Топливные блохи - Fuel fleas

Топливные блохи микроскопические горячие частицы новых или потраченных ядерное топливо. Хотя они маленькие, они, как правило, сильно радиоактивный.Частицы топлива размером около 10 микрометров являются сильным источником бета и гамма-излучение и более слабый источник альфа-излучение. Несоответствие между альфа- и бета-излучением (альфа-активность обычно в 100–1000 раз слабее, чем бета, поэтому частица теряет гораздо больше отрицательно заряженных частиц, чем положительно заряженных) приводит к накоплению положительных электростатический заряд на частицу, заставляя частицу "прыгать" с поверхности на поверхность и легко летать в воздухе.

Топливные блохи обычно богаты уран 238 и содержат большое количество нерастворимых продукты деления. Благодаря высокой бета-активности они могут быть обнаружены счетчик Гейгера. Их гамма-выход может позволить анализировать их изотоп состав (и, следовательно, их возраст и происхождение) гамма-спектрометр.

Топливные блохи могут быть очень опасными, если они застряли в теле человека, но обычно они не считаются более опасными, чем равное количество радиоактивного материала, равномерно распределенного по всему телу.[1] Исключением может быть случай, когда блоха попала в особо уязвимый орган, такой как роговица глаза, или попала в легкие.[2][3]

Наиболее вероятная причина появления топливных блох - это разрыв или растрескивание оболочки, окружающей ядерное топливо (известное как «отказ топливного стержня»), в результате чего частицы топлива улетучиваются и охлаждающая жидкость попадает в топливный стержень, что еще больше ускоряет процесс. В реакторах с водяным охлаждением это может быть связано с реакцией цирконий наплавка из сплава с охлаждающей водой, что дает водород. Водород может поглощаться материалом оболочки, в результате чего водородной хрупкости. Хрупкое покрытие меньше пластичный и более подвержены растрескиванию. В современных реакторах этого процесса избегают путем тщательного контроля топливных сборок, ограничения срока службы топлива и использования сплавов, разработанных для предотвращения образования гидридов.

использованная литература

  1. ^ Воздействие на здоровье альфа-излучающих частиц в дыхательных путях. Управление радиационных программ EPA 1976.
  2. ^ Горячая дискуссия о выпадениях на Фукусиме в Калифорнийском университете в Беркли - http://www.nuc.berkeley.edu/node/4459 В архиве 2011-06-29 на Wayback Machine
  3. ^ Некоторые статьи предполагают, что вероятность поражения составляет от 1 из 10 до 1 из 2 на каждую вдыхаемую горячую частицу http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/061/28061202.pdf