Promieniowanie wokół nas

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Promieniowanie wokół nas Fukushima Zygmunt Szefliński Wydział Fizyki, UW WCIES, 25 maja 2011

Slide 2

Rozmiar y -14 10 m ? 0 10 m Kwark Atom Nukleon -10 10 m -15 10 m

Slide 3

Pierwiastki promieniotwórcze

Slide 4

Front I wojny światowej

Slide 5

Petite Curie W październiku 1914 20 pojazdów radiologicznych rozpoczęło pracę na froncie

Slide 6

Promienie X Zakres: Promieniowanie o energii E400eV (3nm). Wyróżnia się dwa zakresy energetyczne: 400eVE10keV tzw. miękkie promieniowanie X. - E10keV tzw. twarde promieniowanie X.

Slide 7

Promieniowanie X promieniowanie hamowania (Bremsstahlung). Promieniowanie Rentgenowskie emitowane jest z anody we wszystkich kierunkach, Maksymalna emisja osiągana jest pod kątem 5o względem powierzchni anody. W celu redukcji promieniowania w niepożądanych kierunkach, lampę umieszcza się w ołowianej obudowie.

Slide 8

RADIOGRAFIA PLANARNA RTG

Slide 9

Zasada działania skanera CT

Slide 10

Co otrzymujemy ze skanu ? ?

Slide 11

reconstruction 1 angle

Slide 12

reconstruction 2 angles

Slide 13

reconstruction 4 angles

Slide 14

reconstruction 8 angles

Slide 15

reconstruction 16 angles

Slide 16

reconstruction 60 angles

Slide 17

reconstruction 180 angles

Slide 19

Hamowanie promieniowania w materii α γ

Slide 20

Rozpad

Slide 21

Radon - element szeregu rozpadu promieniotwórczego uranu

Slide 22

Aparatura

Slide 23

Źródła i wielkość narażenia w Polsce 3,35 mSv Źródło: Raport PAA, Warszawa 2009 23

Slide 24

Radon symbol Rn, Z86; bezbarwny i bezwonny gaz; główne źródło promieniowania jonizującego na Ziemi; izotopy 222Rn, 220Rn i 219Rn; izotop 222Rn i produkty jego rozpadu są źródłem 40 promieniowania jonizującego, na jakie jesteśmy narażeni

Slide 25

Gdzie jest radon? Aktywność radonu (w Bqm3) w naszym otoczeniu dane orientacyjne . Miejsce pomiaru powietrze przy gruncie wietrzony pokój pokój zamknięty piwnica pieczara Aktywność [Bqm3] 10 40 80 400 10000

Slide 26

Co czytać? http:archiwum.wiz. pl P. ZAGÓRSKI, BAĆ SIĘ RADONU? ZBIGNIEW Artykuł pochodzi z Wiedzy i Życia nr 81997 ZBIGNIEW JAWOROWSKI, DOBROCZYNNE PROMIENIOWANIE Artykuł pochodzi z Wiedzy i Życia nr 31997 ZBIGNIEW JAWOROWSKI, RADON I RAK Artykuł pochodzi z Wiedzy i Życia nr 41998

Slide 27

Fakt Atomowy strach przed chmurą

Slide 28

Odkrycie reakcji rozszczepienia uranu-235 rok 1938 Otto Hahn Lisa Meitner Fritz Strassmann

Slide 29

Pierwszy reaktor jądrowy Pierwszy, naturalny reaktor jądrowy odkryto w Ohlo w Gabonie; Pierwszy reaktor jądrowy zbudowany przez ludzi uruchomiono w Chicago, w grudniu 1942 roku. Jako paliwo zastosowano naturalny uran metaliczny i tlenek uranu naturalnego. Jako moderator grafit

Slide 30

Pierwszy prąd z energii jądrowej W sierpniu 1951 roku uruchomiono Experimental Breeder Reactor Number One EBR-1, do produkcji plutonu oraz do badań fizycznych. W grudniu 1951 roku Połączona do obiegu chłodzenia turbina wytworzyła prąd z paliwa jądrowego. Reaktor ten jest zlokalizowany w USA w stanie Idaho około miejscowości Arco

Slide 31

Pierwsza elektrownia jądrowa W 1955 roku w Fizyko Energetycznym Instytucie w Obninsku koło Moskwy uruchomiono pierwszy reaktor energetyczny prototyp RBMK z moderatorem grafitowym i wodnym chłodzeniem. Reaktor współpracował z turbiną 5 MW

Slide 32

Calder Hall 1956 - 2003 Energetyka jądrowa kwiecień 2011

Slide 33

Rozwój energetyki jądrowej

Slide 34

Łańcuchowa reakcja rozszczepienia

Slide 35

Produkcja Absorpcja Ucieczka 0 Materiał moderatora: Jakie warunki musi - Lekkie jądra: możliwie duża strata spełnić energii neutronu przy zderzeniu; jednorodny układ -Duży przekrój czynny na zderzenia złożony z uranu i moderatora aby sprężyste; otrzymać w nim -Mały przekrój czynny na absorpcję. samopodtrzymującą Woda H2O; Ciężka woda D2O; Grafit -C Beryl - Be reakcję łańcuchową?

Slide 36

Energia z atomu Energia 1 J (1 wsek) - 3,3 1010 rozszczepień - 1,6 1018 reakcji atomu węgla z dwoma atomami tlenu Do wytworzenia 145 TWh energii elektrycznej wytwarzanej z paliw stałych w Polsce rocznie wykorzystuje się 50 Mton węgla kamiennego i ponad 60 Mton węgla brunatnego. W wyniku spalenia takiej ilości węgla powstaje około 140 Mton CO2. Do wytworzenia takiej ilości energii elektrycznej potrzeba około 360 ton paliwa jądrowego uzyskanego z 3 500 ton uranu naturalnego.

Slide 37

Energetyka jądrowa Jądrowy blok energetyczny reaktor jądrowy z turbiną i generatorem (Nuclear power unit) Elektrownia jądrowa jeden lub kilka jądrowych bloków energetycznych (Nuclear power plant) umiejscowionych na wydzielonym obszarze z wspólną infrastrukturą techniczną.

Slide 38

Uran w środowisku Uran naturalny: 99,29 - U-238 0,71 - U-235 0,0055- U-234 produkt rozpadu U-238 Średnia zawartość uranu na powierzchni Ziemi: 2,8 gtonę Cykl paliwowy

Slide 39

Uran w środowisku Cykl paliwowy

Slide 40

Elektrownia atomowa Fukushima 1 Fukushima Daiichi, 6 reaktorów typu BWR, uruchamiane w latach 1970-79 Reaktor wodny wrzący, w skrócie BWR (ang. Boiling Water Reactor) reaktor moderowany i chłodzony wodą cyrkulującą w jednym obiegu pod ciśnieniem 7,6 Mpa (75 atm). Temperatura wrzenia 2850C. Lekka woda pełni jednocześnie funkcje moderatora i czynnika roboczego; wytworzona w reaktorze para jest kierowana do turbiny.

Slide 41

Reaktor BWR

Slide 42

Kasety paliwowe Temperatura topnienia Cyrkonu T19000C Pręty paliwowe

Slide 43

Bariery bezpieczeństwa Zbiornik Zbiornik reaktora reaktora Koszulka Koszulka Koszulka Paliwo Paliwo Paliwo produkty produkty produkty rozszcz. rozszcz. rozszcz. Obudowa bezpieczeñstwa

Slide 44

Uszkodzenie koszulki paliwa Gwałtowny wzrost mocy reaktora Produkty rozszczepienia Zr2H2O2H2ZrO2 3UO22H2O2H2U3O8 M Awaria reaktywnościowa -przyrost dodatniej reaktywności T P T Wrzenie chłodziwa Pogorszenie odbioru ciepła

Slide 45

Fukushima Daiici przed trzęsieniem ziemi

Slide 46

11 marca o 14.46 Trzęsienie ziemi o sile 9.0 w skali Richtera Wszystkie pracujące reaktory w Onagawa, Fukushima I (Daiici) i II (Daini) orazTokai Daini zostały wyłączone W przewidzianym czasie włączyły się siłownie dieslowskie i rozpoczęły zasilanie awaryjne systemów reaktora

Slide 47

11 marca o 15.42 Wszystkie źródła zasilania awaryjnego poza akumulatorami zostały utracone, co zostało zgodnie z procedurami określonymi ustawowo natychmiast przekazane Rządowi O 15.45 stwierdzono zmycie przez falę tsunami zbiorników z paliwem dieslowskim O 16.10 Komisja Bezpieczeństwa Jądrowego zwołała Zespół Doradztwa Technicznego na wypadek awarii jądrowej

Slide 48

Ciepło powyłączeniowe paliwa Moc cieplna, mocy początkowej 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 10 20 Godzin po wyłączeniu 30

Slide 49

12 marca wybuch w bloku nr 1

Slide 50

Stan awarii:15 marca godz. 12:00 Wybuch wodoru w reaktorze nr 1 - 12 marca Wybuch wodoru w reaktorze nr 3 - 14 marca Wybuch wodoru w reaktorze nr 2 - 15 marca 0:36 Zapłon w składowisku paliwa przy reaktorze nr 4 Moc dawki skutecznej 400 mSvh ( Tomasz Jackowski, kierownik Zespołu Analiz Reaktorowych Centrum Informatycznego IPJ w Świerku http:www.jaif.or.jpenglishindex.php) Moc dawki naturalnej 0,3Svh Dawka roczna 2,5 13,5 mSvrok (Polska) 30 mSvrok (Plaże Brazylii) 300 mSvrok (Ramsar, Iran)

Slide 51

Obudowa typu MARK I Obudowa dzieli się na dwie części: Górną (drywell) Dolną w kształcie torusa (wetwell) Część dolna (torus) mieści zapas wody Reszta budynku pozostaje poza obudową

Slide 52

Fukushima Daiichiparametry reaktorów Reaktor Typ Obudowa Daiichi1 Daiichi2 Daiichi3 Daiichi4 Daiichi5 Daiichi6 Mark-I Mark-I Mark-I Mark-I Mark-I Mark-II BWR-3 BWR-4 BWR-4 BWR-4 BWR-4 BWR-5 Moc Moc cieplna elektr. Podł. [MWt] [MWe] do sieci 1380 2381 2381 2381 2381 3293 460 784 784 784 784 1100 Rok 1970 1973 1974 1978 1977 1979

Slide 53

Tue Mar 15 2011, 13:02 hrs: 13:02 Promieniowanie w elektrowni Fukushima I jest zbyt silne, aby pracownicy mogli bezpiecznie przebywać w centrum kontroli poinformowała agencja Kyodo. MAEA podaje, że poziom radiacji w okolicy elektrowni najprawdopodobniej spada. 13:00 Poziom promieniowania w Tokio jest 10 razy wyższy od standardowego - podały władze miasta i uspokoiły, że nie stanowi to zagrożenia dla zdrowia i życia ludzi.

Slide 54

Japan Atomic Industrial Forum (JAIF)

Slide 55

Japan Atomic Industrial Forum http:www.jaif.or.jpenglishindex.php People who live between 20km to 30km from the Fukushima Dai-ichi NPS are to stay indoors. 30 workers has been exposed to radiation more than 100 mSv as of 511. Emergency exposure dose limit has been set to 250mSv NPS border: 490 μSvh at 16:30, Mar. 15 NPS border: 6308 μSvh at 23:35, Mar. 15 NPS border: 3391 μSvh at 11:00, Mar. 16 NPS border: 1937 μSvh at 14:30, Mar. 16 NPS border: 1472 μSvh at 16:20, Mar. 16 NPS border: 646 μSvh at 11:10, Mar. 17 The Main Gate: 287μSvh at 12:00, Mar. 18 The Main Gate: 269.5μSvh at 05:40, Mar. 20 The Main Gate: 121 μSvh at16:00, Apr . 04 The Main Gate: 108 μSvh at 09:00, Apr . 07 The Main Gate: 42 μSvh at 09:00, May. 25 Moc dawki naturalnej 0,3Svh - 30 Svh

Slide 57

Specjalność Fizyka Medyczna na kierunku Zastosowa nia Fizyki w Biologii i Medycynie

Slide 58

Czym jest Fizyka medyczna dział fizyki wykorzystujący metody fizyczne w zastosowaniach medycznych (diagnostyka, terapia, rehabilitacja) Radiodiagnostyka- nieinwazyjne metody obrazowania mające na celu wykrycie ognisk chorobowych Radioterapia - metoda leczenia nowotworów wykorzystująca promieniowanie jonizujące Oprócz wyżej wymienionych działów osoby zajmujące się fizyką medyczną odpowiadają m.in. za kontrolę jakości, czy dozymetrię

Slide 59

Przedmioty podstawowe Matematyka i fizyka Podstawy chemii z elementami biochemii Biologia komórki Histologia Podstawy anatomii i fizjologii człowieka Technologie cyfrowe

Slide 60

Przedmioty kierunkowe Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii Fizyka promieniowania jonizującego Metody izotopowe i chemia radiofarmaceutyków Obrazowanie medyczne Analiza sygnałów Programowanie dla fizyków medycznych Ochrona radiologiczna Pracownie: technik pomiarowych i podstaw fizyki, promieniotwórczości, ochrony radiologicznej, radiofarmaceutyków Wnioskowanie statystyczne Laboratorium technik obrazowania Laboratorium diagnostycznych metod nieradiacyjnych

Slide 61

Centrum onkologii Ursynów

Slide 62

Cyklotron firmy GE PETrace 16,4 8,5 MeV Produkcja radiofarmaceutyków prąd jonowy protonów na tarczy 75 μA prąd jonowy deuteronów 60 μA długość 1,25 m szerokość 1,2 m wysokość 1,91 m całkowite zużycie energii w czasie pracy 70 kW