Teraz jest 20 lut 2020 06:33




Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 7 ] 
 Czy tzw. "noga słonia" pod Sarkofagiem może tupnąć??? 
Autor Wiadomość
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 26 cze 2009 21:31
Posty: 453
Lokalizacja: Olkusz
Post Czy tzw. "noga słonia" pod Sarkofagiem może tupnąć???
Co by nam groziło, gdyby nie uwolniło się "tylko" 11% aktywności radionuklidów z rdzenia do atmosfery lecz cała jego zawartość?! Czy Polacy też by musieli być wtedy "atomowymi uchodźcami" jak mieszkańcy Pripyati?

Okazuje się, że nie! Nawet w najgorszym scenariuszu przebiegu tej awarii uwolniłoby się owszem więcej radionuklidów i w większych ilościach, ale największą aktywność mają krótkożyciowe izotopy, które bez względu na ilość szybko zanikają:

Cytuj:
Kliknij by powiększyć rysunek (oraz uruchomić animację)

Obrazek




By lepiej zrozumieć przebieg przemian jądrowych przedstawiony w powyższej animacji, warto wpierw poznać pokrótce pracę reaktorów lekkowodnych.

Czy to elektrowni jądrowej, czy klasycznej – prąd w generatorach napędzają turbiny parowe. By uzyskać ta parę w klasycznych używa się kotła, zaś w jądrowych reaktor. I w tego typu i tamtego typu elektrowni inżynierowe muszą m.in. pilnować właściwych parametrów temperatury i ciśnienia pary oraz także utrzymanie właściwej częstotliwości prądu przemiennego na poziomie 50 Hz.

W reaktorach jądrowych wykorzystuje się w nich Uran-238 wzbogacony o rozszczepialny Uran-235 do wartości zwykle ok 3-4%. W reaktorze RBMK paliwo było wzbogacone jeszcze w niższym stopniu, bo w 1,8% Uranu-235, więc by wydajnie mógł pracować, musiało być go w rdzeniu więcej niż w np. reaktorze PWR.
Ciekawostka: reaktory typu PHWR (kanadyjski CANDU) mogą pracować na tańszym, bo niewzbogaconym Uranie-238 o naturalnej zawartości 0,71% Uranu-235, które jednak wymagają z tego względu do pracy dużych ilości kosztownej "ciężkiej wody" D2O.

Kolejne jądra Uranu-235 może być rozszczepiony w wydajny sposób jedynie przez neutrony o określonej energii (tzw. neutrony termiczne), ale neutrony pochodzące z wcześniejszych rozszczepień mają za dużą na to energię (są to tzw. neutrony prędkie).
Dlatego też w reaktorach stosuje się tzw. MODERATOR – są to pewne substancje służące do zmniejszenia energii kinetycznej neutronów. W CANDU jest to "ciężka woda", w najbardziej popularnych reaktorach energetycznych na świecie PWR/WWER/BWR (81% wszystkich) jest to zwykła "lekka woda" H2O, zaś w RBMK był nim grafit.

W elektrowni jądrowej choć jest wiele ton uranu w rdzeniu, to jego niski poziom wzbogacenia w rozszczepialny izotop Uran-235 uniemożliwia wykorzystywaną w broni jądrowej tzw. niekontrolowaną reakcję łańcuchową, gdyż tylko część neutronów rozbija kolejne jądra Uranu-235...
W praktyce dobiera się tak parametry pracy reaktora, by liczba neutronów rozszczepiających Uran-235 była stała – innymi słowy na każde 100 wyzwolonych neutronów z 40 rozszczepień U-235 (średni współczynnik mnożenia 2,5), 60 z nich tracone jest m.in. przez ucieczkę z rdzenia, ewentualnie pochłanianie przez nierozszczepialny Uran-238 , który jest głównym składnikiem rdzenia. (przemienia się on niekiedy w Neptun-239, a potem w Pluton-239) Pozostałe 40 neutronów rozszczepia kolejne jądra Uranu-235 i sytuacja się powtarza...
W wyniku rozszczepienia nawet niewielkiej ilości Uranu-235 wydziela ogromna ilość energii:

Cytuj:
Jedna pastylka uranu (o wielkości poniżej centymetra) daje tyle energii co 1,5 tony węgla. Uran można zmagazynować na kilka lat funkcjonowania dużej elektrowni, podczas gdy magazynowanie paliw kopalnych na więcej niż kilkadziesiąt dni nie wchodzi w grę.(...)

(Żródło: Atom trzeciej generacji)


W Elektrowni Jądrowej "pracuje" tylko niewielka część całkowitego wsadu paliwa – tj. zawarte w paliwie te góra kilka % izotopu Uranu-235 oraz częściowo Pluton-239, którego rozszczepienia stanowią do ok. 30% całkowitej uzyskiwanej energii [przy "wypaleniu" paliwa 3000 MWd/t(U) – megawatodni na tonę Uranu].
Jednak nie wypala się tego paliwa całkowicie, gdyż po określonym czasie jego użytkowania spada coraz bardziej wydajność produkowanej w nim energii, zarówno w wyniku zmniejsza się % ilość Uranu-235 w paliwie, ale przede wszystkim dlatego, iż w pastylkach paliwa powstaje z czasem coraz więcej produktów rozszczepienia, które pochłaniając bezproduktywnie neutrony, zmniejszając coraz bardziej wydajność rozszczepień w paliwie.

Produktem rozszczepień jąder Uranu-235 są jądra różnych izotopów... Niektóre z nich są stabilne, ale wiele z nich jest promieniotwórcza. Aktywność tychże izotopów jest często dużo, dużo wyższa od aktywności Uranu z którego powstały.
Dlatego choć pręty paliwowe przed włożeniem do reaktora, mogą sobie "wisieć" w hali, czekając na swoją kolej i nie stanowią groźby., to nawet po wyłączeniu reaktora, pręty te są potem długo nadal rozgrzane – posiadają tzw.ciepło powyłączeniowe – i silnie promieniotwórcze! Stąd muszą być przez pewien czas schładzane w specjalnych basenach (tzw.kartelach) obok reaktora, nim zmniejszy się ich temperatura i radioaktywność do tego stopnia, że da się je przetransportować w specjalnych zabezpieczonych kontenerach do zakładów przetwarzania paliwa.
W zakładach tych można nadal odzyskać sporą część paliwa, a stosunkowo niewielka ilość nieprzetwarzalnych radioaktywnych produktów musi być składowana pod ziemią.

Roczna praca takiej typowej dużej elektrowni jądrowej o mocy 1GWe wymaga zużycia ok.26000 kg Uranu, którego "wypalenie" produkuje wysokoaktywne produkty rozszczepienia w ilości... ok. 860 kg!

Tak stosunkowo nieduża ilość odpadów z Elektrowni Jądrowej wiąże się z produkcją ogromnych ilości energii z niewielkiej jednak części wkładu paliwa...



Znając powyższe informacje, będziecie Państwo mogli spojrzeć na Awarię Czarnobyla w nieco inny sposób – z mniejszą nieco obawą – której wciąż jest "za dużo" nawet po 24 lat od tamtych wydarzeń.

Obecnie istniejące kilkanaście reaktorów RBMK zostały opracowane w czasach ZSRR i są używane jedynie na terenie Rosji (jedyny na Litwie został zamknięty z końcem 2009 r.). Konstrukcja jego pozwala na szybką i częstą wymianę paliwa, co jest szczególnie istotne przy produkcji militarnego Plutonu-239.
W reaktorach PWR/WWER/BWR też powstaje Pluton, ale z uwagi na skomplikowany proces wymiany w nich paliwa robi się to zwykle raz na rok – stanowczo za długo, by ten Pluton nadawał się do celów militarnych.

Związane jest to z tym, że im dłużej znajduje się paliwo w rdzeniu, tym wprawdzie więcej w nim powstaje Plutonu-239, ale jednocześnie z czasem dochodzi też w nim do wychwytu neutronów bez rozszczepienia przez ten izotop i tak powstają kolejne nie nadające się dla wojska izotopy Plutonu: Pluton-240 oraz Pluton-242. Po drodze powstaje też wprawdzie rozszczepialny Pluton-241, ale jest go dużo mniej od nierozszczepialnego Plutonu-240, zatem też nie bardzo się może przydać do celów militarnych.

Pluton militarny musi być bardzo czysty, tzn. zawierać aż powyżej 90% izotopu 239-Pu i nie więcej niż 7% 240-Pu, aby nadawał na skuteczną broń jądrową. Rozdzielenie Plutonu na poszczególne frakcje izotopów jest trudniejsze i mniej efektywne od rozdzielania izotopów Uranu. bowiem jądra Plutonu-239 i Plutonu-240 różnią się masą 1 neutronu, a jądra Uranu-235 i Uranu-238 różnią się masą 3 neutronów.
Mówiąc obrazowo: zbyt dużo "zanieczyszczeń" typu 240-Pu w ładunku jądrowym spowoduje zbyt szybkie wygaśnięcie niekontrolowanej reakcji łańcuchowej i przy wybuchu bomby jądrowej zamiast potężnego "BOOOM!", a więc hekatomby ofiar i zniszczeń, będzie co najwyżej "pyk".

Specyficzne zastosowanie reaktora w Czarnobylu wymuszało zastosowanie w nim moderatora grafitowego. Skutkiem ubocznym zastosowanego typu moderatora było po zmniejszeniu się gęstości, a potem odparowaniu wody – służącej w nim tylko tylko jako chłodziwo – nastąpiło niekontrolowane zwiększenie mocy reaktora RBMK aż do awarii.
W reaktorach PWR/WWER/BWR zmniejszenie gęstości czy odparowanie cieczy chłodzącej powoduje samoczynnie spadek mocy: woda w nich pełni nie tylko rolę cieczy chłodzącej ale również moderatora – tym samym utrata moderatora = spadek ilości reakcji jądrowych = spadek mocy reaktora.
Podobna pod pewnymi względami do Czarnobylskiej awaria w amerykańskim TMI w 1979 r., nie skończyła się emisją radionuklidów do atmosfery, gdyż stopiony rdzeń nie wydostał się z reaktora typu PWR, a dodatkową ochroną była KOPUŁA BEZPIECZEŃSTWA, której radzieccy inżynierowie w reaktorach RBMK... nie zastosowali... (sic!)

Nagły wzrost mocy spowodował nie tylko gwałtowne odparowanie wody (wybuch fizyczny), ale przede wszystkim przemianę chemiczną wody w wodór i tlen. Na kilka sposobów: w wyniku termolizy wody (która zachodzi w temp. powyżej 2200°C), jak również reakcji wody z rozgrzanym cyrkonem koszulek paliwowych, a z zwłaszcza z grafitem, zaczęła się ona rozkładać na mieszankę piorunującą tlenu i wodoru (wybuch chemiczny):

Kod:
H2O + wysoka temp. —> H2 + O (termoliza wody)
Zr + 2 H2O —> ZrO2 + 2 H2
C + H2O —> CO + H2


Następnie gdy nadmiar pary oraz eksplozja wodoru i tlenu uchyliła pokrywę reaktora oraz zniszczyła znajdujący się nad nią dźwig przeładunkowy paliwa oraz halę Bloku 4, do wnętrza dostało się powietrze i rozżarzony grafit zaczął płonąć. Kilkudniowy pożar grafitu spowodował uwolnienie substancji radioaktywnych, ale głównie były to lotne substancje, mniej lotne produkty rozszczepień Uranu zostały uwolnione na zewnątrz w dużo mniejszej ilości.

Podczas pamiętnej awarii z kwietnia 1986 ten nieszczęsny grafit był nie tylko przyczyną samej awarii, jak również utrudniał przez wiele dni akcję gaszenia reaktora...




CO W ŚRODKU RBMK "PISZCZY"?

W wyniku rozszczepień Uranu-235 powstaje w sumie ok. 400 rodzajów izotopów pochodnych. Jednak wbrew obiegowej opinii ich liczby masowe nie są sobie równe (prawdopodobieństwo zajścia takiego „idealnie” równego rozszczepienia jest rzędu 0,01%), lecz głównie wynoszą odpowiednio: od A=90-100 dla jednego fragmentu i A=145-135 dla drugiego fragmentu.
Część z tych produktów ma bardzo krótki okres półtrwania – rzędu nawet ułamka sekundy – co oznacza, że ich udział w ogólnej aktywności rdzenia ma nikle znaczenie, bądź wręcz nie ma znaczenia, oto przykład:

Cytuj:
Spadek aktywności 1 grama 100-Rb (okres półrozpadu 0,051 sekundy):
Po 0 sek.. – 8.18e+22 Bq
Po 1 sek. – 1.02e+17 Bq
Po 2 sek. – 1.28e+11 Bq
Po 3 sek. – 1.60e+5 Bq
Po 4 sek. – całkowita przemiana w Samar i jemu pochodne (zwykle w 100-Sr, rzadko w 99-Sr i 98-Sr).
Pochodnymi tego izotopu Rubidu są przede wszystkim krótkożyciowe izotopy
(ich "T½" wynosi 0,2 ÷ 7,1 sek):
100-Sr —> 100-Y —> 100-Zr —> 100-Nb —> 100-Mo ("stabilny")

Warto wiedzieć, że większa ilość radionuklidów wcale nie oznacza o wiele dłuższego czasu trwania przemian, gdyż np. 1000 razy większa ilość danego izotopu, rozpadnie się nie w tysiąckrotnie dłuższym czasie, lecz tylko w ciągu dodatkowych... 10 okresów półtrwania!

(bo 2 do potęgi 10=1024)

Tak więc rozpad 1 kilograma 100-Rb potrwa... nieco ponad pół sekundy dłużej od rozpadu 1 grama!


Mniej więcej 54% izotopów powstałych z rozszczepień Uranu-235 ma okresy półrozpadu mniejsze od roku, niestety pozostała część z nich ma dłuższe swoje okresy, sięgające nawet wielu, wielu lat...


W Raporcie UNSCEAR 2000 zostało wymienionych 40 istotnych izotopów znajdujących się wewnątrz rdzenia...
„ANNEX J: EXPOSURES AND EFFECTS OF THE CHERNOBYL ACCIDENT” (s.518)

...których aktywność przedstawiała się następująco:
. [Autor wykresów – Andrzej_K (Lic. CC)]

Cytuj:
Całkowita aktywność radionuklidów w rdzeniu wynosiła w czasie pracy reaktora 1.32e+20 Bq, zaś do atmosfery wydostało się 1.46e+19 Bq (11% aktywności rdzenia).

Obrazek


Na powyższym wykresie zaznaczono aktywność 40 radionuklidów w rdzeniu oraz aktywność 25 radionuklidów wyemitowanych do atmosfery, których aktywność została ustalona.

Z uwagi na to że emisja z rdzenia tylko w przypadku gazów wynosiła 100% (ilość emisji znana), z których najwięcej wydostało się gazów szlachetnych Kryptonu i Ksenonu: 2 281 g 85-Kr i 938 g 133-Xe, zaś trytu 3-H nikłe 4 g (Ksenon-133 w szybkim czasie przekształcił się w stabilny izotop cezu; więc dziś pozostało tylko z tamtych pierwotnych ilości: 486 g 85-Kr oraz 1 g 3-H).
Prócz gazów wyemitowane zostało niecałe 30 kg bardziej lotnych elementów, tj. w granicach głównie 30% ich zawartości w rdzeniu (głównie był to Cez). Prócz nich dostało się do atmosfery ok. 3 kg substancji o mniejszej topliwości od np. Cezu.
Główne składniki rdzenia to trudnotopliwe substancje jak Cyrkon (koszulki), Grafit i Uran (którego bryły zostały wyrzucone tylko w pobliżu Elektrowni).. Emisja trudnotopliwych radionuklidów do atmosfery wynosiła od ułamka procenta do ok. 3% ich zawartości w rdzeniu, co odpowiada sumarycznej ich masie, nieco ponad 17 kg.

Prócz tych wyżej wymienionych radionuklidów, które wiatry rozniosły na znaczne połaci ówczesnego ZSRR i Europy, na zewnątrz dostały się części rdzenia, grafit, fragmenty betonu itp. Jednak wszystkie te fragmenty spadły w pobliżu elektrowni. Spora część pyłu osiadła w pobliskim lesie, który przez to czasowo obumarł, a roślinność zrudziała (stąd wzięła się nazwa „Czerwony Las”). Dziś w tym miejscu o obszarze 0,5 km2 jest ściernisko, bo nawet w tym wciąż radioaktywnym miejscu też odrasta roślinność.

Wartość emisji najistotniejszych składników z rdzenia została oszacowana przez kilku niezależnych ekspertów w raporcie UNSCEAR (i mają w większości zbliżone wyniki), zatem oszacowana przez nich wartość aktywności emisji na poziomie 1.46e+19 Bq jest miarodajna.




CZY „SŁOŃ” W SARKOFAGU TUPNIE SWĄ „NOGĄ”?

W wyniku Awarii i niekontrolowanego wzrostu mocy, uległ stopieniu rdzeń, który uformował m.in. coś na kształt „nóg słonia”. O tym jak początkowo duża mogła być temperatura świadczy to, że główny składnik prętów – Uran ma temperaturę topnienia aż 1135°C, a roztopiła się i spłynęła w dół w zasadzie cała jego ilość, przepalając w ciągu kilku dni strop. Na szczęście wcześniej udało się wypompować nagromadzoną poniżej wodę, choć operacja ta kosztowała zdrowie i życie wielu ludzi. Jednak dostanie się rozgrzanych pozostałości rdzenia do wody spowodowałoby kolejną eksplozję fizyczną pary, a nie jądrową!.

Początkowo bardzo wysoka aktywność produktów rozszczepień w szczątkach reaktora zaczęła maleć i to głównie ze względu na naturalnie zachodzący proces zaniku promieniotwórczego. Ryzykowne akcje zrzucania środków gaszących i dekontaminacyjnych ze śmigłowców miały jednak różną skutecznoś. WIększość materiału co spadła do wnętrza Bloku IV, ale niestety nie do rdzenia (przeszkadzała w tym m.in. przechylona pokrywa). Skuteczną metodą okazało się wpompowanie na początku maja, środków gaśniczych rurami z Bloku III, i umożliwiło w końcu zgaszenie pożaru oraz zażeganiu wycieku z rdzenia – co pozwoliło na zbudowanie Sarkofagu jeszcze w 1986 r.

29-krotne zmniejszenie aktywności radionuklidów w zniszczonym rdzeniu już w ciągu roku od Awarii, zaś 49-krotne w dwa lata po niej, sprawiło że stopione paliwo zaczęło powoli stygnąć i uformowało się w postaci m.in. słynnych „nóg słonia”:

Cytuj:
Zdjęcia zniszczonego Bloku IV, w tym „nóg słonia”

Film z wnętrza Sarkofagu
Budynek pełen jest jednak radioaktywnego pyłu, który mógłby się unosić w powietrze. Aby zminimalizować ten problem; wnętrze spryskiwane jest specjalnym płynem, utrzymującym pył na miejscu...

Obrazek
[(Źródło: YouTube)


Z uwagi na to, że konstrukcja i geometria rdzenia uległa zniszczeniu, oraz nastąpiła znaczna dyferencjacja paliwa od moderatora (gęstość grafitu to 2.3 g/cm3, a Uranu 19.1 g/cm3), zjawisko rozszczepień Uranu-235 zachodzić może tam w minimalnym stopniu, nie wpływającym znacząco na podwyższanie aktywności rdzenia.
Łączna aktywność radionuklidów w rdzeniu przed awarią wynosiła 1.46e+20 Bq, a po awarii i uwolnieniu części z nich do atmosfery zmniejszyła się do ok. 1.32e+20 Bq, zaś 24 lata później naturalnie zachodzący proces rozpadu, a w niektórych przypadkach przemiana promieniotwórczych izotopów w stabilne, zmniejszyła aktywność w resztkach rdzenia do 5.10e+17 Bq.
Zatem po 24. latach od Awarii, aktywność w rdzeniu spadła 260-razy od wartości w 1986 r.

Jednak wciąż nadal wewnątrz Sarkofagu jest niebezpieczny poziom promieniowania!
Wnętrze Sarkofagu dawnego Bloku IV to obszar zaledwie ok. 0,008 km2, gdzie jest wciąż zgromadzone kilkadziesiąt kg wysoce aktywnych radionuklidów, jak również kilkaset kg transuranowców, a przede wszystkim aż 190 ton paliwa Uranowego.

Trzeba pamiętać, że ilość danego rodzaju odpadów promieniotwórczych nie jest adekwatna z ich sumaryczną aktywnością...
...bowiem łączna aktywność tych kilkuset ton paliwa uranowego (Uranu: 235+U236+U238) to ok. 1.56e+13 Bq.
Jest to tylko 0.0035% aktywności kilkudziesięciu kg wysokoaktywnych radionuklidów (4.47e+17 Bq) oraz 0.025% aktywności kilkuset kg transuranowców (6.27e+16 Bq)...

Gdyby jakimś sposobem uległby WSZYSTKIE UWOLNIENIU, znacznemu skażeniu uległyby i tak jedynie najbliższe rejony Elektrowni.
Obszar skażenia transuranowcami byłby wtedy dużo większy pod względem ilości, ale niewiele większy pod względem terytorium (szybki opad z uwagi na ich duży ciężar właściwy).

Zobacz animację


Po Awarii w 1986 największa koncentracja w 2000 r. izotopów Plutonu: 238, 239, 240, 241 oraz Ameryku-241 znajduje się wciąż w obszarze "Czerwonego Lasu", a podwyższona ich koncentracja dotyczy tylko ok. 30-kilometorowych obszarów w kierunku północnym (opuszczonej wsi Usov pod białoruską granicą) oraz zachodnim (w kierunku opuszczonego sioła Tołsty Łes).
Oczywiście na wielkość i kierunek skażenia mają ścisły wpływ warunki meteorologiczne (kierunek wiatru, opad deszczu), ale w przypadku wyżej wymienionych transuranowców największy opad byłby i tak w rejonie Ewakuowanej Strefy.
Uwolnienie całej zawartości łatwotopliwych substancji z rdzenia spowodowałoby tylko nieco większe skażenie dalszych regionów Europy – bowiem po rzeczywistych wydarzeniach z 1986 r., uwolniło się już do atmosfery nawet do kilkudziesięciu procent łatwotopliwych materiałów z rdzenia.



Cytuj:
Porównanie aktywności radionuklidów w 1986 r., przed awarią oraz po awarii i w 2010 r.(części z nich dzisiaj nawet już nie ma!)

Obrazek


Jak widać, z powyższego wykresu, dzisiejsza aktywność jest widocznie mniejsza od ówczesnej tuż po Awarii – stopione paliwo już się zestaliło, a jego stan jest wciąż kontrolowany z zachowaniem zasad bezpieczeństwa.
Początkowo zbierano próbki odpadów radioaktywnych strzelając w „nogi słonia” z odległości Kałasznikowem, obecnie tą niebezpieczną pracę wykonują roboty, bądź w nieco mniej groźnych miejscach odpowiednio zabezpieczeni pracownicy CzAES z zachowaniem zasady ALARA (tj. przebywają w rejonie aktywnym tak krótko jak to tylko możliwe)

Stopione, a dziś zestalone paliwo znajduje się głównie w przestrzeni pod dolną pokrywą – gdyż spłynęło przez system rur prowadzących ciecz chłodzącą na dno reaktora, a część przepaliła z czasem betonowe podłogi przedostając się wpierw przez jedną, potem drugą kondygnację niżej, zaś do ostatnią trzecią kondygnacji nad gruntem przedostało się już go najmniej...

Dzięki tym badaniom i ciągłemu dozorowi wiadomo już na pewno, że „noga słonia” NIE TUPNIE...

...gdyż już w 2008 roku zakończono prace nad załataniem wszelkich istotnych uszkodzeń dachu Sarkofagu (naprawy wymagało 84m2 z 450m2 dachu). Obecnie trwają prace nad przygotowaniem terenu pod budowę tzw."Łuku", nim rozpocznie się budowa nowej Osłony: teren wokół Sarkofagu wymaga m.in. oczyszczenia radiologicznego oraz usunięcie porzuconego sprzętu i wszelkich elementów przeszkadzających w planowanej budowie.
Aktualną sytuację związaną chociażby z bieżącymi pracami remontowymi Sarkofagu można śledzić na Oficialnej Stronie CzAES: http://new.chnpp.gov.ua/news.php?lng=ru



STAŁA ROZPADU...

Podobnie jak w rejonie skażonym wokół CzAES, tak i wewnątrz Sarkofagu następują w naturalny sposób przemiany początkowo wysokoaktywnych izotopów w mniej aktywne, a nawet w trwałe izotopy.

Tak wyglądał spadek aktywności izotopów w rdzeniu począwszy od 1986 r.:

Cytuj:
Spadek aktywności 40. radionuklidów wewnątrz Sarkofagu w ciągu pierwszych 2 lat od Awarii i w ciągu 24 lat od Awarii:
(na drugim wykresie jaśniejsza ramka reprezentuje obszar wykresu pierwszego)

Obrazek

Obrazek



A tak zmieniał się procentowy udział aktywności danego izotopu w czasie…

Cytuj:
Procentowy udział izotopów wewnątrz Sarkofagu w ciągu pierwszych 2 lat od Awarii i w ciągu 24 lat od Awarii:

Obrazek

Początkowo przez krótki czas prawie połowa aktywności pochodziła od 239-Np. (okres półrozpadu 2.35 dnia).
Następnie na sumaryczną aktywność, także przez niedługi czas, przyczyniał się m.in. Cyrkon-95 (max 21%), Niob-95 (max 15%), Cer-141 (max 13%), Stront-89 (max 12%) i ruten-103 (max 10%)
Później przez kilka lat istotną aktywność miały izotopy: Cer-144 (do 56%) i Ruten-106 (do 15%)

Obrazek

Dwadzieścia cztery lata później sytuacja diametralnie się zmieniła. Aktywność wcześniej wymienionych radionuklidów przestała mieć dawno istotne znaczenie... Obecnie coraz większy wpływ na aktywność pod Sarkofagiem mają izotopy: Stront-90 (43%% aktywności około 24 kg),. Cez-137 (37% aktywności około 31 kg), oraz zmniejszający się wpływ Plutonu-241 (obecnie 19% aktywności około 14 kg). Okres półrozpadu Strontu i Cezu wynoszą ok. 30 lat, a tego izotopu Plutonu 14 lat. Aktywność większości pozostałych izotopów nie mają więc na razie istotnego wkładu w ogólną aktywność pozostałości reaktora pod Sarkofagiem.





