Co reálně znamená propad části tunelu v Hanfordu?  
Začátkem května došlo ke zhroucení části starého technického tunelu v jaderném komplexu Hanford. Ten sloužil k produkci plutonia pro jaderné zbraně a ve zmíněném tunelu jsou uloženy části kontaminovaného zařízení z počátku jaderného věku. Podívejme se, jaké reálné ohrožení znamená.

Díra, která se vytvořila kolapsem části stropu tunelu (zdroj DOE).
Díra, která se vytvořila kolapsem části stropu tunelu (zdroj DOE).

Už i na český internet totiž pronikly z ruských serverů katastrofické vize o této události. Jednalo se o kolaps části stropu jednoho ze dvou tunelů dne 9. května 2017. Tunely byly vybudovány v padesátých a šedesátých letech v jaderném areálu Hanford, který leží ve státě Washington u řeky Columbia. Pozůstatky z výroby jaderných zbraní během konce druhé světové válku a studené války jistě představují rizika. Jejich snížení a odstranění je však možné pouze na základě znalosti reálných faktů a jejich posouzení.

 

Jaderný areál Hanford

Než se budeme podrobněji na současný incident, je třeba připomenout základní fakta okolo jaderného areálu Hanford. Jeho historie začala v roce 1943 v rámci projektu Manhattan. V areálu byl vybudován Reaktor B, který byl prvním pro masivní produkci zbraňového plutonia. Vyrobil plutonium pro bombu využitou pro první test Trinity a také pro jadernou bombu svrženou na japonské město Nagasaki. Místo bylo vybráno v blízkosti řeky Columbia hlavně kvůli zajištění chlazení reaktorů.

Výstavba betonových nádrží určených ke skladování vysoce radioaktivního odpadu v Hanfordu v roce 1944 (zdroj Rosemerena.org).
Výstavba betonových nádrží určených ke skladování vysoce radioaktivního odpadu v Hanfordu v roce 1944 (zdroj Rosemerena.org).

Postupně se během studené války v areálu vybudovalo devět reaktorů a pět provozů pro separaci plutonia pro velký počet jaderných zbraní. Spolu s více než 900 dalšími budovami tak vznikl největší komplex jaderných zařízení na světě, jehož areál má nyní po vyčištění a otevření části okrajových území rozlohu 1518 km2. Během celého svého provozu dodal 57 tun plutonia pro 60 000 jaderných bomb v americkém arsenálu. Výroba v Hanfordu reprezentuje zhruba 2/3 celkového objemu plutonia vyrobeného v USA.

 

Během konce války a období těsně po ní byl úplně jiný pohled na priority a ochranu životního prostředí. To bylo důvodem, že řada přístupů k zacházení s radioaktivním odpadem neodpovídala dnešním standardům. Reaktory byly například chlazeny průtočně. Navíc zde došlo k několika haváriím s únikem radioaktivity, které také přispěly k znečištění životní prostředí nejen v areálu. Harnford se stal nejvíce kontaminovaným místem v USA s velkým objemem skladovaného pevného i kapalného radioaktivního odpadu. Nakumulovalo se zde okolo 200 000 m3 vysoce aktivního kapalného odpadu, který vznikal při získávání plutonia z vyhořelého jaderného paliva. Radioaktivního odpadu v pevné podobě je 710 000 m3.

Hanfordský areál v dobách největší slávy
Hanfordský areál v dobách největší slávy

Problémem je zvláště zmíněný tekutý radioaktivní odpad. Ten vzniká při extrakci plutonia a lze jej fixovat do pevné podoby většinou vitrifikací, tedy zatavením do skloviny. Ovšem v době intenzivní produkce zbraňového plutonia se v USA tato fixace vysoce radioaktivního odpadu neřešila a zůstal v kapalné podobě. Většinou se ukládal v podzemních nádržích, kde měl čekat právě na vitrifikaci. Vojenské programy jeho další bezpečné skladování a uložení neřešily. Je třeba zmínit, že podobné problémy nahromaděné v průběhu výroby plutonia pro jaderné zbraně má třeba i Velká Británie či Rusko.

 

Pracovníci vytahují barel s toxickým odpadem z jednoho z historických pohřebišť, které jsou ekologickou zátěží v Hanfordu (zdroj ENERGY.GOV/PUBLIC DOMAIN )
Pracovníci vytahují barel s toxickým odpadem z jednoho z historických pohřebišť, které jsou ekologickou zátěží v Hanfordu (zdroj ENERGY.GOV/PUBLIC DOMAIN )

Většina reaktorů byla uzavřena mezi léty 1964 až 1971, poté fungoval jako jediný poslední reaktor N, který dodával elektřinu pro areál i plutonium pro jaderné zbraně. Fungoval do roku 1987 a jeho uzavřením produkce zbraňového plutonia skončila. Dekontaminace areálu se rozběhla v roce 1989. V současné době se na likvidaci ekologických zátěží podílí přibližně 11 000 pracovníků.

