WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаДПЮ, Військова справа → Ядерні аварії - Реферат

Ядерні аварії - Реферат

Таблиця 16.4

Характеристика ядерних енергетичних реакторів

Характеристика

Тип реактора

ВВЕР-1000

РВПК-1000

Теплова потужність, МВт

Електрична потужність, Мвт

Ядерне паливо

Збагачення палива ураном-235,%

Загрузка ядерного палива, т

Питома потужність, Мвт/т урану

Повна кампанія, роки

3000

1000

UO2

4,4

66

45,5

3

3200

1000

UO2

2

192

16,7

3

Характеристика радіонуклідів, що утворюються

при роботі ядерного реактора

Ядерні реактори є генераторами величезної кількості штучних радіонуклідів, які за своїм походженням розділяються на продукти ядерного поділу (ПЯП), продукти наведеної активності (ПНА) та ізотопи трансуранових елементів (ІТЕ) (табл. 16.5).

Продукти ядерного поділу виникають у процесі розщеплення ядер урану або плутонію під дією нейтронів. До них відносяться біля 200 радіоактивних ізотопів 35 хімічних елементів середини таблиці Д.І.Менделєєва - від цинку (порядковий номер 30) до гадолінію (порядковий номер 64). ПЯП є, як правило, бета- і гама-випромінювачами. Періоди їх напіврозпаду знаходяться в межах від часток секунди до десятків років.

Таблиця 16.5

Радіонукліди, що утворюються при роботі

ядерного реактора

Кількість

радіонуклідів

Положення в таблиці Д.І.Менделєєва

Вид

випромінювання

Період

напіврозпаду

Продукти поділу ядер атомів палива

Біля 200

Середина таблиці (від 30 до 64 порядкового номеру)

бета,

гама

Частки секунди - десятки років

Продукти наведенної активності

Біля 400

Початок і середина таблиці

бета,

гама

Секунди, десятки і тисячі років

Ізотопи трансуранових елементів

Біля 60

Кінець таблиці (після 92 порядкового номеру)

альфа,

бета

Десятки і мільйони років

Продукти наведеної активності (ПНА) з'являються при опроміненні нейтронами конструкцій активної зони, теплоносія, що проходить через неї. До ПНА відносяться біля 400 радіонуклідів, які як і ПЯП є, в основному, бета- і гама-випромінювачами з періодами напіврозпаду від секунд до десятків і тисяч років.

Ізотопи трансуранових елементів (ІТЕ) виникають при опроміненні урану-238 повільними нейтронами. До ІТЕ відносяться біля 60 радіонуклідів, котрі за переважною більшістю є альфа-випромінювачами з великими періодами напіврозпаду.

Таким чином, під час роботи ядерного реактора в ньому утворюється близько 700 різних радіонуклідів.

Науковий комітет з дії атомної радіації Організації об'єднаних націй (НКДАР ООН) вважає, що певне значення в опроміненні людей мають тільки 20 радіоізотопів 14 хімічних елементів. Це водень-3 або тритій, вуглець-14, магній-54, залізо-55, криптон-85, стронцій-89, стронцій-90, цирконій-95, рутеній-103, рутеній-106, йод-131, цезій-134, цезій-137, барій-140, церій-141, церій-144, плутоній-238, плутоній-239, плутоній-241, америцій-241. Найбільшу ж роль в опроміненні населення відіграють лише 8 радіонуклідів, тому що внесок кожного з них в ефективну еквівалентну дозу перевищує 1%. До цих радіонуклідів відносяться вуглець-14, цезій-137, цирконій-95, рутеній-106, стронцій-90, церій-144, водень-3, йод-131.

Кількісне накопичення та якісний склад конкретних радіонуклідів в активній зоні реактора залежить від тривалості його роботи, ступеню збагачення ядерного палива і часу витримки реактора після його зупинки. Вихід продуктів поділу із активної зони при її перегріванні або розплавленні визначається ступенем їх леткості.

