<懸賞問題 1000ポイント>福島1号機は燃料棒が崩れ落ちて、完全にメルトダウンのようです。崩れ落ちた燃料は、格納容器の底にたまっており、たまたまそこにある水で冷やされている状態。ただし、格納容器の底には大穴があいており、外気とつーつー。この状態が本当に正しいかはさておき、燃料に接触した水が水蒸気として大気中に放出された場合の”一日”の放射線量を計算で求めたいと思っています。崩壊熱から計算された、水の蒸発量は一日約87トンhttp://www.shippai.org/images/html/news559/YoshiokaMemo37.pdfと仮定します。チャレンジャー求む。私もチャレンジします。

回答の条件
  • 1人2回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2011/05/14 13:21:22
  • 終了:2011/05/20 15:01:20

ベストアンサー

id:suppadv No.1

suppadv回答回数3552ベストアンサー獲得回数2682011/05/14 18:29:17

ポイント1000pt

放射線量の単位は色々ありますが、

ベクレルで求めますと

約3.4エクサベクレル。



計算は以下の通りです。

http://d.hatena.ne.jp/kkyamasita/20070508

0℃の水を100℃まで上げるのに必要な水分子1個あたりのエネルギーは0.07 eV。

25℃の水を100℃まで上げるのに必要な水分子1個あたりのエネルギーは0.05 eV。

100℃の水を蒸発させるには水分子1個あたりでは、0.42 eV になる。

25℃の水を蒸発させるには水分子1個あたりでは、0.47 eV になる。


25℃の水1モルを蒸発させるには、

0.47×6.02×10(23)=2.83×10(23)eV=2.83×10(17)MeV


87トンの25℃の水を蒸発させるには、

87×1000000g/18g=4.8×10(6)モル

87トンの水が蒸発するには、4.8×10(6)×2.83×10(17)MeV=13.6×10(23)MeVが必要。


ウラン235の1個の崩壊エネルギーは4.7MeV。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%82%AF%E3%83%81%E3%83%8...

87トンの水を蒸発させるには

13.6×10(23)MeV÷4.7MeV=2.9×10(23)回の崩壊が必要

1日あたりなので、

2.9×10(23)崩壊/日

=2.9×10(23)崩壊/24×60×60秒=3.4×10(18)崩壊/秒=3.4×10(18)ベクレル=3.4エクサベクレル

id:youkan_ni_ocha

後半の考え方が、すばらしいです。

ありがとうございます。

現状燃料が今どこにあるかによりますが、格納容器の底にほとんどが溜まっているという話になると、そのまま当てはまってしまいそうで怖いですね。プルとニュームとか飛んじゃうと手に負えないですね。

2011/05/15 09:54:31

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