Как соотносится риск пуска плутониевого РИТЭГ и уранового реактора деления?

Я просматривал этот ответ , в котором говорится о том, что хорошей альтернативой радиоизотопным термоэлектрическим генераторам могут быть реакторы деления . В нем есть ряд хороших моментов, но в ветке комментариев обсуждался конкретный вопрос о том, что в обоих случаях, если произойдет авария по наихудшему сценарию и пусковая установка сгорит в атмосфере, радиоактивный материал будет широко рассеян. Из окончательного отчета о воздействии на окружающую среду миссии Mars Science Laboratory :

Прогнозируемая средняя радиологическая доза для человека, подвергшегося максимальному облучению в результате маловероятной аварии в районе запуска, составит около 0,1 бэр. От такого облучения не ожидается никаких краткосрочных радиологических эффектов. Однако каждое воздействие приводит к увеличению статистической вероятности смерти от латентного рака в долгосрочной перспективе... Менее вероятные аварии на стартовой площадке включают взрыв на стартовой площадке, ситуации, когда космический корабль отсоединяется от ракеты-носителя, и аварии, когда Предполагается, что системы безопасности транспортных средств выходят из строя. Вероятность этих типов аварий колеблется примерно от 1 на 8 000 до 1 на 800 000 и может привести к более высоким средним выбросам диоксида плутония (до 2 процентов запаса MMRTG) с соответствующим потенциалом более серьезных последствий. Человек, подвергшийся максимальному облучению, может получить дозу в диапазоне от долей одного бэр до примерно 30 бэр после более серьезных типов очень маловероятных аварий, таких как удар о землю всей ракеты-носителя. Следует отметить, что существуют большие вариации и неопределенности в прогнозировании моделирования близкой дозы для таких сложных аварийных ситуаций. Если не принимать мер по смягчению последствий, таких как укрытие и недопущение людей из загрязненных земельных участков, дозы облучения потенциально облученных членов населения в результате очень маловероятной аварии при запуске могут привести к среднему увеличению смертности от рака в среднем до 60 человек в долгосрочной перспективе. Результаты оценки риска также показывают, что для очень маловероятной аварии, связанной со столкновением с землей всей ракеты-носителя,

Я спросил об этом, так как мне было непонятно, как сравниваются две системы, РИТЭГи, выбрасывающие плутоний, и микрореакторы деления, выбрасывающие уран. Ответ состоял в том, что свежее топливо U-235 в запущенном ядерном реакторе представляет собой «тривиальную биологическую опасность по сравнению с РИТЭГами или реакторами, которые работали и производили продукты деления».

Как именно это сравнивается количественно? Я согласен с этим заявлением, но было бы неплохо узнать подробности, поскольку производство плутония для РИТЭГов возобновилось, а разработка реакторов деления застопорилась.

Для сравнения, после отказа спутника "Транзит" выйти на орбиту 21 апреля 1964 г. около 1 кг Pu-238 его РИТЭГ SNAP-9A было распределено в основном в южном полушарии. При возвращении в атмосферу спутника «Космос-954» 24 января 1978 г. было выброшено около 20 кг высокообогащенного урана из его ядерного реактора и продуктов его деления.
@Loong Ключевой термин — продукты деления. Свежее топливо гораздо менее опасно, чем материалы РИТЭГов, а то, что значительно менее опасно, чем реактор деления, может быть после некоторого времени работы. В результате деления получается неприятный суп из всех видов радиоактивных материалов, но свежее топливо не содержит этих материалов.

Ответы (1)

Вероятность и последствия выброса Pu-238 из РИТЭГа при аварии на пуске очень малы из-за наличия средств защиты от такого инцидента. Не то чтобы они никогда не думали об этом. Радиоактивный материал не является «широко рассеянным».

Что касается цифр, то скорость распада обратно пропорциональна периоду полураспада. Период полураспада урана-235 составляет 700 миллионов лет, а остатка топлива, урана-238, — 4,6 миллиарда лет. Период полураспада Pu-238, топлива для РИТЭГов, составляет 87 лет. Таким образом, Pu-238 примерно в восемь миллионов раз более радиоактивен, чем неиспользованное ядерное топливо.

Вам действительно не нужно беспокоиться о неиспользованном ядерном топливе. Обычную керамическую форму топлива можно было использовать для обеденной тарелки. Очень тяжелая тарелка. В этом случае даже токсичность металла не является проблемой, поскольку топливо находится в форме оксида. Однако будьте осторожны, складывая много этих тарелок вместе!

(Кстати, у меня есть урановая кухонная утварь — не ядерное топливо и состоящая не только из окиси урана, а стекло, окрашенное в зеленый цвет ураном.)

«Неиспользованный» важен. Как только вы запускаете ядерный реактор, продукты деления становятся высокорадиоактивными. Так что никогда не запускайте космический реактор деления, пока он не окажется в космосе и не вернется обратно.

Я добавил цитату из исследования, на которое вы ссылались, для контекста.
«Хотя будьте осторожны, складывая много этих тарелок вместе!» заставил меня смеяться вслух. +1!