Городской округ электросталь Московская область

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Гимназия №17»


Реферат

«Экология и здоровье населения на территориях расположения предприятий атомной отрасли»
Авторы:

Учащиеся 10Б класса

Залесская Ольга

Аракелян Лилит

Консультант:

учитель физики

Волынчик Мария Петровна

г. о. Электросталь

2012

Введение

Для того что бы разобраться в затронутой теме, мы должны иметь определённое представление о ядерной энергетике, ведь сейчас данная отрасль играет огромную роль в жизни общества.

Ядерная энергетика (Атомная энергетика) — это отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии.

Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядерурана-235 или плутония. Ядра делятся при попадании в них нейтрона, при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло.

Хотя в любой области энергетики первичным источником является ядерная энергия (например, энергия солнечных ядерных реакций в гидроэлектростанциях и электростанциях, работающих на органическом топливе, энергия радиоактивного распада в геотермальных электростанциях), к ядерной энергетике относится лишь использование управляемых реакций в ядерных реакторах.

Ядерная энергия производится в атомных электрических станциях, используется на атомных ледоколах, атомных подводных лодках; США осуществляют программу по созданию ядерного двигателя для космических кораблей, кроме того, предпринимались попытки создать ядерный двигатель для самолётов и «атомных» танков.

Плюсы и минусы атомной энергетики

Основными преимуществами атомной энергетики являются высокая конечная рентабельность и отсутствие выбросов в атмосферу продуктов сгорания (с этой точки зрения она может рассматриваться как экологически чистая), основными недостатками потенциальная опасность радиоактивного заражения окружающей среды продуктами деления ядерного топлива при аварии (типа Чернобыльской или на американской станции Тримайл Айленд) и проблема переработки использованного ядерного топлива.

Теперь мы имеем определенное представление о ядерной энергетике и его плюсах и минусах. Но задача этого проекта состоит в другом направлении. Мы должны понять, влияет ли атомная энергетика на экологию и здоровье населения, обитающих на территории их расположения. Для начала мы должны внести ясность и признаться самим себе: «воздействие АЭС на биосферу волнует нас из чисто эгоистических соображений». Ведь радиация оказывает не сильно влияние на живые компоненты окружающей среды. К примеру, чернобыльская авария привела к гибели всего 560гектаров леса, когда Норильский горно-металлургический комбинат, работая без аварий в штатном режиме, уничтожил 600000 гектаров леса. Также, если проанализировать пути миграции радиоактивных изотопов в окружающей среде, то придем к выводу что, мы заботимся в первую очередь не о рыбах и птицах, не о рощах и безвинно загубленных бактериях, а о своей безопасности. Именно с этой точки зрения следует оценивать влияние АЭС на природу.

Теперь сравним воздействие АЭС и иных электростанций на окружающую среду.

1. 
   Газообразные выбросы
   

Самым неприятным аспектом эксплуатации АЭС считается радиационный фактор, но радиационное воздействие АЭС на окружающую среду и население гораздо меньше по сравнению с электростанциями на нефти, угле и мазуте. Ведь полезные ископаемые содержат определенное количество природных радиоактивных изотопов. При сжигании часть радионуклидов «вылетает в трубу» и с воздухом попадает в организм человека. Однако большая доля естественной радиоактивности остается в золе (зола оказывается в 10 раз радиоактивнее исходного топлива). А что же АЭС? Работа энергетического реактора основана на цепной реакции деления ядер урана. Если тепловыделяющие элементы не герметичны, продукты деления могут попасть в воду, часть их - в пар. Затем пар конденсируется, превращаясь в воду. А некоторое количество остается в газовой фазе. Но радиоактивные продукты не могут беспрепятственно улетучиться в атмосферу, т.к. на каждый АЭС есть эффективная система газоочистки. Поэтому дозы обучения населения могут быть во много десятков (40-100) раз ниже, чем на угольной станции аналогичной мощности.

Основной вред, который наносят биосфере станции на угле, не имеет никакого отношения к радиации.

Электростанции при сгорании органического топлива образуется углекислый газ - СО_2, что приводит к парниковому эффекту и иным пагубным последствиям. Так же выбросы различных токсических соединений влияют на экосистему. От загрязнения атмосферы умирает 3млн человека в год, то есть мы имеем дело с тысячами ежегодных Чернобылей! Другая группа вредных компонентов присущие топливу тяжелые металлы, с канцерогенностью которого мы давно смирились.

2. 
   Твердые и жидкие отходы.
   

Всем известно, что при экпуатации атомной электростанции образуются твердые и жидкие отходы. Очевидный минус отходов их радиоактивность. Но есть и плюс: все РАО (радиоактивные отходы) изолированы от окружающей среды и находятся на тщательно охраняемой территории. Основной принцип обращения с РАО – концентрирование (переведение всех жидких отходов в твердую форму) и изоляция. Вообще атомная энергетика – единственный сектор отечественной энергетики, который принимает полную ответственность за свои отходы. Достоинство РАО состоит в том, что они распадаются, то есть исходящая от них опасность снижается со временем. Но существуют и высокоактивные отходы (3% от их общего количества), которые контролируются особенно часто.

Отходы ТЭС (зола) сбрасывается на площадку под открытым небом. Атмосферная вода, приникая в золу, вымывает соединения тяжелых металлов, которые попадут в почву и грунтовые воды. Так же зола - источник пыли, негативно воздействующая на легочную ткань.

3. 
   Отработавшее ядерное топливо (ядерная зола).
   

Традиционная ошибка состоит в том, что ОЯТ называют радиоактивными отходами. Но РАО - материалы, не подлежащие дальнейшему использованию. Однако топливо современных реакторов имеет более высокую степень обогащения, по этому, даже отслужив в реакторе полый срок, она остается ценным продуктом.

1. 
   В таком ОЯТ остается достаточное количество делящегося материала - урана 235
   
2. 
   Во время облучения в реакторе в топливе образуется ценный материал – плутоний 239.
   

В массе топлива накапливается большое количество радионуклидов, которые после очистки используется в космической промышленности, медицине и в других сферах.

Поэтому ОЯТ ≠ РАО.

Действительно, РАО опаснее по сравнению с угольной золой но они помещены в специальные емкости и находятся под охраной, а не слишком вредные отходы поступают в окружающую среду.

4. 
   Тепловое воздействие
   

Все работающие ядерные энергоблоки представляют собой установки конденсационного типа, в итоге чего повышается температура воды в прилегающем водоеме. Последствия - цветение воды снижение растворимости газов, размножение нежелательной микрофлоры. Это воздействие можно уменьшить, устанавливая градирни (устройства для конденсации пара, позволяющее значительно уменьшить тепловое загрязнение природных водоемов).

Отметим, что любя станция конденсационного типа сбрасывает тепло в окружающую среду.

Вывод: Атомная энергетика является на сегодняшний день лучшим видом получения энергии. Экономичность, большая мощность, экологичность при правильном использовании.

Атомные станции по сравнению с традиционными тепловыми электростанциями обладают преимуществом в расходах на топливо, что особо ярко проявляется в тех регионах, где имеются трудности в обеспечении топливно-энергетическими ресурсами, а также устойчивой тенденцией роста затрат на добычу органического топлива.

  Атомным станциям не свойственны также загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с CO 2 , NO х , SO х , сбросными водами, содержащими нефтепродукты.

Теперь проанализируем некоторые альтернативные источники энергии.

Начнем с солнечной энергетики. Для перерабатывания солнечной энергии в электрическую используют фотопреобразователи, но КПД этих устройств 15-20%. В пасмурную погоду или ночью возникает потребность в емких аккумуляторных батареях. С ветряной энергетикой ситуация аналогичная.

Складывается следующая картина:

1. 
   Что бы заменить АЭС и ТЭС пришлось бы выделить значительные (в 60 раз больше) площади подветренные и солнечные электростанции.
   
2. 
   Для установки ветрагенераторов и солнечных батарей потребуется конструкционные, мощные заводы для их производства.
   
3. 
   Для бесперебойного энергоснабжения потребуется много аккумуляторов, то есть токсичные для экосистемы материалы.
   
4. 
   Технология производства материалов для этих электростанций не является экологически чистой.
   

Если все это взвесить, возобновляемые источники энергии резко потеряют привлекательный «зеленый цвет».

Вывод: что же получается? Все альтернативные источники энергии не возобновляемы (уголь, нефть, газ) а замены на сегодняшний день нет. Поэтому, давайте посмотрим на атомные станции как на единственную реальную возможность обеспечить растущие энергетические потребности человека при условии сохранения биоразнообразия и необходимого качества окружающей среды.

Радиационная безопасность.

История использования атомной энергии насчитывает более 50 лет. Атомная промышленность и техника стали важным фактором прогресса, практическим воплощением мощи человеческого разума. Но, как и любая другая, эта отрасль породила отходы своей деятельности. Обращение с радиоактивными отходами (РАО) новая глобальная проблема, вставшая перед человечеством.

Подмосковье самый насыщенный радиацией регион России. С мощными источниками ионизирующих излучений в области работает свыше 400 предприятий, в разных организациях используется почти 40 тыс. радионуклидных пожароизвещающих датчиков. К тому же в самой столице более 1500 предприятий и учреждений использует ядерные установки различного назначения, радиационно-опасные вещества и изделия из них. В 30 лабораториях ведутся работы с открытыми радиоактивными веществами. В Московской области действуют восемь предприятий и организаций, в состав которых входят особо радиационно-опасные и ядерно-опасные производства и объекты. В г. Москве зарегистрировано 19 особо радиационно-опасных и ядерно-опасных предприятий и организаций. Некоторые из них свои опасные производства разместили в Московской области. Например, основная радиационная база "Изотоп" расположена в п. Старая Купавна. Через эту базу осуществляются поставки источников ионизирующих излучений и радиоизотопных приборов в 30 субъектах Российской Федерации; на 24 км Ленинградского шоссе находится база Научно-исследовательского испытательного центра радиационной безопасности космических объектов, на которой имеется реактор СВВ мощностью 500 кВт.

Всего на территории Московской области выявлено более 200 аномальных участков радиоактивного загрязнения.

Серьезную проблему представляют крупные радиоактивные захоронения. Более 30 лет назад на заводе "Мосрентген" захоронен аварийный производственный участок вместе с источниками радиационных излучений. Захоронение закрыто экраном, но не оборудовано в инженерном отношении. Много лет создавалось "дикое" радиационное захоронение рядом с озером Солнечное (г. Раменское) прямо на свалке твердых бытовых отходов, вблизи зоны отдыха. Другая несанкционированная свалка радиоактивных отходов находится в Жостовском карьере в 500 м от Пироговского водохранилища и в полутора километрах от канала им. Москвы. И хотя высокой активностью оно не выделяется, захоронение представляет потенциальную опасность для грунтовых вод, поступающих в систему подмосковных водохранилищ.

Вызывает озабоченность полигон "Щербинка", внутри которого расположен спецучасток радиоактивных отходов подольского завода (ПМХЗ).

Самый крупный полигон захоронения радиоактивных отходов находится в Сергиево-Посадском районе и принадлежит Московскому НПО "Радон".

Место для полигона, расположенного в 25 км от Загорска (ныне Сергиев Посад) было выбрано с точным расчетом. Специальные геологические изыскания показали, что именно здесь, на отрогах Клинско-Дмитровской гряды, находится уникальный участок для захоронения РАО. Горные породы, залегающие здесь, обладают высокими сорбционными свойствами, а первый водоносный горизонт расположен на глубине 70 м. Это означает, что загрязнение подземных вод невозможно при любой гипотетической аварии.

Московское научно-производственное объединение "Радон" осуществляет научно-методическое руководство деятельностью всех одноименных региональных предприятий. В состав этого уникального научно-промышленного центра по локализации РАО входят несколько крупных подразделений по транспортировке, переработке, захоронению отходов, экологическому мониторингу и восстановлению окружающей среды. "Радон" один из признанных лидеров в своей области не только в России, но и в мире разрабатывает общие принципы и практические модели укрепления экологической безопасности крупных городов. Ему принадлежит программа развития межрегиональной системы обезвреживания РАО.

МосНПО "Радон" осуществляет вывоз и обезвреживание радиоактивных отходов из центрального региона Российской Федерации, количество которых составляет около 80% отходов этого класса в стране. От каждой из областей до Загорского филиала МосНПО "Радон" пролегают специально разработанные маршруты для специального автотранспорта. Таким образом, выполняется программа обеспечения радиационной безопасности для Центральной России.

По данным МосНПО "Радон" суммарная активность перерабатываемых и захораниваемых в могильниках Загорского филиала составляет 100-200 тыс. Кюри ежегодно, из которых 43% приходятся на Московскую область.

Для проведения специальных наблюдений созданы специализированные подразделения, например, Низкофоновая подземная лаборатория. Важно ее расположение: на глубине 26 м под гостиницей "Украина". Это позволяет проводить точные исследования удельной активности различных радионуклидов на уровне фоновых, а значит очень небольших значений. Сотрудники этой лаборатории отслеживают едва различимые изменения радиационного фона столицы одного из факторов, по котором можно судить о глобальном состоянии окружающей среды в городе. На основе этих данных Правительства Москвы и области принимают конкретные управленческие решения по обеспечению экологической безопасности населения.

Другим таким подразделением является созданная МосНПО "Радон" Лаборатория биологической оценки экологических техногенных аномалий, где изучается влияние радиации на флору и фауну, исследуется жизнь мелких млекопитающих, обитающих вблизи пунктов захоронения радиоактивных веществ. Например, ученые наблюдают за клиническим состоянием мышей, обитающих в лесопарках Москвы. Это позволяет оценить, насколько техногенное вмешательство человека влияет на жизнь животных в крупном мегаполисе. Результаты экспертизы используются для оценки экологического благополучия городов.

Результаты деятельности объединений демонстрируют безусловную экономическую эффективность природоохранной деятельности по обезвреживанию радиоактивных отходов. Главным показателем при оценке эколого-экономической эффективности выступает категория предотвращенного ущерба. Доказано, что ежегодные затраты МосНПО "Радон" и региональных спецкомбинатов значительно меньше величины предотвращенного ущерба.

Московская область. Город Электросталь.

ОАО «Машиностроительный завод» входит в число промышленных предприятий России. Будучи одним из первых предприятий в мире, освоившим выпуск тепловыделяющих элементов (твэлов) и тепловыделяющих сборок (ТВС), завод обладает более чем 50-летним опытом изготовления ядерного топлива для активных зон энергетических ядерных реакторов различного назначения.

Экология и безопасность производства.

Охраной окружающей среды и здоровья работников ОАО «МСЗ» занимается группа инженерных подразделений, в состав которой входят: лаборатория ядерной безопасности, специалисты технического надзора, отдел техники безопасности и ряд других служб.

Особое внимание ОАО «Машиностроительный завод» уделяет природоохранным мероприятиям, направленным на минимизацию воздействия производства на окружающую среду.

Планомерная работа ведётся по следующим основным направлениям:

1. 
   Снижение выбросов и сбросов радиоактивных и вредных химических веществ и объекты окружающей среды;
   
2. 
   Исключение контактов с радиоактивными и токсичными отходами;
   
3. 
   Организация очистки сточных вод;
   
4. 
   Перевод предприятия на использование хладагентов и противопожарных средств, не представляющих опасности для озонового слоя биосферы;
   
5. 
   Поддержание территории в надлежащем состоянии.
   

Зона отчуждения Чернобыльской АЭС

Город Чернобыль является Административным центром по управлению отчужденными в 1986 году радиационно-опасными территориями. Чрезвычайное решение об отчуждении земель было вызвано значительным радиоактивным загрязнением территорий, прилегающих к АЭС. Было введено три контролируемых зоны:

— особая зона (непосредственно промплощадка ЧАЭС),

— 10-километровая,

— 30-километровая (Чернобыль находится в 15 км от ЧАЭС).

В них был организован строгий дозиметрический контроль транспорта, развернуты пункты дезактивации. На границах зон организована пересадка работающих людей из одних транспортных средств в другие для уменьшения переноса радиоактивных веществ^[2].

В городе базируются основные предприятия, занятые на работах по поддержанию зоны в экологически-безопасном состоянии. В том числе предприятия, контролирующие радиационное состояние 30-км зоны отчуждения — контролируется содержание радионуклидов в воде реки Припять и ее притоках, а также в воздухе.

В городе базируется личный состав МВД Украины, осуществляющий охрану территории 30-км зоны и контроль над нелегальными проникновениями посторонних лиц на ее территорию.

Экология

25 лет спустя после чернобыльской аварии постоянное воздействие малых доз радиации продолжает негативно влиять на природу в 30-километровой особой зоне вокруг атомной электростанции — стало меньше птиц и насекомых (чем выше уровень радиации, тем меньше насекомых)

По мнению же других учёных, дикая природа в особой зоне, наоборот, процветает, поскольку воздействие радиации перекрывается отсутствием ущерба от человеческой деятельности. Что касается радиации, то её уровень в зоне был опасным для жизни лишь в первые год-два, а за десять лет он снизился в 100—1000 раз.

Вывод:

Дозы облучения населения в районах функционирования предприятий атомной отрасли неотличимы от региональных значений естественного фона. Например, в районе Кольской АЭС измерения ведутся с 1972 года, и за это время установлено, что влияние станции составляет менее 1% от средней дозы за счет естественного фона. В целом для 30-километровых зон вокруг АЭС, обусловленная ими компонента годовой техногенной дозы не превышает 0,01 м3в. Инструментально такие ничтожные дозы не обнаруживается, так как они не существенно меньше и естественных колебаний естественного фона, и погрешностей измерительных приборов. Можно отметить, что в российской атомной отрасли уже давно не было аварий, классифицируемых по шкале INES.

Оглавление

Используемые материалы:

• 
  ТВЭЛ, ЭЛЕМАШ «Энергия новых тысячелетий»
  
• 
  ТВЭЛ «50 вопросов и ответов об атомной энергетике и ядерном топливе»
  
• 
  Акатов А.А., Коряковский Ю.С. «Атомные электростанции и биосфера
  
• 
  ru.wikipedia.org