Ньютон заңдарына негізделген теорялық дәлелдер

Содержание

Введение 

Атомные электростанции и  экологические проблемы, возникающие  при

их эксплуатации

Здоровье в зоне АЭС 

Последствий аварии на Чернобыльской АЭС в России

Заключение 

Список литературы

Введение

Значительный рост мирового энергопотребления в XXI веке неизбежен, особенно в развивающихся странах. Глобальное потребление энергии, по всей видимости, удвоится к середине века, даже если исходить из очень низких темпов роста. Этот рост зависит от развития мировой экономики, роста  населения и стремления к более  равномерному распределению потребления  энергии по регионам мира.

В ближайшие десятилетия  углеводородное топливо будет продолжать служить главным источником энергии, однако освоенные его месторождения  исчерпываются, а введение в оборот новых требует все больших  инвестиционных затрат. Следствием этого  должны стать постепенные изменения  в инфраструктуре производства энергии, обусловленные как экономическими (повышение цен и их изменчивость), так и природоохранными факторами, а также дальнейшим развитием  технологий новых видов топлива.

В последнее время большое  внимание в международных дискуссиях уделялось экологическим последствиям использования ископаемого топлива. Введение глобальных ограничений на выбросы парниковых газов и региональные ограничения на другие загрязнители атмосферы серьезно повлияют на структуру  эволюционирующей мировой энергетики и потребуют значительных дополнительных инвестиций для сдерживания роста  выбросов.

Позитивному решению этих проблем будет способствовать развитие ядерной энергетики. Чтобы в глобальном масштабе существенно повлиять на производство энергии, обеспечить энергетическую безопасность и ослабление парникового эффекта, производство ядерной энергии должно быть увеличено к середине века в 4-5 раз от ныне достигнутого. Наличие ядерных мощностей такого масштаба поднимает очень важные вопросы ресурсной обеспеченности дешевым топливом, обращения с отходами и распространения ядерного оружия. Очевидно, что при дальнейшем развитии ядерной энергетики необходимо обеспечить также экономическую приемлемость и соблюдение критериев технической безопасности. Крупномасштабное развитие ядерной энергетики предполагает ее использование в большем числе стран, чем в настоящее время. Это, учитывая связанные с ядерной энергетикой проблемы безопасности и нераспространения, ставит дополнительные задачи в ее развитии.

Говоря об экономической  приемлемости ядерной энергетики, следует  помнить, что она занимает свою нишу среди производителей энергии. В  настоящее время во многих странах  она обеспечивает базовую электрическую  нагрузку, а в России, кроме того, высвобождает для экспорта дополнительные объемы органического топлива. В  перспективе ядерная энергия  будет постепенно замещать природный  газ в производстве тепла для  технологических процессов, и в конечном счете обеспечит производство водорода из воды, что сохранит природное органическое сырье для неэнергетического применения. Кроме того, в перспективе будет освоено опреснение морской воды с использованием ядерной энергии.

В мире имеется достаточное  количество ядерных материалов для  обеспечения потребностей ядерной  энергетики в топливе на многие десятилетия  вперед, даже при работе в открытом цикле. Однако в дальнейшем она неизбежно  столкнется с ограниченностью ресурсов дешевого урана. В связи с этим придется неминуемо реализовать  замыкание топливного цикла и  расширенное воспроизводство топлива  при использовании в качестве сырья урана и тория. Внедрением таких инновационных ядерных  технологий проблемы ресурсов ядерного топлива могут быть вообще сняты.

Исключительную важность имеет проблема обращения с большими объемами руды при добыче урана, отработанным топливом и высокорадиоактивными отходами. Сюда относятся работы по эффективным  методам переработки отработавшего  топлива, по сжиганию наиболее опасных  актинидов и, возможно, долгоживущих продуктов деления.

Атомные электростанции и экологические проблемы, возникающие при их эксплуатации

С конца 1960-х годов начинается бум ядерной энергетики. В это  время возникло две иллюзии, связанных с ядерной энергетикой. Считалось, что энергетические ядерные реакторы достаточно безопасны, а системы слежения и контроля, защитные экраны и обученный персонал гарантируют их безаварийную работу, а также считалось, что ядерная энергетика является «экологически чистой», т.к. обеспечивает снижение выброса парниковых газов при замещении энергетических установок, работающих на ископаемом топливе.

Иллюзия о безопасности ядерной  энергетики была разрушена после  нескольких больших аварий в Великобритании, США и СССР, апофеозом которых  стала катастрофа на чернобыльской  АЭС. Катастрофа в Чернобыле показала, что потери при аварии на ядерном  энергетическом реакторе на несколько  порядков превышают потери при аварии на энергетической установке такой  же мощности, использующей ископаемое топливо. В эпицентре аварии уровень  загрязнения был настолько высок, что население ряда районов пришлось эвакуировать, а почвы, поверхностные  воды, растительный покров оказались  радиоактивно зараженными на многие десятилетия. При этом в отношении  чернобыльского выброса многое остается неизвестным, и риск здоровью населения  от аварийных выбросов этой АЭС существенно  занижен, т.к. в большинстве стран  СНГ отсутствует хорошая медицинская  статистика. Рядом исследователей США  было установлено, что с мая по август 1986 года, наблюдался значительный рост общего числа смертей среди  населения, высокая младенческая смертность, а также пониженная рождаемость, связанные не исключено с высокой  концентрацией радиоактивного йода-131 из чернобыльского облака, накрывшего США.

За четыре летних месяца возросло количество смертей от пневмонии, разных видов инфекционных заболеваний, СПИДа по сравнению со средним  числом смертей за этот период в 1983-85 годах. Все это с высокой статистически  достоверной вероятностью связано  с поражением иммунной системы чернобыльскими выбросами.

Такой же точной статистики нет и для большинства других стран, исключая Германию. На юге Германии, где чернобыльские выпадения  были особенно интенсивными, младенческая смертность возросла на 35%.

Однако опасность ядерной  энергетики лежит не только в сфере  аварий и катастроф. Даже без них  около 250 радиоактивных изотопов попадают в окружающую среду в результате работы ядерных реакторов. Эти радиоактивные  частицы вместе с водой, пылью, пищей  и воздухом попадают в организмы  людей, животных, вызывая раковые  заболевания, дефекты при рождении, снижение уровня иммунной системы и  увеличивают общую заболеваемость населения, проживающего вокруг ядерных  установок.

Департамент общественного  здравоохранения штата Массачусетс  с 1990 года установил, что у людей, живущих и работающих в двадцатимильной  зоне АЭС «Пилигрим», около города Плимут, в 4 раза выше заболеваемость лейкемией, чем ожидалось. Статистически заметное увеличение случаев заболеваний  лейкемией и раком обнаружено в окрестностях АЭС «Троян» в  городе Портленд, штат Орегон. Заболеваемость лейкемией детей в поселке  около британского ядерного центра в Селлафилде в 10 раз выше, чем в среднем по стране, и, несомненно, связана с его работой. Это стало известно в 1990 году, а недавно официально подтверждено Британским комитетом по радиологии.

Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает  изрядное количество радиоактивных  изотопов инертных газов. Также как  радиоактивный йод концентрируется  в щитовидной железе, вызывая ее поражение, радиоизотопы инертных газов, в 70-е годы считавшиеся абсолютно безвредными для всего живого, накапливаются в некоторых клеточных структурах растений хлоропластах, митохондриях и клеточных мембранах. После установления этого факта, остается слово «инертные» всегда употреблять в кавычках, поскольку, конечно же, они оказывают серьезное влияние на процессы жизнедеятельности растений.

Радиоизотопы «инертных» газов вызывают и такой феномен  как столбы ионизированного воздуха (свечки) над АЭС. Эти образования  могут наблюдаться с помощью  обыкновенных радиолокаторов на расстоянии в сотни километров от любой АЭС. Кто сможет утверждать, что все  это никак не сказывается на состоянии  и качестве окружающей среды, на миграционных путях птиц и летучих мышей, на поведении насекомых?

Одним из основных выбрасываемых  инертных газов является криптон-85 бета-излучатель. Уже сейчас ясна его  роль в изменении электропроводности атмосферы. Количество криптона-85 в  атмосфере (в основном за счет работы АЭС) увеличивается на 5 % в год. Уже  сейчас количество криптона-85 в атмосфере  в миллионы раз (!) выше, чем до начала атомной эры. Этот газ в атмосфере  ведет себя как тепличный газ, внося тем самым вклад в  антропогенное изменение климата  Земли.

Нельзя не упомянуть и  проблему другого бета-излучателя, образующегося при всякой нормальной работе АЭС, трития, или радиоактивного водорода. Доказано, что он легко связывается с протоплазмой живых клеток и тысячекратно накапливается в пищевых цепочках. Кроме того, надо добавить загрязнение тритием грунтовых вод практически вокруг всех АЭС. Ничего хорошего от замещения части молекул воды в живых организмах тритием ждать не приходиться. Когда тритий распадается (период полураспада 12,3 года), он превращается в гелий и испускает сильное бета-излучение. Эта трансмутация особенно опасна для живых организмов, так как может поражать генетический аппарат клеток.

Еще один радиоактивный газ, не улавливаемый никакими фильтрами  и в больших количествах производимый всякой АЭС, углерод-14. Есть основания  предполагать, что накопление углерода-14 в атмосфере ведет к резкому замедлению роста деревьев. Такое необъяснимое замедление роста деревьев, по заключению ряда лесоводов, наблюдается, чуть ли не повсеместно на Земле. Сейчас в составе атмосферы количество углерода-14 увеличено на 25% по сравнению с до атомной эрой.

Но главная опасность  от работающих АЭС - загрязнение биосферы плутонием. На Земле было не более 50 кг этого сверхтоксичного элемента до начала его производства человеком  в 1941 году. Сейчас глобальное загрязнение  плутонием принимает катастрофические размеры: атомные реакторы мира произвели  уже много сотен тонн плутония - количество более чем достаточное  для смертельного отравления всех живущих  на планете людей. Плутоний крайне летуч: стоит пронести образец через  комнату, как допустимое содержание плутония в воздухе будет превышено. У него низкая температура плавления - всего 640 градусов по Цельсию. Он способен к самовозгоранию при наличии  кислорода.

Обычно, когда говорят  о радиационном загрязнении, имеют  в виду гамма-излучение, легко улавливаемое счетчиками Гейгера и дозиметрами  на их основе. В то же время есть немало бета-излучателей (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 130). Существующими массовыми приборами они измеряются недостаточно надежно. Еще труднее быстро и достоверно определять содержание плутония, поэтому если дозиметр не щелкает, это еще не означает радиационной безопасности, это говорит лишь о том, что нет опасного уровня гамма-радиации.

Наконец, важнейшей причиной экологической опасности ядерной  энергетики и ядерной промышленности в целом является проблема радиоактивных  отходов, которая так и остается нерешенной. На 424 гражданских ядерных  энергетических реакторах, работающих во всем мире, ежегодно образуется большое  количество низко-, средне- и высокорадиоактивных  отходов. К этой проблеме отходов  прямо примыкает проблема вывода выработавших свой ресурс реакторов.

Радиоактивное загрязнение  сопровождает все звенья сложного хозяйства  ядерной энергетики: добычу и переработку  урана, работу АЭС, хранение и регенерацию  топлива. Это делает атомную энергетику экологически безнадежно грязной. С  каждым десятилетием открываются все  новые опасности, связанные с  работой АЭС. Есть все основания  считать, что и далее будут  выявляться новые данные об опасностях, исходящих от АЭС.

Здоровье в  зоне АЭС

Недавно в отрасли стартовало интересное исследование - "Мониторинг состояния здоровья населения, проживающего в зоне наблюдения АЭС".

Его первые результаты, а  также перспективы обсуждались  на заседании Пятого научно-технического совета Минатома России ("Человек  и экология в ядерно-топливном  цикле. Проблемы ядерной и радиационной безопасности"). Отчетный доклад представили академик РАМН д.м. н. Л. А. Булдаков и к.м. н. П. В. Ижевский.

Мониторинг проводится в  соответствии с Законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" и приказом Федерального управления "Медико-биологических  и экстремальных проблем", силами специалистов ГНЦ "Институт биофизики" на средства, выделяемые концерном "Росэнергоатом".

Принципы и методы мониторинга  были разработаны на основе уникального  опыта, накопленного в ГНЦ ИБФ, под  методическим руководством академика  РАМН Л. А. Ильина. Объект исследования - люди, проживающие рядом с атомными электростанциями в тридцатикилометровой зоне наблюдения. Смысл исследования - оценить, насколько влияет на их здоровье близость АЭС.

На первом этапе исследований была разработана концепция и  программа проведения мониторинга, выбраны критерии и методы оценки здоровья людей, выявлены основные факторы  окружающей среды, способные повлиять на здоровье людей, на основе современных  информационных технологий создан единый банк данных для хранения и систематизации всей накопленной информации. Он состоит  из медицинской и гигиенической  баз данных. В первой содержатся сведения медицинской статистики и  результаты обследований, во второй - сведения о радиационной обстановке и о  наличии вредных химических веществ  в ареале наблюдения.

Наблюдения ведутся в  зоне расположения двух атомных станций - Калининской и Ростовской. Первая - работает долгие годы, вторая - недавно  пущена. Ростовская АЭС, пуск которой  был осуществлен после начала исследования, дала медикам уникальную возможность оценить так называемый "нулевой фон", то есть состояние  здоровья населения в период, предшествующий началу эксплуатации энергоблока.