Экологические проблемы аэс кратко

Обновлено: 08.07.2024

При нормальной работе атомных электростанций радиоактивное загрязнение окружающей среды маловероятно, однако, определенные факторы могут нести потенциальную опасность.

Какие экологические проблемы может нести работа АЭС

При обычных условиях эксплуатации количество радиоактивных веществ, поступающих в окружающую среду в виде газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов, невелико. Доза облучения организма человека в зоне вокруг электростанций и за ее пределами намного ниже установленных норм. Российские спецкомбинаты снабжены четырьмя защитными барьерами безопасности, минимизирующими выход радионуклидов вовне.

Радиационное воздействие АЭС в 20 раз ниже, чем у ТЭС. За год человек получает дозу облучения, сравнимую с рентгеновским снимком зубов, что в 10 раз меньше дозы для телезрителя и в 20 раз меньше среднего естественного фона поверхности земли.

Влияние транспорта разных категорий на окружающую среду. Основные пути снижения экологической опасности

Низкое облучение электростанциями контролируется санитарно-гигиеническим законодательством — нормами радиационной безопасности и санитарными правилами проектирования и эксплуатации атомных станций. Дозовая квота АЭС — 5% продуктов деления (ПД) — 0,25 м3в/год, что равно 1/4-1/5 естественного фона.

На российских АЭС существует автоматическая система контроля радиационной обстановки (АСКРО). Она оснащена датчиками, которые фиксируют уровень радиации возле опасных объектов в режиме реального времени.

Твердые радиоактивные отходы

В результате работы электростанций образуются опасные твердые радиоактивные отходы. Их объем мал и компактен. При правильном хранении и при отсутствии утечки продуктов деления риск загрязнения окружающей среды исключается.

Захоронению подлежит только часть отходов, другая транспортируется в места их переработки. Перевозка не должна осуществляться через населённые пункты.

Электростанции, подлежащие демонтажу, т. е. отслужившие свой срок, так же рассматриваются в качестве ядерных отходов. При выводе их из эксплуатации должны соблюдаться правила демонтажа и дезактивации.

Тепловое воздействие

Большое количество тепла отводится во внешнюю среду от конденсаторов паровых турбин, как и на ТЭЦ. Это неизбежное следствие второго закона термодинамики. Но на АЭС это тепло приблизительно в 1,2-1,3 раза больше, чем на ТЭЦ, из-за более низкого коэффициента полезного действия (КПД), который составляет 33-35%, остальные 65-67% тепла выделяется в атмосферу.

АЭС вызывают тепловое загрязнение поверхностных вод. Сбрасываемые воды, используемые для охлаждения внешних контуров реакторов, относятся к условно чистым, но у них повышенная температура. Это приводит к гибели живых организмов, уменьшению концентрации кислорода, увеличению органического вещества.

В теплую погоду над водоемами-охладителями образуются туманы. В холодную туманы усиливают гололедицу. Такие изменения микроклимата незначительны и экологически допустимы (в радиусе 10 км).

На многих АЭС существуют обособленные водохранилища, не имеющие выхода к водоемам общего пользования.

Загрязнение атмосферы

В случае безаварийной работы АЭС не происходит практически никакого загрязнения атмосферы, т. к. электростанции снабжены системами фильтрации, не пропускающими попадание вредных веществ в воздух.

Газоаэрозольные выбросы очищаются до 99%, а затем выбрасываются в атмосферу через вентиляционную трубу. Большая часть этого 1% является короткоживущими радионуклидами, безвредными для экологии, распадающимися за несколько часов или дней. Другая часть — это радионуклиды в количестве ниже допустимой концентрации в воздухе (тритий, радиоуглерод).

Более того, использование атомной энергетики способствует сокращению выбросов парниковых газов, т. к. не производится углекислый газ. АЭС не выбрасывают в атмосферу дымовых газов, не производят ни золы, ни сажи, ни токсичных газов, вызывающих кислотные дожди и отравления, ни других вредных веществ по сравнению с ТЭЦ.

