- •Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
- •Содержание
- •1 Введение
- •Новые технологии и общественный риск
- •Физика реактора
- •Деление ядра 236u после захвата нейтрона ядром u235. Возникающая при этом деформация приводит к разрыву ядра
- •Спектр нейтронов деления
- •Сечения деления чётно-чётных изотопов урана и тория
- •Зависимость сечений деления и радиационного захвата естественной смеси изотопов урана от энергии нейтронов Среднее число нейтронов при делении тепловыми нейтронами
- •Выделение энергии при цепной реакции деления При одном акте деления выделяется около 200 МэВ 3,1*10-11 Дж.
- •Радиоактивность
- •Виды радиоактивного распада
- •Прохождение излучения через вещество
- •Устройство ядерного энергетического реактора
- •Принципиальные причины опасности ядерных реакторов:
- •Условия возникновения и развития цепной реакции деления. Коэффициент размножения.
- •Где sf и sa - микроскопические сечения деления и поглощения
- •Сечения поглощения и деления для тепловых нейтронов
- •Захват n0 в уране приведет к испусканию Noh быстрых нейтронов в
- •Замедление и диффузия нейтронов в реакторе. (нужна для вычисления p)
- •Тепловые нейтроны
- •Описание месторождения
- •Вероятность избежать резонансного поглощения
- •Функционирование
- •Нестационарный ядерный реактор Уравнения кинетики и реактивность.
- •Точечная модель кинетики реактора
- •Обратные связи по реактивности
- •0 5 10 20 30 T часы
- •Управление реактором
- •Тепловыделение и отвод тепла в ядерных реакторах
- •Механизмы переноса тепла
- •Теплоотдача
- •D Tжид Tстен
- •Неуправляемая цепная реакция.
- •Почему прекратилась сцр ?
- •Ядерная энергетика и окружающая среда
- •238U (период полураспада 4,47109 лет),
- •232Тh ( период полураспада 1, 411010 лет ),
- •235U (период полураспада 7,04108лет).
- •Космогенные радионуклиды.
- •Ядерный топливный цикл
- •Уровни загрязнения почвы за счёт деятельности аэс не отличаются от загрязнений от глобальных выпадений Пример комбината «Маяк»
- •1970 Г 90Sr в донных отложениях до 108 Бк/г, a-активность до 105 Бк/г
- •2000 Г 90Sr, 137Cs в воде - 2104 Бк/г, a-активность 1102 Бк/г
- •Л10 13 05 13 (понедельник!)
- •155 Лейкозов, из которых 50 радиационных;
- •55 Раков щж, из которых 12 радиационных:
- •26 МГр/год (допустимая доза професcионалов 20 мГр/год)
- •Ядерная энергетика и общественный риск
- •Число несчастных случаев в России на 1000 занятых в 1999
- •Офэкт - Гамма камера
- •Сцинтилляционные детекторы с кристаллом NaJ(Tl)
- •Позитронно-эмиссионная томография (пэт)
- •Принцип пэт
- •Пэт камера Принцип конструкции
- •Сцинтилляторы
- •Электроника
- •События, регистрируемые камерой пэт
- •Размеры отдельного кристалла
- •Пример изображения
- •Типы ускорителей заряженных частиц и принципы их работы.
- •Рентгеновская трубка
- •Ускорители прямого действия
- •Циклические ускорители
- •Циклотрон
- •Фокусировка.
- •Ip внутри камеры - единицы мА и ограничивается условиями теплосъема. С нее. Выводится 10—20% Ip,
- •Синхротрон и изохронный циклотрон
- •Синхротроны
- •Линейные ускорители (лу)
- •Линейный ускоритель электронов (луэ)
- •Общий вид линейного ускорителя электронов луэр-20м
Ядерный топливный цикл
Средняя концентрация урана в руде – 0.2%.
В открытом топливном цикле плутоний и трасплутониевые элементы направляются на захоронение.
В закрытом топливном цикле выделенное топливо используется повторно для изготовления твэлов
Радиоактивные отходы.
Изменение радиоактивности в реакторе
мощностью 1100 МВт (эл.) после остановки .
Сутки после остановки |
Полная радиоактивность МКи |
0 |
17250 |
1 |
4230 |
30 |
963 |
365 |
152 |
3650 |
21 |
Низкоактивные РАО (менее 1*10-5 Ки/л), опасны только при попадании внутрь.
Cреднеактивные РАО (до 1 Ки/л) - источники и внешнего облучения
Высокоактивные РАО (более Ки/л) ( исключая ОЯТ)
Остекловывание – основой способ упаковки.
Международный консенсус – захоронение в глубокие формации на многие тысячи лет.
В РФ жидкие отходы в Дмитровграде, Красноярске, Томске закачиваются в глубокие пористые слои.
Радиоактивные загрязнения предприятиями атомной энергетики.
Работающая АЭС.
Источники радиоактивности в теплоносителе и далее в окружающую среду:
выход продуктов деления в теплоноситель через микродефекты в твэлах;
активация продуктов коррозии.
Задача 1.19. Определить активность A и массу M радионуклидов 131I, 90Sr, после T = 1 года работы реактора с Wэл = 1000 МВт
Принять xI = 2,9% , xSr =5,9% T1/2 (131I) = 8 суток, T1/2 (90Sr) = 28.6 лет
На предприятиях атомной отрасли РФ ежегодно образуется около 5 млн м3 ЖРО и 1 млн т ТРО с активностью 31018 и 91016 Бк соответственно. Общая активность отходов в мире порядка 1020 Бк/год и будет нарастать пропорционально t0.8.
Способ обращения с отходами:
Отработанное топливо либо хранится «вечно», либо перерабатывается;
ЖРО либо сбрасываются в окружающую среду, либо концентрируются
и захораниваются в бункерах и горных выработках
Урановые рудники и гидрометаллургические заводы по обогащению урановой руды.
Источник – отходы переработки урановой руды - ЖРО и ТРО Дозы пренебрежимы
Предприятия по изготовлению и обогащению топлива. Дозы пренебрежимы
Радиохимические заводы по переработке облученного топлива.
Переработка 1 т отработанного топлива даёт 4.5 м3 высокоактивных отходов, 150 м3 средней активности и 2000 м3 – низкой. В настоящее время индивидуальная доза от выбросов около 1 мкЗв/год для населения прилегающего региона.
На первом этапе военных программ отходы сливались в водоёмы и реки.
Уровни загрязнения почвы за счёт деятельности аэс не отличаются от загрязнений от глобальных выпадений Пример комбината «Маяк»
Озеро Карачай начиная с 1951 года является хранилищем среднеактивных отходов.. Общий запас радионуклидов на 1981 г. - 4,51018 Бк в том числе:
137Cs 2.31018 Бк,
90Sr и 90Yt 1,51018 Бк
239Pu - 1016 Бк
