首页 >
空气中被电离激发的原子回到非激发态的表象
✍ dations ◷ 2025-07-19 15:51:27 #空气中被电离激发的原子回到非激发态的表象
临界事故(英语:criticality accident)是核反应堆发生链式反应导致功率失常激增引起的事故。事故中浓缩铀或钚等裂变材料中的链式反应能产生强烈的中子辐射,对人类伤害极大,并且会在周围环境中引发感生放射性。临界或超临界核裂变一般发生在反应堆堆芯内部或实验中。虽然临界事故危害较大,但是它一般达不到原子弹的设计条件,因此一般不会引发核爆炸。核反应产生的热量可能会让核材料膨胀,因此几秒之后材料又将处于亚临界状态,反应停止。在原子能的发展历程中,在反应堆外收集核裂变材料的时候曾经发生过60次临界事故,其中一些事故导致离事发地点较近的人员因接受了过量的辐射而死亡。不过,没有一宗事故引起过爆炸。把铀或钚的单质、化合物或溶液混合起来,就有可能引发临界事故。决定混合物是否达到临界点(即是否发生临界反应)的因素包括:同位素的比例;材料的形状;溶液的化学组成;化合物或合金的类别;复合材料和周围材料。预测材料达到临界状态的可能性的计算较复杂,因此民用和军用核设施都需要专人监控,以避免发生临界反应。临界事故大致可分为两类。(区别于电离空气辉光)
许多临界事故的发生都伴随这一道蓝色的辉光,能瞬间加热周围的物体。这种蓝色闪光(或者说辉光)常常被误以为是切连科夫辐射,因为这两种现象发出的闪光颜色相似,然而这仅仅是一个巧合。
临界事故发生的蓝色辉光是空气中被电离的激发态原子(或分子)回到非激发态的时候发出的光谱,主要是氧气和氮气产生的。因此空气中会产生电火花,甚至形成淡蓝色的闪电。切连科夫辐射产生的蓝光和被电离的空气发出的蓝光颜色非常相似,但这只是一个巧合,它们的形成原理差异很大。值得强调的是,据说臭氧的气味就是切尔诺贝利的液化器周围环境辐射过高的信号。
切连科夫辐射可能发出大量蓝光的唯一情况是,在后处理工厂里,高密度媒介(例如水和硝酸铀酰)中达到了临界条件。而且这只有在容器透明或者被打开的时候才能被观察到。一些经历过临界事故的人报告感觉到了“一股热浪”。不过我们仍不清楚这是对刚才发生的恐怖事件的一种心理反应,还是事故释放出的大量能量引发的一种确实存在的物理热效应(或者是非热能信号触发了皮肤中的热感受器)。例如,当路易斯·斯洛廷发生事故的时候大约发生了3×1015次裂变,但这产生的能量只能让皮肤温度上升百分之几度,但当时钚球中积累的能量大约有80kJ,足以把一个重6.2kg的钚球温度上升大约100℃(钚的比热大约为0.13 J·g−1·K−1)。金属的热辐射足以让附近的人感觉到温度上升。这个解释却不足以解释临界事故的受害者们的感受,因为离钚球几英尺远的人也感觉到了热。也有可能是电离辐射在细胞上造成的电离损伤和自由基的形成损坏了组织,使人感觉到灼热。还有一种可能的解释是,产生热量的现象是在对蓝色辉光进行观察之后推理出来的。一份关于所有临界事故的目击报告显示,只有当出现蓝色辉光的时候才有热辐射。这也许暗示了这两种现象之间存在联系,而其中一种能被马上观察到。收集并分析周围较稠密(未被电离)的空气中的来自氮原子和氧原子的的辐射之后,人们发现大约30%的辐射处于紫外线波段,大约45%处于红外线波段。由于皮肤能以热量的形式感受到红外线,而紫外线能引起晒伤,这很可能解释了目击者感觉到热浪的原因。自从1945年以来,至少发生过60宗临界事故,导致了至少21人死亡,其中美国7人,前苏联10人,日本2人,阿根廷1人,南斯拉夫1人。其中9宗事故的原因是操作失误,其他的属于实验反应堆事故。
在研发核武器和反应堆的过程中都发生过临界事故。
相关
- 理想气体状态方程在热力学里,描述理想气体宏观物理行为的状态方程称为理想气体状态方程(ideal gas equation of state)。理想气体定律表明,理想气体状态方程为(pp509-512)其中,
- 异染性脑白质退化症异染性脑白质退化症(Meta-chromatic leuko-dystrophy、MLD,亦称:异染性脑白质营养不良症、芳基硫酸酯酶A缺乏症<Arylsulfatase A deficiency/ARSA deficiency>、Greenfield's
- 蛙壶菌蛙壶菌(学名:Batrachochytrium dendrobatidis)是一种壶菌门真菌,可以引起两栖类的壶菌病。它们最初是于1998年发现,在其后的十年内,造成了大量两栖类的死亡,引发多个物种灭绝,是为全
- 丙酮酸丙酮酸(英语:pyruvic acid,化学式:CH3COCOOH)是一种α-酮酸,其闪点为82 °C,在生物化学代谢途径中扮演重要角色。丙酮酸的羧酸盐阴离子(carboxylate anion)被称之为丙酮酸盐(pyruvate
- 史前狮子人雕像狮子人雕像是全世界已知的最古老雕塑品,是三万年前的史前人类用象牙制作而成的。最初被科学家们称作“狮子人” (德语:Löwenmensch, 字面意思是“狮人”),亦是世界上已知最古
- Nsub3/subHsub5/sub三氮烷是一种含有三个氮原子的氮烷(饱和氮氢化合物),可以看作氨分子中两个氢原子被氨基所取代的产物,它的结构简式为NH2-NH-NH2。
- 唐崇惕唐崇惕(1929年11月26日-),女,福建福州人,中国寄生虫学家。1954年从福建师范学院生物学系毕业,现任厦门大学生物系教授。1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。主要从事研究与人类关
- 刘薰爱刘薰爱(Alicia Liu,1986年6月12日-),旧名刘子华,生于台湾,跨性别模特儿,隶属伊林模特儿经纪公司。刘薰爱在2008年9月与伊林公司签约5年,参与了百货公司楼层秀、购物台等,并加入台湾中
- Species Plantarum《植物种志》(Species Plantarum) 为卡尔·林奈发表于1753年的两卷本植物学著作。其重要意义在于它是现存的最早为植物进行系统命名分类的著作。一些最早被普遍公认的植物科学
- 萧公权萧公权(威氏拼音:Kung-chuan Hsiao,1897年11月29日-1981年11月4日),原名笃平,字恭甫,自号迹园,笔名君衡、巴人、石沤,江西省泰和县人,清光绪廿三年丁酉(1897年)十一月初六生于江西省南安