МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Им. М. В. Ломоносова

Кафедра защиты и действий населения в чрезвычайных ситуациях

КУРСОВАЯ РАБОТА

Защита населения и территорий при авариях на радиационно (ядерно) опасных объектах (АС)

Головина Е.Д.

109 группа биологического факультета

Москва 2012 г.

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Введение…………………………………………………………………... Стр. 3

Первая глава: Развитие ядерной энергетики в России и мире. Классификация радиационно опасных объектов и аварий на них…….. Стр. 6

§ 1. Атомная отрасль в России и мире…………………………………... Стр. 6

§ 2. Классификация радиационно опасных объектов и аварий на них... Стр. 9

Выводы…………………………………………………………………… Стр. 13

Вторая глава: Последствия радиационных аварий и их предупреждение. Защита территорий и населения при авариях на АС………………….. Стр. 15

§ 1. Последствия радиационных аварий……………………………….. Стр. 15

§ 2. Специфика мероприятий по защите населения и территорий при авариях на АС……………………………………………………………. Стр. 19

Выводы………………………………………………………………….... Стр. 26

Заключение………………………………………………………………. Стр. 28

Литература……………………………………………………………….. Стр. 29

Приложения……………………………………………………………… Стр. 30

ВВЕДЕНИЕ

Айзек Азимов в своей книге «Миры внутри миров. История открытия и покорения атомной энергии» писал: «В известном смысле атомная энергия служит человеку с первых его шагов по Земле. Дело в том, что солнце является громадной атомной машиной, и именно оно производит тепло и свет, благодаря которым на Земле появилась жизнь». О бесконечном источнике энергии, подобному Солнцу, человечество мечтало всегда. Этот источник дал бы его обладателю бесконечную власть. И такой источник человечество приобрело, когда был найден способ управления цепной ядерной реакцией.

История использования атомной энергии началась с изобретения ядерного реактора – устройства, в котором может осуществляться управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. Первый в мире ядерный реактор был построен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP, который был запущен в Канаде 5 сентября 1945 года. Первым ядерным реактором в Европе стала установка Ф-1, созданная в СССР под руководством И. В. Курчатова и начавшая свою работу 25 декабря 1946 года в Москве.

К 1978 году в мире работало уже около сотни ядерных реакторов различных типов. Составными частями большинства ядерных реакторов являются: активная зона с ядерным топливом, обычно окружённая отражателем нейтронов, теплоноситель, система регулирования цепной реакции (управляющий стержень), радиационная защита и система дистанционного управления. Схема устройства гетерогенного реактора на тепловых нейронах (одного из самых используемых типов ядерных реакторов) представлена на рис.1.

Основной характеристикой ядерного реактора является его мощность. Мощность в 1МВт соответствует цепной реакции, в которой происходит 3 актов деления за 1 секунду.

Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР в городе Обнинск Калужской области, в связи с чем его стали называть « городом мирного атома». В 1958 году была введена в эксплуатацию первая очередь Сибирской АЭС в городе Северске Томской области мощностью 100 МВт, а впоследствии её полная проектная мощность была доведена до 600 МВт.

Рис. 1. Схематическое устройство гетерогенного реактора на тепловых нейтронах:

1 — Управляющий стержень; 2 — Радиационная защита; 3 — Теплоизоляция; 4 — Замедлитель; 5 — Ядерное топливо; 6 — Теплоноситель

В том же году было начато строительство Белоярской АЭС (город Заречный, Свердловская область), а в апреле 1964 её генератор первой очереди уже дал ток потребителям. В 1973 году начала работу Ленинградская АЭС.

За пределами СССР первая атомная электростанция промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 году в Колдер-Холле (Великобритания). Через год была запущена АЭС в Шиппингпорте (США), мощность которой составляла 60 МВт.

В современных условиях атомная энергетика – один из важнейших секторов экономики России. Динамичное развитие атомной отрасли является одним из основных условий обеспечения энергетической независимости государства и стабильного роста экономики страны. Атомная энергетика напрямую связана с другими отраслями промышленности: она обеспечивает заказ, а значит – и ресурс развитию машиностроения, металлургии, строительной индустрии, производству различных материалов, геологии и т.д.

ПЕРВАЯ ГЛАВА: РАЗВИТИЕ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ И МИРЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ И АВАРИЙ НА НИХ

§ 1. Атомная отрасль в России и мире

Атомные электростанции обладают относительной экологической чистотой. На тепловых электростанциях (ТЭС) суммарные годовые выбросы вредных веществ (сернистого газа, оксидов азота, углекислого и угарного газа, углеводородов и других) составляют примерно 13000 тонн в год на газовых и 165000 на пылеугольных ТЭС на 1000 МВт установленной мощности, а расход кислорода, необходимого для сжигания топлива, в расчёте на 1000 МВт – 8 млн. тонн в год.

АЭС же не потребляют кислорода и, соответственно, не выбрасывают вредные вещества в атмосферу. Кроме того, угольные станции дают больший по сравнению с АЭС выброс радиоактивных веществ в окружающую среду, так как в добываемом угле всегда содержатся природные радиоактивные изотопы. При сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду.

За последние четыре десятилетия атомная энергетика и использование расщепляющих материалов прочно вошли в жизнь человечества. Атомная энергетика позволила существенно снизить “энергетический голод” и улучшить экологическую обстановку в ряде стран. Так, во Франции более 75% электроэнергии получают от АЭС и при этом количество углекислого газа, поступающего в атмосферу, удалось сократить по сравнению с ситуацией на начало двадцатого века в 12 раз. В условиях безаварийной работы АЭС атомная энергетика — пока самое экономичное и экологически чистое производство энергии и альтернативы ей в ближайшем будущем не предвидится.

В настоящее время в мире работает более 430 ядерных реакторов, и это число год от года будет только увеличиваться. Самые сдержанные прогнозы говорят о том, что в перспективе до 2030 года на планете будет эксплуатироваться до 550 энергоблоков. На сегодняшний день лидером атомной энергетики является США, где работают 63 АЭС (104 энергоблока), на втором месте Франция (58 энергоблоков), на третьем – Япония (50 энергоблоков). Наша страна по этому показателю находится на четвёртом месте: в настоящее время в России эксплуатируется 10 АЭС (33 энергоблока). (Приложение 1)

Крупнейшая в мире АЭС, Kashiwazaki Kariva, находится в Японии, её мощность составляет 8200 МВт (7 реакторов типа BWR). Самой крупной в Европе является Запорожская АЭС в Украине мощностью 6000 МВт (6 реакторов ВВЭР-1000). В России наиболее мощными являются Балаковская, Ленинградская, Калининская и Курская АЭС, имеющие по 4 реактора мощностью 1000 МВт каждый.

Согласно базе данных МАГАТЭ (международного агентства по атомной энергетике) по энергетическим реакторам, на сегодняшний день в мире насчитывается 435 энергетических реакторов общей мощностью 370 003 МВт и 61 реактор находится в стадии сооружения.

Российская атомная отрасль является относительно передовой по уровню научно-технических разработок в области проектирования реакторов, эксплуатации атомных станций, квалификации персонала АЭС. Это связано с тем, что предприятиями отрасли накоплен огромный опыт в решении масштабных задач, начиная от создания первой в мире атомной электростанции в Обнинске в 1954 году и кончая разработкой методов обогащения ядерного топлива для АЭС. Россия активно развивает технологии обогащения ядерного топлива. В настоящее время в нашей стране функционирует более 600 предприятий и организаций атомной отрасли, на которых работают около 190 тыс. человек.

В структуре отрасли выделяют 4 крупных научно-производственных комплекса: предприятия ядерно-топливного цикла, атомной энергетики, ядерно-оружейного комплекса и научно-исследовательские институты. Кроме того, после включения в состав госкорпорации «Росатом» ФГУП «Атомфлот» сюда же можно включить российский ледокольный флот.

В настоящее время в России ведётся масштабное строительство новых АЭС: Нововоронежской АЭС-2 и Ленинградской АЭС-2, достраиваются энергоблоки Калининской и Белоярской АЭС. За рубежом также происходит активное развитие атомной отрасли во многих азиатских, как правило, развивающихся странах, в частности, таких как Индия, Китай и Иран: в Индии идёт строительство крупных АЭС «Раджастан» и «Куданкулам», в Китае строятся энергоблоки на АЭС «Лингао», «Кинджан» и «Фунджин», а в Иране в скором времени будет введена в эксплуатацию АЭС «Бушер».

Однако бурное развитие атомной промышленности и атомной энергетики, расширение сферы применения источников радиоактивности обусловили появление радиационной опасности и риска возникновения радиационных аварий с выбросом радиоактивных веществ и загрязнением окружающей среды. Радиационная опасность может возникать при авариях на радиационно опасных объектах (РОО).

РОО – объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов народного хозяйства, а также радиоактивное загрязнение окружающей среды.

Напряжённую радиационную обстановку в нашей стране создаёт то, что практически все действующие в настоящее время в России АЭС расположены в густонаселенной части страны. Общая площадь территории, где имеется угроза аварий с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду, превышает 1 млн. км², на ней проживает более 10 млн. человек.

Наиболее вероятные источники радиации — свалки, котлованы и склады металлолома с предметами, загрязненными радиоактивными веществами, а также привозной грунт. Более 70 % всех выявляемых в Москве случаев радиоактивных загрязнений приходится на жилые массивы с новым строительством и зеленые зоны. Именно здесь в 1950-60-е гг. располагались свалки бытового мусора, куда свозились также низкорадиоактивные промышленные отходы, считавшиеся тогда относительно безопасными.

Планомерные радиологические исследования на территории области ведутся с 1986-88 гг., в отдельных местах — с 1970-х гг. Площадное загрязнение продуктами аварии на Чернобыльской АЭС на территории области отсутствует или незначительно. В 1990-х гг. радиационное загрязнение области было в целом незначительным и мало менялось, большинство источников радиации ликвидировались, но ежегодно выявлялись новые. С 1971 по 1996 гг. в области выявлено около 150 техногенных радиационных аномалий.

Контроль радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды на территории России в настоящее время осуществляется сетью радиационного мониторинга Росгидромета. В 2007 г. наблюдения за мощностью экспозиционной дозы гамма-излучения проводились на 1312 станциях и постах и на 50 пунктах наблюдения в крупных городах; за радиоактивными атмосферными выпадениями – на 409 станциях (и дополнительно в 21 пункте – с месячной экспозицией); за объемной активностью радионуклидов в приземной атмосфере – на 49 станциях; за объемной активностью трития в атмосферных осадках - на 29 пунктах и в водах рек - на 16 постах; за объемной активностью ⁹⁰Sr в водах рек и озер - на 45 постах и в морях - на 15 станциях.

Анализ всей совокупности экспериментальных данных о загрязнении объектов окружающей среды в предыдущие годы, начиная с 1998 г., показал, что в 2007 г. радиационная обстановка на территории Российской Федерации была спокойной и по сравнению с 2006 г. существенно не изменилась.

Загрязнение атмосферы техногенными радионуклидами на территории Российской Федерации в настоящее время в основном обусловлено ветровым подъемом и переносом радиоактивной пыли с поверхности почвы, загрязненной в предыдущие годы в процессе глобального выведения продуктов испытаний ядерного оружия из стратосферного резервуара. В отдельных районах России на радиоактивное загрязнение приземной атмосферы оказывает влияние ветровой перенос радиоактивных продуктов с загрязненных территорий, появившихся вследствие упомянутых выше радиационных аварий. Основной же вклад в радиоактивное загрязнение поверхностных вод на территории России вносит техногенный ⁹⁰Sr, смываемый осадками с поверхности почвы, загрязненной глобальными выпадениями. В среднем в воде рек России объемная активность ⁹⁰Sr за последние 10 лет (1998–2007 гг.) стабилизировалась.

Напряжённая радиационная обстановка характерна, однако, не только для нашей страны. В целом, такая ситуация имеется во всех странах с развивающейся или уже достаточно сильно развитой атомной отраслью.