semezky

semezky

пикабушник
Атомщик
поставил 15664 плюса и 1406 минусов
отредактировал 2 поста
проголосовал за 13 редактирований
86К рейтинг 3073 подписчика 16К комментариев 47 постов 39 в горячем
1 награда
более 1000 подписчиков
174

Ответ на пост «Центр радиационной безопасности: в регионе Балтийского моря увеличился уровень радиации» 

По интернету опять поползли слухи, что какая-то неизвестная страна пшикнула в атмосферу радиоактивным выбросом, судя по нуклидному составу - с ядерной установки.

Попробуем вместе разобраться и успокоиться.


Началось всё с того, что на одной из радионуклидных станций организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ОДВЗЯИ), расположенной в Стокгольме, было зафиксировано незначительное повышение количества изотопов цезия и рутения в атмосфере.

Об этом в своём твиттере написал исполнительный секретарь ОДВЗЯИ и приложил примерную схему расположения источника изотопов.

На схеме SEP63 - это радионуклидная станция в Стокгольме. RUP61 и RUP54 - аналогичные российские станции в Дубне и Кирове. Желтым отмечена область, где по данным ОДВЗЯИ может находиться потенциальный источник выброса.

Ответ на пост «Центр радиационной безопасности: в регионе Балтийского моря увеличился уровень радиации» Радиация, Радиоактивность, Балтийское море, АЭС, Ответ на пост, Длиннопост

Как исполнительный секретарь ОДВЗЯИ, так и директор департамента радиационного контроля окружающей среды STUK (центр радиационной безопасности в Финляндии) отметили, что количество зафиксированных изотопов хоть и выше, чем обычно, но не представляет никакой угрозы здоровью людей.

Со нашей стороны представитель Росэнергоатома сообщил о том, что на предприятиях концерна, в теоретической зоне расположения источника утечки, никаких нештатных ситуаций  не было.

Но представим, что мы - параноики. И не будем верить заявлениям СМИ и предприятий, как российских, так и зарубежных. Как же проверить все эти новости?

Для начала зайдём со стороны Росэнергоатома и Росатома. Так как атомная отрасль это сфера особого внимания всего нашего населения, в своё время при поддержке института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН был создан онлайн-сервис https://www.russianatom.ru/

На этом сайте практически в реальном времени ведётся трансляция показаний датчиков радиационного контроля всех атомных станций и атомных предприятий России. Можно посмотреть текущее значение мощности дозы излучения, а также доступен архив показаний за разные интервалы дат.
Для интереса поднимем показания за неделю с датчиков, наиболее близких к промплощадке Ленинградской АЭС. Карту приводить не буду, но это самая близкая к реакторам точка измерений.

Ответ на пост «Центр радиационной безопасности: в регионе Балтийского моря увеличился уровень радиации» Радиация, Радиоактивность, Балтийское море, АЭС, Ответ на пост, Длиннопост

Как видим, всю неделю ежедневная средняя мощность дозы составляла 0.07 мкЗв/час. Это абсолютно нормальный природный фон. На графике размерность указана не полностью, оставим это на совести разработчиков сайта.


Теперь аналогичные данные Кольской АЭС.

Ответ на пост «Центр радиационной безопасности: в регионе Балтийского моря увеличился уровень радиации» Радиация, Радиоактивность, Балтийское море, АЭС, Ответ на пост, Длиннопост

Точно то же самое. Природный фон.
На всякий случай - я проверил уровень излучения и за 30 дней. Никакого повышения  зафиксировано не было.

Кроме сайта Росатома есть еще и системы мониторинга радиационного контроля других ведомств.
Например, в онлайн-режиме работает система АСКРО Санкт-Петербурга.

Поднимаем данные одного из постов данные за неделю и видим, что никакого значимого повышения не было зафиксировано.

Ответ на пост «Центр радиационной безопасности: в регионе Балтийского моря увеличился уровень радиации» Радиация, Радиоактивность, Балтийское море, АЭС, Ответ на пост, Длиннопост

Но будем параноить еще сильнее.
Что если мы вообще в принципе не станем верить любым российским системам наблюдения за радиационной обстановкой?

Мы можем воспользоваться аналогичными системами других стран.
Например - АСКРО Финляндии.

Вот данные по одному из постов с наибольшей мощностью дозы, расположенному в Котке.

Ответ на пост «Центр радиационной безопасности: в регионе Балтийского моря увеличился уровень радиации» Радиация, Радиоактивность, Балтийское море, АЭС, Ответ на пост, Длиннопост

Как видно, здесь природный уровень излучения выше, чем средний по, например, России. Это абсолютно нормально. Главное в этом графике то, что никакого значимого повышения уровня мощности дозы за целый месяц не зафиксировано.

Отдельные выпадающие точки показывают незначительное повышение на 0.01 и 0.02 мкЗв/час и случаются время от времени. Возможно, это влияние солнечной активности или еще какие-либо флюктуации.

Аналогичные системы контроля радиации есть и в других странах-соседях, например, Швеции и Эстонии, но в онлайн-доступе информации от них я не нашёл. Возможно, просто плохо искал.


Также не стоит забывать, что у многих в стране есть личные дозиметры-радиометры, и даже если все страны вдруг сговорились бы о сокрытии какого-либо заметного ядерного события, то заставить замолчать интернет - практически невозможно.

Показать полностью 4
42

Новый трейлер сериала "Чернобыль: Бездна"

Наш "ответ" сериалу "Чернобыль" от HBO.
Небольшой комментарий от атомщика, работающего на РБМК, сразу после ролика.

Качество сериала оценить, конечно, не получится до самого его выхода. Надеюсь, с точки зрения всевозможной драматургии, сюжета, характеров героев и всего подобного - всё будет хорошо. Честно, очень надеюсь на это, устал разочаровываться в нашем кинематографе. В конце концов

Новый трейлер сериала "Чернобыль: Бездна" АЭС, Рбмк, Чернобыль, Данила козловский, Сериалы, Реактор, Видео, Длиннопост

Ну и плюс реакторные съемки проводили на 5 блоке Курской АЭС. Это почти полностью построенный, но так и не запущенный энергоблок с реактором РБМК.  На мой взгляд, это максимально похожий на энергоблоки ЧАЭС объект, на котором в принципе разрешено проводить киносъемку.

Новый трейлер сериала "Чернобыль: Бездна" АЭС, Рбмк, Чернобыль, Данила козловский, Сериалы, Реактор, Видео, Длиннопост

Еще круче было бы снимать, конечно, на второй очереди Курской АЭС, она практически идентична второй очереди ЧАЭС, но, понятно, это действующая станция, никто туда съемочную группу не пустит.


И вроде бы всё хорошо и даже красиво, но прямо в трейлере заход с козырей в стиле "Люди идут на смерть и ныряют в кипяток для откачки воды" - это уж чересчур.

Я понимаю, конечно, что для того, чтобы привлечь внимание зрителей, набрать рейтинг и окупиться, в сериале должны быть захватывающие сцены, крутые сюжетные повороты и прочее подобное. И что правдиво показать то, что сделали три настоящих мужика тогда под реактором - действительно сложно. Но всё же, после условного "позора" HBO, где эти ребята были показаны практически смертниками, и только в титрах было сказано, что "На самом деле все выжили" - наверное, стоило как-то постараться и не наступать на те же грабли.


А для тех, кто не знает, что же на самом деле сделали старший инженер управления блоком  Беспалов, начальник смены АЭС Баранов и старший инженер-механик реакторного цеха Ананенко - можно прочитать в этой подробной статье.
Мужики честно сделали свою обычную работу. Сделали её в непростых, новых условиях. Но никаких заплывов под водой, никаких выбросов пара в лицо, и уж тем более - никаких смертельных доз радиации никто не получил.

