про радиоактивность
Мне казалось, что за эти дни уже все разобрались в радиоактивности, зивертах и рентгенах, но даже утренний просмотр ЖЖ показал, что это не так. Так что продолжу свою "физику для малышей". Надеюсь, хоть одному человеку это поможет.
Все равно никак я не могу повлиять на ситуацию на реакторе.
Итак, что такое радиоактивность?
Некоторые ядра самопроизвольно испускают элементарные частицы, превращаясь в другие ядра.
Любое ядро любого химического элемента состоит из протонов и нейтронов. Протоны на картинке - красненькие, нейтроны - синенькие. Протоны заряжены положительно, нейтроны не имеют заряда. Различие между ядрами разных элементов - в количестве нейтронов и протонов. Например, ядро самого легкого элемента водорода состоит из одного только протона. А ядро урана 238 состоит из 92 протонов и 146 нейтронов. Вообще, номер элемента в таблице Менделеева показывает количество протонов в его ядре.
Итак, ядро некого элемента может испустить какую-нибудь частицу. В зависимости от того, какую частицу он испускает, различают разные виды радиоактивности.
1. Альфа радиоактивность.
На картинке сверху. Из ядра вылетает альфа-частица. Она состоит из двух протонов и двух нейтронов. Это ядро атома гелия.
2. Бета-радиоактивность.
Из ядра вылетает электрон (или позитрон)
3. Гамма-радиоактивность
Из ядра вылетает гамма-квант. Это не частица, как предыдущие две, а электромагнитная волна.
Также могут вылетать протоны, нейтроны, но это реже.
Собственно, радиация - это и есть вылет этих частиц. Все эти частицы, имея большую энергию, взаимодействуют с веществом, до которого они долетают.
Различные виды радиации по разному взаимодействуют с веществом в зависимости от типа испускаемых частиц, их заряда, массы и энергии. Заряженные частицы (альфа, электроны, протоны) ионизируют атомы вещества, взаимодействуя с атомными электронами. Нейтроны и гамма-кванты, сталкиваясь с заряженными частицами в веществе, передают им свою энергию, в случае гамма-квантов возможно также рождение электрон-позитронных пар. Эти вторичные заряженные частицы, тормозясь в веществе, вызывают его ионизацию.
Воздействие излучения на вещество на промежуточном этапе приводит к образованию быстрых заряженных частиц и ионов. Радиационные повреждения вызываются в основном этими вторичными частицами, так как они взаимодействуют с большим количеством атомов, чем частицы первичного излучения. В конечном итоге энергия первичной частицы трансформируется в кинетическую энергию большого количества атомов среды и приводит к ее разогреву и ионизации.
На человека виды радиации действуют по-разному.
На самом деле, до конца действие радиации на здоровье не изучено.
Поэтому пока этот вопрос мы опустим.
Замечу только то, что самым опасным является альфа-излучение, потом бета, а потом уж гамма. Но зато проникающая способность этих излучений наоборот расположена. Лучше всего проникает гамма-излучение, потом бета, а потом уже альфа.
Вот картинка для запоминания.
Альфа-частицы не проникают через листок бумаги. Т.е. одежда и кожа - достаточная защита от них. Да и в воздухе пробег альфа-частиц составляет несколько сантиметров (зависит от энергии). Так что главное - это предотвратить их попадание внутрь организма.
Самые проникающие - гамма-кванты.
Но тут нам помогает физика.
Есть такой закон физический, который всех нас спасает не только от радиации. Он заключается в том, что интенсивность электромагнитного излучения (тут это гамма-кванты) в вакууме убывает как квадрат расстояния.
Это очень просто. Есть источник какой-то. Померяем его излучение на расстоянии 1 м. Пусть результат будет 100 условных единиц. Потом отойдем на расстояние 2 м, там уже излучение будет в 4 раза меньше (4 = 2 в квадрате). Т.е. 25 условных единиц. Отойдем на 5 метров - излучение будет в 25 раз меньше (25= 5 в квадрате). Т.е. 4 условных единицы. Отойдем на 100 метров (это примерно размер школьного стадиона в России - в Японии стадионы больше) - излучении будет в 10000 раз меньше! Т.е. 0.01 условная единица.
Теперь открываем Google Earth, находим там Fukushima, находим город, где живут те люди, за которых вы беспокоитесь, ну или сейчас живете. И считаем, во сколько раз излучение будет меньше.
Вот несколько расстояний, которые я знаю.
Токио 220 км
Осака-Кобэ-Киото - около 600 км
Фукуока - 1000 км
И все эти расчеты справедливы только, если бы между Фукушимой и измеряемой точкой было ровное поле. А тут и гор много и домов и всего остального.
А если совсем лень считать, то на этой же карте находим город Припять на Украине - там Чернобыльская АЭС и отмеряем это расстояние от него. Дальше думаем.
А! Прекрасный диалог вспомнила на днях.
-Ну люди разные, по разному информацию добывают. Это как 4 способа учебы. Можно слушать, можно писать, можно говорить, а можно читать.
-А думать-то где среди них?
-До этого вопроса мало кто доходит.
Но все не так просто, конечно.
Проблема в том, что радиоактивные вещества могут переноситься. А потом только начать излучать, улетев на большое расстояние. Вот этого-то сейчас все и боятся, напряженно следя за ветром.
Чтобы бояться правильно, вспоминаем про период полураспада. Еще раз.
Период полураспада - это время, за которое радиоактивному распаду подвергнется половина из ядер элемента. При том условии, что их очень-очень много. Чем больше это число, тем хуже для нас. Потому что тем больше ждать, когда что-то вылетит из ядра и после этого оно перестанет быть радиоактивным.
Что там может лететь радиоактивного?
1. Уран и его соединения.
Это очень плохо, потому что период полураспада урана 14,5 млрд лет. Это значит, что где он упадет, там и будет лежать излучать очень долго. Именно поэтому очень важно было, чтобы Contiment и Reactor vessel были неповреждены. Потому что пока уран находится внутри - все хорошо. Но с другой стороны, уран - очень тяжелый элемент и так далеко, как могло бы унести легкие элементы, его не унесет.
И поэтому важно не допустить взрыва - чтобы куски урана не раскидало.
Сюда же относятся другие тяжелые элементы, входящие в радиоактивный ряд урана. У них разные периоды полураспадов - от секунд до тысяч лет. Но все это находится внутри активной зоны - Reactor core.
2. Осколки от реакции деления.
Часть из них являются радиоактивными. С разными периодами полураспада. Но все должны сидеть внутри Reactor core.
3. Йод.
Период полураспада - 8 дней.
Йод мог вылететь при стравливании пара. Но только в том случае, если к моменту стравливания уже были повреждены ТВЭЛы.
А т.к. вроде он был зафиксирован, то это значит, что ТВЭЛы повреждены.
4. Стронций
Период полураспада 29 лет.
Если его обнаружили при стравливании же пара, то это значит, что внутри реактора опять же что-то поплавилось. Потому что больше ему неоткуда взяться.
5. Азот. Тоже вылетает при стравливании пара даже при нормально работающем реакторе. Но его период полураспада 7 секунд. Поэтому если не сидеть над трубой, то он не страшен вообще.
Но т.к. на территории станции фонит сильно, дыры в реакторах у них есть. Но все же пока вся основная бяка внутри должна быть.
Последний пост будет про цифры. Пишу прямо сейчас.
Все равно никак я не могу повлиять на ситуацию на реакторе.
Итак, что такое радиоактивность?
Некоторые ядра самопроизвольно испускают элементарные частицы, превращаясь в другие ядра.
Любое ядро любого химического элемента состоит из протонов и нейтронов. Протоны на картинке - красненькие, нейтроны - синенькие. Протоны заряжены положительно, нейтроны не имеют заряда. Различие между ядрами разных элементов - в количестве нейтронов и протонов. Например, ядро самого легкого элемента водорода состоит из одного только протона. А ядро урана 238 состоит из 92 протонов и 146 нейтронов. Вообще, номер элемента в таблице Менделеева показывает количество протонов в его ядре.
Итак, ядро некого элемента может испустить какую-нибудь частицу. В зависимости от того, какую частицу он испускает, различают разные виды радиоактивности.
1. Альфа радиоактивность.
На картинке сверху. Из ядра вылетает альфа-частица. Она состоит из двух протонов и двух нейтронов. Это ядро атома гелия.
2. Бета-радиоактивность.
Из ядра вылетает электрон (или позитрон)
3. Гамма-радиоактивность
Из ядра вылетает гамма-квант. Это не частица, как предыдущие две, а электромагнитная волна.
Также могут вылетать протоны, нейтроны, но это реже.
Собственно, радиация - это и есть вылет этих частиц. Все эти частицы, имея большую энергию, взаимодействуют с веществом, до которого они долетают.
Различные виды радиации по разному взаимодействуют с веществом в зависимости от типа испускаемых частиц, их заряда, массы и энергии. Заряженные частицы (альфа, электроны, протоны) ионизируют атомы вещества, взаимодействуя с атомными электронами. Нейтроны и гамма-кванты, сталкиваясь с заряженными частицами в веществе, передают им свою энергию, в случае гамма-квантов возможно также рождение электрон-позитронных пар. Эти вторичные заряженные частицы, тормозясь в веществе, вызывают его ионизацию.
Воздействие излучения на вещество на промежуточном этапе приводит к образованию быстрых заряженных частиц и ионов. Радиационные повреждения вызываются в основном этими вторичными частицами, так как они взаимодействуют с большим количеством атомов, чем частицы первичного излучения. В конечном итоге энергия первичной частицы трансформируется в кинетическую энергию большого количества атомов среды и приводит к ее разогреву и ионизации.
На человека виды радиации действуют по-разному.
На самом деле, до конца действие радиации на здоровье не изучено.
Поэтому пока этот вопрос мы опустим.
Замечу только то, что самым опасным является альфа-излучение, потом бета, а потом уж гамма. Но зато проникающая способность этих излучений наоборот расположена. Лучше всего проникает гамма-излучение, потом бета, а потом уже альфа.
Вот картинка для запоминания.
Альфа-частицы не проникают через листок бумаги. Т.е. одежда и кожа - достаточная защита от них. Да и в воздухе пробег альфа-частиц составляет несколько сантиметров (зависит от энергии). Так что главное - это предотвратить их попадание внутрь организма.
Самые проникающие - гамма-кванты.
Но тут нам помогает физика.
Есть такой закон физический, который всех нас спасает не только от радиации. Он заключается в том, что интенсивность электромагнитного излучения (тут это гамма-кванты) в вакууме убывает как квадрат расстояния.
Это очень просто. Есть источник какой-то. Померяем его излучение на расстоянии 1 м. Пусть результат будет 100 условных единиц. Потом отойдем на расстояние 2 м, там уже излучение будет в 4 раза меньше (4 = 2 в квадрате). Т.е. 25 условных единиц. Отойдем на 5 метров - излучение будет в 25 раз меньше (25= 5 в квадрате). Т.е. 4 условных единицы. Отойдем на 100 метров (это примерно размер школьного стадиона в России - в Японии стадионы больше) - излучении будет в 10000 раз меньше! Т.е. 0.01 условная единица.
Теперь открываем Google Earth, находим там Fukushima, находим город, где живут те люди, за которых вы беспокоитесь, ну или сейчас живете. И считаем, во сколько раз излучение будет меньше.
Вот несколько расстояний, которые я знаю.
Токио 220 км
Осака-Кобэ-Киото - около 600 км
Фукуока - 1000 км
И все эти расчеты справедливы только, если бы между Фукушимой и измеряемой точкой было ровное поле. А тут и гор много и домов и всего остального.
А если совсем лень считать, то на этой же карте находим город Припять на Украине - там Чернобыльская АЭС и отмеряем это расстояние от него. Дальше думаем.
А! Прекрасный диалог вспомнила на днях.
-Ну люди разные, по разному информацию добывают. Это как 4 способа учебы. Можно слушать, можно писать, можно говорить, а можно читать.
-А думать-то где среди них?
-До этого вопроса мало кто доходит.
Но все не так просто, конечно.
Проблема в том, что радиоактивные вещества могут переноситься. А потом только начать излучать, улетев на большое расстояние. Вот этого-то сейчас все и боятся, напряженно следя за ветром.
Чтобы бояться правильно, вспоминаем про период полураспада. Еще раз.
Период полураспада - это время, за которое радиоактивному распаду подвергнется половина из ядер элемента. При том условии, что их очень-очень много. Чем больше это число, тем хуже для нас. Потому что тем больше ждать, когда что-то вылетит из ядра и после этого оно перестанет быть радиоактивным.
Что там может лететь радиоактивного?
1. Уран и его соединения.
Это очень плохо, потому что период полураспада урана 14,5 млрд лет. Это значит, что где он упадет, там и будет лежать излучать очень долго. Именно поэтому очень важно было, чтобы Contiment и Reactor vessel были неповреждены. Потому что пока уран находится внутри - все хорошо. Но с другой стороны, уран - очень тяжелый элемент и так далеко, как могло бы унести легкие элементы, его не унесет.
И поэтому важно не допустить взрыва - чтобы куски урана не раскидало.
Сюда же относятся другие тяжелые элементы, входящие в радиоактивный ряд урана. У них разные периоды полураспадов - от секунд до тысяч лет. Но все это находится внутри активной зоны - Reactor core.
2. Осколки от реакции деления.
Часть из них являются радиоактивными. С разными периодами полураспада. Но все должны сидеть внутри Reactor core.
3. Йод.
Период полураспада - 8 дней.
Йод мог вылететь при стравливании пара. Но только в том случае, если к моменту стравливания уже были повреждены ТВЭЛы.
А т.к. вроде он был зафиксирован, то это значит, что ТВЭЛы повреждены.
4. Стронций
Период полураспада 29 лет.
Если его обнаружили при стравливании же пара, то это значит, что внутри реактора опять же что-то поплавилось. Потому что больше ему неоткуда взяться.
5. Азот. Тоже вылетает при стравливании пара даже при нормально работающем реакторе. Но его период полураспада 7 секунд. Поэтому если не сидеть над трубой, то он не страшен вообще.
Но т.к. на территории станции фонит сильно, дыры в реакторах у них есть. Но все же пока вся основная бяка внутри должна быть.
Последний пост будет про цифры. Пишу прямо сейчас.