¿Cuál es el grosor mínimo de una membrana de hormigón armado para evitar la salida de partículas radiactivas de un reactor averiado? Estoy interesado en calcular la cantidad de hormigón necesaria para sepultar un reactor.
Respuestas
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Alguna cantidad de radiación siempre penetra a través de una barrera de espesor $T$ - la proporción viene dada por $(1/2)^{(T/T_0)}$ donde $T_0$ es el espesor de la mitad. La disminución es exponencial.
El grosor de la mitad depende tanto del material como del tipo de radiación. En general, los rayos gamma -primos más pesados de los rayos X (fotones)- son los más penetrantes. Véase, por ejemplo
http://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_protection#Shielding_design
El grosor de la mitad para el plomo y el hormigón es de 1 y 6 centímetros, respectivamente. Sin embargo, la radiación gamma se escapa obviamente en direcciones aleatorias y sólo es preocupante en las proximidades de la fuente.
La radiación beta -electrones que vuelan casi a la velocidad de la luz- es algo menos penetrante que los rayos gamma, por lo que el espesor de reducción a la mitad es de unos pocos milímetros para los sólidos:
Las menos penetrantes son las partículas alfa y sus hermanas más pesadas, los núcleos radiactivos pesados, que quedan físicamente apantallados por decenas de micrómetros de un sólido; véase la página anterior. Por tanto, una capa mínima de un sólido -sin agujeros- siempre es suficiente para proteger una tumba contra la liberación de algún material radiactivo.
A la hora de pensar en la tumba, puede ser más importante garantizar que será mecánicamente estable frente a una presión excesiva en su interior que pueda provocar explosiones, etc. No es del todo trivial decidir cómo bajar la presión en la tumba aislada herméticamente porque lo que crea la presión es radiactivo y dañino.
roger123
Puntos
1019
Para evitar que las partículas se escapen, basta con unos pocos centímetros de hormigón. Para evitar que se escape la radiación gamma, hay que definir qué niveles se consideran aceptables fuera del recinto. Para evitar que se escape el aire caliente que emana de los maricones de la prensa y del lobby antinuclear, un espesor de plomo de varios años luz podría no ser suficiente.
