Экологические проблемы ядерной энергетики реферат

Обновлено: 05.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

2.1 Что такое радиация и как её обнаружить? ………………. 4 стр

2.2 Радиация в медицине. ………. 4 стр

2.3 Атомная энергетика ………………………………………………. 5 стр

2.4 Влияние атомной энергетики на жителей планеты Земля………..6 стр

2.5 Радиация: добро или зло……………………………………….……7 стр

2.6 Крупные катастрофы на АЭС……………………………………. 7 стр

2.7 Авария на Чернобыльской АЭС…………………………………….9 стр

В настоящее время энергетические потребности обеспечиваются за счёт трёх энергоресурсов: органического топлива, воды и атомного ядра. Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и с щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля. И в своей работе я хочу выяснить следующие моменты:

Цели проекта:

2. Узнать, как определить наличие радиации;

3. Изучить историю возникновения атомной энергетики;

4. Узнать больше о влиянии атомной энергетики на жителей планеты Земля;

5. Выяснить какую пользу или вред может принести радиация;

6. Узнать про крупные катастрофы, связанные с атомными электростанциями;

7. Узнать подробности трагедии на Чернобыльской АЭС

2.1 Что такое радиация и как её обнаружить?

Ионизирующее излучение (неточный синоним с более широким значением — радиа́ция) — потоки фотонов , элементарных частиц или атомных ядер , способные ионизировать вещество. О существовании ионизирующего излучения стало известно в результате открытия в 1860-х годах катодных лучей (потоков электронов, ускоряемых в вакуумной трубке высоким напряжением).

В качестве датчиков ионизирующего излучения в быту и промышленности наибольшее распространение получили дозиметры на базе счётчиков Гейгера . Счётчик Гейгера — газоразрядный прибор, в котором ионизация газа излучением превращается в электрический ток между электродами. Как правило, такие приборы корректно регистрируют только гамма-излучение.

В Международной системе единиц (СИ) единицей поглощённой дозы является грэй, численно равный поглощённой энергии в 1 Дж на 1 кг массы вещества.

Для разных органов используются разные изотопы. Более того, при различных патологиях также можно применять разные радионуклиды: воспаленные участки миокарда определяют при помощи галлия-67, а костный мозг можно рассмотреть при помощи технеция-99m, что используется при острых лейкозах, лимфогранулематозе и др. Щитовидная железа традиционно обследуется при помощи йода-131 или того же технеция, и т. д.

Наконец, следует сказать о позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) — одном из самых современных методов диагностики. Суть метода — та же: вводится радиофармпрепарат с активными изотопами, чей период полураспада измеряется минутами, и с очень коротким пробегом испускаемых позитронов. При их аннигиляции образуются гамма-кванты — и происходит это, можно сказать, там же, где находился изотоп. С разных сторон пациента специальным образом расположены датчики, которые после регистрации достаточно большого числа моментов аннигиляции позволяют визуализировать исследуемый орган во всех подробностях.

Например, при помощи ПЭТ исследуют работу мозга в режиме реального времени. Чем активнее участки мозга, тем больше глюкозы они потребляют. Ученые цепляют на глюкозу фтор-18, кислород-15, азот-13 или углерод-11 и отправляют ее в мозг. И это позволяет определять, какой участок мозга активен при выполнении, например, разных видов деятельности.

2.3 Атомная энергетика

Ядерная энергетика (Атомная энергетика) — отрасль энергетики , занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии.

Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер плутония-239 или урана-235 . Ядра делятся при попадании в них нейтрона , при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией . В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло .

А́томная электроста́нция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используется ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками.

В 2010 году ядерная энергия обеспечивала 12,9 % от производства электроэнергии и 5,7 % от всей потребляемой человечеством энергии, по данным Международного энергетического агентства. Ядерный сектор энергетики наиболее значителен в промышленно развитых странах, где недостаточно природных энергоресурсов — во Франции, Украине, в Бельгии, Финляндии, Швеции, Болгарии и Швейцарии. Эти страны производят от 20 до 76 % (во Франции) электроэнергии на АЭС.

2.5 Радиация: польза или вред?

1. Получение энергии с помощью АЭС;

2. Применение в радиохимии ;

3. Применение в медицине .

1. Воздействие радиации на человека ;

2. Техногенные катастрофы ;

3. Проблема захоронения ядерных отходов ;

4. Ядерное оружие.

В результате пожара в графитовом реакторе с воздушным охлаждением для производства оружейного плутония произошёл крупный (550-750 T Бк ) выброс радиоактивных веществ. Авария соответствует 5-му уровню по международной шкале ядерных событий (INES) и является крупнейшей в истории ядерной индустрии Великобритании .

4. Стационарный реактор малой мощности номер 1, или SL‑1, находился в пустыне в 65 км от городка Айдахо-Фоллз, штат Айдахо. 3 января 1961 года на реакторе при выполнении работ был по неустановленным причинам извлечен управляющий стержень, началась неуправляемая цепная реакция, топливо разогрелось до 2000 K, что привело к тепловому взрыву, убившему 3 сотрудников, а также к расплавлению реактора и выбросу в атмосферу 3 ТБк радиоактивного йода . По Международной шкале ядерных событий аварии был впоследствии присвоен уровень 5 - Авария с широкими последствиями.

5. Ава́рия на АЭС Фукуси́ма-1 — радиационная авария максимального, 7-го уровня по Международной шкале ядерных событий (INES), начавшаяся в пятницу 11 марта 2011 года в результате сильнейшего в истории Японии землетрясения и последовавшего за ним цунами . Затопление подвальных помещений, где располагались распределительные устройства , резервные генераторы и батареи, привело к полному обесточиванию станции и отказу систем аварийного охлаждения. Произошли расплавление ядерного топлива в реакторах энергоблоков № 1—3, накопление водорода в результате пароциркониевой реакции и взрывы гремучей смеси на энергоблоках № 1, № 3 и № 4. В окружающую среду попали в основном летучие радиоактивные элементы, такие как изотопы йода и цезия , объём выброса которых составил до 20 % от выбросов при Чернобыльской аварии .

С загрязнённых территорий было эвакуировано около 164 тысяч человек. При этом в ходе эвакуации из больниц вследствие недостатка ухода погибло 50 тяжелобольных пациентов. В течение нескольких лет после эвакуации из-за физического и психологического стрессов и плохого медицинского обслуживания, и ухода наступили 2304 преждевременные смерти, в основном среди эвакуированных людей пожилого возраста. В декабре 2013 года АЭС была официально закрыта. На территории станции продолжаются работы по ликвидации последствий аварии.

Фото из зоны отчуждения в Фукусиме

Строительство первой очереди Чернобыльской АЭС началось в 1970 году, для обслуживающего персонала рядом был возведен город Припять. 27 сентября 1977 года первый энергоблок станции с реактором РБМК-1000 мощностью в 1 тыс. МВт был подключен к энергосистеме Советского Союза. Позднее вступили в строй еще три энергоблока, ежегодная выработка энергии станции составляла 29 млрд киловатт-часов.

9 сентября 1982 года на ЧАЭС произошла первая авария – во время пробного пуска 1-го энергоблока разрушился один из технологических каналов реактора, была деформирована графитовая кладка активной зоны. Пострадавших не было, ликвидация последствий ЧП заняла около трех месяцев.

Безопасно заглушить реактор не удалось. В 1 час 23 минуты на энергоблоке произошел взрыв и пожар. В атмосферу попало радиационное облако в 400 раз больше, чем при бомбардировке Хиросимы. Облако прошло над западной частью Советского Союза, а также затронуло Восточную, Северную и Западную Европу.

Одними из первых, кто принял участие в ликвидации аварии, были работники пожарной охраны. Сигнал о пожаре на АЭС был принят 26 апреля 1986 года в 1 ч. 28 мин. Уже к утру в зоне аварии находилось 240 человек личного состава Киевского областного управления пожарной охраны. Интенсивный пожар продолжался 10 суток, за это время суммарный выброс радиоактивных материалов в окружающую среду составил около 14 эксабеккерелей (порядка 380 млн кюри). После первого, наиболее острого, этапа все усилия по локализации аварии были сосредоточены на создании специального защитного сооружения, называемого саркофагом (объект "Укрытие"). В период с июля по ноябрь 1986 года был сооружен бетонный саркофаг высотой более 50 м и внешними размерами 200 на 200 м, накрывший 4-й энергоблок ЧАЭС, после чего выбросы радиоактивных элементов прекратились.

27 апреля был эвакуирован город Припять (47 тыс. 500 человек), а в последующие дни – население 10-километровой зоны вокруг ЧАЭС. Всего в течение мая 1986 года из 188 населенных пунктов в 30-километровой зоне отчуждения вокруг станции были отселены около 116 тыс. человек.

Радиоактивному загрязнению подверглось более 200 тыс. кв. км, из них 70% – на территории Украины, Белоруссии и России.

Наиболее загрязнены были северные районы Киевской и Житомирской обл. Украинской ССР, Гомельская обл. Белорусской ССР и Брянская обл. РСФСР. Радиоактивные осадки выпали в Ленинградской обл., Мордовии и Чувашии.

В результате аварии произошло замедление развития атомной энергетики в Советском союзе и др. странах.

Всё дальше и дальше отделяет нас время от страшной трагедии 1986 года. Безжалостно стираются в памяти многие детали произошедшего, исчезают события того времени, забываются лица тех, кто ценой своих жизней и здоровья спасал жизни других людей. Ежегодно, 26 апреля с 2016 года отмечается Международный день памяти о чернобыльской катастрофе , учреждённый Генеральной Ассамблеей ООН. Чернобыльская катастрофа вошла в дома миллионов людей всей планеты как предупреждение о смертельной угрозе ядерной стихии. Это общая беда человечества, которую забыть невозможно.

Рванувший в апреле 1986 года атомный реактор Чернобыльской атомной электростанции стал не простой производственной аварией, а самой большой техногенной катастрофой, которая, когда - либо случалась в мире. Её последствия устраняли четыре года с 1986 по 1990 г. Для её ликвидации было привлечено более 800 тысяч человек со всего Советского Союза.

Всё цивилизованное человечество в этот день вспоминает о событиях на Чернобыльской атомной электростанции, о тех, кто не жалея жизни и здоровья, встал на борьбу с радиационной стихией…

В центре г. Чернобыль в 2010—2011 гг. сооружён мемориальный комплекс к 25-летию аварии на Чернобыльской АЭС. Автор проекта — народный художник Украины, заслуженный деятель искусств Анатолий Гайдамака. На открытие комплекса в апреле 2011 года приезжали президенты России и Украины.

3.Заключение

Но влияние на природу отходов ядерного топлива на сегодняшний день доказано тысячами научных трудов и печальными показателями: захоронения отработанного топлива и тепловое загрязнение вод. В процессе деятельности атомная электростанция потребляет огромные массы воды для охлаждения агрегатов. Еще одной экологической проблемой ядерной энергетики является вывод качественных земель под строительство станций, при котором отчуждаются огромные территории.

Но всего за пару десятилетий доля ядерной энергии достигла небывалых показателей в мировой энергетике, что делало ее очень привлекательной для инвестиций и планомерного развития. Некоторые страны полностью перешли на энергию, получаемую из ядерного топлива. Против экологов были заключения экспертов, что стабильно работающая атомная электростанция выбрасывает в атмосферу очень небольшое количество радиационных загрязнений, причем это количество в несколько раз меньше по степени воздействия, чем выбросы тепловой электростанции аналогичной мощности. Атомные электростанции заслужили репутацию безопасных: повышенные меры осторожности гарантировали безаварийную и качественную работу.

Естественно, что после названных выше событий, экологические проблемы ядерной энергетики вновь оказались во главе угла в вопросах развития мирового энергетического комплекса.

Нужно уравновесить решение экологических проблем ядерной энергетики и работу атомных электростанций: как уже было сказано, для многих стран — это единственная возможность получать недорогую энергию и при этом не зависеть от условий и политических предпочтений других государств.

Но нужно помнить: что с момента начала эксплуатации атомных станций в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Т.е. крупная авария происходит примерно раз в 20 лет

4. Пивоваров Ю.П., Михаилов В.П. Радиационная экология: Учебное пособие. М.:Академия, 2004. 240 с.

На протяжении нескольких десятилетий ядерная энергетика была объектом критики экологов, а общественное мнение надолго испортилось после череды аварий, включая чернобыльскую катастрофу в 1986 году. Но в последнем десятилетии настроения изменились. Ядерная энергетика стала рассматриваться как жизнеспособная альтернатива использованию угля, нефти и газа, ведущему к выбросам парниковых газов. Впервые за многие десятилетия во многих странах стали вновь строить АЭС. Или задумываться о строительстве в ближайшие годы.

Введение
Экологические проблемы атомных электростанций
Последствия Чернобыльской катастрофы
Радиационная ситуация северных районов
Круговорот химических соединений в экосистемах
Биологическое воздействие излучения
Результаты медицинских исследований
Соответствие выбросов АЭС естественному фону
Химические загрязнения и их возможные последствия
Заключение
Список использованной литературы

Файлы: 1 файл

экология 1.docx

Экологические проблемы атомных электростанций
Последствия Чернобыльской катастрофы
Радиационная ситуация северных районов
Круговорот химических соединений в экосистемах
Биологическое воздействие излучения
Результаты медицинских исследований
Соответствие выбросов АЭС естественному фону
Химические загрязнения и их возможные последствия

Список использованной литературы

Ядерная энергетика в настоящее время может рассматриваться как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 т каменного угля.

Известно, что процессы, лежащие в основе получения энергии на АЭС — реакции деления атомных ядер — гораздо более опасны, чем, например, процессы горения. Именно поэтому ядерная энергетика впервые в истории развития промышленности при получении энергии реализует принцип максимальной безопасности при наибольшей возможной производительности.

Экологические проблемы атомных электростанции

Еще один радиоактивный газ, не улавливаемый никакими фильтрами и в больших количествах производимый всякой АЭС, углерод-14. Есть основания предполагать, что накопление углерода-14 в атмосфере ведет к резкому замедлению роста деревьев. Такое необъяснимое замедление роста деревьев, по заключению ряда лесоводов, наблюдается, чуть ли не повсеместно на Земле. Сейчас в составе атмосферы количество углерода-14 увеличено на 25% по сравнению с до атомной эрой. Но главная опасность от работающих АЭС - загрязнение биосферы плутонием. На Земле было не более 50 кг этого сверхтоксичного элемента до начала его производства человеком в 1941 году. Сейчас глобальное загрязнение плутонием принимает катастрофические размеры: атомные реакторы мира произвели уже много сотен тонн плутония – количество более чем достаточное для смертельного отравления всех живущих на планете людей. Плутоний крайне летуч: стоит пронести образец через комнату, как допустимое содержание плутония в воздухе будет превышено. У него низкая температура плавления – всего 640 градусов по Цельсию. Он способен к самовозгоранию при наличии кислорода. Обычно, когда говорят о радиационном загрязнении, имеют в виду гамма-излучение, легко улавливаемое счетчиками Гейгера и дозиметрами на их основе. В то же время есть немало бета-излучателей (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 130). Существующими массовыми приборами они измеряются недостаточно надежно. Еще труднее быстро и достоверно определять содержание плутония, поэтому если дозиметр не щелкает, это еще не означает радиационной , это говорит лишь о том, что нет опасного уровня гамма-радиации.

Наконец, важнейшей причиной экологической опасности ядерной энергетики и ядерной промышленности в целом является проблема радиоактивных отходов, которая так и остается нерешенной. На 424 гражданских ядерных энергетических реакторах, работающих во всем мире, ежегодно образуется большое количество низко-, средне- и высокорадиоактивных отходов. К этой проблеме отходов прямо примыкает проблема вывода выработавших свой ресурс реакторов. Радиоактивное загрязнение сопровождает все звенья сложного хозяйства ядерной энергетики: добычу и переработку урана, работу АЭС, хранение и регенерацию топлива. Это делает атомную энергетику экологически безнадежно грязной. С каждым десятилетием открываются все новые опасности, связанные с работой АЭС. Есть все основания считать, что и далее будут выявляться новые данные об опасностях, исходящих от АЭС. Оценка риска от АЭС Риск есть вероятность причинения вреда. Количественно считать риск неблагоприятных последствий своих действий люди стали недавно, больше полагаясь на житейский опыт и интуицию. Но при этом интуитивным, иррациональным остаётся восприятие риска – отношение людей и общества к риску. Восприятие риска связано не только с оценкой уровня риска, но зависит от многих других факторов: катастрофичности событий, знакомства людей с опасным явлением, пониманием явления простыми людьми, неопределённости последствий, контролируемости событий, добровольности принятия решений, воздействия на детей, обратимости событий, доверия к лицам, ответственным за риск, внимания СМИ, предшествующей истории, справедливости – равномерности распределения риска, пользы (выгоды) для рискующего, личной вовлечённости людей, происхождения риска (природный или от деятельности человека).

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в окружающую среду крайне незначительны. В среднем, они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС одинаковой мощности.

К маю 1986 г. 400 энергоблоков, работавших в мире и дававших более 17% электроэнергии, увеличили природный фон радиоактивности не более чем на 0,02%. До Чернобыльской катастрофы в нашей стране никакая отрасль производства не имела меньшего уровня производственного травматизма, чем АЭС. За 30 лет до трагедии при авариях, и то не по радиационным причинам, погибло 17 человек. После 1986 г. главную экологическую опасность АЭС стали связывать с возможностью аварии. Хотя вероятность их на современных АЭС и невелика, но она не исключается. К наиболее крупным авариям такого плана относится авария, случившаяся на четвертом блоке Чернобыльской АЭС.

По различным данным, суммарный выброс продуктов деления от содержащихся в реакторе составил от 3,5% (63 кг) до 28% (50 т). Для сравнения необходимо отметить, что бомба, сброшенная на Хиросиму, дала только 740 г радиоактивного вещества.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивному загрязнению подверглась территория в радиусе более 2 тыс. км, охватившая более 20 государств. В пределах бывшего СССР пострадало 11 областей, где проживает 17 млн человек. Общая площадь загрязненных территорий превышает 8 млн га, или 80 0000 км 2 . В России наиболее значительно пострадали Брянская, Калужская, Тульская и Орловская области. Пятна загрязнений имеются в Белгородской, Рязанской, Смоленской, Ленинградской и других областях. В результате аварии погиб 31 человек и более 200 человек получили дозу радиации, приведшую к лучевой болезни. 115 тыс. человек было эвакуировано из наиболее опасной (30-километровой) зоны сразу после аварии. Число жертв и количество эвакуированных жителей увеличивается, расширяется зона загрязнения в результате перемещения радиоактивных веществ ветром, при пожарах, с транспортом и т. п. Последствия аварии будут сказываться на жизни нескольких поколений.

После Чернобыльской аварии во многих государствах по требованию общественности были временно прекращены или свернуты программы строительства АЭС, однако атомная энергетика продолжала развиваться в 32 странах.

Стоит рассмотреть аргументы, приводимые в опровержение традиционных обвинений экологов. В первую очередь сомнения природозащитников основаны на влиянии штатных радиоактивных выбросов на хрупкую экосистему крайнего севера.

Сначала надо дать хотя бы краткую характеристику радиоактивной ситуации в Северных районах. При этом отметим, что Арктический регион России в силу своих географических и социологических особенностей в значительной степени подвержен опасности радиоактивного загрязнения и степень этой опасности постоянно возрастает. Это во многом связано с наличием в регионе большого количества военных объектов связанных с ядерным оружием и ядерным топливом. В настоящее время отдельные территории Арктического региона России относятся к числу экологически неблагоприятных. Можно выделить следующие источники потенциальной опасности радиоактивного загрязнения окружающей среды на примере региона Кольского полуострова:

— атомный ледокольный флот;

— Северный флот, оснащенный подводными и надводными кораблями с ядерными энергетическими установками и несущий ядерное оружие; (В результате эксплуатации военного и гражданского атомных флотов, базирующихся в Мурманской и Архангельской областях, ежегодно образуется до тысячи кубических метров твердых и 5000 м3 жидких радиоактивных отходов.)

— пункты захоронения радиоактивных отходов (на Кольском полуострове, находится пять мест для утилизации ядерных отходов);

— испытания ядерного оружия на Новой Земле; (уже проведено 132 ядерных взрыва, из них 86 — в атмосфере и 8 — в Баренцевом и Карском морях.)

— последствия выпадения радиоактивных осадков после аварии на Чернобыльской АЭС, которые сказываются даже в этих районах, чем доказывается практическая необратимость и недопустимость аварий;

— энергетические ядерные установки, в числе которых — Кольская и Билибинская атомные станции;

— добыча и переработка естественно-радиоактивного сырья (лопарит, беделлит, перовскит);

— РИТЭГи (радиоизотопные термоэнерго-генераторы). Вышедшие из строя установки представляют опасность аварийного радиоактивного облучения не только человека и животных, а и наземных и морских участков территории. И вопреки Европейским закону России о радиационной безопасности доступ посторонних лиц ко многим РИТЭГам не ограничен.

Круговорот химических соединений в экосистемах

Все перечисленные предприятия приводят к появлению в окружающей среде техногенных радионуклидов, влияние которых на здоровье человека изучено слабо. Но влиянием этих выбросов на среду не следует пренебрегать. В первую очередь оно будет пагубно сказываться на уникальной флоре и фауне северных побережий и морей.

Очень важно, что имеет место миграция радионуклидов по экологическим цепям. За время долгой арктической зимы (снежный покров более 9 месяцев) газо-аэрозольные выбросы будут частично осаждаться на снег. Во время же бурной арктической весны все накопленные зимой в снежном покрове радионуклиды превратятся в залповый сброс радиоактивности. Каков путь этих радиоактивных потоков в арктической экосистеме?

Радионуклиды, выпадающие из атмосферы, постепенно накапливаются в почвенно-растительном покрове. В ходе накопления нуклидов происходит их радиоактивный распад, миграция в глубь почвы и частичный смыв поверхностными водами в реки, озера и моря. Достаточно мощным является загрязнение радионуклидами морей при различного рода захоронениях РАО

(радиоактивных отходов). Многие морские организмы способны накапливать в себе радиоактивные вещества, даже если они находятся в очень низкой концентрации. Следует заметить, что некоторые радионуклиды свинца-210 и полония-210, поступают в организм с пищей. Они концентрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, потребляющие много рыбы и других морепродуктов, могут получить относительно высокие дозы внутреннего облучения.

Даже незначительные, на первый взгляд, количества долгоживущих радионуклидов, благодаря высокой степени накопления и концентрации, с одной стороны, и суммирования эффекта действия в череде поколений, с другой стороны, способны привести к негативным результатам.

Известно, что арктические народы из-за этого получали значительные дозы внутреннего облучения через цепочку ягель- олень-человек. Это в первую очередь объясняется концентрацией радиоактивных веществ в данной трофической цепи и тяжело протекающим выводом радиоактивного стронция из костной ткани организма человека.

Однако, по мере более полного изучения указанных процессов люди научились контролировать их и не допускать наступления неблагоприятных последствий использования ядерного топлива.

В последние годы заметно увеличилось внимание к вопросам безопасности и воздействия на окружающую среду ядерных реакторов. В странах запада строительство ведется в условиях жесткого контроля уполномоченных органов и общественности. Это связано с различными аспектами ядерной энергетики, в том числе такими, как возможность распространения ядерного оружия. Однако, основная полемика сосредоточена вокруг потенциально возможного воздействия ионизирующего излучения на население, не только в результате аварий, но даже и при нормальной работе реакторов, поскольку практически невозможно полностью остановить утечки радиоактивности в окружающую среду.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО УГТУ УПИ
Кафедра технологии топлива
Предмет Экология
Реферат
Экологические проблемы атомных электростанций
Екатеринбург 2007

Содержание
Введение 3
Атомные электростанции и экологические проблемы, возникающие при
их эксплуатации 4
Оценка риска от АЭС 7
Здоровье в зоне АЭС 10
Обеспечения радиационной безопасности 12
Судьба отработанного ядерного топлива 14
Последствий аварии на Чернобыльской АЭС в России 16
Заключение 20
Список литературы 21

Введение
Значительный рост мирового энергопотребления в XXI веке неизбежен, особенно в развивающихся странах. Глобальное потребление энергии, по всей видимости, удвоится к середине века, даже если исходить из очень низких темпов роста. Этот рост зависит от развития мировой экономики, роста населения и стремления к более равномерному распределению потребления энергии по регионам мира.
В ближайшие десятилетия углеводородное топливо будет продолжать служить главным источником энергии, однако освоенные его месторождения исчерпываются, а введение в оборот новых требует все больших инвестиционных затрат. Следствием этого должны стать постепенные изменения в инфраструктуре производства энергии, обусловленные как экономическими (повышение цен и их изменчивость), так и природоохранными факторами, а также дальнейшим развитием технологий новых видов топлива.
В последнее время большое внимание в международных дискуссиях уделялось экологическим последствиям использования ископаемого топлива. Введение глобальных ограничений на выбросы парниковых газов и региональные ограничения на другие загрязнители атмосферы серьезно повлияют на структуру эволюционирующей мировой энергетики и потребуют значительных дополнительных инвестиций для сдерживания роста выбросов.
Позитивному решению этих проблем будет способствовать развитие ядерной энергетики. Чтобы в глобальном масштабе существенно повлиять на производство энергии, обеспечить энергетическую безопасность и ослабление парникового эффекта, производство ядерной энергии должно быть увеличено к середине века в 4-5 раз от ныне достигнутого. Наличие ядерных мощностей такого масштаба поднимает очень важные вопросы ресурсной обеспеченности дешевым топливом, обращения с отходами и распространения ядерного оружия. Очевидно, что при дальнейшем развитии ядерной энергетики необходимо обеспечить также экономическую приемлемость и соблюдение критериев технической безопасности. Крупномасштабное развитие ядерной энергетики предполагает ее использование в большем числе стран, чем в настоящее время. Это, учитывая связанные с ядерной энергетикой проблемы безопасности и нераспространения, ставит дополнительные задачи в ее развитии.
Говоря об экономической приемлемости ядерной энергетики, следует помнить, что она занимает свою нишу среди производителей энергии. В настоящее время во многих странах она обеспечивает базовую электрическую нагрузку, а в России, кроме того, высвобождает для экспорта дополнительные объемы органического топлива. В перспективе ядерная энергия будет постепенно замещать природный газ в производстве тепла для технологических процессов, и в конечном счете обеспечит производство водорода из воды, что сохранит природное органическое сырье для неэнергетического применения. Кроме того, в перспективе будет освоено опреснение морской воды с использованием ядерной энергии.
В мире имеется достаточное количество ядерных материалов для обеспечения потребностей ядерной энергетики в топливе на многие десятилетия вперед, даже при работе в открытом цикле. Однако в дальнейшем она неизбежно столкнется с ограниченностью ресурсов дешевого урана. В связи с этим придется неминуемо реализовать замыкание топливного цикла и расширенное воспроизводство топлива при использовании в качестве сырья урана и тория. Внедрением таких инновационных ядерных технологий проблемы ресурсов ядерного топлива могут быть вообще сняты.
Исключительную важность имеет проблема обращения с большими объемами руды при добыче урана, отработанным топливом и высокорадиоактивными отходами. Сюда относятся работы по эффективным методам переработки отработавшего топлива, по сжиганию наиболее опасных актинидов и, возможно, долгоживущих продуктов деления.

Заключение
Анализ тенденций мирового энергопроизводства показывает, что ядерная энергетика призвана занять место одного из главных источников энергии в этом столетии, предполагает ее использование не только в сфере производства электричества и коммунального теплоснабжения, но и для технологических процессов, в том числе производства водорода.
Ядерная энергетика не влияет на изменение климата Земли, т.к. реакторы не вырабатывают углекислый газ. Однако если атомных электростанций станет слишком много, то всемирные запасы дешевой руды урана будут исчерпаны в течение нескольких десятилетий. Кроме того, масса радиоактивных отходов, произведенных только в США, которые необходимо надежно хранить, по крайней мере 10 тыс. лет, намного превысит то количество, что можно разместить в хранилище Юкка-Маунтин. При этом большая часть энергии, которую можно было бы извлечь из урановой руды, может оказаться захороненной вместе с этими отходами.
Применение нового цикла использования ядерной энергии в реакторах на быстрых нейтронах и регенерация отработанного топлива путем пирометаллургическои переработки позволили бы получать энергию из отработанной урановой руды.
Сложность и потенциальная опасность ядерных технологий требуют значительных усилий для их разработки и внедрения, а также высокой готовности потребителей к их использованию. Все это делает инерционным процесс развития ядерной технологии, возникает необходимость повышенного, в сравнении с обычной техникой, внимания государственных структур. Государственные структуры должны взять на себя ответственность за своевременную разработку и внедрение инноваций в эту сферу энергетического производства. В сферу международной ответственности входит как непосредственный анализ и отбор того, что необходимо делать, обеспечение соответствующих научных и технических разработок, стимулирование коммерческих промышленных структур к реализации инновационных технологий, а также подготовка конкретных пользователей (стран и структур) к работе с ядерными технологиями. В связи с этим, оценивая предстоящие этапы развития ядерной энергетики, можно уверенно прогнозировать сочетание эволюционного улучшения отработанных и успешно реализуемых технических подходов с постепенной разработкой и освоением новых технологических решений, соответствующих требованиям ядерной энергетики будущего этапа.

Самые первые в истории крупные радиационные аварии произошли в ходе наработки ядерных материалов для первых атомных бомб.

Содержание

Глава 1. Сводка по авариям на АЭС
Глава 2. Авария на ЧАЭС
2.1. Невдалеке от реактора
2.2. Загрязнение воды

Глава 1. Сводка по авариям на АЭС

1 сентября 1944 года в США, штат Теннеси, в Окриджской национальной лаборатории при попытке прочистить трубу в лабораторном устройстве по обогащению урана произошел взрыв гексафторида урана, что привело к образованию опасного вещества — гидрофтористой кислоты. Пять человек, находившихся в это время в лаборатории, пострадали от кислотных ожогов и вдыхания смеси радиоактивных и кислотных паров. Двое из них погибли, а остальные получили серьезные травмы.

12 декабря 1952 года в Канаде произошла первая в мире серьезная авария на атомной электростанции. Техническая ошибка персонала АЭС Чолк-Ривер (штат Онтарио) привела к перегреву и частичному расплавлению активной зоны. Тысячи кюри продуктов деления попали во внешнюю среду, а около 3800 кубических метров радиоактивно загрязненной воды было сброшено прямо на землю, в мелкие траншеи неподалеку от реки Оттавы.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

10 октября 1957 года в Великобритании в Виндскейле произошла крупная авария на одном из двух реакторов по наработке оружейного плутония. Вследствие ошибки, допущенной при эксплуатации, температура топлива в реакторе резко возросла, и в активной зоне возник пожар, продолжавшийся в течение 4 суток. Получили повреждения 150 технологических каналов, что повлекло за собой выброс радионуклидов. Всего сгорело около 11 тонн урана. Радиоактивные осадки загрязнили обширные области Англии и Ирландии; радиоактивное облако достигло Бельгии, Дании, Германии, Норвегии.

Самым серьезным инцидентом в атомной энергетике США стала авария на АЭС Тримайл-Айленд в штате Пенсильвания, произошедшая 28 марта 1979 года. В результате серии сбоев в работе оборудования и грубых ошибок операторов на втором энергоблоке АЭС произошло расплавление 53% активной зоны реактора. Произошел выброс в атмосферу инертных радиоактивных газов — ксенона и йода Кроме того, в реку Сукуахана было сброшено 185 кубических метров слаборадиоактивной воды. Из района, подвергшегося радиационному воздействию, было эвакуировано 200 тысяч человек.

В ночь с 25 на 26 апреля 1986 года на четвертом блоке Чернобыльской АЭС (Украина) произошла крупнейшая ядерная авария в мире, с частичным разрушением активной зоны реактора и выходом осколков деления за пределы зоны. По свидетельству специалистов, авария произошла из-за попытки проделать эксперимент по снятию дополнительной энергии во время работы основного атомного реактора. В атмосферу было выброшено 190 тонн радиоактивных веществ. 8 из 140 тонн радиоактивного топлива реактора оказались в воздухе. Другие опасные вещества продолжали покидать реактор в результате пожара, длившегося почти две недели. Люди в Чернобыле подверглись облучению в 90 раз большему, чем при падении бомбы на Хиросиму. В результате аварии произошло радиоактивное заражение в радиусе 30 км. Загрязнена территория площадью 160 тысяч квадратных километров. Пострадали северная часть Украины, Беларусь и запад России. Радиационному загрязнению подверглись 19 российских регионов с территорией почти 60 тысяч квадратных километров и с населением 2,6 миллиона человек.

30 сентября 1999 года произошла крупнейшая авария в истории атомной энергетики Японии. На заводе по изготовлению топлива для АЭС в научном городке Токаймура (префектура Ибараки) из-за ошибки персонала началась неуправляемая цепная реакция, которая продолжалась в течение 17 часов. Облучению подверглись 439 человек, 119 из них получили дозу, превышающую ежегодно допустимый уровень. Трое рабочих получили критические дозы облучения. Двое из них скончались.

Нужна помощь в написании реферата?

11 марта 2011 года в Японии произошло самое мощное за всю историю страны землетрясение. В результате на АЭС Онагава была разрушена турбина, возник пожар, который удалось быстро ликвидировать. На АЭС Фукусима-1 ситуация сложилась очень серьезная — в результате отключения системы охлаждения расплавилось ядерное топливо в реакторе блока №1, снаружи блока была зафиксирована утечка радиации, в 10-километровой зоне вокруг АЭС проведена эвакуация. В последующие дни на энергоблоках 1, 3, 2 и 4 происходили взрывы водорода, который выделялся при пароциркониевой реакции в перегретых реакторах, и стравливался наружу и реакторного контайнмерта для снижения давления.

Глава 2. Авария на ЧАЭС

Привела к выбросу из активной зоны реактора 50 МКи радионуклидов и 50 МКи радиоактивных благородных газов, что составляет 3-4% от исходного количества радионуклидов в реакторе, которые поднялись с током воздуха на

высоту 1200 м. Выброс радионуклеидов в атмосферу продолжался до 6 мая, пока разрушенную активную зону реактора не забросали мешками с доломитом, песком, глиной и свинцом. И все это время в атмосферу поступали радионуклиды, которые развеялись ветром по всему миру.

Наряду с сильным загрязнением попадались участки совсем не загрязненные. Выпадение радиоактивности наблюдалось даже в районе Балтийского моря в виде длинного узкого следа. Сильному радиоактивному загрязнению подверглись Гомельская и Могилевская области Белоруссии, некоторые районы Киевской и Житомирской областей Украины, часть Брянской области России. Но основная часть радионуклеидов осела в так называемой 30-километровой зоне и к

В первые месяцы после аварии было категорически запрещено вести какую-либо хозяйственную деятельность на загрязненной территории, поэтому со стороны йода опасности заражения продуктов питания не возникло, она заключалась лишь в альфа- и бета-излучении. Из долгоживущих изотопов, которые лучше назвать среднеживущими, наиболее значимыми являются стронций-90 и цезий-137 с периодами полураспада соответственно 29 и 30 лет. Они обладают рядом особенностей поведения в организме, путей поступления и способов выведения из организма, разные продукты

обладают различной способностью концентрировать их в себе. Так, в 90 г. в

Нужна помощь в написании реферата?

Хойническом районе Гомельской области Белоруссии содержание цезия-137 в мясе в 400 раз; в картофеле – в 60 раз; в зерне – в 40-7000 раз (в зависимости от вида и места произростания); в молоке – в 700 раз, а стронция – в 40 раз было выше нормы.

2.1. Невдалеке от реактора

Сильно пострадала территория, находящаяся в непосредственной близости от 4-го блока. От мощного облучения короткоживущими изотопами погибла часть хвойного леса. Умершая хвоя была рыжего цвета, а сам лес таил в себе смертельную опасность для всех, кто в нем находился. После осыпания хвои из голых ветвей проглядывали редкие зеленые листья березы – это говорило о большей устойчивости лиственных деревьев к радиации. У выживших хвойных деревьев летом 86 г. наблюдалось ингибирование роста, некроз точек роста, рост спящих почек, уплощение хвои, иголки ели по длине напоминали сосновые . Вместе с тем наблюдались компенсаторные реакции: увеличение продолжительности жизни хвои в ответ на снижение митотической активности и рост спящих почек в связи со смертью точек роста. Весь мертвый лес площадью в несколько га был вырублен, вывезен и навсегда погребен в бетоне. В оставшихся лесах предполагается замена хвойных деревьев на лиственные. В результате катастрофы погибли все мелкие грызуны. Исчез с лица земли целый биоценоз хвойного леса, а сейчас там – буйное разнотравие случайной растительности.

2.2. Загрязнение воды

Вода так же подвержена радиоактивному загрязнению, как и земля. Водная среда способствует быстрому распространению радиоактивности и заражению больших территорий до океанических просторов. В Гомельской области стали непригодными для использования 7000 колодцев, ещё из 1500 пришлось несколько раз откачивать воду. Пруд-охладитель подвергся облучению свыше 1000 бэр. В нем скопилось огромное количество продуктов деления урана. Большинство организмов, населяющих его, погибли, покрыли дно сплошным слоем биомассы. Сумели выжить лишь несколько видов простейших. Уровень воды в пруде на 7 метров выше уровня воды в реке Припять, поэтому и сегодня существует опасность попадения радиоактивности в Днепр.

Стоит конечно сказать, что усилиями многих людей удалось избежать загрязнения Днепра путем

осаждения радиоактивных частиц на построенных многокилометровых земляных дамбах на пути следования зараженной воды реки Припять. Было также предотвращено загрязнение грунтовых вод – под фундаментом 4-го блока был сооружен дополнительный фундамент. Были сооружены глухие дамбы и стенка в грунте, отсекающие вынос радиоактивности из ближней зоны ЧАЭС. Это препятствовало распространению радиоактивности, но способствовало концентрации её на самой ЧАЭС и вокруг неё. Радиоактивные частицы и сейчас остаются на дне водоемов бассейна Припяти. В 88 г. принмальсь попытки очистки дна этих рек, но в связи с развалом союза не были закончены. А сейчас такую работу вряд ли кто-нибудь будет делать.

Список использованных источников

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.

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.

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.

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:

Постоянно модернизировать и улучшать качество оборудования, которое применяется при работе атомных электростанций. При этом необходимо использовать все новейшие исследования и разработки.
Непосредственно на производстве ядерной энергии дублировать самые уязвимые системы, которые при поломке могут привести к техногенной катастрофе.
Предъявлять высокие требования к обслуживающему АЭС персоналу, постоянно повышать уровень квалификации специалистов.
Правильно организовывать и всегда контролировать защиту окружающей среды от вредных излучений.
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.

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.

Читайте также:

Экологические проблемы ядерной энергетики реферат

Оглавление

Файлы: 1 файл

экология 1.docx

Влияние атомных электростанций на окружающую среду

Основные экологические проблемы ядерной энергетики

Отходы производства

Выбросы в атмосферу вследствие аварий

Последствия эксплуатации АЭС

Способы улучшения ситуации

Общие положения в области радиационной защиты окружающей среды