- •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
155 Лейкозов, из которых 50 радиационных;
55 Раков щж, из которых 12 радиационных:
уровень смертности ликвидаторов не превосходит общего;
в Брянской области число раков ЩЖ у детей - 170, из которых приписано 131I 55
не было найдено доказательств увеличения частоты солидных раков за счёт облучения.
В наиболее загрязненом Брянско-Белорусском пятне в 200 км от реактора уровень загрязнености в отдельных пятнах по 135Cs достигал
5 МБк/м2
Доза облучения для населения РФ от Чернобыльской аварии за 50 лет оценивается величиной не более годовой дозы медицинского облучения
При малых дозах облучения отсутствует доказанная онкозаболеваемость
Задача 1.22. Оценить мощность дозы в самом загрязнённом месте с
q = 5 МБк/м2 по 137Cs. k(0,66 МэВ) = 2,810-12 Гр/квант/см2
j = q/2 = 5106/1042 = 2,5102 квант/см2с
dD/dt = j*k = 710-10Гр/с = 2,5 мкГр/ч = 10 фонов
26 МГр/год (допустимая доза професcионалов 20 мГр/год)
Авария на радиохимическом заводе на комбинате «Маяк»
29 сентября 1957 г. из-за выхода из строя системы охлаждения произошёл взрыв ёмкости объёмом 300 кубических метров, где содержалось около 80 м³ высокорадиоактивных ядерных отходов. В атмосферу было выброшено около 7,51017 Бк. Радиоактивные вещества выпали на протяжении 300—350 км в северо-восточном направлении (90% на территории ЗАТО).
Причина: нарушение системы охлаждения вследствие коррозии и выхода из строя средств контроля в одной из ёмкостей хранилища радиоактивных отходов, объёмом 300 кубических метров, обусловило саморазогрев хранившихся там 70-80 тонн высокоактивных отходов преимущественно в форме нитратно-ацетатных соединений. Испарение воды, осушение остатка и разогрев его до температуры 330—350 градусов привели к взрыву содержимого ёмкости. Мощность взрыва, оценивается в 70 — 100 т. тринитротолуола».
Фукусима
11 марта 2011 г около 15.00 по местному времени в Японии произошло землетрясение силой до 9 баллов по шкале Рихтера. Эпицентр находился в океане, северо-восточнее острова Хонсю, поэтому основной удар стихии (ударной волны а также 10(14)-метровой волны цунами) пришелся на жилые и промышленные районы именно на северо-восточном побережье острова. Кроме огромных разрушений и большого числа жертв, стихия явилась причиной ядерной аварии на Фукусима-I. Подземные толчки привели к автоматической остановке более десятка энергоблоков 4-х АЭС, расположенных в относительной близости друг от друга: это Фукусима-I, Фукусима-II, Онагава и Токай. Однако, дальнейшее развитие событий имело катастрофический характер только на АЭС Фукусима-I.
Все шесть ядерных реакторов станции – кипящие реакторы корпусного типа – BWR., электрической мощностью от 440 до 1070 МВт
Его особенностью являются относительно компактные размеры здания РО. Это объясняется отсутствием парогенераторов в составе реакторной установки. Пар производится прямо в активной зоне реактора, благодаря кипению теплоносителя, движется восходящим потоком в верхнюю часть корпуса реактора, последовательно проходя через сепаратор пароводяной смеси, а затем через пароосушитель. Сухой насыщенный пар подаётся в турбогенератор. Прочная железобетонная шахта для реактора (гермооболочка, она же – «контейнмент») рассчитана на давление пара до 4 кг/см2.
На момент начала землетрясения на АЭС Фукусима-I в работе находились энергоблоки № 1, 2, 3. Энергоблоки № 4, 5, 6 были выведены на плановый ремонт. С приходом фронта ударной волны автоматически сработала аварийная защита реакторов и произошел запуск резервных дизельных электростанций- РДЭС
Однако через несколько минут, вслед за подземными толчками, на восточное побережье Хонсю обрушилась 10-метровая волна цунами. Всего от землетрясения и цунами погибло более 14 тысяч жителей. Все легкие наземные постройки на территории АЭС вместе с оборудованием были разрушены, были затоплены и прекратили работу РДЭС и полностью потеряно электроснабжение. Активные зоны всех аварийных реакторов расплавились.
Это произошло потому, что практически все системы безопасности энергоблоков АЭС Фукусима-I требуют для своей работы наличия электроэнергии, в соответствии с проектом. Проект энергоблоков не предусматривал систем безопасности пассивного типа. Для предотвращения термического разрушения активной зоны нужно было подавать в АЗ до сотни тонн воды в час, что оказалось невозможным. При T > 10000 C началась пароциркониевая реакция с образованием гремучей смеси, взрывы которой привели к разрушению верхних этажей РО. Реакторные помещения заливались морской водой.
Выброс радиации в результате аварии на японской АЭС "Фукусима-1", хотя ей присвоен высший уровень по международной шкале ядерных событий, составил 10% от уровня загрязнения после катастрофы в Чернобыле
Планируемые к сбросу в океан 11,5 тыс. тонн слаборадиоактивной воды не создаёт опасности. людям ничем не грозит: ежедневное потребление в течение года рыбы и морепродуктов, пойманных в непосредственной близости к АЭС, приведет к получению дополнительной дозы облучения 0.6 мЗв. Однако на Фукусиме, в районе реактора №2, есть другая вода, с более высокими уровнями загрязнения. В частности, это вода, с помощью которой охлаждали аварийный реактор. Решение по этой проблеме будет приниматься специалистами на основе данных радиационного контроля.
В Японии, где после взрыва ядерных бомб были дозы несравнимо выше, нет ни одной работы, подтвердившей, что имеется генетический эффект облучения. Масштабы облучения: 57-летний сотрудник компании почувствовал недомогание и был направлен в больницу, где и скончался. Он проработал на станции 46 дней на установке бака для дезактивации воды, находясь там в среднем по три часа в день. За это время он получил дозу облучения в 2 милизиверта. По подозрению в переоблучении в больницу попали два ликвидатора, которые быстро были выписаны.