Новый трейлер сериала "Чернобыль: Бездна" АЭС, Рбмк, Чернобыль, Данила козловский, Сериалы, Реактор, Видео, Длиннопост
Показать полностью 2
106

В Ленинградской области исчезла АЭС

Сенсация, без регистрации и СМС.
Только верхушки труб и градирен торчат.

В Ленинградской области исчезла АЭС Лаэс, АЭС, Туман, Мгла

Шучу, на самом деле туман просто пришел невероятно плотный.
Вот как это все выглядит при хорошей погоде.

В Ленинградской области исчезла АЭС Лаэс, АЭС, Туман, Мгла

Снято из окон моей квартиры, кстати. Никто больше не хочет купить себе квартиру в доме с видом на АЭС?)

144

Радиация, часть три. Какие же дозы мы получаем?

Всем привет!


Это третий и последний пост про радиацию вокруг нас и внутри нас.

Для тех, кто еще не читал:

В этом посте я рассказывал про свойства и виды радиации.

В этом посте я писал про дозиметрию.

А сейчас я расскажу вам про то, какие дозы и откуда вы можете получить в быту.

Радиация, часть три. Какие же дозы мы получаем? АЭС, Реактор, Радиация, Ионизирующее излучение, Длиннопост

Начнем с природного облучения.

Читая этот пост - вы, сами того не замечая, наслаждаетесь природным ионизирующим излучением.

Откуда же берется природное облучение и какую дозу мы от него получаем?
Есть несколько источников.


1. Внешнее облучение от природных радионуклидов.

Это гамма-излучение, которое появилось из-за распада природных радионуклидов в материалах вокруг вас. В цифрах в среднем это где-то в районе 0.1 мкЗв/ч, тот самый природный фон. Где-то он может быть повыше, где-то пониже. Пример места, где природный фон повышен - муниципалитет Гуарапари в Бразилии.

Ну или известные всем мраморные или гранитные набережные, в том же Питере или Москве, например. Фон там повышен, но незначительно, в среднем мощность дозы там 0.2-0.5 мкЗв/ч.

Чтобы вы понимали, какая мощность дозы уже может в длительной перспективе представлять опасность, скажу так - по российским нормам радиационной безопасности, если мощность дозы у вас в квартире превышает уличный фон + 0.2 мкЗв/ч – это повод задуматься.

Стоит более тщательно изучить свою квартиру на предмет мощности дозы источника излучения и его природы.

Для более простого понимания можно считать, что если фон квартире 0.5 мкЗв/ч и более –можно обращаться в санэпидемстанцию и МЧС.

Средняя годовая доза от внешнего излучения составляет ~0.5 мЗв/год.


2. Внутреннее облучение изотопами радона и продуктами его распада.

Как рассказывают еще в школе, радиоактивный газ радон есть практически везде. Выделяется он из почвы, а также может содержаться в строительных материалах, из которых построен ваш дом.

Вместе с воздухом, которым мы дышим, это всё попадает к нам в организм и облучает нас изнутри. Это тоже абсолютно нормально, мы тысячелетиями жили и живем с этим, но всё равно, жители первых этажей - не забывайте регулярно проветривать квартиру.

Средняя годовая доза от этого источника для жителей России составляет ~2.4 мЗв/год.

3. Внутреннее облучение от "потребления" природных радионуклидов.

Имею в виду то внутреннее облучение, которое мы получаем за счет потребления природных радионуклидов с водой и продуктами питания. В этот пункт не включено облучение за счёт калия-40, он вынесен как отдельный источник пунктом ниже.

Средняя годовая доза от этого источника составляет ~0.12 мЗв/год.

4. Внутреннее облучение от калия-40 в организме.

Калий играет важную роль в функционировании нашего организма. В природном калии всегда содержится небольшая часть его радиоактивного изотопа – калий 40.

Этот изотоп вносит самый большой вклад в радиоактивность нашего организма.

Также, например обыкновенный фрукт ягода банан содержит в себе в среднем 0.42 граммов калия (вместе с калием-40, конечно), что делает банан одним из самых радиоактивных фруктов ягод в мире. Есть даже такая интересная штука, как банановый эквивалент, которая показывает активность вещества, вводимого в организм при съедании одного банана.

Но не беспокойтесь в числах активность и мощность дозы от банана минимальна и едва-едва фиксируется дозиметром.

Средняя годовая доза от этого источника составляет ~0.17 мЗв/год.

5. Внешнее облучение от космического излучения.

То космическое излучение, которое прорывается сквозь радиационный пояс Земли и нашу атмосферу, тоже вносит вклад в природное облучение.

Чем выше подняться, или чем севернее оказаться – тем больше будет мощность дозы от этого природного источника.

Когда мы летим на самолёте – мы тоже подвергаемся повышенному излучению. Цифры небольшие, но всё же, если фоновые уровни радиации на земле составляют ~0.1 мкЗв/ч, то на высоте в 10 километров мощность дозы составит 3-4 мкЗв/ч. Это, опять же, совершенно безопасные цифры, если не летать 24/7 365 дней в году.

Средняя годовая доза от этого источника для равнинных территорий составляет ~0.39 мЗв/год.

6. Внешнее облучение за счет ингаляции долгоживущих природных радионуклидов

В основном вызвано наличием в атмосфере долгоживущих изотопов свинца-210 и полония-210, появившихся там из-за природного распада элементов уранового и ториевого рядов.

Вклад небольшой, но он есть и его надо учитывать.

Средняя годовая доза от этого источника составляет ~0.006 мЗв/год.

Суммируя указанные выше средние дозы, мы получим цифру в ~3,6 мЗв/год только от природных источников. Кто-то за год получает меньше, а кто-то - больше. Это абсолютно нормальные цифры, их не надо бояться. Это то, с чем мы жили всегда и никуда мы от этого не уйдём.

За систематизацию источников и приведение их средних годовых доз, кстати, огромное спасибо авторам статьи Санкт-Петербургского НИИ радиационной гигиены.

Теперь про медицинские источники.

Тут тоже есть деление на внешнее и внутреннее облучение.

Внешнее излучение - рентгенография, компьютерная томография, лучевая терапия и другие методы, когда человека специально облучают снаружи рентгеновским и гамма-излучением.

Внутреннее излучение - радионуклидное лечение, радионуклидная диагностика, в общем все те виды лечения и диагностики, когда источник помещают внутрь человека.

Полученная доза тоже может быть разной, но в среднем от той же рентгенографии и флюорографии мы получаем в районе 1.0 мЗв/год.

Сильно подробно про медицинские источники писать не буду, но приведу интересную цитату отсюда:

В России ежегодно проводится до 200 млн рентгенологических исследований, а также более чем по миллиону радионуклидных исследований и процедур лучевой терапии. В совокупности рентгенологические и радионуклидные диагностические исследования формируют лучевую нагрузку, равную 140 тыс. чел.-Зв в год.
Иными словами, в результате медицинского облучения население каждый год получает приблизительно такую же дозу, какой исчисляется весь радиационный груз Чернобыля в интеграле за 50 лет с момента возникновения этой крупнейшей мировой техногенной катастрофы.

И наконец, техногенные источники.

Это облучение человека, которое получено от искусственно созданных источников.

Реакторы, критические сборки, радиоизотопные предприятия, радиационные аварии, испытания ядерного оружия — это всё может вносить свой вклад.

В обычных условиях население практически не сталкивается с облучением от техногенных источников, такое облучение жестко нормировано.

