Главная  Взрывная дейтериевая энергетика 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

физики а-, (3-, у-излучения. Первые два вида излучений практически полностью оставляют свою энергию в слоях натрия микронной (а) или сантиметровой ((3) толщины. Обладая большой проникающей способностью, у-излучение может выходить из поверхностного слоя натрия толщиной 20...40 см. Поэтому практически любой трубопровод первого контура теплообмена является довольно мощным источником у-излучения.

Рассмотрим опасность от радиации на примере только у-излучения. НРБ регламентируют допустимые поступления радионуклидов в организм и предельно допустимые концентрации в среде обитания.

ПДК существуют для всех видов загрязнений. Многие из них не имеют запаха, невидимы, как и радиация, поэтому обнаружить их существенно труднее, чем радиацию. Но стало чуть ли не нормой не обращать внимание на превышение ПДК в 3...5 раз по химическим загрязнениям и сообщать, что радиационный фон превысил естественный на десятки процентов , не упоминая при этом, что достигнуты всего десятые доли от ПДК для радионуклидов.

Может быть, это связано с особой вредностью радиации? Физических оснований для этого, казалось бы, нет. Смертельная доза радиации (вероятность смерти 50 %, если не лечить) близка к 5 Зв однократного облучения; 1 Зв - это доза, когда на 1 кг тела человека приходится 1 Дж энергии излучения.

Допустимая годовая доза техногенного облучения ддя персонала (50 мЗв/год, в среднем за жизнь 20 мЗв/год) согласно действующим в России НРБ-99, в ~ 100 раз ниже смертельной. Для населения допустимая годовая доза в -1000 раз ниже смертельной - 5 мЗв/год (средняя за жизнь - 1 мЗв/год). Последняя доза очень близка к получаемой в среднем каждым жителем планеты от естественных источников радиации (2...3 мЗв/год) и медицинских процедур (-1 мЗв/год). Вместе с тем во многих районах земного шара эта средняя доза превышается в 5 и даже 10 раз, приближаясь к дозе, допустимой для профессионалов. В частности, в подобных условиях оказываются курортники, загорающие на пляжах из монацитового песка (Бразилия, Индия) и жители Гималаев вблизи Эвереста. Проблема радиационной опасности искусственно раздута вопреки логике и многовековому опыту человечества.

Мощность дозы 50 мЗв/год ...создает расчетный риск 10~год~\ что эквивалентно на Западе травматическому риску в наиболее безопасных отраслях производства ;. Л. Линдер подчеркивает предвзятое отношение к чернобыльской аварии: (Следует рассматривать чернобыльскую катастрофу в одном ряду с другими тяжелыми авариями, причиной которых стали люди или стихийные бедствия. Например, прошедший 1999 год был годом с тяжелейшими для окружающей среды катастрофами. Примерно 50-ти тысячам человек они стоили жизни и затронули около 100 миллионов человек. Согласно оценке Мюнхенской

И.В. Филюшкин. О концепции пожизненной дозы 35 бэр АЭ. - 1990. - Т. 69, вып. 6 (декабрь). - С. 405-08.

страховой компани ду 30 млрд долл.)

Едва ли читат! аварию в Чернобьи

При работе К строго ограничение ядерных взрывов (1 не. Наиболее тяжел ПЯВ в СССР, имел ные дозы, от 0,15 , дцатилетней давно^ высили среднюю п]

§ 6.3. Гам

При каждом в колков деления ур; у-активность тепле

Осколки делет

дающих 2,6-10 вается эмпирическс

где t - время в сек После очереди коживущими оскол чения короткоживу дьщущие взрывы за Посмотрим, чт контура теплоноси та эксплуатации р( приводится зависи Адорм, отнесенной

и Г2 = 1000 часов [2

где биниц - энерг

* Л. Линдер. Че техника за рубежом.



фактически полностью ли сантиметровой ((3) ю, у-излучение может Ю см. Поэтому практи-на является довольно

ько у-излучения. НРБ эв в организм и пре-

I из них не имеют запа-lecTBCHHo труднее, чем мание на превышение ito радиационный фон Ная при этом, что дос-

ци? Физических осно-адиации (вероятность эблучения; 1 Зв - это излучения.

персонала (50 мЗв/год, сии НРБ-99,в~100 раз J -1000 раз ниже смер-цняя доза очень близка венных источников ра-I. Вместе с тем во мно-и даже 10 раз, прибли-, в подобных условиях ового песка (Бразилия, диационной опасности f человечества.

:к Ю'год , что эк-безопасных отраслях )шение к чернобьшь-1строфу в одном ряду люди или стихийные келейшими для окру-человек они стоили } оценке Мюнхенской

бэр АЭ. - 1990. -

страховой компании, общий ущерб составляет 90 млрд долл. (в предыдущем году 30 млрд долл.) *.

