Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Марта 2012 в 16:06, реферат
Термоядерная реакция идет с выделением тепла - именно это положено в принцип работы АЭС - в качестве передатчика этого тепла, так называемого теплоносителя, используются вода. Элементарные единицы активной зоны реактора - твэлы часто деформируются и продукты деления поступают в теплоноситель. Он конечно проходит очистку прежде чем вернуться в пруд-охладитель, но часть радиоактивности все же остается.
Введение
Энергетика,
являясь одной из неотъемлемых
и важнейших составляющих
Экологически
более приемлемые источники
3
Вредным воздействием на человека и окружающую среду, являются выбросы и сбросы радиоактивных и токсических веществ из систем АЭС. Это выбросы: газовые и аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или мелкодисперсных смесей, попадающие в водоемы.
При добыче и переработке урановой или ториевой руды отчуждаются значительные земельные площади (под карьеры и для размещения отвалов пустой породы и отходов). На этапах переработки руды и топлива используется большое количество химических реагентов, частично попадающих в окружающую среду.
На АЭС при производстве энергии осуществляется тот же паротурбинный цикл преобразования тепла, что и на ТЭС, поэтому до 70% энергии, выделившейся в реакторе, поступает в окружающее пространство, приводя к тепловому загрязнению биосферы.
Термоядерная реакция идет с выделением тепла - именно это положено в принцип работы АЭС - в качестве передатчика этого тепла, так называемого теплоносителя, используются вода. Элементарные единицы активной зоны реактора - твэлы часто деформируются и продукты деления поступают в теплоноситель. Он конечно проходит очистку прежде чем вернуться в пруд-охладитель, но часть радиоактивности все же остается.
Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем.
4
Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. Собственно ядерная реакция происходит в активной зоне реактора. Реакция представляет собой сложные превращения одних атомов в другие. В результате таких превращений образуется спектр радиоактивных изотопов различных химических элементов. Первыми реактор покидают радиоактивные благородные газы. Эти газы задерживаются некоторое время в фильтре-адсорбере, где теряют свою активность и лишь очень небольшая их часть попадает в атмосферу. В атмосферу также выбрасывается небольшое количество трития, йода и аэрозоли, которые составляют некоторые твердые продукты деления и активации.
В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций. Общепризнанно, что АЭС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз «чище» в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Для сравнения: вклад от рентгено-диагностических процедур для всего населения в год в 1000 раз больше. Однако при авариях АЭС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АЭС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.
К сожалению, все сектора ядерного топливного цикла в ходе их повседневной деятельности, которая регламентируется строгими нормами и правилами, производят незначительные выбросы радиоактивных отходов в воздух и воду. Эти выбросы обычно значительно ниже согласованных международных предельно допустимых норм.
5
Мелких и средних аварий у более чем 400 действующих в мире реакторов было много. Самые крупные аварии - в Уиндскейле в 1957 г. (Великобритания) и на реакторе Тримайл-Айленд (США) в 1979.
В случае аварии на Тримайл-Айленд за пределы корпуса реактора вышло 25% радиоактивного йода, 53% цезия, но в окружающую среду за пределы внешних защитных сооружений реактора выделилось относительно небольшое количество радиоактивных продуктов.
Крупномасштабные радиационные загрязнения и облучение населения происходило в начале деятельности предприятий ядерного топливного цикла в США (Хендфордский ядерный комплекс, 1945—1956 гг.) и в СССР (Южный Урал, ПО «Маяк», 1946—56).
Преодоление последствий даже небольшой по масштабам радиационной аварии отнимает огромные силы и средства.
Наиболее полно это можно увидеть на примере двух (наиболее сильных как по масштабам, так и последствиям) аварий в бывшем СССР: это радиационные аварии на челябинском "Маяке" и четвертом реакторе Чернобыльской АЭС. От этих аварий пострадало 26 тыс. и около 600 тыс. человек соответственно, эвакуированы десятки тысяч людей, из оборота изъято 16,3 и 114 тыс. га, в том числе сельскохозяйственных площадей 14,1 и 76 тыс. га. В результате аварии на Чернобыльской АЭС произошло РЗ территории Европы на площади около 200 тыс. км2. В Белоруссии и Украине загрязнение почвы 137Cs наблюдается на площади 140 тыс. км2. В России радиоактивному загрязнению подверглись 2 миллиона 955 тысяч гектаров сельхозугодий.
6
По состоянию на 01.01.2002 г. загрязненные радионуклидами территории (участки земель, водоёмы) общей площадью 481,4 км2 имеются на 25 предприятиях Росатома. Из них РЗ земли составляют 377 км2 (78,3%), а загрязненные водоёмы – 104,4 км2 (21,7%). В том числе загрязнены 63,6 км2 территории промплощадок, 197,9 км2 территорий СЗЗ и в ЗН – 219,9 км2. Распределение РЗ территорий по радионуклидному составу загрязнителей: подавляющая часть территорий загрязнена радонуклидами 137Cs, 90Sr и 60Co (97,31%).
И это далеко не все проблемы, доставшиеся России по наследству от СССР, которые незамедлительно надо решать. На радиохимических заводах в Красноярском крае, Челябинской и Томской областях накоплено отходов общей активностью свыше 2 млрд. Ки (это около 50 Чернобылей!). Отработав ресурсный срок, ждут утилизации около 100 многоцелевых АПЛ, причем более половины стоят несколько лет с невыгруженным ОЯТ. Выведены из эксплуатации и ждут демонтажа атомные ледоколы "Ленин" и "Сибирь", атомные реакторы на Белоярской и Нововоронежском АЭС, а на подходе – энергоблоки других российских АЭС. Не разобраны и не утилизированы километровые газодиффузионные корпуса станций. Для этого нужны масштабные финансовые средства, которые Россия собирается заработать в течение ближайших 10 – 20 лет за счет временного хранения и (или) переработки зарубежного ОЯТ.
Гонка вооружений и несовершенство технологии оставили нам такое наследство, знакомство с которым заставляет думать о том, как очистить территорию страны от РАО прошлых лет. В 1959-1992 гг. наша супердержава сбросила в северные моря ЖРО суммарной активностью около 20,6 тыс. Ки и ТРО - суммарной активностью около 2,3 млн. Ки. В мелководных заливах Новой Земли и Карском море по данным Комиссии при Администрации Президента России захоронено: 5 объектов с 7 реакторами с невыгруженным ОЯТ, представляющих наибольшую опасность по составу продуктов деления и актиноидов; 5 объектов с 10 реакторами с выгруженным ОЯТ. Это в основном АПЛ, отсеки подводных лодок , 3 реактора с атомохода "Ленин" с экранной сборкой ОК-150, из которой не удалось извлечь 125 облученных ТВЭЛов.
7
Общая активность затопленных РАО в арктические моря на момент затопления оценивается в 2,5 млн.Ки. Радионуклиды, обладая высокой биоаккумуляционной способностью, перемещаются по пищевой цепи и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая угрозу как для биосферы, так и для человека.
8
В результате чернобыльской аварии произошел крупный региональный выброс радионуклидов в атмосферу с последующим радиоактивным загрязнением окружающей среды. Радиоактивное загрязнение затронуло множество европейских стран. Наиболее пострадавшими оказались три бывшие республики Советского Союза, в настоящее время Беларусь, Российская Федерация и Украина. Выпавшие радионуклиды постепенно распадались и переносились в пределах атмосферной, водной, земной и городской сред, а также между ними.
Основные выбросы из четвертого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции продолжались десять дней и в их состав входили радиоактивные газы, конденсированные аэрозоли и большое количество частиц топлива. Общий объем выбросов радиоактивных веществ составил около 14 ЭБк1 (по состоянию на 26 апреля 1986 года), в том числе 1,8 ЭБк 131I, 0,085 ЭБк 137Cs и другие радиоизотопы цезия, 0,01 ЭБк 90Sr и 0,003 ЭБк радиоизотопов плутония. Инертные газы составили около 50% общего радиоактивного выброса.
Большую часть выброса составляли радионуклиды с коротким периодом физического полураспада; долгоживущие радионуклиды были выброшены в меньшем объеме. Распад многих выброшенных в результате аварии радионуклидов уже завершился. Выбросы радиоактивных изотопов йода вызвали проблемы непосредственно после аварии.
В городах радионуклидами были загрязнены открытые поверхности, такие, как луга, парки, улицы, дороги, площади, крыши и стены. Особенно высокие концентрации 137Cs были обнаружены вокруг домов, где дождем радиоактивные материалы были перенесены с крыш на землю.
9
Благодаря ветру, дождям и человеческой деятельности, включая дорожное движение, мытье улиц и очистку, уровень загрязнения поверхностей радиоактивными материалами в местах проживания и отдыха был значительно снижен в течение 1986 года и в последующие годы. Одним из последствий этих процессов явилось вторичное загрязнение систем канализации и мест скопления ила и сточных вод.
В настоящее время мощность дозы в воздухе над твердыми поверхностями вновь установилась на фоновом уровне, наблюдавшемся до аварии. Повышенная мощность дозы в воздухе остается лишь над нетронутой почвой в садах, огородах и парках.
На первоначальном этапе прямое выпадение многих различных радионуклидов на поверхность играло главную роль в загрязнении сельскохозяйственных растений и потребляющих их животных. Непосредственно после аварии наибольшую озабоченность вызвали выбросы и выпадения изотопов радиоактивного йода, но эта проблема была ограничена первыми двумя месяцами вследствие короткого периода физического полураспада (8 дней) наиболее важного изотопа йода – 131I. Радиоактивный йод в высоких концентрациях быстро попадал в молоко в Беларуси, Российской Федерации и Украине, приводя к значительным дозам облучения щитовидной железы среди тех, кто потреблял молоко, особенно среди детей. В других странах Европы последствия аварии были различными; повышенные уровни радиоактивного йода в молоке наблюдались в некоторых загрязненных южных районах, где молочный скот уже содержался на открытом воздухе.
Различные виды сельскохозяйственных растений, в частности листовые овощи и зелень, были также загрязнены радионуклидами в различной степени в зависимости от уровней выпадений и стадии произрастания.
10
Первоначальное существенное снижение уровня перехода радионуклидов в растительность и к животным происходило в связи с выветриванием, физическим распадом, миграцией радионуклидов вниз по колонке грунта и снижением бионакопления радионуклидов в почве. После первоначального периода концентрации радиоактивного цезия в пищевых продуктах стали зависеть не только от уровней выпадений, но также от видов почвы, методов земледелия и типов экосистемы.
После чернобыльской аварии наиболее высокие уровни поглощения радиоактивного цезия были зарегистрированы в лесной растительности и обитающих в лесах и на возвышенностях животных, где наивысшая концентрация 137Cs была обнаружена в продуктах лесного происхождения вследствие постоянной регенерации радиоактивного цезия в лесных экосистемах. Особенно высокие концентрации 137Cs были обнаружены в грибах, ягодах и дичи, и эти высокие уровни сохраняются со времени аварии. Таким образом, хотя произошло общее снижение величины доз облучения в связи с потреблением сельскохозяйственных продуктов, высокие уровни загрязнения в лесных пищевых продуктах до сих пор превышают уровни вмешательства во многих странах. Следует ожидать, что это будет продолжаться в течение нескольких ближайших десятилетий.
Большой перенос радиоактивного цезия по схеме лишайник-оленина-человек наблюдался после чернобыльской аварии в северных арктических и субарктических территориях Европы.
Лесные пожары увеличили концентрации радионуклидов в воздухе в 1992 году, хотя не в большой степени. Возможные радиологические последствия лесных пожаров широко обсуждались, но не ожидается, что они вызовут какие-либо проблемы с переносом радионуклидов из загрязненных лесов, за исключением, возможно, наиболее близко прилегающих к пожару территорий.
11
Радионуклиды чернобыльского выброса загрязнили поверхностные водные системы не только в районах, прилегающих к площадке реактора, но также и во многих других частях Европы. Первоначальное загрязнение воды в основном было вызвано прямым выпадением радионуклидов на поверхности рек и озер, и основную его часть составляли короткоживущие радионуклиды .
Загрязнение водной среды быстро снизилось в течение нескольких недель после выброса путем разбавления, физического распада и поглощения радионуклидов почвами. В отношении озер и водохранилищ осаждение взвешенных частиц на дно также играло важную роль в понижении уровней содержания радионуклидов в воде. Донные отложения являются важным долговременным местом нахождения радионуклидов.