 

Kapalný odpad byl původně uložen ve 177 jednoplášťových nádrží, které ohrožovala koroze. To byl důvod, proč se jejich obsah začal přečerpávat do nádrží s dvojitým pláštěm, které jsou daleko bezpečnější. I když i v jejich případě je potřeba průběžná pravidelná kontrola. V současné době je takto uskladněna většina vysoce aktivního tekutého jaderného odpadu. Konečným řešením by měla být vitrifikace tohoto odpadu a jeho konečné bezpečné uložení. Čeká se na plánované vybudování vitrifikačního zařízení. Zatím však bylo dokončení stavby několikrát odloženo a řešení tohoto pozůstatku studené války tak je stále největší výzvou.

 

edávná demolice jednoho z komínů o výšce 53 m v komplexu Hanford (DOE)
edávná demolice jednoho z komínů o výšce 53 m v komplexu Hanford (DOE)

Daleko lépe postupuje dekontaminace a likvidace konkrétních budov a zařízení v areálu. Postupně byly dekontaminovány budovy reaktorů, veškeré radioaktivní komponenty a zařízení kromě samotných reaktorů, které jsou prozatím zaplombovány. Využívá se snižování aktivity přirozeným rozpadem. Veškeré nepotřebné části budov pak u nich byly již odstraněny. Odpad z nich je separován, zpracován a uložen většinou v zařízení ERDF (Environmental Restoration Disposal Facility).
Podařilo se už také dekontaminovat a likvidovat i část provozů spojených se separací a produkcí plutonia. K likvidací toho největšího, která probíhá v současné době, se podrobněji vrátíme v následující části.

 

Začátkem roku 2017 proběhla demontáž rukavicového boxu, se kterým pracoval během havárie Harold McCluskey (zdroj ENERGY.GOV/PUBLIC DOMAIN)
Začátkem roku 2017 proběhla demontáž rukavicového boxu, se kterým pracoval během havárie Harold McCluskey (zdroj ENERGY.GOV/PUBLIC DOMAIN)

Postupně se také daří čistit různá kontaminovaná místa a vyzvedávat a bezpečně ukládat starý jen provizorně uložený radioaktivní odpad. Ten se třídí podle radioaktivity a pak ukládá s ohledem na ekologii a bezpečnost. Pokud jde o nízkoaktivní odpad, případně definovaný neradioaktivní nebezpečný, ukládá se ve zmíněném zařízení ERDF. Prioritou jsou právě oblasti v blízkosti řeky. Zde se odtěžila kontaminovaná zemina a po úpravě se zaváží do úložiště ERDF. Vyčištění okolí řeky má zabránit nebezpečí, že se radioaktivita bude do ní dostávat a bude se šířit.

 

Kromě dekontaminovaných zařízení je v areálu fungující civilní jaderná elektrárna a také několik výzkumných institucí. Jde například o jednu část detektoru gravitačních vln LIGO, který se proslavil první detekcí gravitačních vln a splynutí černých děr (podrobněji zde a zde). Průlomových fyzikálních objevů má na svém kontě Hanford několik. Patří mezi ně například objev neutrina. V roce 1953 na jednom z hanfordských reaktorů provedli Fred Reines a Clyde Cowan své první experimenty s detekcí neutrin (podrobněji zde). Několik částí areálu, kde již byla dekontaminace dokončena a mají historickou hodnotu, se staly muzeem. Nyní zde pravidelně probíhají prohlídky a exkurze. Mezi navštěvovaná místa patří zmíněný reaktor B, který nebyl zaplombován a dokumentuje tuto část nejen americké historie.

 

Likvidace ikonické „Místnosti Atomového muže“

Uveďme si alespoň jeden příklad postupné likvidace ekologických zátěží v Hanfordu. V březnu 2017 byla dokončena dekontaminace a likvidace radioaktivních komponent velmi známé Místnosti Atomového muže. Ta se nachází v srdci areálu a v komplexu budov spojených právě s extrakcí plutonia i dalších transuranových prvků. Tedy místem, které je z hlediska dekontaminace a likvidace opravdu tím nejnáročnějším.

Havárie, při které se zrodila zmíněná legenda, se stala v roce 1976. Radiochemik Harold McCluskey, kterému v té době bylo 64 let, obnovoval po čtyřech měsících přestávky produkci americia. Pro práci s ním využíval hermetický rukavicový box, který má skleněné okno, kterým se kontroluje práce uvnitř. Když zahlédl hnědý kouř, snažil se uniknout. Než však stihl cokoliv udělat, exploze rozrazila okno a jeho pravou tvář zasáhla směs americia, kyseliny dusičné, střepy skla a plastu. Byl vystaven aktivitě nejméně 37 MBq radionuklidu 241Am a dostal velmi vysokou dávku. Po záchraně z laboratoře byl rychle zbaven oblečení a umyt. Pak byl přepraven do dekontaminačního nemocničního zařízení, kde proběhlo intenzivní léčení a dekontaminace. Ta snížila aktivitu americia, které byl vystavován z 19 MBq na 500 kBq. Pět měsíců byl umístěn na izolaci, aby aktivita v jeho těle neohrožovala okolí.

