Etisivu-foorumi 06.2015
Tero
- Puhuit ionsioitumiseta ja kuumuudesta. Tämä käsitetään plasmana. Se ei ole mikään ydinreaktio. Ydinreaktiossa ytimen täytyy muuttua.
-
* NiinPÄ TERO! REAKTORIN FISSIOREAKTIOSSA atomin sisäinen rakenne tosiaan murskaantuu. Ja se virittyy käytännössä sadoiksi tuhansiksi vuosiksi hehkuvan KUUMAKSI. Kymmenien miljoonien eV energiavarastoitumilla. STUK käyttää tästä jatkuvassa kaasuplasman tilassa olevasta, kaiken tieltään tuhoavasta "aktivoitumisreaktion" tilasta nimikettä
K U U M A H I U K K A N E N
__________________________
Tämä EI siis ole esim. "hetken hehkuvaa, ei päivän potkivaa, ei edes SUPO:n käskystä tunneissa viilenevää!"
Kyse on siis ihan OIKEASTI MILJOONIEN, MILJOONIEN ASTEITTEN KUUMASTA HIUKKASESTA. Johon v a r a s t o i t u n e e t fission energiat pitää sen jatkuvasti ++..ionisoituneessa tilassaan . Kaasuplasmana, vapaasti ilmassa kelluvassa olomuodossa. Tuo aine on kuin pienoisydinpommi. Silpoo kaiken ympärillään olevat aineiden, kudoksien sidokset kuin hurrikaani, tai termiikki, pommi.
Tällaisen partikkelin kyvyn tuhota STUK taas määrittelee tekevän sitä termillä "kvadrupolimomentti". Momentti taas tuossa tarkoittaa sitä, että vuorovaikutuksen kenttä on niin lyhyt, että se silpoo kvanttitasolla ympäristöään. Suomeksi sanottuna tuollaisen kuuman hiukkasen ominaisuus on kuin "jatkuva sähikäinen!"
---------------
18 Aktivoitumisreaktiot.
Aktivoitumisen ja säteilysuojelun kannalta neutroni, gamma-reaktiot ovat ydinreaktoreissa merkittävämpiä kuin kynnysreaktiot. Näistä neutronin ja ytimen vuorovaikutus voi johtaa myös siihen, että ydin sieppaa neutronin, ja syntynyt virittynyt väliydin laukeaa jollain muulla tavalla kuin emittoimalla yhden neutronin. Tällaisia ns. absorptioreaktioita on useita tyyppejä mm. säteilyn kaappaus (n, gamma), (n, protoni p), (n,2n) sekä fissio. Säteilevässä kaappauksessa neutronisieppauksen tuloksena syntynyt väliydin laukeaa lähettämällä yhden, tai useampia gamma-kvantteja. Reaktiossa syntynyt ydin on samaa alkuainetta kuin kohtio, mutta massaluvultaan yhtä raskaampi isotooppi. (n, gamma) reaktion vaikutusala riippuu yleensä voimakkaasti neutronin energiasta. Vaikutusala pienenee kääntäen verrannollisesti neutronin nopeuteen.
Spektrisen vaikutusalan kuvaajassa on usein yksi tai useampia selviä, kapeita piikkejä. Resonansseja esiintyy sellaisilla neutronienergian arvoilla, joilla neutronin absorptio ytimeen aiheuttaa ytimen siirtymisen viritystilaan. Resonanssienergioiden alue ulottuu vajaasta elektronivoltista kiloelektronivoltteihin. Useiden resonanssireaktioiden vaikutusala on termisellä alueella kääntäen verrannollinen neutronin nopeuteen. (n, gamma)- reaktiossa syntyneiden gamma-kvanttien kokonaisenergia on tyypillisesti välillä 5- 8MeV, mutta kuitenkin vedyllä vain 2.2MeV. Kaappausgammoilla on gammasäteilyn tavallisia vuorovaikutuksia väliaineiden kanssa, ja ne on otettava huomioon säteilysuojelussa. Lisäksi ydin saa yhden gamma-kvantin emissiossa rekyylienergian, joka voi olla suuruudeltaan useita elektronivoltteja. Tämä riittää hilavirheiden syntymiseen tai kemiallisten sidosten katkaisemiseen. Myös radioaktiivisten reaktiotuotteiden vaikutus on huomioitava.
Melko harvoin hidas neutroni johtaa varauksellisen hiukkasenemission, sillä varauksesisen hiukkasen pitää saada energiaa ytimen Columbin vallin ylittämiseen. Tämä sattuu todennäköisemmin kevyissä nuklideissa, joiden Coulombin vallit ovat matalampia. Nopeat neutronit voivat aiheuttaa kynnysreaktioita, joiden vaikutusala kasvaa nopeasti tietyn kynnysenergian kohdalla ja pysyy sitten likimain vakiona, tai laskee hitaasti. Kynnysenergia on yleensä muutamia megaelektronivoltteja (n, gamma)- ja (n, p) reaktioille, jotka ovat suurilla energioilla yleensä todennäköisempiä kuin (n, gamma)- reaktio. Noin 10 MeV:n energioilla alkaa esiintyä myös (n, 2n) ja (n, np) reaktioita ja vielä suuremmilla energioilla reaktioita (n, 3n), (n, 2np) jne.
Merkittävä kynnysreaktioista puolestaan on mm. O-16 (n, p) N-16 jossa syntyvä N-16 n beeta miinus- aktiivinen. puoliintumisaika T1/2 = 7s, ja se lähettää hajotessaan erittäin läpitunkevaa gammasäteilyä 7,1MeV. N-16-nuklidia syntyy ydinreaktoreissa jäähdytteenä käytetyn veden happiytimistä, ja se ehtii kulkeutua jäähdytteen mukana reaktorin jäähdytyspiiriin, josta se tunkeutuu putkien seinämien läpi!
Tässä esittelin niitä prosesseja, jotka synnyttävät ydinvoimalan sisätiloille niille ominaisia säteilyenergian tuottoja säteilynsuojelun harmiksi. Seuraavaksi selvitän vielä tyypillisen fissioreaktorin synnyttämää säteilylajikirjoa. Fissiossa vapautuvan energian jakautuminen. Vapautuva energia absorboituu pääosin lämpönä reaktorin materiaaleihin lähellä fission tapahtumapaikkaa, mutta neutriinojen energia ja gammasäteilyn energiaa karkaa reaktorista. Tätä energiahukkaa korvaa muissa ydinreaktioissa kuin fissiossa vapautuva energia, joten yhdestä fissiosta saatavalle lämpöenergialle käytetään likiarvoa 200MeV. Tämä energia on useita kertalukuja suurempi kuin kemiallisissa palamisreaktioissa vapautuva energia, 3- 10eV atomia kohti. Ero on noin miljoonakertainen massayksikköä kohden.
----------------------------------------------------------------------------------------
Fissiotuotteiden liike-energia 167 MeV 84%
Fissioneutronien liike-energia 5 Mev 2,5% Lämpöön n.86%
Fissiossa syntyvän gammasäteilyn energia 7 MeV -
Fissiotuotteiden beetasäteilyn energia 5 MeV -
Beetahajoamisen neutriinojen energia 11 MeV -
Fissiotuotteiden gammasäteilyn energia 5 MeV - Säteilyenergiaan 14%
Kokonaisenergia n. 200 MeV
-----------------------------------------------------------------------------------------
Huomaamme selkeästi miten reaktorista muodostuu varsin suuri energia pelkästään kvantittuvana säteilyenergiana ympäristöön. Näistä mainituista säteilylajeista muodostuu 12% suuruinen säteilykirjo joka tunkeutuu miltei ongelmitta läpi jopa suojarakenteiden. Lähinnä pieni osa energiasta jää matkan varrelle säteilysuojiin absorboituen, kuten vain 2,5% beetasäteilyn osuus. Lisäksi taulukosta selkeästi puuttuu mm. rekyylienergia, jäännösytimien kineettinen energia, alfa ja esimerkiksi termivireestä ei myös puhuta. Termivireenä tässä tarkoitan n. 50% vajaakvantteja, joiden osuus on säteilymittariin näkymätöntä.
Siinä mielessä varsin merkittävää kun puolivireiseen atomiin tulee puolet kvanttitehosta lisää siitä singahtaa kokonainen gamma summautuessaan. Tyypillinen (1 000MW), perusreaktori syytää ympäröivään biodivresiteettiinsä n.360MW 36% säteilyionisaation energiansa. Tuottaen puolestaan 1 000MW sähkötehon. Alkuperäinen reaktorin kokonaisteho puolestaan on 3 000MW. 360 000 000W säteilytehon tuhokyvystä kertoo jotain jo arvio, että noin 1Ws teho säteilyenergiana riittää tappamaan ihmisen! Tällä säteilytuholla siis teoriassa voisi tappaa ihmiskuntaa 3 sekunnin miljardivauhtia!
------