Srovnání Černobylu a jiných úniků radioaktivity - Comparison of Chernobyl and other radioactivity releases

Tento článek porovnává uvolňování a rozpad radioaktivity z Černobylská katastrofa s různými dalšími událostmi, které zahrnovaly únik nekontrolované radioaktivity.

Černobyl ve srovnání s radiací na pozadí

The vnější relativní dávka gama pro osobu na otevřeném prostranství poblíž místa katastrofy v Černobylu. Meziprodukty štěpné produkty jako Cs-137 přispívají téměř celou dávkou gama nyní po uplynutí několika desetiletí, viz opak.
Relativní příspěvky hlavních nuklidů k ​​radioaktivní kontaminaci vzduchu po nehodě. S využitím údajů ze zprávy OECD [1] a druhé vydání „Radiochemického manuálu“.

Přirozené zdroje záření jsou v životním prostředí velmi rozšířené a pocházejí z kosmických paprsků, potravinových zdrojů (banány mají obzvláště vysoký zdroj), radonového plynu, žuly a jiných hustých hornin a dalších. Kolektivní dávka radiačního pozadí pro přírodní zdroje v Evropě je přibližně 500 000 člověkodrátů ročně. Celková dávka z Černobylu se odhaduje na 80 000 sievertů, což je zhruba o 1/6 více.[1] Někteří jedinci, zejména v oblastech sousedících s reaktorem, však dostávali významně vyšší dávky.

Černobylské záření bylo detekovatelné v celé západní Evropě. Průměrné přijaté dávky se pohybovaly od 0,02 mrem (Portugalsko ) na 38 mrem (porce Německo ).[1]

Černobyl ve srovnání s atomovou bombou

V důsledku černobylské události zemřelo mnohem méně lidí než okamžitých úmrtí z radiace v Hirošimě. Předpokládá se, že v Černobylu nakonec vznikne celkem až 4 000 úmrtí z rakoviny, někdy v budoucnosti, podle SZO a vytvořit přibližně 41 000 nadměrných druhů rakoviny podle International Journal of Cancer, s, v závislosti na léčbě, ne všechny druhy rakoviny vedoucí k úmrtí.[2][3] Kvůli rozdílům v poločas rozpadu, odlišný radioaktivní štěpné produkty podstoupit exponenciální úpadek v různých sazbách. Proto se izotopový podpis události, na které se podílí více než jeden radioizotop, bude s časem měnit.

„Ve srovnání s jinými jadernými událostmi: Černobylská exploze vnesla do zemské atmosféry 400krát více radioaktivního materiálu, než padla atomová bomba na Hirošimu; odhaduje se, že testy atomových zbraní provedené v padesátých a šedesátých letech dohromady přinesly zhruba stokrát až 1000krát radioaktivní materiál do atmosféry než černobylská nehoda. “ [4]

Radioaktivita uvolněná v Černobylu měla tendenci mít delší životnost než radioaktivita uvolněná detonací bomb, proto není možné provést jednoduché srovnání mezi těmito dvěma událostmi. Také dávka záření rozložená na mnoho let (jako je tomu v případě Černobylu) je mnohem méně škodlivá než stejná dávka přijatá po krátkou dobu.

Relativní velikost uvolnění Černobylu ve srovnání s uvolněním v důsledku hypotetické výbuch země bomby podobné Tlouštík zařízení kleslo na Nagasaki.

IzotopPoměr mezi únikem způsobeným bombou a černobylskou havárií
90Sr1:87
137Čs1:890
131Já1:25
133Xe1:31

Srovnání dávkových příkonů gama způsobených černobylskou havárií a hypotetickou jadernou zbraní.

Normalizováno na stejnou úroveň Cs-137. (logaritmická stupnice ).
Normalizováno na stejnou rychlost dávky pro první den.
Normalizováno na stejnou hladinu Cs-137 (dávkový příkon v den 10 000).

Graf dávkového příkonu jako funkce času pro spad bomby byl proveden pomocí metody podobné metodě T. Imanaka, S. Fukutani, M. Yamamoto, A. Sakaguchi a M. Hoshi, J. Radiační výzkum, 2006, 47, Suppl A121-A127. Náš graf vykazuje stejný tvar jako ten, který jsme získali v příspěvku. Graf spadu bomby je pro a výbuch země z na základě imploze plutonium bomba, která má ochuzený uran tamper. Předpokládalo se, že štěpení bylo způsobeno 1 MeV neutrony a 20% se vyskytlo v 238U manipulace s bombou. Pro jednoduchost se předpokládalo, že ne chochol oddělení izotopy došlo mezi detonací a složením radioaktivita. Následující izotopy emitující gama jsou modelovány 131Já, 133Já, 132Te, 133Já, 135Já, 140Ba, 95Zr, 97Zr, 99Mo, 99mTc, 103Ru, 105Ru, 106Ru, 142Los Angeles, 143Ce, 137CS, 91Y, 91Sr, 92Sr, 128Sb a 129Sb. Graf ignoruje účinky emise beta a stínění. Data pro izotopy byla získána z korejské tabulky izotopů. Grafy pro černobylskou havárii byly vypočítány analogickou metodou. Všimněte si, že v případě jaderné detonace s nízkou nadmořskou výškou nebo výbuchem země dojde k frakcionaci těkavých a netěkavých radionuklidů, a to i během černobylské havárie se poměr mezi různými prvky uvolněnými při nehodě změnil jako funkce času.[5]