К примеру, на моей АЭС за пределами специально оборудованных "зон контролируемого доступа" встретить мощность дозы выше природного фона практически невозможно.

Поговорим теперь о разрешенных законом дозах

В российских нормах радиационной безопасности принято, что полученная населением эффективная доза от техногенных источников в среднем за 5 лет не должна превышать 1 мЗв/год, а максимально допустимый годовой предел составляет 5 мЗв/год.

Работники АЭС отличаются от населения. Мы делимся на персонал группы А - те, кто непосредственно работает с источниками излучения, и персонал группы Б - собственно, все остальные, кто работают на АЭС, но с облучением по своей работе напрямую не сталкивается.

Для персонала группы А пределы доз такие - 20 мЗв/год в среднем за 5 лет, но не более 50 мЗв за один год.

Для персонала группы Б пределы поменьше - не более четверти от допустимых доз для персонала группы А, т.е. 5 мЗв/год в среднем за 5 лет, но не более 12.5 мЗв за 1 год.

Для того, чтобы иметь возможность получать такие повышенные дозы мы ежегодно проходим серьезные медосмотры, получаем лечебное питание, удлиненные отпуска, бесплатные санатории и многое другое.

Радиация, часть три. Какие же дозы мы получаем? АЭС, Реактор, Радиация, Ионизирующее излучение, Длиннопост

На энергоблоке АЭС много мест, где можно получить серьезную дозу излучения. Эти помещения и боксы либо закрыты на замок, либо огорожены, доступ туда разрешен только по наряду-допуску или дозиметрическому наряду.

К примеру, средний уровень мощности дозы в центральном зале АЭС с РБМК – 50-100 мкЗв/ч. Бывает и меньше, если зал хорошо отмыт, а на "пятаке" реактора нет снятых сборок биологической защиты (на фото выше, кстати, такие сборки сняты).

Бывает и больше – во время выгрузки ядерного топлива краном центрального зала фон может вырасти до сотен и даже тысяч зиверт в час. Разумеется, в это время в зале никого нет, работы ведутся удаленно.

Радиация, часть три. Какие же дозы мы получаем? АЭС, Реактор, Радиация, Ионизирующее излучение, Длиннопост

Расскажу еще про небольшой секрет, о котором вы, возможно, не знали.

Существуют государственные системы, который онлайн измеряют мощности доз гамма-излучения в точках внутри региона и онлайн показывают эту информацию. Такие системы называются обычно АСКРО – «Автоматизированная Система Контроля Радиационной Обстановки». В поисковике так и надо писать: «АСКРО *ваша область*».

Вот, например, ссылка на АСКРО Санкт-Петербурга.

Вот ссылка на АСКРО всех городов России, где есть атомные станции и ядерные предприятия:

А вот ссылка на АСКРО Архангельской области. Есть там и точки в Северодвинске, который не так давно стал поводом для раздутого, на мой взгляд, радиационного скандала.

А теперь некоторые выводы из всего вышесказанного.

Даже без влияния человеческой деятельности, атомной энергетики, радиационных исследований и подобного, мы всегда получали и получаем природное облучение.

В среднем ежегодная доза от природного облучения даже выше, чем та, которую мы можем получить от медицинских процедур и от техногенных источников.

Реальная ежегодная доза от АЭС, работающих в нормальном режиме, даже меньше разрешенного уровня. С точки зрения радиационного влияния  ТЭЦ с их выбросом пепла и радиоактивными золоотвалами гораздо опаснее, чем АЭС.

Современные атомные станции строятся со всё большим и большим количеством активных и пассивных систем безопасности, что минимизирует риск возникновения серьезной аварии. Даже если такая авария и возникнет, чего никто не исключает – то всё радиационное воздействие не выйдет за пределы гермооболочки или санитарно-защитной зоны станции.

И да, если вдруг вы видите очередные новости в стиле «НА АЭС ПРОИЗОШЛА АВАРИЯ», или «СПЕЦКОМБИНАТ ВЫПУСТИЛ РАДИОАКТИВНЫЙ ГАЗ В СБРОСЫ» - то будьте разумны и адекватны. Это всё очень и очень легко проверяется. Около АЭС и спецкомбинатов, как я и писал выше, ведется онлайн-мониторинг. В каждом городе есть владелец бытового дозиметра, и не один. В конце концов вы сами может купить себе такой прибор и взять мониторинг в свои руки.

Берегите свои нервы, не поддавайтесь панике, проверяйте публикуемую в СМИ информацию – этот совет относится не только к новостям про радиацию.

Вред от раздутой в СМИ паники гораздо выше чем тот, который может быть нанесён при гипотетической аварии.


P.S.

За фотографии к посту спасибо опять же группе Ленинградской АЭС Вконтакте.

Подписывайтесь на неё, там публикуется весьма неплохой контент.

Показать полностью 2
170

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы

Добрый день, Пикабу.

Для тех, кто не читал первый пост с основами материала об ионизирующем излучении - прошу, можете ознакомиться здесь.

Продолжаю тем временем развивать тему.

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Дозиметрия ионизирующего излучения.


Как только человечество узнало про радиоактивный распад и стало тщательно изучать радиоактивные вещества, оно сразу же столкнулось с опасностью и вредом неконтролируемого ионизирующего излучения.

Первооткрыватель радиоактивности, Мария Склодовская-Кюри, стала одной из первых жертв обращения с радиоактивными веществами. Она погибла в 66 лет от вызванной облучением апластической анемии, это недостаточность выработки эритроцитов и гемоглобина, а также общее угнетение выработки всех клеток крови.

Её дочь, Ирен Жолио-Кюри, умерла в 58 лет из-за острой лейкемии, также вызванной облучением.

Для изучения влияния радиации на вещество, как живое, так и неживое, была создана наука дозиметрия. В рамках дозиметрии изучается также то, как зафиксировать и количественно оценить ионизирующее излучение. Радиационная безопасность, пределы доз населения и работников специальных предприятий - всё это тоже дозиметрия.


Как же измерить ионизирующее излучение?


Сначала ликбез про то, что забыл упомянуть в предыдущем посте.

Есть такое понятие, как "доза", поглощенная или, например, эквивалентная. Показывает сколько энергии передано веществу (и каким видом излучения, если это эквивалентная доза).

А вот чтобы понимать, сколько энергии передаётся веществу в единицу времени, используется понятие "мощность дозы". Мощность эквивалентной дозы измеряется, например, в зивертах в секунду. Или в минуту. Или в час. Я у себя на АЭС привык оценивать в микрозивертах в час (мкЗв/ч).


Как же измерить мощность дозы и саму полученную дозу? Есть на то специальные приборы с разными интересными датчиками.


Дозиметр, как и следует из названия, измеряет дозу излучения. Также измеряет мощность дозы излучения.

Современные дозиметры обычно измеряют поглощенную дозу. Для удобства оператора некоторые дозиметры умеют автоматически пересчитывать поглощенную дозу в эквивалентную.

Радиометр измеряет плотность потока излучаемых частиц (альфа и бета в основном). Показывает активность помещенного под датчик материала.

Дозиметр-радиометр это совмещенный прибор, может измерять как дозы излучения, так и подсчитывать активность радиоактивного материала.

Те приборы, которые вы можете купить для личного использования, обычно и есть дозиметры-радиометры. Например, обходи, обходи эту шелупонь РКС-20.03 «Припять» умеет измерять и мощность дозы гамма- и рентгеновского излучения, а также плотность потока бета-излучения.

