Sugárterhelyzet
A sugárzás fő forrása a vállalkozásokban,
radioaktív anyagokkal való munka
Példák bizonyos forrásokra a radioaktív anyagokkal dolgozó vállalkozásokban:
1. Orvosi létesítmények
2. Ipari vállalkozások
3. Nukleáris reaktorok
4. A radioaktív hulladék feldolgozása
Vegyük például az atomerőművet:
• Reaktor
• Radioaktív korróziós termékek
• Gőz és víz radioaktív anyagai.
Az RBMK reaktor villamosenergia-termelésének technológiai folyamata az alábbi folyamatok kombinációjából áll:
- az U235 magok hasadása az A3 reaktormagban nagy mennyiségű energia felszabadulása a hasadvány-fragmensek és az ionizáló sugárzás (n és y) kinetikus energiája formájában;
- a tüzelőanyag-elemek, a grafit és a hűtőfolyadék fűtése az ionizáló sugárzás lelassulása és felszívódása miatt (a hűtőközeg a csoportos és elosztó kollektorokon keresztül minden csatorna számára külön táplálódik);
- a gőz-víz keverék képződése a TVEL-ből a vízbe történő hőátadás következtében (a gőz-víz keverék az egyes csatornákon keresztül is külön-külön történik, négy dobszeparátorhoz);
- a gőz elválasztása a dobleválasztókban (B-C);
- gőzellátás B-C-től egy közös gőzvezetéken át két nagy teljesítményű és alacsony nyomású hengeres turbinára;
- gőzkibocsátása a turbinában és a rotor forgása;
- A kipufogógőz kondenzációja turbina kondenzátorokban;
- kondenzátum kiürítése (gáztalanítás) a légtelenítőben;
- kondenzátum keverése a szeparátorokban a hűtőfolyadékkal;
- a reaktorba történő vízellátás az MCP segítségével.
Az RBMK-1500 reaktor (forró nagy kapacitású reaktor) csatorna reaktor, retarderrel, amelyben a grafit szolgál, és víz és gőz-víz keverék, mint hűtőközeg. A cirkónium technológiai csatornái a reaktor grafit falazásához vannak felszerelve. A cirkónium ötvözet héjában lévő UO2 üzemanyag-elemek (TVS) és TVEL a csatornákba vannak szerelve.
A reaktorokban található nukleáris üzemanyag urán-235-öt tartalmaz. Az ábra az urán -235 felosztásának folyamatát mutatja.
A mag által elnyelt neutron egyenként növeli a tömegét. A magot felemelik az energia. A mag felszabadíthatja a felesleges energiát a gamma-sugárzás kibocsátásával, majd az urán magjává válik, de most az urán-236. Azonban a magnak általában annyi energiája van, hogy elszakad. Ez két olyan hasadási termék kialakulásához vezet, amelyek nagyon nagy sebességgel repülnek 2-3 neutron felszabadulásával és a gamma-sugárzás kibocsátásával.
Az urán feldarabolása során új anyagok keletkeznek a hasadási termékek. Ezek közül néhány radioaktív, például cézium-137 (Cs-137), jód-131 (J-131) és krypton-87 (Kr-87). Az illékony hasadási termékek, mint például az inert gázok és halogének, urán-dioxid-granulátumokból vannak elszórtan és az üzemanyagboríték belsejében gyűjtöttek. Ha a héj megsérül, akkor ezek a radioaktív anyagok szivároghatnak a vízbe.
Ha az üzemanyag boríték súlyosan károsodik, akkor felszabadulhatnak más, nagyon jól oldódó és nagyon illékony hasadó termékek. Különleges halogének és inert gázok jelenléte veszélyt jelenthet a személyzet és a környezet számára. A halogének közül a jód különösen veszélyes. A xenon és kripton inert gázok is sugárzás forrásaivá válhatnak.
A reaktor 1 méteres körzetében lévő anyagot intenzív neutron sugárzásnak vetik alá, bizonyos típusú atomok aktiválásával. Ezek közé tartoznak a kobalt-60 (Co-60) és a nikkel-59 (Ni-59). Az ebben a csoportban kialakult radioaktivitást úgynevezett indukált radioaktivitásnak nevezzük.
Az indukált radioaktivitás a neutronoknak kitett atommagok képessége az ionizáló sugárzás kibocsátására.
Radioaktív korróziós termékek
A reaktorban áthaladó vízben lévő szennyeződések egy része a feldolgozórendszerekből származó apró részecskék. Ezek a részecskék akkor keletkeznek, amikor az anyag rozsdásodik a folyamatrendszerekben. A reaktorba reaktorvizet jönnek, és neutronokkal besugározzanak ott.
Tipikus korróziós termékek - kobalt-60 (Co-60), a vas 59 (Fe-59), 59 nikkel (Ni-59) és króm-51 (Cr-51), 95-cirkónium (Zr-95).
Radioaktív anyagok gőzben és vízben
A reaktorvizet szennyeződésekkel neutronok sugározzák át, miközben átmennek a reaktorban. Néhány víz és szennyeződés radioaktívvá válik. Az ebből származó anyagok a trícium (H-3), a nitrogén-16 (N-16) és az oxigén-19 (0-19).
A nitrogén-16 sugárzási energiája nagyon magas, és ezt a védelmi tényező meghatározására használják a reaktor körüli védelem kialakításában.