Сайт Анатолия Владимировича Краснянского

Испытания ядерного оружия. О.И. Василенко, Б.С. Ишханов, И.М. Капитонов, Ж.М. Селиверстова, А.В. Шумаков. Радиация. Учебное пособие. Раздел 8. Испытания ядерного оружия.

1.12.2015 0:40      Просмотров: 938      Комментариев: 0      Категория: Экология, радиоэкология, ядерная геохимия.

 

О.И. Василенко, Б.С. Ишханов, И.М. Капитонов, Ж.М. Селиверстова, А.В. Шумаков

РАДИАЦИЯ

Web - версия учебного пособия О.И. Василенко, Б.С. Ишханов, И.М. Капитонов, Ж.М. Селиверстова, А.В. Шумаков. "РАДИАЦИЯ",   М., Изд-во Московского университета. 1996. Публикацию подготовил  А. Курилик  при участии Э. Кэбина, задачи для самопроверки - М. Яхно. URL:   http://snn.sugardas.lt/oottb/doc/nuclear/soderganie.htm

 

 


    

Любой источник энергии, ядерный или обычный, создает опасность для человека и угрожает окружающей среде. Тот, кто считает, что любой риск для человека и окружающей его среды недопустим, живет в нереальном мире. Всякий аспект жизни в обществе с высокоразвитой технологией сопряжен с каким-нибудь риском. В конечном счете общество должно определить тот уровень жизни, который оно хотело бы иметь и решать - будет ли он совместим с сохранением качества окружающей среды" (Э.Холл. Радиация и жизнь).

 

Содержание


 

 

8. Испытания ядерного оружия

URL:   http://snn.sugardas.lt/oottb/doc/nuclear/rad_8.htm

 

    Радиологические последствия испытаний ядерного оружия определяются количеством испытаний, суммарными энерговыделением и активностью осколков деления, видами взрывов (воздушные, наземные, подводные, надводные, подземные) и геофизическими факторами окружающей среды в период испытаний (район, метеообстановка, миграция радионуклидов и др.). Испытания ядерного оружия, которые особенно интенсивно проводились в период 1954-1958 и 1961-1962 гг. стали одной из основных причин повышения радиационного фона Земли и, как следствие этого, глобального повышения доз внешнего и внутреннего облучения населения.

    В США, СССР, Франции, Великобритании и Китае в общей сложности проведено не менее 2060 испытаний атомных и термоядерных зарядов в атмосфере, под водой и в недрах Земли, из них непосредственно в атмосфере 501 испытание. Испытания в атмосфере в СССР были завершены в 1962 г., подземные взрывы на Семипалатинском полигоне - в 1989 г., на Северном полигоне - в 1990 г. Франция и Китай до последнего времени продолжали испытывать ядерное оружие. По оценкам во второй половине 20-го века за счет ядерных испытаний во внешнюю среду поступило 1.81 1021 Бк продуктов ядерного деления (ПЯД), из них на долю атмосферных испытаний приходится 99.84 %. Распространение радионуклидов приняло планетарные масштабы (рис. 5-7).

   Продукты ядерного деления (ПЯД) представляют собой сложную смесь более чем 200 радиоактивных изотопов 36 элементов (от цинка до гадолиния). Большую часть активности составляют короткоживущие радионуклиды. Так, через 7, через 49 и через 343 суток после взрыва активность ПЯД снижается соответственно в 10, 100 и 1000 раз по сравнению с активностью через час после взрыва. Выход наиболее биологически значимых радионуклидов приведен в таблице 23. Кроме ПЯД радиоактивное загрязнение обусловлено радионуклидами наведенной активности ( 3Н, 14С., 28Al, 24Nа, 56Mn, 59Fe, 60Cо и др.) и неразделившейся частью урана и плутония. Особенно велика роль наведенной активности при термоядерных взрывах.

    При ядерных взрывах в атмосфере значительная часть осадков (при наземных взрывах до 50%) выпадает вблизи района испытаний. Часть радиоактивных веществ задерживается в нижней части атмосферы и под действием ветра перемещается на большие расстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте. Находясь в воздухе примерно месяц, радиоактивные вещества во время этого перемещения постепенно выпадают на Землю. Большая часть радионуклидов выбрасывается в стратосферу (на высоту 10-15 км), где происходит их глобальное рассеивание и в значительной степени распад. Нераспавшиеся радионуклиды выпадают по всей поверхности Земли. Дозы облучения населения от глобальных выпадений незначительны (таблица 22).

