7. RADIOEKOLOGIE.

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Veličiny a jednotky v radiobiologii
Advertisements

Test z radiační ochrany v nukleární medicíně
VY_32_INOVACE_18 - JADRNÁ ENERGIE
Diagnostické metody Radiační zkušební metody Radiometrie Radiografie
Využití multimediálních nástrojů pro rozvoj klíčových kompetencí žáků ZŠ Brodek u Konice reg. č.: CZ.1.07/1.1.04/ Předmět : Fyzika Ročník : 9.
Hloubka průniku pozitronů
Jaderný reaktor a jaderná elektrárna
Jaderný reaktor Aktivní zóna – část reaktoru, kde probíhá řetězová reakce. Jako palivo slouží tyče s uranovými tabletami Moderátor – slouží jako tzv. zpomalovač.
CHEMIE
Jaderná energie.
Atomová a jaderná fyzika
Úvod do fyziky ionizujícího záření Doc. Ing. J. Heřmanská,CSc.
Vybrané kapitoly z obecné a teoretické fyziky
Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost 1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, Kladno,
Vlastnosti atomových jader
Rozpadový zákon, rozpadová konstanta, poločas rozpadu Aleš Bílík, 4.C.
Speciální vzdělávací potřeby Klíčová slova Druh učebního materiálu
JADERNÁ ELEKTRÁRNA.
Jaderné záření Iveta Neradová Jan Voříšek Michaela Belková
ZKOUMÁ VYUŽITÍ ENERGIE ATOMŮ
REFERÁT na ZÁŘENÍ Kristina Kuboková 4.C.
Radioaktivita Obecný úvod.
RADIOAKTIVNÍ ZÁŘENÍ Fotoelektrický jev byl poprvé popsán v roce 1887 Heinrichem Hertzem. Pozoroval z pohledu tehdejší fyziky nevysvětlitelné chování elektromagnetického.
Jaderná energie Atomová jádra Jaderné reakce Radioaktivita
Jaderná fyzika a stavba hmoty
Jaderná energie Martin Balouch, Adam Vajdík.
Jana Brabencová, Martin Brdek, Michal Jirovský, Filip Pertlík
Radioaktivita,radioaktivní rozpad
8.5 Radioaktivita a ochrana před zářením
Jaderná energie Radioaktivita.
Radioaktivita.
Jaderná energie.
RADIOAKTIVITA. Radioaktivitou nazýváme vlastnost některých atomových jader samovolně se štěpit a vysílat (vyzařovat) tak záření nebo částice a tím se.
22. JADERNÁ FYZIKA.
Jaderná energie.
1 Škola: Chomutovské soukromé gymnázium Číslo projektu:CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu:Moderní škola Název materiálu:VY_32_INOVACE_FYZIKA1_11 Tematická.
Elektronický materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK CZ.1.07/1.1.24/ Zvyšování kvality vzdělávání v Moravskoslezském kraji Střední průmyslová.
Elektronická učebnice - II
VY_32_INOVACE_16 - JADERNÁ ENERGIE - VYUŽITÍ
Nové modulové výukové a inovativní programy - zvýšení kvality ve vzdělávání Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem.
Jaderná fyzika 1 Yveta Ančincová.
Jaderná energie při chem. reakcích změny v elektronových obalech za určitých podmínek mohou změnám podléhat i jádra atomů nestabilní jádra atomů některých.
Kolik atomů obsahuje 5 mg uhlíku 11C ?
Ionizující záření v medicíně
Atomy Každé těleso je tvořeno malými, které se nedají dělit, nazýváme je atomy Látky jednoduché nazíváme prvky Látky složené nazýváme sloučeniny Při spojování.
Záření alfa a beta Vznikají při radioaktivním rozpadu některých jader.
Neseďte u toho komplu tolik !
Původ Vesmíru Kde se vzala hmota? Proč jme zde? Kam směřujeme?
Ionizujíc í z á řen í MUDr. Rastislav Maďar, PhD..
MUDr. Michal Jurajda ÚPF Lékařská fakulta Masarykovy Univerzity v Brně
Jaderné reakce (Učebnice strana 133 – 135) Jádra některých nuklidů jsou nestabilní a bez vnějšího zásahu se samovolně přeměňují za současného vysílání.
Radioaktivita. Struktura prezentace otázky na úvod výklad příklad/praktická aplikace otázky k zopakování shrnutí.
NÁZEV ŠKOLY: 2. ZÁKLADNÍ ŠKOLA, RAKOVNÍK, HUSOVO NÁMĚSTÍ 3
Název školy Základní škola Šumvald, okres Olomouc Číslo projektu
Jaderné reakce Při jaderných reakcích se mohou přeměňovat jádra jednoho nuklidu na jádra jiných nuklidů. Přitom zůstává elektrický náboj i počet nukleonů.
Atomová jádra, radioaktivita
Časový průběh radioaktivní přeměny
AUTOR: Jiří Toman NÁZEV: VY_32_INOVACE_24_08 Jaderná energie-test
Atomová jádra, radioaktivita
Atomová jádra, radioaktivita
Radioaktivita.
Radioaktivní záření, detekce a jeho vlastnosti
RADIOAKTIVITA Tato práce je šířena pod licencí CC BY-SA 3.0. Odkazy a citace jsou platné k datu vytvoření této práce. VY_32_INOVACE_17_32.
NÁZEV ŠKOLY: Základní škola T. G. Masaryka, Bojkovice, okres Uherské Hradiště AUTOR: Ing. Renata Kremlicová NÁZEV: Radioaktivita TÉMATICKÝ CELEK: Energie.
Stavba atomu.
Veličiny a jednotky v radiobiologii
Radioaktivita radioaktivita je samovolná schopnost některých druhů atomových jader přeměňovat se na jádra stálejší a emitovat přitom tzv. radioaktivní.
Stavba atomového jádra
NÁZEV ŠKOLY: Masarykova základní škola a mateřská škola Melč, okres Opava, příspěvková organizace ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.4.00/ AUTOR: Mgr. Tomáš.
Radioaktivita.
Transkript prezentace:

7. RADIOEKOLOGIE

7.1. RADIOAKTIVITA

Typy radioaktivního záření alfa = 2 protony + 2 neutrony - malá pronikavost - velká ionizační schopnost beta = elektrony vysílané z jádra - střední pronikavost - střední ionizační schopnost gama = krátkovlnné elektromagnetické záření - velká pronikavost - malá ionizační schopnost

TYPY ZÁŘENÍ

Základní pojmy Radioaktivita = schopnost některých atomových jader se samovolně přeměnit (rozpadat) Ionizující záření = záření, které způsobuje při průchodu látkou ionizaci, tj. přeměnu neutrálních atomů na elektricky nabité částice (ionty) Radioizotop = nestabilní, samovolně se přeměňující izotop chemického prvku (Izotopy = atomy jednoho prvku, lišící se nukleonovým číslem – mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů)

Charakteristika zářiče Aktivita radionuklidu = počet radioaktivních přeměn jednotlivého radionuklidu za jednotku času jednotkou 1 Becquerel /Bq/ 1 Bq = s-1 používána pro popis radioaktivity ploch a těles s obsahem radionuklidů (tj. zářičů) - plošná aktivita měrná hmotnostní aktivita měrná objemová aktivity

Charakteristika zářiče Poločas rozpadu = doba, za kterou se rozpadne polovina původního množství atomů u jednotlivých radionuklidů se liší v rozsahu mnoha řádů: miliardy let zlomky sekundy

Charakteristika přijaté dávky Dávka = střední energie sdělená ionizujícím zářením látce, vztažená na hmotnost látky jednotkou 1 Gray /Gy/ 1 Gy = J/kg

Charakteristika přijaté dávky Dávkový ekvivalent: vychází z přijaté dávky modifikuje tuto hodnotu tak, aby co nejvíce odpovídala pravděpodobnosti biologického účinku vyjadřuje míru nebezpečnosti přijatého záření pro člověka jednotkou 1 Sievert /Sv/ 1 Sv = J/kg

7.2. RADIAČNÍ OCHRANA

Zásady radiační ochrany Mezinárodní komise pro radiologickou ochranu (ICRP – International Commission on Radiological Protection) žádná praxe nesmí být přijata, pokud její zavedení nepovede k pozitivnímu přinosu, prokazatelně převyšujícímu negativní důsledky veškeré ozáření musí být udržováno na tak nízké úrovni, jak je to rozumně dosažitelné z ekonomických a sociálních hledisek (tzv. princip ALARA) dávkový ekvivalent pro jednotlivce nesmí překročit stanovené limity

ORIENTAČNÍ SCHEMA CITLIVOSTI RŮZNÝCH DRUHŮ NA OZÁŘENÍ (řádové hodnoty dávkového ekvivalentu, který přežije polovina ozářených jedinců) [Sv] 10000 2000 virus tabákové mozaiky měňavka, vosa 1000 1000 200 hlemýžď 100 40 bakterie 15 pstruh 10 8 krysa 5,6 myš 3 člověk 2,4 koza 1

ENDOKRINNÍ SOUSTAVA ES

ŠTÍTNÁ ŽLÁZA ES hormony: tyroxin a trijodtyronin regulace růstu a vývoje

ORIENTAČNÍ SCHÉMA POROVNÁNÍ POTENCIÁLNÍCH DÁVEK A LIMITŮ RADIAČNÍ OCHRANY LIMITY [Sv] POTENCIÁLNÍ DÁVKY 101 > 3 Sv akutní nemoc z ozáření 100 > 500 mSv/rok lékařsky zjistitelné účinky záření 10-1 dávkový limit pro pracovníky se zářením 50 mSv/rok 10-2 7-8 mSv CT vyšetření hrudníku „typické“ přírodní pozadí 2,5 mSv/rok dávkový limit pro obyvatelstvo 1 mSv/rok 10-3 500 mSv RTG snímek plic limit pro uvolnění do ŽP se souhlasem SÚJB dávka, která nebude u úložišť RAO překročena 250 mSv/rok 250 mSv/rok 10-4 úroveň „zanedbatelné dávky“ současný příspěvek od všech jaderných zařízení 10-5 10 mSv/rok Obr. 2

PŘÍSPĚVKY OZÁŘENÍ

LIŠEJNÍK – SOB - ČLOVĚK

7.3. JADERNĚ PALIVOVÝ CYKLUS

JADERNĚ PALIVOVÝ CYKLUS těžba a zpracování uranové rudy obohacování uranu a výroba paliva jaderná elektrárna zpracování a ukládání odpadů

URANOVÝ PRŮMYSL

STRÁŽ POD RALSKEM hornická těžba Stráž pod Ralskem chemická těžba

CHEMICKÁ TĚŽBA vyluhovací pole chemická stanice

CHEMICKÁ ÚPRAVNA odkaliště chemická úpravna

HORNICKÁ TĚŽBA URANU HLUBINNÝ DŮL CHEMICKÁ ÚPRAVNA ODKALIŠTĚ povrch loužení kyselinou sírovou, separace uranu vyloužená ruda odpad ruda povrch nepropustná vrstva uranonosná vrstva

HORNICKÁ TĚŽBA URANU HLUBINNÝ DŮL CHEMICKÁ ÚPRAVNA ODKALIŠTĚ 99 % původní radioaktivity loužení kyselinou sírovou, separace uranu ruda vyloužená ruda nepropustná vrstva uranonosná vrstva

Odkalistě

Rekultivační vrstvy biologicky oživitelná vrstva 0,2 m krycí vrstva z inertního materiálu 0,5-0,8m drenážní vrstva-kamenivo 0,2 m izolační prvek- minerální těsnění 3 x 0,2 m, nebo bentonitové rohože upravené podloží, svahy a převarované pláže odkaliště (Dokumentace EIA)

Využití pneumatik

CHEMICKÁ TĚŽBA URANU roztok kyseliny sírové CHEMICKÁ STANICE (separace uranu) povrch nepropustná vrstva uranonosná vrstva

CHEMICKÁ TĚŽBA - kontaminace roztok kyseliny sírové CHEMICKÁ STANICE (separace uranu) povrch kontaminace okolí nepropustná vrstva uranonosná vrstva

KONTAMINACE VODOTEČÍ

KONTAMINACE VODOTEČÍ

JADERNÁ ELEKTRÁRNA

OKOLÍ JE TEMELÍN

JE TEMELÍN

SCHEMA JE

JADERNÉ PALIVO

ŘÍZENÁ ŠTĚPNÁ REAKCE

NAKLÁDÁNÍ S ODPADY

TŘÍDĚNÍ RADIOAKTIVNÍCH ODPADŮ TŘÍDĚNÍ PODLE RŮZNÝCH HLEDISEK PRAKTICKÉ TŘÍDĚNÍ PODLE EVROPSKÉ KOMISE a PEVNÉ RADIOAKTIVNÍ ODPADY Skupenství: plynné, kapalné, pevné jaderná energetika b Původce 1 přechodné - do 5 let uvolnitelné do prostředí institucionální odpady c Složení: radionuklidové + chemické 2.1 krátkodobé T1/2<30 roků d Aktivita: velmi nízko nízko středně vysoce aktivní nízko a středně aktivní (nízká produkce tepla) 2 dlouhodobé T1/2>30 roků e krátkodobé 2.2 Poločas rozpadu dlouhodobé nízká 3 vysoce aktivní (vysoká produkce tepla) f Produkce tepla vysoká Obr. 1

STRATEGIE Z HLEDISKA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ZÁKLADNÍ SCHEMA KONCEPCE NAKLÁDÁNÍ S RADIOAKTIVNÍMI ODPADY Řízené uvolňování skladování u původců do dosažení uvolňovací úrovně uvolnění do životního prostředí přechodné úprava u původců úložiště Bratrství institucionální lékařství, průmysl sběrné a zpracovatelské středisko úložiště Richard nízko a středně aktivní KATEGORIE ODPADŮ z jaderné energetiky úprava v JE Dukovany JE Temelín úložiště Dukovany vysoce aktivní odpady úprava a skladování u původců vysoce aktivní a vyhořelé jaderné palivo STRATEGIE Z HLEDISKA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ Dlouhodobá izolace hlubinné úložiště sklad VJP JE Dukovany JE Temelín vyhořelé jaderné palivo umístění u reaktorů možnosti využití v budoucnosti přepracování VJP zbylé odpady energetické využití transmutace VJP Obr. 11

UMÍSTĚNÍ HLAVNÍCH LOKALIT SOUVISEJÍCÍCH S KONCEPCÍ NAKLÁDANÍ RAO A VJP JE Dukovany JE Temelín Skalka Hostim Řež Richard Bratrství UMÍSTĚNÍ HLAVNÍCH LOKALIT SOUVISEJÍCÍCH S KONCEPCÍ NAKLÁDANÍ RAO A VJP Vysvětlivky: NÍZKO A STŘEDNĚ AKTIVNÍ ODPADY VYHOŘELÉ JADERNÉ PALIVO úložiště - v provozu jaderný reaktor - experimentální - uzavřené - energetika sklad VJP - v provozu - v přípravě - záložní lokalita

SKLAD VYHOŘELÉHO PALIVA

SKLAD VYHOŘELÉHO PALIVA

SCHÉMA MULTIBARIÉROVÉHO SYSTÉMU HLUBINNÉHO ÚLOŽIŠTĚ Bariéry, které by musely radionuklidy překonat, aby se dostaly do životního prostředí Horninové prostředí (min. 500 m pod zemí) 5 Zásypové materiály (silná sorbční schopnost) 4 Úložný kontejner (hermetický, ušlechtilá ocel silné stěny) 3 Povlak palivových kazet (zirkonium) – vysoká korozní odolnost 2 Vlastní chemická forma odpadu (keramický nebo kovový materiál) 1 5 1,2 4 Obr. 10

OZÁŘENÍ ZE SKLADU PALIVA

ULOŽIŠTĚ BRATRSTVÍ

ÚLOŽIŠTĚ BRATRSTVÍ Foto 4: Nadzemní část úložiště Bratrství pro institucionální RAO Foto 5: Úložiště RAO Bratrství, (detail – chodba pro obsluhu a manipulaci s RAO) Foto 6: Úložiště RAO Bratrství, (detail – úložné prostory se sudy s RAO) obr. 7

ULOŽIŠTĚ RICHARD

ÚLOŽIŠTĚ RICHARD Foto 1: Nadzemní část úložiště Richard pro institucionální RAO Foto 2: Úložiště RAO Richard (detail – chodba pro obsluhu a manipulaci s RAO Foto 3: Úložiště RAO Richard (detail – úložiště prostory se sudy RAO obr. 6

ULOŽIŠTĚ DUKOVANY

ÚLOŽIŠTĚ DUKOVANY Foto 7: Úložiště RAO v areálu jaderné elektrárny Dukovany Foto 8: Úložiště RAO Dukovany – zakládací jímky Foto 9: Úložiště RAO v areálu jaderné elektrárny Dukovany (detail odkryté části – vyplňování volných prostor jímek se sudy s RAO betonem) obr. 8

Případová studie ČERNOBYL

ČERNOBYL

ČERNOBYL Plán 25.4.1986 bylo zahájeno plánované odstavení 4. bloku před odstavením měl být proveden běžný experiment měl ověřit, jestli elektrický generátor po rychlém ostavení páry bude schopen při svém setrvačném doběhu ještě zhruba 40 sekund napájet čerpadla havarijního chlazení

ČERNOBYL Průběh experimentu: 25.4. v 1hod – začalo snižování výkonu reaktoru

ČERNOBYL Průběh experimentu: 25.4. v 1hod – začalo snižování výkonu reaktoru v 13 h – energetický dispečink přerušil experiment

ČERNOBYL Průběh experimentu: 25.4. v 1hod – začalo snižování výkonu reaktoru v 13 h – energetický dispečink přerušil experiment v 23 h – pokračování experimentu – ale jinou nepřipravenou směnou

ČERNOBYL Průběh experimentu: 25.4. v 1hod – začalo snižování výkonu reaktoru v 13 h – energetický dispečink přerušil experiment v 23 h – pokračování experimentu – ale jinou nepřipravenou směnou v 23:10 – chyba operátora, prudké snížení výkonu, reaktor v nestabilním stavu – měl být okamžitě odstaven, ale bylo rozhodnuto pokračovat za každou cenu

ČERNOBYL Průběh experimentu: 25.4. v 1hod – začalo snižování výkonu reaktoru v 13 h – energetický dispečink přerušil experiment v 23 h – pokračování experimentu – ale jinou nepřipravenou směnou v 23:10 – chyba operátora, prudké snížení výkonu, reaktor v nestabilním stavu – měl být okamžitě odstaven, ale bylo rozhodnuto pokračovat za každou cenu vytáhli z aktivní zóny tolik regulačních tyčí, že nezbyla rezerva na manipulaci – v tomto stavu je provoz zakázán – operátoři ale pokračovali dál

ČERNOBYL vznikly problémy s udržení tlaku páry, v této situaci by zasáhly automatické havarijní systémy, operátoři je však zlikvidovali

ČERNOBYL vznikly problémy s udržení tlaku páry, v této situaci by zasáhly automatické havarijní systémy, operátoři je však zlikvidovali 26.4. v 01:22 si nechali operátoři počítačem vypsat stav reaktoru. Viděli, že počet regulačních tyčí odpovídá necelé polovině povolené hodnoty – měli okamžitě reaktor odstavit – opět se rozhodli pokračovat dál

ČERNOBYL vznikly problémy s udržení tlaku páry, v této situaci by zasáhly automatické havarijní systémy, operátoři je však zlikvidovali 26.4. v 01:22 si nechali operátoři počítačem vypsat stav reaktoru. Viděli, že počet regulačních tyčí odpovídá necelé polovině povolené hodnoty – měli okamžitě reaktor odstavit – opět se rozhodli pokračovat dál v 01:23 se dopustili poslední osudové chyby. Zablokovali havarijní signál, který by po uzavření přívodu páry automaticky odstavil reaktor (v rozporu s plánem chtěli mít možnost experiment opakovat)

ČERNOBYL vznikly problémy s udržení tlaku páry, v této situaci by zasáhly automatické havarijní systémy, operátoři je však zlikvidovali 26.4. v 01:22 si nechali operátoři počítačem vypsat stav reaktoru. Viděli, že počet regulačních tyčí odpovídá necelé polovině povolené hodnoty – měli okamžitě reaktor odstavit – opět se rozhodli pokračovat dál v 01:23 se dopustili poslední osudové chyby. Zablokovali havarijní signál, který by po uzavření přívodu páry automaticky odstavil reaktor (v rozporu s plánem chtěli mít možnost experiment opakovat) reaktor pracoval v nestabilním stavu a katastrofa se neodvratně blížila – v reaktoru rychle rostla teplota a tlak páry

ČERNOBYL v 01:23:40 se operátoři pokusili zasunout regulační tyče – ty však byly téměř všechny vytaženy z aktivní zóny

ČERNOBYL v 01:23:40 se operátoři pokusili zasunout regulační tyče – ty však byly téměř všechny vytaženy z aktivní zóny v 01:23:44 došlo krátce po sobě ke dvěma mohutným výbuchům, reaktor byl přetlakován tak, že pára při první explozi zvedla horní betonovou desku o váze 1000 t

ČERNOBYL v 01:23:40 se operátoři pokusili zasunout regulační tyče – ty však byly téměř všechny vytaženy z aktivní zóny v 01:23:44 došlo krátce po sobě ke dvěma mohutným výbuchům, reaktor byl přetlakován tak, že pára při první explozi zvedla horní betonovou desku o váze 1000 t do reaktoru vnikl vzduch, reakcí vodní páry s rozžhaveným grafitem vznikl vodík, který explodoval a rozmetal do okolí část aktivní zóny (uvolnily se asi 4 % radioaktivity)

ČERNOBYL v 01:23:40 se operátoři pokusili zasunout regulační tyče – ty však byly téměř všechny vytaženy z aktivní zóny v 01:23:44 došlo krátce po sobě ke dvěma mohutným výbuchům, reaktor byl přetlakován tak, že pára při první explozi zvedla horní betonovou desku o váze 1000 t do reaktoru vnikl vzduch, reakcí vodní páry s rozžhaveným grafitem vznikl vodík, který explodoval a rozmetal do okolí část aktivní zóny (uvolnily se asi 4 % radioaktivity) v 02:20 byl požár lokalizován a za další 3 hodiny uhašen (za cenu života 31 hasičů)