Опасность ядерных катастроф реферат
Обновлено: 30.06.2024
3.Классификация и поражающие факторы ядерного взрыва.
4.Трагедия Хиросимы и Нагасаки.
5.Развитие ядерного оружия.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| referat_blashkova_antona.docx | 29.51 КБ |
Предварительный просмотр:
МКОУ Выкопанская средняя общеобразовательная школа
Ученик 10 класса
С О Д Е Р Ж А Н И Е
2.Военная политика ядерной эпохи.
3.Классификация и поражающие факторы ядерного взрыва.
4.Трагедия Хиросимы и Нагасаки.
5.Развитие ядерного оружия.
В 1894г.Роберт Сессии, бывший премьер-министр Великобритании, в своем обращении к Британской ассоциации содействия научному прогрессу, перечисляя нерешенные проблемы науки, остановился на задаче: что же действительно представляет собой атом – существует он на самом деле или является лишь теорией, пригодной лишь для объяснения некоторых физических явлений; какова его структура.
В США любят говорить, что атом – уроженец Америки, но это не так.
На рубеже XIX и XX веков занимались главным образом европейские ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными электронами. Француз Беккерель открыл радиоактивность в 1896 г.. Он показал, что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем, радиоактивность пропорциональна содержанию урана.
Французы Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивный элемент радий в 1898г. Они сообщили, чо им удалось из урановых отходов выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в
1 млн.раз больше радиоактивности урана.
Англичанин Резерфорд в 1902 году разработал теорию радиоактивного распада, в 1911 году он же открыл атомное ядро, и в 1919 году наблюдал искусственное превращение ядер.
А.Эйнштейн, живший до 1933 года в Германии, в 1905 году разработал принцип эквивалентности массы и энергии. Он связал эти понятия и показал, что определенному количеству массы соответствует определенное количество энергии.
Датчанин Н.Бор в 913 г. разработал теорию строения атома, которая легла в основу физической модели устойчивого атома.
Дж.Кокфорт и Э.Уолтон (Англия) в 1932г. экспериментально подтвердил теорию Эйштейна.
Дж.Чедвик в том же году открыл новую элементарную частицу – нейтрон.
Д.Д.Иваненко в 1932г. выдвинул гипотезу о том, что ядра атомов состоят из протонов и нейтронов.
Э.Ферми использовал нейтроны для бомбардировки атомного ядра (1934г.).
В 1937г. Ирен Жолио-Кюри открыла процесс деления урана. У Ирен Кюри и ее ученика-югослава П.Савича результат получился невероятный: продуктом распада урана был лантан – 57-ой элемент, расположенный в середине таблицы Менделеева.
Мейтнер, которая в течение 30 лет работала у Гана, вместе с О.Фришем, работавшим у Бора, обнаружили, что при делении ядра урана части, полученные после деления, в сумме на 1/5 легче ядра урана. Это им позволило по формуле Эйштейна посчитать энергию, содержащуюся в 1ядре урана. Она оказалась равной 200млн. электрон-вольт.В каждом грамме содержится 2.5Х10 атомов.
В начале 40-х гг.20в. группой ученых в США были разработаны физические принципы осуществления ядерного взрыва. Первый взрыв произведен на испытательном полигоне в Аламогордо 16 июля 1945г.. В августе 1945г. 2 атомные бомбы мощностью около 20кт каждая были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.Взрывы бомб вызвали огромные жертвы – Хиросима свыше 140тысяч человек. Нагасаки- около 75 тысяч человек, а также причинили колоссальные разрушения. Применение ядерного оружия тогда не вызывалось военной необходимостью. Правящие круги США преследовали политические цели – продемонстрировать свою силу для устрашения СССР.
Вскоре ядерное оружие было создано в СССР группой ученых во главе с академиком Курчатовым. В 1947г. Советское правительство заявило, что для СССР больше нет секрета атомной бомбы. Потеряв монополию на ядерное оружие, США усилило начатые еще в 1942г. работы по созданию термоядерного оружия. 1 ноября 1952г. в США было взорвано термоядерное устройство мощностью 3Мт. В СССР термоядерная бомба была впервые испытана 12 августа 1953г..
2.Военная политика ядерной эпохи.
наблюдается потепление международной обстановки: подписано соглашение об уничтожении ракет средней дальности в Европе, построены заводы по уничтожению химического оружия, одностороннее сокращение ВС РФ и т.д. мы должны быть готовы к ведению боевых действий в условиях применения оружия массового поражения. Это возможно в том случае, если мы будем знать мероприятия по защите от ОМП, его боевые свойства, поражающие факторы.
3.Классификация и поражающие факторы ядерного взрыва.
Ядерный взрыв – процесс деления тяжелых ядер. Для того чтобы произошла реакция, необходимо как минимум 10кг высокообогащенного плутония. В естественных условиях это вещество не встречается. Данное вещество получается в результате реакций, производимых в ядерных реакторах. Естественный уран содержит приблизительно 0.7% изотопа U-235
Остальное – ран 238. Для осуществления реакции необходимо, чтобы в веществе содержалось не менее 90% урана 235.
3.1. Виды ядерных взрывов.
В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида и расположения объектов, по которым планируются ядерные удары, а также от характера предстоящих боевых действий ядерные взрывы могут быть осуществлены в воздухе, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим различают следующие виды ядерных взрывов:
- воздушный (высокий и низкий)
- наземный (надводный- подземный (подводный)
3.2.Поражающие факторы ядерного взрыва.
Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:
- радиоактивное заражение местности
б) Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Нагрев может быть настолько сильным, что возможно обугливание или воспламенением горючего материала и растрескивание или плавление негорючего, что может приводить к огромным пожарам. При этом действие светового излучения ядерного взрыва эквивалентно массированному применению зажигательного оружия. Кожный покров человека также поглощает энергию светового излучения, за счет чего может нагреваться до высокой температуры и получать ожоги. В первую очередь ожоги возникают на открытых участках тела, обращенных в сторону взрыва. Если смотреть в сторону взрыва незащищенными глазами, то возможно поражение глаз, приводящее к полной потере зрения. В зависимости от воспринятого светового импульса ожоги делятся на три степени. Ожоги первой степени проявляются в поверхностном поражении кожи: покраснении, припухлости, болезненности. При ожогах второй степени на коже появляются пузыри. При ожогах третьей степени наблюдается омертвление кожи и образовании язв. При воздушном взрыве боеприпаса мощностью 20кт и прозрачности атмосферы порядка 25км ожоги первой степени будут наблюдаться в радиусе 4,2км от центра взрыва; при взрыве заряда мощностью 1Мгт это расстояние увеличится до 22,4км. Ожоги второй степени проявляются на расстоянии 2,9 и 14,4 км и ожоги третьей степени – на расстоянии 2,4 и 12,8 км соответственно для боеприпасов мощностью 20кт т 1МгТ.
в)Проникающая радиация представляет собой невидимый поток гамма квантов и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Гамма кванты и нейтроны распространяются во все стороны от центра взрыва на сотни метров. С увеличением расстояния от взрыва количество гамма квантов и нейтронов, проходящее через единицу поверхности, уменьшается. При подземном и подводном ядерных взрывах действие проникающей радиации распространяется на расстоянии, значительно меньшие, чем при наземных и воздушных взрывах, что объясняется поглощением потока нейтронов и гамма квантов водой. Поражающее действие проникающей радиации определяется способностью гамма квантов и нейтронов ионизировать атомы среды, в которой они распространяются. Проходя через живую ткань, гамма кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав клеток, которые приводят к нарушению жизненных функций отдельных органов и систем. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы отмирания и разложения клеток. В результате этого у пораженных людей развивается специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью. Для оценки ионизации атомов среды, а, следовательно, и поражающего действия проникающей радиации на живой организм введено понятие дозы облучения (или дозы радиации), единицей измерения которой является рентген (р). Дозе радиации 1р. Соответствует образование в одном кубическом сантиметре воздуха приблизительно 2 миллиардов пар ионов. В зависимости от дозы излучения различают три степени лучевой болезни. Первая (легкая) возникает при получении человеком доза от 100 до 200р. Она характеризуется общей слабостью, легкой тошнотой, кратковременным головокружением, повышением потливости; личный состав, получивший такую дозу, обычно не выходит из строя. Вторая (средняя) степень лучевой болезни развивается при получении дозы 200-300р; в этом случае признаки поражения- головная боль, повышение температуры, желудочно-кишечное расстройство – проявляются более резко и быстрее, личный состав в большинстве случаев выходит из строя. Третья (тяжелая) степень лучевой болезни возникает при дозе свыше 300р.; она характеризуется тяжелыми головными болями, тошнотой, сильной общей слабостью, головокружением и другими недомоганиями; тяжелая форма нередко приводит к смертельному исходу.
г)Радиоактивное заражение людей, боевой техники, местности и различных объектов при ядерном взрыве обуславливается осколками деления вещества заряда и не прореагировавшей частью заряда, выпадающими из облака взрыва, а также наведенной радиоактивностью. С течением времени активность осколков деления быстро уменьшается, особенно в первые часы после взрыва. При взрыве ядерного боеприпаса часть вещества заряда не подвергается делению, а выпадает в обычном своем виде; распад ее сопровождается образованием альфа частиц. Наведенная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами, образующимися в грунте в результате облучения его нейтронами, испускаемыми в момент взрыва ядрами атомов химических элементов, входящих в состав грунта. Наведенная активность может представлять опасность лишь в первые часы после взрыва и только в районе, близком к его эпицентру. На вооружение, боевую технику и инженерные сооружения радиоактивные вещества не оказывают вредного воздействия.
д)Электромагнитный импульс воздействует, прежде всего, на радиоэлектронную и электронную аппаратуру (пробой изоляции, порча полупроводниковых приборов, перегорание предохранителей и т.д.) Электромагнитный импульс представляет собой возникающее на очень короткое время мощное электрическое поле.
4.Трагедия Хиросимы и Нагасаки.
Всю весну 1945 года на многие японские постоянно совершали налеты американские бомбардировщики Б-29. Эти самолеты были практически неуязвимы, они летали на недоступной для японских самолетов высоте. Например, в результате одного из таких рейдов погибло 125 тысяч жителей Токио, во время другого – 100 тысяч, 6 марта 1945 года Токио был окончательно превращен в руины. У американского руководства возникали опасения, что в результате последующих рейдов у них не останется цели для демонстрации их нового оружия. Поэтому, заранее отобранные 4 города – Хиросима, Кокура, Нигата и Нагасаки – не подвергались бомбежкам. 5 августа в 5ч.23мин. 15сек. Была произведена первая в истории атомная бомбардировка. Попадание было почти идеальным: бомба взорвалась в 200 метрах от цели. В это время суток во всех концах города маленькие печки, отапливаемые углем, были зажжены, поскольку многие были заняты приготовлением завтрака. Все эти печки были опрокинуты взрывной волной, что привело к возникновению многочисленных пожаров в местах, сильно удаленных от эпицентра. Предполагалось, что население укроется в убежищах, но этого не произошло по нескольким причинам: во-первых, не был дан сигнал тревоги, во-вторых, над Хиросимой уже ранее пролетали группы самолетов, которые не сбрасывали бомбы.
