1.1.5. Закон спада радиоактивности продуктов ядерного деления

Продукты деления ядерного горючего образуются при ядерном взрыве и при работе атомного реактора на атомной электростанции. При этом во время ядерного взрыва на разных этапах радиоактивного распада возникает около 300 различных радионуклидов, большинство из которых являются короткоживущими. Суммарная активность смеси продуктов деления для бета-частиц через одну минуту после ядерного взрыва может быть определена по формуле

А_β = 10⁸q_дел (1.29.)

где q_дел - тротиловый эквивалени взрыва по делению, т

В течение первых 100 - 160 суток после ядерного взрыва или аварии на АЭС с выбросом радиоактивных веществ изменение радиоактивности на радиоактивно зараженной местности приближенно описывается законом Вэя-Вигнера:

А₁/А₂ = (t₂/t₁) ⁿ (1.30.)

где А₁, А₂ - активности излучения радионуклидов, соответствующие моментам времени t₁, t₂ после начала радиоактивного заражения местности;

n-показатель степени, характеризующий величину спада активности излучения во времени, зависящей от изотопного состава радионуклидов. Для аварии на АЭС с выбросом радиоактивных веществn = 0,4 - 0,86, для ядерного взрываn = 1,2.

При известной паре отсчетных значений А₀ иt₀ можно получить зависимость изменения активности от времени:

А_t = А₀ (t/t₀)^{- n} (1.31.)

гдеА₀ иА_t-активность осколков деления ко времениt₀ и t после взрыва. По мере увеличения времени, прошедшего после ядерного взрыва, активность осколков деления быстро падает, примерно так: при семикратном увеличении времени активность падает в 10 раз.

При аварии на АЭС с выбросом радионуклидов из активной зоны количество и состав радионуклидов будет другим. Обычно, количество радионуклидов не превышает 40 -50, так как большинство короткоживущих радионуклидов в реакторе уже распалось. Но происходит накопление радионуклидов, период полураспадакоторых соизмерим сосроком жизни человека и более. Кроме того, количество ядерного горючего в атомном реакторе измеряется тоннами, в то время как масса ядерного взрывчатого вещества боеприпаса исчисляется килограммами. По этой причине количество выброшенных радионуклидов при аварии может быть значительным, а время распада большим. На рис. 1.3. можно сравнить законы спада радиоактивности для ядерного взрыва и после аварии на АЭС с выбросом радиоактивных веществ.

А, Ки

При аварии на АЭС с выбросом радионуклидов

t

t_k