Стартовая >> Архив >> Генерация >> Материалы ядерных энергетических установок

Меры безопасности при работе с плутонием - Материалы ядерных энергетических установок

Оглавление
Материалы ядерных энергетических установок
Ядерная энергия и материалы
Легководный реактор LWR
Тяжеловодный реактор HWR
Реактор типа LMFBR
Перспективы использования термоядерной энергии
Радионуклидное производство энергии и ее использование
Требования, предъявляемые к выбору ядерных материалов
Свойства реакторных материалов
Анализ специфических свойств материалов при их выборе для ядерных реакторов
Выбор материалов и анализ конструкции с помощью ЭВМ
Компоненты и материалы ядерных реакторов деления
Ядерные топливные материалы
Конструкционные материалы
Материалы органов регулирования, теплоносители
Материалы защиты, системы аварийной защиты
Атомная электростанция (с реактором деления)
Фундаментальные радиационные явления в материалах
Радиационное повреждение нейтронами
Влияние облучения на реакторные материалы
Влияние облучения на физические свойства материалов
Влияние облучения на механические свойства материалов
Влияние облучения на коррозию, свелинг
Отжиг радиационных повреждений, влияние облучения на свойства при низких температурах
Металлический уран
Коррозия урана
Сплавы урана
Влияние облучения на урановое топливо
Керамический уран
Диоксид урана
Радиационное распухание оксидного топлива
Радиационная ползучесть оксидного топлива
Выделение газообразных продуктов деления из оксидного топлива
Монокарбид урана
Нитрид, силицид и сульфиды урана
Коррозия керамического урана, техника безопасности
Плутоний
Металлические сплавы плутония
Керамические соединения плутония
Смешанное керамическое уран-плутониевое топливо
Коэффициент воспроизводства, избыточный коэффициент и время удвоения плутония
Радиационные эффекты плутония
Коррозионные эффекты плутония
Меры безопасности при работе с плутонием
Торий
Свойства тория
Получение и сплавы тория
Керамические соединения тория
Радиационные и коррозионные эффекты тория
Радиоактивный распад в торий-урановом топливном цикле
Конструкционные материалы: металлы
Конструкционные материалы: бериллий и его соединения
Конструкционные материалы: магний
Конструкционные материалы: алюминий
Конструкционные материалы: цирконий
Конструкционные материалы: нержавеющая сталь и никелевые сплавы
Конструкционные материалы: керамика и керметы
Влияние облучения на конструкционные материалы
Коррозия конструкционных материалов
Материалы замедлителя и отражателя
Графит
Материал бланкета
Материал теплоносителя
Материалы систем регулирования, защиты и аварийной защиты
Защита реактора
Системы аварийной зашиты реактора и используемые в них материалы
Материалы в топливных циклах, процессах обогащения и переработки топлива
Обогащение топлива
Переработка топлива
Материалы, используемые в процессах переработки отработавшего топлива
Переработка ядерного топлива
Топливные материалы, участвующие в U-Pu-топливном цикле
Тепловыделяющие элементы
Связующий материал твэлов
Материалы, применяемые при изготовлении твэлов
Каналы для теплоносителя и системы трубопроводов
Корпуса реакторов под давлением
Радиационные эффекты при работе материалов ядерного топлива и конструкционных материалов
Коррозия и трещины материалов твэлов, коррозия каналов теплоносителя
Образование коррозионных и усталостных трещин и течей в каналах для теплоносителей, трубопроводах
Материалы радионуклидных генераторов энергии и термоядерных реакторов
Радионуклидное топливо
Материалы оболочек, материалы и теплоносители радионуклидных генераторов
Концептуальные проекты термоядерных реакторов
Компоненты и материалы термоядерных реакторов
Материалы для изготовления магнитной системы и системы безопасности термоядерных реакторов
Взаимодействие материалов с первой стенкой термоядерного реактора
Материалы первой стенки термоядерного реактора и влияние на них облучения

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ, БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ ЗДОРОВЬЯ
Меры предосторожности, безопасности и охраны здоровья, требуемые для подготовки, фабрикации, обращения и хранения металлического и керамического плутония, связаны с его ядерными и физическими свойствами. Плутоний как делящийся материал и его изотопы, такие как 239Pu, 24бPu и 241 Pu, являются радиоактивными излучателями. Это требует ужесточения мер предосторожности, безопасности и охраны здоровья при его применении.
Существуют четыре принципиальные проблемы, непосредственно относящиеся к металлическому и керамическому плутонию.

  1. Контроль использования Pu в мирных целях.

Критическая масса плутония мала. С бериллиевым замедлителем и отражателем, например, максимальный критический диаметр плутониевого цилиндра около 10 см. Естественно, здесь существует вероятность приблизиться к критической массе делящегося материала, которая может самопроизвольно вызвать цепную реакцию, носящую взрывной характер. Отсюда следует необходимость контроля использования Pu и 235U в мирных целях.

  1. Самопроизвольное воспламенение и пирофорность. Размельченный порошок металлического и керамического плутония может инициировать самопроизвольную вспышку и взрыв в присутствии кислорода, как это обсуждалось выше в отношении окисления карбидного топлива (U, Pu)С. Мелко размолотый порошок плутония становится пирофорным во время размельчения, спекания и процессов фабрикации быстрее, чем уран (см. § 7.10).
  2. Токсичность тонко размолотого порошка. Вдыхание (ингаляция) взвешенного в воздухе гонко размолотого порошка металлического или керамического плутония очень токсично и должно быть исключено. Продукты распада тонко рамопотого порошка могут быть более токсичными и опасными, чем сам плутоний.
  3. Радиация. Изотопы плутония, например 238Pu и 240Ри, излучают гамма-кванты и а-частицы, а 241Pu гамма-кванты и бета-частицы, являясь радиоактивными излучателями. а-Частицы, испускаемые нуклидом 238Pu, имеют энергию 5,15 МэВ, и их проба составляет от 3,68 см (в воздухе) до 45 мкм (в теле), а-Частицы имеют большую массу и большой заряд, а гамма-кванты имеют высокую проникающую способность. Кроме того, при работе с плутонием радиационная опасность возникает из-за естественной радиоактивности продуктов распада Pu.

Максимальная допустимая доза или уровень облучения, установленных Международной комиссией по радиологической защите, составляет: 7,4- UO2 мкБк/мл в воздухе при продолжительном облучении; 0,22 мкБк/мл в воздухе при 40-часовой рабочей неделе; 0,11 Б к/мл в воде и 0,15 мкБк (0,6 мкг) в организме человека. Эти нормы являются достаточно жесткими при таких незначительных концентрациях, однако необычная летучесть плутониевого порошка требует исключительной осторожности при подготовке, обращении и фабрикации плутониевого топлива и работе плутониевых устройств. Во всех лабораториях и предприятиях должно уделяться особое внимание вентиляции и циркуляции воздуха. Работа любого масштаба, включающая заметные объемы плутония, должна проводиться в герметичных боксах.
Требования безопасности и охране здоровья персонала при работе с плутонием заключаются в следующем.

  1. Все операции должны выполняться при легкой защите или в камерах, снабженных резиновыми перчатками и в необходимых случаях оснащенных дистанционирующими механическими устройствами. Система должна быть сконструирована таким образом, чтобы обеспечивалась максимальная герметичность и устранялась возможность попадания плутония в окружающее пространство.
  2. Давление в боксе должно быть значительно меньше комнатного, чтобы содержащийся в нем инертный газ (аргон или гелий) не мог проникнуть за пределы бокса. Получение и хранение мелких частиц плутониевых соединений, таких как оксиды, нитриды или гидриды, должны контролироваться.
  3. При помещении в окислительную атмосферу (воздух или водяной пар) плутония и его сплавов, полученных в атмосфере инертного газа, за ними необходим тщательный контроль.


 
« Магнитный фильтр-сепаратор в схеме очистки производственного конденсата   Метод определения параметров тепловой изоляции паротурбинных блоков ТЭС »
электрические сети