За первоначальной вспышкой взрыва последовали и другие бедствия. Прежде всего, это было воздействие тепловой волны. Оно длилось лишь секунды, но было настолько мощным, что расплавило даже черепицу и кристаллы кварца в гранитных плитах, превратила в угли телефонные столбы на расстоянии 4км от центра взрыва.
На смену тепловой волне пришла ударная. Порыв ветра пронесся со скоростью 800км/час. За исключением пары стен все остальное. В круге диаметром 4км было превращено в порошок. Двойное воздействие тепловой и ударной волны за несколько секунд вызвало появление тысяч пожаров.
Вслед за волнами через несколько минут на город пошел странный дождь, крупные, как шарики, капли которого были окрашены в черный цвет. Это странное явление связано с тем, что огненный шар превратил в пар влагу, содержащуюся в атмосфере, который затем сконцентрировался в поднявшемся в небо облаке. Когда это облако, содержащее водяные пары и мелкие частицы пыли, поднимаясь вверх, достигло более холодных слоев атмосферы, произошла повторная конденсация влаги, которая потом выпала в виде дождя.
Две атомные бомбы, сброшенные на Японию, за секунды уничтожили более 200тыс.человек. Многие люди подверглись облучению, что привело к возникновению у них лучевой болезни, катаракты, рака, бесплодия.
5.Развитие ядерного оружия.
8 августа 1953 года в СССР была испытана первая в мире термоядерная бомба. Мощность взрыва превзошла все ожидания.
22 ноября 1955 было произведено очередное испытание термоядерной бомбы. Взрыв был столь мощен, что произошли несчастные случаи. На расстоянии нескольких десятков км погиб солдат – завалило траншею. В ближайшем населенном пункте погибли люди, не успевшие укрыться в бомбоубежищах.
Весной 1963г. в штате Невада был испытан первый вариант нейтронного заряда. Позже была создана нейтронная бомба. При взрыве такой бомбы мощностью в 1килотонну (что в 12 раз меньше мощности бомбы,
сброшенной на Хиросиму) разрушения будут наблюдаться только в радиусе 200м, в то время как все живые организмы погибнут на расстоянии до 1.2км от эпицентра.
В начале 90-х годов в США стала зарождаться концепция, согласно которой вооруженные силы страны должны иметь не только ядерные и обычные вооружения, но и специальные средства, обеспечивающие эффективное участие в локальных конфликтах без нанесения противнику излишних потерь в живой силе и материальных ценностях.
Теоретические исследования и результаты физических экспериментов показывают, что ЭМИ ядерного взрыва может привести не только к выходу из строя полупроводниковых электронных устройств, но и к разрушению металлических проводников кабелей наземных сооружений. Кроме того, возможно поражение аппаратуры ИСЗ, находящихся на низких орбитах.
Авария на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности.
Были и другие аварии связанные с атомной энергетикой.
После нее еще более десяти аварий на АЭС страны.
Масштабы глобальной Чернобыльской катастрофы, поражают воображение. В советском докладе на заседании МАГАТЭ в Вене 1986г. отмечалось, что во внешнюю среду поступило 50млн.кюри радиоактивных радионуклидов.
Выброс только по одной своей радиоактивной составляющей – цезию-137-равняется 300 Хиросимам.
Наиболее интенсивному радиоактивному загрязнению в Советском Союзе подверглись четыре области России, пять областей Украины и пять областей Белоруссии.
- возникает дефицит питания и энергии. Из-за сильного изменения климата сельское хозяйство придет в упадок, пирода будет уничтожена, либо сильно изменится;
- произойдет радиоактивное загрязнение участков местности, что опять же приведет к истреблению живой природы;
- глобальные изменения окружающей среды (загрязнение, вымирание множества видов, разрушение дикой природы).
Ядерное оружие – огромная угроза всему человечеству.
Учитывая накопленные запасы ядерного оружия и его разрушительную силу, специалисты считают, что мировая война с применением ядерного оружия означала бы гибель сотен миллионов людей, превращение в руины всех достижений мировой цивилизации и культуры.
Подписан ряд договоров о прекращении ядерных испытаний и ядерном разоружении.
Также важной проблемой на сегодняшний день является безопасная эксплуатация атомных электростанций. Ведь самое обыкновенное невыполнение техники безопасности может привести к таким последствиям что и ядерная война.
Сегодня люди должны подумать о своем будущем, о том в каком мире они будут жить уже в ближайшие десятилетия.
В 1905 Альберт Энштейн издал свою теорию относительности. Согласно этой теории, соотношение между массой и энергией выражено уравнением E = mc2, которое значит, что данная масса связана с количеством энергии равной этой массе, умноженной на квадрат скорости света. Очень малое количество вещества эквивалентно к большому количеству энергии. Например, 1 кг вещества, преобразованного в энергию было бы эквивалентен энергии, выпущенной, при взрыве 22 мегатонн тротила.
Содержание
История создания ядерного оружия.
Виды ядерных зарядов.
Атомные заряды.
Термоядерные заряды.
Нейтронные заряды.
