Чернобыльская катастрофа

 

                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1. Введение………………………………………………………………...3
2. Основные термины и единицы измерения.
3. .  Влияние радиации на человеческий организм

4. Глава I: Радиоактивное загрязнение окружающей среды………5

5. Глава II: Безопасность в будуще…………………………………....9

4. Глава III: Чернобыльская катастрофа……………………………13

5. Заключение……………………………………………………………21

6. Список  литературы………………………………………………….22

7. Приложение…………………………………………………………...23

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

 

С давних времен человек совершенствовал  себя, как физически, так и умственно, постоянно создавая и совершенствуя  орудия труда. Постоянная нехватка энергии заставляла человека искать и находить новые источники, внедрять их, не заботясь о будущем. Таких примеров множество: паровой двигатель побудил человека к созданию огромных фабрик, что повлекло за собой мгновенное ухудшение экологии в городах. Другим примером служит создание каскадов гидроэлектростанций, затопивших огромные территории и изменившие до неузнаваемости экосистемы отдельных районов. В порыве за открытиями в конце XIX в. двумя учеными: Пьером Кюри и его женой Марией Склодовской-Кюри было открыто явление радиоактивности. Именно это достижение поставило существование всей планеты под угрозу. За 100 с лишним лет человек наделал столько ошибок, сколько не делал за все свое существование. Давно уже прошла Холодная война, мы уже пережили Чернобыль и многие засекреченные аварии на полигонах, однако проблема радиационной угрозы никуда не ушла и по сей день служит главной угрозой биосфере.

Радиация играет огромную роль в развитии цивилизации на данном историческом этапе. Благодаря явлению  радиоактивности был совершен существенный прорыв в области медицины и в  различных отраслях промышленности, включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявляться  негативные стороны свойств радиоактивных  элементов: выяснилось, что воздействие  радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем больше становилось известно о действии радиации на человеческий организм и окружающую среду, тем противоречивее становились мнения о том, насколько большую роль должна играть радиация в различных сферах человеческой деятельности. К сожалению, отсутствие достоверной информации вызывает неадекватное восприятие данной проблемы. Газетные истории о шестиногих ягнятах и двухголовых младенцах сеют панику в широких кругах. Проблема радиационного загрязнения стала одной из наиболее актуальных. Поэтому необходимо прояснить обстановку и найти верный подход. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию. Также не могли остаться без внимания события Чернобыльской катастрофы. Действительно ли катастрофа произошла спонтанно? Или все таки в причинах был «замешан» персонал АЭС? Или в этом была виновата сама природа? Катастрофа послужила горьким опытом всему человечеству, который недопустимо будет повторить. Данный инцидент дал много вопросов и тем для размышления. Стоит ли и дальше развивать ядерную промышленность? Как это влияет на природу? И, в конце концов, нужно ли человечеству в новом тысячелетии наращивание ядерной мощи государств? Многие человеческие жертвы, необратимый антропогенный ущерб природе, наруженная макрофлора земли в целом - этот список  можно продолжать и продолжать… Итак, нужно рассмотреть все «за» и «против» ядерной энергии по порядку.

 

 

 

2     Основные термины и единицы измерения.

      (терминология НКДАР) 

 

Радиоактивный распад – весь процесс самопроизвольного распада       нестабильного нуклида

 

Радионуклид – нестабильный нуклид, способный к самопроизвольному распаду  

 

Период  полураспада изотопа – время, за которое распадается в       среднем половина всех радионуклидов данного типа в любом радиоактивном источнике

 

Радиационная  активность образца – число распадов в секунду в данном радиоактивном образце; единица измерения – беккерель (Бк)

 

«Поглощенная доза* – энергия ионизирующего излучения,          поглощенная облучаемым телом (тканями организма), в пересчете на единицу массы

 

Эквивалентная доза** – поглощенная доза, умноженная на    коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма

 

Эффективная эквивалентная доза*** – эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей к облучению

 

Коллективная  эффективная эквивалентная доза**** – эффективная   эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации

 

Полная  коллективная эффективная эквивалентная  доза – коллективная эффективная эквивалентная доза, которую получат поколения людей от какого-либо источника за все время его дальнейшего существования» («Радиация…», с.13)

 

3.  Влияние радиации на человеческий  организм

 

Воздействие радиации на организм может  быть различным, но почти всегда оно  негативно. В малых дозах радиационное излучение может стать катализатором  процессов, приводящих к раку или  генетическим нарушениям, а в больших  дозах часто приводит к полной или частичной гибели организма  вследствие разрушения клеток тканей.

 

--------------------------------------------------------------------------------------

* единица измерения в системе СИ – грэй (Гр)

** единица измерения в системе СИ – зиверт (Зв)

*** единица измерения в системе СИ – зиверт (Зв)

**** единица измерения в системе СИ – человеко-зиверт (чел-Зв)

 

Сложность в отслеживании последовательности процессов, вызванных облучением, объясняется  тем, что последствия облучения, особенно при небольших дозах, могут  проявиться не сразу, и зачастую для  развития болезни требуются годы или даже десятилетия. Кроме того, вследствие различной проникающей  способности разных видов радиоактивных излучений они оказывают неодинаковое воздействие на организм: альфа-частицы наиболее опасны, однако для альфа-излучения даже лист бумаги является непреодолимой преградой; бета-излучение способно проходить в ткани организма на глубину один-два сантиметра; наиболее безобидное гамма-излучение характеризуется наибольшей проникающей способностью:  его может задержать лишь толстая плита из материалов, имеющих высокий коэффициент поглощения, например, из бетона или свинца.

 

Также различается  чувствительность отдельных органов  к радиоактивному излучению. Поэтому, чтобы получить наиболее достоверную  информацию о степени риска, необходимо учитывать соответствующие коэффициенты чувствительности тканей при расчете  эквивалентной дозы облучения:

0,03 – костная  ткань

0,03 – щитовидная  железа

0,12 – красный  костный мозг

0,12 – легкие 

0,15 – молочная  железа

0,25 – яичники  или семенники

0,30 – другие  ткани

1,00 – организм  в целом.

 

Вероятность повреждения тканей зависит от суммарной  дозы и от величины дозировки, так  как благодаря репарационным  способностям большинство органов  имеют возможность восстановиться после серии мелких доз.

Тем не менее, существуют дозы, при которых летальный  исход практически неизбежен. Так, например, дозы порядка 100 Гр приводят к смерти через несколько дней или даже часов вследствие повреждения  центральной нервной системы, от кровоизлияния в результате дозы облучения в 10-50 Гр смерть наступает  через одну-две недели, а доза в 3-5 Гр грозит обернуться летальным  исходом примерно половине облученных. Знания конкретной реакции организма  на те или иные дозы необходимы для  оценки последствий действия больших доз облучения при авариях ядерных установок и устройств или опасности облучения при длительном нахождении в районах повышенного радиационного излучения, как от естественных источников, так и в случае радиоактивного загрязнения.

Следует более подробно рассмотреть наиболее распространенные и серьезные повреждения, вызванные облучением, а именно рак  и генетические нарушения.

В случае рака трудно оценить вероятность  заболевания как  следствия облучения.  Любая, даже самая малая доза, может  привести к необратимым последствиям, но это не предопределено.  Тем  не менее, установлено, что вероятность  заболевания  возрастает прямо пропорционально  дозе облучения.

 

Среди наиболее распространенных раковых заболеваний, вызванных облучением,  выделяются  лейкозы. Оценка вероятности  летального исхода при лейкозе более надежна, чем аналогичные оценки для других видов раковых заболеваний. Это  можно объяснить тем, что лейкозы  первыми проявляют себя, вызывая  смерть в среднем через 10 лет после  момента облучения. За лейкозами  «по популярности» следуют: рак  молочной железы, рак щитовидной железы и рак легких. Менее чувствительны  желудок, печень, кишечник и другие органы и ткани.

Воздействие  радиологического излучения резко  усиливается другими неблагоприятными экологическими факторами (явление  синергизма). Так, смертность от радиации у курильщиков заметно выше.

Что касается  генетических последствий радиации, то  они проявляются в виде хромосомных аберраций  (в том  числе изменения числа  или  структуры  хромосом) и генных мутаций.  Генные мутации  проявляются сразу  в первом поколении (доминантные  мутации) или  только при условии, если у обоих родителей мутантным  является один и тот же ген (рецессивные  мутации), что является  маловероятным. 

Изучение  генетических последствий облучения  еще более затруднено, чем в  случае рака. Неизвестно, каковы генетические повреждения при облучении, проявляться  они могут на протяжении многих поколений, невозможно отличить их от тех, что  вызваны другими причинами.

Приходится  оценивать появление наследственных дефектов у человека по  результатам  экспериментов на животных.

При оценке риска НКДАР использует два подхода:  при одном  определяют непосредственный эффект данной дозы, при другом –  дозу, при которой  удваивается  частота появления  потомков с той или иной  аномалией  по сравнению с нормальными радиационными  условиями.

Так, при  первом подходе установлено, что  доза в 1 Гр, полученная при низком радиационном фоне особями мужского пола (для  женщин оценки менее определенны), вызывает появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных.

При втором подходе получены следующие результаты: хроническое облучение при мощности дозы в 1 Гр на одно поколение приведет к появлению около 2000 серьезных  генетических заболеваний  на каждый миллион живых новорожденных  среди детей тех, кто подвергся  такому облучению.

Оценки эти ненадежны, но необходимы.  Генетические последствия облучения  выражаются такими количественными  параметрами, как сокращение продолжительности  жизни и периода  нетрудоспособности, хотя при этом признается, что эти  оценки не более чем первая грубая прикидка. Так, хроническое облучение  населения с мощностью дозы в 1 Гр на поколение сокращает период трудоспособности на 50000 лет, а продолжительность  жизни – также на 50000 лет на каждый миллион живых новорожденных  среди детей первого облученного  поколения; при  постоянном  облучении  многих поколений выходят на  следующие оценки: соответственно 340000 лет и 286000 лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Загрязнение окружающей среды.

 

Радиоактивное загрязнение воздушной  среды. Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу при их добыче, и эксплуатации атомных установок и двигателей, могут представлять опасность. Однако при современном уровне защитной техники этот источник радиоактивности незначителен.         

 Наибольшее загрязнение  атмосферы радиоактивными веществами происходит в результате взрывов атомных и водородных бомб. Каждый такой взрыв сопровождается образованием грандиозного облака радиоактивной пыли. Взрывная волна огромной силы распространяет ее частицы во всех направлениях, поднимая их более чем на 30 км. В первые часы после взрыва осаждаются наиболее крупные частицы, несколько меньшего размера — в течение 5 суток, а мелкодисперсная пыль потоками воздуха переносится на тысячи километров и оседает на поверхности земного шара в течение многих лет.

 

Радиоактивное загрязнение водной среды. Основными источниками радиоактивного загрязнения Мирового океана являются:

• загрязнения от испытаний  ядерного оружия (в атмосфере до 1963 г.); 
• загрязнения радиоактивными отходами, которые непосредственно сбрасываются в море;
• крупномасштабные аварии (ЧАОС, аварии судов с атомными реакторами);
• захоронение радиоактивных отходов на дне и др. (Израиль и др., 1994).

Во время испытания  ядерного оружия, особенно до 1963 г., когда  проводились массовые ядерные взрывы, в атмосферу было выброшено огромное количество радионуклидов. Так,  только на арктическом архипелаге Новая Земля было проведено более 130 ядерных взрывов (только в 1958 г. -46 взрывов), из них 87- в атмосфере. Отходы от английских и французских атомных заводов загрязнили радиоактивными элементами практически всю Северную Атлантику, особенно Северное, Норвежское, Гренландское, Баренцево и Белое моря. В загрязнение радионуклидами акватории Северного Ледовитого океана некоторый вклад сделан и нашей страной. Работа трех подземных атомных реакторов и радиохимического завода (производство плутония), а также остальных производств в Красноярске-26 привела к загрязнению одной из самых крупных рек мира - Енисея (на протяжении 1 500 км). Очевидно, что эти, радиоактивные продукты уже попали в Северный Ледовитый океан. Воды Мирового океана загрязнены наиболее опасными радионуклидами цезия-137, стронция-90, церия-144, иттрия-91, ниобия-95, которые, обладая высокой биоаккумулирующей способностью переходят по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая опасность, как для гидробионтов, так и для человека. Различными источниками поступления радионуклидов загрязнены акватории арктических морей, так в 1982 г. максимальные загрязнения цезием-137 фиксировались в западной части Баренцева моря, которые в 6 раз превышали глобальное загрязнение вод Северной Атлантики. За 29-летний период наблюдений (1963-1992 гг.) концентрация стронция-90 в Белом и Баренцевом морях уменьшилась лишь в 3-5 раз. Значительную опасность вызывают затопленные в  Карском море (около архипелага Новая Земля) 11 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов с атомных подводных лодок. Работами 3-й советско-американской экспедиции 1988 г. установлено, что в водах Берингова и Чукотского моря, концентрация цезия-137 близка к фоновой для районов океана и обусловлена глобальным поступлением данного радионуклида из атмосферы за длительный промежуток  времени. Однако эти концентрации (0,1,Ки/л) были в 10-50 раз ниже, чем в Черном, Баренцевом, Балтийским и Гренландском, морях, подверженных воздействию локальных источников радиоактивного загрязнения. Все вышеперечисленное показывает, что человек, вероятно, забыл: океан - это мощная кладовая минеральных и биологических ресурсов; в частности, он даёт 90% нефти и газа, 90% мировой добычи брома, 60% магния и огромное количество, морепродуктов, что важно при увеличивающемся населении нашей планеты. По этому поводу знаменитый исследователь Жак-Ив Кусто напоминает: «…Море - продолжение нашего мира, часть нашей Вселенной, владения, которые мы обязаны, охранять, если хотим выжить».