Таблица 22

  Годовые дозы облучения населения коррелируют с частотой испытаний. Так, в 1963 году коллективная среднегодовая доза, связанная с ядерными испытаниями, составила  7 % дозы облучения от естественных источников. К 1966 году она снизилась до 2 %, а к началу 80-ых годов уменьшилась до 1%. В дальнейшем формирование доз будет происходить практически только за счет 14C.

    Суммарная ожидаемая коллективная эффективная доза от всех испытаний, произведенных к настоящему времени, составит в будущем около 3 *107 чел-Зв. К 1980 году человечество получило лишь 12 % этой дозы. Из этой суммарной дозы основной вклад дадут следующие радионуклиды:

 

14C

Т1/2 = 5730 лет

69 % общей дозы;

137Сs

Т1/2 = 30 лет

14 %;

95Zr

Т1/2 = 65 дней

5.3 %;

90Sr

Т1/2 = 28 лет

3.2 %;

106Ru

Т1/2 = 373 дня

2.2 %;

144Ce

Т1/2 = 285 дней

1.4 %;

3H

Т1/2 = 12 лет

1.2 %;

131I

Т1/2 = 8 дней

0.9 %;

Рис 5-7 и таблица 23 содержат сведения об испытаниях ядерного оружия в атмосфере и вызванных ими образованиях различных радионуклидов.

 

Таблица 23

 

Выход некоторых продуктов деления при ядерном взрыве.

Элемент Заряд Период полураспада Выход на одно деление,% Активность на 1 Мт, (1015 Бк)
Стронций-89 38 50.5 сут 2.56 590
Стронций-90 38 28.6 лет 3.5 3.9
Цирконий-95 40 64 сут 5.07 920
Рутений-103 44 39.5 сут 5.2 1500
Рутений-106 44 368 сут 2.44 78
Иод-131 53 8 сут 2.90 4200
Цезий-136 55 13.2 сут 0.036 32
Цезий-137 55 30.2 лет 5.57 5.9
Барий-140 56 12.8 сут 5.18 4700
Церий-141 58 32.5 сут 4.58 1600
Церий-144 58 284 сут 4.69 190
Водород-3 1 12.3 лет 0.01 2.6 10-2

 

 

   Рис. 5. Данные по ядерным испытаниям в атмосфере:
   а) число испытаний в атмосфере; 
   б) суммарная мощность ядерных взрывов за год в мегатоннах

   Рис. 6. Содержание стронция-90 и цезия-137 в продуктах питания и суммарная годовая мощность ядерных взрывов в атмосфере.

Ошибки в левом и в правом рисунках 6

(замечания Анаталия Краснянского)

Рисунок слева. Ось Y.

Неправильно: Удельная радиоактивность стронция-90 в пищевых  продуктах, Бк/кг.

Правильно: Удельная радиоактивность пищевых продуктов, содержащих стронций-90, Бк/кг. Или: Удельная радиоактивность пищевых продуктов, загрязненных стронцием-90, Бк/кг. Или:  Содержание стронция-90 в пищевых продуктах, Бк/кг.

Рисунок справа. Ось Y.

Неправильно: Удельная радиоактивность цезия-137 в пищевых  продуктах,  Бк/кг.

Правильно: Удельная радиоактивность пищевых продуктов, содержащих цезий-137, Бк/кг. Или: Удельная радиоактивность пищевых продуктов, загрязненных цезием-137, Бк/кг.  Или: Содержание цезия-137 в пищевых продуктах, Бк/кг.

Удельные активности стронция-90 и цезия-137 есть величины постоянные.

 

   Рис. 7. Содержание цезия-137 в различных продуктах питания:
А - зерновые продукты, Б - мясо, В - молоко, Г - фрукты, Д - овощи.

 

 

 

 

 

 

Ещё статьи:
Комментарии:
Нет комментариев

Оставить комментарий
Ваше имя
Комментарий
Код защиты

Copyright 2009-2015
При копировании материалов,
ссылка на сайт обязательна