Likvidace „Místnosti Atomového muže“, jejíž budova propojuje hlavní budovu produkci plutonia s budovou se zařízením pro jeho recyklaci. Modrý sprej slouží k fixaci prachu a tím i případných radioaktivních částic. (Zdroj David Wyatt DOE)
Likvidace „Místnosti Atomového muže“, jejíž budova propojuje hlavní budovu produkci plutonia s budovou se zařízením pro jeho recyklaci. Modrý sprej slouží k fixaci prachu a tím i případných radioaktivních částic. (Zdroj David Wyatt DOE)

Další terapie snížila aktivitu o dalších 80 %. Jako zázrakem se jej díky intenzivní a efektivní lékařské péči podařilo zachránit. Po zmíněných pěti měsících se mohl vrátit domů. Žil ještě jedenáct let a zemřel na srdeční příhodu. Ta ho postihla již před nehodou a další tak nebyla následkem radiace, i když stres spojený s nehodou a léčením k ní mohly přispět. Při pitvě nebyly nalezeny žádné známky rakoviny nebo jiných dopadů radiace. Po tomto přímo zázračném přežití takové havárie se Haroldovi McCluskeymu začalo říkat Atomový muž.

 

Laboratoř, ve které k nehodě došlo, se začala nazývat Místností Harolda McCluskeye. Od té doby se v ní už nepracovalo a byla považována za nejikoničtější a nejnebezpečnější místo v celém areálu. Největším problémem byla silná kontaminace americiem a plutoniem, které se snadno uvolňují. Každá návštěva této místnosti znamenala nutnost úplného protiradiačního ochranného oděvu a použití úplné obličejové masky a dýchacího přístroje.

Teprve po čtyřiceti letech bylo možné přistoupit k její úplné dekontaminaci a likvidaci. Využili se zkušenosti z práce v jiných částech areálu i nové ochranné oděvy, které nyní mají pracovníci v Hanfordu k dispozici. Nejdříve byly dekontaminovány vnitřní prostory a odstraněno veškeré kontaminované zařízení. Následně byly stěny pokryty fixační vrstvou, která zabránila případnému úniku radioaktivních částic. Teprve pak bylo možné přikročit k demolici této budovy. Ta byla dokončena v březnu 2017 a Místnost Harolda McCluskeye se stala pouhou historií. Pokračují práce na dekontaminaci a demolici dvou sousedních budov. Měly by být dokončeny v září 2017 a jeden z nejproblematičtějších komplexů budov v Hanfordu tak zmizí. Přidá se k předchozím, které se podařilo dekontaminovat a zlikvidovat již dříve.

Pěkné video likvidace Místnosti Harolda McCluskeye je zde:

 

 

Fotka zmíněných tunelů z roku 1989 (zdroj https://www.osti.gov/scitech/biblio/353264 )
Fotka zmíněných tunelů z roku 1989 (zdroj https://www.osti.gov/scitech/biblio/353264 )

Kolaps části historického tunelu

Podívejme se nyní na současnou událost. Dne 9. května 2017 došlo ke kolapsu části stropu tunelu číslo 1, který byl vybudován v padesátých letech. Dokončen byl v roce 1956. Byl využíván k zaparkování vagónů, které se využívaly k převozu vyhořelého paliva z reaktorů do blízkého zařízení pro separaci plutonia PUREX (Plutonium Uranium Extraction Plant). Skládá se ze tří důležitých částí. Vrata, která se dají vyplnit vodou, samotné skladovací prostory pro vagóny a ventilační šachta. Voda, kterou se dají po uzavření vyplnit vrata, slouží ke stínění radiace. Vrata o výšce 7,5 m a šířce 6,6 m jsou zasazena do betonové konstrukce v ústí tunelu. Tunel je 109 m dlouhý a na jeho podlaze leží koleje. Jeho výška je 6,7 m a šířka 5,9 m. Stěny a strop jsou 36 cm tlusté a konstruovány z borovicového dřeva, část východní stěny v délce okolo 30 m je z betonu. Dřevěné stěny jsou zapuštěny do betonových základů. Na stropě je speciální kamenivo a 2,5 m tlustá vrstva zeminy. Tunel fungoval pro garážování vagónů do šedesátých let a od té doby je využíván pro uskladnění vysoce radioaktivních komponent zařízení PUREX, kterým skončila životnost, nebo se pokazily. Celkově se nacházejí v osmi vagónech.

