Радиоактивные отходы. Технологические основы. Владимир Игоревич Ушаков
Читать онлайн книгу.
объемная) активность РАО
Удельная массовая активность РАО (am) характеризуется величиной общей активности (А) всех радионуклидов (или активностью отдельных радионуклидов), содержащихся в единице массы РАО (m) на определенный момент времени: am = A/m. Если период полураспада радионуклида большой, время замера активности обычно не указывается.
Примечание. При этом под «массой РАО» понимается их общее количество, включающее и неактивные примеси. Например, удельная массовая активность отработанного реакторного ядерного топлива к концу срока его использования (к концу 3-го года кампании) составляет примерно 26 кКи/кг (~1ПБк/кг).
Аналогично определяется удельная объемная активность РАО (aV) только в расчете не на единицу массы, а на единицу (V) объема (обычно в Бк/м3 для жидких или газообразных РАО): aV = A/V.
Скорость спада активности РАО
Скорость спада активности РАО характеризует насколько быстро со временем уменьшается их радиационная опасность. Она определяется периодами полураспада радионуклидов, составляющих РАО, и для отдельного радионуклида описывается экспоненциальным законом с постоянной распада, являющейся табличной индивидуальной характеристикой данного радионуклида. Для смеси радионуклидов скорость спада активности описывается законом Вей-Вигнера: a (t) = a0 (t/t0) -n, где а (t) – активность РАО к моменту времени t; а0 – начальная активность в момент времени t0; n – показатель скорости спада активности.
Из формулы следует: n = lg (a0/a) /lg (t/t0).
Для РАО, являющихся радиоактивными продуктами аварий (РПА) взрывного типа на ядерных энергетических установках (ЯЭУ) n = 1,2; для аварий с продолжительным выбросом РПА (типа радиационной аварии (РА) на Чернобыльской АЭС) n = 0,29. Следовательно, в первом случае за счет большего содержания короткоживущих радионуклидов спад активности идет много быстрее, чем во втором случае, когда сильнее сказывается влияние дольше живущих радионуклидов (рис. 1).
Например, через промежуток времени, равный 100 единичным начальным интервалам, расчет дает в первом случае снижение активности примерно в 250 раз, а во втором случае – не более 4 раз.
Рис.1. Изменение относительной активности РАО со временем (когда степенной показатель n1> n2)
Радионуклидный состав РАО
Радионуклидный состав РАО, наряду с активностью, определяет степень их радиационной опасности, поскольку при одинаковой активности разные радионуклиды оказывают различное радиационное воздействие на организм человека.
Состав РАО может быть самым разнообразным и включать от одного радионуклида до сотен единиц. Наиболее сложным составом характеризуются РПА взрывного типа, возникающие на ЯЭУ: в этом случае в состав РАО может входить до 240 радионуклидов 35 химических элементов с самыми разными периодами полураспада от ничтожных долей секунды до миллионов лет.
С течением времени