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Или же современный Радиаскан 701А умеет измерять как плотность потока альфа и бета частиц, так и мощность дозы гамма- и рентгеновских лучей.

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

К слову, такие приборы свободно продаются и стоят относительно недорого. При желании можно даже дешево купить советский армейский ДП-5 и измерять радиацию им, хотя лучше всё же пользоваться современными проверенными (и поверенными) приборами.


Как это всё работает?

Внутри дозиметра/радиометра стоит специальный детектор. Расскажу вам про некоторые из них.


Отдельный класс детекторов - газоразрядные. Ионизационная камера, пропорциональная камера, счетчик Гейгера - в общем смысле регистрируют изменение заряда в закрытом газовом объеме, вызванное ионизацией газа излучением.

Современные бытовые приборы в основном используют вариации счетчика Гейгера. Вот так, например, выглядит самый распространенный в России и недорогой счетчик Гейгера СБМ-20.

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Такие или аналогичные датчики стоят в большинстве бытовых приборов. СБМ-20 недорог, при желании можно на его основе собрать собственный дозиметр. В интернете можно найти схему прибора, и если вы обладатель как минимум паяльника и прямых рук - то дерзайте.


А вот так выглядит ионизационная камера, которую использовал Пьер Кюри с 1895 по 1900 годы:

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Как видите - ничего необычного и сверхнаучного. Металлическая банка с запорной арматурой для газа и с парочкой выводов для подключения электрической части.


Есть также сцинтилляционные детекторы - в них специальное вещество (сцинтиллятор) "превращает" полученную радиацию в световой поток, который на фотоэлектронном умножителе превращается в ток и усиливается. На выходе токовый сигнал, пропорциональный уровню излучения.

Вот фотография вещества-сцинтиллятора:

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

А вот так выглядит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), который "собирает" свет со сцинтиллятора и преобразует его в электричество:

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Такие штуки используются всё же в специализированных лабораториях, в быту и в полях устройство на основе ФЭУ и сцинтиллятора будет громоздким и неудобным.


Полупроводниковые детекторы по своему принципу аналогичны газоразрядным, только вместо заполненной газом полости там используется объем полупроводника между двумя электродами.

Такие детекторы небольшие, поэтому современные прямопоказывающие дозиметры, которые носит персонал АЭС, обычно используют именно полупроводниковые детекторы для регистрации излучения. Вот такой выдают на моей станции:

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Показывает полученную дозу, текущую мощность дозы, умеет устанавливать пределы дозы и мощности дозы, по достижению которых начинает истошно пищать. Вставляется в нагрудный карман и надёжно на нем крепится.


Для постоянного ношения у тех, кто работает с ионизирующим излучением, есть также личные, не прямопоказывающие дозиметры. Это небольшие устройства, которые "запоминают" полученную дозу. Периодически, обычно раз в квартал, эту дозу с прибора считывают и вносят в базу данных для учета.

Я лично ношу вот такую штуку, это термолюминесцентный дозиметр фирмы Harshaw:

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Еще в истории дозиметрии есть такие интересные штуки, как пузырьковые камеры, камеры Вильсона, искровые камеры и так далее.

Очень интересно сделаны детекторы нейтронного потока. Нейтроны не имеют электрического заряда, поэтому прямой ионизации вещества не вызывают. Обычными детекторами нейтронное излучение не увидеть.

Для того, чтобы зафиксировать нейтроны, необходим особый детектор. Внутрь датчика ставится определенное вещество (радиатор, или конвертер), которое после взаимодействия с нейтроном даёт вторичное излучение (заряженные частицы или гамма-кванты), которое в дальнейшем и регистрируется стандартным путем.


Про бытовые приборы и детекторы - всё.

Следующим постом будет информация про природное, медицинское и техногенное облучение, и про получаемые при этом дозы. Он даже уже готов, но если выкладывать всё сразу - то получается слишком громоздко.


А пока - новая рубрика, ответы на вопросы, заданные в предыдущих постах.

Вопрос от товарища @Kivell:

Глубина проникновения альфа, бетта и гамма излучения, а также почему все таки свинец является защитным материалом от ионизирующего излучения

Альфа частицы, появившиеся в результате радиационного распада, имеют энергию в пределах от 1,8 до 15 мегаэлектронвольт.

В воздухе (ионизируя воздух и тормозя таким путем) такая частица может пройти путь до остановки примерно в 5-15 сантиметров.
В биологической ткани этот путь составляет сотые и десятые доли миллиметра.

От альфа-излучения обычных энергий, как видно, может защитить и обычная одежда и даже наружный слой кожи.


У бета-частиц, в зависимости от энергии, пробег в воздухе составляет единицы и десятки метров.

В биологическую ткань бета-излучение проникает глубже чем альфа-излучение. Глубина проникновения варьируется от долей миллиметра до единиц и даже десятков миллиметров для высокоэнергетичных частиц.

Таким образом, бета-излучение уже не останавливается одеждой. При работе с бета-излучателями желательно применять дополнительные слои стекла, плексигласа, металла между вами и источником излучения.


Гамма-излучение совсем плохо останавливается (поглощается) материалами.

Существует понятие: "слой половинного ослабления". Оно означает толщину слоя материала, при прохождении через который интенсивность излучения уменьшится в два раза. Чем лучше вещество ослабляет излучение, тем меньше величина этого слоя.

Для определенных энергий гамма-излучения слой половинного ослабления такой:
Для воздуха ~85 метров.

Для свинца ~0.8 сантиметров.
Для стали ~1.3 сантиметра.

Для бетона - от 4 до 7 сантиметров.

Для вольфрама толщина слоя половинного ослабления составляет ~0,33 см, а для обедненного урана ~0.28 см, но оба этих материала весьма и весьма дороги.


Для промышленной защиты от гамма-излучения обычно используются самые эффективные и дешевые материалы - свинец, сталь, бетон.

Для дополнительной защиты при проведении определенных работ применяется листовой свинец. Тяжелый, зараза. Один ты его еле поднимешь, и даже вдвоем еле унесешь.

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Вопрос от товарища @prostorspb:

Интересно было бы почитать про радиоактивный распад. Например, чем задаётся (регулируется)период распада? Чем один атом отличается от соседнего, если они распадаются за разный период?
Радиоактивный распад ядра - процесс статистический и зависит от внутренних свойств ядра.

Отдельно взятое ядро радиоактивного материала может распасться в любой момент, и никаких закономерностей в его распаде мы зафиксировать не успеем.

Но когда мы наблюдаем какое-то количество ядер одного и того же распадающегося вещества, то по активности и скорости изменения этой активности от всего количества ядер мы можем выяснить свойства этих ядер. Как пример такого свойства - постоянная распада λ, характеризует вероятность распада ядра в единицу времени.

Число еще не распавшихся ядер N(t) связано с начальным количеством ядер N₀ и постоянной распада λ вот таким соотношением:

Радиация, пост второй. Дозиметрия и приборы Атом, Дозиметр, Реактор, Излучение, Радиация, Ядро, Длиннопост

Соответственно, и период полураспада (время, за которое распадется половина ядер от начального количества) также задается только внутренними свойствами ядра. Как-то повлиять на него или изменить его мы не можем никак.

Часто ошибочно считается, что за два периода полураспада распадётся всё радиоактивное вещество, присутствующее изначально. Это не так.

После первого периода полураспада останется половина от начального количества. После второго - останется половина от половины, то есть одна четвертая часть. После третьего периода полураспада останется одна восьмая от начального количества, и так далее.

Показать полностью 10
388

Ионизирующее излучение. Кратко о многом

Ионизирующее излучение. Кратко о многом Радиация, Ионизирующее излучение, Рентген, Атом, Физика, Длиннопост
Привет, Пикабу!


Часто в околоатомных постах вижу много вопросов типа "А что такое радиация", "Как она работает", "Откуда она берется", "Как она измеряется", и прочее подобное. Ну, и не удержался.

Попробую интересно и кратко о ней рассказать. Погнали!


Радиация, которая приходит на ум при упоминании Чернобыля, Фукусимы, ядерных бомб и атомных установок, называется, если быть точным, "ионизирующим излучением".

Об этом термине мы и поговорим подробнее.


Раздел первый. Что такое ионизирующее излучение, каким оно бывает и откуда оно берётся?


Начнем с описания термина.

Ионизирующее излучение — это потоки фотонов, элементарных частиц и атомных ядер, которые способны ионизировать вещество, в которое они попадают.

На всякий случай уточню, хотя фотон — это и элементарная частица, и волна одновременно, но в посте фотонное излучение буду считать отдельным видом излучения, так проще объяснять.

Для тех, кто запамятовал, ионизация - процесс, при котором нейтральный по своему заряду атом или молекула превращается в отрицательно или положительно заряженный ион.

Объясняя на пальцах - если наш поток фотонов, частиц или ядер способен при взаимодействии с веществом выбивать электроны или позитроны из его атомов, то этот поток считается ионизирующим излучением.


Откуда же на Земле берется ионизирующее излучение? Как говорится в известном анекдоте, есть два путя.


Первый путь - природные источники. Основные из них такие:

Спонтанный распад ядер уже существующих в природе радиоактивных веществ. Банальный пример - изотоп калия-40, который на Земле (вернее, еще до образования Земли) образовался 4,54 миллиарда лет назад и распадается потихоньку до сих пор.

Или же изотоп углерода-14, который постоянно образуется в атмосфере из ядер атомов азота под воздействием космического излучения.

Радиоактивный газ радон, который есть почти везде - тоже природный источник ионизирующего излучения.

Лучи нашего Солнца. Из-за постоянно происходящей внутри нашего светила термоядерной реакции из Солнца постоянно исходят мощные потоки фотонов различной энергии. Пусть до поверхности Земли доходит лишь мизерная часть этого ионизирующего излучения, но вклад в природный фон есть, с этим не поспорить. Солнце излучает еще и частицы, который также вносят вклад в природный уровень излучения на Земле.

Космическое излучение. Это ионизирующее излучение разного рода, которое было рождено в космосе. Характеризуется обычно большими энергиями, делится на первичное излучение, которое напрямую прилетело на Землю из космоса, и на вторичное излучение, которое родилось уже в нашей атмосфере из-за её взаимодействия с первичным излучением.


Второй путь - техногенные источники.

Тут всё банально до безобразия:

• Искусственные радионуклиды. Это всё то, что появилось на Земле как результат деятельности человека. Это и специально полученные радионуклиды, как пример - наработанные радиоактивные изотопы йода и кобальта для проведения радиодиагностики в медицине, или же изотопы стронция и цезия для использования в промышленности.

Также это и радионуклиды, которые попали в окружающую среду в результате ядерных испытаний, аварий на атомных установках, как радиоактивные сбросы и выбросы предприятий ядерной и не только промышленности.

• Ядерные реакторы и установки - тоже источники излучения. В процессе работы реактора постоянно происходят ядерные реакции деления в огромном количестве, радиоактивный распад осколков деления... Реактор — это тот еще котел с ионизирующим излучением разного вида внутре.

• Ускорители элементарных частиц также генерируют потоки частиц разных видов. Рентгеновский аппарат, а вернее, рентгеновская трубка, является фактически мини-ускорителем электронов, а рентгеновское излучение - "побочный" продукт от работы такого ускорителя.


Откуда вообще берется радиация стало, надеюсь, понятно. Теперь займемся другими вопросами.


Какая природа у ионизирующего излучения? Какое оно бывает?

Во-первых - электромагнитное излучение. Гамма и рентгеновское излучение - это электромагнитное излучение, те же фотоны, с разными длинами волн. У гамма-лучей длина волны меньше, чем у рентгеновских, в этом и различие. Вот схема из Вики, для понимания.

Ионизирующее излучение. Кратко о многом Радиация, Ионизирующее излучение, Рентген, Атом, Физика, Длиннопост

Во-вторых, если говорить уже о потоках частиц, то такое излучение тоже бывает разным.

Альфа-частицы - положительно заряженные ядра атома гелия. Бета-частицы - летающие отдельно электроны или позитроны. Нейтроны, протоны, другие элементарные частицы и даже отдельные ядра, которые возникают и перемещаются после реакции деления - тоже ионизирующее излучение.


С тем откуда берется ионизирующее излучение и какое оно бывает - закончили.
Теперь надо понять, почему радиация опасна для живых существ.


Раздел второй. Как радиация воздействует на человека?


Радиобиология и изучение воздействия излучения на человека это сложная и до конца не изученная область науки, в которой я к тому же не очень Копенгаген. Поэтому тут буду краток и осторожен.

Во-первых, радиация действует напрямую на молекулы, из которых состоят наши клетки.

Это приводит к повреждению ядер клеток, хромосом, других органелл.

Уже эти повреждения в дальнейшем могут привести к гибели клетки, к её неправильному делению в дальнейшем, мутации, или же к гибели клетки в целом. Также поврежденная клетка может трансформироваться в злокачественную.

Во-вторых, радиация действует косвенно - из-за ионизации вода в организме подвергается радиолизу, что в свою очередь мешает правильному протеканию химических процессов в организме.


Что касается воздействия разных доз излучения на человека, то тут тоже есть определенное деление.

Эффекты от радиации делятся на стохастические и детерминированные.

Стохастические - когда прямой зависимости количества нанесенного вреда от дозы нет. Увеличение дозы приводит к повышению вероятности наступления последствий. Примеры таких эффектов - лейкозы, опухоли, генетические изменения.

Тяжесть вреда детерминированных эффектов радиации, наоборот, напрямую зависит от полученной дозы. До определенного порога мы вообще можем не бояться детерминированных последствий. Примеры - лучевая болезнь разных степеней тяжести, лучевые ожоги кожи, стерилизация.

Существует интересная теория под названием "радиационный гормезис", которая говорит, что малые дозы радиации не только не вредят организму, но наоборот, стимулируют организм и могут быть даже полезны. Значимых подтверждений этой теории я лично не находил и не сам видел, но верить в неё хочется :)


Раздел третий. Единицы измерения радиации.


Ох, с момента открытия радиации создан целый зоопарк единиц измерения. Они перемешивались, заменялись, мешали друг другу, и в итоге мы имеем вот что:


Активность радионуклида - характеризует количество радиоактивных распадов в единицу времени. Если проще - то показывает как быстро распадается то или иное вещество.

В системе СИ измеряется в беккерелях (Бк).

Один Бк = одному распаду в секунду (1 расп/с).

Внесистемная единица измерения - кюри (Ки).

Один 1 Ки = 3.7·10^10 Бк.

Минутка истории - единица измерения "кюри" была определена первоначально (в 1910 году) как активность радона-222, находящегося в радиоактивном равновесии с одним граммом радия-226.

Уже потом её намертво привязали к числу в беккерелях.

Ну и для тех, кому хочется еще лучше вспомнить физику - закон радиоактивного распада.

Экспозиционная доза - уже не использующаяся характеристика исключительно фотонного излучения. Мера ионизации воздуха гамма и рентгеновским излучением.

Определяется как отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака, образованных после полного торможения в воздухе электронов и позитронов, освобожденных или порожденных фотонами в элементарном объеме воздуха, к массе воздуха в этом объеме (я тоже сломал мозг, читая это в первый раз).

В системе СИ измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг).

Внесистемная единица измерения - всем знакомый рентген (Р).

Один Кл/кг = 3.88·10^3 Р.


Поглощенная доза - величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.

Выражается как отношение энергии излучения, поглощённой в данном объёме, к массе вещества в этом объёме.
В системе СИ измеряется в греях (Гр).

Один грей равен одному джоулю на килограмм (Дж/кг).

Внесистемная единица измерения - рад (обозначение - тоже "рад", как ни странно).

1 рад = 1·10^-2 Гр.


Эквивалентная доза характеризует поглощённую дозу в ткани или органе, умноженную на взвешивающий коэффициент данного вида излучения, отражающий способность излучения повреждать ткани организма.

Такой коэффициент для гамма, рентгеновского и бета излучения равен единице. Для протонов равен двум, хотя маловероятно, что эта информация вам пригодится, вы вряд ли встретите протонное излучение на улице. Для нейтронов всё еще интереснее - коэффициент зависит еще и от энергии нейтрона, влетающего в человека. Самое опасное получить дозу ядрами - осколками деления, коэффициент тут равен двадцати.

В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв).
Внесистемная единица называется бэр (сокращение от "биологический эквивалент рентгена").

1 бэр = 0,01 Зв.


Важно! Рентгены и зиверты - единицы измерения различных величин - экспозиционной и эквивалентной дозы. Переводить их друг в друга просто так нельзя. При диванных измерениях иногда принимается, конечно, что 100 Р = 1 Зв, но делать так в научных или производственных целях нельзя.


Это основные используемые сейчас величины. Есть еще другие, которые используются либо в очень узких сферах деятельности, либо использовались слишком давно и недолго, с ними вы вряд ли столкнетесь в бытовой жизни.


Про само ионизирующее излучение - на сегодня всё.


Читайте этот пост, знайте и запоминайте основы, ведь в следующем посте я расскажу о предельно допустимых дозах облучения для населения от техногенных источников в России, о дозах, которые мы все получаем ежегодно от природных и техногенных источников, будет немного информации о дозиметрии и об интересной системе АСКРО в регионах. Ну и приведу парочку примеров из своей работы на АЭС.


Спасибо за внимание, оставайтесь с нами!



Источники картинок для поста - Вики и образовательный зарубежный сайт. Спасибо им!

Показать полностью 1
619

Первые 40 лет детства самые сложные в жизни настоящего атомщика

И снова привет!

На этот раз у нас тут история, которая на самом деле никогда не происходила ни на одной из атомных станций. Честно-честно. Всё нижеизложенное - исключительно плод моей больной фантазии.


Для начала небольшое введение.

У реакторов типа РБМК для обслуживания реактора есть огромное помещение, называется оно центральный зал (ЦЗ). Вот он, на фотографии.

Первые 40 лет детства самые сложные в жизни настоящего атомщика АЭС, Рбмк, Реактор, Кран, Длиннопост

Отсюда открывается доступ к верхним коммуникациям реактора, тут у нас находятся бассейны выдержки отработанного ядерного топлива, шахта хранения технологических каналов, всевозможные другие шахты, приямки, проемы в транспортный коридор и так далее.

На стенах зала висит свежее топливо, каналы, оснастка, транспортная установка для перемещения отработанного топлива, в общем, море там всего, рай для фанатов всего технического и утилитарного.

Когда-нибудь я не поленюсь и сделаю фото-видео распаковку обзор всего интересного, что есть в центральном зале, но это потом.


Для обслуживания всего этого хозяйства далеко-далеко вверху, почти под шатром зала, находится мостовой кран, которые ездит по своим рельсам
Вот на этом фото его видно, огромная желтая двухбалочная штука под потолком - это тот самый кран.

Первые 40 лет детства самые сложные в жизни настоящего атомщика АЭС, Рбмк, Реактор, Кран, Длиннопост

Это весьма интересное устройство. Сделанно специально для перемещения как обычных грузов и материалов внутри зала, так и особо опасных вещей, типа отработанного ядерного топлива, высокорадиоактивных отходов и прочего подобного.

У этого крана есть два механизма подъема. Основной на 50 тонн и вспомогательный на 10 тонн. Обычно в работе все пользуются вспомогательным подъемом, так как и грузы обычно не очень тяжелые приходится таскать, да и у вспомогательного подъема есть две скорости подъема и спуска, а это крайне удобно.

Также у этого крана есть двойное резервирование привода. Если в процессе перемещения условного высокорадиоактивного элемента основной привод откажет - в зал для ремонта крана попасть будет крайне проблематично. Поэтому после гипотетической поломки происходит переход на резервный - и груз опускают туда, где ему и место, а затем спокойно ремонтируют кран.

И вот в своё время на одной из АЭС с реакторами РБМК были закуплены специальные крановые весы. Интересная штука, вешается на гак крана и показывает, сколько килограммов весит груз:

Первые 40 лет детства самые сложные в жизни настоящего атомщика АЭС, Рбмк, Реактор, Кран, Длиннопост

На всякий случай скину еще картинку с опущенным гаком крана, чтобы вы поняли, куда именно цепляются весы.

Первые 40 лет детства самые сложные в жизни настоящего атомщика АЭС, Рбмк, Реактор, Кран, Длиннопост

Весы были закуплены крутые, видимо, с Bluetooth или другим радиомодулем, и показывали вес груза не только на своем маленьком экране, но еще и на крупной светодиодной панели на стене зала.


А теперь сама (выдуманная, конечно) история.

Как-то раз, ночью, мы с коллегами стоим около "пятака" реактора и настраиваем оборудование, которым скоро будем лезть в реактор для проведения его контроля. Делаем это неспешно, время - что-то около десяти часов вечера, спешить неохота ну совсем.

В ЦЗ тем временем заходят операторы (работники, которые в составе оперативной смены занимаются всеми текущими работами по центральному залу и прилегающему реакторному отделению).

Один садится за пульт управления краном, остальные с его помощью занимаются какими-то перестановками на бассейне выдержки топлива. Работают, гремят чем-то, что-то двигают, в общем, всё как всегда.

И тут, спустя минут двадцать, краем глаза и краем уха я замечаю - операторы затихли, что-то не то. Поворачиваюсь - и вижу, как операторы, взрослые и серьезные мужики (лет под 40-50 обычно), с удивительным счастьем на лицах по очереди взвешиваются на этих новеньких промышленных весах.

Один оператор хватается за гак, крановщик чуть-чуть его поднимает, затем все они, весело хохоча, смотрят на показометр весов - 80 кг. Затем то же самое проделывается с другим оператором - 90 кг.

Довольные и счастливые операторы (кроме того, который оказался толще всех) после всего этого действа заканчивают свои работы и выходят из зала.


В общем, правду говорят. Первые 40 лет детства - самые сложные в жизни мальчика.


За фотографии центрального зала спасибо вот этому молодому человеку.

Показать полностью 3
674

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе

Всем привет!

Я давно не писал ничего познавательного, аж стыдно стало.

Пришла пора исправиться, и познакомить вас с ещё одной (и не самой приятной) особенностью работы ядерных реакторов - остаточным тепловыделением ядерного топлива.


Начнем издалека, чтобы понятнее и интереснее было.


Ядерные реакторы сами по себе служат для запуска и поддержания контролируемой цепной реакции деления ядер топлива, и реакция эта всегда идёт с выделением энергии.

Когда нейтрон влетает в ядро топлива и заставляет его делиться, то на выходе мы имеем 2-3 новых нейтрона, и два осколка деления. Ниже приведена условная схема деления ядра урана-235:

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение

В данном случае в качестве осколков деления у нас получились изотопы бария и криптона, но это могут быть и другие элементы таблицы Менделеева. Вероятность выхода того или иного изотопа в процессе деления ядра урана-235 описывается так называемой "двугорбой кривой зависимости выхода продуктов деления от массового числа". В этом своём посте я про это уже рассказывал, но приведу график еще разок:

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение

По оси ординат - вероятность, а по оси абсцисс - массовое число атомного ядра одного из наших осколков деления.

Основная часть тепла в реакторе выделяется именно в момент деления, в виде кинетической энергии осколков деления и в виде излучения. Чем больше ядер топлива делится в единицу времени, тем больше энергии (читай, теплоты) выделяется. Излишнее количество теплоты может разрушить наше топливо и активную зону реактора, поэтому понятно, что теплоту в любом случае надо куда-то удалять.

На атомных электростанциях теплота передаётся в постоянно циркулирующий теплоноситель и в дальнейшем превращается в механическую энергию вращения турбогенератора, а тот уже превращает механическую энергию в электрическую. "Отработанное" в турбогенераторе тепло уходит в конденсаторе, и охлажденная вода снова идёт в реактор. Вот вам простейшая схема работы одноконтурной АЭС:

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение

АЭС бывают одно, двух, даже трехконтурные, теплоносителем первого контура в них может быть вода, пар, газы, жидкие металлы, даже растворы солей - в общем, вариантов много, разгуляться есть где.


Также, кроме реакторов атомных станций, существуют реакторы, созданные для других целей.
Промышленные реакторы, например, создавались для наработки оружейного плутония. Тепло там было побочным продуктом и особо не использовалось (кроме двухцелевых промышленных реакторов, но это совсем отдельная история).

На заре атомной энергетики в ходу были так называемые "проточные" схемы работы систем охлаждения реакторов. К примеру, для советских реакторов АД и АДЭ-1 в Железногорске брали воду из Енисея, и затем, после охлаждения активных зон, нагретую воду сбрасывали обратно в реку. То же самое происходило и с реактором И-1 в Северске, там для охлаждения использовалась река Томь. Аналогичное происходило и в США, в Хэнфордском комплексе, там пострадала река Колумбия.

Очевидно, что это не самый экологичный способ охлаждения реакторов. В дальнейшем реакторы с такой схемой охлаждения больше не строились - замкнутый водооборот гораздо лучше для окружающей среды. Опять же, в случае гипотетической аварии вся радиоактивность останется внутри станции, а не утечет в реку.


Также существуют исследовательские реакторы, в которых для научных и исследовательских целей получают разной величины и энергии потоки нейтронов. Их активным зонам также требуется охлаждение.

В реакторе ИРТ-Т, работающем в Томске, вода первого контура передаёт тепло воде второго контура через теплообменник, а затем уже нагретая вода второго контура передаёт тепло в атмосферу через вентиляторные градирни.
На фото - вид на работающий ИРТ-Т через мощный слой воды.

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение

Собственно, про реакторы и их охлаждение достаточно, вернемся же к остаточному тепловыделению.


Как я и писал выше, основная часть тепла выделяется именно в момент деления, в виде кинетической энергии осколков деления и излучения. Но есть и "отложенная" энергия, которую выделяют в дальнейшем осколки деления при радиоактивном распаде. В этом и проблема.

В процессе работы реактора осколков деления нарабатывается очень много, и если цепную реакцию деления с выделением энергии мы можем остановить за доли секунды, просто опустив в реактор управляющие стержни, то радиоактивный распад осколков деления мы остановить не можем просто никак, это невозможно физически. Соответственно, и дальнейшее выделение тепла из-за этого распада будет происходить вне зависимости от того, остановили мы реактор, или нет.

Конечно, мощность остаточного тепловыделения будет падать со временем, так как по закону радиоактивного распада радиоактивность будет все время уменьшаться, но всё равно - просто так оставить даже остановленный реактор без охлаждения никак нельзя.

Вот, для примера, ламповый советский график, который показывает, что спустя целый час после останова в реакторе еще выделяется 1% тепла, от выделявшегося при работе на мощности.

И даже спустя месяцы и годы после останова реактора остаточное тепловыделение остаётся на уровне в ~0.01% от номинальной мощности.

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение

Если брать для сравнения реактор РБМК - то номинальная тепловая мощность у него 3200 МВт. Соответственно, 0.01% от 3200 МВт - это 320 кВт. Только вдумайтесь - остановленный реактор даже спустя годы будет выделять десятки и сотни киловатт тепла.

Казалось бы, это небольшое число, но и этой энергии может хватить для повреждения топлива, если оставить реактор без внимания и обслуживания.

Соответственно, для всех реакторов  одним из самых важных критериев безопасности является надёжный, гарантированный и постоянный теплоотвод. Если спустя небольшое время после останова мы потеряем возможность охлаждать активную зону реактора (как это случилось на АЭС Фукусима и Три Майл Айленд), то мы получим расплавление топливных элементов в активной зоне.

Во избежание таких ситуаций на всех АЭС есть резервирование электропитания, аварийные дизель-генераторы, запасы воды и специализированные системы, который позволят охлаждать реакторы даже в случае каких-либо запредельных проблем с электропитанием.


Как пример - у новеньких АЭС, сделанных по проекту АЭС-2006 (ВВЭР-1200) есть система пассивного отвода тепла (СПОТ), которая позволяет охлаждать парогенераторы остановленного энергоблока с помощью атмосферного воздуха:

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение

На стареньких РБМК реализовано похожее решение - в случае чего возможно воздушное расхолаживание реакторов. Тяга воздуха создаётся путем открытия так называемых "вышибных панелей" в помещениях барабан-сепараторов.

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение

На ультрасовременном быстром натриевом БН-800 вообще существует, на мой взгляд, шикарная система под названием САРХ ВТО (система аварийного расхолаживания реактора), которая позволяет снимать невероятное количество тепла (чуть ли не десятки мегаватт) со второго контура остановленного реактора путем воздушного расхолаживания.
Ниже на фото - БН-800. На крыше здания реактора четыре трубы, из них - три трубы САРХ ВТО, и одна труба вентиляции энергоблока.

Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение
Остаточное тепловыделение в ядерном реакторе АЭС, Ввэр, Рбмк, Реактор, Ядерная физика, Уран, Длиннопост, Ядерное топливо, Тепловыделение

Вот, надеюсь, вкратце я и рассказал вам про то, откуда берется остаточное тепловыделение, что оно делает и к чему может привести.

Собственно, в наше время, после череды неприятных уроков (читай, аварий) в ядерной энергетике всего мира, остаточное тепловыделение из критически важной и опасной особенности работы ядерного реактора превратилось в "укрощенного зверя".

На новых проектах АЭС российского дизайна (АЭС-2006, ВВЭР-ТОИ) пошли еще дальше - кроме пассивных систем расхолаживания под реактором установлена "ловушка расплава". С её помощью даже в случае полной потери контроля над ситуацией и расплавлением топлива в реакторе, кориум (расплавленная топливосодержащая масса) остаётся в специально предусмотренном для него месте, и выход радиоактивности за пределы станции будет ограничен.


P.S.

Все фото и рисунки, использованные в посте, взяты из открытых источников.

На самом деле в интернете удивительное количество информации по ядерной физике и энергетике находится в открытом доступе, вплоть до уникальных международных баз данных по ядерным реакциям.

Показать полностью 7
518

Как опыт работы на АЭС помогает во время коронавирусной пандемии

Как опыт работы на АЭС помогает во время коронавирусной пандемии АЭС, Защита, Перчатки, Маска, Рбмк, Реактор, Видео, Длиннопост, Коронавирус

Всем привет!

Я тут уже две недели сижу дома, как у нас в отрасли это называется, "в самоизоляции", а также "выполняю свои обязанности дистанционно".

Напомню - работаю я на Ленинградской атомной станции, занимаюсь диагностикой состояния реакторов РБМК-1000, то есть формально числюсь ремонтным персоналом.

Так уж совпало, что ремонт для меня лично кончился как раз за пару дней до начала самоизоляции, и на станцию мне больше ездить пока не надо (да и не стоит). Поэтому буду писать:)

В условиях, когда всем рекомендуется не выходить на улицу, а выходя, носить маски + перчатки, мои навыки, которые я получил на "пятаке" реактора РБМК-1000, оказались как нельзя кстати.

Почему так? А потому что я научился безопасно работать с радиоактивно загрязненным оборудованием, а это очень похоже на невидимое загрязнение вирусом.

Как пример оборудования, с которым я работаю - вот, специальная камера (а вернее целая ТВ-система), которая выдерживает невероятные мощности доз излучения. Её мы суем куда попало помещаем, например, в каналы РБМК для выполнения их осмотра изнутри.
Как опыт работы на АЭС помогает во время коронавирусной пандемии АЭС, Защита, Перчатки, Маска, Рбмк, Реактор, Видео, Длиннопост, Коронавирус

А вот - специальный робот, который имеет магнитную подвеску, способен перемещаться практически по любым металлическим поверхностям, и имеет камеры для осмотра труднодоступных мест.

Как опыт работы на АЭС помогает во время коронавирусной пандемии АЭС, Защита, Перчатки, Маска, Рбмк, Реактор, Видео, Длиннопост, Коронавирус

Работая с такими устройствами, тебе в любом случае придется их трогать, а значит - есть шанс запачкать руки в чем-нибудь радиоактивном. Причем грязь эта - невидимая, ты не сможешь сразу её увидеть, а получится у тебя отследить загрязнение только с помощью специальных приборов радиационного контроля.

Соответственно, чтобы не мучаться после работы, тщательно (и иногда очень долго) пытаясь отмыться в санпропускнике, проще сразу использовать средства защиты, причем использовать их правильно.

Например, минимальный комплект, в котором я обычно выхожу работать на "пятак", это:

Хлопчатобумажные перчатки. В них невероятно удобно работать с условно чистым (малозагрязненным) оборудованием, а также удобно работать с компьютером, так как легко и быстро можно их и снять, и надеть. Ван лав - это прорезиненные х/б перчатки типа вот таких:

Как опыт работы на АЭС помогает во время коронавирусной пандемии АЭС, Защита, Перчатки, Маска, Рбмк, Реактор, Видео, Длиннопост, Коронавирус

Ну или еще в принципе неплохие вот такие.

Как опыт работы на АЭС помогает во время коронавирусной пандемии АЭС, Защита, Перчатки, Маска, Рбмк, Реактор, Видео, Длиннопост, Коронавирус

Резиновые перчатки. Надеваю их обычно поверх хлопчатобумажных, так банально удобнее, да и снимать резинки с ткани гораздо удобнее, чем со вспотевших рук. Также резиновые перчатки не пропускают никакую грязь, что крайне необходимо при работе с определенными приборами.
С резинками всё просто, главное чтобы они были длинными и более-менее закрывали запястья, а то иногда коварная грязь вместе с водой пытается протечь на руки.

Как опыт работы на АЭС помогает во время коронавирусной пандемии АЭС, Защита, Перчатки, Маска, Рбмк, Реактор, Видео, Длиннопост, Коронавирус

Респиратор. Обычно это всем известный "Лепесток", бывают и более интересные аналоги. Важно, чтобы класс защиты был FFP3 , чтобы надёжно фильтровать радиоактивные пылинки или аэрозоли.

Как опыт работы на АЭС помогает во время коронавирусной пандемии АЭС, Защита, Перчатки, Маска, Рбмк, Реактор, Видео, Длиннопост, Коронавирус

Еще, в зависимости от сложности и места выполнения работ, я надеваю на себя бахилы (но не обычные, а специальные, пластикатовые или аналогичные), фартуки, нарукавники, комбинезоны. Про то, как я выгляжу на станции, я уже писал - вот тут.


Но даже если у вас есть все необходимые СИЗы, не менее важно уметь правильно их применять. И в условиях злого и страшного коронавируса эти навыки становятся очень важными не только для меня, но для вас. Перчатки, например, надо снимать правильно, так, чтобы условная грязь на них не оказалась у вас на руках после снятия. Вот пример видео с правильным надеванием и снятием перчаток:

То же самое с маской или респиратором. В случае с медицинской маской практически никакой герметичности или фильтрации вы не добьётесь, основная цель её ношения это всё же защита окружающих от вас и вашего возможного вирусного выхлопа.

В случае с респиратором - обязательно перед применением ознакомьтесь с инструкцией, посмотрите, как правильно его надевать и носить, когда снимать. Неправильно надели респиратор? Считайте, его у вас совсем нет. Снимать и маску/респиратор обязательно чистыми руками (иначе вы сто процентов запачкаете лицо). После снятия - опять помыть руки.

Кстати про помыть руки - это тоже надо делать правильно. Вот для вас видео:

Еще есть важное правило, о котором многие слышали, но стоит напомнить еще раз.

Когда на вас нет перчаток, а вам приходится трогать поверхности, на которых может быть загрязнение, то весьма полезно становится "правило правой руки", как я его лично называю. Все предметы, в чистоте которых вы уверены, вы трогаете правой рукой. Потенциально загрязненные же - левой рукой. Правая рука всегда остаётся "чистой", а левая становится "грязной", но это контролируемое вами загрязнение. В некоторых религиях это правило и так используют в быту повсеместно.

В общем, носите маски правильно, меняйте (или стирайте многоразовые) почаще, используйте перчатки, дезинфицируйте и мойте руки. В некоторых достаточно известных интернет-магазинах сейчас стало возможным по адекватной цене заказать антисептики в хороших объемах и с удобными дозаторами, так что гуглите и спокойно покупайте, если надо.
Для тех кто дочитал - небольшой таймлапс заката на фоне АЭС. Или АЭС на фоне заката.

Приятного вечера!

Показать полностью 5 3
164

Мощь технологии

Всем привет!

Сегодня на строящемся энергоблоке № 2 Ленинградской АЭС-2, в рамках холодно-горячей обкатки оборудования, производилась (и, судя по виду из моего окна, до сих пор производится) продувка паропроводов.
Сброс пара - зрелище всегда внушительное, и на Ленинградской АЭС смогли заснять его для вас:

Пар, разумеется, не радиоактивный, он подаётся от пускорезервной котельной станции.

Топлива в реакторе второго энергоблока еще нет, загрузка начнется только на следующих этапах пусконаладочных работ. Но даже когда топливо уже будет в активной зоне, и реактор будет работать, то, так как это ВВЭР-1200, двухконтурный энергоблок, то вода второго контура - всегда будет чистой и не радиоактивной.

Для чего вообще нужна продувка паропроводов? Для проверки проходимости смонтированных и сваренных трубопроводов, и для очистки их от мелкого мусора, который мог там остаться после сборки, монтажа и сварки.

Видео честно взято из группы Ленинградской АЭС Вконтакте.

Отличная работа, все прочитано!