Экологические проблемы при строительстве аэс

Атомная энергетика и ее экологические проблемы

Разделы: Физика

На основе многочисленных достоверных фактов анализировать и привести выводы по следующим вопросам:

И твердит Природы голос:
В вашей власти, в вашей власти,
Чтобы все не раскололось
На бессмысленные части!
Л.Н.Мартынов

Энергетика – эта отрасль промышленности и народного хозяйства, занимающаяся получением, передачей, преобразованием и рациональным использованием энергии. От нее зависит состояние экономики любой страны. Сегодня проблема энергоснабжения стала одной из приоритетных. (слайд 1-3)

Постигая законы природы и используя научно-технический прогресс в своей практической деятельности, человек становится все более могущественным. Современному человеку все под силу. Но технический прогресс имеет и оборотную, «теневую» сторону – возрастает ущерб, наносимый природе: загрязняется атмосфера, на поверхности морей и океанов появляется губительная для водной флоры и фауны пленки нефти, все меньше остается лесов, некоторые виды техники в состоянии уничтожить на Земле все живое, в том числе и человека. Поэтому в наше время как, никогда раньше, приобретают важность нравственные аспекты использование природных ресурсов. Вопросы экологии, разумного, бережного отношения человека к природе – среде своего обитания.

С чего все начиналось: (слайд 5, 6)

С конца 1960-х годов начинается бум ядерной энергетики.

АЭС практически не загрязняют среду, а энергетические ресурсы ядерного горючего (уран, плутоний и другие) существенно превышают энергоресурсы природных запасов органического, топлива (нефть, уголь, природный газ и другие). Это открывает широкие перспективы для удовлетворения быстро растущих потребностей в топливе.

АЭС не выбрасывают миллионы тонн отходов в идее золы, которые окружают современные электростанции, работающие на угле; они не дают выбросов оксидов серы и азота, угарного и углекислого газов, присущих ТЭС.

АЭС строятся с многократными дублирующими системами защиты.

Дата ввода первых мощностей АЭС по странам: (слайд 7)

В России имеется 10 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек. (слайд 8)

Наиболее мощные АЭС в мире (слайд 9)

Последствия аварий на атомных электростанциях.

Во время аварии на блоке №2 АЭС США практически все радиоактивные вещества были удержаны в защитной оболочке. Ни персонал, ни население не подверглись облучению. (слайд 11-16)

В результате аварии на Чернобыле от радиации и психологического стресса пострадали сотни тысяч людей. В результате взрыва четвертого блока ЧАЭС в окружающую среду попало около 7,4 тонн радиоактивного вещества. В первые недели основную опасность для населения представляло внешнее Гамма-излучение и наличие изотопа йода-131 в атмосфере. Действительно, данного изотопного анализа первых проб воздуха, воды и почвы, отобранных в первые дни после аварии, показали, что около 30% от общей активности приходилось на долю йода-131 (период полураспада – 8 суток). Кроме йода-131, в пробах были обнаружены изотопы бария-140, лантана-140, цезия-137, церия-134, рутения-103, циркония-95, теллура-132, церия-141, нептуния-239; а в ближайшей зоне, например, в зоне отселения – изотопы стронция-90, плутония-239 и плутония-240. В первое время наиболее опасным для человека, особенно для детей, было поступление в организм йода-131 с молоком и через органы дыхания.

Ощутимость последствий Чернобыльской катастрофы доказывают такие примеры, как-то, что 30 апреля 1986 года в г. Киеве (на проспекте Науки), был зафиксирован максимальный уровень радиации 2,2мР/ч.

Виды радиационных излучений: (слайд 17)

Коэффициент чувствительности ткани при эквивалентной дозе облучения: (слайд 23)

Радиация может поразить не только сердце, печень и кровь человека, но и его мозг. «Чернобыльское слабоумие» проявилось не только у ликвидаторов, работавших на станции, но и у людей, никогда не бывших в радиационной зоне отчуждения. Эта болезнь поразила и взрослых, и детей, рожденных даже годы спустя после катастрофы.

В ходе обследования ликвидаторов в 1987 психиатры даже не предполагали, насколько серьезно радиация опасна для нейронов мозга. Ликвидаторы же вели себя «нестандартно»: жаловались на нарушение памяти и автоматизма письма, их сотрясали судороги, озноб, мучил страх смерти и сверлящие головные боли. Традиционным методам лечения они не поддавались. Чернобыль ударил и по малышам, родившимся годы спустя после аварии. Он догнал детей, появившихся в семьях ликвидаторов. Кроме психических отклонений, полной невозможности нормально учиться и неумения пользоваться своим интеллектом, радиация «одарила» малышей повышенной раздражительностью, их мучают головные боли. Такие дети почему-то ненавидят своих родителей, особенно отцов. Они часто отключаются на несколько секунд, а потом как ни в чем не бывало продолжают свои игры. Механизмы проявления этих признаков эпилептизации мозга ученым неизвестны.

В зону обязательного отчуждения наиболее пострадавшей от чернобыльской аварии входит и Полесский экологический радиационный заповедник.

Хотя он простирается в соседнем государстве – Белоруссии, с Ясевой горы возле деревни Масаны непосредственно рассматриваются Чернобыльский саркофаг, действующая АЭС и безжизненные пустые многоэтажки г. Припяти невооруженным глазом. Сегодня на Чернобыльской АЭС радиационный уровень составляет порядка 20мкР/ч, находится в пределах нормы. А возле деревни Массаны, всего в десяти километрах от Чернобыльской АЭС, стрелка прибора зашкаливает за 1000 мкР/ч. Однако это не самое «грязное» место в заповеднике.

После Хиросимы Чернобыль стал первой крупной мировой ядерной катастрофой. И если непосредственное отрицательное влияние на человека больших доз радиации, то каковы же отдаленные последствия? В первую очередь, это мутации в хромосомах, которые являются наиболее чувствительной к радиации частью клетки. Мутации, в свою очередь, приводят к различным стохастическим нарушениям живого организма. К последним в основном относятся рак и наследственные нарушения. Раковые опухоли могут появиться у облученных людей не сразу после аварии, а через долгие годы развиваясь иногда очень медленно, с длинным скрытым бессимптомным периодом.

Первым видом ракового заболевания, распространение которого началось через пять лет после Чернобыльской аварии, был рак щитовидной железы. Причина – большое количество в воздухе, в еде, в молоке коров радиоактивного йода, который попадал в организм человека и накапливался именно в щитовидной железе. Количество случаев этого вида рака на пострадавших территориях с начала девяностых годов возросло в сотни раз; известно уже около четырехсот случаев у облученных детей Белоруссии, двести пятьдесят – в Росси и около двухсот на Украине. Следующим видом рака, латентный период которого закончился через десять лет после аварии, стал лейкоз, возникновение которого связано с нарушением функций самого чувствительного к радиации органа – костного мозга.

Через 15-20-30-40 лет после Чернобыльской аварии, по аналогии с Хиросимой,

Медики ждут роста и других видов раковых заболеваний: рака молочных желез и легкого, желудка и кишечника. Не менее страшные последствия имеет облучение половых органов. С одной стороны, даже не очень большие дозы – 0,1Зв вызывает временную стерильность яичников у женщин.

Основная часть пострадавших получила дозы облучения меньше 0,1Зв, и тем не менее их дети имеют повышенный риск заболеваний из-за хромосомных мутаций в половых клетках. В Белоруссии за последние десять лет более чем на половину выросло количество пороков развития детей (в Гомельской области – на 81%).

Многие важные результаты получены в исследования, которые вошли в доклады Научного комитета ООН по действию атомной радиации. Например, определяя непосредственное влияние тех или иных доз радиации, ученые получили, что облучение мужчин дозой порядка 1,0 Зв вызывает появление до тридцати наследственных аномалий на каждые десять тысяч их потомков. Для женщин это число меньше – около двенадцати – из-за большой устойчивости их половых клеток к действию радиации. Конкретно для жителей Припяти (средняя доза 0,13Зв) это означает 7-46 дополнительных наследственных аномалий на десять тысяч их детей, для строителей саркофага (средняя доза 0,35 Зв)-17-121 случай, для сотрудников Чернобыльской АЭС (средняя доза 0,47 Зв)-24-166 случаев наследственных аномалий из-за радиации.

Были также определены размеры генетического риска, которые используют общую дозу облучения всех пострадавших в Чернобыльской аварии – 600 тысяч человек/Зв. По этим расчетам, ожидаемый генетический риск а первом поколении составит 1200-8300 случаев для всех пострадавших стран (в том числе 480-3300 случаев для государств, входивших в состав бывшего Советского Союза).

Результаты прогнозов, естественно, приближенны и весьма условны. Однако надо помнить, что эти расчеты учитывали только отдельные серьезные наследственные нарушения, которые составляют лишь 2,5% от всей выявленной в настоящее время наследственной патологии человека. Но эти цифры означают, что в первом поколении – двадцать лет спустя после Чернобыльской аварии – каждые три дня в Белоруссии, России и на Украине рождается больной ребенок, потому, что его отец или мать были облучены. Если дети облученных родителей, больные или здоровые, будут жить на загрязненных территориях и в течении своей жизни получат дополнительный к естественному уровень облучения, то у их детей будет еще больший риск наследственных заболеваний.

Авария реактора Чернобыльской АЭС ярко высветила значимость проблемы не только в практическом, но и в методологическом отношении.

Чем сегодня опасен Чернобыль? (слайд 33)

Из 2044 км 2 зоны отчуждения большая часть – 1856км 2 – загрязнена радиоактивным цезием, стронцием, плутонием. Полный распад плутония наступит через 23000 лет. Территория вокруг ЧАЭС загрязнена и трансурановыми элементами, период полураспада которых около 300 лет.

Радиоактивные отходы: современные проблемы и один из проектов их решения. (слайд 34-37)

Такой вариант был предложен в связи с тем, что пока у нас перерабатывается только 30% радиоактивного топлива на единственном заводе в г. Челябинске – 40, производительность завода 3000 т/год. А основной объем отходов лежит «мертвым», но опасным грузом в контейнерах на АЭС; переполнены отходами хранилища морского флота; более 600 тонн радиоактивного «мусора» осталось не выгруженным из реакторов списанных атомных подводных лодок.

Техника и технология нынешнего времени, основанные на новейших достижениях науки, требуют особого, бдительного отношения к себе. Прежде чем их создавать и использовать, нужно просчитать и предвидеть последствия, причем во множестве аспектов (а не в одном!). И если последствия неизвестны, то требуется сначала их обнаружение, тщательное и всестороннее исследования. Спешка, не владение всем комплексом информации недопустимы. Ведь создаваемые или внедряемые без такого учета технические установки, будь они мирного назначения или военного, а также производственные линии могут оказать вредное воздействие на Природу, Человека – его здоровье, психическое состояние, генофонд.

С техникой XX и начала XXI века нужно быть на Вы. Проблемы нравственности и ответственности перед Людьми, Миром и Жизнью за научно-технические творения и связанные с ними решения приобретают для деятелей науки и техники, руководителей всех рангов этих отраслей и государства первостепенное значение.

Ныне, каждый должен отчетливо понимать опасность, которая исходит от техники при бездумном, неграмотном или безнравственном отношении с нею.

ПРИЛИВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ПЭС) (слайд 47)

Источник

Влияние на окружающую среду работы атомных электростанций. Преимущества по сравнению с другими отраслями

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

Какие экологические проблемы может нести работа АЭС

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

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

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

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

Твердые радиоактивные отходы

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

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

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

Тепловое воздействие

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

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

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

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

Загрязнение атмосферы

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

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

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

Химические выбросы в воду и на территорию

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

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

Источник