Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

10 frågor/svar hittade

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [19871]

Fråga:
Fråga nr:1 Hur löser man om man ska uppskatta vilket år 90% av Cs137 som släpptes ut vid Tjernobylolyckan år 1986 har sönderfallit? Om halveringstiden för Cs137 är 30 år?

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


/Hanna B, Jensen, Malmö

Svar:
1 Använd formeln N = N0*2-t/T1/2

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.
/Peter E

Nyckelord: radioaktivt sönderfall [33]; Tjernobyl [10];

*

Energi, Materiens innersta-Atomer-Kärnor [18788]

Fråga:
Hej! Jag undrar hur man gör med radioaktivt avfall efter till exempel Tjenobyl och Fukushima. Man måste ju förvara det någonstanns men vart och hur? Kan man på något sätt skynda på halveringstiden hos ett radioaktivt ämne? Kan det vara dåligt för omgivningen om man förvarar radioaktivt avfall någonstanns och i sådan fall exakt varför (på atomnivå)?
/A C

Svar:
Nej, man kan inte påverka halveringstiden för en radioaktiv isotop. Man kan transmutera radioaktiva ämnen med partiklar från acceleratorer och erhålla ämnen som har en kortare livslängd eller är stabila. I praktiken är detta inte möjligt, även om man i framtiden kanske kan ta fram transmutationsanläggningar, se fråga 1351 .

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 .
/Peter E

Nyckelord: Tjernobyl [10]; Fukushima [5];

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [17880]

Fråga:
Hej, såg nyss Vetenskapens värld och reportern som var på besök i Tjernobyl berättade att hon blivit instruerad att kasta bort kläderna hon hade på sig. Jag blev förvånad och tyckte att det kanske skulle räckt att tvätta dem. Senare i programmet berättades om Marie Curies forskningslabb där tak, inredning och prylar alla blivit "kontaminerade" av strålning och var farliga fortfarande.

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?
/Pia N, Österäng, Kristianstad

Svar:
Pia! Jag tyckte också det lät lite överdrivet. Vad som händer är att partiklar med radioaktivitet fastnar på kläderna. Om aktiviteten går bort i tvätten beror på de kemiska egenskaperna. Man brukar normalt mäta om man fått någon kontaminering. Vilken sorts strålning man utsatts för har ingen betydelse. Man skall skilja på den strålning (normalt gammastrålning som har lång räckvidd) man utsätts för vid t.ex. ett besök i Tjernobyl och den radioaktivitet man kan bära med sig vid kontaminering.

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.
/Peter E

Nyckelord: strålning, faror med [23]; Tjernobyl [10];

*

Energi [17784]

Fråga:
Varför måste en avstängd reaktor kylas?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Kärnkraften fungerar ju genom att värma vatten. Ändå blir uttjänt material för varmt. Varför kan man inte använda kärnmaterial tills dess att det inte ger någon värme längre? Det uttjänta material som nu verkar bli för varmt i Japan borde ju kunna användas en tid till, tills det inte "har mer att ge". Avfallet verkar tas ur drift för tidigt. Varför verkar avfallet tas ur bruk för tidigt??
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Thomas! Ja, det kan tyckas vara slöseri, men det är det inte av två skäl.

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



/Peter E

Nyckelord: Tjernobyl [10]; kärnenergi [18]; kärnkraftsavfall [11]; Fukushima [5];

*

Energi, Materiens innersta-Atomer-Kärnor [17776]

Fråga:
Hej!

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.
/Joakim E, Hedbergska, Sundsvall

Svar:
Joakim! Det är ingalunda de enda isotoperna, men de är av olika skäl de viktigaste. För närområdet är I-131 viktigt och på lång sikt dominerar Cs-137. Detta har att göra med hur mycket av isotopen produceras, hur flyktig den är, hur den sönderfaller och dess halveringstid.

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 !
/Peter E

Nyckelord: Tjernobyl [10];

*

Energi [17769]

Fråga:
Hur bildas vätgasen vid Olyckan i Japan. Det är ju bara vatten som kommer in i de heta områdena i kärnreaktorerna.Vad som händer är väl inte elektrolys för det finns ju ingen el.
/Ulrik J, Fasta gymnasium, Farsta

Svar:
Ulrik! Nej du har rätt i att det inte är elektrolys.

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.
/Peter E

Nyckelord: kärnenergi [18]; Tjernobyl [10]; Fukushima [5]; Three Mile Island [2];

1 http://chucktill.blogspot.com/2011/03/nuclear-reactor-faqs.html

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [13679]

Fråga:
Verkan av kärnvapen
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hur länge var marken radioaktiv i Hiroshima och Nagasaki efter atombombningarna? Hur går man till väga vid en strålningskatastrof, finns det något sätt att få bort strålningen ur marken?
/Jesper E, Karro, Örebro

Svar:
Kärnvapen är en benämning för olika typer av vapen vars sprängladdning får sin energi från fission eller från olika kombinationer av fission och fusion, till skillnad mot konventionella vapen vars sprängladdningar får sin energi från kemiska processer, se Kärnvapen .

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.

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 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.



/Peter E

Se även fråga 13095

Nyckelord: kärnvapen [14]; Tjernobyl [10];

1 http://www.hindu.com/thehindu/2001/09/06/stories/08060003.htm
2 http://hps.org/publicinformation/ate/cat25.html#141

*

Energi, Materiens innersta-Atomer-Kärnor [1058]

Fråga:
Hur påverkar Tjernobylolyckan oss svenskar (speciellt i mellansverige) idag? Min andra fråga är hur barnen i Tjernobyl tog skada under de första åren efter olyckan? Tack för hjälpen.
/Martin O, Tycho Braheskolan, Helsingborg

Svar:
I Sverige påverkas vi mycket lite av Tjernobyl-olyckan. Den lilla förhöjningen av strålningsnivån som vi utsatts för är obetydlig jämfört med variationen av den naturliga bakgrundsstrålningen. Vissa födoämnen som vilt och renkött fick emellertid mer radioaktivt Cs än tillåtet. Området runt Gävle drabbades av mycket större radioaktivt nedfall än resten av Sverige eftersom vindar förde radioaktiviteten från Tjernobyl till Gävle. I Gävle råkade det också regna, och regnet förde med sig radioaktiviteten till marken, se Tjernobylolyckan#Följder_i_Sverige .

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.
/Peter Ekström

Nyckelord: strålning, faror med [23]; Tjernobyl [10];

1 http://fragalund.pixe.lth.se/radiofysik/svar.asp?amne=Tjernobyl
2 http://www.world-nuclear.org/info/chernobyl/inf07.html

*

Energi [988]

Fråga:
1.Vad är det som händer när ett kärnkraftverk exploderar?

2.Finns det inget annat ämne än uran, som är ofarlig, man kan använda?

3.Vad gör man med bi-produkten (Plutonium?).
/Alexander K, dammfriskolan, malmö

Svar:
1. Ett kärnkraftverk kan inte explodera som ett kärnvapen. Däremot kan man få en härdsmälta. En sådan inträffar om kylningen inte räcker till så att själva härden blir överhettad och smälter. Den kan då skada reaktorinneslutningen samtidigt som det kan ske ångexplosioner. Detta kan ge upphov till att radioaktiva ämnen kan spridas utanför inneslutningen. Det har inträffat två större olyckor med kärnkraftverk. I USA ("Three Mile Island") och i Tjernobyl. I USA så skedde en partiell härdsmälta, det vill säga en del av härden smälte men allt radioaktivt material blev kvar inne i reaktortanken. 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.

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.
/GO/lpe

Nyckelord: Tjernobyl [10]; Three Mile Island [2]; kärnkraftsavfall [11];

1 http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/5173310.stm

*

Blandat [411]

Fråga:
Vad är en härdsmälta, och var det det som inträffade vid Tjernobylolyckan?
/   

Svar:
Vid en härdsmälta så kyls inte bränslet som det ska i en kärnreaktor. Då kan värmeutvecklingen bli så stark att både bränslet och annat material inne i reaktorn smälter.

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 [10];

1 http://fragalund.pixe.lth.se/radiofysik/svar.asp?amne=Tjernobyl

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.