Dlaczego Hiroszima może być zamieszkana, kiedy Czarnobyl nie może?

Chociaż działają na tych samych zasadach, detonacja bomby atomowej i stopienie elektrowni jądrowej to dwa bardzo różne procesy.

Bomba atomowa opiera się na idei uwolnienia jak największej ilości energii z niekontrolowanej reakcji rozszczepienia jądrowego w jak najkrótszej czas. Chodziło o to, aby natychmiast wyrządzić jak najwięcej niszczycielskich szkód, aby unieważnić siły wroga lub zastraszyć przeciwną stronę do kapitulacji. Oba skutecznie zapewniają szybkie zakończenie konfliktu. Dlatego byłoby ważne, aby zbombardowany obszar nie pozostawał niezdatny do zamieszkania na długo po zawarciu pokoju przez obie strony (Ok, to moje własne spekulacje, ale myślę, że jest to fajny ideał do pracy).

Reaktor jądrowy opiera się na pomyśle wytwarzania niewielkich ilości energii za pomocą kontrolowanej i długotrwałej reakcji rozszczepienia jądrowego. Chodzi o to, że nie uwalnia całej energii od razu, a wolniejsze procesy reakcji są wykorzystywane do zapewnienia maksymalnej żywotności paliwa jądrowego.

Wychodząc poza idee stojące za każdym z nich, radioaktywne izotopy utworzone w atomowej wybuchy są stosunkowo krótkotrwałe ze względu na naturę wybuchu i fakt, że są one normalnie zdetonowane nad ziemią w celu zwiększenia niszczącej mocy fali wstrząsowej. Większość materiałów radioaktywnych z wybuchu atomowego ma maksymalny okres półtrwania wynoszący 50 lat.

Jednak podczas krachu w Czarnobylu większość rzeczywistego wybuchu była spowodowana awarią zabezpieczenia i eksplozjami spowodowanymi nagromadzeniem pary. Kawałki prętów paliwowych i napromieniowanych prętów grafitowych pozostały nienaruszone. Co więcej, reakcja, zarówno początkowo, jak i przez cały okres, wytworzyła znacznie większą ilość materiałów radioaktywnych. Wynika to częściowo z charakteru reakcji, istnienia dotychczas nienaruszonego paliwa oraz tego, że eksplozja nastąpiła na poziomie gruntu. Wybuch rozszczepienia na poziomie gruntu tworzy więcej radioaktywnych izotopów w wyniku aktywacji neutronów w glebie. Ponadto okresy półtrwania izotopów powstałych w wypadku w Czarnobylu (ze względu na naturę procesu) są znacznie dłuższe. Szacuje się, że obszar ten nie będzie nadawał się do zamieszkania dla ludzi przez kolejne 20 000 lat (Edytuj: aby zapobiec dalszej dyskusji, ponownie sprawdziłem tę liczbę. To jest czas, zanim obszar w cementowym sarkofagu – dokładna lokalizacja wybuchu – stanie się bezpieczny . Okolica waha się od 20 lat do kilkuset z powodu nierównomiernego skażenia).

Krótko mówiąc, bomba atomowa, podobnie jak inne bomby, została zaprojektowana tak, aby uzyskać możliwie najbardziej niszczycielską siłę w krótkim czasie czas. Proces reakcji, w którym to się odbywa, kończy się tworzeniem krótkotrwałych cząstek radioaktywnych, co oznacza, że początkowy wybuch promieniowania jest niezwykle wysoki, ale szybko spada. Natomiast reaktor jądrowy jest zaprojektowany tak, aby w pełni wykorzystywać rozszczepienie do wytwarzania energii z powolnego, długotrwałego procesu reakcji. W wyniku tej reakcji powstają odpady jądrowe, które są stosunkowo długowieczne, co oznacza, że początkowe promieniowanie w wyniku stopienia może być znacznie niższe niż w przypadku bomby, ale trwa znacznie dłużej.

W perspektywie globalnej: bomba atomowa może być niebezpieczna dla zdrowia osób znajdujących się w pobliżu, ale jej stopienie rozprzestrzenia promieniowanie po całej planecie przez lata. W tym momencie wszyscy na Ziemi mieli średnio dodatkowe 21 dni ekspozycji na promieniowanie tła na osobę z powodu Czarnobyla. To jeden z powodów, dla których Czarnobyl był zdarzeniem jądrowym na poziomie 7 .

Wszystko to przyczynia się do tego, że mimo że Hiroszima miała bombę atomową zdetonować, to Czarnobyl (i Fukushima też I „ll zakład) pozostaje niezdatny do zamieszkania.

Większość istotnych informacji na ten temat można znaleźć w Wikipedii .

Jeszcze jedna rzecz:
Jak już wspomniałem, zapomniałem tylko wspomnieć, że ilość materiału rozszczepialnego w bombie atomowej jest zwykle znacznie mniejsza niż ilość znajdująca się w bombie atomowej reaktor.Standardowy reaktor jądrowy może zużywać 50000 funtów $ ($ \ sim22700kg $) paliwa w ciągu roku, podczas gdy mały chłopiec miał znacznie mniej paliwa (około 100-150 funtów $ lub 45-70kg $). Oczywiście posiadanie większej ilości materiału rozszczepialnego drastycznie zwiększa ilość emitowanego promieniowania, a także ilość radioaktywnych izotopów. Na przykład stopienie w Czarnobylu uwolniło 25 razy więcej izotopu jodu-129 niż bomba z Hiroszimy (izotop stosunkowo długowieczny i niebezpieczny dla ludzi) i 890 razy więcej cezu-137 (nie tak długo, ale nadal stanowi zagrożenie gdy jest obecny).

Komentarze

• @swdev Izotop jodu, o którym wspomniałem, to I-129, a nie I-131. I-131 jest wytwarzany w dużych ilościach w reaktorach jądrowych, ale w przypadku skażeń spowodowanych rozszczepieniem jądrowym (zwłaszcza w Czarnobylu) I-129 powstaje na wystarczająco niebezpiecznych poziomach. Jego okres półtrwania wynosi 15,7 miliona lat.
• W rzeczywistości możesz też sprawdzić, że I-129 jest bardziej biofilny niż niektóre inne izotopy jodu, co oznacza, że jest bardziej niebezpieczny nawet w mniejszych ilości. Kiedy więc powiedziałem, że izotop jodu jest stosunkowo długowieczny i niebezpieczny dla ludzi, nie myliłem się. A Cs-137 nie ' żyje tak długo, jak jest (30 lat w porównaniu z 15,7 miliona lat)
• I-131 jest dosłownie miliard razy bardziej radioaktywny niż I-129. Czy nie ' nie potrzebujesz miliarda razy więcej, aby być równie niebezpiecznym?
• @swdev Nigdy nie powiedziałem, że jest bardziej niebezpieczny niż I-131. Jest bardziej niebezpieczny niż inne izotopy jodu. W szczególności I-123, I-124, I-125 i I-128. Jest mniej niebezpieczny niż I-131 i I-135. Ale I-131 ma okres półtrwania 8 dni, a I-135 mniej niż 7 godzin, więc nie są ' niebezpieczne przez bardzo długi czas. I-129 jest wytrwały i łatwo przenika do środowiska. Jest to główny znacznik skażenia środowiska przez rozszczepienie jądrowe.
• @swdev Podałem przykłady poziomów izotopów i tego, jak były one znacznie wyższe w Czarnobylu niż w Hiroszimie, aby tylko wskazać, że wszystkie izotopy zostały wyprodukowane w większych ilościach. Dlaczego szukamy przykładów, które wybrałem?

Krótka odpowiedź: elektrownia jądrowa zawiera o wiele więcej materiału jądrowego niż bomba atomowa. Bomba „Little Boy” została zdetonowana na wysokości 600 m nad Hiroszimą, a materiał jądrowy szybko rozproszył się w powietrzu; krach w Czarnobylu skaził jego środowisko przez dziesięciolecia.

Długa odpowiedź:

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

Całkowite dawki z wypadku w Czarnobylu wahały się od 10 do 50 mSv w ciągu 20 lat dla mieszkańców dotkniętych obszarów, przy czym większość dawki otrzymano w pierwszych latach po katastrofie i później 100 mSv dla likwidatorów. Było 28 zgonów z powodu zespołu ostrego promieniowania. [30]

Całkowite dawki z wypadków w Fukushimie I wynosiły od 1 do 15 mSv dla mieszkańców dotkniętych obszarów. Dawki na tarczycę dla dzieci były poniżej 50 mSv. 167 pracowników sprzątających otrzymało dawki powyżej 100 mSv, przy czym 6 z nich otrzymało ponad 250 mSv (japoński limit narażenia dla pracowników służb ratowniczych). [31]

Średnia dawka z wypadku w Three Mile Island wyniosła 0,01 mSv. [32]

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

Dziś promieniowanie tła w Hiroszimie i Nagasaki jest takie samo, jak średnia ilość naturalnego promieniowania obecnego na Ziemi. To nie wystarczy, aby wpłynąć na zdrowie ludzi.

W rejonie Nagasaki nastąpił niewielki wzrost zachorowań na białaczkę, ale nie odnotowano dodatkowej zachorowalności na raka w okolicach Hiroszimy. Tak więc, wbrew wszelkiemu logicznemu sensowi, podczas gdy duża wysokość (1968 stóp dla Hiroszimy i 1800 stóp dla Nagasaki) eksplozji nuklearnych natychmiast zabiła 200 000 ludzi, miasta te szybko stały się bezpieczne i kwitną dzisiaj. Właściwie to wciąż się zastanawiam, dlaczego.

Jednak biorąc pod uwagę względne długoterminowe zagrożenie ze strony elektrowni jądrowych w porównaniu z ATOMOWYMI BOMBAMI, inny artykuł wspomniał, że w tym pierwszym jest o wiele więcej materiału rozszczepialnego w porównaniu Na przykład reaktor o mocy 1000 MW zużywa 50 000 funtów wzbogaconego uranu rocznie i wytwarza 54 000 funtów odpadów, które wciąż się gromadzą, więc w okresie 20 lat powinno być na nim ponad milion funtów materiału radioaktywnego Little Boy miał tylko 141 funtów U-235, a Fat Man 14 funtów Pu-239.

Czarnobyl wyemitował 200 razy więcej promieniowania niż bomby Hiroszima i Nagasaki razem wzięte. W Szkocji promieniowanie wzrosło do 10 000 razy więcej niż norma. Co przerażające, mówi się, że reaktory w Fukushimie są bardziej niebezpieczne niż w Czarnobylu (uran-235) z dwóch powodów: bardziej wzbogaconego uranu, a Fukushima # 3 zawiera pluton.

Komentarze

• O małej zapadalności na raka u Hiroszimu a / Nagasaki.Promieniowanie nie ' tak naprawdę nie powoduje mutacji biologicznych, chyba że ma niski, chroniczny poziom. Zamiast mutować biologię, promieniowanie zwykle ją niszczy.

Szybkie obliczenia przynoszą część wskazuje w innych odpowiedziach na wyraźny nacisk.

Rozważmy dużą elektrownię, taką jak Fukishima przed jej upadkiem. Jego wydajność osiągnęła zawrotną wartość 5 GW $.

Z tutaj otrzymuję współczynnik konwersji, który przyjmuje 1 kiloton ekwiwalentu TNT być 4,184 $ \ times 10 ^ {12} $ dżuli. Zakładając, że bomba Nagasaki przepuściła 20 kiloton ekwiwalentu TNT, daje to około 8 $ \ times10 ^ {13} J $.

Teraz wykonaj obliczenia: ile czasu zajmuje (pracująca) Fukishima, aby wytworzyć tyle energii? Odpowiedz $ 8 \ times10 ^ {13} / 5 \ times10 ^ 9 = 16000s $. To znaczy około czterech i pół godziny. Niecałe jedno popołudnie!

Teraz spieszę dodać, że w żaden sposób nie bagatelizuję tego, co ucierpiało w Hiroszimie lub Nagasaki. Ale w tych kategoriach ilość energii i wynikająca z tego ilość odpadów nawet przerażająca bomba o mocy kilku megaton jest raczej trywialna w porównaniu z wydajnością elektrowni. A główne zanieczyszczenie bombą ma tendencję do zabijania, ale bardzo krótkotrwałe izotopy powstałe w wyniku napromieniowania brudu i innych substancji zassanych do strumienia wstępnego .