Effektiv och ekvivalent inhalationsdos efter en kärnladdningsdetonation. Stråldoser via inhalation av fissionsprodukter från fission av Uran-235 motsvarande 100 kt trotyl på avståndet 30 km

Författare:

  • Kennet Lidström
  • Annika Tovedal
  • Torbjörn Nylén

Publiceringsdatum: 2020-12-31

Rapportnummer: FOI-R--4969--SE

Sidor: 33

Skriven på: Svenska

Forskningsområde:

  • CBRN-frågor

Nyckelord:

  • Inhalation
  • stråldos
  • doshastighet
  • effektiv stråldos
  • ekvivalent stråldos
  • kärnvapen
  • 235U
  • U-235
  • Uran-235
  • fissionsprodukter

Sammanfattning

Föreliggande rapport avhandlar frågeställningen; hur stor blir stråldosen vid inandning av luft som kontaminerats med fissionsprodukter från fission av U-235 motsvarande 100 kiloton trotyl. En kärnladdningsexplosion sker på marken och genererar en radioaktiv plym av gaser och partiklar som, i den förenklade modell som nyttjas här, fördelas i horisontella "diskar" som sprids från explosionsplatsen. På avståndet 30 km från explosionspunkten befinner sig en person som utför lätt arbete. Den radioaktiva plymen passerar och exponerar denna person under 3 timmar. Under tiden för plymens passage andas personen in radioaktivt material samt bestrålas av det passerande molnet och det radioaktiva nedfallet. Koncentrationen av radioaktivitet är beräknad med hjälp av en spridningsmodell, PELLO. Beräkningen av erhållen stråldos via inandning (inhalation) genomförs med ett beräkningsprogram, IMBA. Resultaten för stråldos presenteras i form av effektiv dos (helkroppsdos) samt ekvivalent organ/vävnadsdos för olika vistelsetider vid den aktuella punkten och de aktuella förutsättningarna. Resultaten från beräkningarna ger en total effektiv inhalationsdos på 130 mSv under en 3 timmars vistelse vilket också representerar den tid det tar för huvuddelen av den radioaktiva plymen eller molnet att passera. Den beräknade effektiva inhalationsdosen är högre än vad svensk strålskyddsförordning accepterar för en arbetstagare under ett år men lägre än den som anses krävas för att resultera i akuta skador och effekter på människa. I studien diskuteras inte effekterna av direktverkan från explosionen, eventuella bidrag till inhalationsdos från icke fissionerat U-235 eller aktiveringsprodukter.