Последствия Чернобыльской аварии, проблемы ядерной энергетики. Экологическая безопасность человека
Последствия Чернобыльской аварии, проблемы ядерной энергетики. Экологическая безопасность человекаРеферат по экологии04.11.2001Радиоактивное загрязнение биосферы.Радиоактивное загрязнение биосферы — это увеличение концентрации радиоактивных веществ в живых организмах и среде их обитания (атмосфере, гидросфере, почве) в результате деятельности человека. Интенсификация промышленного производства во второй половине XX в. привела к появлению на планете большой группы антропогенных радионуклидов. Их суммарная активность в среднем соизмерима с активностью естественного радиоактивного фона, но на некоторых участках техногенного радиоактивного фона может существенно превышать его. Антропогенные радионуклиды образуют две основные группы: искусственные радионуклиды, получаемые в результате ядерных реакций, и естественные, или природные радионуклиды (уран, торий и продукты их распада), концентрация которых на земной поверхности резко возросла за счет экологических процессов, связанных с перемещением их из более глубоких зон земной коры (например добыча урана). Это деление условно, поскольку образующиеся в естественных условиях легкие радионуклиды могут быть получены и искусственным путем например, тритий образуется в окружающей среде (в результате ядерных реакций химических элементов с космическим излучением) и в реакциях, искусственно вызванных делением или синтезом ядер. Стронций-90 также возникает в окружающей среде при спонтанном делении урана-238 и может быть получен искусственно.Радионуклиды искусственного происхожденияИскусственные радионуклиды не свойственны биосфере, они появились лишь с середины XXв. в результате развития ядерных технологий военного и гражданского применения.Радиоактивные вещества, образующиеся в результате ядерного взрыва, представлены в основном продуктами деления урана-238 и плутония-239, невыгоревшим ядерным топливом и материалами с наведенной активностью.В зависимости от времени, прошедшего с момента взрыва до оседания частиц на земную поверхность, радиоактивные выпадения делятся на три вида.1. Ближние, или локальные выпадения представлены относительно крупными (более 100 мкм) частицами, оседающими на землю преимущественно под действием силы тяжести. Локальные выпадения начинаются сразу после взрыва и продолжаются в течение последующих 1—2 суток, охватывая по мере переноса радиоактивного облака ветром все более обширную территорию. В результате локальных выпадений на земной поверхности образуется радиоактивный след шириной в несколько десятков и протяженностью в несколько сот километров. Крупные частицы, оседающие под действием силы тяжести, попадают непосредственно на земную поверхность, в т. ч. на растительность и животных, обусловливая их поверхностное загрязнение. Считается, что при наземных ядерных взрывах мегатонной мощности на ближние выпадения приходится до 80 %, а при атмосферных — около 10 %.2. Промежуточные, или тропосферные выпадения представлены мелкими частицами (несколько микрометров и менее). Эти частицы формируются в тропосфере, ниже тропопаузы, на высоте 11—16 км. Период полувыведения этих частиц из тропосферы составляет 20—30 суток. На тропосферные выпадения при наземных взрывах мегатонной мощности приходится 5%.3. Глобальные, или стратосферные выпадения состоят из частиц от нескольких сотых до десятых долей микрометра, забрасываемых в стратосферу на высоту 10—30 км. Оттуда они переносятся в тропосферу струйными течениями и циклональными вихрями либо с воздушными массами через разрывы в тропопаузе.В умеренных широтах глобальные выпадения с атмосферными осадками (влажные выпадения) составляют 60—70 % общей суммы радиоактивных выпадений, остальная их часть (30—40 %) представлена сухими выпадениями. Глобальные выпадения распределяются по всей поверхности земного шара.Из глобальных выпадений в водный раствор переходит около 50 % общего количества радионуклидов, в водонерастворимой форме поступает до 95 % стронция-90 и до 70 % цезия-137, в растворимой форме — 30 % церия-144 и 40 % циркония-95. Из локальных и тропосферных выпадений от атмосферных взрывов, представленных частицами величиной до 20 мкм, в воде растворяется до 30 % (в основном это радионуклиды йода, цезия, стронция, бария).Количество радиоактивных изотопов, образованных при ядерных взрывах, включающихся в пищевые цепочки, определяется не только тем, сколько их выпало из воздуха, но также структурой экосистемы и особенностями биогеохимических циклов. В целом в малопродуктивных местообитаниях значительная доля осадков включается в пищевые цепочки. В экосистемах с высокой продуктивностью интенсивность обмена веществ и большая сорбирующая емкость почвы или донных отложений обеспечивают такое разбавление осадков, что в растения они попадают в относительно небольшом количестве. Выпавшие радиоактивные осадки (особенно стронций-90 и цезий-137) доходят по пищевой цепочке до человека, но их содержание в тканях организма человека никогда не бывает таким высоким, как в тканях животных.В результате работы реактора накапливаются продукты деления ядерного топлива, продукты нейтронной активации и остатки выгоревшего топлива. Продукты деления образуются преимущественно внутри тепловыделяющих элементов (твэлов) и там остаются, Выход за пределы оболочки твэлов ничтожно мал для всех радионуклидов, кроме трития (через оболочки из нержавеющей стали проникает около 80 % трития). В состав продуктов деления входят также благородные газы, летучие и нелетучие вещества. Все они являются бета- и гамма-излучателями и имею периоды полураспада от долей секунды да десятков лет. Среди продуктов нейтронной активации также присутствуют радионуклиды различного состава и продолжительности жизни. Отработанные твэлы выдерживают на территории АЭС в специальных бассейнах выдержки для распада короткоживущих радионуклидов, а затем отправляют на радиохимические заводы для переработки.При нормальной работе АЭС поступление радионуклидов во внешнюю среду не значительно. Загрязнение окружающей среды в результате работы радиохимических заводов гораздо серьезнее. Значительный вклад в глобальное загрязнение биосферы предприятиями ядерного топливного цикла (ЯТЦ) вносят углерод-14, криптон-тритий и йод-129. Другие долгоживущие негазообразные радионуклиды (стронций-цезий-137, изотопы трансурановых элементов), поступающие в окружающую среду с выбросами предприятий ЯТЦ, рассеиваются на ограниченной территории, т. е. создают локальное загрязнение.Помимо «плановых» выбросов, источником радиоактивного загрязнения окружающей среды являются аварии на ядерных реакторах. Основную опасность при этом представляют продукты деления и нейтронной активации, накопившиеся в активной зоне реактора. Условием их сохранения внутри твэлов является герметичность и достаточное охлаждение твэлов и кожуха. Перегрев топлива и оплавление активной зоны реактора могут произойти лишь в том случае, если количество тепловой энергии, выделяемой в процессе ядерной реакции, превысит величину, снимаемую теплоносителем. Тогда теплоноситель переходит в пар, который вместе с облаком газообразных продуктов деления может привести к избыточному давлению и взрыву. При разрушении защитного колпака продукты деления и нейтронной активации вместе с не разделившимся (невыгоревшим) топливом поступят во внешнюю среду и вызовут радиоактивное антропогенное загрязнение естественными радионуклидами (торий-232, уран-238, 1-235, продукты их распада, а также ка-40) может возникнуть при извлечении и переработке многих полезных ископаемых. В результате этих процессов в биосфере покоются локальные участки с концентрацией радионуклидов, существенно превышающей естественный радиоактивный фон. Такие участки относят к разряду малоактивных загрязнений. Однако участие в них долгоживущих естественных радионуклидов с очень большим периодом полураспада делает загрязнения подобного рода опасными, поскольку они могут существовать практически бесконечно. Подобная аномалия является постоянным источником высокоэнергетичных короткоживущих радионуклидов, среди которых особую опасность представляют газообразные изотопы радия. Все предприятия ядерного топливного цикла служат источниками поступления радионуклидов в окружающую среду,...
Другие файлы:
Авария на Чернобыльской атомной электростанции
Предпосылки аварии, последовательность событий, которые привели к ней. Способы ликвидации и последствия аварии на Чернобыльской АЭС. Действие обучения...
Чернобыль - черная боль
Техногенная катастрофа на 4-ом энергоблоке Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года. Последствия взрывов, ликвидация аварии. Решение засыпать воронку теп...
Исповедь ликвидатора
Публицистический очерк о жизни участников по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС и последующих днях после вынужденного увольнения с эле...
Аварии на некоторых АЭС
Характер аварии на Чернобыльской станции. Сущность грубых нарушений правил эксплуатации атомной станции. Последствия аварии для населения и для поверх...
Атомная энергетика и ее экологические проблемы
Города мира, в которых произошли инциденты и аварии различной степени сложности. Последствия Чернобыльской катастрофы, возможность дальнейшего прожива...