A výbuch země jaderné zbraně vytváří podstatně více lokálně uloženého spadu než vzduchové výbuchy používané v Hirošimě nebo Nagasaki. To je částečně způsobeno aktivace neutronů zemní půdy a větší množství zeminy nasávané do jaderné ohnivé koule v zemním výbuchu než ve vysokém vzdušném výbuchu. Ve výše uvedeném aktivace neutronů je opomíjen a pouze štěpný produkt zlomek z celkového počtu aktivita je zobrazen výsledek zemního výbuchu.

Černobyl ve srovnání s Tomsk-7

Uvolňování radioaktivity, ke kterému došlo v Tomsk-7 (průmyslový jaderný komplex nacházející se v Seversk spíše než město Tomsk) v roce 1993 je další srovnání s vydáním Černobylu. V průběhu přepracování činnosti, některé zdroje pro druhý cyklus (střední aktivní část) PUREX proces unikl při nehodě červený olej. Podle IAEA odhadovalo se, že z reakční nádoby byly uvolněny následující izotopy:[6]

  • 106Ru 7,9 TBq
  • 103Ru 340 GBq
  • 95Nb 11,2 TBq
  • 95Zr 5,1 TBq
  • 137Cs 505 GBq (odhad z údajů IAEA)
  • 141Ce 370 GBq
  • 144Ce 240 GBq
  • 125Sb 100 GBq
  • 239Pu 5,2 GBq

Velmi krátkodobé izotopy jako např 140Ba a 131Nechyběla jsem v této směsi a dlouhověkosti 137Cs byl jen v malé koncentraci. Je to proto, že není schopen vstoupit do tributylfosfát /uhlovodík organická fáze použitá v první extrakce kapalina-kapalina cyklu procesu PUREX. Druhým cyklem je obvykle vyčištění uran a plutonium produkt. V procesu PUREX některé zirkonium, technecium a další prvky jsou extrahovány tributylfosfátem. Kvůli radiačně indukované degradaci tributylfosfátu je organická fáze prvního cyklu vždy kontaminována ruthenium (později extrahovaný dibutyl hydrogenfosfátem). Protože velmi krátké radioizotopy a relativně dlouhé izotopy cesia buď chybí, nebo v nízkých koncentracích se tvar grafu dávkového příkonu vs. času liší od Černobylu jak po krátkou dobu, tak po dlouhou dobu po nehodě.

Velikost radioaktivního úniku v Tomsk-7 byla mnohem menší, a přestože způsobovala mírnou kontaminaci životního prostředí, nezpůsobila to brzy úmrtí.

Normalizováno na stejnou dávku první den. (logaritmická stupnice ).

Černobyl ve srovnání s Fukušimou Daiichi

Hlavní článek: Srovnání jaderných havárií ve Fukušimě a v Černobylu

Černobyl ve srovnání s nehodou na Goiânii

Zatímco obě události zveřejněny 137CS, izotopový podpis pro Nehoda Goiânia bylo mnohem jednodušší.[7] Byl to jediný izotop, který má poločas rozpadu asi 30 let. Chcete-li ukázat, jak se graf aktivity a času pro jeden izotop liší od dávkového příkonu v důsledku Černobylu (pod širým nebem), je uveden následující graf s vypočítanými údaji pro hypotetické uvolnění 106Ru.

Normalizováno na stejnou dávku první den. (logaritmická stupnice ).

Černobyl ve srovnání s nehodou na ostrově Three Mile Island

Hlavní článek: Nehoda ostrova Tři míle

Three Mile Island-2 byla nehoda úplně jiného typu než Černobyl. Černobyl byl konstrukční vadou způsobený energetický exkurz, který způsobil explozi páry, která měla za následek nekontrolovaný požár grafitu, který vznášel radioaktivní kouř vysoko do atmosféry; TMI byl pomalý, nezjištěný únik, který snížil hladinu vody kolem jaderného paliva, což mělo za následek rozbití více než třetiny při rychlém doplňování chladicí kapaliny. Na rozdíl od Černobylu reaktorová nádoba TMI-2 neselhala a obsahovala téměř veškerý radioaktivní materiál. Zadržování na TMI nezklamal. Malé množství radioaktivních plynů z úniku bylo odváděno do atmosféry pomocí speciálně navržených filtrů pod kontrolou obsluhy. Vládní zpráva dospěla k závěru, že nehoda nezpůsobila u místních obyvatel žádné zvýšení míry rakoviny.[8]

