Общий разговор, из ветки АЭС Фукусима Опции

[dddv]

Доклад был на международной конференции по безопасности атомной энергетики МНТК-2008. Тезисы из инета уже ушли (заменены на МНТК-2010), но на работе где-то у меня есть. Смысл доклада: любое радиоактивное вещество - это возбужденное состояние вещества. С помощью воздействия комбинации физических факторов добиться "разрядки" возбужденного состояния с разовым выделением энергии. Вроде как и какая-то установка у них есть. Выйду на работу - выложу.

а два кирпича в стобик- это потенциальная энергия. Да рентген у них там скорее всего, накачивают как светодиод вот и "ускорение".

[LAV48]

Составим таблицу исходных данных.
Мг = 300 кг, 650 кг, 800 кг.
P0 = 101325 Па.
Т = 293,16 К.
с0= 405 м/с.
Сстх = 30,8%
Qг = Qстх = 3990 кДж/кг.
ρстх = 0,85 кг/м3.
ρг = 0,0837 кг/м3.
ρвозд = 1,205 кг/м3.
Размеры помещения:
Длина – 40,6 м;
Ширина – 30,4 м;
Высота – 12,0 м.

Позвольте, но 1 ЭБ по габаритам не равен 3 ЭБ

[Rajvola]

Несколько лет назад, в концерне, слышал доклад нескольких авторов из ФЭИ Обнинского по поводу ускорения распада радионуклидов под внешним воздействием. Сразу не послали, сказали, что либо нобель либо... Нобеля пока не давали...

Виноват, что от детонации отвлекаю.

С 98-го зарабатываю на жизнь. Уже без ядер и частиц. Лихорадочно вспоминаю забытые курсы на физфаке и в НИИЯФ.

Внешнее воздействие на распады ядер? Опустим лазеры (газеры) на ядерных гамма-переходах. По теории тривиальный индуциированный переход. На эксперименте не сделано.

Промежуточные и низкие энергии и реакции на свободных и связанных нуклонах: различие сечений пожалуйста. Но к распадам ядер отношения ноль.

Бета- и альфа- распады. Ядра сидят в атомах. Атомы в веществе. В веществах химия разная.

Но до этого была ядерная связь. Протон вне ядра стабилен. В ядре бета-плюс распад протона бывает. Нейтрон в воздухе распадается. А в стабильных ядрах стабилен. Но но коленке никакого внешнего воздействия на ядро и протоны-нейтроны у нас нет.

О химии: она меняет волновую функцию вылтающего электрона в бета-распаде. Она меняет волновую функцию вылетающей альфа-частицы. Какая-то десятая электронвольта против интересного МэВ-а. Пыль, а не эффект. Ионизация ядра меняет потенциальный кулоновский барьер, через который идет альфа-частица. На лекциях была фраза, что в многократно ионизoванном атоме видели эффекты на уровне нескольких миллионных.

Украинская Рада может сходить с ума. Но никакому Кашпировскому распад ядер ОЯТ в разы не ускорить. Тут и Петрик пас.

[Dozik]

Виноват, что от детонации отвлекаю.

Да, тема детонации интересная, но тяжеловатая, пробираясь через формулы, хочется побыстрее в конце увидеть раздел "выводы и предложения".
Касательно доклада ФЭИшников: у большинства присутствующих нормальная человеческая реакции - "гонят чего-то"... Потом - "а фик его знает"... Может и правда чего-то изобрели...
Постараюсь напрячься и вспомнить, про что они говорили.

Внешнее воздействие на распады ядер? Опустим лазеры (газеры) на ядерных гамма-переходах. По теории тривиальный индуциированный переход. На эксперименте не сделано.
Промежуточные и низкие энергии и реакции на свободных и связанных нуклонах: различие сечений пожалуйста. Но к распадам ядер отношения ноль.
Бета- и альфа- распады. Ядра сидят в атомах. Атомы в веществе. В веществах химия разная.

В начале было про то, что эксперименты по попытках влияния на скорость распада были в начале-средине прошлого века и не дали результатов. В основном пытались за счет различных физических факторов: температура, давление и т.п. В предлагаемой установке все сразу: сильное магнитное поле, давление (возможно температура) и сильный гамма-источник. То есть, что-то типа лазера - вынужденная разрядка "возбужденного" (радиоактивность) состояния вещества. Причем не мета-стабильных возбужденных состояний ядер - а всех, типа раз радиоактивное, значит "возбужденное".
Показывали картинки установки. Попытка перевода разговора на привычные рельсы альфа-бета-гамма переходов не встретила большого понимания. С другой стороны - установка есть. Но опять же - на нобель за 3 года не представили, но в архивах тезисисов в инете нет - может засекретили сообщение и я нашу главную тайну выдаю???

[MrNice]

Вы, прям, как настоящий римлянин - "Хлеба и зрелищ!"
...
А тут... "Дан приказ ему на запад...".

По блоку 2.... Не торопитесь и всегда будете успевать, говаривал мой комдив.... С точки зрения взрывов, там ситуация более чем тривиальная, на мой взгляд. Даю подсказку, ключевое слово "хлопок". Вот "окошко" свободное образуется опубликую кусочек "чего-то там".
....
Так что, пока могу только сказать "свет души моей, алмаз драгоценный, сложи свой ковёр нетерпения в сундук ожидания".

Как предполагаемый римлянин внесу восточный (российский) колорит - "э-э-э нет, торопиться не надо"

Когда смотришь на место ПРЕДПОЛАГАЕМОГО взрыва в барботере (торе) блока №2 невольно (по прочтении Вашего опуса) возникает вопрос: хорошо, взрыв ТВС (не путать с ТВС в пноимании реакторщиков!) имеет некий центр, откуда и отсчитывается распостранение взрывной волны. Макксимальный объем (при сферической геометрии) - это куб диаметра "тора" (консервативно, шоб не мучаться с "пи" и "4"). Глядя на чертеж блока диаметр (грубо!) = метра 2. Итого - 8 кубов ТВС. Т.е. ТУДА может поместиться всего-то несколько кило водорода (не десятки и не сотни килограмм!).

Вопрос (глядя на Ваши устрашающие таблицы разрушений): могут ли эти несчастные несколько кило водорода развалить нехилую тОлщу бетона? Нечего себе "хлопок"

Про кислород (воздух) ТАМ даже спрашивать не хочу

[Rajvola]

Да, тема детонации интересная, но тяжеловатая, пробираясь через формулы, хочется побыстрее в конце увидеть раздел "выводы и предложения".
Касательно доклада ФЭИшников: у большинства присутствующих нормальная человеческая реакции - "гонят чего-то"... Потом - "а фик его знает"... Может и правда чего-то изобрели...
Постараюсь напрячься и вспомнить, про что они говорили.

В начале было про то, что эксперименты по попытках влияния на скорость распада были в начале-средине прошлого века и не дали результатов. В основном пытались за счет различных физических факторов: температура, давление и т.п. В предлагаемой установке все сразу: сильное магнитное поле, давление (возможно температура) и сильный гамма-источник. То есть, что-то типа лазера - вынужденная разрядка "возбужденного" (радиоактивность) состояния вещества. Причем не мета-стабильных возбужденных состояний ядер - а всех, типа раз радиоактивное, значит "возбужденное".
Показывали картинки установки. Попытка перевода разговора на привычные рельсы альфа-бета-гамма переходов не встретила большого понимания. С другой стороны - установка есть. Но опять же - на нобель за 3 года не представили, но в архивах тезисисов в инете нет - может засекретили сообщение и я нашу главную тайну выдаю???

Магнитное поле? Влияние на ядерные уровни нулевое. Можно точно забыть при любых лабораторно достижимых полях.

Гамма-излучение? Только если трансмутация через (gamma,p), (gamma,n). Надо посмотреть, что писали классики электроядерного бридинга. Такое слово студентом слышал. Последнее время о трансмутации только протонами. Помню, как в ЦЕРН-е бывший директор Карло Руббиа шумел о протонах. Не знаю, не следил.

Давление и температура? Только если побить кулоновский барьер. Для ядер уже после гелия такая плазма не обсуждается.

Может с 1998 я отстал на сто лет.

Сообщение отредактировал Rajvola - 14.7.2011, 18:32

[alpha]

Так, что смесь водорода с кислородом в пробирке и не могла при взрыве повредить пробирку, несмотря на удивление экспериментаторов.

При различной чистоте эксперимента результаты наверное тоже различными могут оказаться.

[alpha]

Когда смотришь на место ПРЕДПОЛАГАЕМОГО взрыва в барботере (торе) блока №2

Разве водород сбрасывали в тор?
Водород вроде скапливался под потолком ...

[dddv]

Магнитное поле? Влияние на ядерные уровни нулевое. Можно точно забыть при любых лабораторно достижимых полях.

Гамма-излучение? Только если трансмутация через (gamma,p), (gamma,n). Надо посмотреть, что писали классики электроядерного бридинга. Такое слово студентом слышал. Последнее время о трансмутации только протонами. Помню, как в ЦЕРН-е бывший директор Карло Руббиа шумел о протонах. Не знаю, не следил.

Давление и температура? Только если побить кулоновский барьер. Для ядер уже после гелия такая плазма не обсуждается.

Может с 1998 я отстал на сто лет.

конечно вариант только один, это гамма-излучение, типа индуцированного распада. Только я про реальную возможность и экономическую эффективность сомневаюсь. Хотя в принципе это всего лишь как регулировка графитовым стержнем.

А Нобеля по этому поводу уже давали, в 1923 г:

"...Эффект Комптона (Комптон-эффект) — явление изменения длины волны электромагнитного излучения вследствие рассеивания его электронами. Обнаружен американским физиком Артуром Комптоном в 1923 году для рентгеновского излучения. В 1927 Комптон получил за это открытие Нобелевскую премию по физике...."

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%...%BE%D0%BD%D0%B0

"...Поглощение происходит в результате фотопоглощения (фотоэффекта) и комптоновского рассеяния:

Под фотопоглощением понимается процесс выбивания фотоном электрона из оболочки атома, для чего требуется, чтобы энергия фотона была больше некоторого минимального значения. Если рассматривать вероятность акта поглощения в зависимости от энергии фотона, то при достижении определённой энергии она (вероятность) резко возрастает до своего максимального значения. Для более высоких значений энергии вероятность непрерывно уменьшается. По причине такой зависимости говорят, что существует граница поглощения. Место выбитого при акте поглощения электрона занимает другой электрон, при этом испускается излучение с меньшей энергией фотона, происходит т. н. процесс флюоресценции.

Рентгеновский фотон может взаимодействовать не только со связанными электронами, но и со свободными, а также слабосвязанными электронами. Происходит рассеяние фотонов на электронах — т. н. комптоновское рассеяние. В зависимости от угла рассеяния, длина волны фотона увеличивается на определённую величину и, соответственно, энергия уменьшается. Комптоновское рассеяние, по сравнению с фотопоглощением, становится преобладающим при более высоких энергиях фотона.


В дополнение к названным процессам существует ещё одна принципиальная возможность поглощения — за счёт возникновения электрон-позитронных пар. Однако для этого необходимы энергии более 1,022 МэВ, которые лежат вне вышеобозначенной границы рентгеновского излучения (<250 кэВ)
...
Эффект люминесценции. Рентгеновские лучи способны вызывать у некоторых веществ свечение (флюоресценцию).
...
В полупроводниковых детекторах рентгеновские лучи производят пары электрон-дырка в p-n переходе диода, включённого в запирающем направлении. При этом протекает небольшой ток, амплитуда которого пропорциональна энергии и интенсивности падающего рентгеновского излучения. В импульсном режиме возможна регистрация отдельных рентгеновских фотонов и измерение их энергии...."
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%...%BD%D0%B8%D0%B5

"...ГаМЃмма-излучеМЃние (гамма-лучи, Оі-лучи) — вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны — < 5Г—10в?’3 нм и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами.

Гамма-квантами являются фотоны с высокой энергией. Считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ, хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1-100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению; если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке — к рентгеновскому излучению. С точки зрения физики, кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.

Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер (см. Изомерный переход, энергии таких гамма-квантов лежат в диапазоне от ~1 кэВ до десятков МэВ), при ядерных реакциях (например, при аннигиляции электрона и позитрона, распаде нейтрального пиона и т.д.), а также при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях (см. Синхротронное излучение).

Гамма-излучение было открыто французским физиком Полем Виллардом[1] в 1900 году при исследовании излучения радия...."

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%...%BD%D0%B8%D0%B5

Сообщение отредактировал dddv - 14.7.2011, 22:03

[LAV48]

А Нобеля по этому поводу уже давали, в 1923 г:

Это всё воздействия на электронные "оболочки" атомов, никак не затрагивающие ядро, и не влияющие на самораспад нестабильных атомов.
Поглощения и испускание квантов с возбуждением и снижением энергии соответственно, характерны для всех веществ. Только к данной теме это не имеет отношения.

[dddv]

Это всё воздействия на электронные "оболочки" атомов, никак не затрагивающие ядро, и не влияющие на самораспад нестабильных атомов.
Поглощения и испускание квантов с возбуждением и снижением энергии соответственно, характерны для всех веществ. Только к данной теме это не имеет отношения.

это типа недостаточно дать яблоко и сказать ешь? Надо открыть рот, всунуть яблоко, закрыть рот, подвигать челюстями, ударить в живот и сказать ты поел яблока?

"...Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер (см. Изомерный переход, энергии таких гамма-квантов лежат в диапазоне от ~1 кэВ до десятков МэВ), при ядерных реакциях ..."

Например рентген-установка высокой энергии вполне заменяет исследовательский ядерный реактор. Наведённая на образцы радиация почти такая-же (слабее маленько).

Сообщение отредактировал dddv - 14.7.2011, 22:38

[eninav]

renegade1951 как всегда жжет напалмом! Что ни пост, то вмемориз!
Эпиграфы вообще убили напрочь.
Источники тоже радуют!

1. Уильям Шекспир, «Гамлет»
2. Книга Екклезиаста
3. Володарский В. М. Леонардо да Винчи и Парацельс о магии и алхимии // Леонардо да Винчи и культура Возрождения. М.: Наука, 2004 г.
4. Гиппократ. Сочинения. / Пер. В. И. Руднева, комм. В. П. Карпова. Избранные книги. М.: Биомедгиз. 1936 г.
5. Владимир Высоцкий. Сочинения в 2-ух томах. Составитель А. Е. Крылов. - М.: Худ.лит., 1991г.
6. Белла Ахмадулина. Лучшая лирика. Авторский сборник, Олимп, 2010 г.

Респект!

[LAV48]

это типа недостаточно дать яблоко и сказать ешь? Надо открыть рот, всунуть яблоко, закрыть рот, подвигать челюстями, ударить в живот и сказать ты поел яблока?

"...Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер (см. Изомерный переход, энергии таких гамма-квантов лежат в диапазоне от ~1 кэВ до десятков МэВ), при ядерных реакциях ..."

Например рентген-установка высокой энергии вполне заменяет исследовательский ядерный реактор. Наведённая на образцы радиация почти такая-же (слабее маленько).

Стоп стоп стоп, про то откуда берётся гамма кванты в ядерных реакциях другая тема, сейчас речь идёт о воздействии гамма квантов на ядра нестабильных атомов. На сколько мне известно и тут именно это обсуждается, гамма излучение не способно сократить период полураспада. Никаких доказательств/опровержений этому Вы в ссылках не привели.

[kandid]

Касательно доклада ФЭИшников: у большинства присутствующих нормальная человеческая реакции - "гонят чего-то"... Потом - "а фик его знает"... Может и правда чего-то изобрели...
Постараюсь напрячься и вспомнить, про что они говорили.

В начале было про то, что...

Спасибо, уважаемый Dozik. Это уже кое-что проясняет. Но если вдруг найдете какие-то подробности (хотя бы фамилии - и то хлеб), то "размеры моей благодарности будут безграничны... в пределах разумного".

[kandid]

Магнитное поле? Влияние на ядерные уровни нулевое. Можно точно забыть при любых лабораторно достижимых полях.
(и далее)

Суть всех Ваших возражений, уважаемый Rajvola, сводятся к одному: до сих пор не удалось (не признано научным сообществом, что удалось) с помощью внешних воздействий изменять скорость радиоактивного распада.

Так это нельзя рассматривать, как серьезное возражение против принципиальной возможности такого изменения. Это не возражения, а простая констатация факта: да, пока не удалось.

И видимо не удастся, если весь поиск вести только в направлении повышения интенсивности воздействия. Это к вопросу о достижимых в лабораторных условиях магнитных полей.

Между прочим, как раз с магнитными полями была занятная история. Пытались зафиксировать реакцию на магнитное поле живых организмов (улитки виноградные, если не ошибаюсь). И никак. Поле меняют туда-сюда, а организмы - ноль внимания, фунт презрения. И однажды некто догадался: чего это мы им такое агромадное поле подсовываем, когда нужно бы что-то на уровне магнитного поля Земли? Резко уменьшили напряженность магнитного поля в эксперименте и дело пошло.

И еще. Без всякого внешнего воздействия ядра нестабильных изотопов распадаются. Почему? В чем причина конкретного единичного акта ядерного распада? Не причина того, что ядра конкретного изотопа нестабильны, и могут с определенной вероятностью распадаться, а причина того, что вот здесь и сейчас распалось это конкретное ядро, а не другое - точно такое же.

Если мы зададимся таким вопрос, то точка зрения, которую Вы пытаетесь отстаивать можно сформулировать так:
Радиоактивный распад обуславливается чисто внутренними причинами. Внешние воздействия не меняют внутреннего состояния ядра - с внешним миров ядра взаимодействуют только как единое целое, не претерпевая никаких внутренних изменений.

Но такая формулировка противоречит широко известным экспериментальным фактам - если бы было так, то даже таких понятий, как сечение процесса, не появилось бы.

[kandid]

Стоп стоп стоп, про то откуда берётся гамма кванты в ядерных реакциях другая тема, сейчас речь идёт о воздействии гамма квантов на ядра нестабильных атомов. На сколько мне известно и тут именно это обсуждается, гамма излучение не способно сократить период полураспада. Никаких доказательств/опровержений этому Вы в ссылках не привели.

Да есть ссылки, есть. Вот первая попавшаяся:

При облучении частицами (нейтронами, протонами, гамма-квантами) стабильные ядра могут превращаться в радиоактивные ядра с различным периодом полураспада, которые продолжают излучать длительное время после прекращения облучения. Особенно сильна радиоактивность, наведённая нейтронным облучением. Это объясняется следующими свойствами этих частиц.

Для того, чтобы вызвать ядерную реакцию с образованием радиоактивных ядер, гамма-кванты и заряженные частицы должны иметь большую энергию (не меньше нескольких МэВ). Однако, они взаимодействуют с электронными оболочками атомов намного интенсивнее, чем с ядрами, и быстро теряют при этом энергию. Поэтому, вероятность гамма-кванта или заряженной частицы вызвать ядерную реакцию ничтожно мала.

Стабильные изотопы, до наведения радиоактивности, имели бесконечный период полураспада, а после наведения - конечный. Чем не ускорение. По-моему очень даже ускорение. Бесконечно большое.
И еще прошу обратить внимание на мешающее интересному нам процессу влияние электронных оболочек. Так вот, в достаточно горячей плазме этих оболочек нет - все сорваны. Электроны есть, а оболочек нет. Особенно нам интересны в этом контексте не гамма-кванта, а заряженные частицы, которых в плазме ой-ё-ёй сколько. Сами ядра, распад которых так хочется ускорить, - и частицы, и заряжены.

Сообщение отредактировал kandid - 15.7.2011, 0:30

[LAV48]

Да есть ссылки, есть. Вот первая попавшаяся:

Если уж и говорить о воздействии, то начинать надо отсюда:

Однако нуклидов с малой энергией связи нуклонов всего несколько, а чтобы возбудить фотоядерные реакции с другими ядрами, необходимы фотоны с энергией не менее 8 МэВ. Фотоны с такой энергией возникают в некоторых ядерных реакциях или получаются при торможении в веществе очень быстрых электронов. При радиоактивном распаде, как правило, таких гамма-квантов не образуется, поэтому гамма-кванты β-распада не могут возбудить фотоядерные реакции и вызвать появление новой наведённой радиоактивности в других веществах.

Эффект есть, но толку

[Rajvola]

На Глобальной Авантюре есть занятная ветка "А как оно тикает?". Оттуда о сильных магнитных полях

http://www.avanturist.org/forum/index.php?topic=168.2100

В 1930-х на Ленинградском Физтехе занялись изучением воздействия магнитного поля на живые организмы. В качестве такого подвернулся петух. Его голову всовывали меж полюсов мощного магнита, включали ток и петух выражал известными ему способами крайнее возмущение. Повторяемость опыта была стопроцентная, и уже садились за черновик публикации. Все испортил молоденький студент, который в свой первый день в лаборатории сказал:
--- Кхм... а ярмо магнита-то слабовато... Видите, как подаете ток, так полюса сдвигаются и зазор уменьшается.
История доподлинная!

Извините, Дамы и Господа! Но у некоторых здесь ярмо слабовато. Извините, но это и из дурдома видно. А что будет, когда Маргулис обход начнет?

[eninav]

Насчет ускорения ядерного распада: теоретически можно попытсться расколоть радиоактивное ядро, скажем, гамма квантом, вышибить из него лишние нейтроны.
Только энергию кто-нибудь считал?

Функция сечения фотоядерных реакций от энергии имеет ярко выраженный максимум, который зависит от конкретного ядра, но обычно это десятки МЭВ.
Теперь считаем: Пусть будет по 10 Мэв на ядро, это получается 6*10^23 (атомом в моле) * 10^7 (10 миллионов) * 1,6*10^-19 (электронвольт) ~ 10^12 Дж или порядка 250 тысяч Квт*ч /моль.
Для цезия-137 например это получится тыщи полторы-две Квт*ч на грамм. Золотая переработка получится.
Еще учтите, что отнюдь не каждый гамма-квант попадет в ядро, большая часть рассеется на электронах, часть превратится в пары электрон/позитрон и т.д.
Какой там "кпд" не знаю, но вряд ли больше чем один квант из сотни вызовет реакцию. Короче, можете смело прибавить к энергии еще порядок-два.

Так что 1) либо там не фотоядерные реакции, а нечто похитрее, 2) либо для такой переработки не хватит никакой энергии

[MrNice]

Разве водород сбрасывали в тор?
Водород вроде скапливался под потолком ...

Пар (с водородом) из реактора через предохранительный клапан сбрасывается под зеркало воды в барботер (тор) контайнмента. Далее - труба вентиляции (через систему воздуховодов и клапанов). Через один из клапанов, открытый для вентиляции здания блока, этот водород и попал "под потолок"