 

Podrobnější schéma tunelu číslo 1 (zdroj
Podrobnější schéma tunelu číslo 1 (zdroj zde)

Příčinou zhroucení stropu bylo s vysokou pravděpodobností jeho poškození vlivem stáří. Kontrola stavu tunelu zevnitř totiž vzhledem k vysoké aktivitě skladovaných materiálů není možná. Významnou hrozbou bylo, že by propad v tunelu číslo 1 ovlivnil situaci v tunelu číslo 2, kde se nacházejí koncové části palivových souborů a také komponenty z reaktoru. V tomto delším tunelu je 28 vagónů z kontaminovanými částmi.

Vozidla přivážející zeminu pro zasypání díry (zdroj Simplyinfo.org).
Vozidla přivážející zeminu pro zasypání díry (zdroj Simplyinfo.org).

S ohledem na riziko radioaktivity byli pracovníci, kteří se podílejí na likvidaci následků dřívějších činností v areálu Hanford, vyzvání k ukrytí nebo jeho opuštění, stejně tak účastníci exkurzí, které tam v té době probíhaly. V následujícím dni byli pozváni pouze pracovníci podílející se na likvidaci této havárie a ostatní zůstali doma.

 

Prvním opatřením v následujícím dni bylo zasypání otvoru zeminou tak, aby byla odstíněna případná radiace a došlo k statickému zpevnění daného prostoru.

Dokončování zasypávání zhroucené části tunelu (zdroj DOE).
Dokončování zasypávání zhroucené části tunelu (zdroj DOE).

Pro zaplnění díry bylo potřeba zhruba 53 plných náklaďáků, které dopravily celkově zhruba 420 m3 materiálu. Nejdříve ještě v noci pracovníci v ochranných oděvech a maskách provedli kontrolu radiace v okolí propadu. Po zjištění, že obavy z radiace se nenaplnily a nedošlo k žádným únikům radioaktivity, mohly posádky sklápěček a pracovníci, kteří zajišťovali kropení bránící uvolňování prachu, pracovat bez ochranných oděvů a masek

 

Už 11. května tak bylo možné odvolat speciální bezpečnostní opatření v areálu a pracovníci se mohli vrátit k standardním činnostem spojeným s likvidací starých radiačních zátěží v areálu. Situaci prvního dne po kolapsu popisuje a ukazuje následující video:

 

 

Po zaplnění díry a navezení dostatečné vrstvy zeminy během prvního dne se navíc místo nad tunelem překrylo speciální plachtou o celkovém rozměru 3700 m2. S tím spojené práce byly dokončeny 22. května. Plachta má centrální část vícevrstevné struktury utkanou z velmi hustého polyetylénu a je velmi odolná proti proděravění, oděru, ultrafialovému záření i chemickým vlivům. Omezuje také pronikání vody do 2,4 m tlusté vrstvy zeminy, která pokrývá strop tunelu. Upevnění plachty zajišťují betonové bloky po jejich stranách.

Ochranná plachta, která překryla nejen část tunelu postiženou kolapsem (zdroj DOE).
Ochranná plachta, která překryla nejen část tunelu postiženou kolapsem (zdroj DOE).

Tato plachta má zajistit větší ochranu tunelu do doby, než se přikročí ke konečné likvidaci komponent a bezpečnému uložení radioaktivního odpadu, který se v něm nachází. Zároveň se budou intenzivněji provádět kontroly těchto míst. Je skutečností, že zhroucení části tunelu může vést k problémům při budoucí likvidaci této ekologické zátěže.

 

Závěr

Je jasné a současná událost to opět připomenula, že situace v hanfordském areálu je značně složitá a o nečekané události tam stále není nouze. Jako zajímavost může sloužit objev nejstaršího plutonia s bombovou čistotou ve starých uskladněných radioaktivních odpadech v roce 2009. Bylo vyrobeno počátkem čtyřicátých Glennem Seaborgem a Artem Wahlem, V té době byl vzorek transportován s Oak Ridge do Hanfordu pro další zkoumání.

Ampule s nejstarším vzorkem vyčištěného plutonia. V tomto případě jde o historickou zajímavost. Ovšem řada překvapení v Hanfordu představují i reálná rizika. (zdroj Anal. Chem).
Ampule s nejstarším vzorkem vyčištěného plutonia. V tomto případě jde o historickou zajímavost. Ovšem řada překvapení v Hanfordu představují i reálná rizika. (zdroj Anal. Chem).

Ekologické zátěže z počátku studené války a jaderného zbrojení představují reálná rizika a pochopitelně nebezpečí představují i události spojené s propadem stropu tunelu v Hanfordu. I tato událost ukazuje, že je třeba likvidaci pozůstatků výroby plutonia v Hanfordu věnovat intenzivní pozornost. Ovšem nebezpečím je možné čelit jedině s reálnou znalostí faktů a problematiky. A to platí pro všechny obory činnosti. Šíření polopravd a nepodložených katastrofických vizí naopak spíše možnost reálného řešení problémů zhoršuje. Bohužel na internetu přibývá právě takových serverů, u kterých o seriózní rozbor problémů nejde. A problém je, když jejich články převezmou lidé, kteří o dané oblasti nic nevědí a pak, třeba i v dobré víře, šíří nesmysly. Nedávno jsem jeden takový případ, který se týkal Černobylu a ukrajinské jaderné energetiky rozebíral v článku v rubrice civilizace elektronické části Literárních novin.

Autor: Vladimír Wagner
Datum: 02.06.2017
Tisk článku

Odpad - Mulligan Andy
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 248 Kč
cena: 220 Kč
Odpad
Mulligan Andy
Související články:

Fukušima po pěti letech     Autor: Vladimír Wagner (07.03.2016)
Jak uložit problematický radioaktivní jód na miliony let?     Autor: Stanislav Mihulka (13.11.2016)



Diskuze:

Proces vitrifikace.

Radim Polášek,2017-06-05 10:28:36

Nešlo by blíž popsat proces vitrifikace radioaktivních odpadů ? Jako chemika mně to docela zajímá.
Předpokládám, že tekutý odpad se musí zbavit vody, neradioaktivních složek a tepelně nestálých složek a až zbytek pak půjde do skla.
A jestli se jedná jen o fyzikální zatavení nebo jestli se jedná o chemickou reakci, například vznik křemičitanů příslušného radioaktivního kovu, které už samy o sobě jsou chemicky stálé. A jejich rozklad, chemicky za uvolnění příslušného kovu i mechanicky rozrušením příslušného kusu silikátu probíhá velmi pomalu.
A jaké sklo se konkrétně používá? Speciální skla mají teploty tavení už nějak od 150 st C. Nebo nějaké hodně odolné s podstatně vyšší teplotou tání typu křemičitého varného skla?

Odpovědět


Re: Proces vitrifikace.

Martin Vajsar,2017-06-05 17:16:08

Něco málo se o tom píše na Wikipedii: https://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_waste#Vitrification

Odpovědět


Re: Re: Proces vitrifikace.

Alexandr Kostka,2017-06-07 20:54:57

Text tvrdí, že provedou v peci kalcinaci s cukrem, odpaří vodu a vzniklou pevnou hmotu smíchají s drceným sklem a projde tavbou. Jen se mi na tom nezdá ten cukr, kalcinace se jaksi provádí vápencem, ostatně samo slovo je odvozeno od kalcia, čili vápníku. PS: nikdy jsem neslyšel o tom, že by cukr vázal kyseliny, zato vápenec ochotně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Proces vitrifikace.

Radim Polášek,2017-06-11 16:44:45

Kalcinace je obecný název procesu, konkrétně žíhání nějaké pevné hmoty za účelem odpaření vody, jejího rozkladu až třeba teplem slinutí prášku na pevné kusy. S vápníkem to má společného jen to, že se to zdaleka nejdřív dělalo s vápencem pro výrobu vápna.
Jinak jsem si přeložil ten text Googlem a vydedukoval toto:
Za prvé cukr je zřejmě použit redukující cukr, jako glukóza nebo fruktóza. Cukr redukuje v roztoku osmimocné ruthenium, které tam má některé izotopy radioaktivní a které by při kalcinaci unikalo do ovzduší, protože oxid ruthičelý RuO4 je plyn. Potom tam píšou o denitrifikaci, takže odhaduji, že jednou z použitých kyselin je kyselina dusičná a je třeba redukovat její anion (NO3)- na dusík. Buďto už v roztoku nebo při kalcifikaci v peci.
Kalcinace se provádí kontinuálně v rotační trubkové peci podobného typu jako je výroba cementu a asi až do podobných teplot několik set stupňů, aby to potom při vlastní vitrifikaci ještě neuvolňovalo plyny, které by strhávaly s sebou radioaktivní prach.
Potom se to taví v indukční peci s drceným sklem, v praxi asi spíš se skleněným práškem. Tekutá tavenina se potom vylije do nerezové válcové nádoby, kde zatuhne, nechá s evychladnou a potom se nádoba hermeticky zavaří nerezovým víkem.
Borosilikátové sklo se používá asi proto, protože má minimální tepelnou roztažnost a tak ani při vlastním odlévání, tuhnutí a potom po ty předpokládané roky by sklo nemělo popraskat a ovzduší a případná voda dostat dovnitř skla k radioaktivnímu materiálu. Podobně na tom asi bude fosforečné sklo, které mají používat rusové.
Nedokážu říct, jestli ty radioaktivní složky, pokud mají kovový charakter, se ještě navíc v tom skle chemicky spojí s oxidem křemičitým na křemičitany nebo s oxidem boritým na boritany nebo jestli je ta hmota ve skle prostě jen rozptýlena a zatavena. "Hotová" skleněná hmota má mít černou barvu, může to být barvou například vytvořených křemičitanů stejně tak jako uhlíkem, který zbyl z přebytku toho cukru rozloženého při kalcinaci.
Ještě tam píšou, že toho odpadu ve skle nesmí být moc, protože kovy platinové řady a telurium při tomto procesu se uvolňují ve formě kovové fáze - prvku, která je se sklem jen omezeně mísitelná. Při větším množství by vytvořila ve skle samostatnou kovovu fázi - vrstvu, čímž by byl účel vitrifikace zmařen.

Odpovědět

Počkat na roboty?

Radim Polášek,2017-06-05 10:21:08

Nebylo by lepší Hanford jen udržovat, aby radioaktivní látky příliš neunikaly? A počkat možná 10, možná 40 let, až budou k dispozici kvalitní roboti s dálkovým řízením a s vysokou životností v radioaktivním a chemickém prostředí?
Dekontaminovat takové staré radioaktivní zátěže by pak byl omnohem rychlejší, levnější, bezpečnější a nepřibývaly by ke stávajícímu radioaktivnímu odpadu slabě radioaktivní odpady jako použití ochranné obleky a další ochranné pomůcky pro lidi.

Odpovědět


Re: Počkat na roboty?

Lukáš Kříž,2017-06-09 08:25:29

Bez řešení takovýchto problémů a situací jako tady žádní takoví roboti nevzniknou. Podívejte se jaký pokrok robotika udělala právě díky Fukušimě a tomu co se tam musí řešit. Jen řešení krizových situací dokáže pokrok popohnat rychleji dopředu.

Odpovědět

Dose of Atom man

Jan Novák9,2017-06-03 13:53:00

Mohl by prosím někdo z přítomných fyziků převést Becquerely pro Americium do Sievertů nebo Radů?

Odpovědět


Re: Dose of Atom man

Vladimír Wagner,2017-06-03 16:17:22

Ono to není tak přímočaré a jednoduché, takže zjednodušeně a přibližně. Aktivita udává počet rozpadů daného radionuklidu za sekundu. V daném případě šlo o americium 241, které se rozpadá rozpadem alfa. Vyzářená částice alfa má energii 5,5 MeV. Vyzařuje i gama, ale to má relativně nízkou energii a i menší biologické účinky. Takže budeme počítat jen s tím zářením alfa. Předpokládejme, že je aktivita 1 MBq v daném objemu vyzářena a energie částic alfa v něm deponovaná. Za 1 s pak zde máme energii milionu částic alfa a pokud 5,5 MeV přepočteme na jouly,dostaneme pro ně 8,8x10^-7 J. Předpokládejme, že v daném objemu je 1 kg hmoty. Dávka je definována, jako energie deponovaná na 1 kg hmoty a udává se v jednotce Gray = J/kg. My máme dávkový příkon daný v Gy/s a u nás je 8,8x10^-7 Gy/s. Předpokládejme, že danou aktivitu udávanou zpočátku na 19 MBq měl Harold McCluskey rovnoměrně v těle o hmotnosti 80 kg a chceme dávku za hodinu. Tedy dostaneme 3600x(19/80)x8,8x10^-7 Gy/h= 0,75x10^-3 Gy/h = 0,75 mGy/h. Gray je stokrát větší jednotka, takže 0,75 mGy/h = 75 mrad/h. Efektivní dávka je dána biologickými účinky daného záření a alfa záření je 20krát biologicky nebezpečnější než je hodnota normalizovaná. Takže efektivní dávkový příkon je 15 mSv/h. Pozdější nižší efektivní dávkové příkony lze odpovídajícím způsobem přepočítat. Je třeba zdůraznit, že hlavně zpočátku dominovala povrchová aktivita a alfa je stíněno už malou vrstvou kůže. Později zjednodušený model platí lépe. Zároveň je třeba zdůraznit velice různá citlivost různých orgánů a tu by bylo potřeba také započítat. Prostě berte to jen jako velice zjednodušené cvičení. Zároveň prosím, ať mě kontrolujete, jestli jsem se nesekl někde při násobení :-)

Odpovědět


Je to vynásobené výborně.

Josef Hrncirik,2017-06-03 18:35:24

Explodovala iontoměničová kolona obsahující 100 g Am241, tj. s aktivitou cca 335 Ci a kolona hřála zdarma cca 134 W i bez kyseliny dusičné.
Po výbuchu prudkou oxidací pryskyřice v koloně, Kluzkej byl povrchově pořezán v obličeji a horní části těla a prvotní povrchová kontaminace šatů a těla byla 1 až 5 Ci tj. 37-185 GBq.
Po prvním dnu okamžité povrchové dekontaminace tikal 37 MBq.
Pochopitelně se okamžitě začalo s vnitřní dekontaminací a bránění sorbce Am v těle chelatací pomocí DETAPAA.
Po 5 letech chelatace klesla aktivita z 37 MBq na 0,5 MBq.
19 MBq by si prý odnesl bez chelatační léčby.
Poločas poklesu Am během chelatace byl cca 10 měsíců. Při větší kontaminaci Am léčené chelatačně celková dávka záření během celých 5 let odpovídala cca 500 MBq.měsíc, tj. 1500 J v alfa/5 let.
Závěrečná inventura zůstatků nekompromisně potvrdila 0,5 MBq.
Měření se dá věřit, neustále se něho dívalo upřeně mnoho detektorů a jeho odpady byly cennou surovinou.
Pravděpodobně je však lepší začít od konce.
Na věčnost si doložitelně odnesl v minerálech kostry cca 470 kBq,
v měkkých tkáních 55 kBq,
v játrech 27 kBq,
v morku kostí ho hřálo jen 20 kBq.
Přátelé, a dokonce i spoluvěřící se mu prý zbaběle vyhýbali naprosto zbytečně.

Odpovědět


Re: Je to vynásobené výborně.

Josef Hrncirik,2017-06-03 18:50:17

Podařilo se mu odnést pouze 1/6 dávky Am241 běžně používanou v hlásičích kouře "Pyrotronics Corporation" s 80 uCi Am241.

Odpovědět


Re: Re: Je to vynásobené výborně.

Radim Polášek,2017-06-05 10:16:11

Možná je spíš víc divné, že po pěti letech užívání chelatačních přípravků neměl problémy - nedostal rakovinu už z toho. Chleláty asi nejsou moc přirozenou součástí vnitřního prostředí organismu a jejich vedlejším účinkem určitě bylo taky odstraňování některých potřebných stopových prvků z těla. Mimo jiné.

Odpovědět


Re: Re: Re: Je to vynásobené výborně.

Josef Hrncirik,2017-06-05 10:36:47

Pouze zpočátku byl léčen jen vápenatým chelátem, později cca 600 g stabilnějšího zinečnatého chelátu/pětiletku, méně vypírajícího i jiné ionty než Am.
Pravděpodobně mezi dávkami chelátu Zn dostával zvýšené dávky minerálů a stopových kovů.
Prý velkou ?jak část dávky Am inhaloval z aerosolu po explozi.

Odpovědět


Re: Dose of Atom man

Čestmír Berka,2017-06-03 18:09:14

pan Wágner odpověděl, já bych jen dodal, že podobné přepočty v tomto případě nemají smysl, a už vůbec nemá smysl porovnávat dávky s jiným ozářením při nehodách- například v Goianii. "Atomový muž" pracoval s alfa zářičem v gloveboxu- tedy měl ruce v rukavicích uvnitř "skříně" - glovebox nezabraňuje záření, ale jen hermeticky odděluje prostor uvnitř od okolí. Pokud alfa zářič/izotop nevdechnete či nespolknete, jsou při kontaminaci nějvětší škody na nekryté kůži - dál alfa částice neproniknou. Je to jiné, než při ozáření tvrdým gama zářením, které proniká do hloubky. Ani dvě stejné dávky gama záření se nedají dost dobře porovnat- ruce snesou záření lépe, než krvetvorná tkáň. Důležitá je i doba, za kterou se dávka načítá- proto se také třeba na radioterapii ozařuje frakcionovaně- například 2Gy frakce za týden ( 5x) dá dávku 10Gy.

Odpovědět

Jiné elektrárny

Bohumír Tichánek,2017-06-03 11:04:32

Mimořádně složité technické zařízení jaderných elektráren je znevýhodňuje - pro případ poruchy, havárie. Nabízí se i uvážení, zda o jaderných reakcích vše potřebné víme. Podobně jako v konci 19. století prý už věděli o fyzice vše a zbývalo dořešit zbytky, třeba neporozumění rychlosti světla.
Podobně Nobel věděl - předpokládal, že dynamit omezí války - tak hroznou výbušninu lidé lidem odmítnou. A tak dál k znalostem vzdálenějších staletí.

Přílivové elektrárny se prakticky nepoužívají. WIKI:
„Na volném moři se výška hladiny mění asi o 0,8 metru. Nejvyšší hranice na světě dosahuje příliv v zálivu Fundy v Kanadě, kde hladina stoupá až o 20 metrů.[1] V Evropě je největší rozpětí přílivu a odlivu poblíž pobřeží Francie v zátoce Mont-Saint-Michel, kde dosahuje asi 13 metrů. ---
Voda se při dmutí šíří v různých oblastech specifickým způsobem, kdy vytváří slapové proudy. Silnější bývají při odlivu, kdy mohou dosáhnout rychlosti až 22 kilometrů v hodině a ohrožují lodní dopravu.“

Neposoudím délku [km] a výšku hráze [hm :-)] pro zisk významného výkonu; takovou jednodušší - ale snad až nerealizovatelnou možnost pro srovnání se složitými JE.

Odpovědět


Re: Jiné elektrárny

Jan Novák9,2017-06-03 13:25:04

https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_power
Je to možné, poměrně drahé pro daný výkon, ochranáři mají námitky proti sekačce v moři a životnost je diskutabilní.

In the UK, annual energy of 50 TWh can be extracted if 25 GW capacity is installed with pivotable blades. To znamená asi 25% využití. V UK mají asi nejlepší podmínky, mořské proudy kolem UK plní při přílivu celé Severní moře. Jemon si tu energii musíte nabrat do kapes a vydávat ji podle potřeby. Přílivy nejsou stejné, ačkoliv jsou předpověditelné.

Sustainable Energy — without the hot air > přehled obnovitelných zdrojů s výpočty a problémy, kniha volně ke stažení.
https://www.withouthotair.com/download.html - Anglicky nebo slovenský překlad.

Odpovědět


Re: Re: Jiné elektrárny

Bohumír Tichánek,2017-06-03 19:42:25

Díky, šest stran vysvětluje souvislosti přílivů, např.
rozsah hustota
prílivu výkonu
2 m 1 W/m 2
4 m 3 W/m 2
6 m 7 W/m 2
8 m 13 W/m 2

Obrázok 14.4. Hustota výkonu (výkon na jednotku plochy)
prílivových nádrží pri predpoklade výroby pri prílive, aj pri odlive.

Odpovědět

tekutý odpad

Věra Rambousková,2017-06-03 08:40:06

Z čeho se prosím skládá zmíněný tekutý odpad. Je to kontaminovaná voda, nebo něco jiného? (pozn. odkaz u poznámky o detekci gravitačních vln nejsou v tuto chvíli aktivní).

Předpokládám, že tunel z borového dřeva přikrytý plachtou je kompromisní dočasné řešení diktované zejména ekonomicky a zřejmě postačuje k odstínění. Ale i laikovi je zřejmé, že se ten tunel propadne znovu.

Existují nějaké plány na vitrifikaci takového gigantického objemu odpadu? Lze to realizovat?

Odpovědět


Re: tekutý odpad

Alexandr Kostka,2017-06-03 11:48:54

Pokud jsem pochopil, je tam i odpad z přepracování, takže část zřejmě radioaktivní voda, část radioaktivní voda s kyselinami. A tunel původně používali jen jako depo pro pár vagonů, velmi lehce ozářených. Na to byl rozhodně dobrý. Ne zcela optimální, ale rozhodně dostačující. Ovšem začít z něj dělat skladiště odpadu je šílenost, že dřevo nevydrží navěky ví i šlokák základky.

Odpovědět


Re: Re: tekutý odpad

Josef Hrncirik,2017-06-03 12:04:37

Jenom přecenili sílu radioaktivní dezinfekce dřevomorky sosnové.

Odpovědět


Adaptované v Hirošimě

Josef Hrncirik,2017-06-03 12:17:03

Odpovědět


Re: tekutý odpad

Vladimír Wagner,2017-06-03 14:39:02

V daném případě jde o transurany a chemikálií, které se využívají pro jejich separaci. O tom už se zmiňoval i pan Kostka. Je to problém i z hlediska odolnosti nádrží. Ty chemikálie jsou agresivnější než voda. Proto by bylo dobré, co nejdříve provést vitrifikaci. Tu lze realizovat a stavba potřebného zařízení pro vitrifikaci vysoce aktivního odpadu se připravuje. Zatím se dokončuje zařízení pro vitrifikaci středně aktivního odpadu.
V dnešní době musí být každý odpad po recyklaci vyhořelého paliva vitrifikovaný. A například, pokud si nějaký stát dá ve Velké Británii nebo ve Francii přepracovat vyhořelé palivo a vyrobit MOX, tak dostane i odpad v kontejnerech s jeho vitrifikovanou podobou.
Pochopitelně je plachta nad tunely je provizorní řešení. Postupně by se všechny tyto staré zátěže měly zlikvidovat. Vzhledem ke stáří tunelu není opravdu jeho propad v jiném místě vyloučen.

Odpovědět


Re: tekutý odpad

Čestmír Berka,2017-06-03 18:53:36

Plachta je kvůli dešťové vodě. Stínění nad stropem je tvořeno 2,5 m tlustou vrstvou zeminy.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni