Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 12 frågor/svar hittade Materiens innersta-Atomer-Kärnor [21314] Ursprunglig fråga: Föreläsaren hävdar att historiskt sett så har aldrig en uran/vattenreaktor skapat mänskliga katastrofer. Det är bara plutonium/grafitmodererade reaktorer som gjort det (Tjernobyl). I princip menar han att Harrisburg och Fukoshima inte fick så allvarliga konsekvenser. Stämmer detta? Han menar att det är den hårda lagstiftningen som gjort att det blir en katastrof. Utöver detta menar han att kärnavfall inte är så farligt egentligen. Enligt honom är Iodine-131 den farliga komponenten i avfallet och det blir ofarligt efter 2 månader. Stämmer det? Han hävdar också att om hela världen använder uran så har vi energi i miljoner av år. Stämmer det? Svar: Three Mile Island Reaktorn totalförstördes (härdsmälta) men reaktorinneslutningen höll och mycket lite radioaktivitet kom ut i omgivningen. I dag ser många denna olycka som en demonstration av att vår konstruktion av kärnkraftverk är mycket säker. Tjernobyl Den värsta kärnkraftsolyckan vi haft. Man fick en vätgasexplosion, med det var att moderatorn var brännbar (grafit) och avsaknaden av en stadig reaktorinneslutning som gjorde att utsläppen av radioaktivitet blev så stora. Se Tjernobyl Fukushima Tre av verkets sex block var vid tillfället i drift och snabbstoppades, då jordbävningen slog ut det yttre elnätet. Den tsunami, som följde 56 minuter efter jordbävningen, slog ut de reservgeneratorer som användes för reaktorernas kylning. Endast batterikraft återstod då och ungefär 50 minuter senare upphörde nödkylsystemet att fungera i block 1 och 2 och efter ytterligare 1,5 dygn även i block 3. Därefter saknade såväl härdar som bränslebassänger kylning, vilket ledde till partiella härdsmältor med vätgasexplosioner och utsläpp av radioaktiva ämnen som följd. (Fukushima-olyckan )
De tre havererade blocken var av typen lättvattenkylda kokarreaktorer med anrikat uran som bränsle (se Fukushima_Daiichi_nuclear_disaster#Plant_description .
Se Fukushima
Fjärde generationens reaktor Nu till dina frågor. Harrisburg var en fullständig härdsmälta men mycket lite radioaktivitet slapp ut, så olyckan hade liten påverkan på människor, undantaget en möjlig rädsla för utsläpp. Om man så vill kan man säga att haveriet visade att de vanliga vattenkylda reaktorerna är mycket säkra (undantaget ekonomiska konsekvenser). Tjernobyl är en helt annan typ av reaktor som saknade inneslutning. Trots de allvarliga konsekvenserna (flera akut döda, sena cancerfall, ett stort område evakuerat) kan vi räkna bort denna (enligt Kugelmass definition) eftersom reaktortypen inte existerar utanför det gamla Sovjet-blocket. Fukushima är en standardreaktor i västvärlden. Att inte klassa haveriets konsekvenser (Fukushima_Daiichi_nuclear_disaster#Aftermath ) som allvarliga är både oärligt och korkat! Nej, ingen människa dog av akuta strålskador, men sena cancerfall och skador pga evakuering kan inte försummas. Hur lagstiftningen skulle orsaka katastrofer begriper jag inte, det måste nog utvecklas. Jod-131 har visserligen kort halveringstid (8 dagar), men även cesium-137 (med halveringstid 30 år) är skadligt. Vanliga reaktorer använder 0.7% av uranet i bränslet (uran-235). Det finns reaktorer som använder allt uran och som även kan köras med t.ex. thorium. Genom att använda dessa extra isotoper som bränsle är tillgången på bränsle i praktiken obegränsad. Bret Kugelmass är en professionell kärnenergi-lobbyist, men min åsikt är att uttalanden som ovan med hårdvinklade påståenden är snarast negativa för kärnenergins framtid. Om vi vill stoppa ökningen av CO2 (global uppvärmning, växthuseffekten) är sol och vind basresurser, men kärnenergi behövs som ett komplement. Men då måste man ta säkerhetsfrågorna mycket mer på allvar genom att designa "idiotsäkra" reaktorer, se Fjärde generationens reaktor ovan. Länk 1 innehåller en intervju av Kugelmass. Länk 2 är en sammanfattning på svenska om fjärde generationens reaktorer. Nyckelord: Tjernobyl [12]; Fukushima [6]; Three Mile Island [3]; kärnenergi [19]; växthuseffekten [36]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [20841] Svar: A = N l Halveringstiden för 137Cs är 30.07 år (länk 1). Sönderfallskonstanten blir då l = ln(2)/(30.07*365.24*24*60*60) = 7.304*10-10 Totala ytan är, enligt dina siffror Ytan = 150000 km2 = 1.5*1011 m2 Totala aktiviteten blir då A = 1.5*1011*10000 = 1.5*1015 Bq Totala antalet 137Cs kärnor blir då N = A/l = 1.5*1015/(7.304*10-) = 2.054*1024 Med hjälp av Avogadros tal, se fråga 19001 , kan vi räkna ut antalet mol n = N/NA = 2.054*1024/(6.022*1023) = 3.411 mol. Med den approximativa molvikten 137 g får vi mängden 137Cs till m = 3.411*137 = 467 g. Alltså mindre än 1/2 kilo! Men Avogadros tal är stort, så det är många kärnor! Nyckelord: radioaktivt sönderfall [38]; Tjernobyl [12]; 1 http://nucleardata.nuclear.lu.se/toi/nuclide.asp?iZA=550137 Materiens innersta-Atomer-Kärnor [19871] Samt fråga nr:2
Vilken situation ger dig högst stråldos
a) 10 m från en strålkälla under 1 minut
b) 1 m från samma strålkälla under 60 minuter
Om man anar att man blir bestrålad av fotoner, att strålkällan är helt fri samt att halveringstiden är 30 år? Tack i förhand
Med vänlig hälsning
Hanna Svar: 1/10 = 2-t/30 Logaritmera båda sidor -1 = (-t/30)*log(2) t = 30/log(2) = 30/0.3010 = 99.7 år efter 1986. Eftersom radioaktiviteten sprids över större volymer av väder och vind är den effektiva halveringstiden kortare än den fysikaliska. 2 För en punktkälla avtar intensiteten som kvadraten på avståndet. 10 m ger alltså 1/100 av strålningen på 1 m. Nyckelord: radioaktivt sönderfall [38]; Tjernobyl [12]; Energi, Materiens innersta-Atomer-Kärnor [18788] Svar: Olyckorna i Tjernobyl (se Chernobyl_disaster ) och Fukushima (se Fukushima_Daiichi_nuclear_disaster ) är olika på flera sätt. Framför allt var Tjernobyl ganska länge sedan och Fukushima relativt nyligen. Vad gäller Tjernobyl kommer man inte att ta bort det radioaktiva avfallet. Man har utrymt ett ganska stort område och koncenterar sig på att avfallet inte kommer därifrån. Så länge avfallet inte kommer ut från det avspärrade området gör det ingen skada. Man har täckt reaktor 4 (som havererade) med en "sarkofag", och man håller på att bygga en till utanpå den befintliga. Se vidare Chernobyl_disaster#Radioactive_waste_management . För Fukushima har man inte fullständigt utvärderat konsekvenserna och bestämt vad man skall vidta för åtgärder. Ägarna till reaktorerna har emellertid börjat arbetet och den japanska regeringen har planer att flytta enorma mängder jord i ett projekt som tar 40 år och kostar 13 miljarder dollar. Se vidare Fukushima_disaster_cleanup . Nyckelord: Tjernobyl [12]; Fukushima [6]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [17880] Jag trodde att saker och människor inte blev radioaktiva av strålningen i sig utan av att man får radioaktiva partiklar i sig eller på sig. Min kompis hävdar att saker kan bli radioktiva i sig om de blir utsatta för strålning. Vilket är rätt? Eller skiljer det mellan olika typer av strålning? Svar: Vad gäller Curies labb så finns där säkert en del radioaktivtet kvar eftersom man på den tiden inte kände till farorna. Men igen, för att göra något radioaktivt krävs en kärnreaktion, normal strålning (alfa-, beta- och gamma-strålning) ger inte upphov till radioaktivitet. Nyckelord: strålning, faror med [26]; Tjernobyl [12]; Energi [17784] Ursprunglig fråga: Svar: 1 Om man snabbstoppar en reaktor genom att köra in styrstavarna helt stoppas kärnklyvningen omedelbart, men det utvecklas c:a 7% av maxeffekten i form av radioaktivt sönderfall hos, framför allt, fissionsprodukterna, se Decay_heat#Power_reactors_in_shutdown . Detta är inte tillräckligt för att köra turbinerna på ett effektivt sätt. 2 Den verkliga förlusten blir mycket mindre än 7% dels för att reaktorer normalt inte snabbstoppas utan tas ner långsamt så att en del av sönderfallsenergin tas om hand - de flesta av restprodukterna har halveringstider under ett dygn. Framför allt så körs ju reaktorn åtskilliga månader mellan stoppen, och det är bara de långlivade och sist producerade restprodukterna som inte kommer till användning. Man skulle kanske kunna använda restenergin för uppvärmning, men eftersom säkerheten är den viktigaste aspekten har man såvitt jag vet inte gjort försök med att utnyttja restvärmet - det skulle helt enkelt inte vara ekonomiskt lönsamt. När det gäller att experimentera med kärnkraftverk är ju Tjernobyl ett avskräckande exempel. Experimentet som gick snett där hade visserligen bara indirekt att göra med restvärmet. Kylningen av en snabbstoppad reaktor kräver ju pumpar som kräver elektricitet. Om man inte kan få el utifrån, så måste man utnyttja dieselgeneratorer. Det tar emellertid c:a en minut att starta dessa. Man har alltså ett gap på en minut när man inte kan kyla härden. Idén var då att utnyttja rotationsenergin hos turbinerna för att producera reservkraft under en kort stund (reaktorn förutsättes snabbstoppad, så turbinerna snurrar för fullt). Det var när man mitt i natten försökte utföra detta experiment som allt gick förfärligt fel, se Chernobyl_disaster#The_attempted_experiment . Problemen vi ser i Fukushima efter jordbävningen och tsunamin är just beroende på att resevgeneratorerna förstördes av tsunamin, det gick inte att få ström utifrån och intagen för kylvatten var fulla med bråte. Man kunde alltså inte kyla reaktorhärdana och ännu värre inte en bassäng med relativt nyuttaget kärnbränsle (SFP i nedanstående figur från Wikimedia Commons). Anledningen till att det uttagna kärnbränslet är det största problemet är att det inte är inneslutet lika bra som reaktorhärdarna. Se vidare 2011_Japanese_nuclear_accidents Nyckelord: Tjernobyl [12]; kärnenergi [19]; kärnkraftsavfall [11]; Fukushima [6]; Energi, Materiens innersta-Atomer-Kärnor [17776] Jag håller på med ett arbete angående tjernobylolyckan i fysik och har nu läst om att det under explosionen främst var de radioaktiva ämnena cesium (Cs-137) och jod (I-131) som frigjordes och spriddes över stora delar av Europa. Hur kommer det sig? Att det var just dessa två som frigjordes menar jag. Sedan är jag även lite fundersam på vilka processer som var verksamma före, under olyckan och efter olyckan. Svar: Sedan kan det vara speciella egenskaper som att jod samlas i sköldkörteln och ger lokalt en hög dos (det är för att blockera detta man skall äta tabletter med stabil jod). Det bildas även en hel del ädelgaser, men dessa sprids snabbt i atmosfären och ger mycket lite dosbidrag. Vissa ämnen är svårflyktiga och stannar delvis kvar i reaktorn. Sista delen av frågan förstår jag inte, men det finns flera frågor om Tjernobyl med massor av länkar, och jag skall väl inte skriva ditt arbete ! Nyckelord: Tjernobyl [12]; Energi [17769] Svar: Vid hög temperatur (över 800oC), som man kan få om inte reaktorhärden kyls ordentligt, blir det en reaktion mellan zirkonium (höljet till bränslestavar och bränslekutsar består till en stor del av zirkonium) och vatten. I denna reaktion frigörs vätgas. (Detta liknar det klassiska kemiförsöket att lägga en zinkbit i saltsyra: det bubblar vätgas.) När koncentrationen av väte i luften blir tillräckligt stor kan man få en explosiv reaktion med luftens syre (knallgas). Det är dessa exposioner vi sett i flera av de drabbade verken i Japan. Nedanstående video visar vätgasexplosionen i reaktor 1 i Fukushima. Lägg märke till den kupolformade tryckvågen c:a 10 och 20 sekunder in i videon. Man kan se tryckvågen eftersom luftens densitet varierar och ljus kan brytas/reflekteras i gränsskikten (samma effekt som hägringar). Låt oss sätta in denna olycka i sammanhanget av de tidigare två riktigt stora händelserna. Three Mile Island (1979): Reaktorn totalförstördes (härdsmälta) men reaktorinneslutningen höll och mycket lite radioaktivitet kom ut i omgivningen. I dag ser många denna olycka som en demonstration av att vår konstruktion av kärnkraftverk är mycket säker. Tjernobyl (1986): Den värsta kärnkraftsolyckan vi haft. Även här fick man en vätgasexplosion, med det var att moderatorn var brännbar (grafit) och avsaknaden av en stadig reaktorinneslutning som gjorde att utsläppen av radioaktivitet blev så stora. Fukushima: Vi får avvakta och se vad som händer: än så länge är rapporterna ganska förvirrade. Länk 1 är en ganska tillförlitlig FAQ om kärnkraftolyckan. Nyckelord: kärnenergi [19]; Tjernobyl [12]; Fukushima [6]; Three Mile Island [3]; 1 http://chucktill.blogspot.com/2011/03/nuclear-reactor-faqs.html Materiens innersta-Atomer-Kärnor [13679] Ursprunglig fråga: Svar: Man kan inte svara exakt på den första frågan: det bildas nuklider med både kort och mycket lång halveringstid. Efter något år är nvåerna nere till i storleksordningen den naturliga bakgrundsstrålningen, men med känsliga detektorer kan man detektera strålning som härrör från ett kärnvapen under mycket lång tid. Efter 6 dagar uppskattar man att endast 10% av radioaktiviteten fanns kvar. Det är svårt att sanera ett område som blivit kontaminerat av radioaktivt material. Radioaktivt nedfall kan man i princip få bort genom tvättning och bortforslande av det översta jordlagret. Inducerad radioaktivitet (se nedan) är nästan omöjligt att göra något åt såvida man inte forslar bort precis allt. Låt oss passa på och gå igenom de verkningar man får av ett kärnvapen: Tryckvåg Den kraftiga explosionen skaper en tryckvåg som gör mycket stor skada. Än värre blir skadan eftersom den första tryckvågen utåt följs av en nästan lika kraftig inåt. Den senare skapas av det undertryck som uppstår när luften värms upp och därmed stiger. Värmestrålning Värmestrålning från det upphettade plasmat som bildas av explosionen. Värmestrålningen sätter eld på allt brännbart nära explosionsplatsen. För mycket stora kärnvapen (vätebomber)
är värmestrålning den dominerande skadeverkan. Omedelbar joniserande strålning I fissionsprocessen (klyvning av tunga atomkärnor) bildas neutroner och gamma/röntgenstrålning. En del av neutronerna (det bildas 2-3 per kärnklyvning) går åt till att hålla kärnklyvningen vid liv (drygt 1 neutron), medan resten flyger ut med hög hastighet till dom träffar något, se inducerad radioaktivitet. Denna omedelbara strålning ger en skadlig stråldos dos till den som befinner sig nära. För små kärnvapen är detta den dominerande skadeverkan (neutronbomber). Elektromagnetisk puls Elektromagnetisk strålning som inducerar stömmar i ledningar och förstör elektronik. För detaljer se fråga 13095 nedan. Radioaktivt nerfall De som ger energin till explosionen är ett snabbs förlopp (kedjereaktion) av klyvning av 235U eller 239Pu. Klyvningen induceras av neutroner som bildats i en tidigare kärnklyvning. Resultatet av kärnklyvningen (fission) är två medeltunga kärnor (kallade klyvningsprodukter), 2-3 neutroner och mycket energi. Klyvningsprodukterna är oftast radioaktiva, och de faller ner efter ett tag och utgör en fara för omgivningen - framför allt i vindriktningen. Inducerad radioaktivitet De neutroner som kommer ut vid explosionen träffar meterial på marken och kan förorsaka kärnreaktioner i detta. Material i omgivningen kan då bli radioaktivt. Denna aktivering av omgivningen har i Hiroshima och Nagasaki använts för att bestämma hur hög stråldos personer på olika platser utsatts för. Denna kunskap, tillsammans med statistik på sena skador (mest cancer) har givit oss goda kunskaper om skadeverningarna av joniserande strålning, åtminstone var gäller relativt höga doser. Hur länge finns risker? Varför kunde man då mycket kort efter bomberna i Hirishima och Nagasaki flytta tillbaka, medan Tjernobyl fortfarande är alldeles för kontaminerat för att man skall kunna vistas där? Skillnaden är dels att det kom ut mycket större mängd (i ett kärnvapen finns några tiotals kg klyvbart material, i ett kärnkraftverk hundratals ton) klyvningsprodukter i Tjernobyl och de var i medeltal mer långlivade. I ett kärnvapen produceras klyvningsprodukter under en mycket kort tid, och ganska få av dessa är långlivade. I ett kärnkraftverk pågår kärnklyvningen under lång tid, varvid de långlivade nukliderna finns kvar medan de kortlivade sönderfaller.
Se vidare länk 1 och länk 2 under 'Hiroshima and Nagasaki Health Effects'.
Nuclearfiles.org innehåller mycket information om kärnvapen. Bilden nedan kommer från denna sajt. Se även fråga 13095 Nyckelord: kärnvapen [16]; Tjernobyl [12]; Hiroshima/Nagasaki [4]; 1 http://www.hindu.com/thehindu/2001/09/06/stories/08060003.htm Energi, Materiens innersta-Atomer-Kärnor [1058] Svar: Förekomsten av radon i vissa hus är t.ex. mycket allvarligare än påverkan av Tjernobylolyckan i Sverige. För barnen i Ukraina är emellertid situationen mycket värre. De som bor nära Tjernobyl har utsatts för en hel del strålning, och man har redan konstaterat en viss förhöjning av sköldkörtelcancer. Det finns mycket information om Tjernobyl-olyckan, men det
mesta är på engelska och ganska svårtillgängligt: t.ex.
Chernobyl: Assessment of Radiological and Health Impacts . Strålsäkerhetsmyndigheten har en hel del
mer lättillgänglig information på svenska, bl.a. Kärnkraftincidenter . För strålskyddsfågor är Fråga en strålningsfysiker en utmärkt informationskälla - det finns många frågor/svar om Tjernobyl-olyckan under länk 1. Se även Chernobyl_disaster och länk 2. Nyckelord: strålning, faror med [26]; Tjernobyl [12]; 1 http://fragalund.pixe.lth.se/radiofysik/svar.asp?amne=Tjernobyl Energi [988]
2.Finns det inget annat ämne än uran, som är ofarlig, man kan använda?
3.Vad gör man med bi-produkten (Plutonium?).
Svar: I Three Mile Island stoppades nästan all radioaktivtet av reaktorinneslutningen, varför inga skador uppkom på omgivningen. I Tjernobyl saknades reaktorinneslutning, och stora mängder radioaktivitet kom ut i omgivningen och spreds med vindar över stora delar av Europa. 2. Det finns några andra ämnen som man kan använda som bränsle i ett
kärnkraftverk. Det
är inte uranet som är farligt utan de nya ämnen som bildas inne i
kärnreaktorn.
3. Man kan antingen upparbeta det och använda det igen i bränslet
eller så tar man
det till slutförvaring. Se vidare Chernobyl_disaster , Three_Mile_Island_accident och länk 1. Nyckelord: Tjernobyl [12]; Three Mile Island [3]; kärnkraftsavfall [11]; Blandat [411] Svar: I Tjernobyl överhettades en del av bränslet och det skedde en ångexplosion
och förmodligen också en vätgasexplosion. Dessa "vanliga" explosioner spred
ut en stor mängd radioaktivt material. Fråga en strålskyddsfysiker har massor med material om Tjernobylolyckan, se nedanstående länk. Nyckelord: Tjernobyl [12]; 1 http://fragalund.pixe.lth.se/radiofysik/svar.asp?amne=Tjernobyl Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.