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日本核电危机中向外泄漏的污染物会是什么? 精选

已有 11585 次阅读 2011-3-17 10:38 |系统分类:观点评述| 同位素, 污染物, 日本核电

     这次日本地震引发的核电站危机让人始料未及,刚从网上看到报道,为防止反应堆熔化产生核泄漏,日本工作人员在向福岛核电站的过热反应堆注水。地震使反应堆的冷却系统失灵,福岛核电站的多个反应堆已先后发生氢气引发的爆炸。

 

      90年代在密苏里大学的核反应堆学习和工作了7年,负责过研究所的放射同位素制备和辐照工作,所有非燃料物质的入堆和出堆均须通过我的办公室,因此对于核反应堆的结构和运行还算知道一些。在没有做深入调查研究之前,凭“经验主义”我在此做点推测。反应堆的硬件结构并不复杂,就是由燃料棒(堆芯)、控制棒(中子吸收装置)、中子反射层、冷却系统(轻水或重水)组成。事故发生时冷却系统停止工作,引起反应堆燃料棒(主要含铀-235)以及乏燃料(用过的燃料棒)处于持续高温或空烧熔毁状态。如果是这样的话,那么核泄漏也就可以预见了。核裂变产物有很多种,但在高温下能向往泄漏的多半是气体状态的碘-129、碘-131、碘-133、溴-87、氪-87、氪-88、氙-133、氙-135和氙-138等以及化学性质比较活泼的铯(-137)等物质。这些物质通过气体、水汽、烟雾等方式向外界扩散,按我的估计“走”得比较远的应该是像-131(半衰期为8天作用)、-137(~30年)等少数同位素,绝大部分高放射剂量的同位素由于理化性质的限制不会穿越核电站防护设施向自然界扩散,而漂洋过海到中国来的话可能性就更低了。在堆芯处于高温条件下如何冷却是控制整个局面的首要条件,估计(也但愿)这方面日方能有办法做得到。



解析日本大地震
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IP: 76.247.180.*   | 赞 +1 [11]齐霁   2011-3-18 08:31
这么说,问题更严重了。看直升机洒水,如同杯水车薪,真让人急。
IP: 76.247.180.*   | 赞 +1 [10]齐霁   2011-3-18 05:08
据这两天的科普,堆芯熔化是由于堆内已经存在的放射性物质产生热,而散热机制受到破坏不能及时带走热量。核裂变反应本身应该已经停止---这样看来似乎主要热源已经没有了,只要等到反应堆温度降下去(不发生爆炸)就好。这种情况,大概要等多久才能确定安全了---或说,反应堆爆炸那种最坏的情况不会发生了?
回复  我的理解是原子的核裂变还是会继续,不论堆芯的物理形态如何。也就是讲热源不会消失。但燃料棒的设计是有使用周期的,也就是说,反应堆的产热肯定在逐步下降,但局部温度是否下降,还得看冷却措施。基本感觉是越往后出现突发性危险情况的概率越低。
2011-3-18 06:021 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 124.17.101.*   | 赞 +1 [9]何红伟   2011-3-17 14:39
相当及时
IP: 116.235.183.*   | 赞 +1 [8]周华   2011-3-17 14:19
除了大气污染也要注意海水污染,不知当地用海水冷却究竟采用什么方式,要是把放射物质带入海水,然后再随洋流循环也会造成环境灾难。
回复  估计情况比这个更复杂些,不知道燃料棒的状况 - 是比较新(产热高、射线强)还是快烧到头了;也不知道各堆芯温度高到什么状况 - 是否还能加水冷却还是需要别的措施。
2011-3-18 02:251 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 158.182.116.*   | 赞 +1 [7]林树海   2011-3-17 12:54
转帖一句经典的话:脚盆还没沉,拆那先烂透了、散架了。
http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=388127&do=blog&id=423380
IP: 117.136.0.*   | 赞 +1 [6]陈辉   2011-3-17 12:39
核裂变产物有很多种,但在高温下能向往泄漏的多半是气体状态的碘-129、碘-131、碘-133、溴-87、氪-87、氪-88、氙-133、氙-135和氙-138等以及化学性质比较活泼的铯(铯-137)等物质.
==============
这些都是放射性元素同位素吗?
半衰期分别为多少?
回复  它们都是放射性的,半衰期短则几天,长则很多万年,上网可以查得到。但从裂变产物的丰度(含量)上讲大多很小,少数会有长期影响。
2011-3-18 02:191 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 58.63.12.*   | 赞 +1 [5]廖宝剑   2011-3-17 12:10
贾老师,怎么还做过这个方面的东西?通才啊
回复  知道一些,还没完全忘光。
研究生专业是学放射药学的
2011-3-18 02:201 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 72.43.123.*   | 赞 +1 [4]孔晓飞   2011-3-17 12:09
不知道是该骂谁啊,是“砖家”太多呢还是民众的素质问题?
回复  一说核就恐惧,人之常情啊。
2011-3-18 02:271 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 99.108.29.*   | 赞 +1 [3]吕海涛   2011-3-17 11:36
贾老师比较专业,内行看门道,外行看热闹。

看到网上报道,放射云风流向转向太平洋,大大缓解了东京的压力。但是太平洋的对面或许会收到影响,前提是如果堆芯完全融化的话,相关报道是这么写的。
回复  即便堆芯融化但只要反应堆没有大的结构性破坏也不至于。
2011-3-18 02:271 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 115.155.118.*   | 赞 +1 [2]郭强   2011-3-17 11:21
要是控制不好,危害可就大了。
IP: 136.186.19.*   | 赞 +1 [1]武京治   2011-3-17 10:55
贾老师出来说话非常关键。

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