4,62 -4

3,60 -3

2,19 +18

10,16 +14

-

142

Te132

77ч

2,77 +5

2,50 -6

1,37 -2

5,46 +20

13,64 +14

1,77 +11

143

Te133

2мин

120

2,77 -3

2,00 -2

3,22 +17

18,6 +14

-

144

Te134

44мин

2,64 +3

2,63 -4

3,70 -2

7,89 +18

2,07 +15

-

145

Te135

30сек

30

1,38

4,20 -2

9,43 +14

13,02 +14

-

146

I129

1,7 •107лет

5,36 +14

1,29 -15

-

2,93 +22

3,78 +7

2,52 +3

147

I131

8,04дня

6,95 +5

9,97 -7

1,80 -3

1,19 +21

1,19 +13

8,5 +8

148

I132

2,3ч

8,28 +3

8,36 -5

-

1,63 +19

13,64 +14

-

149

I133

20,8ч

7,48 +4

9,26 -6

5,00 -3

2,18 +20

2,02 +15

-

150

I134

52,5мин

3,15 +3

2,20 -4

1,33 -2

1,13 +18

2,49 +14

-

151

I135

6,7ч

2,41 +4

2,87 -5

1,70 -2

6,37 +19

18,29 +14

-

152

I136

86сек

86

8,06 -3

3,10 -2

1,19 +17

9,59 +14

-

153

I137

24сек

24

2,89 -2

4,90 -2

5,26 +16

15,19 +14

-

154

I138

5,8сек

5,8

1,19 -1

3,40 -2

8,86 +15

10,54 +14

-

155

I139

2,7сек

2,7

2,56 -1

1,80 -2

2,18 +15

5,58 +14

-

156

Xe133

5,27дня

4,55 +5

1,52 -6

1,20 -3

1,35 +21

2,05 +15

-

157

Xe135

9,1ч

3,28 +4

2,11 -5

5,00 -3

9,4 +19

19,84 +14

-

158

Xe137

3,9мин

234

2,96 -3

1,10 -2

6,28 +17

18,6 +14

-

159

Xe138

17мин

1,02 +3

6,79 -4

2,37 -2

2,63 +18

17,88 +14

-

160

Xe139

41сек

41

1,69 -2

3,60 -2

9,91 +16

16,74 +14

-

161

Xe140

16сек

16

4,33 -2

3,80 -2

2,72 +15

11,78 +14

-

162

Xe141

1,7сек

1,7

4,08 -1

1,33 -2

1,01 +15

4,12 +14

-

163

Xe142

1,5сек

1,5

4,62 -1

3,50 -3

2,35 +14

1,08 +14

-

164

Xe143

0,5сек

0,5

1,38

5,10 -4

1,14 +13

1,58 +13

-

165

Xe144

кор

1,73

6,00 -5

1,07 +12

1,86 +12

-

166

Cs135

2,6 •106лет

8,19 +13

8,45 -15

1,00 -4

1,88 +23

15,88 +8

1,13 +3

167

Cs137

29,68лет

9,36 +8

7,40 -10

1,50 -3

1,1 +23

8,16 +13

3,71 +8

168

Cs138

32,2мин

1,93 +3

3,59 -4

-

4,98 +18

17,88 +14

-

169

Cs139

9,5мин

570

1,21 -3

6,00 -3

15,37 +17

18,6 +14

-

170

Cs140

66сек

66

1,05 -2

2,20 -2

1,77 +17

18,6 +14

-

171

Cs141

25сек

25

2,77 -2

3,27 -2

5,15 +16

14,26 +14

-

172

Cs142

8сек

8

8,66 -2

3,05 -2

1,22 +14

10,54 +14

-

173

Cs143

кор

1,38

1,85 -2

4,27 +14

5,89 +14

-

174

Cs144

кор

1,73

1,00 -2

1,8 +14

3,12 +14

-

175

Ba139

84мин

5,04 +3

1,38 -4

5,50 -3

14,71 +18

20,30 +14

-

176

Ba140

12,8дней

1,1 +6

6,00 -6

3,3 -3

3,27 +21