Так, інертні гази криптон (Кr) і ксенон (Хе), які киплять при температурі нижчій від 00 С (відповідно - 1520 і - 1070 С), повністю випаровуються з палива.

В значній мірі можуть виділятись із палива йод (І2), цезій (Сs) і телур (Те), що мають температуру плавлення відповідно 1840, 6690, 9900 С.

Такі хімічні елементи, як молібден (Мо), цирконій (Zr), церій (Се) і плутоній (Рu), температура кипіння котрих відповідно 46120, 43770, 34260, 32320С, більш стійко зв'язані з паливом (паливні нукліди) і можуть поступати в навколишнє середовище у вигляді дрібнодисперсного пилу (паливних частинок).

Таким чином, при ядерній аварії реактора радіоактивні викиди можуть складатись із двох компонентів:

- газоаерозольного, до складу якого входять легкі радіонукліди (радіоізотопи криптону, ксенону, йоду, цезію і телуру);

- паливного у вигляді дрібнодисперсного пилу, до складу якого входять важкі радіонукліди (радіоізотопи молібдену, цирконію, церію, плутонію і в значній мірі стронцію).

Співвідношення цих компонентів залежить від ступеня перегрівання палива і механічного руйнування активної зони реактора.

При радіаційних аваріях на інших об'єктах ядерно-паливного циклу кількісний і якісний склад радіонуклідів може значно відрізнятись від вище наведеного.

Слід зауважити, що постійний розпад деяких радіонуклідів, що потрапили у довкілля, супроводжується утворенням та накопиченням нових (дочірніх) радіонуклідів, а це приводить до відповідних змін радіонуклідного складу забруднення об'єктів навколишнього середовища.

Оскільки, до складу аварійних викидів ядерних реакторів входять як короткоживучі радіонукліди з періодами напіврозпаду менше 15 діб, так і довгоживучі з періодами напіврозпаду більше 15 діб, то за перебігом часу кількість короткоживучих радіонуклідів буде зменьшуватись у більшій мірі, ніж довгоживучих. Тому за часом буде змінюватись і внесок кожного із них в сумарну дозу опромінення населення. Викид основних радіонуклідів внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС приведено в таблиці 16.6

Таблиця 16.6

Основні радіонукліди, що потрапили у довкілля внаслідок

аварії на Чорнобильській АЕС, та їх дозоформуюча роль

у різні терміни після аварії

Термін після аварії

Радіонуклід

Період напіврозпаду

Перші 10 діб

Перший місяць

Третій місяць

Кінець 1986 року

1987 - 1988 роки

1993 і наступні роки

Йод-131

8.04 доби

+

+

-

-

-

-

Йод-132

2.3 год.

+

-

-

-

-

-

Йод-133

20.8 год.

+

-

-

-

-

-

Йод-135

6.61 год.

+

-

-

-

-

-

Телур-132

3.25 доби

+

-

-

-

-

-

Лантан-140

14.2 год.

+

-

-

-

-

-

Барій-140

12.7 доби

+

+

-

-

-

-

Ніобій-95

35 діб

+

+

-

-

-

-

Цирконій-95

64 доби

+

+

+

-

-

-

Рутеній-103

29.3 доби

+

+

-

-

-

-

Рутеній-106

268.2 доби

+

+

+

+

+

-

Церій-141

32.5 доби

+

+

-

-

-

-

Церій-144

248.3 доби

+

+

+

+

+

-

Цезій-134

2.06 року

+

+

+

+

+

-

Цезій-137

31 рік

+

+

+

+

+

+

Стронцій-89

52 доби

+

+

+

-

-

-

Стронций-90

27 років

+

+

+

+

+

+

Плутоній-238

87.7 років

+

+

+

+

+

+

Плутоній-239

24380 років

+

+

+

+

+

+

Плутоній-240

6537 років

+

+

+

+

+

+

Кюрій-242

163 доби

+

+

+

+

-

-

Кількість нуклідів

21

16

16

9

8

5

Loading...

 
 

Цікаве