Κεφάλαιο2ο Πυρηνική Τεχνολογία - ΣΕΜΦΕ Παρουσίαση2.11 1 Περιεχόµενα Παρουσίασης 2.11 1. Αρχή Λειτουργίας των ΠΑΙ : Η Σχάση 2. Πυρηνική Ηλεκτροπαραγωγή ΠΗΣ 3. Πυρηνικά Υλικά και Τύποι ΠΑΙ 4. Σύγχρονοι ΠΑΙ 5. Ο Κύκλος του Πυρηνικού Καυσίµου 6. ιαστασιολόγηση, Παραγωγή Ενέργειας και Λειτουργία ενός ΠΑΙ 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 2 1. 1
Περιεχόµενα Παρουσίασης 2.11 7. Ραδιοπεριβαλλοντικές Επιπτώσεις από τη Λειτουργία των ΠΑΙ 8. Πυρηνικά Ατυχήµατα 9. Εξέλιξη των ΠΑΙ 10. ΠΑΙ 4ης Γενιάς 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 3 Κεφάλαιο2ο Εισαγωγή στην Πυρηνική Τεχνολογία 7. Ραδιοπεριβαλλοντικές Επιπτώσεις από τη Λειτουργία των ΠΑΙ 4 1. 2
Ραδιοπεριβαλλοντική Ανάλυση 7.1 Οι Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες και Συνέπειές τους στο Οικοσύστηµα 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 5 ιάσπαση Πυρήνα 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 6 1. 3
Οι Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες και Συνέπειές τους στο Οικοσύστηµα I. Ορισµοί και Μονάδες 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 7 ιασπάσεις των Πυρήνων Οι διασπάσεις α ή β ενδεχοµένως συνοδεύονται από ακτινοβολία γ (φωτόνια) dn = λ N( t) dt όπου N(t) οι πυρήνες Α τη στιγµή t και λ η σταθερά διασπάσεως (s -1 ) 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 8 1. 4
Νόµος των Ραδιενεργών ιασπάσεων των Πυρήνων λ= N( t) = N ln(2) T 1 2 = 0 e λ t 0.693 T 1 2 Τ 1/2 : ο χρόνος ηµιζωής (s) 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 9 Ραδιενέργεια R( t) λ λ λ t = N( t) = N0e = 0 R e λ t Μονάδες Μέτρησης της Ραδιενέργειας : s -1 ή Bq 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 10 1. 5
Η Εννοια του Χρόνου Ηµιζωής 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 11 Ραδιενεργά Ισότοπα στη Φύση Φυσική Ραδιενέργεια Τα ισότοπα των ραδιενεργών σειρών : του Ουρανίου ( 92 U 238 ) του Θορίου ( 90 Th 232 ) του Ακτινίου ( 92 U 235 ) Το Κ 40 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 12 1. 6
Τα Ισότοπα της Ραδιενεργού Σειράς του U 238 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 13 Τεχνητά Ραδιενεργά Ισότοπα Παράγονται στους Πυρηνικούς Αντιδραστήρες (ισχύος ή πειραµατικούς) είτε ως προϊόντα των σχάσεων και των συνακόλουθων διασπάσεων των πυρήνων, είτε µετά από ενσωµατώσεις νετρονίων σε πυρήνες. Παράγονται σε επιταχυντές µετά από αντιδράσεις πυρήνων µε φορτισµένα σωµατίδια. Ορισµένα από αυτά χρησιµοποιούνται στις ειρηνικές εφαρµογές της ΠΤ στη βιοµηχανία ή στη βιοϊατρική τεχνολογία. 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 14 1. 7
Οι Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες και η ιαπερατότητά τους 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 15 Θωράκιση από τις Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες I = I 0 e µ x 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 16 1. 8
Επιπτώσεις από τις Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες : Μονάδες Μέτρησης 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 17 Οι Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες και Συνέπειές τους στο Οικοσύστηµα II. Η Ακτινοβόληση του Ανθρώπινου Σώµατος 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 18 1. 9
Εξωτερική Ακτινοβόληση Από την κοσµική ακτινοβολία Από έκθεση σε ραδιενεργό νέφος Από έκθεση σε πηγές ραδιενέργειας µέσα ή έξω από θωρακίσεις Από φυσικά ραδιοϊσότοπα που βρίσκονται στο έδαφος ή τεχνητά ραδιοϊσότοπα που έχουν πέσει στο έδαφος (ραδιενεργός εναπόθεση - fallout). 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 19 Εσωτερική Ακτινοβόληση Εξαιτίας της εισπνοής ραδιενεργών ισοτόπων Εξαιτίας της κατάποσης ραδιενεργών ισοτόπων Εξαιτίας της θεραπείας µε ραδιοφάρµακα 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 20 1. 10
Κατανοµή της Ετήσιας όσης Ραδιενεργού Ακτινοβολίας (2mSv) Επαγγελµατική Εκθεση 0.3% Ραδιενεργός Εναπόθεση 0.3% Κύκλος Πυρην. Καυσ. 0.1% 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 21 Τυπικές Τιµές της Ετήσιας Εκθεσης σε Κίνδυνο των Ευρωπαίων από ιάφορες Πηγές 22 1. 11
Οι Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες και Συνέπειές τους στο Οικοσύστηµα III. Ραδιοβιολογικά Αποτελέσµατα από την Ακτινοβόληση του Ανθρώπινου Σώµατος 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 23 Πιθανές Συνέπειες από την Εκθεση σε Ακτινοβολίες 24 1. 12
Οργανα του Ανθρώπινου Σώµατος ευαίσθητα στις Ακτινοβολίες 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 25 Συνέπειες από την Εκθεση σε Ακτινοβολίες 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 26 1. 13
Ραδιοπεριβαλλοντική Ανάλυση 7.2 Οι Ενδεχόµενες ιαφυγές από ένα ΠΑΙ και η Συνακόλουθη Ραδιο-οικολογική Μετανάστευση 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 27 ιακίνηση των Ραδιοϊσοτόπων στο Οικοσύστηµα 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 28 1. 14
Ενδεχόµενες Ραδιο- Oικολογικές Επιπτώσεις από ιαφυγές σε ΠΑΙ 29 Τα Κυριότερα (Αέρια) Ραδιοϊσότοπα που ενδέχεται να διαφύγουν από ΠΑΙ υπό ΚΣ Ισότοπο Χρόνος Ηµιζωής Xe-131m Kr-81 Xe-135 11.84 d 210,000 yr 9.11 h 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 30 1. 15
Τα Σηµαντικότερα Ραδιοϊσότοπα που ενδέχεται να διαφύγουν από ΠΑΙ σε Περίπτωση Ατυχήµατος Ισότοπο Τ 1/2 Cs-137 30.17 yr Mn-54 312.7 d Ce-141 32.5 d Zr-95 64.02 yr Ce-144 284.3 d Ru-103 39.35 d Np-239 2.35 d Ru-106 368.2 d Pu-239 24,131 yr Sb-125 2.77 yr Pu-241 14,400 yr I-131 8.04 days Am-241 432,200 yr Cs-134m 2.06 yr Ag-110m 249,85 d 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 31 Τα Κυριότερα Ισότοπα ως προς την Τροφική Αλυσίδα Ισότοπο Sr-90 I-131 Cs-137 Τ 1/2 28 y 8 d 30 y Παρατηρήσεις Συγκεντρώνεται στο γάλα µέσω της χορτοζωοτροφής. Συγγενές προς το ασβέστιο, εγκαθίσταται στα οστά. Υψηλή ραδιοτοξικότητα. Συγκεντρώνεται στο γάλα µέσω της χορτοζωοτροφής. Εχει σηµασία για 2-3 εβδοµάδες. Συγκεντρώνεται κυρίως στο θυρεοειδή. Εκπνέεται γρήγορα. Συγκεντρώνεται στο γάλα και το κρέας µέσω της χορτο-ζωοτροφής. Συγγενές προς το Κάλιο. Εγκαθίσταται σε µαλακούς ιστούς, όπως το στοµάχι και το παχύ έντερο. Βιολογική ηµιζωή περί τις 110d. 25-10-03 ΠΤ-ΣΕΜΦΕ-Εισαγωγή στην ΠΤ-2.11 32 1. 16
1. 17