19,62 +14

1,13 +10

177

Ba141

18мин

1,8 +3

6,41 -4

1,30 -2

2,86 +18

18,29 +14

-

178

Ba142

6мин

3,6 +2

1,92 -3

2,63 -2

9,74 +17

18,69 +14

-

179

Ba143

13сек

13

5,30 -2

3,00 -2

2,86 +16

15,19 +14

-

180

Ba144

кор

1,73

2,50 -2

6,28 +14

10,87 +14

-

181

La140

40,2ч

1,45 +5

4,70 -6

2,00 -4

4,19 +20

19,68 +14

12,3 +9

182

La141

3,8ч

1,37 +4

5,06 -5

5,00 -3

3,92 +19

19,84 +14

-

183

La142

75мин

4,5 +3

1,54 -4

-

12,14 +18

18,69 +14

-

184

La143

19мин

1,14 +3

6,08 -4

9,00 -3

2,96 +18

17,98 +14

-

185

La144

кор

1,73

2,30 -2

1,04 +15

18,00 +14

-

186

Ce141

33,1дня

2,86 +6

2,42 -7

-

8,19 +21

19,84 +14

8,26 +9

187

Ce143

33ч

1,18 +5

5,83 -6

-

3,08 +20

17,98 +14

6,91 +9

188

Ce144

284,5дней

8,97 +8

2,82 -8

-

5,94 +22

16,76 +14

2,66 +11

189

Ce145

3мин

180

3,85 -3

3,93 -2

3,21 +16

12,18 +14

-

190

Ce146

13,9мин

8,34 +2

8,30 -4

2,93 -2

10,94 +17

9,08 +14

-

191

Ce147

1,2мин

72

9,63 -3

2,26 -2

7,27 +16

7,00 +14

-

192

Ce148

40сек

40

1,70 -2

1,71 -2

3,12 +16

5,30 +14

-

193

Pr143

13,7дня

1,18 +6

5,85 -7

4,00 -3

3,29 +21

19,22 +14

-

194

Pr144

17,5мин

1,05 +3

6,60 -4

3,00 -3

2,68 +18

17,69 +14

-

195

Pr145

6ч

2,16 +4

3,21 -5

3,96 -2

7,64 +19

24,46 +14

-

196

Pr146

24,4мин

1,46 +3

4,75 -5

3,70 -3

13,82 +17

10,23 +14

-

197

Pr147

12мин

7,2 +2

9,62-4

-

7,27 +17

7,00 +14

-

198

Pr148

1,95мин

1,17 +2

2,92 -3

-

1,81 +17

5,3 +14

-

199

Nd144

5•1015лет

1,58 +23

4,39 -24

-

16,72 +22

7,34

-

200

Nd147

11,06дней

9,55 +5

7,25 -7

-

9,65 +20

7,00 +14

2,12 +9

201

Nd149

2ч

7,2 +3

9,60 -5

1,13 -2

3,65 +18

3,50 +14

-

202

Nd151

12мин

7,2 +2

9,60 -4

4,50 -2

1,45 +17

1,39 +14

-

203

Pm147

2,64года

8,32 +7

8,33 -9

-

4,54 +22

3,78 +14

2,22 +9

204

Pm149

53,1ч

1,91 +5

3,60 -6

1,70 -3

11,19 +19

4,03 +14

1,44 +9

205

Pm151

28,4ч

1,03 +5

6,70 -6

5,00 -4

2,30 +19

1,54 +14

4,05 +8

206

Sm147

1,3•1011лет

4,09 +22

1,69 -19

1,00 -3

3,57 +22

6,04 +3

-

207

Sm151

93года

2,93 +9

2,36 -10

-

1,96 +22

4,62 +12

-

208

Sm153

47ч

1,69 +5

4,00 -6

1,50 -3

1,16 +19

4,60 +13

3,54 +7

209

Sm155

23,5мин

1,41 +3

4,91 -4

3,10 -4

1,96 +16

9,61 +12

-

210

Sm156

9ч

3,24 +4

2,13 -5

1,30 -4

1,90 +18

4,03 +12

-

211

Eu155

1,7года