Едва ли читатель вспомнит, какие катастрофы бьши в 1999 году; зато про аварию в Чернобыле помнит.

При работе КВС предполагается исключить выход радиации за пределы строго ограниченного объема. К этому стремились и при проведении подземных ядерных взрывов (ПЯВ), хотя и на значительно более низком техническом уровне. Наиболее тяжелый случай, когда радиация стала поражающим фактором при ПЯВ в СССР, имел место в 1969 году. Участники ПЯВ получили тогда различные дозы, от 0,15 до 1,25 Зв [68]. Большинство участников этого события тридцатилетней давности (среди них один из авторов данной книги) на много превысили среднюю продолжительность жизни мужчин в России.

§ 6.3. Гамма-излучение теплоносителя первого контура

При каждом взрыве в теплоноситель первого контура поступает -50 г осколков деления урана-233 и -600 г натрия-24. Эти изотопы создают основную у-активность теплоносителя.

Осколки деления. В каждом взрыве происходит Nj =1,3 10 делений, соз-

дающих 2,6 10 осколков деления, активность у-излучения которых описывается эмпирической формулой:

ск[МэВ/с] = 2,6-10 Г^,

(6.4)

где t - время в секундах.

После очередного взрыва интенсивность сначала определяется только корот-коживущими осколками от последнего взрыва. Затем, когда интенсивность излучения короткоживущих осколков падает, свой вклад начинают вносить и все предыдущие взрывы за счет долгоживущих осколков.

Посмотрим, что произойдет, если часть теплоносителя выделить из первого контура теплоносителя. Характер спада у-активности хорошо известен из опыта эксплуатации реакторов, проработавших определенное время Т. На рис. 6.1 приводится зависимость нормированной у-активности отработанного топлива Адор, отнесенной к 1 Вт мощности реактора, проработавшего 71 = 100 часов

и Г2 = 1000 часов [29]. Средняя мощность КВС за счет реакций деления составляет

КВС дел ~

= 2,2 ГВт,

(6.5)

- энерговьщеление инициатора; Тц - время цикла.

* Л. Линдер. Чернобыль сегодня в сравнении с другими катастрофами Атомная техника за рубежом. - 2000. - № 1. - С. 27-30.



Для достаточно большого времени (>10 с) различия между дискретными взрывами в КВС и непрерывной работой реактора несущественны. Поэтому для больших времен удельную активность теплоносителя (на грамм), имеющего

массу Ml = 10 т, легко оценить как

оск -Лорм f [МэВ/(сг)

1 [Вт] М,

(6.6)

Эти зависимости для КВС, проработавшего = 100 часов и Г2 = 1000 часов, так же нанесены на рис. 6.1.

Ограничение времен и Т2 вводится искусственно. За это время происходит 200 или 2000 взрывов. Если после каждого взрыва из 1/200 массы натрия выделяют уран, торий и осколки деления, то средний осколок находится в теплоносителе -100 часов. Если же после каждого взрыва перерабатывается 1/2000 теплоносителя, то - 1000 часов. Это не очень корректное рассуждение, но как видно из графиков рис. 6.1, различия между активностями при Т\ и Т2 не очень велики.

Тем более не будет различий при небольшой (например, 50, 100 или 150 часов) разнице в эффективном времени накопления осколков.

л норм, МэВ/(с Вт); аоск,МэВ/(с-г)


10 10- 10 10 С Рис. 6.1. Активность осколков деления в реакторе Лнор и удельная активность а, в теплоносителе КВС в зависимости от времени их работы: Г[ = 100 часов (штриховые линии); Г, = 1000 часов (сплошные линии)

Одним из осколков, эффективное время жизни которого в теплоносителе КВС сложно предсказать, является цезий. Он близок по химическим свойствам к натрию, и создавать технологию для его выделения мы считаем нецелесообразным. Будем считать, что он весь останется в теплоносителе. Тогда при каждом

взрыве в теплоноситель будет поступать -1,5 г Cs, или Nq = 7 10 ядер.

Г

По достижен Гцикл-1800 с ме

с энергией - О, составить

а характер нараста

где Ту2 =28 лет-

Уже в первый

чины -10МэВ/(с то есть приблизит будет реализовыва работки)теплонос!

Натрий-24. Ре Этому количеству, ствует равновесная

Характер спад

где Ту2 = 15 ч - г

Как видно, аю намного превосход она сравнивается с ше активности оск( исчезающе мала.

Таким образо! в установившемся но ожидать, что:

начальная ак вдвое каждые 15 ча



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов