Файл: Федеральное агентство по образованию гоу впо Уральский государственный технический университет упи.doc

Таблица 27.Распад Zr

t, с	N, шт	A, Бк	Lgt	LgA
1	1,929E+26	2,771E+12	0,00	12,443
100000	1,929E+26	2,771E+12	5,00	12,443
1000000	1,929E+26	2,771E+12	6,00	12,443
8294400	1,929E+26	2,771E+12	6,92	12,443

Таблица 28.Распад Nb

t, с	N, шт	A, Бк	Lgt	LgA
1	1,43E+20	2,31E+11	0,00	11,364
10000	1,43E+20	2,31E+11	4,00	11,364
1500000	1,47E+20	2,37E+11	6,18	11,374
3500000	1,51E+20	2,45E+11	6,54	11,388
8294400	1,63E+20	2,63E+11	6,92	11,420

---

Графические зависимости lg A – lg t_K, lg A – lg T_охл для радионуклидов цепочки А= 93 по данным таблиц 16 – 21, 22 – 28 представлены на рисунке 3a,b.

7. 
   Эволюция радионуклидов с предложенным Z = 42 в координатах lg A – lg T_охл.
   

Из [1] Выписываем все изотопы с Z=42 (Mo):

⁹⁴Mo_стаб, ⁹⁵Mo_стаб, ⁹⁶Mo_стаб, ⁹⁷Mo_стаб, ⁹⁸Mo_стаб, ⁹⁹Mo(66,02ч), ¹⁰⁰Mo_стаб, ¹⁰¹Mo(14,62мин), ¹⁰²Mo(11мин), ¹⁰³Mo(60с), ¹⁰⁴Mo(1,4мин), ¹⁰⁵Mo(42с), ¹⁰⁶Mo(9,5с), ¹⁰⁷Mo(3,5с), ¹⁰⁸Mo(1,5с). Стабильные и короткоживущие изотопы в расчет не берем, построим эволюцию лишь для относительно долгоживущего 99-го молибдена.

Из [3] выписываем значения удельной активности в зависимости от времени. Справочные данные в таблице 29.
Таблица 29.

Изменение активности, расп/(с·т-мет) ⁹⁹Mo(T_1/2=66,02ч) во время охлаждения.

Время охлаждения
0	6ч	12ч	1сут	5сут	10сут	15сут	30сут
5,7*1016	5,35*1016	5,02*1016	4,43*1016	1,62*1016	4,59*1015	1,30*1015	2,97*1013

От удельной активности перейдем к полной, умножив удельную активность на массу загрузки U-мет. Результаты расчета представлены в таблице 30.

Таблица 30.

Время охлаждения
0	6ч	12ч	1сут	5сут	10сут	15сут	30сут
2,42*1018	2,27*1018	2,13*1018	1,88*1018	6,87*1017	1,95*1017	5,51*1016	1,26*1015

---

Таблица 31.

Изменение активности Mo – 99 во время охлаждения.

LgTохл	0,00	4,33	4,64	4,94	5,64	5,94	6,11	6,41
LgA	18,38	18,36	18,33	18,27	17,84	17,29	16,74	15,10

Эволюция радионуклида с предложенным Z = 42 в координатах lg A – lg T_охл представлена на рисунке 4.

7. 
   Определение скорости образования гремучего газа при растворении ТВЭЛов в л/мин·кг топл. и общего количества газа за 6 часов.
   

Гремучий газ – это смесь Н₂ и О₂ в соотношении 2:1.

При растворении ТВЭЛов за 6 часов выделится Н₂, л:
A()(T_охл )·2·10⁶ · t _раств. ·G(H₂)·22,4

V (Н₂ ) =  ,

100 · N_Ав
1,05·10¹⁹·2·10⁶ ·6·3600_. ·0,45·22,4

V (Н₂ ) =  = 7,6·10⁴ л = 76,0 м³,

100 · 6,02·10²³

где 2 ·10⁶ - средняя энергия  - частиц, эв,

G(Н₂) - начальный выход водорода (для кислого раствора = 0,45 шт/ 100 эв).

Vгр.г = 1,5· V (Н₂ ) = 1,5·76,0 = 114,0 м³.

Скорость образования гремучего газа:

Vгр.г.(за 6 часов)

Vгр.г.=  ;

360(мин)·Mтопл(кг)

1,14·10⁵

Vгр.г.=  = 6,58·10^-3 л/мин·кг.

360·48100

Рисунок 4.Эволюция Мо-99 во время охлаждения.

Таким образом, ни один из изотопов молибдена не доживет до конца времени охлаждения, для самого долгоживущего из всех – Мо-99 (T_1/2=66,02ч) за время охлаждения пройдет 35 периодов полураспада и его активность упадет на 10 порядков. К концу охлаждения молибден будет представлен лишь своими стабильными изотопами.



Рисунок 3a.Эволюция короткоживущих радионуклидов.


Рисунок 3b.Эволюция долгоживущих радионуклидов.

Список используемой литературы

1. 
   Особенности эволюции радионуклидов в природных и техногенных системах/ Учебное пособие / Н.Д.Бетенеков, Ю.В. Егоров, Т.А. Недобух, В.Д.Пузако. Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ, 2001, 72с.
   
2. 
   Гусев Н.Г. и др. Гамма-излучение радиоактивных изотопов и продуктов деления.-М:НФМЛ,1958.-208 с.
   
3. 
   Колобашкин В.М. и др. Радиационные характеристики облученного ядерного топлива: Справочник.-М.:Энергоатомиздат.1983.-384 с.
   
4. 
   Селинов И.П. Изотопы: Справочные таблицы. М.: Наука, 1970.256с.
   

---

---