Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1106.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
19.12.2018
Размер:
663.04 Кб
Скачать

Вопросы для самопроверки

1. Соотношение земель на территории суши.

2. Причины «потери» земель.

3. Почему почвы теряют качество – продуктивность.

4. Меры к сохранению почв.

5. Земельный фонд РФ и на территории Омской области.

Лекция 6 радиоактивность

План

- Источники природной и искусственной радиоактивности.

- АЭС все за и против.

- Проблемы ОЯТ и РАО.

- Заболевания, связанные с радиоактивностью.

- Сравнительные дозы облучения.

Радио (от лат. radio – испускаю лучи и aktivius – действенный). Известно, что некоторые элементы самопроизвольно распадаются и превращаются в другие элементы. При этом происходит излучение: α-, β-, γ-лучей. Существует понятие «период полураспада». У одних эле­ментов он происходит через несколько часов, у других ­– дней,… лет… млн. лет. Пока не нашли способа остановить излучение. Поэтому радиоактивные элементы могут легко мигрировать в окружающую среду. Радиоактивность бывает природная и искусственная. Природная радиоактивность – космическое излучение, излучение от руд и горных пород, в том числе от газа радона, от некоторых каменных углей, природных фосфоритов, от кормовых добавок (сапропель).

Например, во время геологического накопления растительных остат­ков, из которых формировались позднее каменные угли, в эти же бассейны с суши поступали и частицы радиоактивных минералов. Они и дают радиоактивный фон. Точно также обогащались некоторые осадочные фосфориты и сапропелевые отложения в мелководных бассейнах. Слабые радиоактивные изотопы К40 есть в биологических объектах – водорослях, животных и в том числе в человеке.

Искусственная радиоактивность ­– радиоактивность, наблюдаемая у изотопов, полученных в результате ядерных реакций (открыто это явление И. и Ф. Жолио-Кюри в 1934 г.). Радиоактивную руду добывают и перерабатывают в Австралии, Канаде, ЮАР, Иране, США, России. Есть такие руды в Казахстане, Таджикистане, Киргизии, Украине.

Зачем нужен уран? Это сырье для АЭС – источник электроэнергии, это медицинское обслуживание, но это и атомное оружие. У физиков были цели сделать только мирный атом, но военные перехватили инициативу для своих целей... Древнегреческий философ Зенон из Катиона на острове Крит в Средиземном море еще 300 лет до н. э, сказал: «Ум ну­жен человеку, чтобы сделать невозможное, а разум – чтобы определить – а нужно ли это делать вообще».

Когда началась разработка атомной бомбы? В конце Второй мировой войны Германия терпела поражение (что делает человек, если у него не хватает силы победить нападающего – он хватает палку, камень, нож, ружье). Специалисты из Германии и США стали срочно разрабаты­вать секретное мощное оружие. Но применить его гитлеровской Германии не удалось.

Однако 16 июля 1945 г. в пустыне штата Нью-Мексико (США) был произведен первый атомный взрыв. Маленькая бомба (размер с мяч для игры в гольф) произвела огромные разрушения. Все вокруг погибло. Военным это понравилось, и тогда в августе 1945 г. атомные бомбы были сброшены уже на японские города Хиросима и Нагасаки. Что это давало? Устрашение, мировое господ­ство (я тебе дам..., чтобы все боялись ...).

В СССР после войны также начались работы в этом направлении. В декабре 1946 г. в Москве получили управляемую це­пную реакцию, стали спешно строить заводы по изготовлению бомб и получению материалов для будущих АЭС. Населению рассказывали о мирном атоме. Президент А.П. Александров убеждал руководство и общественность о полной безопасности подобных работ и их последствиях. С 1949 г. в Казахстанской степи был открыт Семипалатинский полигон для испытания ядерного оружия и проверки его действия на живые и неживые объекты.

ХХ век – это переломный век в истории развития человечества. Это век великих технологических открытий и огромного количества ошибок, совершенных человечеством. Человек показал и показывает по сей день свое несовершенство именно тем, что, получив в руки любое открытие, он тут же использует его во вред Природе, Планете и, конечно же, себе.

В настоящее время в РФ девять АЭС: Балаковская в Саратовской обл., Белоярская на Урале, Калининская возле Москвы, Ново-Воронежская, Билибинская в Магаданской области на вечной мерзлоте, Курская, Ленин­градская, Кольская, Смоленская. К этому списку надо добавить еще 12 объектов с 113-ю исследовательскими реакторами, атомные реакторы на кораблях, подводных лодках, в НИИ и еще тысяче мелких предпри­ятий, работающих на этом виде энергии.

АЭС – это предприятие, где атомная энергия преобразует­ся в электрическую. Ядерная реакция в примитивном изложении – расщепление ядра – термоядерный синтез, при котором выделяется колоссальное количество тепла, тепло нагревает воду – вода превращается в пар. Пар вра­щает турбины – получается электроэнергия.

Положительные качества АЭС – мощный источник электроэнергии с КПД от 33  до 40 %, компактное предприятие, нет склада с углем, нет трубы с ды­мом, современные технологии, высочайший уровень автоматики, пульты управления, дизайн, стерильная чистота, белые халаты.

Отрицательные моменты – ненадежность, высокая вероятность аварии, очень сложные технологии... Кроме этого, нельзя исключить, по примеру Чернобыльской АЭС, – человеческий фактор, недомыслие или элементарную халатность. На Чернобыльской АЭС в свое время не сделали бункер под реактором, куда могли бы уйти продукты взрыва, и они тогда не разлетелись бы на тысячи километров.

Не сделан был и саркофаг, который должен был тоже удерживать раз­брос продуктов взрыва. В бывшем СССР тогда из 46 АЭС только 15 имели саркофаг, а за границей такую защиту имели все станции. Аварии могут происходить и по техническим причинам – перегрев системы ох­лаждения, нештатный выброс продуктов реакции во внешнюю среду, аварийная ситуация на ЛЭП и др.

Всего в мире действует 440 АЭС в 26 странах (в США – 115, Франции – 57, Японии – 53, Англии – 39), строятся и еще, но есть государства, закрывающие свои станции.

Основным элементом АЭС является атомный реактор, имеющий толщину стенок до 16 см, в нем вставлены стержни ­– твэлы в количестве 100–200 шт. с урановой начинкой (рис. 8). Общий вес такого сооружения более 500 т.

Рис. 8. Схематичный разрез атомного реактора

Стержни надо менять через 30 лет. В процессе работы реактора они так накаляются, что их остывание продолжается 2–4 года, а распад коротко живущих нуклидов длится до десяти лет. От АЭС постоянно происходит выделение газов (от чего ночью АЭС светятся за сотни километров), сброс жидких отходов от прямоточного охлаждения речной водой, удаление твердых отходов (стержни и арматура).

При Чернобыльской аварии в окружающую среду было выброшено 50 млн. кюри радиоактивного вещества, а взрыв в Челябинской области вынес еще больше – 120 млн. кюри радиоактивного вещества.

Какие бывают техногенные аварии? Поезда столкнулись, мост рух­нул и т.п. Чернобыльская авария считается самой крупной техногенной катастрофой в мире, пострадало более четырех миллионов человек. Площадь опасной зоны составила 400 км2. Что такое авария на АЭС? Это гибель всего живого, бо­лезни, материальный ущерб, психическая травма общества. Человек стал бояться облака, тумана, травы. В Хиросиме было выб­рошено 720 г радиоактивного вещества, в Чернобыле – 77 кг (это 300 атомных бомб). Электропроводность воздуха в Чернобыле в радиусе 7 км была в 200 раз выше обычного, концентрации самых распространенных радионуклидов (осколков ядер) Сs, Sr через год еще оставались в сотни раз выше нормы.

Специалисты признают, что пока технологии АЭС в РФ не всегда совершенны. В процессе обычной работы реактора в окружающую среду выбра­сывается до 300 наименований радионуклидов.

Вторая очень серьезная проблема работы АЭС – куда девать отрабо­танное топливо ОЯТ и радиоактивные отходы РАО? Какие с ними проблемы?

Эти продукты постоянно, практически бесконечно долго и мощно из­лучают радиоактивность.

Этих продуктов и по весу и по объему очень много, так как при работе топливо почти не теряет вес. В РФ таких продуктов накопилось уже сотни тысяч тонн, а в мире их миллионы тонн.

Пока нет способа их надежно ликви­дировать или переработать. Из этих отходов можно еще получить цен­ные вещества, в частности плутоний. Плутоний чрезвычайно опа­сен (в 33 тысячи раз опаснее Cs и не определяется при­борами). 1 г плутония заменяет 3 тонны угля. Если соответствующим образом получить этот элемент, то, как утверждают ученые, что из него доволь­но просто сделать атомную бомбу. Из 250 кг плутония тех­нически возможно сделать 15 атомных бомб.

Существуют проблемы также с добычей и переработкой уранового сырья. Содержание U в руде очень низкое – менее 1 %, остальное 99 % – пустые породы, которые надо отделить. Урановые руды – это постоянный источник радиации.

Куда девать РАО и ОЯТ? В начале собирались сбрасывать от­ходы в глубокие шахты. Но их мало, да и подземные воды из них могут вынести радиоактивные элементы на поверхность земли.

Общество признало, что ни в недра, ни в воды океанов сбрасывать радиоактивные отходы нельзя. Многие государства решили избавляться от них и стали за большие деньги искать желающих их приобрести. Франция договорилась с Германией и повезли отходы. Но местное население узнало, блокировало железнодорожные пути, и поезд не пропустили. Прави­тельство не стало настаивать – прислушалось к мнению народа.

Для испытаний ядерного вооружения в мире существует девять полигонов: в США – штат Невада, в России (после закрытия Семипалатинского полигона) был открыт полигон на Новой Земле; во Франции – о-в Моро-уа, в Китае – Лопнор, есть полигоны в Иране, Пакистане и др.

На территории РФ, кроме полигонов, было произведено еще 128 ядер­ных взрыва в 115 точках (в Якутии, Мариинской тайге, Астраханской и Оренбургской областях, на Алтае, в Туве и многих других местах).

Известно, что в конце XX в. в США и СССР было подготовлено 40 тыс. ядерных зарядов разной мощности – это была так называемая «ядерная вакханалия». Многие деятели науки в мире указывали на то, что даже малая доля этого запаса может уничтожить ЖИЗНЬ на всей планете. На Новой Земле в 60-е годы собирались ис­пытать водородную бомбу такой мощности, что ученые предупредили о том, что от взрыва может сместиться ось Земли. Испытали только бомбу мощностью вполовину – 58 мегатонн (это 58 миллионов тонн тротилового эквивалента). Взрывная волна прока­тилась по всему земному шару три раза.

Кроме АЭС и полигонов (точек взрыва) источниками искусственной радиоактивности, загрязняющими в окружающую среду, могут быть тысячи счетчиков, датчиков, капсул дымосигнализаторов, гамма-излучателей, которые по истечении сроков выбрасываются и оказываются на свалках.

Медицинские обследования и лечения (рентген грудной клетки, зубов, лечение онкологических заболеваний) – это тоже воздействие радиоактивных излучений. Те, кто курит, тоже полу­чают определенную дозу радиации. Норма радиоактивности в населенных пунктах должна быть на уровне 15–17 мR/ч.

Радиоактивность сейчас практически повсюду – в зерне, молоке, хлебе, овощах, рыбе, в воде. Как узнать, где был атомный взрыв? – это желтый, рыжий лес; это необычные метелки на побегах хвойных деревьев (мутация); одуван­чик с 10 цветками на одной ножке; это болезни людей: рождаются желтые дети, лейкемия (белокровие, радиоактивный ожог кожи и дыхательных путей); ускорение старения; полная стерилизация мужчин; нарушение иммунной системы (естественной защиты организма); болезни щитовид­ной железы; поражение генов, которое проявляется во втором и третьем поколении и др.

Некоторые дозы облучения, которые человек получает в повседневной жизни: просмотр в течение трех часов телевизионных программ (особенно цветного изображения) составляет 0,5 микробэр; полет в самолете на расстояние 2,5 тыс. км – 1,0 микробэр; флюорография грудной клетки – 370 микробэр, флюорография зуба – до 3 бэр; исследование желудка – 30 бэр. За 70 лет жизни человек по норме не должен набирать более 7 бэр. При дозе 75 бэр начинается изменение крови, 100 бэр – легкая степень луче­вой болезни, 300 бэр – тяжелая степень болезни, более 400 бэр – ле­тальный исход.

Доза радиоактивности характеризуется, кроме бэр, и другими единицами: рентген, рад, зиверт, кюри и пр. При попадании повышенного облучения в организм происходят изменения: мутации, новообразования, тератогенные процессы (уродства) у всех живых существ и, конечно, у человека. Сейчас признали, что даже малые дозы радиации нарушают работу иммунной системы. Именно малые многоразовые дозы считаются теперь даже более опасными, чем одноразовые большие дозы. Самые распространенные радионуклиды – Sr90, Cs137, J131.

Sr90 по химическим параметрам сходен с Са. Он вытесняет Са из костей скелета. У человека начинаются бо­лезни суставов, позвоночника, хрупкость костей. Зубы легко впитывают этот радионуклид.

Cs137 – по химическим параметрам близок К и легко замещает его в мышцах. У человека возникают болезненные судороги.

J131 повреждает щитовидную железу – появляется болезнь – зоб. Необ­ходимо употреблять морепродукты – в них много йода или пить лекарства. Такой йод заполняет железу, и тогда радиоактивный изотоп йода выходит из орга­низма.

В 1965 г. ученые-медики отмечали, что 2 % новорожденных имеют генетические отклонения. 1975 г. таких отклонений уже было 5–6%, в 1985 г. эта цифра выросла до 10 % и продолжает все время расти. В Омске в 1996 г. родилось 22 тысячи младенцев. Часть из них имела отклонения в здоровье. В 2000 г родилось 8 тыс. детей и практически все они, по заключению медиков, имели проблемы со здоровьем.

Есть мнения, что АЭС и все что с ними связано, социально вредны:

1) они не экономичны – много затрат. Реальная стоимость их высока;

  1. они антидемократичны, так как исключают участие общественности в процессах принятия решений (население, ученые, специалисты возражают, а руководители правительства …делают).

АЭС создают угрозу, за которую никто не несет ответственности, и необходимо искать другие виды энергии.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]