Waarom kan Hiroshima worden bewoond als Tsjernobyl dat niet kan?

Hoewel ze volgens dezelfde principes werken, is de ontploffing van een atoombom en het smelten van een kerncentrale zijn twee heel verschillende processen.

Een atoombom is gebaseerd op het idee om zo veel mogelijk energie vrij te maken uit een op hol geslagen kernsplijtingsreactie in de kortst mogelijke tijd. tijd. Het idee is om onmiddellijk zoveel mogelijk verwoestende schade aan te richten om de vijandelijke troepen teniet te doen of de tegenstander te intimideren om zich over te geven. Beide zorgen ervoor dat het conflict snel eindigt. Het zou dus belangrijk zijn dat het gebombardeerde gebied niet onbewoonbaar blijft lang nadat de twee partijen vrede hebben gesloten (Ok, dat is mijn eigen speculatie, maar ik vind het een mooi ideaal om mee te werken).

Een kernreactor is gebaseerd op het idee om kleine hoeveelheden stroom te produceren met behulp van een gecontroleerde en duurzame kernsplijtingsreactie. Het punt is dat het niet alle energie in één keer afgeeft en dat langzamere reactieprocessen worden gebruikt om een maximale levensduur van de nucleaire brandstof te garanderen.

De radioactieve isotopen die in een atoom worden gecreëerd explosie zijn relatief kortstondig vanwege de aard van de explosie en het feit dat ze normaal boven de grond tot ontploffing worden gebracht om de vernietigende kracht van de schokgolf te vergroten. De meeste radioactieve materialen van een atoomontploffing hebben een maximale halveringstijd van 50 jaar.

Tijdens de kernsmelting in Tsjernobyl was het grootste deel van de daadwerkelijke explosie echter te wijten aan het falen van de inperking en aan explosies door stoomophoping. Brokken splijtstofstaven en bestraalde grafietstaven bleven intact. Bovendien heeft de reactie, zowel aanvankelijk als gedurende zijn levensduur, een veel grotere hoeveelheid radioactief materiaal geproduceerd. Dit is deels te wijten aan de aard van de reactie, het bestaan van intacte brandstof tot op heden, en dat de explosie plaatsvond op de grond. Een splijtingsexplosie op grondniveau zorgt voor meer radioactieve isotopen door neutronenactivering in de bodem. Bovendien zijn de halfwaardetijden van de isotopen die zijn gemaakt bij het ongeval in Tsjernobyl (vanwege de aard van het proces) aanzienlijk langer. Geschat wordt dat het gebied nog 20.000 jaar niet bewoonbaar zal zijn voor mensen (Bewerken: om verder debat te voorkomen heb ik dit aantal opnieuw gecontroleerd. Dat is de tijd voordat het gebied binnen de cementen sarcofaag – de exacte locatie van de explosie – veilig wordt . De omgeving varieert tussen 20 jaar en enkele honderden als gevolg van ongelijke vervuiling).

Om een lang verhaal kort te maken, een atoombom is, net als andere bommen, ontworpen om de meest vernietigende kracht te verkrijgen die mogelijk is in een kort tijdsbestek van tijd. Het reactieproces dat dit bereikt, leidt tot het creëren van kortstondige radioactieve deeltjes, wat betekent dat de aanvankelijke stralingsuitbarsting extreem hoog is, maar snel afneemt. Terwijl een kernreactor is ontworpen om de volledige omvang van de splijting te benutten bij het produceren van energie uit een langzaam, aanhoudend reactieproces. Deze reactie resulteert in het creëren van nucleair afvalmateriaal dat relatief lang meegaat, wat betekent dat de aanvankelijke stralingsuitbarsting van een kernsmelting veel lager kan zijn dan die van een bom, maar het duurt veel langer.

In mondiaal perspectief: een atoombom kan gevaarlijk zijn voor de gezondheid van mensen in de buurt, maar een meltdown verspreidt straling jarenlang over de planeet. Op dit moment heeft iedereen op aarde gemiddeld 21 dagen extra blootstelling aan achtergrondstraling per persoon als gevolg van Tsjernobyl. Dit is een van de redenen waarom Tsjernobyl een niveau 7 nucleair evenement was.

Dit alles draagt ertoe bij dat, hoewel Hiroshima een atoombom had ontploffen, is het Tsjernobyl (en ook Fukushima zal ik “wedden) dat onbewoonbaar blijft.

De meeste relevante informatie hiervoor is te vinden in Wikipedia .

Nog een ding:
Zoals gezegd, een ding dat ik vergat te vermelden, is dat de hoeveelheid splijtbaar materiaal in een atoombom gewoonlijk aanzienlijk minder is dan de hoeveelheid in een nucleaire reactor.Een standaard kernreactor kan in een jaar $ 50.000 pond ($ \ sim22700kg $) brandstof verbruiken, terwijl een kleine jongen aanzienlijk minder had (ongeveer $ 100-150 pond $ of $ 45-70 kg $). Het is duidelijk dat het hebben van meer splijtbaar materiaal de hoeveelheid straling die kan worden uitgestoten drastisch verhoogt, evenals de hoeveelheid radioactieve isotopen. Bij de kernsmelting in Tsjernobyl kwam bijvoorbeeld 25 keer meer jodium-129-isotoop vrij dan de Hiroshima-bom (een isotoop die relatief lang leeft en gevaarlijk is voor de mens) en 890 keer meer cesium-137 (niet zo langlevend, maar nog steeds een gevaar zolang het aanwezig is).

Opmerkingen

• @swdev De jodiumisotoop waarnaar ik verwees is I-129, niet I-131. I-131 wordt in overvloed gemaakt in kernreactoren, maar bij besmettingsgebeurtenissen door kernsplijting (vooral in Tsjernobyl), wordt I-129 gemaakt op voldoende gevaarlijke niveaus. Het heeft een halfwaardetijd van 15,7 miljoen jaar.
• Je kunt in feite ook opzoeken dat I-129 biofieler is dan sommige van de andere jodiumisotopen, wat betekent dat het gevaarlijker is, zelfs in kleinere bedragen. Dus toen ik zei dat de jodiumisotoop relatief langlevend en gevaarlijk is voor mensen, had ik het niet mis. En Cs-137 is niet ‘ t zo lang geleefd als hij (30 jaar versus 15,7 miljoen jaar)
• I-131 is letterlijk een miljard keer radioactiever dan I-129. Zou je ‘ niet een miljard keer meer ervan nodig hebben om even gevaarlijk te zijn?
• @swdev Ik heb nooit gezegd dat het gevaarlijker was dan I-131. Het is gevaarlijker dan andere jodiumisotopen. Specifiek, I-123, I-124, I-125 en I-128. Het is minder gevaarlijk dan I-131 en I-135. Maar de I-131 heeft een halfwaardetijd van 8 dagen en de I-135 heeft een halfwaardetijd van minder dan 7 uur, dus ze vormen ‘ niet heel lang een gevaar. I-129 is persistent en dringt gemakkelijk door in de ecologie. Het is de belangrijkste tracer voor verontreiniging door kernsplijting van een omgeving.
• @swdev Ik gaf voorbeelden van isotopenniveaus en hoe deze veel groter waren in Tsjernobyl dan in Hiroshima, alleen om aan te geven dat alle isotopen in grotere hoeveelheden werden geproduceerd. Waarom negeren we de keuze van de voorbeelden die ik heb geselecteerd?

Kort antwoord: een kerncentrale bevat veel meer nucleair materiaal dan een atoombom. De “Little Boy” -bom werd op 600 meter boven Hiroshima tot ontploffing gebracht en het nucleaire materiaal verspreidde zich snel in de lucht; de kernsmelting van Tsjernobyl heeft zijn omgeving decennia lang vervuild.

Lang antwoord:

http://en.wikipedia.org/wiki/Background_radiation

De totale doses van het ongeval in Tsjernobyl varieerden van 10 tot 50 mSv gedurende 20 jaar voor de inwoners van de getroffen gebieden, waarbij het grootste deel van de dosis werd ontvangen in de eerste jaren na de ramp, en meer 100 mSv voor vereffenaars. Er vielen 28 sterfgevallen als gevolg van het acuut stralingssyndroom. [30]

De totale doses van de ongevallen in Fukushima I lagen tussen 1 en 15 mSv voor de bewoners van de getroffen gebieden. Schildklierdoses voor kinderen waren lager dan 50 mSv. 167 schoonmaakpersoneel kregen doses van meer dan 100 mSv, waarvan 6 meer dan 250 mSv (de Japanse blootstellingslimiet voor hulpverleners). [31]

De gemiddelde dosis van het ongeval op Three Mile Island was 0,01 mSv. [32]

http://www.huffingtonpost.com/patrick-takahashi/why-worry-about-fukushima_b_847250.html

Vandaag de dag achtergrondstraling in Hiroshima en Nagasaki is gelijk aan de gemiddelde hoeveelheid natuurlijke straling die overal op aarde aanwezig is. Het is niet genoeg om de menselijke gezondheid te beïnvloeden.

Er was een lichte toename van leukemie in de regio van Nagasaki, maar nergens in en rond Hiroshima kwam er geen bijkomende incidentie van kanker. Dus, in tegenstelling tot wat voor logisch inzicht dan ook, terwijl de grote hoogte (1968 voet voor Hiroshima en 1800 voet voor Nagasaki) van de nucleaire explosies onmiddellijk 200.000 mensen doodde, werden deze steden al snel veilig en bloeien ze vandaag de dag. Ik vraag me eigenlijk nog steeds af waarom.

Maar met betrekking tot het relatieve langetermijngevaar van kerncentrales versus ATOMIC BOMBS, vermeldde een ander artikel dat er veel meer splijtbaar materiaal is in de eerste vergeleken een reactor van 1000 MW gebruikt bijvoorbeeld 50.000 pond verrijkt uranium / jaar en produceert 54.000 pond afval, dat zich blijft opstapelen, dus in een periode van 20 jaar zou er meer dan een miljoen pond radioactief materiaal op Little Boy had slechts 141 pond U-235, terwijl Fat Man 14 pond Pu-239 gebruikte.

Tsjernobyl liet 200 keer meer straling vrij dan de bommen van Hiroshima en Nagasaki samen. Schotland, de straling steeg tot 10.000 keer de norm. Beangstigend genoeg zouden de reactoren van Fukushima gevaarlijker zijn dan Tsjernobyl (uranium-235) om twee redenen: meer verrijkt uranium en Fukushima nr. 3 heeft plutonium.

Opmerkingen

• Over de lage incidentie van kankers in Hiroshim een / Nagasaki.Straling veroorzaakt niet echt ‘ mutaties in de biologische geneeskunde, tenzij er sprake is van lage, chronische niveaus. In plaats van de biologie te muteren, heeft straling de neiging om het ronduit te vernietigen.

Een snelle berekening levert een aantal van de punten in de andere antwoorden in duidelijke focus.

Overweeg een grote krachtcentrale, zoals Fukishima vóór zijn ondergang. De output bedroeg maar liefst $ 5GW $.

Van hier krijg ik de conversiefactor dat 1 kiloton TNT-equivalent wordt genomen wordt $ 4,184 \ maal 10 ^ {12} $ joules. Ervan uitgaande dat de Nagasaki-bom 20 kiloton TNT-equivalent laat slippen, is dit ongeveer $ 8 \ maal10 ^ {13} J $.

Maak nu de berekening: hoe lang duurt het (werkende) Fukishima om zoveel energie te produceren? Beantwoord $ 8 \ times10 ^ {13} / 5 \ times10 ^ 9 = 16000s $. Dat is ongeveer vier en een half uur. Minder dan een middag output!

Nu haast ik me eraan toe te voegen dat ik op geen enkele manier bagatelliseer wat de mensen in Hiroshima of Nagasaki hebben geleden. Maar in deze termen, de hoeveelheid energie en de daaruit voortvloeiende afvalproductie zelfs een angstaanjagende bom van meerdere megaton is nogal triviaal in vergelijking met de levensproductie van een krachtcentrale. En de belangrijkste vervuiling door een bom is meestal dodelijk, maar zeer kortstondige isotopen die worden voortgebracht door de bestraling van vuil en andere materie die in de opwaartse luchtstroom wordt gezogen .