Černobyl ve srovnání s nehodami kritičnosti

Během doby mezi začátkem Projekt Manhattan a dnes došlo k řadě nehod, při nichž ústřední roli hrála jaderná kritičnost. Nehody kritičnosti lze rozdělit do dvou tříd. Více podrobností viz jaderné a radiační nehody. Přehled tématu byl publikován v roce 2000, „Přehled nehod kritičnosti“ podle Národní laboratoř Los Alamos (Zpráva LA-13638), květen 2000. Pokrytí zahrnuje USA, Rusko, Spojené království a Japonsko. K dispozici také na tato stránka, který se také pokouší vystopovat dokumenty uvedené ve zprávě.

Zpracovat nehody

V první třídě (procesní nehody) během zpracování štěpitelný materiálu došlo k nehodám, když a kritické množství byl vytvořen náhodou. Například na Charlestown, Rhode Island Ve Spojených státech došlo 24. července 1964 k jednomu úmrtí. V japonském Tokaimura, závod na přepracování jaderného paliva, 30. září 1999,[9] došlo k dvěma úmrtím a jedné nadměrné expozici, která nebyla smrtelná, v důsledku nehod, kdy bylo do nádoby umístěno příliš mnoho štěpných látek. Radioaktivita byla uvolněna v důsledku Tokaimurova nehoda. Budova, ve které k nehodě došlo, nebyla navržena jako kontejnmentová budova, přesto dokázala zpomalit šíření radioaktivity. Protože nárůst teploty v nádobě na jadernou reakci byl malý, většina štěpné produkty zůstal v lodi.

Tyto nehody mají tendenci vést k velmi vysokým dávkám v důsledku přímého ozáření pracovníků v areálu, ale kvůli zákon inverzního čtverce dávka, kterou trpí občané, bývá velmi malá. V důsledku těchto nehod se také obvykle vyskytuje velmi malé znečištění životního prostředí.

Nehody reaktorů

Při tomto typu nehody uvolní reaktor nebo jiná kritická sestava mnohem více štěpného výkonu, než se očekávalo, nebo se stane kritickým ve špatný okamžik. Série příkladů takových událostí zahrnuje jeden v experimentálním zařízení v Buenos Aires, Argentina, 23. září 1983 (jedno úmrtí),[10] a během Projekt Manhattan několik lidí bylo ozářeno (dva, Harry Daghlian a Louis Slotin, byli smrtelně ozářeni) během „lechtání dračí ocas "experimenty. Tyto nehody mají tendenci vést k velmi vysokým dávkám v důsledku přímého." ozáření pracovníků v areálu, ale kvůli zákon inverzního čtverce dávka, kterou utrpěli členové Široká veřejnost bývá velmi malý. V důsledku těchto nehod také obvykle dochází k velmi malé kontaminaci životního prostředí. Například na Sarov radioaktivita zůstala omezena na aktinid kovové předměty, které byly podle experimentálního systému součástí experimentálního systému IAEA zpráva (2001).[11] Dokonce SL-1 nehoda (RIA, rázový proud v experimentálním jaderném reaktoru v Idaho, 1961) nedokázala uvolnit mnoho radioaktivity mimo budovu, ve které k ní došlo.

Viz také

Reference

  1. ^ A b „Černobyl - Omezené dopady na zdraví - Springer“. Ekolog. 7 (2): 144. 1987-06-01. doi:10.1007 / BF02240299.
  2. ^ Účinky černobylské havárie na zdraví: přehled
  3. ^ Cardis, Elisabeth (2006). „Odhady zátěže rakovinou v Evropě z radioaktivního spadu z černobylské havárie“. International Journal of Cancer. 119 (6): 1224–1235. doi:10.1002 / ijc.22037. PMID  16628547.
  4. ^ Toto je napsáno na straně 8 (9) „Deset let po Černobylu: Co vlastně víme?“ oficiálního dokumentu PDF: http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/058/28058918.pdf
  5. ^ Foreman, Mark Russell St. John (2015). „Úvod do chemie vážných jaderných havárií“. Cogent Chemistry. 1. doi:10.1080/23312009.2015.1049111.
  6. ^ Radiologická nehoda v přepracovatelském závodě v Tomsku - Publikace IAEA
  7. ^ Publikace IAEA - podrobnosti
  8. ^ "Three Mile Island". Washingtonpost.com. 1990-09-01. Citováno 2014-02-04.
  9. ^ Světová jaderná asociace Archivováno 2006-09-23 na Wayback Machine
  10. ^ NRC.gov
  11. ^ Nehoda kritičnosti v Sarově