Химические выбросы в воду и на территорию

В работе станций используется очень большое количество пресной воды для расхолаживания атомных реакторов. Прошедшие систему охлаждения воды содержат в себе жидкие сбросы — это вредные примеси в виде растворов или мелкодисперсных смесей. Они проходят практически полную очистку (от 98,7 до 99%) и сбрасываются в водоемы.

Максимальные приземные концентрации вредных химических веществ — диоксида серы, аммиака, бензола, ксилола и т. д. — в пределах санитарно-защитной зоны составляют от 0,1 до 0,3 предельно допустимой концентрации, а за пределами — до 0,5.

Современный мир невозможно представить без атомных электростанций. Их насчитывается более 500 в разных странах. При этом острые экологические проблемы ядерной энергетики продолжают волновать ученых на протяжении многих лет.

АЭС

Влияние атомных электростанций на окружающую среду

В прошлом веке, когда человечество только начинало использовать в своих целях атомную энергию, оно не подозревало, насколько вредным может быть это производство. Считалось, что при работе АЭС не страдает экология и не происходит вредных выбросов в виде золы и шлаков в воздушное пространство.

Постепенно способы получения ядерной энергии подробно изучили. И выяснилось, что атомные электростанции могут не только сильно ухудшать экологическую ситуацию в мире, но и приводить к тяжелым техногенным катастрофам.

Авария на АЭС в Чернобыле произошла более 30 лет назад. Но последствия этого трагического события ощущаются до сих пор.

Ученые доказали, что работа атомных станций негативно влияет не только на состояние окружающей среды. Она отражается на здоровье человечества, которое является неотъемлемой частью биосферы Земли.

Основные экологические проблемы ядерной энергетики

Благодаря комплексному анализу всех факторов, негативно влияющих на состояние окружающей среды, ученые выявили 2 главные проблемы ядерной энергетики:

  • неправильное обращение с производственными отходами;
  • последствия техногенных аварий, при которых происходит активный выброс радиоактивных веществ.

Отходы производства

Несмотря на многолетние исследования, безопасный способ захоронения отработанного ядерного топлива так и не найден. Самый приемлемый вариант обращения с ним – длительное хранение.

Проблемой надежной утилизации отработанного ядерного топлива занимаются все государства, которые эксплуатируют ядерные объекты энергетики. В их число входит и Российская Федерация. Объемы отходов атомных электростанций постоянно увеличиваются и представляют потенциальную угрозу для экологической безопасности всего мира.

Даже правильно захороненные отходы продолжают создавать небольшой радиационный фон, который вреден как для биосферы, так и для людей. Такие полигоны могут загрязнять среду вокруг себя сотни лет.

Отходы

Выбросы в атмосферу вследствие аварий

Большинство ученых, занимающихся ядерной энергетикой, считают, что вероятность техногенных катастроф на современных атомных станциях незначительна. Однако исключать ее нельзя.

Россия до сих пор испытывает сложности из-за аварии на Чернобыльской АС.

Подсчитано, что общий выброс продуктов деления от тех, что содержались на тот момент в реакторе, составил от 3,5% (63 кг) до 28% (50 т). Если сравнивать с атомной бомбой, которая была сброшена на Хиросиму, то она дала только 740 г радиоактивного вещества.

В результате взрыва радиус радиоактивного заражения составил 2000 км. Это территория более 20 сопредельных с нашей страной государств. В СССР тогда пострадало 11 областей, где проживало около 17 млн человек. Общая площадь загрязненных территорий превышает 8 млн га.

При аварии погиб 31 человек и более 200 получили такую дозу радиации, которая впоследствии вызвала у них лучевую болезнь. С течением времени число жертв продолжает увеличиваться.

Зона загрязнения также расширяется (радиоактивные вещества перемещаются при сильном ветре, пожарах, вместе с транспортом). Ученые считают, что последствия будут ощущать еще несколько поколений.

Выбросы радиоактивные

Последствия эксплуатации АЭС

Несмотря на то что сама атомная энергия экологически чистая и без нее невозможно представить мировую энергетическую систему, нельзя сбрасывать со счетов то, что при функционировании АЭС создаются радиоактивные отходы.

Ядерный реактор мощностью 1000 МВт за 1 год работы может выделять 60 т отходов, требующих захоронения. Эта процедура сложная и дорогостоящая.

Можно указать несколько общих последствий функционирования АЭС:

  • в тех местах, где добывается руда, происходит разрушение экологической системы;
  • для постройки станций и их инфраструктуры изымаются тысячи гектаров площадей страны;
  • при работе АЭС используется большое количество природных вод;
  • происходит радиоактивное загрязнение атмосферы и почвы.

Способы улучшения ситуации

Для решения проблем ядерной энергетики ученые предлагают следующие способы:

  1. Постоянно модернизировать и улучшать качество оборудования, которое применяется при работе атомных электростанций. При этом необходимо использовать все новейшие исследования и разработки.
  2. Непосредственно на производстве ядерной энергии дублировать самые уязвимые системы, которые при поломке могут привести к техногенной катастрофе.
  3. Предъявлять высокие требования к обслуживающему АЭС персоналу, постоянно повышать уровень квалификации специалистов.
  4. Правильно организовывать и всегда контролировать защиту окружающей среды от вредных излучений.
  5. Искать новые способы переработки ядерных отходов, чтобы они не создавали загрязнение воздуха и почвы, опасное для биосферы.

Ученые считают, что решение о захоронении ядерных отходов на Севере может снизить нагрузку на области, густо заселенные людьми. В условиях вечной мерзлоты радиоактивные элементы не будут причинять вреда человечеству.

Оборудование

Общие положения в области радиационной защиты окружающей среды

Доказано, что человек наиболее уязвим к радиоактивному излучению из всех живых организмов. Поэтому радиационная защита должна быть направлена прежде всего на охрану здоровья людей.

Если она соответствует установленным стандартам, то защищенной от вредного излучения считается и окружающая среда. Этот принцип является антропоцентрическим.

Но в XXI в. становятся популярны экоцентрические взгляды. Они формулируются следующим образом: человек может быть здоров только в здоровой окружающей среде. Основоположники этого принципа считают, что защита природы не менее важна, чем охрана здоровья человечества.

Крупномасштабная техногенная деятельность человека оказывает большое влияние на состояние окружающей среды. Это утверждение уже давно доказано не только тысячами исследовательских работ: от школьных рефератов до научных докладов, но и печальным практическим опытом. В последние годы особое внимание обращается на экологические проблемы работы атомных электрических станций, которые требуют оперативного решения.

Влияние автономных электростанций на экологию


На протяжении долгого времени АЭС считались одним из самых перспективных направлений энергетики. Несколько десятков лет атомные электрические станции были условно экологически чистыми способами получения энергии, но постепенно в процессе их функционирования стали выявляться экологических проблемы атомных электростанций. Главное событие в истории ядерной энергетики, послужившее доказательством опасности ядерных электростанций для окружающей среды и здоровья человека — взрыв на Чернобыльской АЭС, негативные последствия от которого до сих пор дают о себе знать. Для лучшего восприятия масштабов проблемы стоит поискать презентации, созданные специалистами и посвященные экологическим проблемам АЭС, например, подробную информацию можно получить материала Антоновой А.М., доцента кафедры атомных и тепловых электростанций Томского политехнического университета.

Основные экологические проблемы атомных электростанций кратко

Современные объекты энергетики строятся с учетом минимизации всех возможных рисков, но, не смотря на все меры предосторожности, экологическую обстановку существенно ухудшают следующие факторы:

  • различные виды радиационного излучения: альфа, бета, гамма; нейроны и рентгеновское излучение;
  • заражение химическими веществами прилегающей к станции территории: особенно опасны радионуклиды и не радиоактивные изотопы;
  • вредные тепловые излучения от систем охлаждения;
  • механические воздействия.

Экологические проблемы работы атомных электростанций

Работа АЭС для человеческого организма наибольшую опасность несет излучением гамма-лучей, способствующих возникновению серьезных генетических нарушений, тяжелых заболеваний, а в особо сложных случаях — смерти.

Самые опасные последствия эксплуатации атомных электростанций

По оценке ученых одним из самых страшных видов негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека является мощная энергия, которую вырабатываю АЭС. Факторы возможной опасности, которые может вызвать деятельность работы станции, требуют адекватной оценки, чтобы не допустить возникновения аварийных ситуаций с тяжелыми последствиями для биосферы и жизни человека.

Захоронение отходов

Безопасного способа захоронения отработанного ядерного топлива, опаснее которого может быть только атомная бомба, учеными не найдено. Единственно относительно приемлемый вариант обращения с ним — длительное хранение.

Экологические проблемы атомных электростанций кратко

Утилизация отработанного ядерного топлива — проблема, стоящая перед всеми государствами, на территории которых эксплуатируются ядерные объекты энергетики. Постоянно увеличивающиеся объемы отходов атомных электростанций представляют собой потенциальную угрозу мировой экологической безопасности.

Неутешительные выводы

Строительство, консервация, и, особенно, эксплуатация ядерной станции сказывается на экологии при любых обстоятельствах исключительно негативно, поэтому в настоящее время ученые пытаются найти пути решения глобальной проблемы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

воздействие АЭС

Воздействие АЭС на окружающую среду при соблюдении технологии строительства и эксплуатации может и должно быть значительно меньше, чем других технологических объектов: химических предприятий, ТЭЦ. Однако радиация в случае аварии – один из опасных факторов для экологии, человеческой жизни и здоровья. В этом случае выбросы приравниваются к возникающим при испытании ядерного оружия.

Каково воздействие АЭС в нормальных и нештатных условиях, можно ли предотвратить катастрофы и какие меры принимаются для обеспечения безопасности на ядерных объектах?

Развитие и значение атомных электростанций

Первые исследования по ядерной энергетике пришлись на 1890-е гг., а строительство крупных объектов началось с 1954 г. Атомные электростанции возводятся для получения энергии путем радиоактивного распада в реакторе.

Сейчас используются такие типы реакторов третьего поколения:

  • легководные (наиболее распространенные);
  • тяжеловодные;
  • газоохлаждаемые;
  • быстро-нейтронные.

В период с 1960 г. по 2008 г. в мире были введены в работу около 540 атомных реакторов. Из них около 100 закрылись по разным мотивам, в том числе из-за негативного воздействия АЭС на природу. До 1960 г. реакторы отличались высоким показателем аварийности из-за технологического несовершенства и недостаточной проработки регулирующей нормативной базы. В следующие годы требования ужесточались, а технологии совершенствовались. На фоне уменьшения запасов природных энергоресурсов, высокой энергоэффективности урана строились более безопасные и оказывающее меньшее негативное воздействие АЭС.

Для плановой работы атомных объектов добывается урановая руда, из которой обогащением получается радиоактивный уран. В реакторах вырабатывается плутоний – самое токсичное из существующих веществ, полученных человеком. Обработка, транспортировка и захоронение отходов деятельности АЭС требует тщательных мер предосторожности и безопасности.

Факторы воздействия АЭС на окружающий мир

Наряду с прочими промышленными комплексами атомные электростанции оказывают воздействие на природную среду и человеческую жизнедеятельность. В практике использования энергетических объектов нет на 100% надежных систем. Анализ воздействия АЭС проводится с учетом возможных последующих рисков и ожидаемой пользы.

При этом совершенно безопасной энергетики не существует. Воздействие АЭС на окружающую среду начинается с момента возведения, продолжается при эксплуатации и даже по ее окончании. На территории расположения станции по выработке электроэнергии и за ее пределами следует предусматривать возникновение таких негативных влияний:

  • Изъятие земельного участка под строительство и обустройство санитарных зон.
  • Изменение рельефа местности.
  • Уничтожение растительности из-за строительства.
  • Загрязнение атмосферы при необходимости взрывных работ.
  • Переселение местных жителей на другие территории.
  • Вред популяциям местных животных.
  • Тепловое загрязнение, влияющее микроклимат территории.
  • Изменение условий пользования землей и природными ресурсами на определенной территории.
  • Химическое воздействие АЭС – выбросы в водные бассейны, атмосферу и на поверхности почв.
  • Загрязнение радионуклидами, которое может вызвать необратимые изменения в организмах людей и животных.Радиоактивные вещества могут попадать в организм с воздухом, водой и пищей. Против этого и других факторов существуют специальные превентивные меры.
  • Ионизирующее излучение при выводе станции из эксплуатации с нарушением правил демонтажа и дезактивации.

Один из самых значительных загрязняющих факторов – тепловое воздействие АЭС, возникающее при функционировании градирен, охлаждающих систем и брызгальных бассейнов. Они влияют на микроклимат, состояние вод, жизнь флоры и фауны в радиусе нескольких километров от объекта. КПД атомных электростанций составляет около 33-35%, остальное тепло (65-67%) выделяется в атмосферу.

На территории санитарной зоны в результате воздействия АЭС, в частности водоемов-охладителей, выделяются тепло и влага, вызывая повышение температуры на 1-1,5° в радиусе нескольких сот метров. В теплое время года над водоемами образуются туманы, которые рассеиваются на значительное удаление, ухудшая инсоляцию и ускоряя разрушение зданий. При холодной погоде туманы усиливают гололедные явления. Брызговые устройства вызывают еще большее повышение температуры в радиусе нескольких километров.

Охлаждающие воду испарительные башни-градирни испаряют летом до 15%, а зимой до 1-2% воды, формируя пароконденсатные факелы, вызывая на 30-50% уменьшение солнечного освещения на прилегающей территории, ухудшая метеорологическую видимость на 0,5-4 км. Воздействие АЭС сказывается на экологическом состоянии и гидрохимическом составе воды прилегающих водоемов. После испарения воды из охладительных систем в последних остаются соли. Для сохранения стабильного солевого баланса часть жесткой воды приходится сбрасывать, заменяя ее свежей.

В нормальных условиях эксплуатации радиационное заражение и влияние ионизирующего излучения сведены к минимуму и не превышают допустимый природный фон. Катастрофическое воздействие АЭС на окружающую среду и людей может возникнуть при авариях и утечках.

Возможные техногенные воздействия АЭС

Не стоит забывать про техногенные риски, возможные в атомной энергетике. Среди них:

Нормативный срок функционирования АЭС составляет 30 лет. После вывода станции из эксплуатации требуется сооружение прочного, сложного и дорогостоящего саркофага, который придется обслуживать еще очень длительный промежуток времени.

Защита от негативных влияний, их контроль

Предполагается, что воздействие АЭС в виде всех перечисленных выше факторов должно контролироваться на каждом этапе проектирования и эксплуатации станции.Специальные комплексные меры призваны спрогнозировать и предотвратить выбросы, аварии и их развитие, минимизировать последствия.

Важно уметь прогнозировать геодинамические процессы на территории станции, нормировать электромагнитные излучение и шум, воздействующие на персонал. Для размещения энергетического комплекса участок выбирается после тщательного геологического и гидрогеологического обоснования, проводится анализ его тектонического строения. При строительстве предполагается тщательное соблюдение технологической последовательности работ.

Задача науки, обслуживающей и практической деятельности – не допустить чрезвычайных ситуаций, создать нормальные условия для эксплуатации атомных станций. Одним из факторов экозащиты от воздействия АЭС является нормирование показателей, то есть установление допустимых значений того или иного риска и следование им.

Для минимизации воздействия АЭС на окружающую территорию, природные ресурсы и людей проводится комплексный радиоэкологический мониторинг. Чтобы отвратить ошибочные действия работников электростанции, осуществляется многоуровневая подготовка, занятия на учебных тренажерах и другие мероприятия. Для предотвращения террористических угроз применяются физические защитные меры, а также ведется деятельность специальных государственных организаций.

Современные атомные станции создаются с высокими показателями защищенности и безопасности. Они должны соответствовать высочайшим требованиям надзорных органов, включая защиту от загрязнения радионуклидами и другими вредными веществами. Задача науки – снизить риск воздействия АЭС в результате аварии. Для ее решения проводится разработка более безопасных по конструкции реакторов, имеющих внушительные внутренние показатели самозащиты и самокомпенсации.

Насколько безопасно воздействие АЭС на окружающий мир?

В природе существует естественная радиация. Но для экологии опасно интенсивное радиационное воздействие АЭС в случае аварии, а также тепловое, химическое и механическое. Также весьма актуальна проблема с утилизацией ядерных отходов. Для безопасного существования биосферы нужны особые защитные меры и средства. Отношение к строительству атомных электростанций в мире крайне неоднозначно, особенно после ряда крупных катастроф на ядерных объектах.

Восприятие и оценка атомной энергетики в обществе никогда не будут прежними после Чернобыльской трагедии, произошедшей в 1986 году. Тогда в атмосферу попало до 450 разновидностей радионуклидов, включая короткоживущий йод-131 и долгоживущие цезий-131, стронций-90.

После аварии некоторые исследовательские программы в разных странах были закрыты, нормально функционирующие реакторы превентивно прекратили свое действие, а отдельные государства ввели мораторий на ядерную энергетику. Вместе с тем около 16% электроэнергии в мире вырабатывается с помощью АЭС. Заменить атомные электростанции способно развитие альтернативных источников энергии.


Деление атомного ядра – это явление распада ядер на несколько более легких атомных ядер. На основе деления тяжелых элементов (урана и плутония) работают атомные электростанции.

Деление тяжелых ядер может происходить посредством цепной реакции, когда при распаде ядра выделяется частицы (нейтроны), способные вызвать реакцию деления других ядер. Цепные реакции возможны, если масса ядерного топлива превышает минимальную критическую массу.

Принцип работы атомной электростанции. Ядерный реактор. Получение ядерной энергии на АЭС.

Атомные электростанции представляют собой по сути дела тепловые электро­станции, на которых для получения пара или горячего газа используется энергия, в ядерном реакторе в результате ядерной цепной реакции.

Вещество, используемое в реакторах для осуществления цепной реакции, называется топливом. Единственное природное ядерное топливо — уран; он представ­ляет собой смесь двух изотопов: U-238 (99,3%) и U-235 (0,7%).

Изотоп U-238 (уран-238) может погло­щать быстрые нейтроны (их скорость ~ 107 м/с, энергия 1 МэВ) и после це­почки b-распадов превращается в Рu-239 (плутоний-239).

Изотоп U-235 (уран-235) активно по­глощает медленные нейтроны (их ско­рость ~2 • 10 3 м/с, энергия 0,025 эВ) и делится на большие осколки (например, на ядра стронция Sr-94 и ядра ксенона Хе-140) и два-три вторичных нейтрона, способных вызвать новые реакции деления: возникает цепная реакция. Таким образом, изотоп уран-235 -основное горючее. Однако ввиду низкого содержания этого изотопа в природном уране последний необхо­димо обогащать, доводя его содержание до 2-5%.

Принцип работы атомной электростан­ции.

Схема превращения внутриядерной энергии в электрическую на АЭС показана на рис. 1.




Принцип действия атомной бомбы

Экологические проблемы ядерной энергетики.

Положительный экологический фактор, связанный с ра­ботой АЭС, — небольшой выброс вред­ных веществ в атмосферу.

Отрицательных — несколько.

Второй фактор — наличие радиоак­тивных отходов.

Экологические проблемы возникают на всех этапах топливного цикла. Рас­смотрим этап А.

Урановая руда добывается на рудни­ках подземным или открытым способом. Как и любая другая отрасль горнодобы­вающего производства, она ухудшает окружающую среду, выводя из хозяйст­венного использования значительные территории, изменяя ландшафт и гидро­логический режим, загрязняя воздух, почву, поверхностные и подземные воды. Разработка урановых месторождений усугубляет эти проблемы тем, что на поверхности оказываются природные радионуклиды с большим периодом по­лураспада, что повышает радиоактив­ность особенно в отвалах рудной поро­ды. Отходы на стадии добычи и пер­вичной переработки природного урана очень велики и составляют 99,8%.

Использование воды в процессах до­бычи урановой руды и ее первичной переработки создает проблему безопас­ного хранения и утилизации жидких от­ходов, содержащих токсичные радиоак­тивные вещества. Из резервуаров для хранения жидких отходов радиоактив­ные вещества могут попадать в грунто­вые воды и расположенные рядом по­верхностные водоемы.




Небольшое количество радионукли­дов поступает в водоем вместе со сбра­сываемой водой.