ZAMIAST ZAKOŃCZENIA:
„BITWA O CZARNOBYL”, CZY BITWA O „MEDIALNOŚĆ”?


Choć wielu z Państwa początkowo może się z tym nie zgodzić, to niestety jednak tak naprawdę film POPULARNO-naukowy "Bitwa o Czarnobyl" (z naciskiem na POPULARNO) nie jest rzetelnym źródłem wiedzy... Owszem jest w nim trochę wiadomości nt. Awarii Czarnobyla oraz dużo ciekawostek, ale wiedzy jest tyle co "kot napłakał".

Najlepszy przykład nierzetelności tego filmu: w 33. minucie opowiada się "o możliwości kolejnego wybuchu, tym razem o sile wielu Mt TNT któryby zmiótłby nawet Mińsk" (sic!). Ilustrowane to jest oczywiście Grzybem Atomowym.

Otóż Uran-238 w rdzeniu elektrowni Czarnobyl ma zbyt niskie wzbogacenie 1,8% w rozszczepialny izotop Uran-235, by mógł spowodować wybuch jądrowy. (dla porównania: "Little Boy" co spadł na Hiroszimę miał ok. 80% wzbogacenie w 235-U).

Ani masa 1,4 tony wzbogaconego paliwa o wzbogaceniu 1,8% nie wybuchnie , ani nawet wszystkie ok. 190 ton tego paliwa też, bo... MASA KRYTYCZNA DLA TAK NISKIEGO WZBOGACENIA WYNOSI NIESKOŃCZONOŚĆ!

Owszem, reaktor RMBK był reaktorem powielającym, a więc produkującym Pluton-239 i było go w rdzeniu sporo, tylko że też ten Pluton nie może osiągnąć masy (nad)krytycznej, bo powstaje on jako niewielkie "inkluzje" wewnątrz paliwa (przypomina ono tym samym wyglądem jakby salami). Wypalane krótko paliwo to było potem przetwarzane w zakładach "Jupiter" w Prypeci.

Możliwe, że gdy paliwo się stopiło te inkluzje się mogły tu i tam połączyć. Pluton ma prawie dwa razy niższą temperaturę topnienia (640°C) i nieco większą gęstość (19.9 g/cm3) od Uranu (odpowiednio: 1135°C i 19.1 g/cm3). Musiałoby się jednak połączyć dużo, dużo więcej tej masy niż w typowej bombie aby doszło do niekontrolowanej reakcji łańcuchowej, gdyż podawana w literaturze masa krytyczna Plutonu ok. 10 kg dotyczy najlepszego kształtu sferycznego ładunku, na dodatek ściśniętego dodatkowo detonacją otaczających go ładunków wybuchowych wraz z tzw. reflektorem neutronów – SĄ TO WARUNKI NIE MOGĄCE SIĘ SPEŁNIĆ TAM POD SARKOFAGIEM.

Jak wspomniano wcześniej: ładunek jądrowy musi być też oczyszczony z wszelkich substancji, mogących przeszkodzić w niekontrolowanej reakcji, szczególnie nierozszczepialnego Plutonu-240, a tym razem w RMBK paliwo było "wypalane" zbyt długo, by ten Pluton-239 był w miarę wolny od Plutonu-240, więc i z tego powodu wybuch jądrowy NAM NIE GROZI...



ŹRÓDŁA INFORMACJI

Do przy pisaniu art. korzystałem z następujących źródeł:

http://www.unscear.org/docs/reports/annexj.pdf

http://www.staff.amu.edu.pl/~zfd/p_hil/ej08.ppt

http://atom.edu.pl/index.php/bezpieczen ... racja.html

http://www.hse.ubc.ca/rad/calc/calcframe.htm

http://www.1728.com/decayexp.htm

http://ie.lbl.gov/toi/nucSearch.asp

Z.Celiński, Energetyka Jądrowa, PWN 1991


03 maja 2010 19:12
Zobacz profil
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 10 wrz 2008 11:27
Posty: 494
Lokalizacja: Oleśnica k/ Wrocławia
Post Re: Czy tzw. "noga słonia" pod Sarkofagiem może tupnąć???
Kolejny świetny art. :idea:

_________________
ZDJĘCIA: http://www.fotoferia.pl/u/pouln/folder/1311


22 paź 2010 10:58
Zobacz profil
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 23 paź 2010 12:41
Posty: 36
Lokalizacja: opolskie
Post Re: Czy tzw. "noga słonia" pod Sarkofagiem może tupnąć???
Obrazek
Mało prawdopodobne.


24 paź 2010 20:30
Zobacz profil
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 23 paź 2010 12:41
Posty: 36
Lokalizacja: opolskie
Post Re: Czy tzw. "noga słonia" pod Sarkofagiem może tupnąć???
Obrazek
Oczywiście Cez 137 nie występuje w stanie wolnym tylko związanym, gdyż cez obojętnie czy mamy do czynienia z izotopem 133 czy 137, będzie tworzył takie związki chemiczne, które są bardziej niebezpieczne niż sam Cez np. wodorotlenek cezu.


Ostatnio edytowano 24 paź 2010 21:01 przez wapno, łącznie edytowano 1 raz

24 paź 2010 20:44
Zobacz profil
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 23 paź 2010 12:41
Posty: 36
Lokalizacja: opolskie
Post Re: Czy tzw. "noga słonia" pod Sarkofagiem może tupnąć???
Fajny artykuł, napewno trzeba się było natrudzić przy pisaniu, jednak opłacało się.


24 paź 2010 20:48
Zobacz profil
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 26 cze 2009 21:31
Posty: 453
Lokalizacja: Olkusz
Post Re: Czy tzw. "noga słonia" pod Sarkofagiem może tupnąć???
wapno napisał(a):
Obrazek
Oczywiście Cez 137 nie występuje w stanie wolnym tylko związanym, gdyż cez obojętnie czy mamy do czynienia z izotopem 133 czy 137, będzie tworzył takie związki chemiczne, które są bardziej niebezpieczne niż sam Cez np. wodorotlenek cezu.


Bardzo się ciesze, gdy ktoś jest czujny i zwróci mi uwagę, że "o czymś" zapomniałem wspomnieć w artykule – bowiem 1 osoba nie jest w stanie wszystkiego wiedzieć z każdej dziedziny nauki czy życia — a dobrze by było, by czytelnicy artykułu znali też Cez „od strony” chemicznej...


Rzeczywiście Cez jest bardzo reaktywny — również i jedyny STABILNY jego izotop: Cs-133 — zaś związki Cezu są silnymi truciznami!

Obrazek
(Źródło: Wikipedia)

Na powyższym filmiku widać, jak gwałtownie reaguje Cez z wodą, gdyż w reakcji tej powstaje wodór, a sama reakcja dająca CsOH jest też silnie egzotermiczna!




wapno napisał(a):
Fajny artykuł, napewno trzeba się było natrudzić przy pisaniu, jednak opłacało się.

Dziękuję bardzo! :D Artykuł było o tyle trudno napisać, iż w Sieci na tematy Czarnobyla czy ogólnie elektrowni jądrowych — najczęściej znajduje się "kasandryczne" informacje — zupełnie niezgodne z rzeczywistością. Dopiero na dalszych miejscach przeglądarek można znaleźć artykuły bardziej miarodajne na te tematy. :geek:

Nie jest to wina przeglądarek, lecz IMHO samych internautów: większe zainteresowanie mają np.filmiki na YouTube pokazujące chore jakoby „przez Czarnobyl” dzieci, niż chociażby Portale Edukacyjne na temat energetyki jądrowej...

Wygląda na to że po prostu „lubimy się bać”,
a na same słowo "atom", czy "promieniowanie jonizujące" itp., u większości osób „przechodzą ciarki na plecach” :o



BTW: na końcu art. podałem też kilka linków do ciekawych źródeł informacji. Prócz nich polecam także odwiedzić także: "SEREN Polska", "Atom edu pl", "IEA Świerk" a co ciekawe — od pewnego czasu istnieje też Inicjatywa Obywatelska zwana: "Fundacją FORUM ATOMOWE".


26 paź 2010 10:55
Zobacz profil
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 23 paź 2010 12:41
Posty: 36
Lokalizacja: opolskie
Post Re: Czy tzw. "noga słonia" pod Sarkofagiem może tupnąć???
Andrzej_K napisał(a):
Dziękuję bardzo! Artykuł było o tyle trudno napisać, iż w Sieci na tematy Czarnobyla czy ogólnie elektrowni jądrowych — najczęściej znajduje się "kasandryczne" informacje — zupełnie niezgodne z rzeczywistością. Dopiero na dalszych miejscach przeglądarek można znaleźć artykuły bardziej miarodajne na te tematy.


Wielkie dzięki za odpowiedź.


27 paź 2010 14:32
Zobacz profil
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 7 ] 


Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 3 gości


Nie możesz rozpoczynać nowych wątków
Nie możesz odpowiadać w wątkach
Nie możesz edytować swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Skocz do:  
cron
Powered by phpBB © phpBB Group.
Designed by Vjacheslav Trushkin for Free Forums/DivisionCore.
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL