Sursă de radiații de americiu 241. Detectoare de fum radioactiv deasupra capului sau radiații care ne protejează siguranța

Americiu: cum să te protejezi de produsul de descompunere mortal al plutoniului eliberat de Cernobîl

În primele zile după accidentul de la Cernobîl, cel mai mare pericol pentru populație a venit din cauza izotopului iod-131 care se descompune rapid.

În primele decenii după Cernobîl, cea mai mare amenințare a fost cesiul-137. Acest izotop a depus cel mai mult, dar timpul său de înjumătățire este de 30 de ani.

De-a lungul timpului, majoritatea consecință periculoasă accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl devine americiu-241 - un produs de descompunere al plutoniului-241. Pericolul americiului este că cantitatea sa crește doar în timp. Timpul său de înjumătățire este enorm - 433 de ani. Și este o sursă de radiații alfa și aceasta este o amenințare mortală pentru un organism viu.

Plutoniul este un element greu. Prin urmare, a căzut doar pe teritoriul zonei Cernobîl și în jurul acesteia. Este ușor să te protejezi de plutoniu: principalul lucru este să urmezi regulile de igienă personală și activitate economică.

În general, radiația nu este misticism, ci rezultatul procese chimice. Și trebuie să o tratezi științific, apoi poți trăi în pace. Fizicianul Valery Gurachevsky i-a spus lui Nasha Niva despre impactul izotopilor radioactivi.

Au trecut 30 de ani de atunci Dezastrul de la Cernobîl. Aceasta nu este doar o altă dată rotundă, ci și timpul de înjumătățire al principalilor izotopi radioactivi care au contaminat teritoriul Belarusului după explozie - cesiu-137 și stronțiu-90. Din acești izotopi se formează noi substanțe ca urmare a descompunerii. Cât de periculoase sunt?

Valery Gurachevsky: Perioada de înjumătățire s-a încheiat - asta înseamnă că jumătate din tot acest tip de radionuclizi s-au transformat în nuclizi stabili care nu mai emit. În alți 30 de ani, jumătate din volumul rămas se va descompune, apoi încă o jumătate... Pentru ca întregul volum de cesiu și stronțiu căzut în urma accidentului de la Cernobîl să scadă de 1024 de ori, sunt necesare 10 timpi de înjumătățire - trei sute de ani. Deci această poveste va dura mult timp.

Harta contaminării cu cesiu-137 a teritoriilor după accidentul de la Cernobîl din 1986.

Harta contaminării cu cesiu-137 în 2015

Harta contaminării prognozate a teritoriilor cu cesiu-137 pentru 2026 și 2046.

Din stronțiu-90 radioactiv, ca urmare a degradarii, se formează ytriu-90 și apoi zirconiul metalic stabil. Este ytriul periculos?

VG: Da, ytriul-90 este, de asemenea, radioactiv. Stronțiul, atunci când se descompune, eliberează o particulă beta, rezultând ytriu. Ytriul, la rândul său, emite și o particulă beta.

Dar ytriul are un timp de înjumătățire foarte scurt - 64 de ore atunci când se calculează pericolul pentru stronțiu, ytriul este luat în considerare automat. Oricât de mult ar fi stronțiu, ar fi atât de mult ytriu. Nu există acumulare. Dar radiația de ytriu beta este mai periculoasă decât radiația de stronțiu pentru organismele vii și, de fapt, atunci când vorbim despre pericolele stronțiului, acest lucru nu este în întregime adevărat. Aceasta înseamnă ytriu.

Harta contaminării teritoriale cu izotopi de stronțiu-90 și plutoniu în 2015.

Organismul confundă cesiu și stronțiu cu potasiu și calciu.

- Care este efectul lor asupra organismelor vii?

VG: Stronțiul se află în aceeași coloană a tabelului periodic cu calciul. Și organismele vii le definesc ca elemente cu proprietăți similare: aceste substanțe se acumulează în oase, spre deosebire de cesiu-137, care (precum potasiul) se acumulează în țesuturile moi. Și natura a oferit o modalitate excelentă de a elimina toxinele din țesuturile moi ale corpului - sistemul genito-urinar. Există un astfel de concept - timpul de înjumătățire din corp. Pentru cesiu, aceasta este de câteva luni. Aceasta înseamnă că în decurs de un an este aproape complet eliminat din organism.

Dar natura nu a oferit un astfel de sistem pentru oase. Prin urmare, ceea ce se acumulează în ele nu este aproape niciodată îndepărtat. Radiațiile beta din stronțiul acumulate în oase afectează măduva osoasă roșie, un organ hematopoietic. La doze mari, stronțiul acumulat în organism poate provoca cancer de sânge. Dar, repet, vorbim de doze foarte mari. Niciuna din populație nu a primit astfel de doze, doar un număr mic de lichidatori.

- Cum intră stronțiul în organism?

VG: Radionuclizii, în special stronțiul, intră în organism prin alimente, apă și lapte.

- Unde în Belarus pot fi testate produsele alimentare pentru conținutul de radionuclizi?

VG:În Belarus, peste 800 de laboratoare sunt angajate în monitorizarea radiațiilor produselor alimentare. Aproape orice întreprindere care produce alimente are un punct de control al radiațiilor. Puncte de control al radiațiilor există în sistemul Ministerului Sănătății (instituții sanitare și epidemiologice) și pe piețele mari.

- Stronțiul acumulat în oase se comportă la fel ca în natură? Se descompune în ytriu și apoi în zirconiu?

VG: Da, dar concentrația acestei substanțe în organism este microscopică.

Timp de înjumătățire - 432 de ani

Recent, oamenii au început să vorbească despre un nou izotop de radiații - americiu, care se formează ca urmare a dezintegrarii plutoniului radioactiv. Dar mai întâi voi pune o întrebare despre plutoniu: unde a căzut cel mai mult după accidentul de la Cernobîl?

VG: Cesiu și stronțiu sunt fragmente de fisiune ale nucleelor ​​de uraniu. Dar, pe lângă fragmentele din reactor, se formează nuclee de elemente transuraniu, mai grele decât uraniul. Rolul predominant este jucat de patru dintre tipurile lor: pluton-238, pluton-239, pluton-240 și pluton-241. Ele se formează în intestinele reactorului și au fost eliberate în atmosferă după accident. Acestea sunt substanțe grele: 97% dintre ele au căzut pe o rază de aproximativ 30 de kilometri în jurul Cernobîlului. Aceasta este o zonă relocată în care nu este atât de ușor pentru o persoană să ajungă. Trei dintre acești izotopi - 238, 239 și 240 - au radiații alfa. În ceea ce privește puterea impactului său asupra organismelor vii, radiația alfa este de 20 de ori mai periculoasă decât radiația beta și gama.

Dar iată paradoxul: plutoniul-241 are radiații beta. S-ar părea că este mai puțin rău din cauza asta. Dar tocmai aceasta, în timpul dezintegrarii, se transformă în americiu-241, o sursă de radiații alfa. Timpul de înjumătățire al plutoniului-241 este de 14 ani. Adică au trecut deja două perioade și trei sferturi din substanța precipitată s-a transformat în americiu.

Plutoniul-241 a căzut cel mai mult în timpul accidentului de la Cernobîl - acest lucru se datorează caracteristici tehnice reactor. Și acum se transformă în americiu-241. Anterior, nu exista americiu în zona de 30 de kilometri din jurul reactorului și dincolo, dar acum pare. Conținutul său crește și în afara zonei de 30 de kilometri, unde erau prezenți transuranii, dar în cantități care nu depășesc nivelul permis. Și acum trebuie să monitorizăm dacă conținutul de americiu depășește sau nu nivelul permis.

Nivel acceptabil

- Care este nivelul acceptabil?

VG: Legislația nu ia în considerare încă americiu-241, iar limitele exacte admise pentru conținutul său în natură nu au fost determinate. Dar ar trebui să fie aproximativ la fel ca pentru alți izotopi cu radiații alfa. Și acum observăm o situație alarmantă: în zonele situate în apropierea reactorului, nivelul radiației alfa crește, iar dimensiunea acestor zone crește. Prognoză: până în 2060, va exista de două ori mai mult americiu decât există acum toți izotopii de plutoniu combinați. Iar timpul de înjumătățire al americiului este de 432 de ani. Deci aceasta este o problemă de mulți, mulți ani.

Îmbrăcămintea te va proteja de radiațiile externe

- Ei scriu pe internet că radiațiile de americiu au o capacitate de penetrare foarte mare.

VG: Puterea de penetrare a radiației alfa este neglijabilă. Dar cu condiția ca radiațiile să afecteze corpul din exterior. Vă puteți ascunde de astfel de radiații cu o foaie de hârtie - iar hârtia absoarbe radiația alfa. Pentru oameni, rolul unei astfel de hârtie este îndeplinit de stratul superior keratinizat al pielii. Da, iar îmbrăcămintea trebuie luată în considerare - la urma urmei, nimeni nu aleargă în zonă gol. Dar există și radiații interne - dacă o sursă de radiații alfa pătrunde în organism. Cu mâncare, de exemplu. Și este deja periculos, deoarece organismul nu are ce să se protejeze de el din interior. 80-90% din dozele de radiații primite de populație astăzi, precum și bolile legate de radiații, sunt rezultatul expunerii interne.

- În ce organe se acumulează americiul?

VG:În oase, ca stronțiul. Acesta este un radionuclid periculos. Dar, repet, nu trebuie să intrați în panică. Este necesar să se efectueze cercetări și măsurători.

Este adevărat că americiul are o volatilitate mai mare în comparație cu plutoniul original și, prin urmare, îi este mai ușor să „capture” noi teritorii?

VG: Volatilitatea este aproximativ aceeași. Poate avea o capacitate mai mare decât plutoniul de a se muta de la sol la plante, dar acest lucru trebuie încă verificat.

Prognoza radicală: până la strămutarea unei părți din raionul Rechița

- Sunt în curs de realizare studii privind conținutul de americiu în sol și distribuția acestuia?

VG: Da. Acest lucru este realizat de Centrul pentru Controlul Radiațiilor și Monitorizarea Mediului al Ministerului Naturii, Rezervația Statală de Radiații Polesie - are un laborator excelent, datorită partenerilor noștri occidentali. Institutul de Radiobiologie Gomel și Institutul de Radiologie din Ministerul Situațiilor de Urgență dispun și de echipamente adecvate.

Dar un simplu fermier sau președintele unei ferme colective, va putea el să-și testeze produsele pentru conținutul de americiu în cel mai apropiat dintre acele 800 de laboratoare de control al radiațiilor?

VG: Detectarea americiului este posibilă numai în laboratoare cu echipamente radiochimice. Acesta este un studiu lung și costisitor. Dar, dacă cineva apelează la instituțiile de mai sus, cred că va fi ajutat acolo. Majoritatea celor 800 de laboratoare numite pot determina nivelul de cesiu-137 și potasiu-40. Cercetările asupra stronțiului nu se fac peste tot.

- Ce teritorii din Belarus sunt contaminate (sau pot fi contaminate în anii următori) cu americiu?

VG: Oamenii de știință nu sunt de acord cu acest lucru. Unii cred că situația este foarte gravă și chiar și o parte din districtul Rechitsa poate intra în zona de infecție.

- Și ce măsuri pot fi luate pentru a te proteja?

VG: Repet, aceasta este doar o versiune. Dar în ca ultimă soluție nicio măsură nu va ajuta. Numai control. Și, dacă situația se va dezvolta așa cum prevăd oamenii de știință menționați, aceasta va duce la relocare.

Radionuclizi principali într-o eliberare de urgență

Din cartea lui V. Gurachevsky „Introducere în energia nucleară. Accidentul de la Cernobîl și consecințele sale”.

Valeri Guraciovski. Candidat la științe fizice și matematice, conferențiar. Unul dintre inițiatorii creării și șeful Centrului de Radiologie și Calitatea Produselor din Complexul Agro-Industrial de la Universitatea Agrotehnică de Stat din Belarus. Autor a peste 100 de publicații științifice, mai multe cărți - incl. cărți „Introducere în energia nucleară. Accidentul de la Cernobîl și consecințele sale”.

În Rezervația de Radiații Polesie, americiu a fost găsit în corpurile mistreților, deoarece mistreții sapă pământul și mănâncă rădăcinoase cu pământul.

Vyacheslav Zabrodsky, șeful laboratorului Rezervației ecologice de radiații de stat Polesie, a spus NN despre modul în care este studiat nivelul de americiu din sol. Laboratorul are spectrometre americane alfa și gama din Canberra, care pot fi folosite pentru a studia conținutul de americiu și alți izotopi radioactivi din sol și alimente.

Determinarea nivelurilor de radiații gama în probele de sol și sedimente de fund, a spus Vyacheslav Zabrodsky, acesta nu este un proces costisitor. Cu toate acestea, spectrometria alfa necesită măsurători de o mie de ori mai precise. Procesul durează aproximativ șapte zile și necesită reactivi scumpi - analiza unei probe poate costa aproximativ două milioane de ruble. Întrebat dacă un fermier care dorește să-și testeze produsele sau solul poate contacta laboratorul, managerul a răspuns pozitiv. Adevărat, a remarcat el, nimeni nu a aplicat încă.

În orice punct al rezervării, o cantitate mică de americiu este prezentă în sol, spune Zabrodsky. Poate fi și în zonele învecinate. Omul de știință notează că, ca urmare a testelor nucleare, americiul se găsește oriunde în lume. Într-o concentrație mai mică, desigur.

Dacă americiul este conținut în sol, de ce nu se schimbă? cadrul legislativ, standardele pentru conținutul său nu au fost determinate? Poate de aceea nu se grăbesc, notează Zabrodsky, deoarece americiul are un coeficient de tranziție destul de scăzut în organisme vii. Acest lucru se datorează faptului că, de exemplu, cesiul și stronțiul sunt analogi de radiații ai potasiului și calciului, elemente care stau la baza vieții biologice. Iar americiul și plutoniul, din care se formează, sunt percepute de organism ca elemente străine. Și astfel rămân în sol și nu trec în plante.

Și totuși, acest cartof radioactiv are șanse să pătrundă în corpul uman. De exemplu, prin organismele celor a căror dietă include sol.

„Am efectuat cercetări asupra mistreților”, spune Zabrodsky. - Solul reprezintă 2% din dieta lor. Am găsit chiar și americiu și plutoniu în țesutul lor muscular. Capacitățile de detectare au fost minime, dar au fost găsite.”

Acești izotopi pot pătrunde în organism prin fum?

Puțin probabil, notează Zabrodsky. „Când au fost incendii în Khoiniki, am colectat mostre de particule de fum și funingine. Erau cesiu și stronțiu în ele, dar nu plutoniu sau americiu, deoarece nu este în lemn.”

Dmitri Pavlov: Tot plutoniul a căzut într-o zonă închisă

„Legislația poate și trebuie schimbată”, spune șeful departamentului de reabilitare a teritoriilor afectate din cadrul Departamentului pentru Eliminarea Consecințelor. Centrala nucleara de la Cernobîl Dmitri Pavlov. - Dar mai întâi trebuie să evaluăm fezabilitatea. Tot plutoniul nostru a căzut într-o zonă închisă, într-o rezervație naturală, unde nu permitem turiști sau grupuri de plimbare. De ce ar trebui extinse regulile aplicabile acestui teritoriu la întreaga țară?

Da, există o problemă în rezervă: combustibilul nuclear a căzut sub formă de particule dispersate în timpul exploziei. Și poți ridica această particulă de pe pantofi și o poți muta în orice direcție. Prin urmare, există o situație în care la un moment dat radiația de fond este normală, dar cinci metri mai târziu este de sute de ori mai mare.”

Dar problema cu americiul, crede Pavlov, este umflată artificial: „Din anumite motive, nimeni nu compară zonele de distribuție a americiului și autopurificarea solurilor din cesiu și stronțiu - uitați-vă la diferența dintre zonele de acolo. Ucraina și Rusia ne invidiază pentru că nu am abandonat aceste teritorii. Nu avem atât de mult pământ ca în Rusia pentru a-i putea abandona. Oamenii trăiesc și lucrează acolo. Cum poți obține produse curate acolo? De exemplu, se aplică îngrășăminte și înlocuiesc cesiul prezent în sol.”

Cum se măsoară nivelul de stronțiu din lapte?

Dmitri Pavlov a fost de acord să comenteze, de asemenea, cazul de mare profil al laptelui luat pentru testare la o fermă din Belarus la 45 km de Cernobîl. În acel lapte, potrivit jurnaliștilor Associated Press, a fost detectat un exces de zece ori de conținut de stronțiu-90.

Studiul acestui lapte, a explicat Dmitry Pavlov, a fost efectuat pe dispozitivul MKS-AT1315 produs de întreprinderea belarusă Atomtech. Pentru a determina conținutul fiecărui izotop radioactiv, proba trebuie pregătită într-un mod special. Cea mai simplă analiză este pentru cesiu-137. Un litru de lapte lichid este suficient pentru o astfel de analiză;

Analiza stronțiului necesită pregătirea specială a probei. În primul rând, trebuie să existe cel puțin trei litri de lapte. În primul rând, se evaporă timp de cinci zile și se trece printr-un filtru special. Apoi materia uscată rămasă pe filtru este arsă. Și din trei litri de lapte ies câteva zeci de grame de substanță arsă. În acesta, dispozitivul determină nivelul conținutului de stronțiu și apoi, folosind tabele de calcul, se calculează conținutul de radionuclid din primii trei litri de lapte.

Nici măcar nu s-a făcut o analiză pentru stronțiu în acel moment, dar în protocolul de măsurare pe care l-au primit jurnaliştii, aparatul producea automat numere pentru toate măsurătorile posibile pe el. Pentru stronțiu-90 și potasiu-40, aceste numere sunt arbitrare, complet aleatorii, explică Dmitry Pavlov.

Americiu- al 95-lea element al tabelului periodic. Sintetizată în 1944 la Chicago. Numit după America, așa cum un element identificat anterior cu o înveliș exterioară similară de electroni a fost numit după Europa.

Metal moale, strălucește în întuneric datorită propriei radiații alfa. Izotopul americiu-241 se acumulează în plutoniul uzat pentru arme - acesta este responsabil pentru prezența radiației alfa în deșeurile nucleare. Timpul de înjumătățire al americiului-241 este de 432,2 ani.

Diagrama învelișurilor electronice ale atomului de americiu.

Analiza conținutului de americiu poate fi efectuată numai în laboratoare cu echipamente radiochimice. Acest lucru este realizat de Centrul pentru Controlul Radiațiilor și Monitorizarea Mediului al Ministerului Naturii, Rezervația de Stat de Radiații Polesie, Institutul de Radiobiologie Gomel și Institutul de Radiologie al Ministerului Situațiilor de Urgență. Ajuta investigatii

Pregătit de Andrey Skurko

De ce clipești...

Peste capul meu?

Nu vei aștepta focul

Detector de fum, nu sunt al tău...

Ce prostie? Oh, da... Toți detectoarele de fum de incendiu care atârnă deasupra capului meu au un asemenea efect asupra mea :) Sunt blocate oriunde este posibil. În prezent, nici măcar o clădire nouă nu se pune în funcțiune fără astfel de dispozitive, agățate în intrări, mai multe dintre ele la fiecare etaj.

De fapt, acest dispozitiv în sine este foarte util, nu știi niciodată ce s-ar putea întâmpla cu vecinii tăi. Nu prea vreau să ard cu ei dacă, Doamne ferește, au foc. Atârnă de tavan ani de zile, clipind încet cu ochiul roșu, iar dacă deodată are loc un incendiu, va face alarmele de incendiu să țipe atât de tare încât oamenii să sară pe ferestre pentru a scăpa de sirena puternică și vor fi, de asemenea, salvați. din foc: D

Puțini oameni se gândesc la modul în care funcționează acest dispozitiv. Ei bine, ei reacționează la căldură și fum și mulțumesc lui Dumnezeu. Oamenii mai mult sau mai puțin familiarizați cu tehnologia știu că detectoarele vin cu senzori optici, termocupluri etc. etc. Și există și unele ușor exotice - radioizotopi. Dar, în ciuda exotismului lor, sunt destul de răspândite, le puteți găsi absolut oriunde și nici nu veți ghici, pentru că în exterior nu sunt diferite de omologii lor non-radioizotopici. Iată, de exemplu, două fotografii: în stânga este un detector optic de fum, în dreapta este unul cu radioizotop.

Puteți afla ce tip de senzor este ținându-l în mâini și citind informațiile de pe plăcuța de identificare. Și se întâmplă că nici măcar pe plăcuța de identificare nu scrie nimic despre camera de ionizare situată în interior. Și uneori nu au plăcuțe de identificare deloc...

Dar există și excepții. Există astfel de detectoare de fum, doar după aspectul lor, care par să sugereze: „Nu te apropia de mine, te omor!” După cum se spune, ghiciți țara de origine din fotografie XD

Îi poți întâlni în cele mai neașteptate locuri, în principal în clădirile din epoca sovietică.

Ei bine, sau sub picioarele tale, undeva pe stradă...

Apropo, dacă vezi acest miracol într-o stare atât de zdrobită, nu te sfătuiesc să zăbovi în acest loc. Treceți de el cât mai repede posibil și cât mai departe posibil de el. Și dacă sunteți un cetățean cu totul respectabil și care respectă legea, atunci raportați descoperirea periculoasă autorităților competente (Ministerul Situațiilor de Urgență, Radon etc.).

Ei bine, bine, nu vom vorbi în detaliu despre acest miracol al durerii industriei sovietice. Acești detectoare de fum sunt atât de interesante și unice, încât aș dori să scriu un articol separat despre ei dacă voi pune vreodată mâna pe unul dintre ei. Va fi interesant, promit ^_^ Dar nu pot promite că măcar unul dintre ei va cădea în mâinile mele: D Prin urmare, să trecem la o trecere în revistă a analogilor importați mai modesti, moderni și răspândiți.

Și așa, întâlniți: detector de fum cu ionizare Appollo Xp95A!!!

După cum puteți vedea, este un detector de fum obișnuit, acestea atârnă absolut oriunde vă uitați. După ce l-am dezasamblat, puteți vedea următoarea imagine:

Un recipient metalic strălucitor care arată ca un alt detector de fum, doar în miniatură, are o cameră de ionizare. Și nu este greu să ghiciți singuri că aceasta este o cameră de ionizare, deoarece pe ea este desenat un trifoil. Toată lumea, fără excepție, este familiarizată cu această pictogramă. De asemenea, afișează informații despre parametrii sursei de radioizotop aflate în interiorul camerei de ionizare: tip de radioizotop, activitate specifică.

Pentru cei interesati detalii tehnice Pentru a afla pe ce principiu funcționează astfel de detectoare de fum radioizotop, vă rugăm să deschideți acest spoiler. Pentru cei care nu sunt foarte interesați de acest lucru, citiți mai departe.

Informații scurte. Un detector de radioizotopi este un detector de incendiu de fum care este declanșat din cauza efectului produselor de ardere asupra curentului de ionizare al camerei de ionizare internă a detectorului. Principiul de funcționare al unui detector de radioizotopi se bazează pe ionizarea aerului din cameră atunci când este iradiat cu o substanță radioactivă. Atunci când într-o astfel de cameră sunt introduși electrozi cu încărcare opusă, apare un curent de ionizare. Particulele încărcate se „lipesc” de particulele de fum mai grele, reducându-le mobilitatea - curentul de ionizare scade. Scăderea acestuia la o anumită valoare este percepută de detector ca un semnal de „alarma”. Un astfel de detector este eficient în fumul de orice natură.

Bine, ca să nu mă mai chinuie conștiința, mărturisesc că cele două fotografii anterioare ale detectorului de fum nu sunt ale mele, sunt dintr-o resursă terță parte. De ce? Pentru că nu am un detector de fum în sine, ca atare. Aș fi putut să-l cumpăr pentru revizuire, dar nu am făcut-o. Care este politica mea... Dacă ai un dispozitiv care funcționează pe deplin, atunci demontarea și spargerea lui pentru a vedea ce este înăuntru este o blasfemie :) Așa că am făcut-o mai simplu: am pus direct mâna pe câteva camere de ionizare, una dintre pentru care l-am rupt din acest articol, iar restul le folosesc în scopul lor - voi face din ele detectoare de fum, pe care le voi instala în garaj. Și senzorul deteriorat a intrat în acțiune. Vă spun cum l-am folosit în articolul următor. Cred că va fi interesant pentru lucrători manuali (lucrători de casă în limba noastră) :)

Iată camera de ionizare care va cădea victimă din mâinile mele. Să măsurăm gama+beta DER condiționată pe suprafața sa, precum și pe verso.

După cum puteți vedea, citirile radiometrului nu sunt atât de impresionante. Doar 70 și 36 microR/h. Vă reamintesc că fondul maxim admis, care este stabilit de organele abilitate, este de 30 μR/h. Producătorilor le pasă de oameni :) Nu îl voi măsura separat din toate părțile prin gamma, densitatea particulelor prin betta, deoarece va avea ca rezultat prea multe fotografii și informații. Și ar fi greșit să măsori densitatea de flux a particulelor beta, deoarece preparatul în sine este foarte mic în comparație cu dimensiunea senzorului radiometrului. Citirile vor fi prea inexacte. Acum să extragem direct medicamentul Americiu din camera de ionizare. Nu voi descrie în detaliu tehnologia de extracție, voi spune doar că nu este greu să îndoiți perechea de vile de plastic care țin sursa în interiorul camerei cu ajutorul unui clește.

Iată-l: în stânga este partea lui de lucru, în dreapta este spatele.

Să o măsurăm îndeaproape pe ambele părți. Condițional DER gamma+beta, în stânga - partea de lucru, în dreapta - spatele.

Citirile au crescut semnificativ în comparație cu cele pe care le-a dat în timp ce era montat în camera de ionizare. 226 μR/h este dat de partea de lucru, iar aproximativ 44 μR/h - de partea din spate. Din nou, nu sunt impresionante.

Apropo, americiu 241 este un emițător alfa. Prin urmare, ar fi foarte potrivit să-l măsurați cu un radiometru alfa-sensibil pentru a dezvălui pe deplin proprietățile acestui medicament. Cu toate acestea, din cauza lipsei unui astfel de radiometru, trebuie să lucrăm cu ceea ce avem și să măsurăm produsele de descompunere fiice care emit particule beta și cuante gamma. Dar sper că într-o zi voi achiziționa un astfel de radiometru și voi lucra cu camera de ionizare mai detaliat. Și în ceea ce privește radiația alfa, care creează ionizarea principală în camera detectorului de fum, pot doar să adaug că o sursă terță parte oferă următoarele informații: densitatea de flux a particulelor alfa de la suprafața medicamentului este de 650 de particule pe centimetru pătrat per minut. Cifra este semnificativă, însă, având în vedere capacitatea de penetrare aproape nulă a radiației alfa, iradierea externă a corpului de către alfa este redusă la nimic.

Aici voi termina partea practică a articolului meu. Acum să trecem la teorie. Pentru cei care sunt interesați de ce procese fizice suferă medicamentul Americia 241 care îi cauzează radioactivitatea, vă rugăm să dezvăluiți spoilerul. Ei bine, cei cărora nu le pasă în mod special de fizică omit acest spoiler și citește mai departe.

Americiul-241 este un izotop al americiului-243 stabil. Substanța simplă este un metal alb-argintiu. Caracteristică interesantă Acest izotop strălucește în întuneric datorită propriei radiații alfa. Americiul este foarte toxic. Toxicitatea sa se datorează mai mult proprietăților sale de radiație decât celor chimice. Să ne dizolvăm în apă. Americiul-241 se obține în trei moduri principale:

1. În timpul dezintegrarii beta a izotopului Plutoniu-241

2. Când un electron este captat de un atom de Curium-241

3. În timpul dezintegrarii alfa a lui Berkeley-245

Americiul-241 în sine este, de asemenea, instabil, cu un timp de înjumătățire de 432,6 ani. Când se descompune, americiul-241 emite particule alfa, formând un produs fiică - Neptunium-237, care, la rândul său, suferă dezintegrare beta și gamma. Datorită degradarii neptuniului, putem detecta radiațiile din americiu folosind radiometre care sunt sensibile doar la radiațiile beta și gama.

Conform tradiției, în partea finală a articolului vorbim despre pericolele tuturor celor de mai sus.

Și așa, există un ansamblu detector de fum, gata de utilizare. Dacă atârnă pe tavan sau pe perete, atunci puteți uita complet că conține medicamentul radioactiv Americiu 241, deoarece datorită radioactivității sale slabe nu prezintă absolut niciun pericol în această stare (această afirmație nu se aplică detectorilor de fum sovietici, dar care Sper sa pot spune candva :D). Daca ai la dispozitie o camera de ionizare separata de detectorul de fum, atunci, fara a tine cont efect stocastic*, nu prezintă nici un pericol din cauza radioactivității slabe, care este aproape complet protejată de corpul camerei de ionizare. Principalul lucru este să nu purtați această cameră toată viața legată de corp)))

Este cu totul altă chestiune dacă puneți mâna cumva pe medicamentul Americiu din camera de ionizare sau dacă doriți să îl dezasamblați. Americiul se dizolvă ușor în apă. Prin urmare, dacă se află pe suprafețe uscate, nu va lăsa urme, dar dacă intră într-un mediu umed sau în mâini fără mănuși de protecție, poate strica aproape totul în jur, iar particulele sale microscopice vor intra probabil în corpul tău dacă îl învârti în mâinile goale . Spălarea mâinilor nu garantează deloc că nu vor mai rămâne urme de Americiu 241. Prin urmare, atunci când lucrați direct cu acest metal, trebuie să luați măsuri de precauție - să purtați mănuși cel puțin și, la maximum, să nu aveți. orice are de-a face cu Americiu 241 :)

Aici voi încheia următoarea mea poveste, amintindu-vă că radiațiile se găsesc peste tot și trebuie să fiți vigilenți. În articolul următor voi vorbi despre cum, fără ajutorul unor echipamente scumpe, folosind mijloace improvizate, puteți observa vizual degradarea Americiului 241 și, într-adevăr, orice radioizotop care emite alfa și beta.

*efectul stocastic este un fenomen care reflectă susceptibilitatea individuală a fiecărui organism viu la o anumită doză de radiație. Cu alte cuvinte, pentru ca efectele iradierii organismului să se manifeste, unii au nevoie de mai mult, iar alții de mai puțin...

MkR/h. Cu cât mai multe vizite pe pagină, cu atât detectoarele de fum sunt mai radioactive :)

Conform tradiției consacrate, articolul este publicat „ca atare”.
Informațiile sunt prezentate pe alocuri într-o formă foarte simplificată,
cu presupuneri
nu întotdeauna compatibil cu opinia specialiştilor îngusti.
Articolul poate lipsi link-uri și materiale,
care va apărea mai târziu.
Acceptăm cu recunoștință comentariile către căsuța poștală.
[email protected]
Multumesc pentru intelegere.

S-a crezut mult timp că izotopii radioactivi grei precum Plutoniul-241 nu ar putea călători pe distanțe lungi în norul radioactiv după accidentul de la Cernobîl.
Din păcate, nu este cazul.
În acest moment, la o distanță considerabilă de centrala nucleară de la Cernobîl, în zonele în care se observă în mod tradițional căderile de cesiu-137 și stronțiu-90, care au parcurs în siguranță distanțe uriașe pe calea aerului, americiul-241 greu începe să fie detectat.
Americiul-241 este o sursă de radiații alfa. Este foarte toxic și foarte mobil. Din fericire, americiul-241 este, de asemenea, o sursă de radiații gamma, prin care poate fi detectat în probe de sol, plante și rămășițe de animale folosind un spectrometru gamma..

În viitorul apropiat, vom începe să publicăm recenzii ale analizei probelor colectate de voluntari în diferite părți ale planetei și procesate folosind spectrometrele noastre Atom Spectra gamma.
Principalul eveniment al anului 2017 va fi rezultatele analizelor probelor care vor fi recoltate în nord Federația Rusă de-a lungul traseului expediției pe tot terenul pe vehiculele SHERP.
Marea expediție pe tot terenul „Spre Est!” http://navostok.ru/
va acoperi un traseu de 10.000 km de la Arhangelsk la Petropavlovsk-Kamchatsky. Traseul expediției nu va trece prin cele mai curate locuri din punct de vedere al radioactivității.

Echipa de expediție va primi dozimetrele noastre atomice și suport informativ pentru a colecta probele necesare pentru analize ulterioare pe spectrometrele noastre gamma Atom Spectra.
Din fericire, în procesul de pregătire pentru acest eveniment, am primit un sprijin neprețuit din partea specialiștilor implicați în analiza consecințelor accidentului de la Cernobîl.
Vom căuta urme de Americiu-241 în probe.

Americiul-241 se formează din descompunerea plutoniului-241.
Timpul de înjumătățire al plutoniului 241 este de aproximativ 14 ani. În aproximativ 280 de ani, plutoniul-241 se va fi degradat în mare parte.
Timpul de înjumătățire al americiului-241 este de aproximativ 430 de ani. În aproximativ 8.600 de ani, americiul-241 se va fi degradat în mare parte.
Luând în considerare cel mai recent accident de la centrala nucleară Fukushima-1, plutoniul-241 se va descompune în mare parte în jurul anului 2300.
Luând în considerare primul test nuclear la sol, Americiu-241 se va acumula doar până în 2300.
Aceasta înseamnă că la fiecare 14 ani Americia -241 va deveni mai mare. În momentul de față, abia după accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl, peste 75% din Plutoniu-241 s-a degradat, formând Americiu-241.
Această caracteristică cantitativă poate fi liniștitoare și înșelătoare.

Să luăm în considerare ce probleme devin relevante în acest moment și vor afecta majoritatea oamenilor care trăiesc pe planeta Pământ?

1) Acumularea de americiu-241 crește radiația de fundal a radiațiilor gamma și alfa în toate teritoriile pe care a zburat Plutoniu-241.
Există o suspiciune că a zburat oriunde au zburat cesiu-137 și stronțiu-90.
Sanpin nu lasă nicio îndoială că toxicitatea așteptată a Americiului-241 în comparație cu Plutoniu-241 este de 100 de ori mai mare. Ecran Sanpin:

2) Valoarea concentrației maxime admisibile (MPC) pentru americiu-241 în aer este de aproximativ 2,9 * 10 -3 Bq/m 3 (Becquerel pe metru cub), în apă - aproximativ 0,69 Bq/l. Datele se află la acest link de la sfârșitul paginii tabelului.
Valoarea MPC pentru plutoniu-241 în aer este de aproximativ 0,14 Bq/m 3 iar în apă circa 80 Bq/l. Aceste date provin de la surse diferite, sunt de natură evaluativă, dar în ordine sunt asemănătoare cu adevărul.

3) Americiul-241 este de aproximativ 100 de ori mai toxic decât plutoniul-241.
Aceasta înseamnă că în loc de o „unitate” de radioactivitate a Plutoniului-241, apar 100 de „unități” corespunzătoare de radioactivitate a Americiului-241.
Aceasta înseamnă că dacă am avea un pahar de apă cu Plutoniu-241 în cadrul MPC, atunci după 14 ani va trebui diluat cu 10 litri de apă pentru a reduce concentrația de murdărie radioactivă la nivelul anterior.
Aceasta înseamnă că 50 kg de plutoniu-241, care a fost potențial eliberat din reactorul de la Cernobîl în atmosferă, se transformă acum în aproximativ 5000 kg de murdărie radioactivă pulverizată pe întreaga planetă.

4) Norul radioactiv format în urma exploziei de la centrala nucleară de la Cernobîl a împrăștiat elemente radioactive la scară planetară.
Acum există dovezi că izotopii grei au călătorit și pe distanțe lungi în nor împreună cu cesiu-137.

De exemplu, în toamna anului 2016, în regiunea Tula, americiul-241 a fost descoperit în probe de ciuperci prelevate de la locurile deversate de la Cernobîl.
Rezultatele măsurătorilor sunt în tabelul de mai jos.
Hartă cu numerele de eșantion la care au fost prelevate probe:

Hartă cu numere de eșantion:

O distribuție similară a Plutoniului-241 ar putea fi din toate numeroasele explozii și accidente care au avut loc pe planetă.

5) În general, situația arată astfel:
Cernobîl a dispersat izotopi radioactivi pe suprafața planetei. Orice incendiu de pădure eliberează potențial un nor radioactiv în aer. Se pot aștepta consecințe deosebit de grave de la incendiile forestiere din zona de 30 de kilometri din jurul centralei nucleare de la Cernobîl și din regiunile învecinate, inclusiv Europa. Plantele și animalele sunt acumulatori de izotopi radioactivi.
Fukushima continuă să dizolve izotopii radioactivi în apele oceanelor lumii, datorită curenților globali. Algele, reptilele marine și peștii „vacuează” apa oceanului, crescând concentrația de izotopi radioactivi în corpurile lor. Concentrațiile de izotopi din interiorul organismelor locuitorilor oceanului sunt de 100-1000 de ori mai mari decât concentrațiile de izotopi din apă.

6) Nu va exista niciodată un nivel de siguranță înainte de accident.
Nu există un nivel sigur de activitate a radiațiilor în alimente și aer.
Este imposibil să controlezi zonele contaminate.
Da, și este dificil să organizezi acest control la nivel local (vezi. PS de mai jos).
Tot ceea ce pare eficient pentru control în prezent este de a cerceta în mod regulat populația pentru radiația internă a corpului uman (contor de radiații umane - HRU). Pe baza rezultatelor, înțelegeți sursele și consecințele expunerii interne.
Ce să faci cu sursele și consecințele este un alt subiect vast.

Dementy Bashkirov

Americiul-241 este cea mai puternică componentă a armelor murdare de distrugere în masă, dezactivând teritorii timp de câteva milenii.

Activitatea americiului-241 în combustibilul uzat din reactoarele termice

Ponderea medie a perechii plutoniu-americiu-241 în combustibilul uzat din reactoarele termice este mai mare de 15% (până la 23% cu arderi mari în SNF PWR). Din cele 4.700 de tone de plutoniu civil, aceasta se ridică la 700 de tone. La 70 de ani de la oprirea reactorului, 98% din plutoniu-241 (14,4 ani) s-a transformat în americiu-241 (432 de ani). Activitatea alfa specifică a americiului este de 3,5 Ci/g, pentru plutoniul „civil” este de 0,27 Ci/g.

Activitatea alfa pe termen lung a americiului-241 domină în combustibilul uzat de la 30 de ani la 1500 de ani de expunere (depășește 50% din toată activitatea alfa).

Metoda de calcul a activității ne-a fost explicată într-o lecție de fizică nucleară (exista o astfel de materie într-o școală sovietică) în 1978 de către directorul școlii, profesorul de fizică (Kuzma Ivanovich Chvanov). În vacanțele de Anul Nou, le-a adresat membrilor cercului „tânărului fizician” o problemă de calcul a activității plutoniului în combustibilul uzat VVER cu o putere termică de 3 GW, pentru ca studenții să înțeleagă de ce sunt necesare cunoștințe în fizica nucleară. Datele inițiale privind compoziția izotopică a actinidelor pentru calcule trebuiau luate în tabel [pagina 450, volumul 30, TSB, 1978, tiraj 632.000 de exemplare, preț 5 ruble. 50 k.], iar timpii de înjumătățire din cartea de referință [ Mărimi fizice, 1964] s-a asigurat.

Nu aveam un calculator atunci și nici unul dintre colegii mei de clasă. Pentru a-l calcula, a trebuit să cumperi mese Bradis. Tatăl meu avea [numere din patru cifre] în biblioteca lui tabele de matematică. V. Bradis. 1933. 25 copeici].

Tatăl meu a rezolvat problema folosind o rigură de calcul, un creion de construcție TM și o foaie de hârtie de dimensiunea 11 în 30 de minute. A trebuit să mă zguduiesc câteva zile.

Pe Anul Nou apoi a atins -52 °C (de la -45 °C la -55 °C în regiune) și a fost calm total și ceață. Era imposibil să patinezi - patinele s-au lipit de gheață. Stejarii orașului au izbucnit într-un izbucnire groaznică. În acea iarnă, toți merii, perii, cireșii și zmeura au înghețat toți teii mari și mulți stejari;

În primăvară s-a înregistrat o creștere record a apei. Viitura a demolat nu numai băi și hambare, ci și case și poduri. În garaje, mașinile au fost inundate până la geamurile școlii, toate subsolurile și adăposturile au fost inundate, iar apa a ajuns la etajul întâi.

În loc să luăm la școală și să studiem pentru examenele finale, ne-am plimbat cu bărci și cu camere cu aer pe râul în hohote.

În curtea școlii, tot frunzișul fusese ars din toamnă, iar primăvara nu înverziseră nici teiul, nici grădina. Stăteau negri. Doar iarba era verde departe de școală, unde pământul nu fusese călcat în picioare. O zi mohorâtă de vară: ne-am adunat să susţinem examenul.

În fundal, la jumătate de kilometru în spatele școlii, se zărea panta neagră a Muntelui Lipovaya. Anterior, în acest moment înfloreau toți teiul, iar aroma florii de tei a umplut toate colțurile orașului și în case. Părea că teiul înflorește chiar sub fereastră. În acel an, doar evacuarea de la uzina metalurgică era în aer.

Trecând pe lângă noi, profesorul de fizică ne-a salutat și ne-a spus:

– Așa arată o pădure de vară în iarna nucleară.

– Coboara de pe gazon si lasa iarba sa creasca! Ce exemplu le dai celor mai mici! – ne-a alungat doamna de curățenie din „pădurea nucleară”.

Ponderea masei 241 în masa totală a plutoniului în VVER sovietic este de 11,79%, iar dintre toate actinidele transuraniu este de 11,02%. Vă rugăm să rețineți că americiul-241 se acumulează numai atunci când pluțiul-241 se descompune. 15,7% din plutoniu-241 s-a degradat în americiu-241 în reactor, 13 din 83 de kilograme - în combustibilul uzat descărcat.

Activitatea americiului-241 în echilibru MOX combustibil uzat din reactoare rapide

Ponderea medie a celei de-a 241-a mase (plutoniu + americiu) în masa combustibilului de echilibru al unui reactor cu plumb rapid este de 4,8% (3,8% plutoniu și 1,0% americiu) în momentul descărcarii din reactor [energie nucleară ecologică, Adamov, Ganev, 2010]. Calculul a fost efectuat pentru BREST-OD-300 și lichid de răcire cu plumb, timpul estimat al ciclului extern (piroradiochimie) este de 0,5 ani, echilibrul se realizează la ciclurile 4-6.

În condițiile de pornire de funcționare a BN-600, când nu există plutoniu în compoziția combustibilului, iar principalul izotop fisionabil este uraniul-235 (86% din fisiuni au loc cu acest izotop la pornirea unui BN pe uraniu îmbogățit), reactorul acumulează plutoniu „ușor” (izotopi ușori ai plutoniului). Acest plutoniu conține puțin din masa a 240-a și mase mai grele. Acest mod clasic de acumulare a materialului nuclear secundar (ideal) - plutoniu-239, din materialul nuclear primar (ideal) - uraniu-235, se numește conversie.

Într-un reactor de tip BN (sodiu rapid), spectrul este deplasat semnificativ către neutroni termici (intermediari), prin urmare raportul mediu al secțiunilor transversale de fisiune și captare a plutoniului-240, din care se produce plutoniul-241, este deplasat spre creștere. capta. Acest lucru duce la faptul că ponderea plutoniului-241 (și a fiicei sale americiu-241) crește de aproximativ 2 ori. Astfel, ponderea perechii plutoniu + americiu-241 în combustibilul de echilibru BN-600 crește la 8%.

Reactorul BN-600 astăzi nu este considerat un arzător cu americiu-241, deoarece producția de americiu nou în spectrul de sodiu este egală cu sau depășește consumul de americiu în același timp.

Viteza de ardere a celei de-a 241-a mase depinde direct de viteza de ardere a reactorului (trebuie să fie de cel puțin 16% din combustibil pe an) și de durata ciclului radiochimic (extern) de reprocesare a combustibilului uzat (nu mai mult de 0,5 an) - acestea sunt cerințele sovietice pentru ciclul combustibilului nuclear BN.

Pentru a atinge acești parametri, a fost necesar să se dubleze degajarea de căldură specifică a reactorului și să se creeze piroradiochimie de mare viteză. Ambele semnificații justificate teoretic în URSS s-au dovedit a fi imposibile (sau evident catastrofale).

Teoreticienii de astăzi înțeleg că, pentru a crea un ciclu închis al combustibilului nuclear la reactoarele BN-600, BN-800 și BN-1200, este necesar, pe lângă funcționarea ideală a radiochimiei de mare viteză, să se construiască arzătoare cu americiu (și curiu). .

Reactorul BREST sau SVBR permite (teoretic) să ardă în mod independent propriul americiu, în plus, să ardă până la 30% din americiu extern. Dacă astfel de reactoare ar fi început să funcționeze în anii 50, ar fi putut furniza energie nucleară o tehnologie fără deșeuri (fără activitate alfa) pentru generarea de electricitate.

Dacă astăzi oprim întreaga flotă de dispozitive de stocare plutoniu-americanium, toți cei 400 GW din lume energie nucleară, apoi arderea americiului acumulat va necesita de 2 ori puterea BREST timp de un secol.

Activitatea americiului în timpul arderii în reactoarele de arzător

Pentru a arde americiu-241 într-un flux de neutroni, trebuie să știți cum interacționează neutronii cu nucleul de americiu.

Pentru a obține o înțelegere inițială a problemei, luați în considerare graficul în secțiune transversală care a fost utilizat pentru a elabora strategia de gestionare a combustibilului uzat la ARNL în 1964 și comparați datele „vechi” cu datele din 1991.

Curba cea mai sus este secțiunea transversală totală, care în regiunea termică este aproape în întregime formată din secțiunea transversală de captare, care la o energie neutronică de 0,0253 este ~800 barn (coincide cu graficul). În același timp, secțiunea transversală de fisiune este de numai 3,14 barn (coincident cu graficul). [Valori fizice, 1991].

Vă rugăm să rețineți că secțiunea transversală termică pentru B-10 este de 3837 hambar, pentru Cd este de 2520 hambar, iar pentru Uraniu-238 este de 2,71 hambar. Americiul-241 este un absorbant eficient de neutroni termici.

Dacă începem să ardem americiu într-un reactor termic, vom obține în principal Cm-242 și alți izotopi mai grei. Astfel, activitatea alfa va crește doar.

Imaginea este complet diferită în regiunea energiilor neutronilor de 1 MeV și mai mari. Secțiunea transversală de captare este de aproximativ 0,2 hambar și secțiunea transversală de diviziune este de aproximativ 2 hambar. 9 din zece atomi de americiu-241 vor fi împărțiți în fragmente într-un spectru atât de dur.

Când energia neutronilor scade la 0,7 MeV, secțiunile transversale de fisiune și captare sunt comparate la nivelul de 0,4 barn. Aceasta înseamnă că doar jumătate din americiu se va transforma în fragmente.

Când energia neutronilor crește la 2 MeV, secțiunea transversală de captare scade la 0,1 barn, iar la 3,5 MeV, la 0,01 barn.

Când rezolvați problema de ardere, ar trebui să vă amintiți că scopul principal este acela de a scăpa de activitatea alfa. Este necesar nu numai distrugerea americiului-241, ci și asigurarea faptului că nu se formează izotopi mai periculoși din acesta.

Dacă abordăm cu strictețe soluția problemei, atunci este necesar să se realizeze o reducere radicală a activității reduse (pericol biologic). Primirea fragmentelor duce la un salt brusc în activitatea redusă a fragmentelor de fisiune de americiu, care numai după șase luni sau un an va deveni egală cu activitatea redusă a americiului.

O abordare similară ar trebui luată la arderea plutoniului. Dacă în timpul funcționării reactorului, în loc de 1 kg de masă cu o activitate specifică de 63 mCi/g, se formează 100 de grame de nuclee grele cu o activitate specifică de 6,3 Ci/g, atunci activitatea totală va crește de 10 ori, iar timpul de înjumătățire va crește de la 24.000 anii vor cădea până la 240 de ani. Este clar că activitatea pe termen lung pentru 10 generații de oameni va crește de 10 ori.

O caracteristică distinctivă a reactorului arzător este că uraniul-238 nu este încărcat în el. Astfel de reactoare pot fi reactoare termice care funcționează cu combustibil fabricat dintr-un amestec de plutoniu „ușor” cu o matrice inertă. Dar americiul este o otravă puternică cu neutroni pentru astfel de reactoare și este imposibil să arzi americiul în acest fel. Reactoarele termice pot doar „strica” plutoniul de calitate pentru arme.

Reactoarele rapide pot arde plutoniu și americiu. Pentru a face acest lucru, este necesar să se separe tot plutoniul și americiul de combustibilul uzat al reactoarelor termice și să se facă combustibil pentru BR din aceste elemente.

Nu este permis în combustibil, altul decât uraniul pur-235.

Într-o campanie, la parametrii de degajare scăzut de căldură, puteți arde până la 50% din materialul încărcat. Deoarece nu există reproducere în această opțiune, aceasta va fi rata de conversie. Dacă utilizați un lichid de răcire cu plumb și un reflector de beriliu în arzătoare și reduceți degajarea de căldură la jumătate, comparativ cu SVBR-ul submarinelor nucleare din epoca sovietică, atunci puteți obține o ardere de 75% sau mai mult într-o campanie.

Nu trebuie să uităm că o scădere a masei actinidelor nu este egală cu o scădere a activității actinidelor. Prin urmare, QC este inacceptabil pentru evaluarea arzătorului. Mult mai important pentru acest dispozitiv este un astfel de indicator precum o scădere a activității reduse a reziduului după funcționarea reactorului de incinerator sau o scădere a pericolului biologic al materialelor puse în funcțiune.

500 de tone de uraniu-235 sovietic, dacă ar exista un număr suficient de reactoare de arzător de tip SVBR, ar putea arde jumătate din americiul-241 acumulat astăzi de industria energetică nucleară mondială.

Rolul radiochimiei americiului în energia nucleară Toate proiectele CNFC sunt dezvoltate de militari, lideri de partide, șefi de stat, cu ajutorul fizicienilor nucleari. Opinia radiochimiştilor nu este luată în considerare în aceste proiecte.

Complexele radiochimice (reprocesarea combustibilului nuclear uzat din reactoare nucleare) nici măcar nu au fost construite pentru a crea CNFC (de exemplu, RIAR din perioada sovietică târzie și Proryv din Tomsk).În propagandă și publicitate BOR-60, BN-350, BN-600, BN-800, BREST-OD-300în primul rând sunt frazele cărora le este destinat acest reactor sarcina pacifista - crearea CNFC,

care va oferi omenirii energie gratuită timp de milenii. Dar în lista surselor primare, în documentația tehnică a reactorului, despre manipularea combustibilului nuclear uzat, fie nu există niciun cuvânt, fie 1-2 puncte din aproximativ 500. Niciunul dintre radiochimiști nu a susținut încă ideea CNFC.

Radiochimia plutoniului a fost interzisă în toate țările, cu excepția țărilor clubului nuclear 5 din 1964. Reprocesarea combustibilului nuclear uzat în scopuri civile a fost interzisă în SUA din 1973. În China, URSS (Rusia) și Anglia, 1 -2% din combustibilul nuclear uzat de la reactoarele civile a fost reprocesat. Franța este singura țară în care reprocesarea combustibilului nuclear uzat civil a fost efectuată la scară industrială, tot plutoniul de calitate pentru arme (inclusiv americiul) a fost ars în combustibilul reactoarelor termice.

Strategiile dominante de gestionare a combustibilului nuclear uzat la nivel mondial nu includ nicio radiochimie. Fie depozitare controlată pe termen lung, fie eliminare finală fără posibilitatea de reutilizare. Cum să faceți acest lucru și în ce moment al lumii este un subiect aprins dezbătut în negocierile internaționale și cercetarea științifică.

Soarta celor mai puternice ADM din istoria nucleară a omenirii de astăzi (ca întotdeauna) depinde de o decizie politică.

Dicţionar

Activitate redusă (termenul este folosit în NRB-99/2009 pentru a defini clasa de muncă cu surse deschise de radiații ionizante) - activitate la locul de muncă egală ca pericol biologic cu activitatea unui radionuclid cu MSA de 1000 Bq.

MSA (activitate minim semnificativă) – activitate la locul de muncă, pentru care munca nu necesită permisiunea autorităților Rostechnadzor. Această valoare este foarte diferită pentru diferiți radionuclizi și variază de la 1000 Bq pentru plutoniu-240 și americiu-243 (surse de neutroni), până la 10E+9 Bq pentru tritiu. Vezi Anexa 4 NRB-99/2009.

Această cantitate de activitate poate (dar nu este necesară), o dată în viață, să fie răspândită pe piele sau pe membranele mucoase, consumată, inhalată sau administrată intravenos fără nicio consecință asupra sănătății. 100.000 MZA este o doză letală, 4 Sv, care se acumulează în timpul unei zile de expunere la intrarea în organism. Chiar dacă radionuclidul este îndepărtat complet din organism după o astfel de expunere, 50% dintre victime vor muri în 30 de zile (fără tratament special).

Americiu, Americiu, Am, număr atomic 95, greutate atomică 243. Numit din cuvântul „America” (după locul descoperirii). G. Seaborg a dat numele ținând cont de poziția elementului 95 în „seria actinide” a sistemului periodic Mendeleev. Elementul 95 a fost plasat în mod natural sub elementul similar 63 din „seria lantanidelor”. Elementul numărul 63 - europiu - și-a primit numele în onoarea Europei, elementul numărul 95 a primit numele de americiu în onoarea Americii; Izotopul 243 Am este radioactiv și cel mai stabil (T = 7370 ani).

Americiul este al patrulea element transuraniu sintetizat (curiul, elementul #96, a fost descoperit cu câteva luni mai devreme). A fost identificat de G. T. Seaborg, A. Ghiorso, R. James și L. Morgan în 1944 ca urmare a iradierii izotopilor de plutoniu cu neutroni într-un reactor ca fiind 241 Am.

Americiul a fost, de asemenea, obținut de Seaborg prin bombardarea 234 Pu cu particule α.

Americiu / Americiu (Am)

Numărul atomic 95

Aspect: metal radioactiv alb-argintiu

Masa atomică (masă molară) 243,0614 amu (g/mol)

Raza atomică 173 pm

Densitate 13,67 g/cm³

Punct de topire 1267 K

Căldura de fuziune (10,0) kJ/mol

Punct de fierbere 2.880 K

Căldura de evaporare 238,5 kJ/mol

Volumul molar 20,8 cm³/mol

Americiul este un metal alb-argintiu, maleabil și maleabil. Cel mai mult, este similar cu metalele din familia pământurilor rare. Americiul se patează încet în aer uscat la temperatura camerei. Are două forme alotrope. În forma sa la temperatură scăzută, are o structură hexagonală dublă dens, densitate 13,67, care la 1173°C se transformă într-o structură cubică centrată pe față.

Pericol relativ pentru mediu 1.0-1.2. Conținut în scoarta terestra 0,0003%.

În 1972, au fost sintetizați primii compuși ai americiului divalent. Producția industrială de izotopi de americiu se bazează pe iradierea cu neutroni 238 U, 237 Np și 235 Pu. Pentru a obține niște izotopi de americiu, pot fi utilizați izotopi individuali ai elementului în sine. Astfel, 248 Am și 243 Am pot fi obținute prin iradierea a 241 Am și 244 Am cu radiație gamma neutronică. Izotopii de americiu cu numerele de masă 241, 245 și 246 sunt produse fiice ale izotopilor de plutoniu cu același numerele de masă. Unii izotopi de americiu se formează în timpul testării arme nucleare. Necesarul de 241 Am este de aproximativ 10 kg pe an.

Este foarte important ca fiecare dintre ionii de americiu să dea un spectru de absorbție pronunțat și caracteristic doar pentru acesta. Acest lucru face posibilă utilizarea eficientă a metodei spectrofotometrice pentru a studia procesele redox care au loc cu ionii de americiu în soluții. Și acest lucru este important nu numai pentru chimia elementelor transuraniului, ci și pentru înțelegerea mecanismului reacțiilor redox în general. Aceasta ar trebui văzută ca una dintre aplicațiile practice importante ale elementului artificial americiu.

241 Am este utilizat în diverse instrumente (detectoare de defecte, densimetre, calibre de grosime etc.) ca sursă de cuante γ moi; la fabricarea surselor de energie cu putere termică scăzută, precum și a surselor de radiații α utilizate pentru îndepărtarea sarcinilor statice; pentru a excita fluorescența cu raze X în analiză. Este important să folosiți 241 Am pentru a obține izotopul curium-242.

Cel mai longeviv izotop al americiului este 243 Am, trăiește 7400 de ani și este utilizat în prezent pentru cercetarea radiochimică și acumularea de transuranii mai îndepărtați, până la fermiu. Izotopul 241 Am are o varietate semnificativă de utilizări (timp de înjumătățire 433 ani).

Acest izotop, atunci când se descompune, emite particule α și raze γ moi (60 keV) (energia cuantelor γ dure emise de 60 Co este de câțiva MeV). Protecția împotriva radiațiilor moi de la 241 Am este relativ simplă și nemasivă: un strat de plumb este suficient. Acesta este unul dintre motivele apariției a numeroase dispozitive cu 241 Am. În special, a fost propus un design pentru un aparat translucid puțin mai mare decât o cutie de chibrituri în scopuri medicale. O sursă americană de radiații γ - o minge cu un diametru de 3-4 centimetri - este baza unui astfel de dispozitiv, care, apropo, spre deosebire de o mașină de raze X, nu necesită echipamente voluminoase de înaltă tensiune - transformatoare. , redresoare, amplificatoare etc. Sursă de radiații γ moi cu 241 Am folosită pentru studiul bolilor tiroidiene. Iodul stabil prezent în glanda tiroidă începe să emită raze X slabe atunci când este expus la razele gamma. Intensitatea sa este proporțională cu concentrația de iod la punctul examinat.

Dispozitive cu 241 Am. În special, astfel de dispozitive sunt utilizate pentru măsurarea continuă a grosimii benzii de oțel (de la 0,5 la 3 mm) și de aluminiu (până la 50 mm), precum și a foii de sticlă. Echipamentele cu 241 Am sunt folosite pentru a îndepărta încărcările electrostatice din industrie din materiale plastice, folii sintetice și hârtie. Se găsește în interiorul detectoarelor de fum (~0,26 micrograme per detector).

Un amestec de 241 Am și 9 Be este o sursă de neutroni în detectarea defectelor. 241 Am se obține acum în cantități industriale din dezintegrarea lui 241 Pu:

241 Pu → (13,2 ani, dezintegrare β) → 241 Am.

Deoarece 241 Pu este de obicei prezent în plutoniul nou extras pentru arme, 241 Am

Se acumulează în materie cu descompunerea lui 241 Pu. Din acest motiv, joacă un rol important în îmbătrânirea armelor. Plutoniul proaspăt produs pentru arme conține 0,5-1,0% 241 Pu, plutoniul din reactor are de la 5-15% la 25% 241 Pu. În câteva decenii, aproape toate 241 Pu se vor degrada în 241 Am. Energia dezintegrarii α a 241 Am și durata de viață relativ scurtă creează o radioactivitate specifică și un randament termic ridicat. Cea mai mare parte a activității α și γ a plutoniului vechi de calitate pentru arme se datorează 241 Am.

Se crede că un izotop cu viață mai scurtă (152 de ani) - 242 Am, care este caracterizat printr-o secțiune transversală foarte mare de captare a neutronilor termici - aproximativ 6000 de hambar, își va găsi, de asemenea, aplicație.

Sursele de americiu care intră în mediu sunt testele de arme nucleare, centralele nucleare și accidentele în timpul producerii și utilizării radionuclizilor. Conținutul de americiu global mediu este în continuă creștere datorită descompunerii 241 Pu.

Atunci când lucrați cu izotopi radioactivi ai americiului, este necesar să respectați regulile sanitare și standardele de siguranță împotriva radiațiilor folosind măsuri speciale de protecție în conformitate cu clasa de lucru.

În cazul unui aflux de urgență de izotopi de americiu, clătiți nazofaringele și cavitatea bucală cu apă; inhalaţii terapeutice cu soluţie de pentacină 5-10%. Lavaj gastric, laxative, clisme demachiante. Decontaminarea pielii cu săpun de rufe, soluție de pentacină 5%, „Zashchita-7” și pastă-116.