Сопоставление последствий от взрыва атомной бомбы и от полного разрушения ядерного реактора

До сих пор мы рассматривали возможные аварии ядерного реактора, обусловленные теми или иными неполадками в его эксплуатации. Но необходимо рассмотреть возможность и внешнего разрушения ядерного реактора, например, в результате военных действий. Эти вопросы достаточно подробно излагаются в зарубежной, отечественной научной и научно-популярной, а также журнальной литературе.

Качественное сопоставление. Чем похожи бомба и ядерный реактор? Тем, что и в той и в другом осуществляется цепная ядерная реакция. В результате этой реакции образуются радиоактивные нуклиды, которые представляют страшную угрозу для человека и всего живого. Чем отличаются атомная бомба и ядерный реактор? Тем, что цепная ядерная реакция в них протекает по-разному. В атомной бомбе – это взрывной процесс, протекающий при сверхвысоких температурах и сопровождающийся вспышкой нейтронов огромной интенсивности. Поэтому пагубное действие атомной бомбы включает и все испепеляющий жар, и все убивающее нейтронное излучение, и все разрушающие взрывные волны. Кроме того, после взрыва остаются продукты деления, которые поднимаются на несколько километров над поверхностью земли и распространяются на большие площади. Причем среди этих продуктов деления много короткоживущих – а это значит, и весьма активных. Объясняется это тем, что при взрыве атомной бомбы продукты деления выбрасываются практически в момент образования.

В отличие от атомной бомбы в ядерном реакторе продукты деления накапливаются длительное время. Поэтому часть короткоживущих продуктов деления успевает распасться и в отработавшем топливе содержится больше долгоживущих продуктов деления.

Отсюда ясен общий вывод из сопоставления взрыва атомной бомбы и разрушения ядерного реактора: при малых временах, после взрыва, конечно, атомная бомба приносит несравненно больше поражений; но в отдаленном последствии отравление радиоактивностью земного пространства от разрушения ядерного реактора существенно выше, чем после атомного взрыва.

Количественное сопоставление. Для количественного сопоставления напомним, что мощность атомного взрыва измеряется в единицах «тонны тринитротолуола».

Ядерный взрыв 1 кг ²³⁵U (или ²³⁹Pu) при полном делении всех ядер эквивалентен по количеству выделившейся энергии химическому взрыву 20000т тринитротолуола.

С другой стороны, выделение энергии 10³ МВт∙год также соответствует делению 1 кг ²³⁵U (т.е. накоплению 1 кг продуктов деления).

Сопоставим последствия взрыва бомбы мощностью 1 Мт и разрушения ядерного реактора мощностью 1 ГВт. Разрушение ядерного реактора может быть произведено как в результате взрыва атомной бомбы, так и без применения ядерного оружия.

«Площади зон необитаемости». Под зоной необитаемости понимается территория, зараженная радиоактивными осадками с опасной для человека дозой облучения.

Во-первых, все время площадь зоны необитаемости в случае разрушения ядерного реактора больше, чем в случае взрыва атомной бомбы (в начальный момент при разрушении реактора эффект обуславливается как самим разрушением, так и взрывом атомной бомбы, это разрушение произведшим).

Во-вторых, уменьшение площади зоны необитаемости в случае разрушения реактора происходит медленнее, чем в случае взрыва атомной бомбы – как уже подчеркивалось выше, этот эффект обусловлен различным нуклидным составом продуктов деления.

Время после взрыва	Наземный взрыв атомной бомбы мощностью 1 Мт	Взрыв атомной бомбы мощностью 1 Мт на АЭС мощностью 1 ГВт
2 недели	7,5∙10^4	2,1∙10^5
2 месяца	5∙10^4	1,9∙10^5
2 года	2∙10^3	1∙10^5
20 лет	-	2∙10^4

Временная зависимость активности А продуктов распада, образующихся при взрыве атомной бомбы мощностью 1 Мт (кривая 1) и при разрушении АЭС мощностью 1 ГВт (кривая 2)

В основу оценок положено, что при разрушении реактора АЭС даже неядерными средствами произойдет «максимальная гипотетическая авария», при которой в окружающую среду будет выброшена 1/3 накопившихся в реакторе радиоактивных веществ; для реактора мощностью 1 ГВт активность выбросов составит 10⁹ Ки. На рис. 7.5 приведены кривые временной зависимости активности продуктов распада, образующихся при ядерном взрыве мощностью 1 Мт (кривая 1) и при разрушении. АЭС мощностью 1 ГВт (кривая 2). Из приводимых кривых ясно, что в начальный момент времени радиоактивность от ядерного взрыва примерно в 1000 раз больше, чем от разрушения АЭС (такое положение, когда первая из указанных активностей преобладает, продолжается лишь несколько дней). Однако через годы после события ситуация меняется на обратную: через год активность от выбросов АЭС примерно в 10раз выше, чем от атомного взрыва, а через 5 лет – в 100 раз. Следует подчеркнуть, что разрушение АЭС ядерным взрывом приводит не к простому суммированию действия этих двух эффектов – важно, что продукты деления из реактора при этом разносятся на существенно большие расстояния.

Контрольные вопросы

1. Свойства нейтрона: заряд, масса?

2. Свойства протона: заряд, масса?

Рекомендуемая литература

Литература

1. Кукин П.П., Лапин В.Л., Попов В.М., Марчевский Л.Э., Сердюк Н.И. Основы радиационной безопасности в жизнедеятельности человека. – Курск: АП Курск, 1995. –144 с.
2. Касьяненко А.А., Герман О.А., Ахмедзянов В.Р., Платонов А.Г. Практикум по курсу «Радиоэкология». Радон и его дочерние продукты распада. – М.: Изд. РУДН, 2004. – 128 с.
3. Белов А.Д., Киршин В.А., Лысенко Н.П., Пак В.В., Рогожина Л.В. Радиобиология. –М.: «Колос», 1999. –384 с.
4. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99. Минздрав России, 1999.
5. Сердюкова А.С., Иванова Т.М. Радиационная безопасность и дозиметрия. Учебное пособие. –М.: МГГА, 2001. –77 с.
6. Баранов В.И. Радиометрия. –М.: Изд. АН СССР, 1955. –328 с.

Дата добавления: 2014-01-05