Почему Хиросиму можно заселить, а Чернобыль нельзя?

Хотя они работают по одним и тем же принципам, взрыв атомной бомбы и расплавление атомной электростанции — это два совершенно разных процесса.

Атомная бомба основана на идее высвобождения как можно большего количества энергии из безудержной реакции ядерного деления за кратчайшее время. Идея состоит в том, чтобы немедленно нанести как можно больший разрушительный урон, чтобы свести на нет силы противника или запугать противоборствующую сторону и заставить ее сдаться. Оба эффективно обеспечивают быстрое окончание конфликта. Таким образом, было бы важно, чтобы район, подвергшийся бомбардировке, не оставался необитаемым долгое время после того, как две стороны заключили мир (хорошо, это мое собственное предположение, но я думаю, что это хороший идеал для работы).

Ядерный реактор основан на идее производства небольшого количества энергии с использованием контролируемой и устойчивой реакции ядерного деления. Дело в том, что он не высвобождает всю энергию сразу, а используются более медленные процессы реакции, чтобы обеспечить максимальный срок службы ядерного топлива.

Помимо идей, стоящих за каждым из них, радиоактивные изотопы, образующиеся при атомном взрыве, относительно недолговечны из-за характера взрыва и того факта, что они обычно детонируют над землей, чтобы увеличить разрушительную силу ударной волны. Максимальный период полураспада большинства радиоактивных материалов атомного взрыва составляет 50 лет.

Однако во время аварии на Чернобыльской АЭС большая часть фактических взрывов произошла из-за нарушения защитной оболочки и взрывов из-за скопления пара. Куски твэлов и облученных графитовых стержней остались целыми. Более того, в результате реакции как в начале, так и в течение всего периода было произведено гораздо большее количество радиоактивных материалов. Отчасти это связано с характером реакции, наличием на тот момент неповрежденного топлива и тем, что взрыв произошел на уровне земли. Взрыв деления на уровне земли создает больше радиоактивных изотопов из-за активации нейтронов в почве. Кроме того, периоды полураспада изотопов, образовавшихся в результате аварии на Чернобыльской АЭС (из-за характера процесса), значительно больше. Подсчитано, что этот район будет непригоден для проживания людей еще 20 000 лет (Редактировать: чтобы предотвратить дальнейшие споры, я перепроверил это число. Это время до того, как пространство внутри цементного саркофага — точное место взрыва — станет безопасным. Окружающая территория колеблется от 20 лет до нескольких сотен из-за неравномерного загрязнения).

Короче говоря, атомная бомба, как и другие бомбы, предназначена для достижения максимально возможной разрушительной силы за короткий промежуток времени. Процесс реакции, который выполняет это, заканчивается созданием короткоживущих радиоактивных частиц, а это означает, что первоначальный всплеск радиации чрезвычайно высок, но быстро падает. В то время как ядерный реактор спроектирован так, чтобы в полной мере использовать деление для производства энергии в результате медленного, устойчивого реакционного процесса. Эта реакция приводит к созданию ядерных отходов, которые являются относительно долгоживущими, а это означает, что начальный радиационный выброс от расплавления может быть намного меньше, чем от бомбы, но длится намного дольше.

В глобальной перспективе: атомная бомба может быть опасна для здоровья окружающих, но плавление на годы распространяет радиацию по планете. На данный момент каждый человек на Земле в среднем получает дополнительный 21 день радиационного фона на человека из-за Чернобыля. Это одна из причин, по которой Чернобыль был ядерным событием седьмого уровня .

Все это объясняет, почему, несмотря на то, что в Хиросиме взорвалась атомная бомба, именно Чернобыль (и, держу пари, Фукусима тоже) остается необитаемым.

Большую часть необходимой информации для этого можно найти в Википедии .

Еще один момент:
как уже было сказано, я забыл упомянуть одну вещь: количество расщепляющегося материала в атомной бомбе обычно значительно меньше, чем количество в ядерном реакторе. Стандартный ядерный реактор может потреблять$50000lb$($\sim22700kg$) топлива в год, тогда как маленький мальчик держал значительно меньше (около$100-150lb$или же$45-70kg$). Очевидно, что наличие большего количества расщепляющегося материала резко увеличивает количество излучения, которое может быть получено, а также количество радиоактивных изотопов. Например, авария в Чернобыле высвободила в 25 раз больше изотопа йода-129, чем бомба Хиросимы (относительно долгоживущий и опасный для человека изотоп), и в 890 раз больше цезия-137 (не так долгоживущий, но все же опасный). пока он есть).

Быстрый подсчет выявляет некоторые моменты в других ответах.

Рассмотрим большую электростанцию, такую ​​как Фукисима до ее упадка. Его выход был с колоссальной скоростью$5GW$.

Отсюда я получаю коэффициент пересчета, что 1 килотонну тротилового эквивалента принимают за$4.184\times 10^{12}$джоули. Если предположить, что бомба Нагасаки выпустила 20-килотонный тротиловый эквивалент, это примерно$8\times10^{13}J$.

Теперь посчитайте: сколько времени потребуется (работающей) Фукисиме, чтобы выдать такое количество энергии? Отвечать$8\times10^{13} / 5\times10^9=16000s$. То есть около четырех с половиной часов. Выход меньше чем за один день!

Теперь я спешу добавить, что я ни в коей мере не преуменьшаю страдания тех, кто пострадал в Хиросиме или Нагасаки. Но с этой точки зрения количество энергии и, как следствие, количество отходов, выделяемых даже устрашающей бомбой мощностью в несколько мегатонн, довольно ничтожно по сравнению со сроком службы электростанции. И основное загрязнение от бомбы имеет тенденцию быть смертельным, но очень короткоживущие изотопы, порожденные облучением грязи и других веществ, всасываемых восходящим потоком.

Краткий ответ: атомная электростанция содержит намного больше ядерного материала, чем атомная бомба. Бомба «Маленький мальчик» была взорвана на высоте 1968 футов (600 м) над Хиросимой, при этом ядерный материал быстро рассеялся в воздухе; Чернобыльская авария загрязнила окружающую среду на десятилетия.

Длинный ответ:

http://en.wikipedia.org/wiki/Фоновое_излучение

Суммарные дозы от Чернобыльской аварии составили от 10 до 50 мЗв за 20 лет для жителей пострадавших районов, причем большая часть дозы получена в первые годы после аварии, а для ликвидаторов - более 100 мЗв. От острого лучевого синдрома погибло 28 человек.[30]

Суммарные дозы от аварий на Фукусиме I составили от 1 до 15 мЗв для жителей пострадавших районов. Дозы в щитовидной железе для детей были ниже 50 мЗв. 167 ликвидаторов получили дозы выше 100 мЗв, 6 из них получили дозу более 250 мЗв (японский предел облучения для аварийно-спасательных служб)[31].

Средняя доза от аварии на Три-Майл-Айленде составила 0,01 мЗв[32].

http://www.huffingtonpost.com/patrick-takahashi/why-worry-about-fukushima_b_847250.html

Сегодня радиационный фон в Хиросиме и Нагасаки такой же, как среднее количество естественной радиации в любой точке Земли. Недостаточно повлиять на здоровье человека.

Был небольшой рост заболеваемости лейкемией в районе Нагасаки, но никаких дополнительных случаев рака в Хиросиме и ее окрестностях не наблюдалось. Таким образом, вопреки любому логическому смыслу, в то время как большая высота (1968 футов для Хиросимы и 1800 футов для Нагасаки) ядерных взрывов немедленно убила 200 000 человек, эти города вскоре стали безопасными и процветают сегодня. Я, на самом деле, все еще задаюсь вопросом, почему.

Но что касается относительной долгосрочной опасности атомных электростанций по сравнению с АТОМНЫМИ БОМБАМИ, в другой статье упоминалось, что в первых гораздо больше расщепляющегося материала, чем во вторых. Например, реактор мощностью 1000 МВт использует 50 000 фунтов обогащенного урана в год и производит 54 000 фунтов отходов, которые продолжают накапливаться, поэтому за 20 лет на площадке должно быть более миллиона фунтов радиоактивного материала. У Малыша было всего 141 фунт U-235, а у Толстяка — 14 фунтов Pu-239.

Чернобыль выбросил в 200 раз больше радиации, чем бомбы Хиросимы и Нагасаки вместе взятые. Даже в Шотландии уровень радиации превысил норму в 10 000 раз. Пугает тот факт, что реакторы Фукусимы считаются более опасными, чем Чернобыль (уран-235) по двум причинам: более обогащенный уран и Фукусима №3 с плутонием.