Физика ядерного взрыва. Поражающие факторы ядерного взрыва.
Применение ядерного оружия.
Крупнейшие атомные катастрофы.
Список использованных источников.
Прикрепленные файлы: 1 файл
угрозы ядерных такастроф.docx
Днепропетровский Национальный Университет имени О. Гончара
Факультет биологии, экологии, медицины
Угрозы ядерных катастроф
- История создания ядерного оружия.
- Виды ядерных зарядов.
- Атомные заряды.
- Термоядерные заряды.
- Нейтронные заряды.
В 1905 Альберт Энштейн издал свою теорию относительности. Согласно этой теории, соотношение между массой и энергией выражено уравнением E = mc2, которое значит, что данная масса связана с количеством энергии равной этой массе, умноженной на квадрат скорости света. Очень малое количество вещества эквивалентно к большому количеству энергии. Например, 1 кг вещества, преобразованного в энергию было бы эквивалентен энергии, выпущенной, при взрыве 22 мегатонн тротила.
В 1938 г, в результате экспериментов немецких химиков Отто Хана и Фритца Страссманна, им удается разбить атом урана на две приблизительно равных части при помощи бомбардировки урана нейтронами.
В начале 1939 года французский физик Жолио-Кюри сделал вывод, что возможна цепная реакция, которая приведет к взрыву чудовищной разрушительной силы и что уран может стать источником энергии, как обычное взрывное вещество. Это заключение стало толчком для разработок по созданию ядерного оружия.
Над созданием атомного оружия трудились физики Германии, Англии, США, Японии, понимая, что без достаточного количества урановой руды невозможно вести работы, США в сентябре 1940года закупили большое количество требуемой руды по подставным документам у Бельгии, что и позволило им вести работы над созданием ядерного оружия полным ходом.
Правительством Соединённых Штатов было принято решение - в кратчайшие сроки создать атомную бомбу. Возглавил его Лесли Гровс. С 1939 по 1945, на проект Манхэттен было потрачено более двух биллионов долларов. В Oak Ridge, штат Теннеси, был построен огромный завод по очистке урана.
На территории Соединенных Штатов, в Лос-Аламосе, в пустынных просторах штата Нью-Мексико, в 1942 году был создан американский ядерный центр. Над проектом работало множество учёных, главным же был Роберт Оппенгеймер. Под его началом были собраны лучшие умы того времени не только США и Англии, но практически всей Западной Европы. Над созданием ядерного оружия трудился огромный коллектив, включая 12 лауреатов Нобелевской премии. В Европе тем временем шла Вторая мировая война, и Германия проводила массовые бомбардировки Англии, что подвергало опасности английский атомный проект ’’Tub Alloys’’, и Англия добровольно передала США свои разработки и ведущих ученых проекта, что позволило США занять ведущее положение в создании ядерного оружия.
К осени 1944 года, когда работы по созданию атомной бомбы подходили к завершению, в США был создан 509-й авиаполк “летающих крепостей” Б-29, командиром которого был назначен опытный летчик полковник Тиббетс. Полк приступил к регулярным длительным тренировочным полетам над океаном на высотах 10-13 тысяч метров. К лету 1945 года американцам удалось собрать две атомные бомбы, получившие названия "Малыш" и "Толстяк".Первая бомба весила 2722 кг и была снаряжена обогащенным Ураном-235. "Толстяк" с зарядом из Плутония-239 мощностью более 20 кт имела массу 3175 кг.
Утром 6 августа 1945г. над Хиросимой была сброшена бомба "Малыш" . 9 августа еще одна бомба была сброшена над городом Нагасаки. Эти события положили начало гонке ядерных вооружений.
Однако в 1946 году в СССР были крупные месторождения урана высокого качества. 29 августа 1949г. на полигоне в районе города Семипалатинска прошли успешные испытанмя первого в СССР ядерного оружия.
Действие атомного оружия основывается на реакции деления тяжелых ядер урана-235, плутония-239 или урана-233.
Уран-235 используют в ядерном оружии потому, что в отличииот наиболее распространенного изотопа урана-238, в нем возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция.
Плутоний –это очень тяжелый серебристый металл, обладающий очень большой электроотрицательностью. Вследствии своей радиоактивности, плутоний-239 гораздо гарячее тела человека.
Атомы плутония образуются в результате цепи атомных реакций, начинающихся с захвата нейтрона атомом урана-238. Что бы получать плутоний в большом количестве нужны сильнейшие нейронные потоки, которые как раз создают в ядерных реакторах. Цепная реакция деления развивается не в любом количестве делящегося вещества, а лишь в определенной для каждого вещества массе. Наименьшее количество вещества, в котором возможна ядерная реакция, называют критической массой.
1.2 Термоядерные заряды.
Термоядерные заряды так же известны как водородное оружие. Его энерговыделение промсходит при синтезе тяжелых элементов из более легких. Его взрыв создает температуру в несколько миллионов градусов, при которой начинается реакцмя синтеза. Реакция синтеза отличается огромнейшим энерговыделением ипривосходит атомное оружие в разы.
Нейтронные заряды представляют собой особый вид термоядерного заряда малой мощности с повышенным нейтронным излучением для поражения живой силы, вооружения противника и радиоактивного заражения местности при ограниченных поражающих воздействиях ударной волны и светового излучения. Нейтронный заряд конструктивно представляет собой обычный ядерный заряд малой мощности, к которому добавлен блок, содержащий изотоп бериллия, как источника быстрых нейтронов). При подрыве взрывается основной ядерный заряд, энергия которого используется для запуска термоядерной реакции. Большая часть энергии взрыва при применении нейтронного оружия выделяется в результате запущенной реакции синтеза. Конструкция заряда такова, что до 80 % энергии взрыва составляет энергия потока быстрых нейтронов, и только 20 % приходится на остальные поражающие факторы.
Массы ядер всех без исключения атомов всегда оказываются меньше теоретических. Это обьяснил дал в начале нашего века Альберт Эйнштейн, когда вывел свою знаменитую формулу зависимости массы от энергии: Е=mC2.
Для начала ядерной реакции необходимо добиться расщепления одного из ядер. Ядра тяжелых элементов самопроизвольно делятся редко. Этот процесс проходит значительно легче, если в ядро попадает посторонний нейтрон. При этом от удара ядро вытягивается, ядерные силы как близкодействующие резко ослабевают, а силы электростатического отталкив ания продолжают действовать. Посредине ядра образуется перемычка, а затем ядро делится на два осколка, которые разлетаются с огромной скоростью.
Решающим для получения ядерной энергии взрывом явилось то, что при делении ядра урана выделяются еще 2—3 нейтрона. Они разбивают следующие 2—3 ядра урана. И так количество нейтронов все время нарастает, а поскольку этот процесс кратковременный, то практически вся энергия выделяется мгновенно. Такая реакция называется цепной ядерной реакцией.
Заряд урана или плутония в бомбе поделен на части, каждая из которых меньше критической. В момент взрыва они сталкиваются вместе, и масса становится больше критической — происходит цепная ядерная реакция.
При делении одного ядра урана выделяется 200 МЭВ энергии. А если произойдет распад ядер всех атомов 1 кг урана, то выделится энергия как при сгорании 2 тыс. т угля или при взрыве 20 тыс. т тротила.
После начала ядерной реакции в месте взрыва температура мгновенно повышается до нескольких миллионов градусов. Все вещество заряда, продуктов деления и оболочки бомбы переходит в газообразное состояние. Возникает яркая вспышка — световое излучение — настолько яркая, что после нее солнечный день кажется сумрачным.
Давление раскаленных газов в месте взрыва достигает миллиардов атмосфер. Эти газы, стремясь раздвинуть окружающий воздух, сжимают его так, что он, разогреваясь от сжатия, вместе с газами образует раскаленный огненный шар диаметром в несколько сотен метров. Расширяясь, шар остывает и вырождается через 1—2 сек. в волну сильно сжатого воздуха, или, как ее еще называют, ударную волну. Ударная волна в среднем со скоростью звука распространяется во все стороны, производя колоссальные разрушения. В момент, когда происходит ядерная реакция, из места взрыва идет мощный поток нейтронов и гамма-лучей, способный пронизывать определенные толщи различных материалов. Этот поток называют проникающей радиацией.
После остывания огненного шара в том месте, где он был, образуется огромная пустота, в которую со всех сторон устремляется воздух. Если взрыв произошел достаточно низко над землей, то вместе с потоком воздуха в место взрыва втягивается пыль с земли. Смешиваясь с парами и частицами радиоактивных веществ, она поднимается на большую высоту, подхватывается там ветром и уносится на огромные расстояния. При выпадении эта пыль создает радиоактивное заражение местности.
Если взрыв произошел высоко над землей (воздушный взрыв), то столб пыли не достигает области взрыва и радиоактивного заражения местности, как правило, не происходит.Таким образом, поражающими факторами ядерного взрыва являются: световое излучение, проникающая радиация, ударная волна и радиоактивное заражение местности.
К началу 1986 г. в мире существовало 417 атомных реакторов и 120 ещё строилось. Вклад АЭС в выработку энергии в некоторых странах составил для Франции – 70%, Бельгии – 66%, Южной Кореи – 53%, Тайваня – 48,5%. Кроме ядерных реакторов было 326 исследовательских ядерных установок, реакторы установлены на ледоколах, спутниках, подводных лодках. Естественно, подобная огромная концентрация ядерного потенциала не могла не привести к возникновению нештатных ситуаций, тем более, что опыт эксплуатации объектов, использующих ядерное топливо, накапливался с годами, причём во многом при анализе этих самых аварийных ситуаций.
Впервые человечество увидело атом в действии в 1945 г, когда США сбросили на Хиросиму и Нагасаки атомные бомбы. Погибла треть населения этих городов, радиация вызвала у многих людей лейкозы. Люди умирали и продолжают умирать до сих пор.
Ряд испытаний ядерного оружия Соединенными Штатами на острове Бикини в 1946-1958 гг. привели к тому, что в результате взрыва исчезли с лица земли 2 соседних островка, а сам остров стал непригоден для жизни.
2 декабря 1952 года. Канада, штат Онтарио. Первая в мире серьезная авария на атомной электростанции. Техническая ошибка персонала 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.
В 1957 г. на заводе Селлафильд (Уиндскайл) в Англии по регенерации ядерного топлива произошел взрыв. В результате загрязнения погибли 13 человек, более 260 заболели острой и хронической лучевой болезнью.
В 1966 г. в Испании столкнулись 2 американских военных самолета с ракетами на борту. Одному пришлось сбросить 4 атомные бомбы. К счастью, взрыва не было, но в результате выбросов погибли посевы сельскохозяйственных культур, пришлось вывезти 1,5 тыс. т почвы для захоронения.
Ядерная энергетика вызывает больше дискуссий, чем другие виды энергетики. Существуют диаметрально противоположные точки зрения по вопросам её безопасности, воздействия на компоненты биосистем и даже на стоимость киловатт-часа при этом способе его выработки. Изначально ядерная отрасль развивалась для военных целей, а гражданская энергетика была побочной ветвью. На сегодняшний день энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и надводные корабли с ядерными энергетическими установками. С помощью мирного атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое применение в биологии, сельском хозяйстве, медицине, в освоении космоса нашли радиоактивные изотопы.
Использование атомной энергии создает много проблем. В основном все эти проблемы связаны с тем, что используя себе на благо энергию связи атомного ядра (которую мы и называем ядерной энергией), человек получает существенное зло в виде высокорадиоактивных отходов, которые нельзя просто выбросить. Отходы от атомных источников энергии требуется перерабатывать, перевозить, захоронивать, и хранить продолжительное время в безопасных условиях.
АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации - это чистые источники энергии.
Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести к катастрофическим последствиям.
"Чистая и дешевая энергия для всех" - так еще в 70-е годы прошлого века превозносили атомную энергию. Ей предвещали золотой век: к 2000 году АЭС во всем мире должны были вырабатывать от 3600 до 5000 ГВт. Но к концу 2012 года в электросети поступало всего 335 ГВт - менее одной десятой от запланированного объема. После Чернобыля и особенно Фукусимы эйфория окончательно угасла.
локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве;
повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации;
сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты;
изменение характера землепользования и обменных процессов в
непосредственной близости от АЭС;
изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов;
сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем.
Отметим важность не только радиационных факторов возможных вредных воздействий АС на экосистемы, но и тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, механическое воздействие на обитателей водоемов-охладителей, изменения гидрологических характеристик прилежащих к АС районов, т.е. весь комплекс техногенных воздействий, влияющих на экологическое благополучие окружающей среды.
ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЧЕЛОВЕКА
Различные радиоактивные вещества по-разному проникают в организм человека. Это зависит от химических свойств радиоактивного элемента. Альфа-частицы представляют собой атомы гелия без электронов, т.е. два протона и два нейтрона. Эти частицы относительно большие и тяжелые, и поэтому легко тормозят. Их пробег в воздухе составляет порядка нескольких сантиметров. В момент остановки они выбрасывают большое количество энергии на единицу площади, и поэтому могут принести большие разрушения. Из-за ограниченного пробега для получения дозы необходимо поместить источник внутрь организма.Изотопами, испускающими альфа- частицы, являются, например, уран (235U и 238U) и плутоний (239Pu). Бета-частицы - это отрицательно или положительно заряженные электроны (положительно заряженные электроны называются позитроны). Их пробег в воздухе составляет порядка нескольких метров. Тонкая одежда способна остановить поток радиации, и, чтобы получить дозу облучения, источник радиации необходимо поместить внутрь организма, изотопы, испускающие бета-частицы - это тритий (3H) и стронций (90Sr).
Гамма-радиация - это разновидность электромагнитного излучения, в точности похожая на видимый свет. Однако энергия гамма-частиц гораздо больше энергии фотонов. Эти частицы обладают большой проникающей способностью, и гамма-радиация является единственным из трех типов радиации, способной облучить организм снаружи. Два изотопа, излучающих гамма-радиацию, - это цезий (137Сs) и кобальт (60Со).
Пути проникновения радиации в организм человека:
1.Радиоактивные изотопы могут проникать в организм вместе с пищей или водой. Через органы пищеварения они распространяются по всему организму.
2. Радиоактивные частицы из воздуха во время дыхания могут попасть в легкие. Но они облучают не только легкие, а также распространяются по организму.
3. Изотопы, находящиеся в земле или на ее поверхности, испуская гамма-излучение, способны - облучить организм снаружи. Эти изотопы также переносятся атмосферными осадками.
Воздействие радиоактивного излучения. Под действием радиоактивного излучения происходит разрыв химических связей и разрушение молекул. Образующиеся при этом радикалы вступают в различные химические реакции, нарушая нормальное функционирование клеток. Глубина проникновения в организм лучей зависит от их типа. Так, а - лучи через кожу практически не проникают, Р-лучи -- проникают на глубину 10-- 20 мм, у-лучи и рентгеновские лучи через организм проникают практически беспрепятственно. Чрезвычайно опасно попадание в организм радиоактивных веществ с пищей и питьем. Воздействие радиоактивных веществ зависит от их природы. Так, излучение стронция - 90, замещающего кальций в костях, вызывает раковые заболевания. Криптон - 85 воздействует на кожу и легкие.
Тяжелые короткоживущие а - излучатели исключительно вредны с точки зрения радиоактивного отравления. Попадание внутрь организма всего лишь нескольких микрограммов этих веществ может вызвать опасные заболевания.
Опасность внутреннего облучения возникает при попадании источников ионизирующих излучений в организм через дыхательные пути, через желудочно-кишечный тракт или кожу. При этом в зависимости от поглощенной дозы первыми происходят сначала изменения в крови и структуре клеток, а затем развивается лучевая болезнь. При внешнем облучении действие источника ионизирующих излучений прекращается после удаления источника.
