Радиация на службе человечества: мифы и реальность

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия №17»

Приокского района г. Н.Новгорода

Научное общество учащихся

Радиация на службе человечества:

мифы и реальность

Автор: Чараев Александр,

Ученик 9 класса

Руководитель: Чараева С. А.

Н.Новгород

2017

Актуализация проблемы

К настоящему времени в Нижегородской области, к сожалению, нет ни одной крупной электростанции. При всем при этом разного рода заводов и фабрик в регионе функционирует очень много. Таким образом, дефицит электроэнергии становится серьезным тормозом в развитии экономики области. Строительство АЭС может помочь полностью решить проблему. После возведения этого серьезного объекта, помимо всего прочего, в регионе еще и появится тысячи новых рабочих мест. Специалисты утверждают также, что строительство станции благотворно скажется не только на Нижегородской, но и на соседних областях. Ведь поставки электроэнергии после возведения АЭС предполагается производить и туда.

Как заявляют разработчики проекта, Нижегородская АЭС — объект, постройка которого на экологическую обстановку в регионе никак не повлияет. Современные станции конструируются таким образом, что даже непосредственно на их территории повышенного радиационного фона не наблюдается. Поэтому близлежащие поселки в месте строительства новой АЭС расселяться, конечно же, не будут. Кроме того, строительство станции станет стимулом к ускоренному развитию инфраструктуры Навашинского района

Большинство специалистов считает строительство АЭС в Нижегородской области, конечно же, целесообразным и необходимым. Отзывы физиков об атомной энергии в большинстве случаев, конечно же, положительны. К плюсам строительства АЭС относят: относительную дешевизну добычи энергии; экологическую чистоту получаемого продукта; возможность экономии пространства (АЭС занимают малую площадь в сравнении с другими видами станций). Однако и среди физиков есть противники строительства таких станций.

Вопрос о воздействии радиации на человека и многие другие вопросы, которые возникают наряду с этим вопросом, приковывают к себе столь сильное внимание общественности и вызывают так много споров. Вопрос о радиации ещё актуален и потому, что человек всё больше и больше внедряет в свою жизнь радионуклиды и использует их в самых разных целях.

Мы часто слышим слово «радиация», и сразу на ум приходит синонимы - опасность, вредность. Стоит только углубиться в это понятие как сразу можно сказать, что радиация в одно время и полезна и вредна. Буквально меньше 100 лет назад люди платили деньги, чтобы подвергнуть себя действию радиации. «Мы живём на радиоактивной планете и без радиации нам не выжить», - говорил один известный ученый. И как позже выяснилось, он был прав. Для человека радиация в малых дозах полезна, так как она повышает иммунную систему, служит профилактикой многих заболеваний. И сразу же возник вопрос: «Почему так происходит». Всё это можно объяснить только тем, что человек просто приспособился жить в таких условиях, и если он не будет получать необходимой дозы радиации, то это может отразиться на его здоровье. О вреде этого явления говорить гораздо легче, все это, потому что живущие сегодня помнят о Чернобыле, о Хиросиме знают всю серьёзность происходящего. Вред заключается в том, что радиация вызывает нарушение биохимических процессов в организме, преждевременно старение, а также прямое мутагенное влияние.

Актуальность данной проблемы заключается в том, что противорадиационная защита действительно носит глобальный характер, в силу этого организационные мероприятия в этих целях разрабатываются не только в отдельных в отдельных странах, но и в международном масштабе.

Существует ещё одна причина по которой вопрос о радиации очень актуален в наши дни. Человек всё больше и больше внедряет в свою жизнь радионуклиды и использует их в самых разных целях.

Меня данная темаволновала давно.Именно вопросу радиации я хотел уделить внимание в своем исследовании.

Предмет исследования: радиационный фон в школе, в жилых помещениях, объектах города и области.

Цель исследования:

определить насколько безопасен уровень радиации в школе и дома;

в каких помещениях радиоактивное излучение выше;

Задачи:

Изучить литературу по теме исследования

Измерить уровень радиационного фона в школе, дома, на объектах города и области при помощи дозиметра

Анализ полученных результатов

Социологический опрос

Выводы

Введение

Опыт прошлого свидетельствует, что проходит не менее 80 лет, прежде чем одни основные источники энергии заменяются другими - дерево заменил уголь, уголь - нефть, нефть - газ, химические виды топлива заменила атомная энергетика. История овладения атомной энергией - от первых опытных экспериментов - насчитывает около 60 лет, когда в 1939г. была открыта реакция деления урана.

В 30-е годы нашего столетия известный ученый И.В. Курчатов обосновывал необходимость развития научно-практических работ в области атомной техники в интересах народного хозяйства страны.

В 1946 г. в России был сооружен и запущен первый на Европейско-Азиатском континенте ядерный реактор. Создается уранодобывающая промышленность.
Организовано производство ядерного горючего – урана-235 и плутония-239, налажен выпуск радиоактивных изотопов.

В 1954 г. начала работать первая в мире атомная станция в г. Обнинске, а через 3 года на океанские просторы вышло первое в мире атомное судно – ледокол «Ленин».

Начиная с 1970 г. во многих странах мира осуществляются масштабные программы развития ядерной энергетики. В настоящее время сотни ядерных реакторов работают по всему миру.

Особенности атомной энергетики

Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека - от стирки белья до исследования Луны и Марса
- требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше.

На сегодняшний день энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и надводные корабли с ядерными энергетическими установками. С помощью мирного атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое применение в биологии, сельском хозяйстве, медицине, в освоении космоса нашли радиоактивные изотопы.

В России имеется 9 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек.

Положительное значение атомных электростанций в энергобалансе очевидно.

Гидроэнергетика для своей работы требует создание крупных водохранилищ, под которыми затапливаются большие площади плодородных земель по берегам рек.
Вода в них застаивается и теряет свое качество, что в свою очередь обостряет проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии досуга.

Теплоэнергетические станции в наибольшей степени способствуют разрушению биосферы и природной среды Земли. Они уже истребили многие десятки тонн органического топлива. Для его добычи из сельского хозяйства и других сфер изымаются огромные земельные площади. В местах открытой добычи угля образуются «лунные ландшафты». А повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов тонн.

Все тепловые энергетические установки мира выбрасывают в атмосферу за год до 250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида.

Атомные электростанции – третий «кит» в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В случае безаварийной работы атомные электростанции не производят практически никакого загрязнения окружающей среды, кроме теплового. Правда в результате работы АЭС (и предприятий атомного топливного цикла) образуются радиоактивные отходы, представляющие потенциальную опасность. Однако объем радиоактивных отходов очень мал, они весьма компактны, и их можно хранить в условиях, гарантирующих отсутствие утечки наружу.

АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации – это чистые источники энергии.Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести к катастрофическим последствиям. Всего с момента начала эксплуатации атомных станций в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957 г. – в Уиндскейле (Англия), в 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США), в 1961 г. – в Айдахо-Фолсе (США), в 1979 г на АЭС Три-Майл-Айленд (США), в 1986 г. – на Чернобыльской АЭС (СССР).

Ядерная энергия (атомная энергия) — энергия, содержащаяся в атомных ядрахи выделяемая при ядерных реакциях и радиоактивном распаде.

В природе ядерная энергия выделяется в звёздах, а человеком применяется, в-основном, в ядерном оружии и ядерной энергетике, в частности, на атомных электростанциях.

Открытие нейтрона в 1932 году (Джеймс Чедвик) можно считать началом современной ядерной физики.

Радиоактивный распад — спонтанное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путём испускания элементарных частиц, гамма-квантов и/или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоактивностью, а соответствующие ядра (нуклиды, изотопы и химические элементы) радиоактивными. Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.

Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть, начиная с висмута), и некоторые более лёгкие элементы.

Альфа-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на дочернее ядро и α-частицу (ядро атома ⁴He).

Альфа-распад, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А ≥ 140 (хотя есть несколько исключений). Внутри тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Образовавшаяся α-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклонам ядра, чем остальные нуклоны. Образовавшаяся альфа-частица на границе ядра отражается от потенциального барьера внутрь, однако с некоторой вероятностью она может преодолеть его и вылететь наружу. С уменьшением энергии альфа-частицы проницаемость потенциального барьера очень быстро (экспоненциально) уменьшается, поэтому время жизни ядер с меньшей доступной энергией альфа-распада при прочих равных условиях больше.

Бета-распад (β-распад) — тип радиоактивного распада, обусловленный слабым взаимодействием и изменяющий заряд ядра на единицу, в соответствии с правилом радиоактивных смещений Содди и Фаянса без изменения массового числа. При этом распаде ядро излучает бета-частицу (электрон или позитрон), а также нейтральную частицу с полуцелым спином (электронное антинейтрино или электронное нейтрино)

Традиционно к бета-распаду относят распады двух видов:

ядро (или нейтрон) испускает электрон и антинейтрино — «бета-минус-распад» (β⁻).

ядро испускает позитрон и нейтрино — «бета-плюс-распад» (β⁺).

При электронном распаде возникает антинейтрино, при позитронном распаде — нейтрино. Это обусловлено фундаментальным законом сохранения лептонного заряда.

Кроме β⁻ и β⁺-распадов, к бета-распадам относят также электронный захват, (К-захват) в котором ядро захватывает электрон из своей электронной оболочки и испускает электронное нейтрино. Нейтрино (антинейтрино), в отличие от электронов и позитронов, крайне слабо взаимодействует с веществом, и уносят с собой часть доступной энергии распада.

Радиоактивные отходы (РАО) — отходы, содержащие радиоактивные изотопы химических элементов и не имеющие практической ценности.

Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии» (от 21 ноября 1995 года № 170-ФЗ) радиоактивные отходы — это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. По российскому законодательству, ввоз радиоактивных отходов в страну запрещен.

Часто путают и считают синонимами радиоактивные отходы и отработавшее ядерное топливо. Следует различать эти понятия. Радиоактивные отходы ― это материалы, использование которых не предусматривается. Отработавшее ядерное топливо представляет собой тепловыделяющие элементы, содержащие остатки ядерного топлива и множество продуктов деления, в основном ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr, широко применяемые в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и научной деятельности. Поэтому оно является ценным ресурсом, в результате переработки которого получают свежее ядерное топливо и изотопные источники.

Ионизирующее излучение — потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество.

К ионизирующему излучению не относят видимый свет и ультрафиолетовое излучение, которые, в отдельных случаях, могут ионизировать вещество. Инфракрасное излучениерадиодиапазонов не являются ионизирующим, поскольку их энергии недостаточно для ионизации атомов и молекул в основном состоянии.

Наиболее значимы следующие типы ионизирующего излучения:

Коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов высоких энергий):

рентгеновское излучение;

гамма-излучение.

Потоки частиц:

бета-частиц (электронов и позитронов);

нейтронов;

протонов, мюонов и других элементарных частиц;

Ионов (осколков деления, возникающих при делении ядер), в том числе альфа-частиц.

Бета-частица (β-частица) — заряженная частица (электрон или позитрон), испускаемая в результате бета-распада. Поток бета-частиц называется бета-лучами или бета-излучением.

Отрицательно заряженные бета-частицы являются электронами (β⁻), положительно заряженные — позитронами (β⁺).

Бета-лучи следует отличать от вторичных и третичных электронов, образующихся в результате ионизации воздуха — так называемые дельта-лучи и эпсилон-лучи.

Значительные дозы внешнего бета-излучения могут вызвать лучевые ожоги кожи и привести к лучевой болезни. Ещё более опасно внутреннее облучение от бета-активных радионуклидов, попавших внутрь организма. Бета-излучение имеет значительно меньшую проникающую способность, чем гамма-излучение (однако на порядок большую, чем альфа-излучение). Слой любого вещества с поверхностной плотностью порядка 1 г/см² (например, несколько миллиметров алюминия или несколько метров воздуха) практически полностью поглощает бета-частицы с энергией около 1 МэВ.

Рентгеновское излучение — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10⁻² до 10² Å (от 10⁻¹² до 10⁻⁸ м).

Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) — вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны — менее 2·10⁻¹⁰ м — и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами. Относится к ионизирующим излучениям, то есть к излучениям, взаимодействие которых с веществом способно приводить к образованию ионов разных знаков.

Гамма-лучи, в отличие от α-лучей и β-лучей, не содержат заряженных частиц и поэтому не отклоняются электрическими

 и магнитными полями и характеризуются большей проникающей способностью при равных энергиях и прочих равных условиях. Гамма-кванты вызывают ионизацию атомов вещества. Основные процессы, возникающие при прохождении гамма-излучения через вещество:

Фотоэффект — энергия гамма-кванта поглощается электроном оболочки атома, и электрон, совершая работу выхода, покидает атом (который становится ионизированным).

Комптон-эффект — гамма-квант рассеивается при взаимодействии с электроном, при этом образуется новый гамма-квант, меньшей энергии, что также сопровождается высвобождением электрона и ионизацией атома.

Эффект образования пар — гамма-квант в поле ядра превращается в электрон и позитрон.

Ядерный фотоэффект — при энергиях выше нескольких десятков МэВ гамма-квант способен выбивать нуклоны из ядра.

Нейтронное излучение возникает при ядерных реакциях (в ядерных реакторах, промышленных и лабораторных установках, при ядерных взрывах). Свободный нейтрон - это нестабильная, электрически нейтральная частица с временем жизни около 15 минут (880.1 ± 1.1 секунд).

Протон— элементарная частица. Относится к барионам, имеет спин 1/2. Стабилен

Протоны принимают участие в термоядерных реакциях, которые являются основным источником энергии, генерируемой звёздами. В частности, реакции pp-цикла, который является источником почти всей энергии, излучаемой Солнцем, сводятся к соединению четырёх протонов в ядро гелия-4 с превращением двух протонов в нейтроны.

Ион— частица, в которой общее число протонов не эквивалентно общему числу электронов. Ион, в котором общее число протонов больше общего числа электронов, имеет положительный заряд и называется катионом. Ион, в котором общее число протонов меньше общего числа электронов имеет отрицательный заряд и называется анионом.

В виде самостоятельных частиц ионы встречаются во всех агрегатных состояниях вещества: в газах (в частности, в атмосфере), в жидкостях (в расплавах и растворах), в кристаллах и в плазме (в частности, в межзвёздном пространстве).

Ядерный реактор — устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления, которая всегда сопровождается выделением энергии.

Атомные электростанции

Атомные электростанции (АЭС) – это по существу тепловые электростанции, которые используют тепловую энергию ядерных реакций.

Ядерное топливо используют обычно в твердом виде. Его заключают в предохранительную оболочку. Такого рода тепловыделяющие элементы называют твэлами, их устанавливают в рабочих каналахактивной зоны ректора. Тепловая энергия, выделяющиеся при реакции деления, отводится из активной зоны реактора с помощью теплоносителя, который прокачивают под давлением через каждый рабочий канал или через всю активную зону. Наиболее распространенным теплоносителем является вода, которую тщательно очищают.

Реакторы с водяным теплоносителем могут работать в водном или паровом режиме. Во втором случае пар получается непосредственно в активной зоне реактора.

При деление ядер урана или плутония образуются быстрые нейтроны, энергия которых велика. В природном или слабообогащенном уране, где содержание 235 U невелико, цепная реакция на быстрых нейтронах не развивается. Поэтому быстрые нейтроны замедляются до тепловых (медленных) нейтронов. В качестве замедлителей используют вещества, которые содержат элементы с малой атомной массой, обладающие низкой поглощающей способностью по отношению к нейтронам. Основными замедлителями являются вода, тяжелая вода, графит.

В настоящее время наиболее освоены реакторы на тепловых нейтронах. Такие реакторы конструктивно проще и легче управляемы по сравнению с реакторами на быстрых нейтронах. Однако перспективным направлением является использование реакторов на быстрых нейтронах с расширенным воспроизводством ядерного горючего – плутония; таким образом, может быть использована большая часть 238 U.

В России сейчас работают 10 АЭС, на которых установлен 31 энергоблок. Их суммарная электрическая мощность (около 23200 МВт) делится примерно поровну между двумя группами реакторов: водо-водяными (ВВЭР-440, ВВЭР-1000) и кипящими канальными водо-графитовыми (РБМК-1000, ЭГП-6). На Белоярской АЭС работает единственный в мире энергетический реактор на быстрых нейтронах БН-600.

На атомных станциях России используют ядерные реакторы следующих основных типов:

РБМК (реактор большой мощности, канальный) – реактор на тепловых нейтронах, водо-графитовый;

ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) – реактор на тепловых нейтронах, корпусного типа;

БН – реактор на быстрых нейтронах с жидкометаллическим натриевым теплоносителем.

Проводя сравнение различных типов ядерных реакторов, стоит остановиться на двух наиболее распространенных в нашей стране и в мире типах этих аппаратов: ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический реактор) и РБМК (Реактор Большой Мощности Канальный).

Наиболее принципиальные различия: ВВЭР — корпусной реактор (давление держится корпусом реактора); РБМК- канальный реактор (давление держится независимо в каждом канале); в ВВЭР теплоноситель и замедлитель — одна и та же вода (дополнительный замедлитель не вводится), в РБМК замедлитель — графит, а теплоноситель — вода; в ВВЭР пар образуется во втором корпусе парогенератора, в РБМК пар образуется непосредственно в активной зоне реактора (кипящий реактор) и прямо идет на турбину — нет второго контура. Из-за различного строения активных зон параметры работы у этих реакторов также разные.

Для безопасности реактора имеет значение такой параметр, как коэффициент реактивности — его можно образно представить как величину, показывающую, как изменения того или иного другого параметра реактора повлияет на интенсивность цепной реакции в нем. Если этот коэффициент положительный, то при увеличении параметра, по которому приводится коэффициент, цепная реакция в реакторе при отсутствии каких-либо других воздействий будет нарастать и в конце станет возможным переход ее в неуправляемую и каскадно нарастающую — произойдет разгон реактора. При разгоне реактора происходит интенсивное тепловыделение, приводящее к расплавлению тепловыделителей, стеканию их расплава в нижнюю часть активной зоны, что может привести к разрушению корпуса реактора и выбросу радиоактивных веществ в окружающую среду.

В реакторе ВВЭР при появлении в активной зоне пара или при повышении температуры теплоносителя, приводящего к снижению его плотности, падает количество столкновений нейтронов с атомами молекул теплоносителя, уменьшается замедление нейтронов, вследствие чего все они уходят за пределы активной зоны, не реагируя с другими ядрами. Реактор останавливается.

В реакторе РБМК при вскипании воды или повышении ее температуры, приводящее к снижению ее плотности, уходит ее нейтронопоглощающее действие (замедлитель в этом реакторе и так уже есть, а у пара коэффициент поглощения нейтронов гораздо ниже, чем у воды). В реакторе нарастает цепная реакция, и он разгоняется, что в свою очередь, приводит к дальнейшему повышению температуры воды и ее вскипанию.

Следовательно, при возникновении нештатных ситуаций работы реактора, сопровождающихся его разгоном, реактор ВВЭР заглохнет, а реактор РБМК продолжит разгон с нарастающей интенсивностью, что может привести к очень интенсивному тепловыделению, результатом которого будет расплавление активной зоны реактора. Данное последствие очень опасно, так как при контакте расплавленных циркониевых оболочек с водой происходит разложение ее на водород и кислород, образующих крайне взрывчатый гремучий газ, при взрыве которого неизбежно разрушение активной зоны и выброс радиоактивных топлива и графита в окружающую среду. Именно по такому пути развивались события при аварии на Чернобыльской АЭС.

Если подвести итог, то реактор РБМК требует меньшего обогащения топлива, обладает лучшими возможностями по наработке делящегося материала (плутония), имеет непрерывный эксплуатационный цикл, но более потенциально опасен в эксплуатации. Степень этой опасности зависит от качества систем аварийной защиты и квалификации эксплуатационного персонала. Кроме того, вследствие отсутствия второго контура у РБМК больше радиационные выбросы в атмосферу в течение эксплуатации.

Атомные электростанции строятся по блочному принципу как в тепломеханической, так и в электрической части.

Ядерное топливо обладает очень высокой теплотворной способностью (1кг 235 U заменяет 2 900 т угля), поэтому АЭС особенно эффективно в районах, бедных топливными ресурсами, на пример в европейской части России.

Перспективными являются АЭС с реакторами на быстрых нейтронах, которые могут использоваться для получения теплоты и электроэнергии, а также я для воспроизводства ядерного топлива.

Применение атомной энергии позволяет расширить энергетические ресурсы. Тем самым способствуя сохранению ресурсов органического топлива, снизить стоимость электрической энергии, что особенно важно для районов, удаленных от источников топлива, снизить загрязнение атмосферы, разгрузить транспорт, занятый перевозкой топлива, помочь в снабжение электроэнергией и теплотой производств, использующих новые технологии (например, занятых опреснением морской воды и расширением ресурсов пресной воды).

Чернобыльская атомная электростанция

Первая очередь ЧАЭС (первый и второй энергоблоки с реакторами РБМК-1000) была построена в 1970—1977 годах, вторая очередь (третий и четвертый энергоблоки с аналогичными реакторами) была построена на этой же площадке к концу 1983 года. В 1981 году в 1,5 км к юго-востоку от площадки первой—второй очереди было начато строительство третьей очереди — пятого и шестого энергоблоков с такими же реакторами, остановленное после аварии на четвёртом энергоблоке при высокой степени готовности объектов.

Непосредственно в долине реки Припять к юго-востоку от площадки АЭС для обеспечения охлаждения конденсаторов турбин и других теплообменников первых четырех энергоблоков построен наливной пруд-охладитель площадью 22 км² и уровнем воды на 3,5 м ниже отметки планировки площадки АЭС. Для обеспечения охлаждения теплообменников третьей очереди планировалось использовать возводимые рядом с пятым и шестым строящимися блоками градирни.

Проектная генерирующая мощность ЧАЭС составляла 6000 МВт, по состоянию на апрель 1986 года в эксплуатации были задействованы четыре энергоблока с реакторами РБМК-1000 суммарной генерирующей мощностью 4000 МВт. На момент аварии Чернобыльская АЭС, наряду с Ленинградской и Курской, была самой мощной в СССР.

После 23 лет и одного дня эксплуатации 15 декабря 2000 года станция прекратила генерацию электроэнергии. В настоящее время ведутся работы по выводу из эксплуатации Чернобыльской АЭС и преобразованию разрушенного в результате аварии четвертого энергоблока в экологически безопасную систему.

Авария 26 апреля 1986 года, ликвидация последствий

26 апреля 1986 года в 1:23:59 в ходе проведения проектного испытания турбогенератора № 8 на энергоблоке № 4 произошёл взрыв, который полностью разрушил реактор. Здание энергоблока, кровля машинного зала частично обрушились. В различных помещениях и на крыше возникло более 30 очагов пожара. Основные очаги пожара на крыше машинного зала к 2 часам 10 минутам и на крыше реакторного отделения к 2 часам 30 минутам были подавлены. К 5 часам 26 апреля пожар был ликвидирован.

После разотравления топлива разрушенного реактора приблизительно в 20 часов 26 апреля в разных частях центрального зала 4 блока возник пожар большой интенсивности. К тушению данного пожара вследствие тяжелой радиационной обстановки и значительной мощности горения штатными средствами не приступали. Для ликвидации возгорания и обеспечения подкритичности дезорганизованного топлива использовалась вертолётная техника.

В первые часы развития аварии остановлен соседний 3-й энергоблок, произведены отключения оборудования 4-го энергоблока, разведка состояния аварийного реактора. В результате аварии произошёл выброс в окружающую среду, по различным оценкам, до 14·10¹⁸ Бк, что составляет примерно 380 миллионов кюри радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, иода-131, цезия-134, цезия-137, стронция-90. Непосредственно во время взрыва на четвёртом энергоблоке погиб только один человек, ещё один скончался утром от полученных травм. 27 апреля 104 пострадавших эвакуированы в Московскую больницу № 6. Впоследствии, у 134 сотрудников ЧАЭС, членов пожарных и спасательных команд развилась лучевая болезнь, 28 из них умерли в течение следующих нескольких месяцев.

Для ликвидации последствий аварии распоряжением Совета Министров СССР была создана правительственная комиссия, председателем которой был назначен заместитель председателя Совета министров СССР Б. Е. Щербина. Основная часть работ была выполнена в 1986—1987 годах, в них приняли участие примерно 240 000 человек. Общее количество ликвидаторов (включая последующие годы) составило около 600 000. В первые дни основные усилия были направлены на снижение радиоактивных выбросов из разрушенного реактора и предотвращение ещё более серьёзных последствий.

Затем начались работы по очистке территории и захоронению разрушенного реактора. Обломки, разбросанные по территории АЭС и на крыше машинного зала были убраны внутрь саркофага или забетонированы. Вокруг 4-го блока приступили к возведению бетонного «саркофага» (т. н. объект «Укрытие»). В процессе строительства «саркофага» было уложено свыше 400 тыс. м³ бетона и смонтированы 7 000 тонн металлоконструкций. Его возведение завершено и Актом Государственной приёмочной комиссии законсервированный четвёртый энергоблок принят на техническое обслуживание 30 ноября 1986 года.

22 мая 1986 года постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 583 был установлен срок ввода в эксплуатацию энергоблоков № 1 и 2 ЧАЭС — октябрь 1986 года. В помещениях энергоблоков первой очереди проводилась дезактивация, 15 июля 1986 года окончен её первый этап. В августе на второй очереди ЧАЭС произведено рассечение коммуникаций, общих для 3-го и 4-го блоков, возведена бетонная разделительная стена в машинном зале. После выполненных работ по модернизации систем станции, предусмотренных мероприятиями, утверждёнными Минэнерго СССР 27 июня 1986 года и направленными на повышение безопасности АЭС с реакторами РБМК, 18 сентября получено разрешение на начало физического пуска реактора первого энергоблока. 1 октября 1986 года запущен первый энергоблок и в 16 ч 47 мин произведено подключение его к сети. 5 ноября произведен пуск энергоблока № 2.

24 ноября 1987 года приступили к физическому пуску реактора третьего энергоблока, энергетический пуск состоялся 4 декабря. 31 декабря 1987 года решением Правительственной комиссии № 473 утверждён акт приёмки в эксплуатацию 3-го энергоблока ЧАЭС после ремонтно-восстановительных работ.

Строительство 5-го и 6-го блоков было прекращено при высокой степени готовности объектов. Существовало мнение о целесообразности окончания строительства и пуска 5-го блока, имевшего незначительные уровни радиационного загрязнения, вместо проведения масштабной дезактивации 3-го блока для его дальнейшей эксплуатации.

В первые дни после аварии было эвакуировано население города-спутника ЧАЭС — Припять и жителей населенных пунктов в 10-километровой зоне. В последующие дни эвакуировано население других населённых пунктов 30-километровой зоны. 2 октября 1986 года принято решение о строительстве нового города для постоянного проживания работников Чернобыльской АЭС и членов их семей после аварии на ЧАЭС — Славутича. 26 марта 1988 года выдан первый ордер на заселение квартир.

В результате аварии из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 млн. га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены сотни мелких населённых пунктов, около 200  000 человек было эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.

Безопасность современных атомных электростанций

В реакторах ВВЭР применена композиция активной зоны, которая обеспечивает «самозащищенность» реактора или его «саморегулирование». Если поток нейтронов увеличивается, растет температура в реакторе и повышается паросодержание. Но реакторные установки сконструированы таким образом, что само повышение паросодержания в активной зоне приведет к ускоренному поглощению нейтронов и прекращению цепной реакции. Этот эффект специалисты называют отрицательным «коэффициентом» реактивности, как температурным, так и паровым.

Таким образом, сама физика ректора обеспечивает самозащищенность на основе естественных обратных связей («отрицательная реактивность»). Чтобы быстро и эффективно остановить цепную реакцию, нужно «поглотить» выделяемые нейтроны. Для этого используется поглотитель (как правило, карбид бора). Стержни с поглотителем вводятся в активную зону, нейтронный поток поглощается, реакция замедляется и прекращается. Для того, чтобы стержни попали в активную зону при любых условиях, на российских АЭС их подвешивают над реактором и удерживают электромагнитами. Такая схема гарантирует опускание стержней даже при обесточивании энергоблока: электромагниты отключатся и стержни войдут в активную зону просто под действием силы тяжести (без каких-либо дополнительных команд персонала). В этом отличие отечественных проектов от американского, использованного в Японии на АЭС «Фукусима-1» (он предполагал введение стержней снизу).

4 барьера безопасности

Система безопасности современных российских АЭС состоит из четырех барьеров на пути распространения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в окружающую среду. Первый – это топливная матрица, предотвращающая выход продуктов деления под оболочку тепловыделяющего элемента. Второй – сама оболочка тепловыделяющего элемента, не дающая продуктам деления попасть в теплоноситель главного циркуляционного контура. Третий - главный циркуляционный контур, препятствующий выходу продуктов деления под защитную герметичную оболочку. Наконец, четвертый – это система защитных герметичных оболочек (контайнмент), исключающая выход продуктов деления в окружающую среду. Если что-то случится в реакторном зале, вся радиоактивность останется внутри этой оболочки.

Все российские современные ядерные реакторы типа ВВЭР имеют контайнмент. При этом оболочка рассчитана не только на внешнее воздействие – например, падение самолета, смерч, ураган или взрыв. Контайнмент выдерживает внутреннее давление в 5 кг/см2 и внешнее воздействие от ударной волны, создающей давление 30 кПа, и падающего самолета массой 5 тонн. То есть если предположить, что вся поданная в реактор вода превратится в пар и, как в гигантском чайнике, будет давить изнутри на крышку, то оболочка выдержит и это колоссальное давление. Таким образом, купол энергоблока находится как бы в постоянной готовности принять удар изнутри. Для этого оболочка выполнена из «предварительно напряженного бетона»: металлические тросы, натянутые внутри бетонной оболочки, придают дополнительную монолитность конструкции, повышая ее устойчивость.

Объем контайнмента довольно большой – 75 тыс. куб. метров, риск скопления в нем водорода во взрывоопасной концентрации значительно меньше, чем на АЭС «Фукусима-1». В случае аварии для снижения давления пара внутри защитной оболочки установлена спринклерная система, которая из-под купола блока разбрызгивает раствор бора и других веществ, препятствующих распространению радиоактивности. Там же ставятся рекомбинаторы водорода, не позволяющие этому газу скапливаться и исключающие возможность взрыва.

Экологические преимущества атомной энергии 

Их много, и главные из них – несжигание в процессе производства энергии кислорода, а также отсутствие выбросов токсичных и парниковых веществ. Совокупность негативных клинических, санитарно-гигиенических и экологических последствий реализации любой технологии объединяется понятием ее «внешней цены», определяемой уровнем затрат на ликвидацию этих последствий. По оценкам отечественных специалистов, «внешняя цена» различных энерготехнологий может быть оценена следующими величинами (евроцент/кВт в час): уголь – 15, мазут – 4,5, газ – 3, атомная энергия – 0,2.

Воздействие атомных станций на окружающую среду

Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды. Наиболее существенные факторы:

локальное механическое воздействие на рельеф — при строительстве,

повреждение особей в технологических системах — при эксплуатации,

сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты,

изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС,

изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.

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.

Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного — не менее чем в 5-10 раз «чище» в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС — крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.

Отметим важность не только радиационных факторов возможных вредных воздействий АС на экосистемы, но и тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, механическое воздействие на обитателей водоемов-охладителей, изменения гидрологических характеристик прилежащих к АС районов, т.е. весь комплекс техногенных воздействий, влияющих на экологическое благополучие окружающей среды

Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 131). Нужно отметить, что состав радиоактивных отходов и их активность зависят от типа и конструкции реактора, от вида ядерного горючего и теплоносителя. Так, в выбросах водоохлаждаемых реакторов превалируют радиоизотопы криптона и ксенона, в графитогазовых реакторах – радиоизотопы криптона, ксенона, йода и цезия, в натриевых быстрых реакторах – инертные газы, йод и цезий.

Влияния АЭС на окружающую среду

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, которые плохо обнаруживаются существующими массовыми приборами. 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). Одним из основных выбрасываемых инертных газов является криптон-85. Количество криптона-85 в атмосфере (в основном за счет работы АЭС) увеличивается на 5 % в год.

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 трансмутацияособенно опасна для живых организмов, так как может поражать генетический аппарат клеток.

Еще один радиоактивный изотоп, не улавливаемый никакими фильтрами и в больших количествах производимый всякой АЭС – углерод-14. Есть основания предполагать, что накопление углерода-14 в атмосфере (в виде CO2) ведет к резкому замедлению роста деревьев. Сейчас в составе атмосферы количество углерода-14 увеличено на 25% по сравнению с доатомной 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.

При нормальной работе в окружающую среду попадают лишь немногие ядра газообразных и летучих элементов типа криптона, ксенона, йода. Расчёты показывают, что даже при увеличении мощностей атомной энергетики в 40 раз её вклад в глобальное радиоактивное загрязнение составит не более 1% от уровня естественной радиации на планете.

На электростанциях с кипящими реакторами (одноконтурными) большая часть радиоактивных летучих веществ выделяется из теплоносителя в конденсаторах турбин, откуда, вместе с газами радиолиза воды выбрасываются эжекторами в виде парогазовой смеси в специальные камеры, боксы или газгольдеры выдержки для первичной обработки или сжигания. Остальная часть газообразных изотопов выделяется при дезактивации растворов в баках выдержки.

На электростанциях с реакторами, охлаждаемыми водой под давлением, газообразные радиоактивные отходы выделяются в баках выдержки.

Газообразные и аэрозольные отходы из монтажных пространств, боксов парогенераторов и насосов, защитных кожухов оборудования, ёмкостей с жидкими отходами выводятся с помощью вентиляционных систем с соблюдением нормативов по выбросу радиоактивных веществ. Воздушные потоки из вентиляторов очищаются от большей части аэрозолей на тканевых, волокнистых, зерновых и керамических фильтрах. Перед выбросом в вентиляционную трубу воздух проходит через газовые отстойники, в которых происходит распад короткоживущих изотопов (азота, аргона, хлора и др.).

Помимо выбросов, связанных радиационным загрязнением, для АЭС, как и для ТЭС, характерны выбросы теплоты, влияющие на окружающую среду. Выделение тепла происходит также в атмосферу, для чего на АЭС используются т.н. градирни. Они выделяют 10-400 МДж/(м²·ч) энергии в атмосферу. Широкое применение мощных градирен выдвигает ряд новых проблем. Расход охлаждающей воды для типового блока АЭС мощностью 1100 МВт с испарительными градирнями составляет 120 тыс. т/ч (при температуре окружающей воды 14ºC). При нормальном солесодержании подпиточной воды за год выделяется около 13,5 тыс. т солей, выпадающих на поверхность окружающей территории. До настоящего времени нет достоверных данных о влиянии на окружающую среду этих факторов.

На АЭС предусматриваются меры для полного исключения сброса сточных вод, загрязнённых радиоактивными веществами. В водоёмы разрешается отводить строго определённое количество очищенной воды с концентрацией радионуклидов, не превышающей уровень для питьевой воды. Действительно, систематические наблюдения за воздействием АЭС на водную среду при нормальной эксплуатации не обнаруживают существенных изменений естественного радиоактивного фона. Прочие отходы хранятся в ёмкостях в жидком виде или предварительно переводятся в твёрдое состояние, что повышает безопасность хранения.

Уничтожение опасных отходов

Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду является необходимость демонтажа и захоронения элементов оборудования, обладающих радиоактивностью, по окончании срока службы или по другим причинам. До настоящего времени такие операции производились лишь на нескольких экспериментальных установках.

Особое внимание следует уделять такому мероприятиям, как накопление, хранение, перевозка и захоронение токсичных и радиоактивных отходов. Радиоактивные отходы, являются не только продуктом деятельности АС но и отходами применения радионуклидов в медицине, промышленности, сельском хозяйстве и науке. Сбор, хранение, удаление и захоронение отходов, содержащих радиоактивные вещества, регламентируются следующими документами:

СПОРО-85 Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами. Москва: Министерство здравоохранения СССР, 1986;

Правила и нормы по радиационной безопасности в атомной энергетике. Том 1. Москва: Министерство здравоохранения СССР (290 страниц), 1989;

ОСП 72/87 Основные санитарные правила.

Для обезвреживания и захоронения радиоактивных отходов была разработана система «Радон», состоящая из шестнадцати полигонов захоронения радиоактивных отходов. Руководствуясь Постановлением Правительства Российской Федерации №1149-г от 5.11.91г., Министерство атомной промышленности Российской Федерации в сотрудничестве с несколькими заинтересованными министерствами и учреждениями разработало проект государственной программы по обращению с радиоактивными отходами с целью создания региональных автоматизированных систем учета радиоактивных отходов, модернизации действующих средств хранения отходов и проектирования новых полигонов захоронения радиоактивных отходов.

Выбор земельных участков для хранения, захоронения или уничтожения отходов осуществляется органами местного самоуправления по согласованию с территориальными органами Минприроды и Госсанэпиднадзора.

Вид тары для хранения отходов зависит от их класса опасности: от герметичных стальных баллонов для хранения особо опасных отходов до бумажных мешков для хранения менее опасных отходов. Для каждого типа накопителей промышленных отходов (т.е. хвосто- и шламохранилища, накопители производственных сточных вод, пруды-отстойники, накопители-испарители) определены требования по защите от загрязнения почвы, подземных и поверхностных вод, по снижению концентрации вредных веществ в воздухе и содержанию опасных веществ в накопителях в пределах или ниже ПДК.

Строительство новых накопителей промышленных отходов допускается только в том случае, когда представлены доказательства того, что не представляется возможным перейти на использование малоотходных или безотходных технологий или использовать отходы для каких-либо других целей.

Захоронение радиоактивных отходов происходит на специальных полигонах. Такие полигоны должны находиться в большом удалении от населенных пунктов и крупных водоемов. Очень важным фактором защиты от распространения радиации является тара, в которой содержатся опасные отходы. Ее разгерметизация или повышенная проницаемость может способствовать отрицательное воздействие опасных отходов на экосистемы.

Обеспечение безопасности АЭС. Общие принципы обеспечения безопасности на АЭС.

На современных АЭС имеется четыре уровня барьеров на пути распространения ядерных материалов: сама топливная таблетка, металлическая оболочка тепловыделяющего элемента (твэла), корпус реактора (первый контур) и бетонная герметичная оболочка реакторного помещения (контейнмент), которая содержит все оборудование первого контура с радиоактивным теплоносителем: реактор, парогенераторы, трубопроводы первого контура и т.д. Конструкция контейнмента позволяет выдерживать все виды внешних воздействий: землетрясения, смерчи, ураганы, пыльные бури, воздушные ударные волны и даже падение самолета. Есть также система управления и защиты (СУЗ), которая способна управлять ядерной реакцией вплоть до ее полного прекращения. Кроме того, все станции оснащены несколькими поясами ограждений, контрольно-пропускными пунктами и прочими элементами защиты.

Стоит отметить, что после аварии на Чернобыльской АЭС на отечественных станциях была проведена огромная работа. По ее итогам на всех реакторах подобной конструкции был выполнен комплекс технических мероприятий по повышению уровня безопасности и надежности атомных станций. Даже само топливо для реакторов РБМК в целях безопасности было модернизировано. В целом общее количество сбоев в работе АЭС России незначительно и имеет постоянную тенденцию к снижению.

Основным принципом обеспечения безопасности ядерных объектов является оптимальное сочетание четырех направлений деятельности: юридического, организационного, кадрового и технического. Юридическое — заключается в разработке и совершенствовании ядерного законодательства, в котором вопросам безопасности эксплуатации объектов принадлежит главенствующая роль. Кадровое — предусматривает систему мер, исключающую найм на такие объекты психически неуравновешенных или профессионально непригодных сотрудников.

Организационное — состоит в неукоснительном соблюдении действующих норм, правил и регламентов по безопасной эксплуатации ядерных объектов, а также совокупности инструктивных мер, предусматривающих комплекс необходимых действий при возникновении аварийных ситуаций. В обеспечение должного следования требованиям законодательства РФ в области использования атомной энергии, Конвенции о ядерной безопасности, рекомендациям Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), документам Международной консультативной группы по ядерной безопасности (INSAG) вкладываются значительные средства.

Технические мероприятия включают создание и поддержание в работоспособном состоянии автоматических систем защиты и диагностики. На каждом объекте атомной отрасли установлены датчики автоматизированной системы контроля радиационной обстановки. На крайний случай предусмотрено обязательное резервирование сил и средств, необходимых для предотвращения аварии или ликвидации ее последствий.

В Российском законодательстве имеются документы, определяющие обязанности и ответственность организаций по сохранности, защите окружающей среды. Такие акты, как Закон об охране окружающей природной среды, Закон о защите атмосферного воздуха, Правила охраны поверхностных вод. Однако в целом эффективность природоохранных мероприятий в стране, мер по предотвращению случаев высокого или даже экстремально- высокого загрязнения окружающей среды оказывается очень низкой.

Природные экосистемы обладают широким спектром физических, химических и биологических механизмов нейтрализации вредных и загрязняющих веществ. Однако при превышении значений критических поступлений таких веществ, возможно наступление деградационных явлений — ослабление выживаемости, снижение репродуктивных характеристик, уменьшение интенсивности роста, двигательной активности особей. В условиях живой природы, постоянной борьбы за ресурсы такая потеря жизнестойкости организмов грозит потерей ослабленной популяции, за которой может развиться цепь потерь других взаимодействующих популяций. Критические параметры поступления веществ в экосистемы принято определять с помощью понятия экологических емкостей. Экологическая емкость экосистемы — максимальная вместимость количества загрязняющих веществ, поступающих в экосистему за единицу времени, которая может быть разрушена, трансформирована и выведена из пределов экосистемы или депонирована за счет различных процессов без существенных нарушений динамического равновесия в экосистеме. Типичными процессами, определяющими интенсивность «перемалывания» вредных веществ, являются процессы переноса, микробиологического окисления и биоседиментации загрязняющих веществ. При определении экологической емкости экосистем должны учитываться как отдельные канцерогенные и мутагенные эффекты воздействий отдельных загрязнителей, так и их усилительные эффекты из-за совместного, сочетанного действия.

Следует подчеркивать, что речь идет о защите экосистем и человека, как части экосферы от внешних техногенных опасностей, т.е. что экосистемы и люди являются субъектом защиты. Определением экологической безопасности может быть утверждение, что экологическая безопасность — необходимая и достаточная защищенность экосистем и человека от вредных техногенных воздействий.

Обычно выделяют защиту окружающей среды как защищенность экосистем от воздействий АС при их нормальной эксплуатации и безопасность как систему защитных мер в случаях аварий на них. Как видно, при таком определении понятия «безопасность» круг возможных воздействий расширен, введены рамки для необходимой и достаточной защищенности, которые разграничивают области незначимых и значимых, допустимых и недопустимых воздействий. Отметим, что в основе нормативных материалов по радиационной безопасности (РБ) лежит идея о том, что слабейшим звеном биосферы является человек, которого и нужно защищать всеми возможными способами.

Считается, что если человек будет должным образом защищен от вредных воздействий АС, то и окружающая среда также будет защищена, поскольку радиорезистентность элементов экосистем как правило, существенно выше человека. Ясно, что это положение не является абсолютно бесспорным, поскольку биоценозы экосистем не имеют таких возможностей, какие есть у людей — достаточно быстро и разумно реагировать на радиационные опасности.

Поэтому для человека в нынешних условиях основная задача – сделать все возможное для восстановления нормального функционирования экологических систем и не допускать нарушений экологического баланса.

Чем опасна радиация для организма

Последствием производства и испытаний ядерного оружия, бурного развития атомной энергетики, растущего использования ионизирующих источников излучения в народном хозяйстве и медицине явилось повсеместное радиоактивное загрязнение биосферы. В результате средние дозы облучения человека достигают удвоенного естественного фона и вплотную приблизились к величине, которая определяется как радиационно опасная. Поэтому в современных условиях недопустимо дополнительное облучение человека, поскольку оно может резко увеличить риск возникновения заболеваний.

Радиоактивные вещества проникают в организм через легкие с вдыхаемым воздухом, через желудочно-кишечный тракт с заряженной водой и пищей, через раны и царапины на коже и даже через не поврежденную кожу. Радиоизотопы распределяются в организме неодинаково. Стронций, барий, радий накапливаются в скелете; лантаноиды, плутоний- в печени, селезенке, костном мозге; цезий, рубидий - в мышцах; рутений - в почках; радиоизотопы йода - в щитовидной железе. Попадая в организм, радионуклиды задерживаются там от нескольких дней до десятков лет.

Ядерная частичка, попадая в организм, действует там, как мини реактор, воздействуя на клетки, и ее нужно вывести любыми средствами. Малые дозы облучения, согласно общепринятым в радио биологии представлениям, не могут явиться причиной каких - либо непосредственных нарушений здоровья. Хотя согласно новейшим представлениям, даже санитарные нормативы, лимитирующие облучение, не гарантируют полной безопасности.

Специалисты считают, что в связи с длительным воздействием даже самые малые дозы способны вызывать в клетках организма изменения, приводящие к генетическим нарушениям, злокачественным новообразованиям и разнообразным расстройствам обменных процессов организма, его пищеварительных, кроветворных и других функций. Могут быть другие неприятные последствия: ослабление сексуальной потребности, нарушение жизнеспособности потомства, раннее старение, уменьшение продолжительности жизни.

К ранним признакам лучевой болезни, по литературным данным, относятся чувство слабости и недомогания,головные боли и головокружение, повышенная возбудимость центральной нервной системы, бессонница. Нарушается пищеварение в виде потери аппетита и диспепсических жалоб (тошнота, рвота, тяжесть и боль под ложечкой, кишечные колики, нарушение стула), особенно у лиц более пожилого возраста. Часто наблюдается падение веса.

Возможно функциональные расстройства сердечно - сосудистой деятельности, снижение кровеносного давления, нарушения деятельности почек, печени, повышение температуры, кровотечения. Важно отметить, что ионизирующее излучение не воспринимается органами чувств человека: мы не видим его, не слышим и не чувствуем воздействия на наше тело. Радионуклиды постоянно попадая в организм, постепенно разрушают его, делая нас полубольными - полуздоровыми.

Из организма быстро выводятся радиоактивные вещества, концентрирующиеся в мягких тканях и внутренних органах (цезий, молибден, рутений, йод, теллур), медленно - прочно фиксированные в костях (стронций, плутоний, барий, иттрий, цирконий, ниобий, лантаноиды). Из большого числа радионуклидов наибольшую значимость как источник облучения населения представляют стронций-90 и цезий-137.

Стронций - 90. Период полураспада этого радиоактивного элемента составляет 29 лет. При попадании стронция внутрь его концентрация в крови уже через 15 мин достигает значительной величины, а в целом этот процесс завершается через 5 часов. Стронций избирательно накапливается в основном в костях и облучению подвергаются костная ткань, костный мозг, кроветворная система. Вследствие этого развивается анемия, называемая в народе “малокровием”.

Исследования показали, что радиоактивный стронций может находиться и в костях новорожденных. Через плаценту он проходит в течении всего периода беременности, причем в последний месяц перед рождением в скелете его накапливается столько же, сколько аккумулировалось за все предыдущие восемь месяцев. Биологический период полвыведения стронция из скелета составляет свыше 30 лет. Ускорение выведения из организма стронция является труднейшей задачей. По крайней мере до сих пор не найдено высокоэффективных средств для быстрого выведения этого радиоактивного элемента из организма.

Цезий - 137. После стронция-90 цезий-137 является самым опасным радионуклидом для человека. Он хорошо накапливается растениями, попадает в пищевые продукты и быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Цезий-137 - долгоживущий радионуклид, период его полураспада составляет 30 лет. До 80% цезия откладывается в мышечной ткани. Биологические процессы эффективно влияют на цезий, поэтому в отличие от стронция, биологический период полувыведения цезия у взрослых людей колеблется от 50 до 200 суток, у детей в возрасте 6 - 16 лет от 46 до 57 суток, у новорожденных - 10 суток. Причем около 10% нуклида быстро выводятся из организма, остальная часть - более медленными темпами. Но в любом случае ежегодное его содержание в организме практически определяется поступлением нуклида с рационом в данном году.

Пути поступления радионуклидов в организм

Источники внешнего облучения являются космическое излучение и естественные радионуклиды, содержащиеся в почве, воде и воздухе а также рентгенодиагностические процедуры, цветные телевизоры и полеты на самолетах на больших высотах. Хотя вклад двух последних факторов и невелик.

Уровни облучения населения за счет глобальных выпадений продуктов ядерных взрывов в настоящее время существенно снизилось по сравнению с годами максимальных выпадений в 1963 - 1966 годах. Каково соотношение внешнего и внутреннего облучения? Например, после Чернобыльской аварии в течение первых двух лет внешнее достигало 90% от общей дозы, затем стало преобладать внутреннее облучение, подступившее в 1992 г. к 80%.

Природные радиоактивные элементы содержаться в строительных материалах, особенно в бетонных конструкциях. Плохая вентиляция, особенно в домах с плотно закрывающимися окнами, может увеличить дозу облучения, обусловленную вдыханием радиоактивных аэрозолей за счет распада газа радона, который образуется в свою очередь при естественном распаде радия, содержащегося в почве и строительных материалах. Использование в сельском хозяйстве фосфорных удобрений, содержащих естественные радионуклиды рядов урана и тория, является дополнительным фактором облучения организма человека. Эти радионуклиды накапливаются в почве, затем с пылью и продуктами питания попадают в организм.

Могут выбрасывать в атмосферу радиоактивную золу тепловые электростанции. Облучение зависит то исходного сырья, условий его сгорания, эффективности золоулавливающих систем. Человек может получать некоторую дозу за счет газо-аэрозольных выбросов атомных электростанций и оседания на почву техногенных радионуклидов. Выпадающие на поверхность почвы радионуклиды на протяжении многих лет остаются в ее верхних слоях.

Если почвы бедны такими минеральными компонентами, как кальций, калий, натрий, фосфор, то связываются благоприятные условия для миграции радионуклидов в самих почвах и по цепи почва - растение. В первую очередь это относится к дерново-подзолистым и песчано-суглинистым почвам. Так, например, лишайники в тундре на почвах, бедных минеральными компонентами, захватывают цезий-137 в 200 - 400 раз больше, чем травы. Это обстоятельство способствует накоплению в организме северных оленей повышенного количества радионуклидов. В черноземных почвах подвижность радионуклидов крайне затруднена.

Аккумулятором радионуклидов является лес, особенно хвойный, который содержит в 5 - 7 раз больше радионуклидов, чем другие природные ценозы. При пожарах сконцентрированные в лесной подстилке, коре древесине радионуклиды поднимаются с дымовыми частицами в воздух и попадают в тропосферу и даже стратосферу. Радиоактивному облучению, таким образом, подвергается население на значительных территориях.

А пожары в Свердловской, Челябинской, Тюменской и Курганской областях только в 1989 г. дали 23% всех лесных пожаров бывшего СССР. Мало радиоактивных веществ поступает в рацион с пищевыми продуктами морского происхождения, так как из-за высокой минерализации морской воды продукты моря очень слабо загрязнены стронцием и цезием. Свободны от загрязнения радионуклидами глобальных выпадений артезианские и многие грунтовые воды благодаря изоляции от поверхности земли.

А вот воды подземных водоемов, талые, дождевые воды могут служить источником поступления некоторых радионуклидов в организм человека. Исследования показали, что с вдыхаемым атмосферным воздухом человек может получать 1 - 2% радионуклидов от их общего количества, поступающих с пищей и водой.

Хлебопродукты являются ведущим поставщиком радионуклидов в организм - от одной трети до половины их общего поступления. На втором месте по значимости стоит молоко, на третьем - картофель, овощи и фрукты, затем мясо и рыба. Например, накопление радионуклидов у рыб разных пород даже в одном и том же водоеме может различаться в 2 - 3 раза.

Для хищных рыб (щука, окунь и др. ) характерны минимальные показатели и накопления стронция-90 и максимальные цезия-137. Растительноядные рыбы (карп, карась и др. ) наоборот накапливают стронция больше, а цезия в несколько раз меньше, чем хищники. Наибольшие уровни накопления радионуклидов характерны для пресноводных рыб северных районов нашей страны, где воды поверхностных водоемов, особенно озер, слабоминерализованы.

На накопление радионуклидов в тканях рыб влияет тепловое загрязнение водоемов. Размещение рыбохозяйственных комплексов у мест удаления тепловых вод теплоэлектростанций и особенно АЭС способствует также более интенсивному усвоению и накоплению в тканях рыб находящихся в воде радионуклидов. Согласно данным, полученным в условиях лабораторных экспериментов, установлено, что уровни накопления цезия-137 в тканях карпа, обитавшего в воде с температурой 250С, вдвое выше, чем при обитании этой рыбы в воде с температурой 12 - 150С.

Продукты, выводящие радионаклуиды

Кальций способствует выведению стронция из организма. Скорлупа куриных яиц. Венгерский врач Кромпхер с группой медиков и биологов в результате 10 - летних исследований установил, что яичная скорлупа - прекрасное выводящее средство радионуклидов, препятствует накоплению в костном мозге ядер стронция-90.

Применяемые медициной препараты - хлористый кальций, гипс, мел - плохо усваиваются организмом. Яичная же скорлупа - идеальный источник кальция, который легко усваивается организмом. Скорлупу употребляют от 2 до 6 г. в день. Яйца предварительно моются теплой водой с мылом, хорошо ополаскиваются.

В большинстве случаев скорлупа не требует специальной стерилизации. Для маленьких детей необходимо на 5 минут помещать ее в кипящую воду. Скорлупа от яиц, сваренных вкрутую, чуть менее активна, но зато полностью готова к использованию, пройдя стерилизацию в процессе варки.

Растирать в порошок лучше в ступке: замечено, что при использовании кофемолки препарат получается менее активный. Прием с утренней едой - творогом или кашей. Кроме того в скорлупе содержатся 27 микро элементов, она препятствует таким заболеваниям как искривление позвоночника, хрупкость костей, подверженность простудам. Введение в пищу измельченной скорлупы куриных яиц показало ее высокую терапевтическую активность и отсутствие каких-либо побочных действий. Этого нельзя сказать о скорлупе утиных яиц, они для подобного применения не пригодны.

В то же время на территориях, сильно загрязненных радиоактивными веществами, в скорлупе может накапливаться стронций. А при варке яиц даже переходить в белок.

Перепелиные яйца. Российские и белорусские специалисты обнаружили, что перепелиные яйца - эффективное средство при лечении малых доз радиоактивного облучения. У детей из зоны Чернобыльской аварии, испытывали на себе “перепелиное” лечение (в Витебском санатории “Луки” ) прекратились головокружения, не стало болей в сердце, улучшился аппетит, исчезли недомогания, усталость, повысилось содержание гемоглобина в крови. Причем выздоровление шло быстрее, чем у тех, кого лечили таблетками и уколами.

Целебные свойства перепелиных яиц объясняются тем, считают исследователи, что в них очень много витаминов, аминокислот и других веществ, обладающих профилактическим радиозащитным действием.

Хлеб. В числе факторов способных снижать усвоение стронция, входит потребление хлеба из темных сортов муки, содержащей фитин, который способен связывать этот радиоактивный элемент и препятствовать всасывания его в кишечник. Следует заметить, что фитин одновременно связывает и кальций, снижая его содержание в организме

Влияние кулинарной обработки на содержание радионуклидов в готовых блюдах

За счет механической обработки сырых продуктов (мытье, чистка) можно устранить значительное количество содержащихся в них цезия и стронция. Опыты показали, что таким путем удается удалить радионуклиды из моркови, томатов, шпината на 20 - 22%, картофеля, свеклы 30 - 40% , бобов 62%. У моркови, свеклы, репы и других корнеплодов рекомендуется срезать на 1 - 1,5 см верхнюю часть головки. В этой части плода содержится до 80% всех радиоактивных и других токсичных веществ (свинец, кадмий, ртуть ). У капусты целесообразно удалять хотя бы верхний слой листьев и не использовать в пищу кочерыжку. Любой отваренный продукт теряет при варке до половины радионуклидов (в пресной воде до 30%, соленой до 50% ). Жарить подозрительные мясо и рыбу не стоит. Хрустящая корочка не “выпустит” из продукта вредные вещества.

Мясо и рыбу, другие продукты (если можно ) вымочите приготовлением в воде с наибольшим количеством уксуса. Бульон после варки мяса лучше вылить. Но если нужен именно бульон, залейте мясо холодной водой, поварите минут 10, слейте воду. Налейте свежей воды и доварите бульон до готовности. Этот пример обеспечивает двукратное снижение радиоактивных веществ.

Для уменьшения радиоактивных элементов рекомендуется измельчать мясо и выдерживать в воде в течение нескольких часов. Без особой необходимость этого совета придерживаться не следует, так как при вымачивании теряется до 30% питательной ценности мяса.

При вымачивании грибов цезий уменьшается на 30%, при отваривании - на 90%. А стронций остается практически на том же уровне. При переработке молока в масло переходит лишь около 1% стронция-90. Молоко, загрязненное цезием-137 и другими короткоживущими нуклидами, легко обезвредить, превратив его в нескоропортящиеся продукты (сгущенное и порошкообразное молоко, сыр, масло) и подвергнув их соответствующей выдержке. Практически отсутствуют радиоактивные элементы в крахмале, сахаре, рафинированном растительном масле.

При составлении пищевого рациона следует знать, что существуют растения и плоды, не накапливающие радиоактивные элементы. К их числу относится топинамбур. Директор НИИ полеводства и садоводства Российской Академии наук Н. Болтасов выращивал топинамбур на почве, загрязненной атомными отходами. И ни в клубнях, ни в зеленой массе радионуклидов не обнаружилось. Топинамбур употребляется как в сыром, так и жареном, тушеном, печеном, соленом и сушеном видах.

В то же время в отдельных случаях в результате обработки в пищу может поступить более загрязненный продукт, чем первоначальный. Например, концентрирование стронция-90 может происходить при изготовлении отрубей из зерна, производстве некоторых видов сыра, приготовлении ухи, когда часть радионуклидов, содержащихся в костях, плавниках и чешуе, переходит в бульон. Может также увеличиваться поступление стронция-90 из рыбы при ее консервировании за счет обработки высокой температурой под давлением, в результате которой обычно несъедобные части (кости) размягчаются и превращаются в съедобные.

Вещества и механизмы противорадивционной защиты

Некоторые пищевые вещества обладают профилактическими радиозащитным действием или способностью связывать и выводить из организма радионуклиды. К ним относятся полисахариды (пектин, декстрин), фенильные и фитиновые соединения, галлаты, серотанин, этиловый спирт, некоторые жирные кислоты,микроэлементы, витамины, ферменты, гормоны. Радиоустойчивость организмов повышают некоторые антибиотики (биомицин, стрептоцин), наркотики (нембутал, барбамил). Пектиновые вещества (прпектин, пектин, пектиновая кислота).

Пектин - студенистое вещество, которое хорошо заметно в варенье или желе, приготовленных из плодов. В процессе усвоения пищи пектин превращается в полигалактуроновую кислоту, которая соединяется с радионуклидами и токсичными тяжелыми металлами. Образуются нерастворимые соли, не всасывающиеся через слизистую желудочно - кишечного тракта и выделяющиеся из организма вещества с калом.

Кроме того низкомолекулярные фракции пектина проникают в кровь, образуют с радионуклидами комплексы и затем удаляются с мочой. Пектиносодержащиевещества обладают высокой способностью в течение 1 - 3 часов связывать стронций, цезий, цирконий, рутений, иттрий, ионы свинца, лантана ниобия и эвакуировать из организма до половины этих элементов. Кроме пектина радиозащитным действием обладают и другие полисахариды типа декстрина, а также липополисахариды, находящиеся в листьях винограда и чая.

Витамины. К очень важным радиозащитным соединениям относятся так называемые “витамины противодействия”. В первую очередь это относится к витаминам группы В и С. Хотя по мнению специалистов одна аскорбиновая кислота не обладает защитным действием, но она усиливает действие витаминов В и Р.

В то время как радиоактивные элементы приводят к разрушению стенок кровеносных сосудов, совместное действие витаминов Р и С восстанавливает их нормальную эластичность и проницаемость. Радионуклиды разрушают кровь, снижают количество эритроцитов и активность лейкоцитов, а витамины В1, В3, В6, В12 улучшают регенерацию кроветворения, ускорение восстановления эритроцитов и лейкоцитов. Если излучение снижает свертываемость крови, то витамины Р и К1 нормализуют протромбиновый индекс.

Несколько повышает устойчивость организма к развитию лучевой болезни парааминобензойная кислота, улучшает показатели крови, способствует восстановлению веса биотин (витамин Н).

Фенольные соединения растений ученые определяют как наиболее перспективные источники потенциально активных противолучевых средств. Фенольные соединения - это биологически активные вещества лечебно - профилактического действия, необходимые для поддержания жизни и сохранения здоровья.

Они повышают прочность кровеносных сосудов, регулируют работу желез внутренней секреции. Например, хорошо лечит местные лучевые повреждения кожи прополис (пчелиный клей), что главным образом связано с его фенольными компонентами. Из многочисленного ряда фенольных веществ наибольший интерес вызывают флавоноиды, способствующие удалению радиоактивных элементов из организма.

Источниками флаваноидов являются мандарины, черноплодная рябина, облепиха, боярышник, пустырник, бессмертник, салодка. Этиловый спирт. Обладает выраженным профилактическим радиозащитным действием на разнообразные организмы: человека, животных, бактерий.

При введении в питательную смесь этилового спирта выживаемость бактерий повышается на 11 - 18%, спирт защищает от гибели почти всех мышей, облученных рентгеновскими лучами в дозе 600 рентген. Радиоактивные элементы, попадающие в организм, вызывают возникновение свободных радикалов - частиц, обладающих высоким повреждающим действием на живую клетку. При больших дозах происходят серьезнейшие повреждения тканей, а малые могут вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его более отдаленных потомков.

Практическая часть

Исследования естественного радиационного фона

Цель:исследовать радиационный фон в школе, жилой квартире, отдельных объектах города и области.

Задачи:

Изучить специальную литературу о воздействии радиации на организм человека;

Выявить отношение учащихся к проблеме радиационного загрязнения;

Провести измерение радиационного фона в школе, жилой квартире, отдельных районов города и области

Объект экологического исследования:школа, жилая квартира, отдельные районы города и области

Предмет исследования -уровень радиоактивного излучения.

Методы исследования:анализ информации из научной литературы,измерение.

Этапы моей деятельности:

Изучение специальной литературы с целью выяснения факторов влияющих на радиоактивное загрязнение

Определение мест и источников для проведения экспериментов.

Проведение исследования радиоактивного загрязнения.

Обработка результатов теоретической и исследовательской работы.

Формулирование выводов.

Исследование естественного радиационного фона

2.1 Краткие сведения о радиации

Прогресс подарил человечеству не только преимущества и сделал нашу жизнь более комфортной, но и подверг всех нас дополнительным рискам и угрозам. Приходя домой, мы почти всегда, не раздумывая, предполагаем, что вредные экологические воздействия остались за порогом нашей квартиры, ведь « Наш дом - наша крепость». В наших домах тепло и уютно. Но почемуиногда некомфортно?

К внешним неблагоприятным воздействиям могут добавиться и воздействия домашние. Их коварство в том, что невидимые, неслышимые и неосязаемые они могут вызывать головную боль, недомогание, раздражительность. Мы можем только наблюдать последствия воздействий, не осознавая их происхождения. А источники наших бед у нас под боком, в собственном доме.

Источники загрязнения внутренней среды жилища разнообразны. Взять хотя бы фактор радиационного излучения. И, хотя мы не видим радиацию, она негативно может воздействовать на наш организм.Ионизирующим считается любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков.

Виды излучений:

электромагнитные (фотонные) излучения: гамма-излучение, рентгеновское;

корпускулярные излучения - состоящие из частиц (протонов, нейтронов, альфа-частиц и др.).

Естественный радиационный фон - доза излучения, создаваемая космическими лучами и излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека. Радиоактивный фон присутствует везде и всегда - где-то его уровень больше обычной нормы, где-то меньше.

Человеческий организм не способен с помощью своих органов чувств воспринимать наличие радиоактивных веществ и их излучения, поэтому необходимы специальные измерительные приборы - дозиметрическая и радиометрическая аппаратура.

В данной работе основной единицей измерения является мкЗв/час и мкР/ч. Безопасным считается уровень радиации до величины, приблизительно 0.5мкЗв/час (до 50 мкР/ч). До 0.2 мкЗв/час (соответствует значениям до 20 мкР/ч) - это наиболее безопасный уровень внешнего облучения тела человека, когда "радиационный фон в норме".

Верхний предел допустимой мощности дозы - примерно 0.5 мкЗв/час (50 мкР/ч). Поглощенная доза облучения накапливается в организме, и за всю жизнь, сумма недолжна превышать 100-700 мЗв (для жителей высокогорий и районов с повышенной естественной радиактивностью почв, подземных вод и горных пород - привычные им дозы будут находиться в верхнем пределе допустимых значений).

2.2 Вводное анкетирование учащихся

Прежде чем приступить к исследованиям мы провели анкетирование среди обучающихся нашей школы с целью выяснения, отношения к проблеме радиационного загрязнения планеты. Анкетирование проходило в двух возрастных категориях.

Результаты анкетирования учащихся (Приложение I)

ходе анкетирования мы выяснили, что большинство семиклассников и восьмиклассников считают, что радиация есть выброс опасных хим. веществ, которые вредно влияют на организм человека, вызывают различные заболевания, мутации и смерть. Источник радиации: АЭС, ядерные взрывы, солнечное излучение, а так же электроприборы и сотовые телефоны. Лучшее средство защиты, по мнению ребят, спец.одежда, противогаз и укрытие в бункере. Почти все учащиеся слышали о радиации по телевидению, интернету и из компьютерных игр, а так же слухи, лишь некоторым рассказали родители и прочли книги. Среди них нет равнодушных к этой проблеме, они хотели бы узнать о радиации все, особенно влияние ее на человеческий организм.

Анкетирование среди девятиклассников показало, что они владеют более правильной информацией о радиации, т. к. на уроках физики и ОБЖ, неоднократноизучались вопросы по данной теме. Многие учащиеся 9 классов, знают, что радиация - это опасное ионное излучение, оказывающее негативное влияние на организм человека. Так же знакомы с источниками радиации и средствами защиты. Хотели бы больше узнать о способах защиты и о последствиях облучения.

результате анкетирования среди учащихся 10 – 11 классов мы выяснили, что ребята не равнодушны к проблеме радиации, и считают ее очень актуальной в современном обществе, многих интересует уровень радиации в нашем регионе.

Половина учащихся осведомлены о радиации достаточно хорошо, но почти все заинтересованы в увеличении знаний по данному вопросу. Почти все боятся радиации и заинтересованы в личной безопасности.

2.3 Дозиметр

Для исследования радиационного фона использовался персональный дозиметр СОЭКС-01М. Это высокочувствительный дозиметр, удобный для проведения радиационных обследований.

Исследование естественного радиационного фона в школе

Мы исследовали уровень радиационного фона в учебных кабинетах, а также вокруг здания школы. В каждой точке делал 6 замеров во статистической погрешностью 15% (для точного измерения). При этом температура и влажность соответствовала нормам,указанным в инструкции дозиметра.

Уровень естественного радиационного фона вокруг школы и в учебныхкабинетах (Приложение III)

Наши исследования показали – естественный радиационный фон в школе везде меньше ППД (меньше 30 мкр/ч)немного выше, чем средние данные по зданию школы, в гардеробе. Возможно, причиной тому является скопление канализационных систем. Кроме того, фон на автобусной остановке немного больше, чем естественный радиационный фон, принятый за норму (на 2 мкр/час). Вероятно данный факт связан с покрытием дороги и бордюрочными камнями.

2.5 Исследование естественного радиационного фона в жилой квартире

Мы провели исследованиежилой квартиры на предмет радиации. Замеряли уровень радиации в нескольких точках. В каждой точке делали несколько замеров во статистической погрешностью 15% (для точного измерения). При этом температура и влажность соответствовала нормам, указанным в инструкции дозиметра.

Замеры занесли в таблицу.(Приложение IV)

На основании сделанных замеров можно наблюдать, что в помещении уровень радиации поднимается в обеденный период, т.к. к этому времени солнечная активность повышается, работает большинство электроприборов, и в замкнутом пространстве, в непроветриваемом помещении радиационный фон возрастает. Во дворе дома уровень радиации оставался постоянным. На открытой площадке, вблизи дома, уровень радиации снизился в середине дня, т. к., в это время усилился ветер, а в утренние и вечерние часы было безветренно. Интересным оказался тот факт, что в гостиной, где находится несколько цветов в глиняных горшках, уровень радиации изменяется. В месте, где стояли цветы, уровень радиации значительно повышался. Предполагаем, что данный эффект связан с глиной, из которой изготовлены горшки.

Мы исследовали уровень радиации в закрытом жилом помещении в зимний период. По результатам замеров видно, что в закрытом помещении, уровень радиации к вечеру повышается. В утренние часы, особенно после проветривания, он ниже.

2.6 Уровень радиационного фона в разных районах города и области

Мы измеряли уровень радиации в одних и тех же местах в различное время года и в разных погодных условиях. В ходе мониторинга выяснили, что естественный радиационный фон везде меньше ППД (меньше 30 мкр/ч). Выше фона, принятого за норму (15 мкр/час) – около памятника Маршалу Жукову (так как материал облицовки туф и мрамор), стены Кремля (красный кирпич), мемориальный комплекс «Вечный огонь». Низкий фон на открытых пространствах и у водоемов (Нижневолжская набережная).

Проанализировав результаты замеров, мы установили, что уровень радиации ниже в холодную ветреную погоду и на больших открытых пространствах. Практически не меняется в течении сезона радиация у объектов из мрамора и туфа, а так же где залежи глины. Уровень радиации выше в период солнечной активности. Мы померили уровень радиации, в день солнечных бурь, уровень радиации был без изменений, но через 1-2 дня он повысился на всей территории, вблизи всей объектах на 1-3 мкр/час

Исследование естественного радиационного фона разместиливПриложенииV

Заключение

Уровень радиации в городе и его окрестностях, а так же в квартире и школе, не превышает предельно допустимую концентрацию. Он меняется в зависимости от места и времени измерений.

Низкий уровень радиации на открытых пространствах, в ветреную погоду, у водоемов, вдали от естественных источников. Выше нормы в замкнутых пространствах, в безветренную погоду, вблизи строений из мрамора, туфа и гранита, а так же в период солнечной активности.

При изучении общественного мнения селян мы выяснили, что нет равнодушных к проблеме радиации, многие считают ее очень актуальной в современном обществе,многих интересует уровень радиации в нашем регионе. Почти все заинтересованы в увеличении знаний по данному вопросу, большинство боятся радиации и заинтересованы в личной безопасности.

Провели просветительскую работу среди населения, особенно среди подростков во избежание паники в чрезвычайных ситуациях. Составили памятку для населения«Радиационная опасность: как правильно себя вести». (ПриложениеVI)Результаты исследования применяются на уроках физики в 9 и 11 классах при изучении темы: «Радиоактивность».

Рекомендации и предложения: 1. Регулярно проветривать помещение. 2. При употреблении в пищу - мыть и чистить сырые продукты (позволяет устранить значительное количество содержащихся в них цезия и стронция). 3. Употреблять полисахариды (пектин) и жирные кислоты, кальций, темные сорта хлеба. 4. Закаливать организм (способствует сопротивлению организма радиоактивному облучению). 5. Не сжигать мусор 6. Использовать в строительстве экологически чистые материалы.

Приложение I

Анкета для учащихся 7 – 9 классов

Что такое радиация?

Какое влияние оказывает радиация на организм человека?

Какие источники радиации вы знаете?

Способы и средства защиты от радиации?

Из каких источников вы получили сведения о радиации?

Что бы вы хотели о радиации?

Анкета для учащихся 10 –11 классов

Много ли вы знаете о радиации?

а) даб) нетв) мне это неинтересно

Заинтересованы ли вы в увеличении знаний по теме радиация?

а) даб) нет

Что именно вы бы хотели узнать по данной теме?

Ваше отношение к радиации?

а) положительное б) отрицательное в) нейтральное

Боитесь ли вы радиации?

а) даб) нет

Если на предыдущий вопрос вы ответили положительно, то укажите причины вашей боязни?

Считаете ли вы, что большинство онкологических заболеваний и генетических изменений связаны с радиацией?

а) даб) нет

Ваше отношение к людям, имеющих контакт с радиацией?

а) опасаюсь б) нейтральное в) отношусь с пониманием и не испытываю никаких негативных эмоций

Как вы думаете можно ли получить дозу радиоактивного излучения, живя вблизи исследовательских центров по изучению радиации?

а) даб) нет

Как вы считаете можно ли получить дозу радиоактивного излучения, работая врентгенологическом кабинете?

а) даб) нет

Приложение II

Приложение III

Уровень естественного радиационного фона вокруг школы

Уровень естественного радиационного фона в учебных кабинетах

Приложение IV

Уровень радиации в жилой квартире

ПриложениеV

Уровень естественного радиационного фона в разных районах города и области

ПриложениеVI

Памятка «Радиационная опасность: как правильно себя вести»

Как действовать на радиоактивно загрязненной местности

Для предупреждения или ослабления воздействия на организм радиоактивных веществ:

выходите из помещения только в случае необходимости и на короткое время, используя при этом респиратор, плащ, резиновые сапоги и перчатки;

на открытой местности не раздевайтесь, не садитесь на землю и не курите, исключите купание в открытых водоемах и сбор лесных ягод, грибов;

территорию возле дома периодически увлажняйте, а в помещении ежедневно проводите тщательную влажную уборку с применением моющих средств;

перед входом в помещение вымойте обувь, вытряхните и почистите влажной щеткой верхнюю одежду;

воду употребляйте только из проверенных источников, а продукты питания — приобретенные в магазинах;

тщательно мойте перед едой руки и полощите рот 0,5%-м раствором питьевой соды.

Первая помощь (неотложные действия). Необходимо:

— укрыть(ся) от воздействия ионизирующего излучения;

— принять радиопротектор и стабильный йод (при аварии на АЭС);

— обратиться немедленно в лечебно-профилактическое учреждение данного объекта или близ расположенного;

— провести дезактивацию — помывку под душем горячей водой с мылом и щеткой.

При наличии механической травмы, термического ожога дополнительно следует:

— рану промыть струёй воды с дезинфицирующим средством;

— рану обработать раствором перекиси водорода с целью удаления радионуклидов;

— на раневую поверхность наложить асептическую повязку;

— ввести (дать) обезболивающее средство;

— при переломе произвести иммобилизацию путем наложения шины

ПриложениеVII

Используемая литература

1. Бадев В.В., Егоров Ю.А., С.В. Казаков «Охрана окружающей среды при эксплуатации АЭС», Москва, Энергоатомиздат, 1990 г.

2. Ефимова Н. Ядерная безопасность: у кого искать защиты? / «Экономика и время», №11 от 20 марта 1999.

3. ИзраэльЮ.А.«Проблемы всестороннего анализа окружающей среды и принципы комплексного мониторинга» Ленинград, 1988 г.

4. Никитин Д., Новиков Ю. «Окружающая среда и человек», 1986 г.

5. Ольсевич О.Я., Гудков А.А. Критика экологической критики. — М.: Мысль, 1990. — 213с.

6. Ядерная и термоядерная энергетика будущего/ Под ред. Чуянова В.А. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 192с.

7. Ядерный след/ Губарев В.С., Камиока И., Лаговский И.К. и др.; сост. Малкин Г. — М.: ИздАТ, 1992. — 256с.

8. Акатов А.А., Коряковский Ю.С., Ядерная энергия на службе человечества., Москва, 2009г.

9. Акатов А.А., Коряковский Ю.С., Интересные факты об атоме и радиации., Москва, 2009г.

http://www.rosatom.ru/about-nuclear-industry/safety-russian-npp/

http://www.radiation.ru -сайт Лаборатории радиационного контроля МИФИ

http://www.kakras.ru/doc/dosimeter-radiometer.html#dosimeter-radiometer статьи«Азырадиации», «Дозиметры и радиометры»

http://fb.ru/article/265944/nijegorodskaya-aes-opisanie-sroki-stroitelstva-interesnyie-faktyi-i-otzyivyi

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/255469-radiacija-na-sluzhbe-chelovechestva-mify-i-re