5,36 +7

1,29 -8

2,00 -5

5,63 +20

7,26 +12

5,19 +7

212

Eu156

15,4дней

1,33 +6

5,00 -7

1,00 -5

1,42 +18

7,09 +11

2,95 +6

213

Eu157

15,4ч

5,54 +4

1,25 -5

7,80 -5

20,15 +16

2,42 +12

-

214

Eu158

60мин

3,6 +3

1,9 -4

2,00 -5

3,26 +15

6,2 +11

-

215

Gd159

18ч

6,48 +4

1,00 -5

1,07 -5

3,32 +16

3,32 +11

-

216

Gd161

3,7мин

2,22 +2

3,12 -3

8,00 -5

7,95 +14

24,8 +11

-

217

Tb161

6,9дней

5,96 +5

11,00 -7

-

2,25 +18

24,8 +11

3,94 +6

218

Dy166

82ч

2,95 +5

23,00 -7

7,80 -7

1,05 +16

24,18 +9

5,62 +4

219

Ho166

27,4ч

9,86 +4

7,00 -6

-

3,46 +15

24,18 +9

9,67 +4



6. РАСЧЕТ АКТИВНОСТИ РАДИОНУКЛИДОВ

После расчета активности нуклидов (Сводная таблица нуклидов) в работе идет сравнение полученных значений со значениями дозовых коэффициентов, пределов годового поступления с воздухом отдельных радионуклидов для персонала и населения. В данном случае для расчетов использовались значения предельно годовых поступлений для населения, так как они более «жесткие» и наиболее достоверно показывают всю картину происходящего. Все необходимые данные по пределам годовых поступлений берутся из Норм радиационной безопасности (НРБ-99). С помощью данных этой таблицы можно увидеть, в какой период времени после остановки реактора, какие элементы обладают наибольшей опасностью. Расчеты проводились по зависимости:

q_а - активность элемента в конкретный момент времени после остановки реактора;

q_а0 - активность элемента на момент остановки реактора, в предыдущей таблице она обозначалась q;

ф - временной отрезок, на котором ведется расчет активности;

Для отслеживания активности осколков деления q_а были выбраны следующие временные промежутки: 2 дня (172800 сек) (время непрерывного расхолаживания активной зоны, при котором станция должна находиться без энергии из вне), 24 дня (2073600 сек) (время до вскрытия реактора), 180 дней (15552000 сек), 1 год (31,54 10⁶ сек) (примерное время выдержки отработанного топлива в бассейнах выдержки), 10 лет (31,54 10⁷ сек), 100 лет (31,54 10⁸ сек), 300 лет (94,62 10⁶ сек), 1000 лет (31,54 10⁹ сек).

Полученные значения активности элементов после остановки реактора q_а0 делятся на ПГП, поступающие в организм с воздухом. В таблице Активность нуклидов во времени приведены результаты расчетов 47 радионуклидов, для которых установлено значение ПГП (в соответствии с НРБ-99).

Таблица 6.1

Активность нуклидов во времени

№

Нуклид

Т

N, яд./МВт

q, Бк/МВт

q/ПГП

ПГП, Бк/год

qа1, 2дня

qа2, 24дня

qа3, 180дней

qа4, 1год

qа5, 10лет

qа6, 100 лет

qа7, 300лет

qа8, 1000лет

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

Zn72

47ч

1,24 +15

4,96 +9

3,3 +4

1,5 +5

1,65 +4

8,26

3,18 -23

2

As77

38,7ч

5,25 +17

25,72 +11

1,29 +6

2,0 +6

5,52 +5

49,7

1,03 -27

3

Se79

6•104лет

1,64 +21

6,01 +8

3,34 +3

1,8 +5

3,34 +3

3,34 +3

3,34 +3

3,34 +3

3,34 +3

3,34 +3

3,33 +3

3,30 +3

4

Br82

35,4ч

2,3 +15

12,42 +9

9,55 +3

1,3 +6

3,76 +3

13,15 -2

5

Sr90

28,1года

1,47 +23

1,15 +14

5,75 +9

2,0 +4

5,75 +9

5,75 +9

5,75 +9

5,60 +9

5,50 +9

5,05 +9

3,92 +6

16,1 -2

6

Zr93

1,5 •106лет

19,05 +22

2,80 +9

2,80 +4

1,0 +5

2,80 +4

2,80 +4

2,80 +4

2,80 +4

2,80 +4

2,80 +4

2,80 +4

2,80 +4

7

Nb93m

12лет

1,76 +21

3,22 +12

7,67 +6

4,2 +5

7,66 +6

7,63 +6

7,45 +6

7,23 +6

4,33 +6

2,5 +4

2,71 -1

8

Mo99

66ч

6,53 +20

1,89 +15

8,22 +9

2,3 +5

4,99 +9

2,02 +8

2,13 -10

9

Tc99

2,1 •105лет

2,33 +22

2,44 +9

1,22 +4

2,0 +5

1,22 +4

1,22 +4

1,22 +4

1,22 +4

1,22 +4

1,22 +4

1,22 +4

1,22 +4

10

Ru103

39,7дней

4,28 +21

8,99 +14

2,72 +9

3,3 +5

2,62 +9

1,76 +9

1,04 +8

3,85 +6

8,45 -20

11

Ru106

1,01года

4,7 +21

1,02 +14

2,83 +9

3,6 +4

2,81 +9

2,71 +9

1,98 +9

1,43 +9

3,11 +6

7,25 -21

12

Rh105

36ч

5,23 +19

2,79 +14

1,27 +8

2,2 +6

1,22 +8

8,23 +7

4,82 +6

1,79 +5

3,95 -21

13

Pd107

7 •106лет

5,86 +21

1,84 +7

10,8

1,7 +6

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

14

Ag111

7,5дней

5,5 +18

5,89 +12

1,11 +7

5,3 +5

4,92 +6

1,21 +6

65,85 -2

15

Cd115

53ч

7,84 +17

2,82 +12

1,41 +7

2,0 +5

7,55 +6

8,10 +3

1,71 -18

16

Cd115m

44,2дней

6,69 +18

12,09 +11

1,09 +7

1,1 +5

10,69 +6

7,85 +6

6,48 +5

3,72 +4

1,9 -23

17

Sn117m

14дней

1,08 +16

6,2 +9

1,94 +4

3,2 +5

1,75 +4

5,87 +3

2,61

2,83 -4

18

Sn121

28ч

6,8 +17

4,6 +12

1,35 +6

3,4 +6

4,18 +5

1,02

1,61 -40

19

Sn121m

5лет

2,43 +19

1,05 +11

5,83 +5

1,8 +5

5,83 +5

5,77 +5

5,46 +5

5,09 +5

1,5 +5

74,4 -2

20

Sn123

40мин

1,49 +16

4,34 +12

3,94 +7

1,1 +5

6,80 -15

21

Sn125

9,5мин

2,79 +13

3,41 +12

5,09 +7

6,7 +4

1,41 -84

22

Sn126

50мин

1,34 +17

3,1 +13

1,03 +9

3,0 +4

4,87 -10

23

Sb125

2года

4,25 +20

4,63 +12

2,72 +7

1,7 +5

4,18 +7

4,10 +7

3,54 +7

2,98 +7

1,39 +6

6,71 -8

24

Sb126

9ч

1,44 +18

3,07 +13

1,53 +8

2,0 +5

3,87 +6

1,01 -11

25

Sb127

91ч

3,69 +19

7,75 +12

1,61 +8

4,8 +5

1,13 +8

2,10 +7

10,56 -7

26

Te132

77ч

5,46 +20

13,64 +14

1,77 +10

7,7 +4

1,15 +10

9,93 +7

2,31 -7

27

I129

1,7 •107лет

2,93 +22

3,78 +7

2,52 +3

1,5 +4

2,52 +3

2,52 +3

2,52 +3

2,52 +3

2,52 +3

2,52 +3

2,52 +3

2,52 +3

28

I131

8,04дня

1,19 +21

1,19 +13

8,5 +8

1,4 +4

6,55 +11

1,18 +11

6,40 +5

3,76 -2

29

Cs135

2,6 •106лет

1,88 +23

15,88 +8

11,34 +2

1,4 +6

11,34 +2

11,34 +2

11,34 +2

11,34 +2

11,34 +2

11,34 +2

11,34 +2

11,34 +2

30

Cs137

29,68лет

1,1 +23

8,16 +14

3,71 +8

2,2 +5

3,71 +8

3,71 +8

3,71 +8

3,62 +8

2,94 +8

3,68 +7

3,65 +6

3,37 -2

31

Ba140

12,8дней

3,27 +21

19,62 +14

1,23 +10

1,6 +5

11,05 +9

3,53 +9

1,09 +6

86,9

7,56 -72

32

La140

40,2ч

4,19 +20

19,68 +14

12,3 +9

1,6 +5

5,54 +9

7,25 +5

2,26 -22

33

Ce141

33,1дня

8,19 +21

19,84 +14

8,26 +9

2,4 +5

7,93 +9

5,01 +9

2,1 +8

4,29 +6

1,15 -23

34

Ce143

33ч

3,08 +20

17,98 +14

6,91 +9

2,6 +5

2,52 +9

3,88 +4

2,90 -30

35

Ce144

284,5дней

5,94 +22

16,76 +14

2,66 +11

6,3 +3

2,66 +11

2,56 +11

2,53 +11

1,72 +11

1,10 +11

2,35 +6

1,38 -27

36

Pr143

13,7дня

3,29 +21

19,22 +14

5,82 +9

3,3 +5

5,26 +9

1,73 +9

6,51 +4

56,7

7,15 -72

37

Nd147

11,06дней

9,65 +20

7,00 +14

2,12 +9

3,3 +5

1,87 +9

4,73 +8

3,85 +4

30,61 -2

38

Pm147

2,64года

4,54 +22

3,78 +14

2,22 +9

1,7 +5

2,22 +9

2,18 +9

1,95 +9

1,71 +9

1,61 +8

6,84 -3

39

Pm149

53,1ч

11,19 +19

4,03 +14

1,44 +9

2,8 +5

7,71 +8

9,29 +5

6,86 -14

40

Pm151

28,4ч

2,3 +19

1,54 +14

4,05 +8

3,8 +5

1,27 +8

3,76 +2

2,34 -37

41

Sm151

93года

1,96 +22

4,62 +12

1,85 +7

2,5 +5

1,85 +7

1,85 +7

1,8 +7

1,76 +7

8,52 +6

1,84 +5

18,2

1,76 -13

42

Sm153

47ч

1,16 +19

4,6 +13

3,54 +7

1,3 +6

1,55 +7

8,85 +5

3,4 -18

43

Eu155

1,7года

5,63 +20

7,26 +12

5,19 +7

1,4 +5

5,17 +9

5,05 +9

4,26 +7

3,45 +7

8,86 +5

1,09 -10

44

Eu156

15,4дней

1,42 +18

7,09 +11

2,95 +6

2,4 +5

2,71 +6

1,05 +6

1,23 +3

42,5 -2

45

Tb161

6,9дней

2,25 +18

24,8 +11

3,94 +6

6,3 +5

3,25 +6

4,03 +5

14,75 -2

3,59 -9

46

Dy166

82ч

1,05 +16

24,18 +9

5,62 +4

4,3 +5

3,78 +4

4,77 +2

1,64 -11

47

Ho166

27,4ч

3,46 +15

24,18 +9

9,67 +4

2,5 +5

2,88 +4

4,76 -2

5,12 -43

Сумма:

3,58 +11

4,03 +11

2,97 +11

2,66 +11

1,96+11

1,15+11

5,55 +9

7,62 +6

4,71 +4

7. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ

Из вышеприведенной таблицы Активность нуклидов во времени видно, что через 300 лет, каждый из упомянутых нуклидов не будет превышать значения своего ПГП, а соответственно не будет наносить ущерб живым организмам и окружающей среде.

Период полураспада некоторых элементов намного больше, чем то время, которое я рассматриваю в работе, а следовательно они не представляют опасности для окружения, так как на второй день после остановки реактора (минимальный временной промежуток расчетов) значение активности осколков деления не превышает значения ПГП. К таким элементам относятся:

Se79 (Т = 6•10⁴лет),

Zr93 (Т = 1,5 •10⁶лет),

Tc99 (Т = 2,1 •10⁵лет),

Pd107 (Т = 7 •10⁶лет),

I129 (Т = 1,7 •10⁷лет),

Cs135 (Т = 2,6 •10⁶лет)

По той же причине не несут угрозы нуклиды с достаточно коротким периодом полураспада:

Zn72 (Т = 47ч),

As77 (Т = 38,7ч),

Br82 (Т = 35,4ч),

Sn121 (Т = 28ч),

Sn123 (Т = 40 мин),

Sn125 (Т = 9,5 мин),

Sn126 (Т = 50 мин),

Sb126 (Т = 9ч),

Dy166 (Т = 82ч),

Ho166 (Т = 27,4ч).

Через 24 дня перестанут быть опасными:

Mo99 (Т = 66ч),

Ag111 (Т = 7,5 дней),

Cd115 (Т = 53ч),

Sb127 (Т = 91ч),

Te132 (Т = 77ч),

La140 (Т = 40,2ч),

Ce143 (Т = 33ч),

Pr143 (Т = 13,7 дней),

Nd147 (Т = 11,06дней),

Pm149(Т = 53,1ч),

Pm151 (Т = 28,4ч),

Sm153 (Т = 47ч),

Eu156 (Т = 15,4 дней),

Tb161 (Т = 6,9дней).

Через 180 дней:

Rh105 (Т = 36ч),

Cd115m (Т = 44,2 дня),

I131 (Т = 8,04 дня),

Ba140 (Т = 12,8 дней).

Через 1 год:

Ru103 (Т = 39,7 дней),

Ce141 (Т = 33,1 дня).

Через 10 лет:

Ru106 (Т = 1,01 года),

Sn121m (Т = 5 лет),

Sb125 (Т = 2 года),

Pm147 (Т = 2,64 года),

Sm151 (Т = 93 года),

Eu155 (Т = 1,7 года).

Через 100 лет:

Nb93m (Т = 12 лет),

Ce144 (Т = 284,5 дня).

Через 300 лет:

Sr90 (Т = 28,1 года),

Cs137 (Т = 29,68 лет).

Через 1000 лет (конечный срок для подсчета активности элементов) ни один из выше представленных нуклидов либо не будет превышать предел поступления (это относится к тем элементам, период полураспада которых превышает 1000 лет), либо окончательно распадется. Соответственно, 300 лет - это срок, к которому становятся не опасными для здоровья и окружающей среды осколки деления U²³⁵.

Рисунок 7.1 График изменения активности радионуклидов во времени

Красной линией на рисунке 7.1 показано изменение значений активности, отнесенное к ПГП, зеленой линией показано изменение активности радионуклидов во времени. Как видно из графика, наибольшую опасность представляют собой нуклиды с периодом полураспада до ста лет. После ста лет их суммарная активность начинает резко понижаться.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. По результатам проделанной работы стало понятно, что наибольшую опасность представляют собой нуклиды с периодом полураспада в промежутке от двух дней до ста лет.

2. Рассчитана активность на определенные моменты времени после остановки реактора. Информация необходимая для расчета выбросов осколков в окружающую среду при запроектной аварии.

3. Установлено, что через 300 лет радионуклиды, образовавшиеся в результате деления, практически перестают быть радиационно-опасными.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кузнецов В.А. Судовые ядерные энергетические установки: Учебник. - Л.: Судостроение, 1989, 256 с.: ил.

2. Продукты мгновенного деления U²³⁵, U²³⁸, Pu²³⁹ в интервале 0 - 1 ч. Справочник // Грешилов А.А. и др. Атомиздат, 1969, 104 с.

3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99. Минздрав России, 1999.

4. Мухин К.Н. Занимательная ядерная физика. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 312 с.

5. Физика от А до Я / Л.И. Буров, В.М. Стрельченя. - Мн. ООО «Попурри», 2006. - 592 с.: ил.

6. Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ. - М.: Мир, Р15 1988. - 79 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru