  10533389. PMID  37620544 .
• Гибсон, Дж. Б. (1960). «Динамика радиационного повреждения». Physical Review . 120 (4): 340. Bibcode : 1960PhRv..120.1229G. doi : 10.1103/PhysRev.120.1229.

Ссылки

1. Tan, L.; Allen, T.; Busby, J.journal=Journal of Nuclear Materials (2013). "Инженерия границ зерен для конструкционных материалов ядерных реакторов". Journal of Nuclear Materials . 441 (1–3): 661–666. Bibcode :2013JNuM..441..661T. doi :10.1016/j.jnucmat.2013.03.050.
2. Аллен, Тодд; Уос, Гэри (2007). «Усиленная радиацией диффузия и вызванная радиацией сегрегация». В Sickafus, Курт; Котомин, Юджин; Уберуага, Блас (ред.). Радиационные эффекты в твердых телах . Серия «Наука НАТО». Т. 235. Springer Netherlands. стр. 123–151. doi :10.1007/978-1-4020-5295-8_6. ISBN 978-1-4020-5295-8. ISSN  1568-2609.
3. Вас, Г.; Андресен, П. (2007). «Поведение сплавов при коррозионном растрескивании под напряжением в агрессивных средах активной зоны ядерного реактора». Коррозия . 63 : 19–45. doi : 10.5006/1.3278331.
4. Field, K.; Remec, I.; Le Pape, Y. (2015). «Радиационные эффекты в бетоне для атомных электростанций – Часть I: Количественная оценка радиационного воздействия и радиационных эффектов». Ядерная инженерия и проектирование . 282 : 126–143. doi : 10.1016/j.nucengdes.2014.10.003 .
5. Mirhosseini, Somayehsadat; Polak, Maria Anna; Pandey, Mahesh (2014). «Влияние ядерного излучения на поведение железобетонных элементов». Nuclear Engineering and Design . 269 : 57–65. doi :10.1016/j.nucengdes.2013.08.007.
6. Уос, Гэри (2007). «Деградация материалов в реакторах деления: извлеченные уроки, имеющие отношение к системам термоядерных реакторов». Журнал ядерных материалов . 367–370: 11–20. Bibcode : 2007JNuM..367...11W. doi : 10.1016/j.jnucmat.2007.03.008.
7. Тодреас, Нил Э. (1992). Ядерные системы: элементы теплового проектирования, том 2 (2-е изд.). Hemisphere Publishing. стр. 74. ISBN 9781560320883. Получено 5 ноября 2015 г.
8. Мунтер, Алан. "Длины и сечения рассеяния нейтронов". Центр нейтронных исследований NIST. NIST . Получено 5 ноября 2015 г.
9. Гарнер, ФА; Пакен, Николас Х. (1987). Изменения микроструктуры, вызванные радиацией: 13-й международный симпозиум . ASTM. стр. 161. ISBN 978-0803109629.
10. English, Colin A.; Murphy, Susan M.; Perks, Johnathan M. (1990). «Радиационная сегрегация в металлах». Журнал химического общества, Faraday Transactions . 86 (8): 1263–1271. doi :10.1039/FT9908601263.
11. Одетт, GR; Лукас, GE (2001). «Охрупчивание корпусов ядерных реакторов под давлением». Журнал материалов . 53 (7): 18–22. Bibcode : 2001JOM....53g..18O. doi : 10.1007/s11837-001-0081-0. S2CID  138790714.
12. Вулфер, WG (октябрь 1979 г.). «Радиационная ползучесть в монокристаллах гранецентрированных кубических материалов». Журнал философии (A31): 61–70.
13. Буллоу, Р.; Вуд, М. Х. (май 1980 г.). «Механизмы радиационно-индуцированного ползучего роста». Журнал ядерных материалов . 90 (1–3): 1–21. Bibcode : 1980JNuM...90....1B. doi : 10.1016/0022-3115(80)90241-X.
14. Reichmanis, Elsa; Frank, Curtis W.; O'Donnell, James H., ред. (1993-04-13). "Влияние радиации на полимерные материалы". Облучение полимерных материалов: процессы, механизмы и применение. Серия симпозиумов ACS. Том 527. Вашингтон, округ Колумбия: Американское химическое общество. стр. 1–8. doi :10.1021/bk-1993-0527.ch001. ISBN 978-0-8412-2662-3.
15. Воздействие радиации на полимерные материалы, обычно используемые в медицинских устройствах . (2021). Международное агентство по атомной энергии. https://nucleus.iaea.org/sites/diif/PublishingImages/Pages/IAEAPublications/IAEA%201st%20RCM%20F23035%20Report_Final.pdf
16. Bednarik, Martin; Manas, David; Manas, Miroslav; Mizera, Ales; Reznicek, Martin (2016). Mastorakis, N.; Mladenov, V.; Bulucea, A. (ред.). "Влияние ионизирующего бета-излучения на механические свойства полиэтилена под термическим напряжением". MATEC Web of Conferences . 76 : 02019. doi : 10.1051/matecconf/20167602019 . ISSN  2261-236X.
17. Жирар-Перье, Нина; Дори, Сэмюэл; Марк, Сильвен РА; Дюпюи, Натали (2021-01-01). «Картографирование научных исследований воздействия ионизирующего излучения на полимеры (1975–2019)». E-Polymers . 21 (1): 770–778. doi : 10.1515/epoly-2021-0065 . ISSN  1618-7229. S2CID  238477812.
18. Наварро, Родриго; Бурильо, Гильермина; Адем, Эсбаиде; Маркос-Фернандес, Анхель (2018-04-03). "Влияние ионизирующего излучения на химическую структуру и физические свойства поликапролактонов различной молекулярной массы". Полимеры . 10 (4): 397. doi : 10.3390/polym10040397 . ISSN  2073-4360. PMC 6415462. PMID  30966432 . 
19. Zheng, Guikai; Zhu, Min; Liu, Chao; Xiao, Qiang; Wang, Qiqi (2021-11-01). "Прогресс в модификации стойкости полимерных материалов к ионизирующему излучению". Journal of Physics: Conference Series . 2109 (1): 012021. Bibcode : 2021JPhCS2109a2021Z. doi : 10.1088/1742-6596/2109/1/012021 . ISSN  1742-6588. S2CID  244771418.
20. Wady, Paul; Wasilewski, Alex; Brock, Lucy; Edge, Ruth; Baidak, Aliaksandr; McBride, Connor; Leay, Laura; Griffiths, Arron; Vallés, Cristina (2020-01-01). "Влияние ионизирующего излучения на механические и структурные свойства пластиков, напечатанных на 3D-принтере". Аддитивное производство . 31 : 100907. doi : 10.1016/j.addma.2019.100907 . ISSN  2214-8604. S2CID  210802073.
21. Nappi, E.; Seguinot, J. (2004). Труды семинара проекта INFN ELOISATRON: инновационные детекторы для суперколлайдеров, Эриче, Италия, 28 сентября - 4 октября 2003 г. World Scientific. стр. 199. ISBN 9789812702951. Получено 28.01.2015 .
22. Integrated Publishing. "Влияние радиации на химию воды (синтез) - h1015v2_23". tpub.com . Получено 28.01.2015 .
23. Радиохимия в ядерных энергетических реакторах. nap.edu. 1996. doi :10.17226/9263. ISBN 978-0-309-30330-9. Получено 28.01.2015 .
24. Ёсуке Кацумура; Киёси Киучи; Масафуми Домаэ; Хидэтоси Карасава; Норихиса Сайто; Тадасу Ёцуянаги (6 мая 2005 г.). «Программа исследований по водной химии воды сверхкритического давления в поле радиации» (PDF) . 14-я Международная конференция по свойствам воды и пара в Киото : 545–550 . Проверено 28 января 2015 г.
25. Spotheim-Maurizot, M.; Mostafavi, M.; Douki, T. (2008). Радиационная химия: от основ к применению в материаловедении и науках о жизни. EDP Sciences. ISBN 9782759800247. Получено 28.01.2015 .
26. Фурнье, Л.; Сенсер, Б. Х.; Вас, Г. С.; Симонен, Э. П.; Брюммер, С. М. (15 сентября 2003 г.). «Влияние добавок растворенных веществ большого размера на изменения, вызванные излучением, и поведение межкристаллитного коррозионного растрескивания под напряжением после облучения в высокочистых нержавеющих сталях марки 316». Журнал ядерных материалов . 231 (2–3): 192–209. Bibcode : 2003JNuM..321..192F. doi : 10.1016/S0022-3115(03)00243-5.
27. Brodrick, J.; Hepburn, DJ; Ackland, GJ (февраль 2014 г.). «Механизм стойкости к радиационным повреждениям в сталях, упрочненных дисперсией оксида иттрия». Journal of Nuclear Materials . 445 (1–3): 291–297. arXiv : 1310.2061 . Bibcode :2014JNuM..445..291B. doi :10.1016/j.jnucmat.2013.10.045. S2CID  96855499.
28. Бай, Сянь-Мин; Уберуага, Блас П. (3 ноября 2013 г.). «Влияние границ зерен на образование радиационно-индуцированных точечных дефектов в материалах: обзор атомистических исследований». Журнал материалов . 65 (3): 360–373. Bibcode : 2013JOM....65c.360B. doi : 10.1007/s11837-012-0544-5. S2CID  135563041.
29. Параграф 55 в: IRCP 2007: «Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 года». Международная комиссия по радиологической защите .Год. МКРЗ 37 (2-4)