Compoziția radionuclid de contaminare - o patologie a sistemului respirator în lichidatori accidentului de la Cernobâl

contaminarea cu radionuclizi
Doză de sarcină asupra sistemului respirator și, prin urmare, efectele așteptate ale expunerii interne persoanelor care au asistat la accidentul de la Cernobîl sau implicate în eliminarea consecințelor sale, au fost determinate de poluarea aerului radionuclid de la începutul accidentului până la sfârșitul 1987-1988 bienal. Următoarele sunt informațiile necesare cu privire la aerosoli radioactivi poluează aerul în interiorul amplasamentului industrial al centralei nucleare de la Cernobâl și zonele învecinate, care au fost derivate din analiza obiectelor de mediu.

Compoziția radionuclid contaminării

Principiul de funcționare a unui reactor nuclear se bazează pe utilizarea energiei eliberate prin fisiune nucleară unuia dintre izotopilor de uraniu - ²³⁵U de neutroni de energii termice. În reactoarele stații de combustibil nuclear proaspăt conține de la 3 la 5% din acest izotop. Greutatea rămasă a combustibilului este un alt izotop - ²³⁸U.
Uraniu - element chimic radioactiv cu numărul atomic 92 în tabelul periodic al lui Mendeleev. Pentru un număr de proprietăți de uraniu pot fi atribuite grupului VI a sistemului periodic, cu toate acestea, de obicei este menționată ca actinidelor care aparțin grupei III. uraniu natural este un amestec de trei izotopi: ²³⁵U (aproximativ 0.005%), 236U (aproximativ 0,7%) și U²³⁸ (99%). Procesul de fabricare a combustibilului nuclear din complexul de uraniu natural. Cele mai importante etape ale acestui proces sunt îmbogățirea unui amestec natural de izotopi de uraniu ²³⁵U, fisionabil cu neutroni termici, și fabricarea de dispozitive speciale - elemente combustibile (FE) în care sunt închise comprimat îmbogățit dioxid de uraniu. Aceste tablete sunt realizate prin comprimarea pulbere fină de dioxid de uraniu îmbogățit cu granulație geometrică de aproximativ 1-3 microni.
Procesul de divizare ²³⁵U în reactor este însoțită de formarea produșilor de fisiune radioactive - radionuclizi de fisiune. Acest grup include mai mult de 200 de radionuclizi izotopi radioactivi ai elementelor din mijlocul tabelului periodic al lui Mendeleev (de zinc la gadoliniu). La captare de neutroni de nuclee ²³⁸ U format izotopi ai elementelor transuranice. Acest grup radionuclid este format din mai mult de 10 izotop din partea de jos a tabelului periodic (actinide) - de la uraniu la curium. O funcție este de a preveni tija de combustibil eliberarea de placare a mediului de produse de fisiune volatile.
Ciclul de viață al combustibilului nuclear în reactor durează câteva sute de zile. În această perioadă există o scădere a conținutului ²³⁵U și acumularea produselor de fisiune radioactive, care împiedică funcționarea normală a reactorului. Compoziția izotopică a actinidele și a produselor de fisiune în cursa de combustibil în continuă schimbare, cu o creștere treptată a proporției de izotopi radioactivi cu viață lungă. La intervale regulate TVEL combustibilul nuclear uzat sunt înlocuite cu altele noi.
Captura de neutroni de nuclee de elemente care constituie agentul de răcire și materiale structurale care alcătuiesc sistemul reactor, este o altă sursă de formare a radionuclidului în reactor se execută. În condiții normale, ca urmare a coroziunii suprafețelor de material sub formă de particule echipamentelor care conțin astfel de radionuclizi în centrala nucleară de aer și o încăperile de lucru sursă de expunere internă a personalului. Pentru astfel format &ldquo-coroziv&radionuclizi rdquo- sunt izotopi radioactivi de crom, mangan, fier și cobalt. În contextul accidentului de la Cernobîl rolul acestor radionuclizi ca surse de expunere internă a fost neglijabil.
Formarea de noi produse de fisiune radioactive sau actinide coroziunea radionuclizi în reactor este terminat cu terminarea în aceasta reacție în lanț de fisiune. Mai departe există doar dezintegrarea radioactivă a radionuclidului acumulate în reactor.
Conform estimărilor experților din gazele de combustibil uzat radioactive aproape toate conținute (xenon și kripton), după distrugerea tecii elementului combustibil eliminat combustibil și dispersată în atmosferă. Aproximativ 10-20% din elementele mai puțin volatile (iod, cesiu și telur) și 3-6% din materiale refractare (radionuclizi Ba, Sr, Ce, Pu și alte actinide) a fost, de asemenea, eliberat în atmosferă (Israel A., 1990).
Proiectarea reactorului de tip Cernobil a fost proiectat pentru a înlocui combustibilul uzat fără a închide reactor, și de momentul accidentului în ansamblurile de combustibil de bază reactor au o durată de viață diferit. Prin urmare, în ciuda faptului că compoziția calitativă a radionuclizilor incluse în combustibilul nuclear iradiat, acesta a fost bine studiat, evaluarea cantitativă a compoziției pentru cazul particular al accidentului de la Cernobîl au fost asociate cu multe dificultăți. Datele diverșilor autori cu privire la timpul de funcționare al radionuclizilor în reactorul de combustibil deteriorat sunt prezentate pe scurt în lucrările lui VA Kutkova et al. (1993a- 1995) și sunt prezentate în tabelul. 1, în cazul în care ratingurile sunt date de relații de produse de fisiune și actinide în cheltuit &ldquo-eficiente&combustibil rdquo- activității particulelor de marcare a radionuclizilor de combustibil nuclear - ¹⁴⁴Ce 24 de ore după terminarea funcționării reactorului ca urmare a unui accident.

