Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 50
А что наша страна, не может выпустить нужный объём по объективным причинам или просто денег хочет больше?
На сколько я знаю, наша страна может и сама превосходно использовать весь произведенный плутоний. Нафигаж его в ущерб себе продавать стране-врагу за напечатанные фантики?
стране-врагу
Сколько уже можно, а? Не покорить космос человечеству, распыляя ресурсы на две (или даже больше) космические программы. Нужно действовать сообща, не обращая внимания на какие-то политические разборки и географические различия.
И если «верх» в этом не убедить в близжайшем времени, сами хоть перенастройте свои мозги.
Стратификация неотделима от человеческих сообществ. Хоть локальных, хоть планетарных. Поэтому, вы когда рассуждаете о «человечестве вообще», сразу уточняйте, какое место в нем отводят вполне конкретные нации верхушки всем остальным нациям. Я думаю, если вполне конкретным чилийцам предлагают освободить территорию, богатую условным «плутонием» ради «будущего всего человечества», то это слегка нечестное предложение, хотя бы потому, что чилийцы будущего уже не увидят.
Поэтому, вы когда рассуждаете о «человечестве вообще», сразу уточняйте, какое место в нем отводят вполне конкретные нации верхушки всем остальным нациям.
Я рассуждаю лишь о том, что «человечество вообще» и текущее политическое устройство мира — враги, но не какие-либо конкретные нации друг другу. Враги тех чилийцев — конкретные люди/организация, а не вся их нация.
Рядовые сотрудники Билайн и МТС не враги, но их боссы конкурируют на рынке, поэтому рядовые сотрудики Билайн и МТС всё же враги, и если Билайн предлагает мтсовцам «дружить», по-людски, ну все же понимают, что МТС в таком случае уйдет с рынка скоро. А мтс-овцам по-людски объяснят, что дружба дружбой, а служба службой и штат сотрудников не резиновый. И все по-людски, с улыбкой.Просто потому, что стратификацию не выключить после рабочего дня.
что нисколько не мешает нашей стране самостоятельно использовать плутоний на постройку тех же самых РИТЕГов. А вот наши готовые устройства пожалуйста, используйте как хотите. Чего бы и не продать.
Мы чего то не можем сделать? не проблема, стройте заводы с нужными технологиями у нас, передавайте технологии, и получайте нужные устройства. Или ради светлого будущего человечества можно только тянуть ресурсы, а делиться наработками уже не комильфо?
Мы чего то не можем сделать? не проблема, стройте заводы с нужными технологиями у нас, передавайте технологии, и получайте нужные устройства. Или ради светлого будущего человечества можно только тянуть ресурсы, а делиться наработками уже не комильфо?
Если вам ничего не мешает — стройте. В США в это же время сделают свои в 4 раза эффективнее, такие как нужны им. С какой стати с вами должны делиться наработками и что-то вам строить? Как показала практика коммунизм — это утопия. А значит нужны деньги, которые Вы почему-то называете фантиками. А значит покупайте технологии, если вам кто-то вообще захочет их продавать. Откуда вообще у Вас такие претензии? Вы много заводов в США построили? Много технологий им подарили или хотя бы продали?
Совершенно верно. Нужно действовать сообща — так и напишите в письме в Белый Дом. Американский белый дом, конечно.
Скорее всего, также закончились советские запасы, продаваемые по бросовой цене 1992 года. Производить Pu238 не имеет смысла — применения нет, «долго не хранится», дико греется.
От цены, по которой Россия может произвести, американцы отказались, резонно посчитав что у себя производить выйдет не дороже и ни от кого не зависишь.
От цены, по которой Россия может произвести, американцы отказались, резонно посчитав что у себя производить выйдет не дороже и ни от кого не зависишь.
советские запасы… 1992 года
«долго не хранится»
?
Всё есть в тексте и в источниках в конце текста.
С наибольшей вероятностью это означало наличие у наследника СССР на момент развала 40 кг изотопа
В большей долей вероятности можно предположить, что весь или большая часть запаса была произведена в 1950...1960-х что в СССР, что в США. Поэтому можно понять почему «Оставшиеся 18 кг не соответствуют необходимому уровню тепловыделения для применения в MMRTG».
В 1992 году США подписали пятилетний договор о покупке изотопа у России в объеме 10 кг и возможностью увеличения поставок не более чем до 40 кг.
С наибольшей вероятностью это означало наличие у наследника СССР на момент развала 40 кг изотопа
Период полураспада 87,7(1) лет
В большей долей вероятности можно предположить, что весь или большая часть запаса была произведена в 1950...1960-х что в СССР, что в США. Поэтому можно понять почему «Оставшиеся 18 кг не соответствуют необходимому уровню тепловыделения для применения в MMRTG».
В 2005 году Lenta сообщала, что Россия производила плутоний-238 на ПО «Маяк» lenta.ru/articles/2005/06/28/plutonium/:
В отличие от США, Россия не прекращала производство плутония-238, хотя оно наносит существенный экологический вред и требует значительных затрат (на 150 килограммов вещества вырабатывается около 50 тысяч контейнеров с радиоактивными отходами). По экспортным оценкам, в России за год производится до 5-6 килограммов этого вещества. Так, ПО «Маяк», расположенное в городе Озерск (более известном как Челябинск-40), в 1992 году подписало контракт на поставку в США пяти килограммов изотопа плутония. Контракт оценивался на сумму около 6 миллионов долларов. Этих килограммов, по мнению экспертов, хватило на запуск 3-5 спутников с ЯЭУ.
… в 2003 году между ОАО «Техснабэкспорт» и Департаментом энергетики США был заключен долгосрочный контракт на поставку диоксида плутония-238 для оборудования энергетических установок межпланетных космических кораблей, регулярно запускаемых по программе NASA. Стоимость контракта составила более 32 миллионов долларов США, он был рассчитан на 5 лет и предполагал, что в США будет поставлено около 30 килограммов диоксида плутония-238. На вопрос Lenta.Ru, какова судьба этого контракта сегодня, представитель ОАО «Техснабэкспорт» Екатерина Шугаева ответила, что контракт действует и Россия исправно поставляет в США диоксид плутония-238.… по условиям контракта с «Техснабэкспортом» стоимость 1 килограмма российского плутония-238 составляет около 1 миллиона долларов.
Нагуглить однозначный ответ мне не удалось. Примеры:
США начали закупать плутоний-238 у России в конце 1980-х годов в связи с закрытием ядерного реактора в штате Южная Каролина, однако поставки были приостановлены в 2010 году. Причина — невозможность России обеспечить выработку нужного количества металла.
Россия больше не продает плутоний-238, возможно, потому что он тоже на исходе или закончился.
Политическое невежество и близорукость Штатов, наряду с ложными обещаниями России, а также мелочное управление, которым славится NASA, все это мешает производству плутония-238. Что в результате? Исследование Солнечной системы стоит на краю пропасти. Один амбициозный космический полет может истощить оставшиеся запасы плутония, а любые отклонения в будущей цепочке поставок может сорвать любую из грядущих миссий.
***
К 1988 году, когда железный занавес засиял дырами, США и Советский Союз начали демонтаж военных ядерных объектов. Хэнфорд и Саванна Ривер перестали производить плутоний-238. Но Россия продолжала добывать материал путем обработки ядерного топлива на ядерном промышленном комплексе «Маяк». Россия продала первый пакет плутония, весом в 18 килограмм, Штатам в 1993 году по цене более 1 500 000 долларов за килограмм. Россия стала единственным поставщиком планеты, но вскоре перестала принимать заказы. В 2009 году она отказалась продавать 11 килограмм США.
Осталось ли у России что-нибудь и может ли она сделать еще — неизвестно.
На 2009 год в Radioisotope Power Systems: An Imperative for Maintaining U.S. Leadership in Space Exploration (2009) ISBN: 978-0-309-13857-4 сообщалось www.nap.edu/openbook.php?record_id=12653&page=14
FOREIGN OR DOMESTIC 238Pu?… To the best of the committee’s knowledge, 238Pu is no longer being produced in Russia (or anywhere else), and there is not a substantial amount of 238Pu left in Russia (or anywhere else) available to meet NASA’s needs, beyond that which Russia has already agreed to sell to the United States.… After a storage period of 20 years, 85 percent of the original amount will still remain…
Вырисовывается такая схема:
Что и объясняет прекращение производства плутония-238 дешевым реакторным способом. Насколько я знаю отработанное топливо из реакторов еще отлёживается в временном хранилище 20-30 лет прежде, чем идет в переработку. Т.е. если России вдруг понадобится Pu-238 то его могут произвести в небольшом количестве из отходов реактора на быстрых нейтронах. Но таких отходов мало т.к. реакторов почти не осталось.
Плутоний-238 в промышленности получают исключительно в атомных реакторах, путём бомбардировки нептуния-237 нейтронами. Также данный изотоп может быть произведён с помощью мощных ускорителей-генераторов нейтронов используемых для бомбардировки образцов нептуния-237. Реакторный способ более производителен, и получаемый плутоний-238 относительно дёшев.
Нептуний-237 производится в промышленных масштабах в атомных реакторах, путём бомбардировки урана-238 быстрыми нейтронами.
Экспериментальные реакторы на быстрых нейтронах появились в 1950-е годы. В 1960—80-е годы работы по созданию промышленных реакторов на быстрых нейтронах активно велись в США, СССР и ряде европейских стран. К началу 1990-х большинство этих проектов было прекращено из-за риска аварий и высоких эксплуатационных затрат
БН-600 был единственным в мире действующим энергетическим реактором на быстрых нейтронах.… В топливный цикл могут быть вовлечены запасы 238U и 232Th.
Что и объясняет прекращение производства плутония-238 дешевым реакторным способом. Насколько я знаю отработанное топливо из реакторов еще отлёживается в временном хранилище 20-30 лет прежде, чем идет в переработку. Т.е. если России вдруг понадобится Pu-238 то его могут произвести в небольшом количестве из отходов реактора на быстрых нейтронах. Но таких отходов мало т.к. реакторов почти не осталось.
В этом году ожидается пуск БН-800 (Белоярская АЭС) и начало строительства БН-1200.
Реакторы на быстрых нейронах сейчас как раз идут в серию.
Есть и другие цепочки производства. Всего помоему 4 возможных варианта.
Например облучение Плутония-239(оружейный плутоний, которого довольно много благодаря идущим программам сокращения ядерного вооружения, да и в обычных тепловых реакторах его много нарабатывается из Урана-238 и его можно извлечь из любого отработанного ядерного топлива, а не только из БН-реакторов) альфаизлучением, при этом образуется Кюрий-242.
Он нестабилен и в свою очередь относительно быстро (полураспад полгода) распадается с образованием Плутония-238 и испусканием альфа-излучения. Часть которого можно использовать для превращения следующих порций Плутония-239 в Кюрий, чтобы снизить требования к мощности первичного источника альфа-излучения (какой-то другой изотоп с мощным альфа-излучением или небольшой ускоритель частиц)
Избыток Плутония-239 накопленного в процессе ядерной гонки холодной войны сейчас используют для производства ядерного MOX топлива для обычных реакторов. Если будет сильно нужно гораздо эффективней будет его пустить на производство Плутония-238 для РИТЭГов.
Например облучение Плутония-239(оружейный плутоний, которого довольно много благодаря идущим программам сокращения ядерного вооружения, да и в обычных тепловых реакторах его много нарабатывается из Урана-238 и его можно извлечь из любого отработанного ядерного топлива, а не только из БН-реакторов) альфаизлучением, при этом образуется Кюрий-242.
Он нестабилен и в свою очередь относительно быстро (полураспад полгода) распадается с образованием Плутония-238 и испусканием альфа-излучения. Часть которого можно использовать для превращения следующих порций Плутония-239 в Кюрий, чтобы снизить требования к мощности первичного источника альфа-излучения (какой-то другой изотоп с мощным альфа-излучением или небольшой ускоритель частиц)
Избыток Плутония-239 накопленного в процессе ядерной гонки холодной войны сейчас используют для производства ядерного MOX топлива для обычных реакторов. Если будет сильно нужно гораздо эффективней будет его пустить на производство Плутония-238 для РИТЭГов.
Посчитайте типичные потоки в ускорителях — они на несколько порядков меньше, чем в реакторах. Получается, что наработка Pu238 из нептуниевой мишени будет идти вечность, хотя сам плутоний, видимо, можно получить гораздо лучшего качества.
Я в свое время исследовал эту тему, правда сейчас воспроизведу по памяти: 238 плутоний производился в НИИАР а не на Маяке. В конце 90х линия экстракции Pu238 из нептуниевых мишеней была в заброшенном неработоспособном состоянии. Что с ней на сегодня — неизвестно.
Вот интересно, есть ли альтернатива РИТЭГам, и какой экологический урон происходит при выработке Пл-238?
в дальнем космосе альтернативы нет — только ядерные источники энергии.
Я не думаю, что его специально вырабатывали, кроме случаев " произведён с помощью мощных ускорителей-генераторов нейтронов используемых для бомбардировки образцов нептуния-237", вероятнее всего при переработке отработанного топлива извлекаются отдельные фракции, что-то перерабатывается опять в топливо, что-то в изотопы для промышленности, а то, что не нужно никому захоронят.
По экологии рекомендую книгу «Ионизирующая радиация. Обнаружение, контроль, защита (Ю.А. Виноградов)», там случаи из «практики» интересные и пугающие.
Я не думаю, что его специально вырабатывали, кроме случаев " произведён с помощью мощных ускорителей-генераторов нейтронов используемых для бомбардировки образцов нептуния-237", вероятнее всего при переработке отработанного топлива извлекаются отдельные фракции, что-то перерабатывается опять в топливо, что-то в изотопы для промышленности, а то, что не нужно никому захоронят.
По экологии рекомендую книгу «Ионизирующая радиация. Обнаружение, контроль, защита (Ю.А. Виноградов)», там случаи из «практики» интересные и пугающие.
Полноценный ядерный реактор. Будущий буксир с ЯЭУ который сейчас строят в России как раз вместо РИТЭГ будет иметь полноценный ядерный реактор.
Нескоро
www.ktrv.ru/files.images/ktrv_vestnik_10_2014.pdf
Наземный прототип реактора планируется создать в 2015 году. В 2018 году будет изготовлен реактор для комплектации ЯЭДУ и начаты испытания на АЭС в Сосновом Бору. Первый экземпляр космического буксира для лётных испытаний должен появиться в 2020 году.
www.ktrv.ru/files.images/ktrv_vestnik_10_2014.pdf
Наземный прототип реактора ТЭМ РУГК «СКИФ» будет готов не раньше 2017, как напели птички. Впрочем, возможно под «прототипом» в вашем сообщении видимо понимается безядерный тепловой имитатор.
Что-то делают, но пока похоже не в железе.
Макет еще в 2013 году показали:
НК 12/2013
НТС АО «НИКИЭТ» одобрил технический проект ТЭМ-РУ
29 октября 2015 г. в АО «НИКИЭТ» состоялся научно-технический совет института по рассмотрению технического проекта реакторной установки, разрабатываемой в рамках проекта «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса».
По результатам рассмотрения докладов разработчиков проекта, экспертных заключений, замечаний и предложений, высказанных в ходе обсуждения докладов, НТС АО «НИКИЭТ» рекомендовал одобрить выполненный технический проект реакторной установки и представить его на рассмотрение на тематической секции НТС Госкорпорации «Росатом».
Реакторная установка (РУ) ТЭМ разрабатывается в рамках выполнения Решения Комиссии при Президенте Российской Федерации по модернизации и технологическому развитию экономики России. Создание РУ ТЭМ позволит обеспечить лидирующие позиции в создании высокоэффективных энергетических комплексов космического назначения, осуществить выполнение крупномасштабных программ по изучению и освоению космического пространства.
Макет еще в 2013 году показали:
В ходе МАКС –2013 кооперация отечественных фирм из структур Роскосмоса и Росатома представила обновленный макет транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) с космической ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ) мегаваттного класса (НК № 10, 2013, с. 4). Данный проект был представлен публично ровно четыре года назад, в октябре 2009 г. (НК № 12, 2009, с. 40). Что изменилось за это время?
…
Расчетный ресурс ЯЭДУ, заложенный в проект, составляет десять лет. Ресурсные испытания предполагается выполнить непосредственно на комплектной установке, а агрегаты отработать автономно на стендовой базе предприятий кооперации. В частности, турбокомпрессор, разработанный в КБХМ, уже изготовлен и тестируется в вакуумной камере Центре Келдыша.Расчетный ресурс ЯЭДУ, заложенный в проект, составляет десять лет. Ресурсные испытания предполагается выполнить непосредственно на комплектной установке, а агрегаты отработать автономно на стендовой базе предприятий кооперации. В частности, турбокомпрессор, разработанный в КБХМ, уже изготовлен и тестируется в вакуумной камере Центре Келдыша. Сделан также тепловой имитатор реактора на 1 МВт электрической мощности.
НК 12/2013
Советую погуглить «НИТИ им. Александрова» «РУОО», «СКИФ» :) Это наземный стенд с реактором и турбомашинным преобразователем — все что пока профинансированно в рамках ТЭМ.
Ну и думаю, мою обзорную статью по ТЭМ вы видели?
Ну и думаю, мою обзорную статью по ТЭМ вы видели?
… комментировал статью )
Ничего нового у меня не нагуглилось, кроме договора.
«Объект» — критический стенд «СКИФ», Работы по которому ведутся в рамках данного Договора
Сроки выполнения Работ:
Начало – с момента подписания Договора;
Окончание – 30.11.2015
выполнить строительно-монтажные работы по дооборудованию резервных помещений здания 160 блока «А» стендового комплекса НИТИ имени Александрова.
Я в свое время еще нагуглил сроки ввода стенда (конец 2017) и в отчетах НИТИ — моделирование из которого можно будет понять что из себя представляет стенд, какие у него параметры будут и т.п.
Отчеты и 2017 у меня не гуглятся. Из самого свежего 17.11.2015 Испытания корпуса ядерного реактора для космоса успешно завершены в РФ
Ранее сообщалось, что в 2015 году планируется завершить основной объем расчетно-экспериментального обоснования составных частей реакторной установки, а в 2016 году — закончить корректировку рабочей конструкторской документации на опытный образец реакторной установки и приступить к его изготовлению. Также на 2016 год запланировано начало создания испытательного комплекса «Ресурс» для наземных экспериментов с опытным образцом реакторной установки.
Сборище эльфов-любителей-САСШ в комментариях крайне огорчает.
Статья интересная, только пара ошибок в начале:
Его активность намного выше = 633 x 10^9 распадов/с на каждый грамм. Или 633 x 10^12 на 1 кг
Это примерно соответствует верному значению в скобках: 17.5 кюри * 3,7 * 10^10 распадов = 647 x 10^9 распадов/с на грамм
И выделению энергии в ~0.57 Вт/г (по 5.5 мегаэлетронвольт на каждый распад)
Откуда у него нейтронное излучение? При обычном естественном распаде(если не доводить до состояния близкого к критическому как в ядерных реакторах) он дает только альфа-излучение. Что как раз и делает его очень удобным материалом для РИТЭГОВ — почти не нужно экранирования/защиты от радиации, все излучение сразу же преобразуется в тепло без потерь. Тогда как нейтронное или гамма излучение уносило бы полезную энергию за пределы источника питания.
Изотоп Pu-238 имеет интенсивность самопроизвольного деления 1.1x106 делений/с*кг (удельная радиоактивность 17.5 кюри/г — что в 2.6 раза больше Pu-240)
Его активность намного выше = 633 x 10^9 распадов/с на каждый грамм. Или 633 x 10^12 на 1 кг
Это примерно соответствует верному значению в скобках: 17.5 кюри * 3,7 * 10^10 распадов = 647 x 10^9 распадов/с на грамм
И выделению энергии в ~0.57 Вт/г (по 5.5 мегаэлетронвольт на каждый распад)
Сильное излучение нейтронов и нагрев делают его очень неудобным для обращения и это ограничивает его применение в основном в источниках питания.
Откуда у него нейтронное излучение? При обычном естественном распаде(если не доводить до состояния близкого к критическому как в ядерных реакторах) он дает только альфа-излучение. Что как раз и делает его очень удобным материалом для РИТЭГОВ — почти не нужно экранирования/защиты от радиации, все излучение сразу же преобразуется в тепло без потерь. Тогда как нейтронное или гамма излучение уносило бы полезную энергию за пределы источника питания.
В статье «самопроизвольное деление», а не «альфа-распад». Делений именно 10^6 на килограмм. И именно от них идут нейтроны.
Это журналисты известно что, известно с кем сделали.
Плутоний-238 конечно может самопроизвольно делиться с образованием 2х крупных осколков и нейтронов, но этот канал распада ОЧЕНЬ слабый — его вероятность в несколько миллиардов раз (~10^-10) ниже чем альфараспада на который приходится 99.99999998%
Такое совсем небольшое нейтронное излучение проблем вызывать не должно.
Плутоний-238 конечно может самопроизвольно делиться с образованием 2х крупных осколков и нейтронов, но этот канал распада ОЧЕНЬ слабый — его вероятность в несколько миллиардов раз (~10^-10) ниже чем альфараспада на который приходится 99.99999998%
Такое совсем небольшое нейтронное излучение проблем вызывать не должно.
Доля самопроизвольного деления у плутония-238 1,85*10^-9 (т.е. в несколько сотен миллионов раз меньше, а не в миллиарды).
Активность 1 кг плутония-238 составляет 6,34*10^14 Бк.
Перемножаем эти два числа и получаем 1,17*10^6 делений в секунду на килограмм — даже чуть больше, чем написано в статье. Так что вас не устраивает?..
Да, при делении плутония-238 в среднем образуется 2,84 нейтрона, что даёт нам поток 3,33*10^6 нейтронов в секунду от килограмма плутония-238. Это вполне себе солидный поток нейтронов, который уже требует применения защитных мер (15-20 см полиэтилена с добавкой бора).
И это если у нас 1 кг плутония-238… А если много килограмм?
Тогда мы внезапно выясняем, что у него критическая масса около 8 кг (да, меньше, чем у 239-го), так что поглотитель нейтронов нужен не только для защиты персонала от спонтанного деления, но и для недопущения неконтролируемой цепной реакции…
Активность 1 кг плутония-238 составляет 6,34*10^14 Бк.
Перемножаем эти два числа и получаем 1,17*10^6 делений в секунду на килограмм — даже чуть больше, чем написано в статье. Так что вас не устраивает?..
Да, при делении плутония-238 в среднем образуется 2,84 нейтрона, что даёт нам поток 3,33*10^6 нейтронов в секунду от килограмма плутония-238. Это вполне себе солидный поток нейтронов, который уже требует применения защитных мер (15-20 см полиэтилена с добавкой бора).
И это если у нас 1 кг плутония-238… А если много килограмм?
Тогда мы внезапно выясняем, что у него критическая масса около 8 кг (да, меньше, чем у 239-го), так что поглотитель нейтронов нужен не только для защиты персонала от спонтанного деления, но и для недопущения неконтролируемой цепной реакции…
Моя ошибка — лишний порядок накинул переводя из указанного в справочнике значения в % (получалось ~2*10^-10).
Но все-равно это мало и проблем не представляет. Плутоний «голым» в любом случае не используют, для RTG он в любом случае в какую-то оболочку заключается и она часть поглащает. И спать с ним в обнимку не требуется, людя находятся радом только при сборке. Поработать несколько раз по несколько часов (а не как космонавты по полгода 24*7) и набрать дозу как одного рентген снимка существенной проблемой не является.
Насколько «опасен» Плутоний-238 говорит что его даже для имплантируемых! девайсов типа кардиостимуляторов в качестве «вечного» источника энергии применяли: Plutonium Powered Pacemaker
Как раз потому, что это один из самых безопасных из известных изотопов обладающих приличным удельным энерговыделением.
Люди по несколько десятков лет внутри собственного тела носили. Не килограммами как в космических RTG конечно, а до одного грамма, но зато годами десятками лет и прямо внутри тела.
Но все-равно это мало и проблем не представляет. Плутоний «голым» в любом случае не используют, для RTG он в любом случае в какую-то оболочку заключается и она часть поглащает. И спать с ним в обнимку не требуется, людя находятся радом только при сборке. Поработать несколько раз по несколько часов (а не как космонавты по полгода 24*7) и набрать дозу как одного рентген снимка существенной проблемой не является.
Насколько «опасен» Плутоний-238 говорит что его даже для имплантируемых! девайсов типа кардиостимуляторов в качестве «вечного» источника энергии применяли: Plutonium Powered Pacemaker
Как раз потому, что это один из самых безопасных из известных изотопов обладающих приличным удельным энерговыделением.
Люди по несколько десятков лет внутри собственного тела носили. Не килограммами как в космических RTG конечно, а до одного грамма, но зато годами десятками лет и прямо внутри тела.
В этих батареях для кардиостимуляторов было не более 4 Ки плутония-238. Т.е. менее 1,5*10^11 Бк. Учитывая, что активность 1 г плутония-238 составляет 6,34*10^11 Бк, получаем что там не «до одного грамма», а менее четверти грамма.
Поток нейтронов от такого количества плутония будет менее 800 штук в секунду.
Разумеется, 800 нейтронов в секунду неспособны нанести существенного вреда. В среднем по телу они дадут ну от силы 0,2 мкЗв/ч, что соизмеримо с природным фоном. Сравниваем с 20 мкЗв/ч в метре от 1 кг плутония и понимаем, почему батарейка в теле безопасна, а килограмм в ящике рядом — это уже не очень-то хорошо. Не говоря уж про несколько килограмм.
Кстати, там ещё и гамма-излучение есть… 7*10^-5 распадов дают 100 кэВ, 0,9*10^-5 — 153 кэВ. Опять-таки мизер, если брать 4 Ки, но от 1 кг уже потенциально имеем 60 мкЗв/ч в метре от него. Спасает только самопоглощение: если 1 кг у нас в виде цельного куска, то большая часть излучения будет поглощаться внутри этого куска самим же плутонием. Но если плутоний в виде множества мелких кусков, то получим очень серьёзное излучение.
Безусловно, плутоний-238 — один из самых безопасных изотопов. Но когда активность составляет 10 000+ Ки, даже самый безопасный изотоп становится весьма опасным.
Поток нейтронов от такого количества плутония будет менее 800 штук в секунду.
Разумеется, 800 нейтронов в секунду неспособны нанести существенного вреда. В среднем по телу они дадут ну от силы 0,2 мкЗв/ч, что соизмеримо с природным фоном. Сравниваем с 20 мкЗв/ч в метре от 1 кг плутония и понимаем, почему батарейка в теле безопасна, а килограмм в ящике рядом — это уже не очень-то хорошо. Не говоря уж про несколько килограмм.
Кстати, там ещё и гамма-излучение есть… 7*10^-5 распадов дают 100 кэВ, 0,9*10^-5 — 153 кэВ. Опять-таки мизер, если брать 4 Ки, но от 1 кг уже потенциально имеем 60 мкЗв/ч в метре от него. Спасает только самопоглощение: если 1 кг у нас в виде цельного куска, то большая часть излучения будет поглощаться внутри этого куска самим же плутонием. Но если плутоний в виде множества мелких кусков, то получим очень серьёзное излучение.
Безусловно, плутоний-238 — один из самых безопасных изотопов. Но когда активность составляет 10 000+ Ки, даже самый безопасный изотоп становится весьма опасным.
По моим расчётам, мощность дозы нейтронного излучения в 10 см от поверхности 1 кг куска плутония-238 будет составлять порядка 0,2 мГр/ч, что, учитывая коэффициент качества быстрых нейтронов, составляет 2 мЗв/ч. Это 0,2 бэр/ч. Т.е. очень такое нехилое облучение…
Понятно, что на расстоянии 10 см от поверхности может быть лишь малая часть тела. Но даже стоящий в метре от этого куска плутония человек всё ещё будет облучаться 20 мкЗв/ч (на сей раз уже на всё тело). А это примерно соответствует уровню облучения на МКС. Причём для космонавтов допустимые нормы облучения в 10 раз выше, чем для работников атомной промышленности…
Понятно, что на расстоянии 10 см от поверхности может быть лишь малая часть тела. Но даже стоящий в метре от этого куска плутония человек всё ещё будет облучаться 20 мкЗв/ч (на сей раз уже на всё тело). А это примерно соответствует уровню облучения на МКС. Причём для космонавтов допустимые нормы облучения в 10 раз выше, чем для работников атомной промышленности…
Это что же получается?
Спутники я радионуклидными модулями после окончания срока службы затапливаются в океане. И этот контейнер с радионуклидом лежит там где-то на дне. И хорошо еще если лежит, а не растворяется постепенно в соленой воде!
Куда зеленые вообще смотрят?
Спутники я радионуклидными модулями после окончания срока службы затапливаются в океане. И этот контейнер с радионуклидом лежит там где-то на дне. И хорошо еще если лежит, а не растворяется постепенно в соленой воде!
Куда зеленые вообще смотрят?
До дна все не долетает — какая-то часть в атмосфере «распыляется».
Спутники с радионуклидными модулями чаще используют на тех орбитах, которые не предусматривают возвращения на землю (deep space missions, установки на Луне). См. таблицу «Radioisotope power systems & heaters by mission» в solarsystem.nasa.gov/rps/types.cfm
Кроме того изотопы содержатся в прочных капсулах, которые выдерживают вход в атмосферу без разрушения — судя по англ. вики несколько раз уже проверили: en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator
General Purpose Heat Source (wiki): «The modules can withstand extreme conditions including a launch-pad explosion or a high-speed reentry.»
Кроме того изотопы содержатся в прочных капсулах, которые выдерживают вход в атмосферу без разрушения — судя по англ. вики несколько раз уже проверили: en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator
4. The failure of the Apollo 13 mission in April 1970 meant that the Lunar Module reentered the atmosphere carrying an RTG and burned up over Fiji. It carried a SNAP-27 RTG containing 44,500 Ci (1,650 TBq) of plutonium dioxide which survived reentry into the Earth's atmosphere intact, as it was designed to do,…
5. Mars 96 launched by Russia in 1996, but failed to leave Earth orbit, and re-entered the atmosphere a few hours later. The two RTGs onboard carried in total 200 g of plutonium and are assumed to have survived reentry as they were designed to do…
General Purpose Heat Source (wiki): «The modules can withstand extreme conditions including a launch-pad explosion or a high-speed reentry.»
Иногда что-то идет не так, как произошло с Луноходом в 1969 году.
Англ. вики пишет: en.wikipedia.org/wiki/Lunokhod_programme#Lunokhod_201
Русскоязычные сайты сообщают ( galspace.spb.ru/index110.html )
Нет ли официальных данных об активности источника, о районе падения и о заражении?
After years of secret engineering development and training, the first Lunokhod (vehicle 8ЕЛ№201) was launched on February 19, 1969. Within a few seconds the rocket disintegrated and the first Lunokhod was lost. The rest of the world did not learn of the rocket's valuable payload until years later.[9] The failure resulted in the radioactive heat source, Polonium 210, being spread over a large region of Russia.[10]
Русскоязычные сайты сообщают ( galspace.spb.ru/index110.html )
19 февраля 1969 года в 9 часов 48 минут стартовала ракета 8К82К с разгонным блоком 11С824 и аппаратом Е-8 №201. На 51.4 секунде полета ракеты разрушился головной обтекатель. Запуск 19 февраля был первым полетом ракеты с этим новым обтекателем. Во время прохождения зоны максимального скоростного напора возникли аэродинамические вибрации, вследствие чего и произошло разрушение узлов крепления створок обтекателя.
Обломки головного обтекателя, пролетев вдоль блока Д, третьей и второй ступеней, врезались в баки первой ступени, пробив их оболочку. В результате произошел контакт самовоспламеняющихся компонентов топлива, завершившийся эффектным взрывом на 53-й секунде полета, полностью разрушившем ракету. О радиоактивном заражении местности элементами изотопного источника обогрева лунохода в районе падения обломков станции Е-8 №201 ничего неизвестно.
Нет ли официальных данных об активности источника, о районе падения и о заражении?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
НАСА испытывает острый дефицит плутония-238 для источников питания КА