Сравнение выбросов радиоактивных веществ в Чернобыле и других странах - Comparison of Chernobyl and other radioactivity releases

В этой статье сравнивается выброс и распад радиоактивности из Чернобыльская катастрофа с различными другими событиями, которые включали неконтролируемый выброс радиоактивности.

Чернобыль по сравнению с радиационным фоном

В внешняя относительная гамма-доза для человека на открытом воздухе возле места чернобыльской катастрофы. Промежуточно живущие продукты деления например, Cs-137 вносит почти всю гамма-дозу сейчас, по прошествии нескольких десятилетий, см. напротив.
Относительный вклад основных нуклидов в радиоактивное загрязнение воздуха после аварии. Составлено с использованием данных из отчета ОЭСР. [1] и второе издание «Радиохимического руководства».

Естественные источники излучения очень распространены в окружающей среде и происходят из космических лучей, источников пищи (особенно высокий источник - бананы), газообразного радона, гранита и других плотных горных пород и т. Д. Коллективная доза радиационного фона от естественных источников в Европе составляет около 500 000 человеко-зивертов в год. Общая доза от Чернобыля оценивается в 80 000 человеко-зивертов, или примерно в 6 раз меньше.[1] Однако некоторые люди, особенно в районах, прилегающих к реактору, получили значительно более высокие дозы.

Радиация Чернобыля была обнаружена по всей Западной Европе. Полученные средние дозы варьировались от 0,02 мрем (Португалия ) до 38 мбэр (порции Германия ).[1]

Чернобыль в сравнении с атомной бомбой

В результате аварии на Чернобыльской АЭС погибло гораздо меньше людей, чем в результате немедленной смерти. от радиации в Хиросиме. В конечном итоге в результате Чернобыля погибнет до 4000 человек. летальные исходы от рака, когда-нибудь в будущем, согласно ВОЗ и создать около 41000 лишних раковых заболеваний, согласно Международный журнал рака, с, в зависимости от лечения, не все виды рака, приводящие к смерти.[2][3] Из-за различий в период полураспада, разные радиоактивный продукты деления пройти экспоненциальный спад по разным ставкам. Следовательно, изотопная сигнатура события, в котором задействовано более одного радиоизотопа, будет меняться со временем.

"По сравнению с другими ядерными событиями: в результате взрыва Чернобыля в атмосферу Земли попало в 400 раз больше радиоактивного материала, чем в результате атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму; испытания атомного оружия, проведенные в 1950-х и 1960-х годах, вместе взятые, по оценкам, дали в 100-1000 раз больше радиоактивных веществ. радиоактивный материал в атмосферу, чем чернобыльская авария ». [4]

Радиоактивность, выпущенная в Чернобыле, как правило, была более долговечной, чем радиоактивность, выпущенная при взрыве бомбы, поэтому невозможно провести простое сравнение между двумя событиями. Кроме того, доза радиации, распределенная на многие годы (как в случае с Чернобылем), намного менее вредна, чем та же доза, полученная за короткий период.

Относительный размер чернобыльского выброса по сравнению с выбросом из-за гипотетического наземный взрыв бомбы, похожей на Толстяк устройство упало на Нагасаки.

ИзотопСоотношение выбросов из-за бомбы и аварии на Чернобыльской АЭС
90Sr1:87
137CS1:890
131я1:25
133Xe1:31

Сравнение мощностей дозы гамма-излучения вследствие аварии на Чернобыльской АЭС и гипотетического ядерного оружия.

Нормализован к тому же уровню Cs-137. (логарифмическая шкала ).
Нормализован до той же мощности дозы в первый день.
Нормализован до того же уровня Cs-137 (мощность дозы на 10000-е сутки).

График мощности дозы как функции времени для выпадения бомбы был построен с использованием метода, аналогичного методу Т. Иманаки, С. Фукутани, М. Ямамото, А. Сакагути и М. Хоши, J. Радиационные исследования, 2006, 47, Дополнение A121-A127. Наш график имеет ту же форму, что и полученный в статье. График выпадений бомбы предназначен для наземный взрыв из на основе имплозии плутоний бомба, у которой есть обедненный уран вмешиваться. Предполагалось, что деление было вызвано нейтронами с энергией 1 МэВ, и 20% происходило в 238U тампер бомбы. Предполагалось, для простоты, что нет шлейф разделение изотопы произошло между детонацией и отложением радиоактивность. Смоделированы следующие гамма-изотопы. 131Я, 133Я, 132Te, 133Я, 135Я, 140Ба, 95Zr, 97Zr, 99Пн, 99 мTc, 103RU, 105RU, 106RU, 142Ла, 143Ce, 137Cs, 91Y, 91Sr, 92Sr, 128Sb, и 129Сб. На графике не учитываются эффекты бета-излучения и экранирования. Данные для изотопов были получены из корейской таблицы изотопов. Аналогичным методом были построены графики для Чернобыльской аварии. Обратите внимание, что в случае взрыва ядерной бомбы на малой высоте или разрыва земли происходит фракционирование летучих и нелетучих радионуклидов, а также во время аварии на Чернобыльской АЭС соотношение между различными элементами, высвобожденными в результате аварии, действительно изменялось в зависимости от времени.[5]


А наземный взрыв ядерного оружия создает значительно больше локальных выпадений, чем воздушные взрывы использовался в Хиросиме или Нагасаки. Частично это связано с нейтронная активация земли и большего количества почвы, засасываемых ядерным огненным шаром при наземном взрыве, чем при высоком воздушном взрыве. В приведенном выше нейтронная активация пренебрегается, и только продукт деления доля от общего Мероприятия в результате взрыва земли.

Чернобыль по сравнению с Томском-7

Выброс радиоактивности, произошедший в Томск-7 (промышленный ядерный комплекс, расположенный в г. Северск а не город Томск) 1993 года - еще одно сравнение с чернобыльским выбросом. В течение переработка активности, часть корма для второго цикла (средняя активная часть) PUREX процесс ускользнул в результате аварии с участием красное масло. Согласно МАГАТЭ Было подсчитано, что следующие изотопы были выпущены из реакционного сосуда:[6]

  • 106Ru 7,9 ТБк
  • 103340 ГБк
  • 95Nb 11,2 ТБк
  • 95Zr 5,1 ТБк
  • 137Cs 505 ГБк (оценка по данным МАГАТЭ)
  • 141Ce 370 ГБк
  • 144Ce 240 ГБк
  • 125Сб 100 ГБк
  • 239Pu 5,2 ГБк

Очень короткоживущие изотопы, такие как 140Ба и 131Я отсутствовал в этой смеси, и долгоживущие 137Cs был лишь в небольшой концентрации. Это потому, что он не может войти в трибутилфосфат /углеводород органическая фаза, использованная в первом жидкость-жидкостная экстракция цикл процесса PUREX. Второй цикл обычно предназначен для очистки уран и плутоний товар. В процессе PUREX некоторые цирконий, технеций, а другие элементы извлекаются трибутилфосфатом. Из-за радиационно-индуцированного разложения трибутилфосфата органическая фаза первого цикла всегда загрязнена рутений (позже экстрагирован дибутилгидрофосфатом). Потому что очень короткоживущие радиоизотопы и относительно долгоживущие изотопы цезия либо отсутствуют, либо находятся в низких концентрациях, форма графика зависимости мощности дозы от времени отличается от чернобыльской как для кратковременного, так и для длительного периода времени после аварии.

Размер радиоактивного выброса в Томске-7 был намного меньше, и хотя он вызвал умеренное загрязнение окружающей среды, он не вызвал раннего летальные исходы.

Нормализован до такой же мощности дозы в первый день. (логарифмическая шкала ).

Чернобыль по сравнению с Фукусима-дайичи

Основная статья: Сравнение ядерных аварий на Фукусиме и Чернобыльской АЭС

Чернобыль в сравнении с гоянской аварией

Пока оба события вышли 137Cs изотопная сигнатура Гоянская авария было намного проще.[7] Это был единственный изотоп, имеющий период полураспада около 30 лет. Чтобы показать, как график зависимости активности от времени для одного изотопа отличается от мощности дозы вследствие Чернобыля (на открытом воздухе), на следующей диаграмме показаны расчетные данные для гипотетического выброса 106RU.

Нормализован до такой же мощности дозы в первый день. (логарифмическая шкала ).

Чернобыль в сравнении с аварией на Три-Майл-Айленд

Основная статья: Авария на Три-Майл-Айленд

Три-Майл-Айленд-2 - авария совершенно иного типа, чем Чернобыльская. Чернобыль был вызван ошибкой конструкции скачком мощности, вызвавшим паровой взрыв, который привел к пожару графита без локализации, который поднял радиоактивный дым высоко в атмосферу; TMI была медленной, необнаруженной утечкой, которая снизила уровень воды вокруг ядерного топлива, в результате чего более трети его разлетелось при быстрой заправке теплоносителем. В отличие от Чернобыля, корпус реактора ТМИ-2 не вышел из строя и содержал почти весь радиоактивный материал. Сдерживание у TMI не прогадал. Небольшое количество радиоактивных газов от утечки было выброшено в атмосферу через специально разработанные фильтры под контролем оператора. В правительственном отчете сделан вывод, что авария не вызвала увеличения заболеваемости раком у местных жителей.[8]

Чернобыль в сравнении с авариями критичности

За время между началом Манхэттенский проект и в настоящее время произошел ряд аварий, в которых критичность ядерных объектов сыграла центральную роль. Аварии критичности можно разделить на два класса. Подробнее см. Ядерные и радиационные аварии. Обзор темы был опубликован в 2000 г. «Обзор аварий с критичностью» к Лос-Аламосская национальная лаборатория (Отчет LA-13638), май 2000 г. Охват включает США, Россию, Великобританию и Японию. Также доступно на эта страница, который также пытается найти документы, указанные в отчете.

Производственные аварии

В первом классе (технологические аварии) при обработке делящийся материала, аварии произошли, когда критическая масса был создан случайно. Например на Чарлстаун, Род-Айленд, США, 24 июля 1964 года погиб один человек. На заводе по переработке ядерного топлива Токаймура, Япония, 30 сентября 1999 г.[9] две смерти и одно несмертельное переоблучение произошли в результате аварий, когда в судно было помещено слишком много делящегося вещества. Радиоактивность была выброшена в результате Токаймура авария. Здание, в котором произошла авария, не было спроектировано как защитное сооружение, но оно могло сдерживать распространение радиоактивности. Поскольку повышение температуры в сосуде ядерной реакции было небольшим, большая часть продукты деления остался в судне.

Эти аварии, как правило, приводят к очень высоким дозам из-за прямого облучение рабочих на сайте, но из-за закон обратных квадратов доза, полученная представителями широкой общественности, обычно очень мала. Также в результате этих аварий обычно происходит очень небольшое загрязнение окружающей среды.

Реакторные аварии

В этом типе аварии реактор или другой критический узел выделяет гораздо больше энергии деления, чем ожидалось, или он становится критическим в неподходящий момент времени. К серии примеров таких событий можно отнести событие на экспериментальной установке в г. Буэнос айрес, Аргентина 23 сентября 1983 г. (одна смерть),[10] и во время Манхэттенский проект облучено несколько человек (двое, Гарри Даглян и Луи Слотин, получили смертельное облучение) во время "щекотки хвост дракона "эксперименты. Эти аварии, как правило, приводят к очень высоким дозам из-за прямого облучение рабочих на сайте, но из-за закон обратных квадратов доза, полученная членами широкая публика имеет тенденцию быть очень маленьким. Кроме того, в результате этих аварий обычно происходит очень незначительное загрязнение окружающей среды. Например, в Саров радиоактивность оставалась в пределах актинид металлические предметы, которые были частью экспериментальной системы, согласно МАГАТЭ отчет (2001).[11] Даже SL-1 Авария (RIA, скачок напряжения в экспериментальном ядерном реакторе в Айдахо, 1961 г.) не привела к выбросу большого количества радиоактивности за пределы здания, в котором она произошла.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б «Чернобыль - Ограниченное воздействие на здоровье - Спрингер». Эколог. 7 (2): 144. 1987-06-01. Дои:10.1007 / BF02240299.
  2. ^ Последствия аварии на Чернобыльской АЭС для здоровья: обзор
  3. ^ Кардис, Элизабет (2006). «Оценка заболеваемости раком в Европе от радиоактивных осадков в результате аварии на Чернобыльской АЭС». Международный журнал рака. 119 (6): 1224–1235. Дои:10.1002 / ijc.22037. PMID  16628547.
  4. ^ Об этом написано на странице 8 (9) книги «Десять лет после Чернобыля: что мы на самом деле знаем?» официального документа PDF: http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/058/28058918.pdf
  5. ^ Форман, Марк Рассел Сент-Джон (2015). «Введение в химию серьезных ядерных аварий». Убедительная химия. 1. Дои:10.1080/23312009.2015.1049111.
  6. ^ Радиологическая авария на перерабатывающем заводе в Томске - публикации МАГАТЭ
  7. ^ Публикации МАГАТЭ - Подробности
  8. ^ "Три-Майл-Айленд". Washingtonpost.com. 1990-09-01. Получено 2014-02-04.
  9. ^ Всемирная ядерная ассоциация В архиве 2006-09-23 на Wayback Machine
  10. ^ NRC.gov
  11. ^ Авария критичности в Сарове