Ich leitete während der Tschernobyl-Krise ein Messlabor in Surrey und führte Ganzkörpermessungen an vielen Menschen durch, einschließlich Busladungen von Schulkindern, die aus dem allgemeinen Gebiet zurückkehrten.

Was ich entdeckte, waren hauptsächlich "U235-Spaltfragmente" (Google die Anführungszeichen), die die ungleich großen "Hälften" von 235 sind - viele Massenzahlen um 90-100, viele um 130-140. Die Menschen, die kontaminiert waren, waren im Regen gefangen oder in Pfützen gelaufen. Der Regen nahm Partikel in ihre Haare auf, die sich in der Mikrotextur der Haare selbst festsetzten. Diese lassen sich nicht leicht auswaschen und mussten ausgeschnitten werden. Die Art der Partikel deutete darauf hin, dass es sich um Rauch eines sehr intensiven Feuers handelte, das die normalerweise feuerfesten Isotope von Cer und ähnlichem verflüchtigen konnte. Wenn diese abkühlten, nahmen sie andere Nuklide auf, einschließlich I131 und Cs134 und Cs137. Nach dem Duschen und der Entfernung radioaktiver Haare wurden Ganzkörperzählungen festgestellt, bei denen eine sehr geringe Schilddrüsenaufnahme festgestellt wurde.

Später hatte ich die Möglichkeit, die Füllstände auf MSC-Filtersystemen zu zählen. Das war interessant, aber ich habe nie eine zufriedenstellende Antwort bekommen. Die Filter sind dreistufige Vorfilter, die groben Staub aus der Luft entfernen, ein feiner Filter, der den größten Teil des Restes entfernt, und ein HEPA (High Efficiency Particle Absorption). Die Hauptnuklide, die ich betrachtete, waren Jod und die Cäsien. Ich fand heraus, dass die Verhältnisse von Cs134 zu Cs137 zwischen den verschiedenen Filtern unterschiedlich waren, aber in verschiedenen Teilen desselben Filters und zwischen Filtern desselben Typs konsistent waren. Ich konnte nur schlussfolgern, dass die unterschiedlichen Partikelgrößen von Bränden unterschiedlicher Intensität in verschiedenen Teilen des Reaktors herrührten. Diese verschiedenen Teile können Brennstäbe unterschiedlichen Alters gehabt haben, die die verschiedenen Cs-Verhältnisse erklären

Ich wurde auch gebeten, die Kontaminationswerte von Kräuter- und Gewürzproben zu zählen, die von einem Freund meines Professors aus verschiedenen Ländern importiert wurden, die den radioaktiven Wolken unterschiedlich ausgesetzt waren. Insbesondere Salbei war kontaminiert, vermutlich weil die pelzigen Blätter Partikel auf ähnliche Weise wie menschliches Haar sammelten

Das Cäsium-Problem wurde als biologisch vorübergehend angesehen. Es wurde erwartet, dass alles, was absorbiert wurde, zusammen mit Kalium aus dem Körper gespült wird (Natrium hat einen spezifischen Mechanismus, um es bei Bedarf wieder zu absorbieren). Dies erwies sich als nicht korrekt und Wales hatte eine lang anhaltende Krise, da das Cäsium im Boden verblieb, im Gras wieder auftauchte und von Schafen aufgenommen wurde. Einige Betriebe durften ihre Schafe jahrelang nicht verkaufen.

Gamma-Neutronenreaktionen erfordern eine Gamma-Energie von mehr als 6 MeV - selten in Reaktoren.

Die Spaltung im Reaktor dauert bis heute an. U235 ist spontan spaltbar und Alpha-Partikel aus den Brennstäben erzeugen Neutronen, wenn sie mit Elementen mit niedrigem Z-Wert interagieren. Diese Neutronen stimulieren wiederum die Spaltung.

Die Neutronenaktivierung ist ein Problem. Goldschmuck oder Füllungen sind im Personal einer Atomanlage nicht gestattet, da der Goldquerschnitt so hoch ist. Andere Substanzen sind ebenfalls leicht zu aktivieren - Stahl enthält ausnahmslos andere Übergangsmetalle, insbesondere Kobalt. Das wird sogar in einem milden Neutronenfluss zu Co60 aktiviert. Zum Glück nicht besonders schnell.

Es gibt three-Haupteffekte:

Das first ist am einfachsten eine Partikelkontamination. Die Uranbrennstäbe wurden bei der Explosion pulverisiert und so wurden mit Uran und anderen Isotopen (Spaltprodukten in den Brennstäben) kontaminierte Staubpartikel in den Wind gestreut. Unterschätzen Sie nicht die Menge an Staub und Rauch, die freigesetzt wird. Im Kern befanden sich mehrere Tonnen hochradioaktives Material. Das macht viel Staub.

Dies ist die Ursache für die lange wandernde Staubwolke, die Detektoren in Minsk, Schweden und anderswo auslöste. Der Staub kann auf die Kleidung gelangen und durch Berührung auf die gleiche Weise übertragen werden, wie sich Verunreinigungen ausbreiten. Das Problem für die Gesundheit ist, dass jedes winzige Staubpartikel Billionen radioaktiver Atome enthält, die ständig zerfallen und Strahlung emittieren. Wenn Sie einige Partikel in Ihre Lunge bekommen, sitzen diese dort und strahlen viele Jahre lang in das umliegende Gewebe aus. Nicht gut.

Der second-Effekt beruht auf sofortiger (sofortiger) Gammastrahlung vom Kern. Dies war es, was den Lichteffekt über dem Reaktor erzeugte und warum Legasov den Hubschrauberpiloten nicht über den Kern fliegen ließ. Dies ist hauptsächlich der Grund, warum die Feuerwehrmänner und die Schichtmannschaft getötet wurden. Hier haben Sie im Grunde einen Strahl, der direkt vom dichten Kern kommt, und die immense Zerfallsrate, die dort auftritt.

Ein third-Effekt besteht darin, dass die intensive Strahlung (Gammas und Neutronen) Kerne in stabilen Atomen beeinflussen und sie aktivieren . Das heißt, es wandelt die stabilen Isotope in radioaktive Isotope um, die später zerfallen. Dies ist in den anderen Antworten gut beschrieben.

In Bezug auf die Kontamination durch radioaktive Partikel ist Uran-235 nicht sehr radioaktiv, da es eine Halbwertszeit von 703 800 000 Jahren hat. Cäsium 137, ein übliches Restprodukt aus Spaltreaktoren, hat eine Halbwertszeit von 30,17 Jahren. Dies bedeutet, dass Cäsium 137, wenn Sie die Radioaktivität als Anzahl der Zerfälle pro Zeiteinheit messen, $ 703 800 000 / 30,17 \ ca. 23 300 000 $ span> mal radioaktiver ist als die gleiche Menge von Uran.

In Bezug auf kleine Mengen an Staubpartikeln sagt uns die Avogadro-Konstante, dass ein Mol eines bestimmten Atoms oder Moleküls $ 6 \ times10 ^ {23} $ span> enthält solche Objekte. Jetzt, da wir wissen, dass Cäsium 137 eine Halbwertszeit von 30,17 Jahren hat, wissen wir, dass wenn wir ein Mol (136,9 Gramm) Cäsium 137 haben, $ 3 \ times10 ^ {23} $ span > dieser Atome werden in 30,17 Jahren zerfallen. Da 30,17 Jahre enthalten: 30,17 $ \ times365 \ times24 \ times60 \ times60 = 951 441 120 $ span> Sekunden, finden wir die durchschnittliche Anzahl von Zerfällen von einem Mol Cäsium 137 pro Sekunde während Ein Zeitraum von 30,17 Jahren, um $ 3 \ times10 ^ {23} /9.51441120\times10^8\approx 3.15 \ times10 ^ {14} $ span> zerfällt pro Sekunde. So erzeugen sehr kleine Mengen einer radioaktiven Substanz viele Zerfälle pro Sekunde.

Wenn Sie formal wissen möchten, wie genau etwas, das aus einer nicht radioaktiven Masse besteht, radioaktiv wird? Abgesehen davon, dass Sie durch eine radioaktive Substanz kontaminiert werden, können Sie auf Wikipedia nach induzierter Radioaktivität suchen. Grundsätzlich heißt es, dass der Hauptmechanismus für die induzierte Radioaktivität das Einfangen von Neutronen durch einen zuvor nicht radioaktiven Kern ist. Wenn Sie also eine nicht radioaktive Substanz neben einer radioaktiven Substanz haben, die freie Neutronen emittiert, kann die nicht radioaktive Substanz einige Neutronen fangen und radioaktiv werden, wenn es sich jetzt um ein instabiles Isotop handelt.

Es gibt eine andere Form der induzierten Radioaktivität, wenn Sie einen Kern mit einem Gammastrahl treffen, der genug Energie hat, um eines seiner Neutronen freizusetzen.Wenn das neue Isotop mit einem Neutron weniger nicht stabil ist, haben Sie Radioaktivität induziert.

Ich kann mir auch vorstellen, dass radioaktive Partikel wie die von U-235 an der Kleidung haften bleiben oder Wasser verunreinigen können.Aber auch dies scheint nicht so plausibel. Gibt es wirklich so viel U-235 in einem Kernreaktor, dass Staubpartikel in dieser Hinsicht ein erhebliches Problem darstellen?

Ja, es gibt wirklich so viel radioaktives Material im Reaktor.Das Problem ist jedoch nicht das Uran.Wenn der Reaktor seinen Betrieb aufnimmt, entstehen Zerfallsprodukte, die viel "heißer" als das Uran sind.Sie sind so radioaktiv, dass selbst mikroskopische Mengen gefährlich sind.

Andere Materialien können radioaktiv werden, jedoch nur unter intensiver Strahlung (z. B. im Inneren eines Reaktors).Die gezeigte "Ansteckung" beruht nicht auf induzierter Strahlung, sondern auf der Übertragung von Partikeln, die heiße Zerfallsprodukte enthalten, aus dem Reaktorkern

Kleidung, Wasser, Boden usw. werden radioaktiv, weil sie mit Spaltprodukten wie Cäsium-137, Jod-131 usw. kontaminiert werden.