Tabelul 1
Normalizată la activitatea ¹⁴⁴Activitatea principală Ce radionuclizilor în combustibil CNPP blocul patra 24 de ore după accident

In contextul Cernobîl rol accident nuclear radionuclizilor Markerii particule de combustibil izotopilor elemente refractare jucate - Zr, Nb, Ce, Pu, care nu sunt întâlnite în compoziția de condensare aerosol. particulele de combustibil produse în distrugerea diferitelor bare de combustibil, a avut compoziția radionuclid similară, care sunt cauzate de variațiile neuniforma burnup combustibil în reactor. combustibil uzat de particule condițională poate fi atribuită compoziției radionuclid similară cu compoziția medie a carburantului este prezentat în Tabelul. 1. Activitate specifică ¹⁴⁴Ce în combustibil particule de 24 de ore după accident a fost de aproximativ 2,2 x 10¹⁰ Bq. Dioxid de r1 ²³⁸U (Kutkov VA, Furnicile YB, 1994- Kutkov și colab., 1995).
În analiza compoziției radionuclid Cernobîl eliberare ca un indicator al condensului depozit particule de aerosoli în ansamblu fracționarea valorii activității utilizate în mod frecvent raportul radionuclid în raport cu combustibilul marker R, &psi-&kappa-, egal cu raportul dintre activitatea normalizate pentru marcatorul radionuclizilor combustibil în eșantion la activitatea normalizate la activitatea aceluiași marker al activității radionuclidului în &ldquo-eficiente&combustibil rdquo-. atunci când |&psi-R -1 | < 0,3 полагают, что активность радионуклида в пробе обусловлена только топливной компонентой- при [&psi-R — 1| > 0,3 — что активность радионуклида в пробе обусловлена либо топливной компонентой, обедненной данным радионуклидом вследствие его испарения при нагреве топлива, либо конденсационная компонента вносит существенный вклад в его активность в пробе.
Tabel. Evaluarea 2 arată &psi-Ce-144 &gamma - radionuclizi care emit, extrase din definițiile compoziției radionuclid emisiilor din reactorul distrus. Aceste date sunt obținute prin eșantionarea direct din fluxul de ejecție indică o contribuție semnificativă la aerosol de condensare activitate ejecție conținând 13II, 134Cs, 137Cs, 140Va. Coeficienții de fracționare în ceea ce privește ¹⁴⁴CE alți radionuclizi - ⁸⁹sr, ⁹⁰sr, ⁹⁹Mo, 95Zr, 103Ru, 106Ru, 14lCe, ²³⁸pu, ²³⁹pu, ²⁴⁰pu, ²³⁹np și ²⁴²Cm situată în intervalul 0.6-1.4, care poate indica îndepărtarea preferențială a radionuclizi din reactor în aceleași particule dispersate prin pulverizare de combustibil.

Tabelul 2
Coeficienții de fracționare principale &gamma - emițători relative ¹⁴⁴Ce în eliberarea reactorului de la Cernobîl a distrus și a patra unitate din corpul martorilor accident

a) Plămânii persoane din grupul 1 A
b) persoanele ușoare din grupa 1, B-
c) aportul de radionuclizi din grupul de persoane 2 B-
g) Evaluarea emisiei integral, în aceste informații pregătite pentru AIEA (1986) -
d) Probe ale jetului peste a patra unitate de ejecție descrisă în Israel J. A. C. și colab. (1987) -
&Nu-&Alfa- - nu a fost găsit.