ИСКУССТВЕННЫЕ АЭРОЗОЛИ
Источником поступления искусственных радиоактивных аэрозолей в атмосферу могут служить предприятия ядерной энергетики. Для работы атомной электрической станции необходимо, чтобы существовал целый комплекс крупных, независимых друг от друга производств, таких как добыча и обогащение урановой руды, переработка уранового сырья в ядерное топливо, производство твэлов, переработка отработавшего топлива с целью дальнейшего использования, транспортировка и захоронение образующихся радиоактивных отходов.
На всех этапах ядерного топливного цикла (ЯТЦ) происходит выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду, однако интенсивность выбросов и радиационное воздействие на человека на разных этапах ЯТЦ различна. По степени выделения радионуклидов в окружающую среду, при существующем уровне технологии предприятия ЯТЦ располагаются в следующей последовательности: радиохимическое производство (~ 95 %), АЭС (~ 5 %), добыча и переработка урановой руды (~ 0,04 %), изготовление твэлов (~ 3×10-5 %).
Работа ядерного реактора. При ядерной реакции деления в твэлах образуется большое число (около 600) радионуклидов – продуктов деления, которые через микротрещины в оболочках твэлов могут выходить наружу, в теплоноситель, а затем и в атмосферный воздух. Выходя из микротрещин твэлов, короткоживущие благородные газы продуктов деления распадаются и образуют мелкодисперсные радиоактивные аэрозоли: например, газообразный 137Хе с периодом полураспада 3,9 мин переходит в образующий радиоактивный аэрозоль 137Cs с периодом полураспада 30 лет, газообразный 90Kr (T1/2 = 33 с) - в создающий радиоактивный аэрозоль 90Sr (T1/2 = 28 лет), газообразный 140Хе (T1/2 = 16 с) в образующий радиоактивный аэрозоль 140Ва (T1/2 = 13 сут.) и т.д.
Другим источником радиоактивных аэрозолей на АЭС являются радионуклиды, получающиеся при активации нейтронами примесей теплоносителя первого контура и продуктов коррозии конструкционных материалов активной зоны и внутренних поверхностей трубопроводов и различного оборудования первого контура, омываемого теплоносителем. При актива-ции этих продуктов в теплоносителе образуются такие радионуклиды, как 51Cr, 54Mn, 58Со, 59Fe, 60Со, 65Zn, 95Zr, 110mAg.
Такие аэрозоли чаще всего появляются в воздухе помещений АЭС при плановых ремонтах и перегрузках топлива. При этих операциях (особенно при различных работах по зачистке, сварке и шлифовке труб) суммарная концентрация аэрозолей, обусловленных активацией, в реакторном помещении достигает 70 - 3000 Бк/м3. Аэрозоли, возникающие при таких работах, крупнодисперсные (6 ¸ 12 мкм), и 60 - 80 % из них задерживаются в верхних дыхательных путях.
Типичный состав радиоактивных аэрозолей по активности радионуклидов в выбросе АЭС с РБМК-1000, проработавшей несколько лет представлен в табл. 4.1, а на рис. 4.1. - дисперсный состав аэрозолей в выбросе АЭС с реактором такого же типа.
Таблица 4.1
Нуклидный состав аэрозолей выброса АЭС с РБМК-1000, % активности
Нуклид | Сод., % | Нуклид | Сод., % | Нуклид | Сод., % | Нуклид | Сод., % |
131J | 16,5 | 59Fe | 1,0 | 60Co | 3,0 | 99Mo+99Tc | 13,5 |
133J | 16,5 | 137Cs | 5,0 | 58Co | 1,5 | 95Zr | 2,0 |
51Cr | 42,0 | 134Cs | 3,5 | 54Mn | 1,5 | 95Nb | 1,5 |
Дата добавления: 2014-12-02; просмотров: 1571;