Хотя эти радиационные выбросы в воздух и воду при нормальной работе АЭС невелики, благодаря аккумулирую­щему эффекту они могут оказывать не­благоприятное воздействие на живые организмы, а также на людей, работаю­щих на станции или живущих в зоне ее расположения.

Твердые и жидкие отходы, возникаю­щие при регенерации ядерного топлива, обладают очень высокой радиоактивно­стью и требуют специальной переработ­ки и специального захоронения в целях обеспечения безопасности.

Третий фактор - радиоактивные из­лучения (РИ): они — самая главная опас­ность атомной энергетики, существую­щая, как следует из вышесказанного, на всех этапах топливного цикла и работы АЭС. РИ оказывают пагубное воздейст­вие на все живые организмы. Механизм биологического действия РИ сложен и до конца не изучен.

Иони­зация и возбуждение атомов и молекул живых тканей, происходящие при погло­щении последними излучений, — лишь начальный этап в сложной цепи после­дующих биохимических превращений. Установлено, что ионизация приводит к разрыву молекулярных связей, измене­нию структуры химических соединений и, в конечном счете, к разрушению нук­леиновых кислот и белка. Под действи­ем радиации поражаются клетки тканей, прежде всего их ядра, нарушаются спо­собность клеток к делению и обмен ве­ществ в них. Наиболее чувствительны к радиационному воздействию кроветвор­ные органы (костный мозг, селезенка, лимфатические железы), эпителий слизи­стых оболочек (в частности, кишечника), щитовидная железа. В результате действия радиоактивных излучений на органы че­ловека возникают тяжелейшие заболева­ния: лучевая болезнь, злокачественные опухоли, приводящие нередко к смертель­ному исходу. Облучение оказывает силь­ное влияние на генетический аппарат, приводя к появлению потомства с урод­ливыми отклонениями или врожденными тяжелыми заболеваниями организма.

Степень биологического воздействия радиации зависит от вида излучения, его интенсивности и продолжительности облучения организма.

Четвертый фактор — аварийные ситуации на ядерных объектах, в том числе на АЭС.

Взрыв четвертого энергоблока Черно­быльской атомной электростанции (ЧАЭС) — одна из таких ситуаций. Он произошел 26 апреля 1986 г. в 01 ч 23 мин 40 с и вызвал прежде всего механичес­кое разрушение верхней защитной пли­ты реактора (массой 2 тыс. т), топлив­ных кассет и взрывной выброс значи­тельного количества диспергированного ядерного топлива, содержащего более 100 различных радионуклидов.

Последствия Чернобыльской катаст­рофы проявляются до сих пор.

Цепные ядерные реакции


Деление атомного ядра – это явление распада ядер на несколько более легких атомных ядер. На основе деления тяжелых элементов (урана и плутония) работают атомные электростанции.

Деление тяжелых ядер может происходить посредством цепной реакции, когда при распаде ядра выделяется частицы (нейтроны), способные вызвать реакцию деления других ядер. Цепные реакции возможны, если масса ядерного топлива превышает минимальную критическую массу.

Принцип работы атомной электростанции. Ядерный реактор. Получение ядерной энергии на АЭС.

Атомные электростанции представляют собой по сути дела тепловые электро­станции, на которых для получения пара или горячего газа используется энергия, в ядерном реакторе в результате ядерной цепной реакции.

Вещество, используемое в реакторах для осуществления цепной реакции, называется топливом. Единственное природное ядерное топливо — уран; он представ­ляет собой смесь двух изотопов: U-238 (99,3%) и U-235 (0,7%).

Изотоп U-238 (уран-238) может погло­щать быстрые нейтроны (их скорость ~ 107 м/с, энергия 1 МэВ) и после це­почки b-распадов превращается в Рu-239 (плутоний-239).

Изотоп U-235 (уран-235) активно по­глощает медленные нейтроны (их ско­рость ~2 • 10 3 м/с, энергия 0,025 эВ) и делится на большие осколки (например, на ядра стронция Sr-94 и ядра ксенона Хе-140) и два-три вторичных нейтрона, способных вызвать новые реакции деления: возникает цепная реакция. Таким образом, изотоп уран-235 -основное горючее. Однако ввиду низкого содержания этого изотопа в природном уране последний необхо­димо обогащать, доводя его содержание до 2-5%.

Принцип работы атомной электростан­ции.

Схема превращения внутриядерной энергии в электрическую на АЭС показана на рис. 1.




Принцип действия атомной бомбы

Экологические проблемы ядерной энергетики.

Положительный экологический фактор, связанный с ра­ботой АЭС, — небольшой выброс вред­ных веществ в атмосферу.

Отрицательных — несколько.

Второй фактор — наличие радиоак­тивных отходов.

Экологические проблемы возникают на всех этапах топливного цикла. Рас­смотрим этап А.

Урановая руда добывается на рудни­ках подземным или открытым способом. Как и любая другая отрасль горнодобы­вающего производства, она ухудшает окружающую среду, выводя из хозяйст­венного использования значительные территории, изменяя ландшафт и гидро­логический режим, загрязняя воздух, почву, поверхностные и подземные воды. Разработка урановых месторождений усугубляет эти проблемы тем, что на поверхности оказываются природные радионуклиды с большим периодом по­лураспада, что повышает радиоактив­ность особенно в отвалах рудной поро­ды. Отходы на стадии добычи и пер­вичной переработки природного урана очень велики и составляют 99,8%.

Использование воды в процессах до­бычи урановой руды и ее первичной переработки создает проблему безопас­ного хранения и утилизации жидких от­ходов, содержащих токсичные радиоак­тивные вещества. Из резервуаров для хранения жидких отходов радиоактив­ные вещества могут попадать в грунто­вые воды и расположенные рядом по­верхностные водоемы.

Небольшое количество радионукли­дов поступает в водоем вместе со сбра­сываемой водой.

Хотя эти радиационные выбросы в воздух и воду при нормальной работе АЭС невелики, благодаря аккумулирую­щему эффекту они могут оказывать не­благоприятное воздействие на живые организмы, а также на людей, работаю­щих на станции или живущих в зоне ее расположения.

Твердые и жидкие отходы, возникаю­щие при регенерации ядерного топлива, обладают очень высокой радиоактивно­стью и требуют специальной переработ­ки и специального захоронения в целях обеспечения безопасности.

Третий фактор - радиоактивные из­лучения (РИ): они — самая главная опас­ность атомной энергетики, существую­щая, как следует из вышесказанного, на всех этапах топливного цикла и работы АЭС. РИ оказывают пагубное воздейст­вие на все живые организмы. Механизм биологического действия РИ сложен и до конца не изучен.

Иони­зация и возбуждение атомов и молекул живых тканей, происходящие при погло­щении последними излучений, — лишь начальный этап в сложной цепи после­дующих биохимических превращений. Установлено, что ионизация приводит к разрыву молекулярных связей, измене­нию структуры химических соединений и, в конечном счете, к разрушению нук­леиновых кислот и белка. Под действи­ем радиации поражаются клетки тканей, прежде всего их ядра, нарушаются спо­собность клеток к делению и обмен ве­ществ в них. Наиболее чувствительны к радиационному воздействию кроветвор­ные органы (костный мозг, селезенка, лимфатические железы), эпителий слизи­стых оболочек (в частности, кишечника), щитовидная железа. В результате действия радиоактивных излучений на органы че­ловека возникают тяжелейшие заболева­ния: лучевая болезнь, злокачественные опухоли, приводящие нередко к смертель­ному исходу. Облучение оказывает силь­ное влияние на генетический аппарат, приводя к появлению потомства с урод­ливыми отклонениями или врожденными тяжелыми заболеваниями организма.

Степень биологического воздействия радиации зависит от вида излучения, его интенсивности и продолжительности облучения организма.

Четвертый фактор — аварийные ситуации на ядерных объектах, в том числе на АЭС.

Взрыв четвертого энергоблока Черно­быльской атомной электростанции (ЧАЭС) — одна из таких ситуаций. Он произошел 26 апреля 1986 г. в 01 ч 23 мин 40 с и вызвал прежде всего механичес­кое разрушение верхней защитной пли­ты реактора (массой 2 тыс. т), топлив­ных кассет и взрывной выброс значи­тельного количества диспергированного ядерного топлива, содержащего более 100 различных радионуклидов.

Читайте также: