主题:起个头:核电站事故与我们的对策 -- 王二狗
很久很久以前接触过核方面的工作, 不了解现状.
高温气冷堆是属于第四代核电站的几种堆型之一, 理论上在事故条件下不须外界干预/协助就自行非能动的安全特性(passively safe)处理, 达到固有安全.
反应堆内的功率分布造成燃料组件使用程度不同, 一般换三分之一左右.
压水堆燃料组件(控制棒可查入其中)
沸水堆燃料组件,十字型控制棒可查入几个组件之间.
按我的理解,衰变本身是一种核素的固有性质,半衰期本身是个概率量,是大量微观粒子的量子行为的统计,所以在恒定的时空点上,应该是个定值。但是根据相对论,具有不同重力势能的点上的时间度量是不同的。因此处于重力场里不同重力势上的相同核素,衰变的速度应该不同,因为时间的快慢不同了。所以如果铀235分别在地球和太阳的表面衰变,我觉得它们的衰变速度是有差异的。
不过核素的半衰期究竟有多稳定,这个我不清楚。也许半衰期本身的波动就可以大大超过一般情况下重力场导致的时间压缩效应,那样的话,讨论重力对半衰期的影响,意义就不是很大了。
假如核素吸收外部辐射,然后发生变化,我理解这就是核反应的范畴了,发生的变化应该不能算作衰变的。
另外衰变的半衰期跟初始总量是无关的。一级反应是严格的对数曲线,所以任意取一个起始点,经过一个T1/2,反应物都是要变成先前的一半。当代的尖端物理学对这些过程认识到什么程度,我不了解,不过至少一般谈到的核素衰变是这样的。
记得大学的时候学过的,是原子核自身的性质,与外界环境无关,因此可以一些物质中元素的含量推算存在的年代。不过这也是大量原子的行为,如果讨论单个原子的半衰期,是没有意义的,可以认为是概率。
「放射能被直接排入大海」
核电的定期保养大都在冬季。保养结束后,几十吨的放射性废水会被直接排入大海。而在平常运转时,也会有每分钟数十吨单位的大量废热水被排进海洋。但政府或电力公司却总是满口保证核电绝对安全,久而久之国民也对核电造成的环境影响变的莫不关心。
工人穿过的防护衣必须用水清洗,这些废水皆全数排入大海。排水口的放射线值高的不像话,而渔民却在那附近养鱼。
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我读完这段话,非常的震惊!!!对于核放射物质,以做事细致闻名的日本人就这样干?!! 疯子一样的民族啊!
同样数量的放射性物质,是不是半衰期短的辐射比较强一些?我觉得半衰期长的每秒钟都不见得有几个原子能衰变。
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不同核素的衰变能是不同的,如果半衰期短,但是单个的衰变事件放出来的能量也低,那么单位时间里的辐射还是弱。
不过对于衰变能相似的核素,你说的是对的。这个规律尤其适用于重核的α衰变,根据Geiger–Nuttall定理,alpha衰变放出来的alpha粒子的能量都是差不多的,而半衰期却可以相差很多,所以对于相同摩尔数的起始材料,半衰期长的核素,在衰变过程里,单位时间里的辐射强度的确要弱。
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中子应该是链式反应中裂变的产物,如果核泄漏了以后,核燃料散落开来,发生裂变的概率就大大减低,这个时候就只有alpha,beta,gamma三种辐射了吧?其中alpha,beta都是带电粒子,飞不了多远,那么gamma射线用金属就可以屏蔽,那么说起来核泄漏就不是那么可怕了?
翻出了本科时用过的核物理教科书做参考,试着回答一下你的问题。
首先,四大相互作用中,引力相互作用在亚原子世界可以忽略,引力太微弱,太阳的引力场所导致的广义相对论修正是可以忽略的。
其次,(以下抄书)放射性核素的数目随时间的衰减服从指数规律。。。。。。。半衰期是描述放射性核素的内部固有特性(由核素的结构和相互作用性质决定)的参数,和核素现有取样的多少无关,一般来讲和核素所处的环境无关。(抄书结束)。
所以,1mg的U235和1gU235的半衰期是一致的。
对于这里的“一般来讲”,我的理解是,链式反应、中子轰击什么的引发的衰变不符合指数衰减,不需考虑。但需要考虑被测量的原子核是否做高速运动,若原子核相对观测者做高速运动,则这种情况下,狭义相对论不能忽略,必须引入洛伦兹变换来计算。这时的粒子在其本身的参照系中半衰期保持不变,但观测者会观测到半衰期变长的现象。
半衰期是一个时间量,物理上不存在绝对时间,所以一旦涉及到高速运动,就得考虑狭义相对论修正,一旦涉及到超强引力场——比如中子星白矮星什么的,就得考虑广义相对论修正了。实际上,在这本课本中,专门用了一章附录《相对论粒子碰撞动力学》来讨论狭义相对论对高能粒子物理的修正。
PS一点有意思的笔记(以下抄书)
自然界只存在三个天然放射性系列,分别是钍系,铀系和锕系。因为他们的领头元素钍232、铀238,铀235所对应的元素半衰期都与地球年龄相当,所以,在地球形成之初如果存在的话,今天的地壳中就可以找到这一系的元素。
铀系 U238 半衰期45亿年 同位素丰度99.28% 最终产物Pb206
锕系 U235 半衰期7亿年 同位素丰度0.72%最终产物Pb207
(抄书结束)
无论什么放射性元素,最终都变成了铅,真是“无贵无贱,同为枯骨”
参考书籍:中国科学技术大学近代物理系 《近代物理课本丛书:核与粒子物理导论》 主编:许咨宗(教我们的教授,科大58级的,两弹一星工程的参与者,很和蔼的老人家。)
只是产生没一会儿就被周围的其他稳定原子核给吸收了。
记忆中就没见过直接用一回路的水的沸水堆的。小日本的这个反应堆让我开了眼界。第一次知道,放射性的水居然可以直接拿去推动汽轮机。。。
射线剂量:单位为格雷Gray,1Gy定义为质量1公斤的生物体吸收1焦耳的能量。
为了正确评价吸收剂量对生物体的效应,引入生物等效剂量,单位Sv
WR为辐射权重因子,常见射线辐射权重因子如下
X射线和Gamma射线:WR=1
电子和mu子:WR=1
中子,: 小于10keV, WR=5; 介于10keV到100keV,WR=10; 介于100keV到2MeV,WR=20; 介于2MeV到20MeV,WR=10; 大于20MeV,WR=5;
质子(不包括反冲): 大于2MeV, WR=5;
alpha粒子、裂变碎片、重核:, WR=20
所以,中等能量的中子、alpha粒子、裂变碎片是最危险的!!这就是为什么中子弹可以杀人的原因。至于为什么高能中子反而WR比较小,这是因为能量越高速度越快,仅仅穿透而不造成伤害的可能性就越高。
建议放射性工作人员年等效计量
英国:15mSv
美国:50mSv(美帝好黑心啊)
致死等效剂量 :全身受穿透性电离辐射,在30天内,不经治疗,导致50%的被辐照者死亡的等效剂量 。约为2.5~3.0Sv。
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麻烦大家凑合着看吧。
从先前的新闻报道看,在已知侦测出来的放射性污染物中,发现了碘同位素和铯同位素;结合其他的一些介绍发现,这两种同位素应该是核燃料裂变的副产品。这是不是意味着,实际上最少在某一个反应堆里已经出现了从包裹核燃料的合金套到反应堆核心的压力锅再到外面的安全壳以及最外面的厂房都出现了裂隙。
换句话说:核泄漏已经是事实,现在不确定的只是最后会有多坏而已?