放射性物质 - DGSO百科
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某些物质的原子核能发生衰变,放出我们肉眼看不见也感觉不到,只能用专门的仪器才能探测到的射线,物质的这种性质叫放射性物质。 放射性物质是那些能自然的向外辐射能量,发出射线的物质。一般都是原子质量很高的金属,像钚 ,铀,等。放射性物质放出的射线有三种,它们分别是α射线、β射线和γ射线。

污染来源

1)、核武器试验的沉降物(在大气层进行核试验的情况下,核弹爆炸的瞬间,由炽热蒸汽气体形成大球(即蘑菇云)携带着弹壳、碎片、地面物和放射性烟云上升,随着与空气的混合,辐射热逐渐损失,温度渐趋降低,于是气态物凝聚成微粒或附着在其它的尘粒上,最后沉降到地面。
2)、核燃料循环的“三废”排放原子能工业的中心问题是核燃料的产生、使用与回收、核燃料循环的各个阶段均会产生“三废”,能对周围环境带来一定程度的污染。
3)、医疗照射引起的放射性污染,由于辐射在医学上的广泛应用,已使医用射线源成为主要的环境人工污染源
4)、其它各方面来源的放射性污染其它辐射污染来源可归纳为两类:一工业医疗军队、核舰艇,或研究用的放射源,因运输事故、遗失、偷窃、误用,以及废物处理等失去控制而对居民造成大剂量照射或污染环境;二是一般居民消费用品,包括含有天然或人工放射性核素的产品,如放射性发光表盘、夜光表以及彩色电视机产生的照射,虽对环境造成的污染很低,但也有研究的必要。

人体危害

在大剂量的照射下,放射性对人体和动物存在着某种损害作用。如在400rad的照射下,受照射的人有5%死亡;若照射650rad,则人100%死亡。照射剂量在150rad以下,死亡率为零,但并非无损害作用,往往需经20年以后,一些症状才会表现出来。放射性也能损伤遗传物质,主要在于引起基因突变和染色体畸变,使一代甚至几代受害。

三废处理

放射性废物中的放射性物质,采用一般的物理、化学及生物学的方法都不能将其消灭或破坏,只有通过放射性核素的自身衰变才能使放射性衰减到一定的水平。而许多放射性元素半衰期十分长,并且衰变的产物又是新的放射性元素,所以放射性废物与其它废物相比在处理和处置上有许多不同之处。
1)、放射性废水的处理
放射性废水的处理方法主要有稀释排放法、放置衰变法、混凝沉降法、离子变换法、蒸发法、沥青固化法、水泥固化法、塑料固化法以及玻璃固化法等。
2)、放射性废气的处理
(1)、铀矿开采过程中所产生废气、粉尘,一般可通过改善操作条件和通风系统得到解决。
(2)、实验室废气,通常是进行预过滤,然后通过高效过滤后再排出。
(3)、燃料后处理过程的废气,大部分是放射性碘和一些惰性气体。
3)、放射性固体废物的处理和处置。
放射性固体废物主要是被放射性物质污染而不能再用的各种物体。
(1)、焚烧; (2)、压缩; (3)、去污; (4);包装

分类

为了放射性货物的安全运输,将放射性物质分为五类:
a.低比活度放射性物质
b.表面污染物体
c.可裂变物质
d.特殊形式放射性物质
e.其他形式放射性物质

产生

在核电站的反应堆中,采用的核燃料主要是含3%左右的铀-235,在发生裂变时,铀-235吸收一个中子,形成复合核,复合核不稳定,经过很短的时间(约10-14秒),然后分裂成二个主要碎片,同时放出数个中子和一定的能量。
U-235+中子  ——→X1+X2+ 2.43 中子+能量
X1 和 X2 代表裂变碎片。铀-235裂变时会形成60余种不同的碎片,这些碎片通过β(贝塔)衰变,产生约250种不同核素,称为裂变产物。在这些裂变产物中,质量数集中在95和140附近,如锶-90、碘-131、铯-137等。
裂变碎片放射性核素,会发生一系列的衰变,具有较强的放射性,主要为β射线和γ(伽玛)射线,有的核素半衰期(放射性活度减少一半所需要的时间)较短,如碘-131(8天)等,有的核素半衰期较长,如铯-137(30多年)等。
反应堆中的能量主要由铀-235裂变所释放的能量,包括裂变时瞬时释放的能量(占90%以上)和裂变产物在其随后的衰变是缓慢释放的能量(小于10%)二部分,瞬时释放的能量包括裂变碎片的动能、裂变中子动能、瞬发γ射线能量等,缓慢释放的能量包括裂变产物γ射线衰变能量和β射线衰变能量等。
福岛第一核电站在地震发生时,反应堆通过自动控制系统,将裂变反应自动停止,因此,反应堆主要的能量来源停止产生,但由于有大量裂变碎片还将继续衰变,产生一定的能量,因此,反应堆在停堆后,以及从反应堆中取出的乏燃料,在其随后的一段较长时间内还会继续产生热量,需要通过水来降温。

释放

虽然核电站的反应堆中产生有大量的放射性物质,但在正常情况下,这些放射性物质是不会向环境中释放的,其主要原因是核燃料和裂变产生的放射性物质被密封在锆合金包壳中,主要包壳不发生破裂,这些放射性物质就不会出来。
工作人员在给福岛第一核电站的压力容器减压、排放蒸汽时,为什么会有放射性物质释放呢?这主要是由于事故发生后,核电站的电源长时间缺失,水的循环停止,不能将压力容器中的热量及时排出,堆芯中的水不断蒸发而减少,部分燃料棒没有得到水的冷却,温度升高,超过锆合金的溶化温度,从而使包壳破裂,部分放射性物质泄漏出来,当打开减压阀排法蒸汽时,一些受热气化的放射性物质随蒸汽排出压力容器,向环境中释放。
由于只有部分燃料棒发生溶化,排放蒸汽也是间歇地进行,因此,排放出的放射性物质较少,同时,由于随蒸汽排放的放射性物质,只是在低流层中随风向周围扩散,因此,放射性物质对周边的影响范围是有限的,主要取决于风向和风速。