Задали мне недавно вопрос про безопасность бессловесной обслуги Лидского аэродрома, которая работает с тЯО в обмен на улучшение рациона. Удивительно, но никто так не переживает за здоровье беларусских военных
*****
Вероятно солдатня работает с составными элементами спец БЧ. Что там за элементы нам не известно, поэтому попробую сделать максимум упрощений. Будем считать, что исходный "источник" - это какой-то полый цилиндр из плутония. Возьмем самый худший вариант, что плутоний этот идет без какой-либо биозащиты. Просто чушка металла, весом этак килограмм 5.
Оружейный плутоний (т.н. Weapon Grade) состоит из смеси изотопов: 93% ²³⁹Pu + 4% ²⁴⁰Pu + 2,2% ²⁴¹Pu + 0,6% ²⁴²Pu + 0,15% ²³⁸Pu + 0,05% ²⁴³Pu. Какой "вклад в безопасность" для каждого из них.
✲²³⁸Pu (T½=86 лет) распадается до ²³⁴U с излучением α-частицы, незначительного числа нейтронов спонтанного деления и т.н. осколков-кластеров (ядра ³²Si, ²⁸Мg, ³⁰Mg которые тоже β-излучатели), проскакивает и низкоэнергетическое (~50 КэВ) γ-излучение
✲²³⁹Pu (T½=24 360 лет) распадается до ²³⁵U с образованием α-частиц, незначительного числа нейтронов спонтанного деления и низкоэнергетического γ-излучения (1 γ-распад с энергией ~50 КэВ на 3000 α-распадов).
✲²⁴⁰Pu (T½=6 580 лет) распадается до ²³⁶U с образованием α-частиц, осколков деления (β-излучатель ³⁴Si) и достаточно большого числа нейтронов спонтанного деления (около тысячи нейтронов с грамма вещества в секунду). Каждый акт деления дает 2 нейтрона с энергией порядка 2,5 МэВ. Конечно не калифорний-252, но и отмахнуться не получится.
✲²⁴¹P (T½=14 лет) распадается до ²⁴¹Am (T½ = 433 года) через излучение β-частицы небольшой энергии (< 0,1 МэВ), плюс незначительное число нейтронов спонтанного деления.
✲²⁴²Pu (T½=375 000 лет) распадается до ²³⁸U через излучение α-частиц
✲²⁴³Pu (T½=5 часов) распадается до ²⁴³Am (T½ = 7370 лет) через β-распад. Изотоп ²⁴³Am, в свою очередь, является α-излучателем.
*****
Теперь расшифровка.
1) Что у нас в чистом остатке? Высокоэнергетические α-частицы с короткими расстояниями пробега в воздухе (но они нам не страшны, плутониевая чушка ведь монолитна, да?), β-частицы небольшой энергии (слабая проникающая способность), низкоэнергетическое γ-излучение (со слабой проникающей способностью), осколки деления (~ все те же β-частицы) да нейтроны. Вроде не особо страшно, да? То, что ждет солдатика в ангаре с тЯО. Что те нейтроны, кто вообще их видел?
2) ²⁴¹Pu и связанный с ним ²⁴¹Am. Вроде бы тоже α-излучатель, ну и γ-излучение +/- той же энергии что и ²³⁹Pu+²³⁹Pu, хотя вероятность такого вида распада у ²⁴¹Am выше. Считается, что именно америциевые γ-кванты представляют основную опасность для людей и вызывают радиационную деградацию (помните, смотрели в минском метро) материалов бомбы (например химического ВВ). Поэтому от ²⁴¹Am всячески стараются избавится (ибо нейтронный яд, в противоположность тому же донору нейтронов ²⁴⁰Pu). Первые 28 лет жизни плутония его надо регулярно переплавлять и очищать от америция, потом заканчивается изотоп ²⁴¹Pu, и бомба уже не Am-деградирует, "америциевой гаммы" тоже соответственно нет
3) Зато бомба α-деградирует. В начале статьи я принял, что чушка монолитна, т.е. не пылит частицами металла. Но это не так. Как видно, все изотопы плутония излучают α-частицы, они облучают плутоний изнутри, ядра ⁴He инкорпорируются в кристаллическую решетку металла и деформируют ее (т.н. ядерное распухание). Металл охрупчивается, начинает отслаиваться, превращаться в пыль, которая ждет, чтобы ее на руках понесли к слизистым. Поэтому раз в лет 5-10-N (в зависимости от типа БЧ) плутоний надо переплавлять. Если ж этого не делать,то...То тогда все джемы и морепродукты мира не смогут помочь солдатне. Нет ничего хуже пыли α-излучателей на слизистых оболочках человека (см. 1, 2, 3, 4). Хотя нейтроны все же хуже...
imho высказал, теперь критикуйте