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЯДЕРНОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Авторы недавно выпущенного Массачусетским технологическим институтом (МТИ) доклада об атомной энергетике утверждают, что ядерная энергия может играть большую роль в энергетической политике будущего, нацеленной на сокращение выбросов углекислого газа и сохранение глобального климата. Однако они предупреждают, что высокие затраты, нерешенная проблема радиоактивных отходов, противоречивые подходы к топливным циклам и растущий риск ядерного распространения могут привести к полному исчезновению атомной индустрии из энергетической системы человечества.Кончина мировой атомной промышленности может наступить уже в конце 21 века, говорят авторы доклада, если только серьезные проблемы атомной энергетики не будут эффективно решены в течение ближайших десяти лет. атомный ядерный энергетический
Затратность: Ядерная энергетика требует гораздо более значительных расходов на всем протяжении срока эксплуатации объектов использования атомной энергии, по сравнению с природным газом;
Небезопасность: После того, как в 1979 году едва удалось предотвратить оплавление активной зоны реактора - и неминуемую экологическую катастрофу - на американской атомной электростанции (АЭС) Три Майл Айленд (Three Mile Island), но не удалось избежать Чернобыльской аварии в 1986 году, опасности, связанные с применением атомной энергии, для окружающей среды и здоровья человека стали хорошо известны и доказаны документально, однако эффективные решения для того, чтобы исключить возникновение подобных рисков, отсутствуют;
Распространение ядерных материалов: Использование атомной энергии влечет за собой потенциальный риск применения ее в преступных целях либо в целях ядерного устрашения, прежде всего, риск использования коммерческих ядерных предприятий с криминальными намерениями с целью получения технологий и материалов, пригодных для производства ядерного оружия. Особенную тревогу вызывает эксплуатация топливных циклов, связанных с химической переработкой отработанного топлива с целью выделения применяемого в оружии плутония и урана, особенно, учитывая тот факт, что эти технологии продолжают оказываться на вооружении государств, представляющих риск ядерного распространения;
Отходы: Ядерная энергетика продолжает накапливать проблемы долгосрочного обращения с радиоактивными отходами. Эффективные и реализуемые решения найдены пока не были, и вряд ли будут в ближайшем будущем. Даже если проект строительства могильника в горе Юкка Маунтин покажет свою целесообразность как метод безопасного обращения с высокорадиоактивными отходами и ОЯТ, работа могильника сможет только облегчить - но не решить окончательно - ситуацию с хранением отходов с Соединенных Штатах, особенно, если объемы использования атомной энергии в США и других странах продемонстрируют в будущем значительный рост.
Однако самым большим риском в обращении с атомной энергией, возможно, является то обстоятельство, что в мире до сих пор отсутствуют успешные методы избавления от высокорадиоактивных отходов. ОЯТ, остающееся от отработки топлива на атомных электростанциях, содержит радиоактивные материалы, которые остаются опасными для здоровья человека и благосостояния окружающей среды тысячи лет, а принятым на данный момент в мире методам хранения отработанного топлива вынести такой ядерный багаж столь долгое время не по силам.
Задачу безопасной изоляции радиоактивных отходов от биосферы земли могут выполнять геологические могильники - такие как могильник в горе Юкка Маунтин в Соединенных Штатах, проект строительства которого осуществляется в данное время. Однако, как уже доказывает проект Юкка Маунтин, выбор подходящего места и само строительство геологических могильников - предприятие дорогостоящее и требующее чрезвычайных усилий, которое возлагает огромную ношу на надзорные ведомства и политические организации, а также и на те организации и должностные лица, в чьей ответственности будет поддержание этих могильников на безопасном уровне.
Однако, если проводимая сегодня политика в сфере обращения с отходами, дорогостоящие исследования в области закрытого топливного цикла, непоследовательная практика ядерного надзора и широкомасштабное распространение ядерных материалов и технологий не прекратятся, атомная энергетика, скорее всего, уже в этом столетии придет к упадку и, возможно, полностью исчезнет как составляющая мирового потенциала производства электроэнергии, предупреждают специалисты МТИ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В конечном итоге можно сделать следующие выводы:Атомная энергетика является на сегодняшний день лучшим видом получении Ядерной энергии. Экономичность, большая мощность, экологичность при правильном использовании.
Атомные станции по сравнению с традиционными тепловыми электростанциями обладают преимуществом в расходах на топливо, что особо ярко проявляется в тех регионах, где имеются трудности в обеспечении топливно-энергетическими ресурсами, а также устойчивой тенденцией роста затрат на добычу органического топлива.
Атомным станциям не свойственны также загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с CO2, NOх, SOх, сбросными водами, содержащими нефтепродукты.
Последствия аварий на АЭС.
Локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве.
Повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации.
Сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты.
Изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС.
Изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА СЕГОДНЯ В. Ф. Меньшиков Россия в окружающем мире: 2004 (Аналитический ежегодник). Отв. ред. Н. Н. Марфей. Под общ. ред.: Н. Н. Марфенина, С. А. Степанова.-- М.: МодусК -- Этерна, 2005.3. Ядерная и термоядерная энергетика будущего/Под ред. Чуянова В.А. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
4. Ядерный след/ Губарев В.С., Камиока И., Лаговский И.К. и др.; сост. Малкин Г. - М.: ИздАТ, 1992.
5. Ефимова Н. Ядерная безопасность: у кого искать защиты? / "Экономика и время", №11 от 20 марта 1999.
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… Читать ещё >
Особенности и последствия ядерных техногенных катастроф ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
Содержание
Введение
Глава 1. О ядерных катастрофах Глава 2. Исследование Заключение
За последние десятилетия в мире случились сотни ядерных катастроф. Некоторые из них имели глобальное воздействие на окружающую среду и человека. Среди них следует выделить радиационные катастрофы на плутониевом комбинате в Челябинской области в 1957 году и на Чернобыльской АЭС в 1986, а так же Авария на АЭС Фукусима-1 — крупная радиационная авария, произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего землетрясения в Японии и последовавшего за ним цунами.
Ядерные катастрофы имеют начало, но не имеют окончания, они совершенно непредсказуемы, а степень ущерба после них не уменьшается с годами, поскольку негативные факторы продолжают действовать в среде еще многие годы.
Ядерная катастрофа наносит заметный, а иногда и глобальный вред экологии, но, что более важно, приводит к деструктивным социальным, социально-психологическим, медицинским последствиям в жизнедеятельности тысяч и миллионов людей, которые в ряде случаев вызывают тяжелые соматические расстройства и заболевания.
В связи с этим исследование отдаленных социальных последствий ядерных катастроф (аварий на атомных и химических производствах, ядерных испытаний и пр.) представляет значительный интерес.
Объектом исследования являлось население, подвергшееся воздействию техногенной катастрофы.
Предмет исследования: социальные последствия данной катастрофы, в изменяющихся социальноэкономических, предметно-технологических и природно-климатических условиях среды.
Глава 1. О ядерных катастрофах
1 сентября 1944 года в США, штат Теннеси, в Ок-Риджской 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.
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.
В цехе находилось около 1000 рабочих. Радиоактивного заражения местности удалось избежать из-за закрытости цеха. В тот день многие ушли домой, не получив необходимой дезактивационной обработки и медицинской помощи. Шестерых пострадавших доставили в московскую больницу, трое из них скончались через неделю с диагнозом острая лучевая болезнь, с остальных взяли подписку о неразглашении произошедшего на 25 лет.
Основные работы по ликвидации аварии продолжались до 24 апреля 1970 года. В них приняло участие более тысячи человек. К январю 2005 года в живых из них осталось 380 человек.
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.
Авария на АЭС Фукусима-1 — крупная радиационная авария, произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего землетрясения в Японии и последовавшего за ним цунами. Землетрясение и удар цунами вывели из строя внешние средства электроснабжения и резервные дизельные электростанции, что явилось причиной неработоспособности всех систем нормального и аварийного охлаждения и привело к расплавлению активной зоны реакторов на энергоблоках 1, 2 и 3 в первые дни развития аварии.
Глава 2. Исследование
2.1 Индикаторы
В главе 1 были представлены примеры различных техногенных катастроф. Однако их ущерб огромен не только с экологической, экономической, политической, психологической и др. сторон, но и с социальной.
Социальные последствия ядерных катастроф:
· Ядерные аварии уносят большое количество жизней ("https://referat.bookap.info", 29).
· Люди вынуждены переезжать на новые территории.
· Хроническая лучевая болезнь.
· Загрязнение окружающей среду, токсичными веществами отрицательно влияет на здоровье людей.
· Отмечается возрастание детской смертности, в странах пострадавших от чернобыльской аварии.
· Жители загрязнённых областей подвержены повышенному риску различных заболеваний: возникновения злокачественных опухолей, катаракты, сердечно-сосудистых заболеваний, снижению иммунитета.
· Наноситься удар по экономике государства, что влияет на финансирование других сфер в целом.
Чтобы выявить социальные последствия ядерных катастроф, я провела эмпирическое исследование. Была составлена анкета, общей темой которой стала осведомленность населения о ядерных катастрофах и их последствиях.
Мною было опрошено 10 человек. На основе индикаторов я составила анкету из 8 вопросов и предоставила ее группе людей разного возраста.
2.2 Анкета
1. Ваш возраст А) 25
2. О каких из крупнейших ядерных катастрофах вам известно? _____________________________________________________________
3. Знакомы ли вы с ниже перечисленными социальными последствиями ?
· Ядерные аварии уносят большое количество жизней.
· Люди вынуждены переезжать на новые территории.
· Хроническая лучевая болезнь.
· Загрязнение окружающей среду, токсичными веществами отрицательно влияет на здоровье людей.
· Отмечается возрастание детской смертности, в странах пострадавших от чернобыльской аварии.
· Жители загрязнённых областей подвержены повышенному риску различных заболеваний: возникновения злокачественных опухолей, катаракты, сердечно-сосудистых заболеваний, снижению иммунитета.
· Наноситься удар по экономике государства, что влияет на финансирование других сфер в целом.
А) Да, со всеми Б) Знаком (а) больше, чем с половиной В) Знаком (а) меньше, чем с половиной Г) Нет, мне об этом мало что известно
4. В регионе вашего проживания случилась ядерная катастрофа. Переселение с данной территории не обязательно, но риск заболеть всё — таки есть. Как бы вы поступили ?
A) Переехал (а) бы на безопасную территорию Б) Переехал (а), если бы правительство предоставило свою помощь В) Остался (лась) бы на месте, но усилил (а) защиту иммунитета Г) Не стал (а) бы ничего предпринимать
5. Какова на ваш взгляд основная причина ядерных взрывов?
А) Халатное отношение сотрудников Б) Несчастный случай В) Дефект в оборудовании АС Г) Экономия на обеспечении безопасность АС Д) Опасные эксперименты с токсичными веществами
6. Стали бы вы помогать людям, пережившим ядерную катастрофу?
А) Да, скорее всего Б) Нет В) Мне уже приходилось это делать
7. Есть ли у вас родственники/ знакомые которых затронула ядерная катастрофа?
Читайте также: