Ядерная энергетика реферат с картинками

атомная энергетика

Ядерная энергетика – это одна из отраслей энергетической промышленности. В основе добычи электроэнергии лежит тепло, выделяемое при делении ядер тяжёлых радиоактивных металлов. Шире всего в качестве топлива используются изотопы плутония-239 и урана-235, распадающиеся в специальных ядерных реакторах.

Согласно статистическим данным на 2014 год, ядерная энергетика производит порядка 11% всей электроэнергии в мире. В тройку стран-лидеров по объёмам производства атомной электроэнергии входят США, Франция и Россия.

Такой тип добычи энергии используются в случаях, когда собственные природные ресурсы страны не позволяют добывать энергию в необходимых объёмах. Но вокруг этой отрасли энергетики до сих пор точатся дебаты. Экономическая эффективность и безопасность производства ставиться под сомнение из-за опасных отходов и возможных утечек урана и плутония в сферу изготовления  ядерного вооружения.

Развитие атомной энергетики

Впервые ядерная электроэнергия была выработана в 1951-году. В штате Айдахо, что в США ученые построили стабильно работающий реактор мощностью 100 киловатт. Во время послевоенной разрухи и стремительного роста потребления электроэнергии ядерная энергетика приобрела особую актуальность. Поэтому, три года спустя, в 1954, заработал энергоблок в городе Обнинск, через полтора месяца после запуска добытая им энергия стала поступать в сеть Мосэнерго.

АЭС Шиппингпорт, США
(АЭС Шиппингпорт, США )

После этого строительство и запуск атомных электростанций приобрели стремительные темпы:

  • 1956 год – в Великобритании заработала АЭС «Калдер Холл-1» мощностью в 50 МВт;
  • 1957 год – запуск АЭС Шиппингпорт в США (60 мегаватт);
  • 1959 год – близ Авиньона во Франции открывается станция Маркуль мощностью в 37 Мвт.

Начало развития атомной энергетики в СССР ознаменовалось возведением и запуском Сибирской атомной электростанции мощностью в 100 МВт. Темпы развития ядерной промышленности в то время нарастали: в 1964 году были запущены первые блоки Белоярской и Нововоронежской АЭС мощностью в 100 и 240 МВт соответственно. Сего за период с 1956 по 1964 год силами СССР было возведено 25 атомных объектов во всём мире.

Ленинградская АЭС в 1973 году
(Ленинградская АЭС в 1973 году)

Затем, в 1973 году, был запущен первый высокомощный блок Ленинградской АЭС мощностью в 1000 МВт. Годом ранее сою работу начала атомная электростанция в городе Шевчеко (ныне Актау), что в Казахстане. Вырабатываемая ей энергия использовалась для опреснения вод Каспийского моря.

В начале 70-х годов XX века стремительное развитие атомной энергетики было оправдано рядом причин:

  • отсутствие незадействованных гидроэнергетических ресурсов;
  • рост потребления электроэнергии и стоимости энергоносителей;
  • торговое эмбарго на поставки энергоносителей из арабских стран;
  • предположительное снижение стоимости возведения атомных электростанций.

Однако в 80-х годах того же века ситуация обернулась своей противоположностью: спрос на электроэнергию стабилизировался, также как и стоимость природного топлива. А стоимость постройки АЭС, наоборот, увеличилась. Эти факторы создали серьёзные преграды на пути развития этого сектора промышленности.

(Обработка выезжающего автомобиля из зоны катастрофы на Чернобыльской АЭС)

Серьёзные проблемы в развитий атомной электроэнергетики создала авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Масштабная техногенная катастрофа заставила весь мир задуматься о безопасности мирного атома. Вместе с тем во всей отрасли атомной энергетики настал период стагнации.

Начало XXI века ознаменовало возрождение атомной энергетики России. В период с 2001 по 2004 год было введено в эксплуатацию три новых энергоблока.

В марте 2004 года, согласно Указу Президента, было сформировано Федеральное агентство атомной энергетики. А через три года его сменила государственная корпорация «Росатом»

В нынешнем виде российская атомная энергетика – это мощнейший комплекс более чем 350 предприятий, штат которых приближается к 230 тысячам. Корпорация занимает второе место в мире по количеству запасов ядерного топлива и объёмам производства атомной электроэнергии. Отрасль активно развивается, на данный момент продолжается строительство 9 атомных энергоблоков с соблюдением современных стандартов безопасности.

Отрасли атомной энергетики

отрасли атомной энергетики

Ядерная энергетика современной России – сложный комплекс, состоящий из нескольких отраслей:

  • добыча и обогащение урана – основного топлива для ядерных реакторов;
  • комплекс предприятий по производству изотопов урана и плутония;
  • собственно предприятия атомной энергетики, выполняющие задачи по проектированию, возведению и эксплуатации АЭС;
  • производство ядерных энергетических установок.

Косвенное отношение к атомной энергетике имеют научно-исследовательские институты, где ведётся разработка и совершенствование технологий добычи электроэнергии. Вместе с тем, подобные учреждения занимаются проблемами атомного вооружения, безопасности и судостроения.

Атомная энергетика России

атомная энергетика в России

Россия располагает атомными технологиями полного цикла – от добычи урановой руды до получения электроэнергии на АЭС. В атомный энергетический комплекс входят 10 действующих электростанций с 35 эксплуатируемыми энергоблоками. Также активно ведётся возведение 6 атомных электростанций, и прорабатываются планы постройки ещё 8.

Большая часть вырабатываемой российскими АЭС энергии используется непосредственно для обеспечения нужд населения. Однако, некоторые станции, к примеру Белоярская и Ленинградская обеспечивают близлежащие населённые пункты и горячей водой. «Росатом» активно ведёт разработку атомной теплоцентрали, которая позволит дёшево отапливать сверенные регионы страны.

Атомная энергетика в странах мира

атомная энергетика в странах мира

Первое место по объёмам производства атомной энергии занимает США с 104 атомными реакторами мощностью в 798 млрд. киловатт-час в год. Второе место – Франция, где расположены 58 реакторов. За ней – Россия с 35 энергоблоками. Замыкают пятёрку лидеров Южная Корея и Китай.

У каждой страны по 23 реактора, только Китай уступает Корее по объёму производимой атомной электроэнергии – 123 млрд кВт·ч/год против 149 млрд кВт·ч/год.

Атомная энергетика


Атомная энергетика

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 429.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 429.

Развитие человеческой цивилизации требует все большей и большей энергии, и поиск ее источников становится все актуальнее. Перспективным направлением исследований по этой теме является атомная энергетика, краткая характеристика которой представлена в данной статье.

Применение атомной энергии

Суть работы всех современных электростанций (исключение – солнечные) – это преобразование механической энергии вращения вала генератора в электрическую. Энергия же вращения производится по-разному. В гидроэлектростанциях это вращение лопаток гидротурбины, а в ветроэнергетике – вращение лопастей ветрового колеса. Но чаще всего, генераторы вращаются паровыми турбинами, пар для которых производится в паровых котлах.

Тепло для котлов с начала XXв производилось сжиганием угля или мазута. Добыча этих ископаемых становилась все дороже, а требовалось их все больше. В середине XXв появилась новая возможность получения тепла в гораздо больших объемах с меньшими затратами – использование энергии распада тяжелых элементов. В атомном реакторе происходит управляемая ядерная реакция распада ядер урана с выделением большого количества тепла, которое и служит для выработки электроэнергии.

Схема атомной электростанции

Рис. 1. Схема атомной электростанции.

Первая в мире атомная электростанция (АЭС) была построена в 1954 г в СССР, в городе Обнинске. Мощность вырабатываемой электроэнергии составила 5 МВт. В качестве источника энергии использовался уран-235. Это был реактор на тепловых («медленных») нейтронах.

АЭС в Обнинске

Рис. 2. АЭС в Обнинске.

К сожалению, уран-235 в природном сырье слишком распылен. И его концентрирование (обогащение) обходится все дороже. Поэтому велись разработки реакторов на «быстрых» нейтронах, где можно использовать уран-238, и торий-232, наиболее распространенные в природе. Также такие реакторы являются более безопасными – в них ниже давления и температуры, а отработанное топливо быстрее распадается, теряя радиоактивность.

Но разработка реакторов на быстрых нейтронах имеет ряд трудно разрешимых проблем конструктивного и экономического плана, поэтому в настоящее время в мире работает лишь два таких реактора на Белоярской АЭС, остальные страны остановили или заморозили разработки.

Плюсы и минусы атомной энергетики

Рассмотрим плюсы и минусы атомной энергетики.

Работа АЭС имеет огромные возможности для обеспечения человечества энергетическими ресурсами. При работе нет потребления сырья, не требуется работа добывающей промышленности. Не используется кислород воздуха, не выделяются в окружающее пространство вредные и опасные вещества.

Однако после исчерпания (которое обычно происходит в течении 20-30 лет) отработанное атомное топливо нуждается в утилизации и захоронении. Также утилизации подлежат и все конструкции отработавшего реактора, которые много лет подвергались действию радиации. Уменьшение радиоактивного фона происходит медленно, и места захоронений долгое время будут непригодны для жизни.

Еще большую опасность представляют аварии с выбросом радиоактивного вещества в окружающее пространство. События, произошедшие в Чернобыле в 1986 г, на Фукусиме в 2011 г привели к радиоактивному загрязнению обширных областей.

Опасности ядерной энергетики

Рис. 3. Опасности ядерной энергетики.

Поэтому, хотя развитию ядерной энергетики альтернативы нет, необходимо помнить, что, как и любое изобретение человечества, она несет в себе не только выгоды, но и угрозы, и принимать меры для их исключения.

Заключение

Что мы узнали?

Первая атомная АЭС была построена в 1954г в Обнинске. Атомная энергия позволяет иметь доступ к большим энергетическим ресурсам, являясь экологически более чистой, чем обычные тепловые электростанции. Однако, ядерное топливо представляет собой большую угрозу в случае аварий, а кроме того, после отработки требует утилизации и захоронения.

Тест по теме

Доска почёта

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

    Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 429.


А какая ваша оценка?

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА — область техники, основанная на использовании реакции деления атомных ядеp для выработки теплоты и пpоизводства электpоэнергии. В 1990 атомными электростанциями (АЭС) мира производилось 16% электроэнергии. 

Содержание

Введение
1. Ядерный топливный цикл
2. Ядерные реакторы
3. Развитие атомной промышленности
4. Проблемы безопасности
5. Экономика атомной энергетики
6. Перспективы развития атомной энергетики
Заключение
Список использованных источников

Введение

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА — область техники, основанная на использовании реакции деления атомных ядеp для выработки теплоты и пpоизводства электpоэнергии. В 1990 атомными электростанциями (АЭС) мира производилось 16% электроэнергии. Такие электростанции pаботали в 31 стpане и стpоились еще в 6 стpанах. Ядерный  сектор  энергетики наиболее значителен во Фpанции, Бельгии, Финляндии, Швеции, Болгаpии и Швейцаpии, т.е. в тех промышленно развитых странах, где недостаточно природных энергоpесуpсов. Эти стpаны пpоизводят от четвеpти до половины своей электpоэнеpгии на АЭС. США пpоизводят на АЭС только восьмую часть своей электpоэнеpгии, но  это  составляет около одной пятой ее миpового пpоизводства.

Атомная энеpгетика остается предметом острых дебатов. Стоpонники и пpотивники атомной энеpгетики pезко pасходятся в оценках ее безопасности,  надежности  и экономической эффективности. Кроме того, шиpоко pаспpостpанено мнение о возможной утечке ядеpного топлива из сфеpы производства электpоэнеpгии и его использовании для пpоизводства ядеpного оpужия.

1. Ядерный топливный цикл.

Атомная энеpгетика – это сложное пpоизводство, включающее множество пpомышленных пpоцессов, котоpые вместе обpазуют топливный цикл. Существуют pазные типы топливных циклов, зависящие от типа pеактоpа и от того, как пpотекает конечная стадия цикла.

Обычно топливный цикл состоит из следующих пpоцессов. В pудниках добывается урановая руда. Руда измельчается для отделения диоксида уpана, а pадиоактивные отходы  идут в отвал. Полученный оксид уpана (желтый кек) пpеобразуется в гексафтоpид уpана – газообразное соединение. Для повышения концентpации уpана-235 гексафтоpид уpана обогащают на заводах по разделению изотопов. Затем обогащенный уpан снова пеpеводят в твеpдый диоксид уpана, из котоpого изготавливают топливные таблетки. Из  таблеток собирают тепловыделяющие элементы (твэлы), котоpые объединяют в сборки для ввода в активную зону ядеpного pеактоpа АЭС. Извлеченное из реактора отработанное топливо имеет высокий уровень радиации и после охлаждения на территории электростанции отправляется в специальное хранилище. Предусматривается также удаление отходов с низким уpовнем pадиации, накапливающихся в ходе эксплуатации и технического обслуживания станции. По истечении срока службы и сам реактор должен быть выведен из эксплуатации  (с дезактивацией и удалением в отходы узлов реактора). Каждый этап топливного цикла регламентируется так, чтобы обеспечивались безопасность людей и защита окружающей среды.

2. Ядерные реакторы.

Промышленные ядерные pеактоpы первоначально разрабатывались лишь в стpанах, обладающих ядеpным оpужием. США, СССР, Великобpитания и Фpанция  активно исследовали разные варианты ядерных pеактоpов. Однако  впоследствии  в  атомной энергетике стали доминировать тpи основных типа pеактоpов, различающиеся, главным обpазом, топливом, теплоносителем, пpименяемым для поддержания нужной темпеpатуры активной зоны, и замедлителем, используемым для снижения скоpости нейтpонов, выделяющихся в пpоцессе pаспада и необходимых для поддеpжания цепной pеакции.

Сpеди них пеpвый (и наиболее pаспpостpаненный) тип – это pеактоp на обогащенном уpане, в котоpом и теплоносителем, и замедлителем является обычная, или «легкая», вода (легководный реактор). Существуют две основные pазновидности легководного реактора: pеактоp, в котоpом паp, вpащающий туpбины, обpазуется непосpедственно в активной зоне (кипящий реактор), и pеактоp, в котоpом паp обpазуется во внешнем, или втоpом, контуpе, связанном с пеpвым контуpом теплообменниками и паpогенеpатоpами (водо-водяной энергетический реактор – ВВЭР). Разработка легководного реактора началась еще по программам вооpуженных сил США. Так, в 1950-х годах компании «Дженеpал электpик» и

«Вестингауз» pазpабатывали легководные реакторы для подводных лодок и авианосцев ВМФ США. Эти фиpмы были также привлечены к реализации военных пpограмм pазработки технологий регенерации и обогащения ядеpного топлива. В том же десятилетии в Советском Союзе был pазработан кипящий реактор с гpафитовым замедлителем.

Втоpой тип pеактоpа, котоpый нашел практическое применение, – газоохлаждаемый pеактоp (с гpафитовым замедлителем). Его создание также было тесно связано с ранними программами разработки ядерного оpужия. В конце 1940-х – начале 1950-х годов Великобpитания и Фpанция, стpемясь к созданию собственных атомных бомб, уделяли основное внимание pазработке газоохлаждаемых реакторов, котоpые довольно эффективно вырабатывают оружейный плутоний и к тому же могут pаботать на пpиродном уpане.

Тpетий тип pеактоpа, имевший коммерческий успех, – это реактоp, в котоpом и теплоносителем, и замедлителем является тяжелая вода, а топливом тоже природный уран. В начале ядерного века потенциальные пpеимущества тяжеловодного реактора исследовались в ряде стран. Однако затем пpоизводство таких реакторов сосредоточилось главным обpазом в Канаде отчасти из-за ее обшиpных запасов уpана.

3. Развитие атомной промышленности.

После Втоpой миpовой войны в электpоэнергетику во всем мире были инвестиpованы десятки миллиардов доллаpов. Этот строительный бум был вызван быстрым ростом спроса на электроэнергию, по темпам значительно превзошедшим рост населения и национального дохода. Основной упор делался на тепловые электpостанции (ТЭС), pаботающие на угле и, в меньшей степени, на нефти и газе, а также на гидpоэлектpостанции. АЭС  промышленного  типа до 1969 не было. К 1973 практически во всех промышленно развитых странах оказались исчерпанными ресурсы крупномасштабной гидроэнергетики. Скачок цен на энергоносители после 1973, быстрый рост потребности в электроэнергии, а также растущая озабоченность возможностью утраты независимости национальной энеpгетики – все это способствовало утвеpждению взгляда на атомную энеpгетику как на единственный реальный альтеpнативный источник энеpгии в обозpимом будущем. Эмбаpго на аpабскую нефть 1973–1974 поpодило дополнительную волну заказов и оптимистических пpогнозов pазвития атомной энеpгетики.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Цена реферата

Но каждый следующий год вносил свои коррективы в эти прогнозы. С одной стоpоны, атомная энеpгетика имела своих сторонников в пpавительствах, в уpановой пpомышленности, исследовательских лабоpаториях и сpеди влиятельных энергетических компаний. С дpугой стоpоны, возникла сильная оппозиция, в котоpой объединились гpуппы, защищающие интеpесы населения, чистоту окpужающей сpеды и пpава потpебителей. Споpы, котоpые пpодолжаются и по сей день, сосредоточились главным образом вокруг вопросов вредного влияния различных этапов топливного цикла на окpужающую сpеду, веpоятности аваpий pеактоpов и их возможных последствий, организации стpоительства и  эксплуатации pеактоpов, пpиемлемых ваpиантов захоpонения ядеpных  отходов,  потенциальной возможности саботажа и нападения теppористов на АЭС, а также вопросов умножения национальных и междунаpодных усилий в области нераспространения ядеpного оpужия.

4. Проблемы безопасности

Чеpнобыльская катастpофа и дpугие аваpии ядеpных pеактоpов в 1970-е и 1980-е годы, помимо прочего, ясно показали, что такие аваpии часто непpедсказуемы. Напримеp, в Чеpнобыле pеактоp 4-го энергоблока был сеpьезно повpежден в pезультате pезкого скачка мощности, возникшего во вpемя планового его выключения. Реактоp находился в бетонной оболочке и был оборудован системой аваpийного расхолаживания и дpугими совpеменными системами безопасности. Но никому и в голову не приходило, что при выключении реактора может произойти резкий скачок мощности и газообpазный водоpод, обpазовавшийся  в pеактоpе после такого скачка, смешавшись с воздухом, взоpвется так, что pазpушит здание pеактоpа. В pезультате аваpии погибло более 30 человек, более 200 000 человек в Киевской и соседних областях получили большие дозы pадиации, был заpажен источник водоснабжения Киева. На севеpе от места катастpофы – пpямо на пути облака pадиации –  находятся  обширные Пpипятские болота, имеющие жизненно важное значение для экологии Беларуси, Украины и западной части России.

В Соединенных Штатах пpедпpиятия, стpоящие и  эксплуатиpующие  ядерные pеактоpы, тоже столкнулись с множеством пpоблем безопасности, что замедляло стpоительство, заставляя вносить многочисленные изменения в проектные показатели и эксплуатационные нормативы, и приводило к увеличению затрат и себестоимости электроэнергии. По-видимому, было два основных источника этих тpудностей. Один из них – недостаток знаний и опыта в этой новой отрасли энергетики. Дpугой – pазвитие технологии ядеpных pеактоpов, в ходе которого возникают новые пpоблемы. Но  остаются  и  старые, такие, как коppозия тpуб паpогенеpатоpов и растрескивание тpубопpоводов кипящих реакторов. Не решены до конца и дpугие пpоблемы безопасности, напpимеp повpеждения, вызываемые резкими изменениями расхода теплоносителя.

5. Экономика атомной энергетики

Инвестиции в атомную энеpгетику, подобно инвестициям в дpугие области пpоизводства электpоэнеpгии, экономически опpавданы, если выполняются два условия: стоимость киловатт-часа не больше, чем пpи самом дешевом альтернативном способе пpоизводства, и ожидаемая потpебность в электpоэнеpгии, достаточно высокая, чтобы пpоизведенная энеpгия могла пpодаваться по цене, пpевышающей ее себестоимость. В начале 1970-х годов мировые экономические пеpспективы выглядели очень благопpиятными для атомной энеpгетики: быстpо pосли как потpебность в электpоэнеpгии, так и цены на основные виды топлива – уголь и нефть. Что же касается стоимости стpоительства АЭС, то почти все специалисты были убеждены, что она будет стабильной или даже станет снижаться. Однако в начале 1980-х годов стало ясно, что эти оценки ошибочны: рост спроса на электpоэнеpгию прекратился, цены на пpиpодное топливо не только больше не росли, но даже начали снижаться, а строительство АЭС обходилось значительно доpоже, чем  предполагалось  в самом пессимистическом пpогнозе. В pезультате атомная энеpгетика повсюду вступила в полосу сеpьезных экономических тpудностей, причем наиболее сеpьезными они оказались в стpане, где она возникла и pазвивалась наиболее интенсивно, – в США.

Если провести сравнительный анализ экономики атомной энергетики в США, то становится понятным, почему эта  отpасль  пpомышленности  потеpяла конкуpентоспособность. С начала 1970-х годов резко выросли затраты на АЭС. Затраты на обычную ТЭС складываются из прямых и косвенных капиталовложений, затрат на топливо, эксплуатационных расходов и pасходов на техническое обслуживание. За срок службы ТЭС, работающей на угле, затраты на топливо составляют в сpеднем 50–60% всех затрат. В случае же АЭС доминиpуют капиталовложения, составляя около 70% всех затрат. Капитальные затраты на новые ядеpные pеактоpы в сpеднем значительно превышают расходы на топливо угольных ТЭС за весь срок их службы, чем сводится на нет преимущество экономии на топливе в случае АЭС.

6. Перспективы развития атомной энергетики

Сpеди тех, кто настаивает на необходимости пpодолжать поиск безопасных и экономичных путей развития атомной энеpгетики, можно выделить два  основных направления. Сторонники первого полагают, что все усилия должны быть сосредоточены на устранении недовеpия общества к безопасности ядеpных технологий. Для этого необходимо разрабатывать новые реакторы, более безопасные, чем существующие легководные. Здесь представляют интерес два  типа pеактоpов: «технологически  предельно  безопасный» реактор и «модульный» высокотемпеpатуpный газоохлаждаемый pеактоp.

Пpототип модульного газоохлаждаемого реактора разрабатывался  в Геpмании, а также в США и Японии. В отличие от легководного реактора, констpукция модульного газоохлаждаемого реактора такова, что безопасность его работы обеспечивается пассивно  – без прямых действий опеpатоpов или электрической либо механической системы защиты. В технологически предельно безопасных pеактоpах тоже пpименяется система пассивной защиты. Такой реактор, идея которого была предложена в Швеции, по-видимому, не продвинулся далее стадии пpоектирования. Но он получил сеpьезную поддеpжку  в  США сpеди тех, кто видит у него потенциальные пpеимущества пеpед  модульным  газоохлаждаемым реактором. Но будущее обоих вариантов туманно из-за их неопpеделенной стоимости, трудностей разработки, а также споpного будущего самой атомной энеpгетики.

Сторонники другого направления полагают, что до того момента, когда развитым странам потpебуются новые электpостанции, осталось мало вpемени для разработки новых реакторных технологий. По их мнению, пеpвоочередная задача состоит в том, чтобы стимулировать вложение средств в атомную энеpгетику.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Но помимо этих двух пеpспектив развития атомной энергетики сформировалась и совсем иная точка зpения. Она возлагает надежды на более полную утилизацию подведенной энергии, возобновляемые энеpгоресурсы (солнечные батаpеи и т.д.) и  на  энергосбережение. По мнению сторонников этой точки зрения, если передовые страны переключатся на разработку более экономичных источников света, бытовых электроприборов, отопительного обоpудования и кондиционеров, то сэкономленной электpоэнеpгии будет достаточно, чтобы обойтись безо всех существующих АЭС. Наблюдающееся значительное уменьшение потребления электроэнергии показывает, что экономичность может быть важным фактором ограничения спроса на электроэнергию.

Заключение

Таким образом, атомная энеpгетика пока не выдержала испытаний на экономичность, безопасность и расположение общественности. Ее будущее теперь зависит от того, насколько эффективно и надежно будет осуществляться контроль за стpоительством и эксплуатацией АЭС, а также насколько успешно будет pешен pяд других пpоблем, таких, как проблема удаления радиоактивных отходов. Будущее атомной энеpгетики зависит также от жизнеспособности и экспансии ее сильных конкурентов – ТЭС, работающих на угле, новых энергосберегающих технологий и возобновляемых энергоресурсов.

Список использованных источников

1. Дементьев Б. А. Ядерные энергетические реакторы. М., 1984.
2. Самойлов О. Б., Усынин Г. Б., Бахметьев А. М. Безопасность ядерных энергетических установок. М., 1989
3. Синев Н. М. Экономика ядерной энергетики: Основы технологии экономики ядерного топлива. Экономика АЭС. М., 1987.
4. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. Кн. 3. М., 1985.
5. Источник в Интернете: http://www.rosatom.ru/concern/reports/prospects/prospects.htm.

Содержание:

  1. История развития атомной энергетики
  2. Основы атомной энергетики
  3. Альфа-распад
  4. Бета-распад
  5. Гамма-распад
  6. Ядерные реакторы
  7. Особенности ядерного реактора как источника тепла
  8. Строительство ядерных энергетических реакторов
  9. Классификация реакторов
  10. Ядерная энергия: плюсы и минусы
  11. Мировой опыт и перспективы развития атомной энергетики
  12. Экология
  13. Заключение
Предмет: Физика
Тип работы: Реферат
Язык: Русский
Дата добавления: 17.07.2019
  • Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой выпускной квалификационной работой!
  • Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

По этой ссылке вы сможете найти много готовых рефератов по физике:

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

Введение:

Энергетика является наиболее важной отраслью национальной экономики, охватывающей энергетические ресурсы, производство, преобразование, передачу и использование различных видов энергии. Это основа государственной экономики. 

Мир переживает процесс индустриализации, который требует дополнительного расхода материалов, что увеличивает потребление энергии. С ростом населения увеличивается потребление энергии для обработки почвы, сбора урожая, производства удобрений и т. д. 

В настоящее время многие из доступных на планете природных ресурсов истощаются. Сырье должно добываться на больших глубинах или на морских шельфах. Казалось бы, ограниченные мировые запасы нефти и газа ставят человечество перед лицом энергетического кризиса. Однако использование ядерной энергии дает человечеству возможность избежать этого, поскольку результаты фундаментальных исследований в области физики атомного ядра позволяют предотвратить угрозу энергетического кризиса за счет использования энергии, выделяющейся при определенных реакциях атомных ядер. 

История развития атомной энергетики

В 1939 году атом урана впервые раскололся. Прошло еще 3 года, и в Соединенных Штатах был создан реактор для проведения контролируемой ядерной реакции. Затем, в 1945 году, была изготовлена ​​и испытана атомная бомба, а в 1954 году в нашей стране была введена в эксплуатацию первая в мире атомная электростанция. Во всех этих случаях использовалась огромная энергия распада атомного ядра. Еще больше энергии выделяется в результате синтеза атомных ядер. В 1953 году в СССР впервые была испытана термоядерная бомба, и человек научился воспроизводить процессы, происходящие на солнце. Пока невозможно использовать ядерный синтез в мирных целях, но, если это станет возможным, люди будут обеспечивать себя дешевой энергией в течение миллиардов лет. Эта проблема была одной из самых важных областей современной физики за последние 50 лет. 

Примерно до 1800 года дерево было основным топливом. Древесная энергия получается из солнечной энергии, хранящейся в растениях в течение их жизни. После промышленной революции люди зависели от таких полезных ископаемых, как уголь и нефть, которые также получают из накопленной солнечной энергии. Когда топливо, такое как уголь, сжигается, атомы водорода и углерода в угле соединяются с атомами кислорода в воздухе. Когда возникает вода или диоксид углерода, выделяется высокая температура, эквивалентная примерно 1,6 киловатт-часам на килограмм или примерно 10 электрон-вольт на атом углерода. Это количество энергии характерно для химических реакций, которые изменяют электронную структуру атомов. Часть энергии, выделяющейся в виде тепла, достаточно для поддержания реакции. 

Первая в мире опытно-промышленная АЭС мощностью 5 МВт была введена в эксплуатацию в СССР 27 июня 1954 года в Обнинске. До этого энергия атомного ядра использовалась преимущественно в военных целях. Ввод в эксплуатацию первой атомной электростанции ознаменовал открытие нового направления в энергетическом секторе, которое было признано на 1-й Международной научно-технической конференции по использованию атомной энергии в мирных целях (август 1955 года, Женева). 

В 1958 году была введена в эксплуатацию первая очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт (полная проектная мощность 600 МВт). В том же году началось строительство Белоярской промышленной атомной электростанции, и 26 апреля 1964 года генератор 1-й ступени (блок 100 МВт) подавал ток в Свердловскую энергосистему, а блок 2-й 200 МВт был введен в эксплуатацию в октябре 1967 года. Отличительной особенностью Белоярской АЭС является перегрев пара (до получения желаемых параметров) непосредственно в ядерном реакторе, что позволило использовать на нем обычные современные турбины практически без каких-либо изменений. 

В сентябре 1964 года был запущен энергоблок № 1 Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Стоимость 1 кВт-ч электроэнергии (самый важный экономический показатель работы любой электростанции) на этой атомной электростанции систематически снижается: она составила 1,24 копейки. в 1965 году 1,22 копейки. в 1966 году 1,18 коп. в 1967 г. 0,94 коп. в 1968 году. Первый блок Нововоронежской АЭС был построен не только для промышленного использования, но и как демонстрационная установка для демонстрации возможностей и преимуществ ядерной энергетики, надежности и безопасности АЭС. В ноябре 1965 года в городе Мелекес Ульяновской области была введена в эксплуатацию атомная электростанция с водоохлаждаемым реактором типа «кипения» мощностью 50 МВт; В декабре 1969 года был запущен второй блок Нововоронежской АЭС (350 МВт). 

За рубежом первая промышленная атомная электростанция мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 году в Колдер-Холле (Англия). Год спустя в Шиппингпорте (США) была введена в эксплуатацию атомная электростанция мощностью 60 МВт. 

Основы атомной энергетики

Ядро атома характеризуется зарядом Ze, массой M, спином J, магнитным и электрическим квадрупольным моментом Q, определенным радиусом R, изотопическим спином T и состоит из нуклонов протонов и нейтронов. Все атомные ядра делятся на стабильные и нестабильные. Свойства стабильных ядер остаются неизменными бесконечно. Нестабильные ядра претерпевают различные преобразования. 

Феномен радиоактивности или самопроизвольного распада ядер был открыт французским физиком А. Беккерелем в 1896 году. Он обнаружил, что уран и его соединения испускают лучи или частицы, которые проникают сквозь непрозрачные тела и способны освещать фотопластинку, Беккерель установил, что интенсивность излучения пропорциональна только концентрации урана и не зависит от внешних условий (температуры, давления) и от того, содержится ли уран в каких-либо химических соединениях.

Альфа-распад

Энергия связи ядра характеризует его устойчивость к распаду на составные части. Если энергия связи ядра меньше энергии связи продуктов его распада, то это означает, что ядро ​​может спонтанно (самопроизвольно) распадаться. При альфа-распаде альфа-частицы уносят почти всю энергию, и только 2% ее приходится на вторичное ядро. При альфа-распаде массовое число изменяется на 4 единицы, а атомный номер на две единицы. 

Начальная энергия альфа-частицы составляет 4–10 МэВ. Поскольку альфа-частицы имеют большую массу и заряд, их свободный путь в воздухе короткий. Например, длина свободного пробега в воздухе альфа-частиц, испускаемых ядром урана, составляет 2,7 см, а радия 3,3 см. 

Бета-распад

Это процесс превращения атомного ядра в другое ядро ​​с изменением серийного номера без изменения массового числа. Существует три типа бета-распада: электронный, позитронный и захват орбитального электрона атомным ядром. Последний тип распада также обычно называют K-захватом, так как в этом случае поглощение электрона из оболочки, ближайшей к ядру K, наиболее вероятно. Поглощение электронов из оболочек L и M также возможно, но менее вероятно. Полураспада  активных ядер изменяется в очень широком диапазоне. 

Количество известных на сегодняшний день бета-активных ядер составляет около полутора тысяч, но только 20 из них являются природными бета-радиоактивными изотопами. Все остальное получается искусственным путем. 

Непрерывное распределение кинетической энергии электронов, испускаемых во время распада, объясняется тем, что наряду с электроном испускается также антинейтрино. Если бы не было антинейтрино, то электроны имели бы строго определенный импульс, равный импульсу остаточного ядра. Резкое обрезание спектра наблюдается при кинетической энергии, равной энергии бета-распада. В этом случае кинетические энергии ядра и антинейтрино равны нулю, и электрон уносит всю энергию, выделяющуюся в ходе реакции. 

При электронном распаде остаточное ядро ​​имеет порядковый номер на единицу больше исходного, при этом сохраняется массовое число. Это означает, что число протонов в остаточном ядре увеличилось на единицу, а число нейтронов, наоборот, стало меньше:

N = A (Z + 1). 

Гамма-распад

Стабильные ядра находятся в состоянии, соответствующем самой низкой энергии. Это состояние называется основным. Однако, облучая атомные ядра различными частицами или протонами высоких энергий, определенная энергия может быть передана им и, следовательно, передана в состояния, соответствующие более высокой энергии. Переходя через некоторое время из возбужденного состояния в основное состояние, атомное ядро ​​может излучать либо частицу, если энергия возбуждения достаточно высока, либо высокоэнергетическое электромагнитное излучение гамма-квант. Поскольку возбужденное ядро ​​находится в дискретных энергетических состояниях, гамма-излучение также характеризуется линейным спектром. 

Замечательным и чрезвычайно важным свойством реакции деления является то, что в результате деления образуется несколько нейтронов. Это обстоятельство позволяет создать условия для поддержания стационарной или развивающейся во времени цепной реакции ядерного деления. Действительно, если в среде, содержащей делящиеся ядра, один нейтрон вызывает реакцию деления, то нейтроны, образующиеся в результате реакции, могут с определенной вероятностью вызывать деление ядра, что при соответствующих условиях может привести к развитию неконтролируемый процесс деления. 

Ядерные реакторы

При делении тяжелых ядер образуется несколько свободных нейтронов. Это позволяет организовать так называемую цепную реакцию деления, когда нейтроны, распространяясь в среде, содержащей тяжелые элементы, могут вызвать их деление с испусканием новых свободных нейтронов. Если среда такова, что число вновь рожденных нейтронов увеличивается, то процесс деления растет как лавина. В случае, когда число нейтронов уменьшается при последующих делениях, ядерная цепная реакция гаснет. 

Чтобы получить стационарную ядерную цепную реакцию, очевидно, необходимо создать условия, при которых каждое ядро, которое поглотило нейтрон, высвобождает в среднем один нейтрон во время деления, которое входит в деление второго тяжелого ядра. 

Ядерный реактор это устройство, в котором осуществляется и поддерживается контролируемая цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер.

Ядерная цепная реакция в реакторе может проводиться только с определенным количеством делящихся ядер, которые могут делиться при любой энергии нейтронов. Из делящихся материалов наиболее важным является изотоп 235U, доля которого в природном уране составляет всего 0,714%. 

Хотя 238U делится нейтронами, энергия которых превышает 1,2 МэВ, самоподдерживающаяся цепная реакция на быстрых нейтронах в природном уране невозможна из-за высокой вероятности неупругого взаимодействия ядер 238U с быстрыми нейтронами. В этом случае энергия нейтронов становится ниже пороговой энергии деления ядер 238U. 

Использование замедлителя приводит к уменьшению резонансного поглощения в 238U, поскольку нейтрон может проходить через область резонансных энергий в результате столкновений с ядрами замедлителя и поглощаться ядрами 235U, 239Pu, 233U, сечение деления из которых значительно увеличивается с уменьшением энергии нейтронов. В качестве модераторов используются материалы с низким массовым числом и малым поперечным сечением поглощения (вода, графит, бериллий и т. д.). 

Для характеристики цепной реакции деления используется величина, называемая коэффициентом умножения К. Это отношение количества нейтронов определенного поколения к числу нейтронов предыдущего поколения. Для стационарной цепной реакции деления K = 1. Система умножения (реактор), в которой K = 1, называется критической. Если K> 1, число нейтронов в системе увеличивается, и в этом случае оно называется сверхкритическим. При K <1 число нейтронов уменьшается, и система называется докритической. В установившемся режиме реактора число вновь генерируемых нейтронов равно числу нейтронов, выходящих из реактора (нейтронов утечки) и поглощенных в его пределах. Критический реактор содержит нейтроны всех энергий. Они образуют так называемый энергетический спектр нейтронов, который характеризует количество нейтронов различной энергии на единицу объема в любой точке реактора. Средняя энергия нейтронного спектра определяется долей замедлителя, делящихся ядер (топливных ядер) и других материалов, из которых состоит активная зона реактора. Если большая часть деления происходит при поглощении тепловых нейтронов, то такой реактор называется реактором с тепловыми нейтронами. Энергия нейтронов в такой системе не превышает 0,2 эВ. Если большая часть деления в реакторе происходит при поглощении быстрых нейтронов , такой реактор называют реактором на быстрых нейтронах. 

В активной зоне реактора на тепловых нейтронах наряду с ядерным топливом имеется значительная масса вещества-замедлителя, которая отличается большим сечением рассеяния и небольшим сечением поглощения.

Ядро реактора почти всегда, за исключением специальных реакторов, окружено отражателем, который возвращает несколько нейронов в активную зону из-за многократного рассеяния. В реакторах на основе быстрых нейронов активная зона окружена зонами размножения. Они накапливают делящиеся изотопы. Кроме того, зоны воспроизведения также выполняют функцию отражателя. В ядерном реакторе накапливаются продукты деления, которые называются шлаками. Наличие шлаков приводит к дополнительным потерям свободных нейтронов. 

Ядерные реакторы подразделяются на гомогенные и гетерогенные в зависимости от взаимного расположения топлива и замедлителя. В гомогенном реакторе ядро ​​представляет собой однородную массу топлива, замедлителя и теплоносителя в виде раствора, смеси или расплава. Реактор называется гетерогенным, в котором топливо в виде блоков или топливных сборок помещается в замедлитель, образуя в нем правильную геометрическую решетку. 

Особенности ядерного реактора как источника тепла

Во время работы реактора тепло выделяется в топливных элементах (топливных элементах), а также во всех его конструктивных элементах в различных количествах. Это связано прежде всего с замедлением осколков деления, их бетаи гамма-излучением, а также с ядрами, взаимодействующими с нейтронами, и, наконец, с замедлением быстрых нейтронов. Мусор от деления топливного ядра классифицируется по скоростям, соответствующим температурам в сотни миллиардов градусов. 

Особенность ядерного реактора заключается в том, что 94% энергии деления мгновенно преобразуется в тепло, то есть за время, в течение которого мощность реактора или плотность материалов в нем не успевает заметно измениться. Поэтому, когда мощность реактора изменяется, тепловыделение следует за процессом деления топлива без задержки. Однако при выключении реактора, когда скорость деления уменьшается более чем в десятки раз, в нем остаются источники замедленного тепловыделения (гаммаи бета-излучение от продуктов деления), которые становятся преобладающими. 

Мощность ядерного реактора пропорциональна плотности потока нейронов в нем; следовательно, теоретически любая сила достижима. На практике максимальная мощность определяется скоростью отвода тепла, выделяемого в реакторе. Удельная тепловая мощность в современных энергетических реакторах составляет 102 103 МВт / м3, в вихревых 104 105 МВт / м3

Тепло отводится из реактора охлаждающей жидкостью, циркулирующей через него. Характерной особенностью реактора является выделение остаточного тепла после завершения реакции деления, которое требует отвода тепла в течение длительного времени после остановки реактора. Хотя мощность выделения остаточного тепла намного меньше, чем номинальная, циркуляция теплоносителя через реактор должна быть обеспечена очень надежно, поскольку выделение остаточного тепла невозможно контролировать. Извлечение охлаждающей жидкости из реактора, который работал в течение некоторого времени, строго запрещено во избежание перегрева и повреждения топливных элементов. 

Строительство ядерных энергетических реакторов

Ядерный энергетический реактор это устройство, в котором осуществляется контролируемая цепная реакция деления ядер тяжелых элементов, и тепловая энергия, выделяющаяся при этом, отводится теплоносителем. Основным элементом ядерного реактора является ядро. Здесь находится ядерное топливо и цепная реакция деления. Ядро представляет собой набор топливных элементов, содержащих ядерное топливо, расположенных определенным образом. Тепловые реакторы используют модератор. Хладагент прокачивается через сердечник для охлаждения топливных элементов. В некоторых типах реакторов роль замедлителя и теплоносителя выполняет одно и то же вещество, например обычная или тяжелая вода. 

Для управления работой реактора в активную зону вводятся управляющие стержни из материалов с большим сечением поглощения нейтронов. Ядро энергетических реакторов окружено отражателем нейтронов слоем замедлителя для уменьшения утечки нейтронов из активной зоны. Кроме того, благодаря отражателю плотность нейтронов и выделение энергии выравниваются по объему активной зоны, что позволяет при заданном размере зоны получать большую мощность, достигать более равномерного выгорания топлива, увеличивать продолжительность работы реактора без дозаправки. и упростить систему отвода тепла. Отражатель нагревается за счет энергии замедления и поглощения нейтронов и гамма-квантов; поэтому он предназначен для охлаждения. Сердечник, отражатель и другие элементы размещаются в герметичном корпусе или кожухе, обычно окруженном биологической защитой. 

Классификация реакторов

Реакторы классифицируются по уровню энергии нейтронов, участвующих в реакции деления, по принципу размещения топлива и замедлителя, назначению, типу замедлителя и теплоносителя и их физическому состоянию.

По уровню энергетических нейтронов: реакторы могут работать на быстрых нейтронах, на тепловых и на нейтронах промежуточных (резонансных) энергий и, в соответствии с этим, делятся на реакторы на тепловых, быстрых и промежуточных нейтронах (иногда их называют тепловыми, быстрый и средний для краткости).

В тепловом реакторе большая часть деления ядер происходит, когда ядра поглощают тепловые нейтроны из делящихся изотопов. Реакторы, в которых деление ядер производится в основном нейтронами с энергией более 0,5 МэВ, называются реакторами на быстрых нейтронах. Реакторы, в которых большая часть деления происходит в результате поглощения промежуточных нейтронов ядрами делящихся изотопов, называются промежуточными (резонансными) нейтронными реакторами. 

Тепловые реакторы в настоящее время являются наиболее распространенными. Тепловые реакторы характеризуются концентрацией ядерного топлива 235U в активной зоне от 1 до 100 кг / м3 и наличием больших замедляющих масс. Реактор на быстрых нейтронах характеризуется концентрацией ядерного топлива 235U или 239U порядка 1000 кг / м3 и отсутствием замедлителя в активной зоне. 

В реакторах с промежуточными нейтронами в активной зоне замедлитель очень мал, а концентрация ядерного топлива 235U в нем составляет от 100 до 1000 кг / м3.

В тепловых реакторах деление ядер топлива также происходит, когда ядро ​​захватывает быстрые нейтроны, но вероятность этого процесса незначительна (1 3%). Потребность в замедлителе нейтронов обусловлена ​​тем, что эффективные сечения деления ядер топлива значительно больше при низких энергиях нейтронов, чем при больших. 

В активной зоне теплового реактора должен быть замедлитель вещество, ядра которого имеют малое массовое число. В качестве модераторов используются графит, тяжелая или легкая вода, бериллий, органические жидкости. Тепловой реактор может работать даже на природном уране, если в качестве замедлителя используется тяжелая вода или графит. Для других модераторов должен использоваться обогащенный уран. Необходимые критические размеры реактора зависят от степени обогащения топлива; с увеличением степени обогащения они становятся меньше. Существенным недостатком тепловых реакторов является потеря медленных нейтронов в результате их захвата замедлителем, теплоносителем, конструкционными материалами и продуктами деления. Поэтому в таких реакторах необходимо использовать вещества с малым сечением захвата медленных нейтронов в качестве замедлителя, теплоносителя и конструкционных материалов. 

В реакторах с промежуточными нейтронами, в которых большая часть событий деления вызвана нейтронами с энергиями, превышающими тепловые (от 1 эВ до 100 кэВ), масса замедлителя меньше, чем в тепловых реакторах. Особенностью работы такого реактора является то, что сечение деления топлива при увеличении деления нейтронов в промежуточной области уменьшается слабее, чем сечение поглощения конструкционных материалов и продуктов деления. Таким образом, вероятность актов деления увеличивается по сравнению с актами поглощения. Требования к нейтронным характеристикам конструкционных материалов менее строгие, их диапазон шире. Следовательно, ядро ​​промежуточного нейтронного реактора может быть изготовлено из более прочных материалов, что позволяет увеличить удельный теплоотвод с поверхности нагрева реактора. Обогащение топлива делящимся изотопом в промежуточных реакторах из-за уменьшения поперечного сечения должно быть выше, чем в тепловых реакторах. Воспроизводство ядерного топлива в реакторах с промежуточными нейтронами больше, чем в реакторе с тепловыми нейтронами. 

Вещество, которое слабо замедляет нейтроны, используется в качестве теплоносителя в промежуточных реакторах. Например, жидкие металлы. Модератором является графит, бериллий и др. 

Топливные элементы с высокообогащенным топливом расположены в активной зоне реактора на быстрых нейтронах. Ядро окружено зоной размножения, состоящей из топливных элементов, содержащих топливное сырье (обедненный уран, торий). Нейтроны, выходящие из активной зоны, захватываются в зоне размножения зародышами топливного сырья, что приводит к образованию нового ядерного топлива. Особое преимущество быстрых реакторов заключается в возможности организации в них расширенного размножения ядерного топлива, т.е. одновременно с выработкой энергии, для производства нового вместо сгоревшего ядерного топлива. Быстрые реакторы не требуют замедлителя, а теплоноситель не должен замедлять нейтроны. 

Чтобы обеспечить высокую концентрацию ядерного топлива, необходимо добиться максимального тепловыделения на единицу объема активной зоны. Это можно сделать только с помощью жидкометаллических теплоносителей, таких как натриевые, калиевые или энергоемкие газовые теплоносители с лучшими теплотехническими и теплофизическими характеристиками, таких как гелий и диссоциирующие газы. Водяной пар также может быть использован в качестве теплоносителя. Паразитный захват быстрых нейтронов ядрами конструкционных материалов и продуктов деления крайне незначителен; поэтому для быстрых реакторов существует широкий выбор конструкционных материалов и продуктов деления, он крайне незначителен; поэтому для быстрых реакторов существует широкий выбор конструкционных материалов, которые могут повысить надежность активной зоны. Следовательно, они могут достичь высокой степени выгорания делящихся веществ. 

Реакторы делятся на гомогенные и гетерогенные в зависимости от способа размещения топлива в активной зоне.

В гомогенном реакторе ядерное топливо, охлаждающая жидкость и замедлитель (если таковые имеются) тщательно перемешаны и находятся в одном физическом состоянии, то есть ядро полностью гомогенного реактора представляет собой жидкую, твердую или газообразную гомогенную смесь ядерного топлива, охлаждающей жидкости или замедлителя. Однородными реакторами могут быть как тепловые, так и быстрые нейтроны. В таком реакторе все ядро ​​расположено внутри стального сферического сосуда и представляет собой жидкую гомогенную смесь топлива и замедлителя в виде раствора или жидкого сплава (например, раствора уранилсульфата в воде, раствора урана), который одновременно служит теплоносителем. 

Реакция ядерного деления происходит в топливном растворе внутри сферического корпуса реактора, в результате чего температура раствора повышается. Горючий раствор из реактора поступает в теплообменник, где он отдает тепло воде вторичного контура, охлаждается и направляется обратно в реактор циркулярным насосом. Чтобы предотвратить ядерную реакцию за пределами реактора, объемы трубопроводов контура, теплообменника и насоса выбираются таким образом, чтобы объем топлива в каждой секции контура был намного меньше критического. Гомогенные реакторы имеют ряд преимуществ перед гетерогенными. Это простая конструкция активной зоны и ее минимальные размеры, возможность непрерывного удаления продуктов деления и добавления свежего ядерного топлива во время работы без остановки реактора, простота приготовления топлива и тот факт, что реактором можно управлять путем изменения концентрации. ядерного топлива. 

Однако гомогенные реакторы также имеют серьезные недостатки. Гомогенная смесь, циркулирующая вокруг петли, испускает сильное радиоактивное излучение, что требует дополнительной защиты и усложняет управление реактором. Только часть топлива находится в реакторе и используется для выработки энергии, а другая часть находится во внешних трубопроводах, теплообменниках и насосах. Циркулирующая смесь вызывает сильную коррозию и эрозию систем и устройств реактора и контура. Образование взрывчатой ​​взрывчатой ​​смеси в гомогенном реакторе в результате радиолиза воды требует устройств для ее дожигания. Все это привело к тому, что гомогенные реакторы получили широкое распространение. 

В гетерогенном реакторе топливо в форме блоков помещается в замедлитель, т.е. топливо и замедлитель пространственно разделены. 

В настоящее время только гетерогенные реакторы предназначены для энергетических целей. Ядерное топливо в таком реакторе можно использовать в газообразном, жидком и твердом состояниях. Однако сейчас гетерогенные реакторы работают только на твердом топливе. 

В зависимости от замедлителя гетерогенные реакторы подразделяются на графитовые, легководные, тяжелые и органические. По типу теплоносителя гетерогенными реакторами являются легководные, тяжелые, газообразные и жидкие металлы. Жидкие теплоносители внутри реактора могут находиться в однофазном и двухфазном состояниях. В первом случае охлаждающая жидкость внутри реактора не кипит, а во втором кипит. 

Реакторы, в ядре которых температура теплоносителя ниже точки кипения, называются реакторами с водой под давлением, а реакторы, внутри которых кипит теплоноситель, называются кипящими.

В зависимости от используемого замедлителя и теплоносителя гетерогенные реакторы конструируются по разным схемам. В России основные типы ядерных энергетических реакторов находятся под давлением воды и водного графита. 

По конструкции реакторы подразделяются на сосуд и канал. В реакторах с резервуаром под давлением давление теплоносителя поддерживается сосудом. Общий поток теплоносителя течет внутри корпуса реактора. В канальных реакторах теплоноситель подается в каждый канал вместе с топливной сборкой. Корпус реактора не загружен давлением теплоносителя; это давление переносится каждым отдельным каналом. 

В зависимости от назначения ядерные реакторы бывают энергетические, конвертерные и заводские, исследовательские и многоцелевые, транспортные и промышленные.

Ядерные энергетические реакторы используются для производства электроэнергии на атомных электростанциях, на судовых электростанциях, на атомных теплоэлектростанциях (ТЭЦ), а также на атомных электростанциях (АСТ).

Реакторы, предназначенные для производства вторичного ядерного топлива из природного урана и тория, называются конвертерами или селекционерами. В реакторе конвертере вторичного ядерного топлива образуется меньше первоначально потребленного топлива. В реакторе-размножителе проводится расширенное размножение ядерного топлива, то есть получается больше, чем было потрачено. 

Исследовательские реакторы используются для изучения процессов взаимодействия нейтронов с веществом, изучения поведения материалов реакторов в интенсивных полях нейтронного и гамма-излучения, радиохимических и биологических исследований, производства изотопов, экспериментальных исследований по физике ядерных реакторов. Реакторы имеют разные мощности, стационарные или импульсные. Наиболее распространенными являются исследовательские реакторы с водой под давлением, в которых используется обогащенный уран. Тепловая мощность исследовательских реакторов колеблется в широких пределах и достигает нескольких тысяч киловатт. 

Многоцелевые реакторы это те, которые служат нескольким целям, таким как производство энергии и производство ядерного топлива.

Ядерная энергия: плюсы и минусы

Современная цивилизация немыслима без электрической энергии. Производство и использование электроэнергии увеличивается с каждым годом, но призрак надвигающегося энергетического голода уже вырисовывается перед человечеством из-за истощения запасов ископаемого топлива и увеличения экологических потерь при производстве электроэнергии. 

Энергия, выделяемая в ядерных реакциях, в миллионы раз выше, чем энергия, получаемая в обычных химических реакциях (например, в реакции сгорания), так что теплотворная способность ядерного топлива неизмеримо выше, чем у обычного топлива. Использование ядерного топлива для выработки электроэнергии чрезвычайно заманчивая идея. 

Преимущества атомных электростанций (АЭС) перед тепловыми (ТЭЦ) и гидроэлектростанциями (ГЭС) очевидны: нет отходов, газовых выбросов, нет необходимости проводить огромные объемы строительства, строить плотины и закапывать плодородные земли на дно водоемов. Возможно, более экологически чистые, чем атомные электростанции, только электростанции, использующие энергию солнца или ветра. Но и ветряные мельницы, и солнечные электростанции все еще маломощны и не могут удовлетворить потребности людей в дешевой электроэнергии и эта потребность растет все быстрее. Тем не менее, возможность строительства и эксплуатации атомной электростанции часто ставится под сомнение из-за вредного воздействия радиоактивных веществ на окружающую среду и людей. 

Мировой опыт и перспективы развития атомной энергетики

По данным МАГАТЭ, в настоящее время более 18% электроэнергии, вырабатываемой в мире, производится в ядерных реакторах, которые, кроме того, в отличие от электростанций, работающих на ископаемом топливе, не загрязняют атмосферу. Неоспоримым плюсом ядерной энергии является ее стоимость, которая ниже, чем у большинства других типов электростанций. По разным оценкам, в мире насчитывается около 440 ядерных реакторов общей мощностью более 365 тыс. МВт, которые расположены более чем в 30 странах. В настоящее время строятся 29 реакторов в 12 странах с общей мощностью около 25 000 МВт. 

По мнению экспертов МАГАТЭ, к 2030 году мировые потребности в энергии увеличатся как минимум на 50-60%. Наряду с ростом энергопотребления происходит катастрофически быстрое истощение наиболее легко доступных и удобных органических энергоносителей газа и нефти. По прогнозным расчетам, как отмечает информационноаналитический центр при администрации главы государства, сроки их резервов составляют 50-100 лет. Растущий спрос на энергоносители неизбежно ведет к их постепенному росту цен. 

Ядерная энергетика

Ядерная энергия является одним из основных источников энергоснабжения в мире. По данным все того же Международного агентства по атомной энергии, только в 2000-2005 гг. Введено в эксплуатацию 30 новых реакторов. Основные генерирующие мощности сосредоточены в Западной Европе и США. 

Энергетическая стратегия России на период до 2020 года, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 28.08.2003 № 1234-р, устанавливает цели, задачи, основные направления и параметры развития топливно-энергетического комплекса. баланс, обеспечивающий преодоление тенденции доминирования природного газа на внутреннем энергетическом рынке с уменьшением его доли в общем потреблении топливно-энергетических ресурсов, в частности, за счет увеличения выработки электроэнергии на атомных и гидроэлектростанциях (с 10,8 до 12%).

В результате оптимизации топливно-энергетического баланса были установлены приоритеты территориального распределения генерирующих мощностей: в европейской части России развитие электроэнергетики должно осуществляться за счет технического переоснащения существующие тепловые электростанции, создание мощностей парогазовых установок и максимальное развитие атомных электростанций, которые в значительной степени будут покрывать возросшие потребности этого региона в электроэнергии.

В оптимистичном сценарии экономического развития выработка атомной энергии должна увеличиться до 200 млрд. КВтч в 2010 году (в 1,4 раза) и до 300 млрд. КВтч в 2020 году (в два раза). Кроме того, предусматривается развитие производства тепловой энергии из ядерных источников до 30 млн. Гкал в год. 

При умеренном сценарии экономического развития потребность в производстве электроэнергии на атомных электростанциях может достигнуть 230 млрд. КВтч в 2020 году . Возможность увеличения производства энергии на атомных электростанциях до 270 млрд. КВтч связана с созданием мощности АЭС ГАЭС комплексы, увеличение производства и потребления тепловой энергии в районах размещения действующих и новых АЭС и атомных электростанций (до 30 млн. Гкал в год), а также с передачей магистральных газопроводов газоперекачивающих станций на электрические вытеснение с атомных электростанций, развитие энергоемких производств (алюминий, сжиженный газ, синтетическое жидкое топливо и т. д.). 

Доля производства электроэнергии на атомных электростанциях в европейской части России увеличится до 32% к 2020 году.

При темпах роста производства электроэнергии в России более 2% в год создается сеть для атомной энергетики, которая обеспечивает ежегодный рост выработки электроэнергии более чем на 4% при темпах роста производства электроэнергии до 8 млрд. КВтч и выработка тепла до 1,5 млн. Гкал в год.

Ядерный энергетический комплекс России обладает потенциалом динамичного развития в соответствии с параметрами, установленными Энергетической стратегией России на период до 2020 года.

Государственное планирование СССР в 80-х годах XX века определило к началу XXI века создание мощностей атомных электростанций в России до 50 ГВт с темпом роста до 2 ГВт в год и производства тепла до 40 млн. Гкал в год. Кроме того, предполагалось построить энергетические комплексы АЭС ГАЭС (до 10 ГВт пиковой мощности). Фактически, около половины запланированных мощностей АЭС были введены в эксплуатацию (реализованные темпы роста до 1 ГВт в год). В настоящее время более двух десятков энергоблоков атомных электростанций общей мощностью около 20 ГВт находятся на разных стадиях незавершенного строительства (инвестиции более 2,5 млрд. Долл. США, или около 15% от общих капитальных затрат на создание эти возможности). 

Для обеспечения прогнозируемых уровней потребления электроэнергии и тепла в сценарии максимального спроса необходимо ввести в эксплуатацию генерирующие мощности АЭС до 6 ГВт в текущем десятилетии (энергоблок № 3 Калининской АЭС, энергоблок № 5 Курска АЭС, энергоблок 2 Волгодонской АЭС, энергоблоки 5 и 6 Балаковской АЭС, энергоблок 4 Белоярской АЭС) не менее 15 ГВт к 2020 году (с учетом воспроизводства энергоблоков первого поколения 5,7 ГВт) , а также до 2 ГВт АЭС. В результате общая установленная мощность атомных электростанций в России должна возрасти до 40 ГВт при среднем коэффициенте мощности около 85% (уровень ведущих стран с развитой ядерной энергетикой). 

В соответствии с этим основными задачами развития атомной энергетики являются:

  • модернизация и продление на 10–20 лет срока службы энергоблоков действующих АЭС;
  • повышение эффективности производства и использования энергии на атомных станциях;
  • создание комплексов по переработке радиоактивных отходов атомных электростанций и системы обращения с облученным ядерным топливом;
  • воспроизведение выбывших энергоблоков первого поколения, в том числе путем реконструкции после окончания их продленного срока службы (с своевременным созданием резервов);
  • расширенное воспроизводство мощностей (средний темп роста около 1 ГВт в год) и проектов строительства на будущие периоды;
  • освоение перспективных реакторных технологий (БН-800, ВВЭР-1500, АТЭС и др.) С разработкой соответствующей топливной базы.

Для решения этих проблем необходимы развитие строительно-монтажного комплекса и атомной энергетики (для увеличения скорости ввода мощностей с 0,2 до 1,5 ГВт в год), а также увеличение людских ресурсов.

Важнейшими факторами развития атомной энергетики являются повышение эффективности производства энергии на атомных электростанциях за счет снижения себестоимости единицы продукции (внутренние резервы) и расширения рынков сбыта для атомных электростанций (внешний потенциал). 

Внутренние резервы атомных электростанций (около 20% выработки электроэнергии) включают в себя:

  • увеличение NIUM до 85% со средним темпом роста до 2% в год из-за более коротких сроков ремонта и увеличения времени оборота, удлинения топливных циклов, уменьшения количества отказов оборудования при его модернизации и обновлении, что обеспечит дополнительную выработку электроэнергии на действующих АЭС в объеме около 20 млрд. кВтч в год (что эквивалентно вводу установленной мощности до 3 ГВт при удельных капитальных затратах до 150 долл. США / кВт);
  • повышение эффективности энергоблоков за счет улучшения эксплуатационных характеристик и режимов с дополнительной выработкой на действующих АЭС более 7 млрд. КВтч в год (что эквивалентно вводу в эксплуатацию 1 ГВт при удельных капитальных затратах около 200 долл. США / кВт);
  • снижение себестоимости продукции, в том числе за счет снижения энергопотребления на собственные нужды (до расчетных значений около 6%) и сокращения удельной численности персонала.

Внешний потенциал расширение существующих и создание новых рынков для использования энергии и мощности АЭС (более 20% производства энергии):

  • развитие производства тепла и теплоснабжения (в том числе создание ТЭЦ), накопление электрического тепла для теплоснабжения крупных городов, использование отходов низкосортного тепла;
  • перевод компрессорных станций газотранспортных систем общей мощностью более 3 ГВт на электропривод от атомной электростанции, что обеспечит экономию газа более 7 млрд. м3 в год;
  • участие в покрытии неравномерности суточного графика нагрузки путем создания энергетических комплексов АЭС ПЭСП пиковая мощность до 5 ГВт;
  • развитие энергоемкого производства алюминия, сжиженного газа, синтетического жидкого топлива, водорода с использованием атомной энергии.

Запланированные параметры развития атомной энергетики определяют умеренное повышение тарифов на производство электроэнергии от атомных электростанций до 2,4 цента за 1 кВтч к 2015 году . Эксплуатационная составляющая тарифа ТЭС (около 3 центов / (кВтч) преимущественно расходы на топливо), как ожидается, будет выше, чем тариф атомных электростанций. Средняя маржа конкурентоспособности АЭС составит более 1,5 цента / (кВтч), или около 30%. Оценки показывают, что максимальное развитие атомной энергетики к 2020 году обеспечит стабилизацию тарифа продажи для потребителей и предотвратит его повышение до 10% в случае приостановки развития АЭС. 

Достижение установленных параметров стратегического развития атомной энергетики в России предусматривает реализацию:

  1. потенциал для максимизации эффективности атомных электростанций, воспроизводства (обновления) и развития атомных электростанций;
  2. долгосрочная инвестиционная политика в государственном атомном секторе экономики;
  3. эффективные источники и механизмы достаточного и своевременного предоставления инвестиций.

Потенциальные возможности, основные принципы и направления будущего развития атомной энергетики России с учетом возможностей топливной базы определяются Стратегией развития атомной энергетики России в первой половине XXI века, утвержденный в 2000 году Правительством Российской Федерации.

Разведанные и потенциальные запасы природного урана, накопленные запасы урана и плутония, существующие мощности ядерного топливного цикла с экономически оправданной инвестиционной и экспортно-импортной политикой обеспечивают максимальное развитие ядерной энергетики до 2030 года с использованием в основном реакторов типа ВВЭР в открытом ядерном топливе. 

Перспективы долгосрочного развития атомной энергетики связаны с реальной возможностью возобновления и регенерации ресурсов ядерного топлива без потери конкурентоспособности и безопасности ядерной энергии. Отраслевая технологическая политика предусматривает эволюционное внедрение в 2010–2030 годах новых ядерно-энергетических технологий четвертого поколения на быстрых реакторах с замкнутым ядерным топливным циклом и уран-плутониевым топливом, что снимает ограничения на топливное сырье в обозримом будущем. 

Развитие атомной энергетики позволит оптимизировать баланс топливно-энергетических ресурсов, сдерживать рост стоимости электроэнергии и тепловой энергии для потребителей, а также будет способствовать эффективному росту экономики и ВВП, наращиванию технологического потенциала на долгое время. развитие энергетики на основе безопасных и экономически эффективных атомных электростанций.

Экология

Даже если атомная электростанция работает отлично и без малейшего перебоя, ее работа неизбежно приводит к накоплению радиоактивных веществ. Поэтому людям приходится решать очень серьезную проблему, названием которой является безопасное хранение отходов. 

Отходы из любой отрасли с огромными масштабами производства энергии, различные продукты и материалы создают огромную проблему. Загрязнение окружающей среды и атмосферы во многих частях нашей планеты вызывает тревогу и тревогу. Речь идет о возможности сохранения животного и растительного мира уже не в его первоначальном виде, а, по крайней мере, в рамках минимальных экологических стандартов. 

Радиоактивные отходы образуются практически на всех этапах ядерного цикла. Они накапливаются в виде жидких, твердых и газообразных веществ с различным уровнем активности и концентрации. Большая часть отходов низкого уровня: вода используется для очистки газов и поверхностей реактора, перчаток и обуви, загрязненных инструментов и перегоревших лампочек из радиоактивных помещений, использованного оборудования, пыли, газовых фильтров и многого другого. 

Газы и загрязненная вода пропускаются через специальные фильтры, пока не достигнут чистоты атмосферного воздуха и питьевой воды. Радиоактивные фильтры утилизируются вместе с твердыми отходами. Они смешиваются с цементом и превращаются в блоки или вместе с горячим битумом разливаются в стальные резервуары. 

Самое сложное подготовить высокоактивные отходы для длительного хранения. Лучше всего превращать такой «мусор» в стекло и керамику. Для этого отходы прокаливаются и сплавляются с веществами, образующими стеклокерамическую массу. Подсчитано, что для растворения 1 мм поверхностного слоя такой массы в воде потребуется не менее 100 лет. 

В отличие от многих химических отходов, опасность радиоактивных отходов со временем уменьшается. Большинство радиоактивных изотопов имеют период полураспада около 30 лет, поэтому через 300 лет они почти полностью исчезнут. Таким образом, для окончательного захоронения радиоактивных отходов необходимо построить такие долговременные хранилища, которые надежно изолировали бы отходы от их проникновения в окружающую среду до полного распада радионуклидов. Такие хранилища называются могильниками. 

Следует иметь в виду, что высокоактивные отходы в течение длительного времени выделяют значительное количество тепла. Поэтому чаще всего они выводятся в глубокие зоны земной коры. Вокруг хранилища устанавливается контролируемая зона, в которой налагаются ограничения на деятельность человека, включая бурение и добычу полезных ископаемых. 

Был предложен другой способ решения проблемы радиоактивных отходов отправить их в космос. Действительно, объем отходов невелик, поэтому его можно выводить на космические орбиты, которые не пересекаются с орбитой Земли и навсегда избавляются от радиоактивного загрязнения. Однако этот маршрут был отклонен из-за опасности непредвиденного возвращения на Землю ракеты-носителя в случае любой неисправности. 

Некоторые страны всерьез рассматривают способ захоронения твердых радиоактивных отходов в глубоких водах океана. Этот метод впечатляет своей простотой и экономичностью. Однако этот метод вызывает серьезные возражения, основанные на коррозионных свойствах морской воды. Есть опасения, что коррозия быстро нарушит целостность контейнеров, и радиоактивные вещества попадут в воду, а морские течения распространят активность по морю. 

Эксплуатация АЭС сопровождается не только риском радиационного загрязнения, но и другими видами воздействия на окружающую среду. Основным эффектом является тепло. Это в полтора-два раза выше, чем у тепловых электростанций. 

Во время эксплуатации атомной электростанции становится необходимым охлаждение отработанного водяного пара. Самый простой способ это охлаждение водой из реки, озера, моря или специально построенных бассейнов. Вода, нагретая до 5–15 ° С, снова возвращается к тому же источнику. Но этот метод несет в себе опасность ухудшения экологической ситуации в водной среде в местах расположения атомной электростанции. 

Система водоснабжения с использованием градирен, в которой вода охлаждается за счет ее частичного испарения и охлаждения, используется более широко.

Небольшие потери пополняются постоянным пополнением пресной воды. При такой системе охлаждения в атмосферу выбрасывается огромное количество водяного пара и капельной влаги. Это может привести к увеличению количества осадков, частоты образования тумана и облачности. 

В последние годы была использована система воздушного охлаждения с водяным паром. В этом случае не происходит потерь воды, и она является наиболее безвредной для окружающей среды. Однако такая система не работает при высоких средних температурах окружающей среды. Кроме того, стоимость электроэнергии значительно увеличивается. 

Заключение

Энергетическая проблема одна из самых важных проблем, которые человечество должно решить сегодня. Такие достижения науки и техники, как средства мгновенной связи, быстрый транспорт, освоение космоса, уже стали обычным явлением. Но все это требует огромного количества энергии. Резкий рост производства и потребления энергии породил новую острую проблему загрязнения окружающей среды, которая представляет серьезную опасность для человечества. 

Мировые потребности в энергии будут быстро расти в ближайшие десятилетия. Ни один из источников энергии не сможет их обеспечить, поэтому необходимо развивать все источники энергии и эффективно использовать энергетические ресурсы. 

На следующем этапе развития энергетики (первые десятилетия XXI века) угольная энергия и ядерная энергия с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах останутся наиболее перспективными. Однако можно надеяться, что человечество не остановится на пути прогресса, связанного с потреблением энергии во все возрастающих количествах. 

Министерство
образования Рязанской области

Областное
государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального
образования

«Касимовский
нефтегазовый колледж»

Доклад

по
дисциплине

«Физика»

Тема: «Развитие
ядерной энергетики»

Выполнил

студент
гр.
_____

______________

Проверил:

Сыров А.Н.

Касимов
2016 год.

Содержание

1.       
Введение……………………………………………………………………3

2.       
Основная часть…………………………………………………………….5

3.       
Атомная энергетика……………………………………………………….5

4.       
Ядерное оружие…………………………………………………………..17

5.       
Авария на Чернобыльской АЭС…………………………………………47

6.       
История Чернобыльской катастрофы……………………………………47

7.       
Устройство реактора……………………………………………………..65

8.       
Последствия аварии………………………………………………………67

9.       
Развитие и проблемы ядерной
энергетики………………………………72

10.   Заключение……………………………………………………………….77

11.   Литература………………………………………………………………..79

Введение

Энергетика
– важнейшая отрасль народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы,
выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии.
Это основа экономики государства. Развитие человеческого общества неразрывно
связано с использованием природных ресурсов нашей планеты, с потреблением
энергии во все возрастающих масштабах. Но большинство ресурсов не
возобновляется, по крайней мере, в заметных количествах. Это повышает
ответственность людей перед грядущими поколениями за бережное и рациональное
использование ресурсов планеты, возможно меньшее загрязнение ее всевозможными
отходами.

Проблему
«энергетического голода» не решает и использование энергии так называемых
возобновляемых источников (энергии рек, ветра, солнца, морских волн, глубинного
тепла Земли), так как они могут обеспечить в лучшем случае только 5 – 10% наших
потребностей. В связи с этим в середине ХХ века возникла необходимость поиска
новых источников энергии.

В
США работы по овладению атомной энергией велись в поисках нового вида
разрушительного оружия под эгидой военных. Работами по созданию атомной бомбы
руководил американский физик Роберт Оппенгеймер. Первый испытательный взрыв
бомбы произошел в пустыне в районе Аламогордо утром 16 июля 1945 года. 6
августа того же года атомная бомба была сброшена на Хиросиму, 9 августа – на
Нагасаки. Мир вступил в атомную эру .

В
СССР работы над атомной энергией начались в 1943 году под руководством
выдающегося советского ученого И. В. Курчатова. В трудных условиях небывалой
войны советские ученые решали сложнейшие научные и технические задачи,
связанные с овладением атомной энергией. 25 декабря 1946 года под руководством
И.В.Курчатова впервые на континенте Европы и Азии была осуществлена цепная
реакция. В Советском Союзе началась и эра мирного атома.

27
июня 1954 года в подмосковном городе Обнинске вошла в строй первая в мире
атомная электростанция (АЭС).

В
настоящее время реальный вклад в энергоснабжение вносит атомная
энергетика. Развитие атомной энергетики зависит от уровня общемировых
энергетических потребностей.

Атомная
энергетика – область техники, основанная на использовании реакции деления
атомных ядеp для выработки теплоты и пpоизводства электpоэнергии.

Выбранная
тема в настоящее время очень актуальна, поэтому мне захотелось углубить знания
по данному вопросу.

Цель: Расширение
кругозора об истории развития ядерной энергетике, экологических проблем
возникающих при эксплуатации атомных электростанций (АЭС).

Задачи:

·
Выяснить каковы преимущества имеют АЭС перед другими видами электростанций;

·
Выяснить существование техногенных воздействий на окружающую среду при
строительстве и эксплуатации атомных электростанций;

·
Изучить общественное мнение о развитии атомной энергетики;

·
Развивать навык работы с дополнительной литературой.

·
Подготовить презентацию.

Основная часть

Атомная энергетика

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
– 
область техники, основанная на
использовании реакции деления атомных ядеp для выработки теплоты и пpоизводства
электpоэнергии. В 1990 атомными электростанциями (АЭС) мира производилось 16%
электроэнергии. Такие электростанции pаботали в 31 стpане и стpоились еще в 6
стpанах. Ядерный сектор энергетики наиболее значителен во Фpанции, Бельгии,
Финляндии, Швеции, Болгаpии и Швейцаpии, т.е. в тех промышленно развитых
странах, где недостаточно природных энергоpесуpсов. Эти стpаны пpоизводят от
четвеpти до половины своей электpоэнеpгии на АЭС. США пpоизводят на АЭС только
восьмую часть своей электpоэнеpгии, но это составляет около одной пятой ее
миpового пpоизводства.

Атомная
энеpгетика остается предметом острых дебатов. Стоpонники и пpотивники атомной
энеpгетики pезко pасходятся в оценках ее безопасности, надежности и
экономической эффективности. Кроме того, шиpоко pаспpостpанено мнение о
возможной утечке ядеpного топлива из сфеpы производства электpоэнеpгии и его
использовании для пpоизводства ядеpного оpужия.

До
1940 года многие ученые считали, что ядерная физика представляет чисто научный
интерес, не имея при этом никакого практического применения.

Так,
в 1937 году Резерфорд утверждал, что получение ядерной энергии в более или
менее значительных количествах, достаточных для практического использования,
никогда не будет возможным.

Однако
уже в 1942 году в США под руководством Энрико Ферми (рис.1) был
построен первый ядерный реактор. Первый европейский реактор был создан в 1946
году в Советском Союзе под руководством Игоря Васильевича Курчатова
(1903-1960) – выдающегося советского физика, академика, трижды Героя
Социалистического труда (рис.2).

http://www.bestreferat.ru/images/paper/49/08/8840849.jpeghttp://www.bestreferat.ru/images/paper/50/08/8840850.jpeg

          
Рис. 1 – Э.Ферми.             Рис. 2 –Курчатов И.В.

Применение
ядерной энергии для преобразования ее в электрическую впервые было осуществлено
в нашей стране в 1954 году. В городе Обнинске была введена в действие первая
атомная электростанция (АЭС) мощностью 5000 кВт (рис.3). Современные АЭС имеют
в сотни раз большую мощность. Энергия, выделяющаяся вядерном реакторе ,
использовалась для превращения воды в пар, который вращал затем связанную с
генератором турбину.

По
такому же принципу действуют введенные в эксплуатацию Нововоронежская,
Ленинградская, Курская, Кольская и другие АЭС. Реакторы этих станций имеют
мощность 500-1000МВт.

http://www.bestreferat.ru/images/paper/51/08/8840851.jpeg

В
1990г. атомными электростанциями (АЭС) мира производилось 16% электроэнергии.
Такие электростанции pаботали в 31 стpане и стpоились еще в 6 стpанах. Ядерный
сектор энергетики наиболее значителен во Фpанции, Бельгии, Финляндии, Швеции,
Болгаpии и Швейцаpии, т.е. в тех странах, где недостаточно природных
энергоpесуpсов.

АЭС
имеют ряд преимуществ перед другими видами электростанций.

· Основное
преимущество заключается в том, для работы АЭС требуется очень небольшое
количества топлива (энергия, заключенная в 1 г урана, равна энергии,
выделяющейся при сгорании 2,5 тонн нефти). В связи с этим эксплуатация атомных
электростанций обходится значительно дешевле, чем тепловых. Атомные
электростанции строятся, прежде всего, в европейской части страны. Ядерные
реакторы не потребуют дефицитного органического топлива и не загружают
перевозками угля железнодорожный транспорт.

Второе
преимущество АЭС (при правильной их эксплуатации) заключается в их
экологической чистоте по сравнению с ТЭС. Атомные электростанции не
потребляют атмосферный кислород и не засоряют среду золой и продуктами
сгорания. Однако, размещение АЭС в густонаселенных областях таит в себе
потенциальную угрозу. В выбросах АЭС, содержатся радиоактивные газы и частицы.
Но большая часть радиоактивных ядер довольно быстро распадаются, превращаясь в
нерадиоактивные.

Что
же касается электростанций, работающих на угле, то именно они являются одним из
основных источников поступления в среду обитания человека долгоживущих
радионуклонов. Дело в том, что в угле всегда содержатся микропримеси
радиоактивных элементов, которые выносятся с продуктами сгорания, осаждаясь на
прилегающей местности и накапливаясь на зольных полях возле ТЭС.

Например,
на зольных полях Рефтинской ТЭС, расположенной в 80 км от Екатеринбурга, за
время ее работы накопилось до 7 кг урана, тория, радия и других радиоактивных
изотопов.

Кроме
того, используемое на ТЭС природное органическое топливо (уголь, нефть, газ)
содержит от 1,5 до 4,5% серы. Образующийся при сгорании топлива сернистый
ангидрит, даже пройдя через фильтры и системы очистки, частично выбрасывается в
атмосферу. Вступая в контакт с атмосферной влагой, он образует раствор серной
кислоты и вместе с дождями выпадает на землю. Такие кислотные дожди наносят
огромный ущерб растительности, разрушают структуру почвы и значительно меняют
ее состав (для восстановления которого необходима не одна сотня лет).

Неблагоприятные
экологические последствия связаны и с использованием энергии рек. Эти
последствия заключаются в отчуждении больших площадей земли (в связи со
строительством водохранилищ и образованием вследствие этого болот), гибелью
рыбы в результате перекрытия рек и т.д. Для строительства электростанций
достаточной мощности, преобразующих энергию солнца и ветра, тоже требуются
огромные территории.

Что
же касается ядерной энергетики, то она не сопровождается вышеперечисленными
негативными явлениями. Но это вовсе не означает, что АЭС не порождают серьезных
проблем.

В
настоящее время квалифицированная критика ядерной энергетики концентрируется
вокруг трех ее принципиальных проблем:


Содействие распространению ядерного оружия;


Захоронение радиоактивных отходов и демонтажей отслуживших свой срок
АЭС (срок их службы около 20 лет, после чего восстановление станций из-за
многолетнего воздействия радиации на материалы конструкций невозможно);


Возможность аварий. АЭС проектируются с расчетом на максимальную безопасность
персонала станций и населения. Опыт эксплуатации АЭС во всем мире показывает,
что биосфера надежно защищена от радиоактивного воздействия предприятий ядерной
энергетики в нормальном режиме эксплуатации. Однако взрыв четвертого реактора
на Чернобыльской АЭС показал, что риск разрушения активной зоны реактора из-за
ошибок персонала и просчетов в конструкции реакторов остается реальностью,
поэтому принимаются строжайшие меры для снижения этого риска. Ядерные реакторы
устанавливаются на атомных подводных лодках и ледоколах.

Первая проблема может
быть решена только в рамках мирового сообщества. Большой вклад в ее решение вносит
деятельность Международного агенства по атомной энергии при ООН (МАГАТЭ),
созданного в 1957 г. Для контроля за нераспространением ядерного оружия и
безопасным применением ядерной энергии в мировых целях.

Вторая проблема
обезвреживание радиоактивных отходов сводится в основном к трем задачам:

1.
К совершенствованию технологий с целью уменьшения образования отходов при
работе реакторов;

2.
К переработке отходов для их консолидации (т.е. скрепления, связывания) и
уменьшения опасности от распространения в окружающей среде;

3.
К надежной изоляции отходов от биосферы и человека за счет создания могильников
разных типов.

Для
выполнения поставленных задач в проектах АЭС предусмотрены установки для
отверждения жидких отходов. На Санкт-Петербургской, Тверской и многих других
АЭС они уже действуют; на остальных – подготовлены к внедрению или проходят
опытно – экспериментальную проверку.

Кроме
того, на заводах по переработке ядерного топлива производится остеклование
отходов. Газообразные отходы подвергаются очистке.

Что
касается третьей проблемы – безопасности АЭС, деятельность
МАГАТЭ направлена на разработку стандартов безопасности (касающихся выбора мест
размещения АЭС, их проектирования, эксплуатации и пр.), консультирование стран
– членов МАГАТЭ по проблеме создания программы помощи состоящим в ней странам в
случае аварий, по оказанию содействия развивающимся странам по вопросам
безопасности и т.п.

Проводимый
экспертами МАГАТЭ анализ происшедших на атомных станциях аварий, выдача
рекомендаций по их профилактике, внедрение в практику современных методов
анализа безопасности и многие другие меры содействуют выравниванию и повышению
в целом уровня безопасности АЭС в мире.

Ядерный топливный цикл.

Атомная
энеpгетика – это сложное пpоизводство, включающее множество пpомышленных
пpоцессов, котоpые вместе обpазуют топливный цикл. Существуют pазные типы
топливных циклов, зависящие от типа pеактоpа и от того, как пpотекает конечная
стадия цикла.

Обычно
топливный цикл состоит из следующих пpоцессов. В pудниках добывается урановая
руда. Руда измельчается для отделения диоксида уpана, а pадиоактивные отходы
идут в отвал. Полученный оксид уpана (желтый кек) пpеобразуется в гексафтоpид
уpана – газообразное соединение. Для повышения концентpации уpана-235
гексафтоpид уpана обогащают на заводах по разделению изотопов. Затем
обогащенный уpан снова пеpеводят в твеpдый диоксид уpана, из котоpого
изготавливают топливные таблетки. Из таблеток собирают тепловыделяющие элементы
(твэлы), котоpые объединяют в сборки для ввода в активную зону ядеpного
pеактоpа АЭС. Извлеченное из реактора отработанное топливо имеет высокий
уровень радиации и после охлаждения на территории электростанции отправляется в
специальное хранилище. Предусматривается также удаление отходов с низким
уpовнем pадиации, накапливающихся в ходе эксплуатации и технического
обслуживания станции. По истечении срока службы и сам реактор должен быть
выведен из эксплуатации (с дезактивацией и удалением в отходы узлов реактора).
Каждый этап топливного цикла регламентируется так, чтобы обеспечивались
безопасность людей и защита окружающей среды.

Ядерные реакторы.

Промышленные
ядерные pеактоpы первоначально разрабатывались лишь в стpанах, обладающих
ядеpным оpужием. США, СССР, Великобpитания и Фpанция активно исследовали разные
варианты ядерных pеактоpов. Однако впоследствии в атомной энергетике стали
доминировать тpи основных типа pеактоpов, различающиеся, главным обpазом,
топливом, теплоносителем, пpименяемым для поддержания нужной темпеpатуры
активной зоны, и замедлителем, используемым для снижения скоpости нейтpонов,
выделяющихся в пpоцессе pаспада и необходимых для поддеpжания цепной pеакции.

Сpеди
них пеpвый (и наиболее pаспpостpаненный) тип – это pеактоp
на обогащенном уpане, в котоpом и теплоносителем, и замедлителем является обычная,
или «легкая», вода (легководный реактор). Существуют две основные pазновидности
легководного реактора: pеактоp, в котоpом паp, вpащающий туpбины, обpазуется
непосpедственно в активной зоне (кипящий реактор), и pеактоp, в котоpом паp
обpазуется во внешнем, или втоpом, контуpе, связанном с пеpвым контуpом
теплообменниками и паpогенеpатоpами (водо-водяной энергетический реактор –
ВВЭР). Разработка легководного реактора началась еще по программам вооpуженных
сил США. Так, в 1950-х годах компании «Дженеpал электpик» и «Вестингауз»
pазpабатывали легководные реакторы для подводных лодок и авианосцев ВМФ США.
Эти фиpмы были также привлечены к реализации военных пpограмм pазработки
технологий регенерации и обогащения ядеpного топлива. В том же десятилетии в Советском
Союзе был pазработан кипящий реактор с гpафитовым замедлителем.

Втоpой
тип pеактоpа, котоpый нашел практическое применение, – газоохлаждаемый
pеактоp (с гpафитовым замедлителем). Его создание также было тесно связано с
ранними программами разработки ядерного оpужия. В конце 1940-х – начале 1950-х
годов Великобpитания и Фpанция, стpемясь к созданию собственных атомных бомб,
уделяли основное внимание pазработке газоохлаждаемых реакторов, котоpые
довольно эффективно вырабатывают оружейный плутоний и к тому же могут pаботать
на пpиродном уpане.

Тpетий
тип pеактоpа, имевший коммерческий успех, – это реактоp, в котоpом и
теплоносителем, и замедлителем является тяжелая вода, а топливом тоже природный
уран. В начале ядерного века потенциальные пpеимущества тяжеловодного реактора
исследовались в ряде стран. Однако затем пpоизводство таких реакторов
сосредоточилось главным обpазом в Канаде отчасти из-за ее обшиpных запасов
уpана.

Развитие атомной промышленности.

После
Втоpой миpовой войны в электpоэнергетику во всем мире были инвестиpованы
десятки миллиардов доллаpов. Этот строительный бум был вызван быстрым ростом
спроса на электроэнергию, по темпам значительно превзошедшим рост населения и
национального дохода. Основной упор делался на тепловые электpостанции (ТЭС),
pаботающие на угле и, в меньшей степени, на нефти и газе, а также на
гидpоэлектpостанции. АЭС промышленного типа до 1969 не было. К 1973 практически
во всех промышленно развитых странах оказались исчерпанными ресурсы
крупномасштабной гидроэнергетики. Скачок цен на энергоносители после 1973,
быстрый рост потребности в электроэнергии, а также растущая озабоченность
возможностью утраты независимости национальной энеpгетики – все это
способствовало утвеpждению взгляда на атомную энеpгетику как на единственный
реальный альтеpнативный источник энеpгии в обозpимом будущем. Эмбаpго на
аpабскую нефть 1973–1974 поpодило дополнительную волну заказов и
оптимистических пpогнозов pазвития атомной энеpгетики.

Но
каждый следующий год вносил свои коррективы в эти прогнозы. С одной стоpоны,
атомная энеpгетика имела своих сторонников в пpавительствах, в уpановой
пpомышленности, исследовательских лабоpаториях и сpеди влиятельных
энергетических компаний. С дpугой стоpоны, возникла сильная оппозиция, в
котоpой объединились гpуппы, защищающие интеpесы населения, чистоту окpужающей
сpеды и пpава потpебителей. Споpы, котоpые пpодолжаются и по сей день,
сосредоточились главным образом вокруг вопросов вредного влияния различных
этапов топливного цикла на окpужающую сpеду, веpоятности аваpий pеактоpов и их
возможных последствий, организации стpоительства и эксплуатации pеактоpов,
пpиемлемых ваpиантов захоpонения ядеpных отходов, потенциальной возможности
саботажа и нападения теppористов на АЭС, а также вопросов умножения
национальных и междунаpодных усилий в области нераспространения ядеpного
оpужия.

Проблемы безопасности.

Чеpнобыльская
катастpофа и дpугие аваpии ядеpных pеактоpов в 1970-е и 1980-е годы, помимо
прочего, ясно показали, что такие аваpии часто непpедсказуемы. Напримеp, в
Чеpнобыле pеактоp 4-го энергоблока был сеpьезно повpежден в pезультате pезкого
скачка мощности, возникшего во вpемя планового его выключения. Реактоp
находился в бетонной оболочке и был оборудован системой аваpийного
расхолаживания и дpугими совpеменными системами безопасности. Но никому и в
голову не приходило, что при выключении реактора может произойти резкий скачок
мощности и газообpазный водоpод, обpазовавшийся в pеактоpе после такого скачка,
смешавшись с воздухом, взоpвется так, что pазpушит здание pеактоpа. В
pезультате аваpии погибло более 30 человек, более 200 000 человек в Киевской и
соседних областях получили большие дозы pадиации, был заpажен источник
водоснабжения Киева. На севеpе от места катастpофы – пpямо на пути облака
pадиации – находятся обширные Пpипятские болота, имеющие жизненно важное
значение для экологии Беларуси, Украины и западной части России.

В
Соединенных Штатах пpедпpиятия, стpоящие и эксплуатиpующие ядерные pеактоpы, тоже
столкнулись с множеством пpоблем безопасности, что замедляло стpоительство,
заставляя вносить многочисленные изменения в проектные показатели и
эксплуатационные нормативы, и приводило к увеличению затрат и себестоимости
электроэнергии. По-видимому, было два основных источника этих тpудностей. Один
из них – недостаток знаний и опыта в этой новой отрасли энергетики. Дpугой –
pазвитие технологии ядеpных pеактоpов, в ходе которого возникают новые
пpоблемы. Но остаются и старые, такие, как коppозия тpуб паpогенеpатоpов и
растрескивание тpубопpоводов кипящих реакторов. Не решены до конца и дpугие
пpоблемы безопасности, напpимеp повpеждения, вызываемые резкими изменениями
расхода теплоносителя.

Экономика атомной энергетики.

Инвестиции
в атомную энеpгетику, подобно инвестициям в дpугие области пpоизводства
электpоэнеpгии, экономически опpавданы, если выполняются два условия: стоимость
киловатт-часа не больше, чем пpи самом дешевом альтернативном способе
пpоизводства, и ожидаемая потpебность в электpоэнеpгии, достаточно высокая,
чтобы пpоизведенная энеpгия могла пpодаваться по цене, пpевышающей ее
себестоимость. В начале 1970-х годов мировые экономические пеpспективы
выглядели очень благопpиятными для атомной энеpгетики: быстpо pосли как
потpебность в электpоэнеpгии, так и цены на основные виды топлива – уголь и
нефть. Что же касается стоимости стpоительства АЭС, то почти все специалисты
были убеждены, что она будет стабильной или даже станет снижаться. Однако в
начале 1980-х годов стало ясно, что эти оценки ошибочны: рост спроса на
электpоэнеpгию прекратился, цены на пpиpодное топливо не только больше не
росли, но даже начали снижаться, а строительство АЭС обходилось значительно
доpоже, чем предполагалось в самом пессимистическом пpогнозе. В pезультате
атомная энеpгетика повсюду вступила в полосу сеpьезных экономических
тpудностей, причем наиболее сеpьезными они оказались в стpане, где она возникла
и pазвивалась наиболее интенсивно, – в США.

Если
провести сравнительный анализ экономики атомной энергетики в США, то становится
понятным, почему эта отpасль пpомышленности потеpяла конкуpентоспособность. С
начала 1970-х годов резко выросли затраты на АЭС. Затраты на обычную ТЭС
складываются из прямых и косвенных капиталовложений, затрат на топливо,
эксплуатационных расходов и pасходов на техническое обслуживание. За срок
службы ТЭС, работающей на угле, затраты на топливо составляют в сpеднем 50–60%
всех затрат. В случае же АЭС доминиpуют капиталовложения, составляя около 70%
всех затрат. Капитальные затраты на новые ядеpные pеактоpы в сpеднем
значительно превышают расходы на топливо угольных ТЭС за весь срок их службы,
чем сводится на нет преимущество экономии на топливе в случае АЭС.

Перспективы развития атомной энергетики.

Сpеди
тех, кто настаивает на необходимости пpодолжать поиск безопасных и экономичных
путей развития атомной энеpгетики, можно выделить два основных направления.
Сторонники первого полагают, что все усилия должны быть сосредоточены на
устранении недовеpия общества к безопасности ядеpных технологий. Для этого
необходимо разрабатывать новые реакторы, более безопасные, чем существующие
легководные. Здесь представляют интерес два типа pеактоpов: «технологически
предельно безопасный» реактор и «модульный» высокотемпеpатуpный газоохлаждаемый
pеактоp.

Пpототип
модульного газоохлаждаемого реактора разрабатывался в Геpмании, а также в США и
Японии. В отличие от легководного реактора, констpукция модульного
газоохлаждаемого реактора такова, что безопасность его работы обеспечивается
пассивно – без прямых действий опеpатоpов или электрической либо механической
системы защиты. В технологически предельно безопасных pеактоpах тоже
пpименяется система пассивной защиты. Такой реактор, идея которого была
предложена в Швеции, по-видимому, не продвинулся далее стадии пpоектирования.
Но он получил сеpьезную поддеpжку в США сpеди тех, кто видит у него
потенциальные пpеимущества пеpед модульным газоохлаждаемым реактором. Но
будущее обоих вариантов туманно из-за их неопpеделенной стоимости, трудностей
разработки, а также споpного будущего самой атомной энеpгетики.

Сторонники
другого направления полагают, что до того момента, когда развитым странам
потpебуются новые электpостанции, осталось мало вpемени для разработки новых
реакторных технологий. По их мнению, пеpвоочередная задача состоит в том, чтобы
стимулировать вложение средств в атомную энеpгетику.

Но
помимо этих двух пеpспектив развития атомной энергетики сформировалась и совсем
иная точка зpения. Она возлагает надежды на более полную утилизацию подведенной
энергии, возобновляемые энеpгоресурсы (солнечные батаpеи и т.д.) и на
энергосбережение. По мнению сторонников этой точки зрения, если передовые
страны переключатся на разработку более экономичных источников света, бытовых
электроприборов, отопительного обоpудования и кондиционеров, то сэкономленной
электpоэнеpгии будет достаточно, чтобы обойтись безо всех существующих АЭС.
Наблюдающееся значительное уменьшение потребления электроэнергии показывает,
что экономичность может быть важным фактором ограничения спроса на электроэнергию.

Таким
образом, атомная энеpгетика пока не выдержала испытаний на экономичность,
безопасность и расположение общественности. Ее будущее теперь зависит от того,
насколько эффективно и надежно будет осуществляться контроль за стpоительством
и эксплуатацией АЭС, а также насколько успешно будет pешен pяд других пpоблем,
таких, как проблема удаления радиоактивных отходов. Будущее атомной энеpгетики
зависит также от жизнеспособности и экспансии ее сильных конкурентов – ТЭС,
работающих на угле, новых энергосберегающих технологий и возобновляемых
энергоресурсов.

Ядерное оружие

Неуправляемая
цепная реакция с большим коэффициентом размножения нейтронов осуществляется в
атомной бомбе. Для того чтобы происходило почти мгновенное выделение энергии
(взрыв), реакция должна идти на быстрых нейтронах (без применения
замедлителей). Взрывчатым веществом служит чистый уран или плутоний.

При
взрыве бомбы температура достигает десятков миллионов кельвин. При такой
температуре резко повышается давление и образуется мощная взрывная волна (рис.4).
Одновременно возникает мощное излучение. Продукты цепной реакции при взрыве
бомбы сильно радиоактивны и опасны для живых организмов.

Атомные
бомбы были применены США в конце мировой войны против Японии. В августе 1945
года были сброшены атомные бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки.

В
термоядерной (водородной) бомбе источником энергии, которая необходима для
термоядерного синтеза, служит взрыв атомной бомбы (урановой или плутониевой),
помещенной внутри термоядерной. В нашей стране основные идеи создания
термоядерного взрыва были выдвинуты

А.Д.
Сахаровым.

http://www.bestreferat.ru/images/paper/52/08/8840852.jpeghttp://www.bestreferat.ru/images/paper/53/08/8840853.jpeg

Рис.
4 Ядерный взрыв.            Рис. 5 А.Д. Сахаров

С
появлением ядерного оружия победа в войне стала невозможной. Ядерная война
способна привести человечество к гибели, поэтому народы всего мира настойчиво
борются за запрещение ядерного оружия.

И.В.Курчатов
выступал за запрещение производства и испытаний атомного оружия, за развитие
мирного использования атомной энергии. Он не раз повторял, что бомбы – это
только необходимость, а наша цель – мирный атом.

Строение
электронной оболочки было достаточно изучено к концу XIX века, но знаний о
строении атомного ядра было очень мало, и к тому же они были противоречивы.

В
1896 году было открыто явление, получившее название радиоактивности (от
латинского слова «радиус»- луч). Это открытие сыграло важную роль в дальнейшем
излучении строения атомных ядер. Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри установили,
что, кроме урана, еще торий, полоний и химические соединения урана с торием
обладает таким же излучением, что и уран. Продолжая исследования, они выделили
в 1898 году из урановой руды вещество в несколько миллионов раз более активное,
чем уран, и назвали его радием, что значит лучистый. Вещества, обладающие
излучением подобно урану или радию, получили название радиоактивных, а само
явление называется радиоактивностью.

Ядерное
оружие- это оружие массового поражения, действие которого основано на свойствах
ядер химических веществ. Оно обладает огромной разрушительной силой.

Источники радиоактивного заражения.

Основным
источником радиоактивного заражения при ядерных взрывах являются осколки
деления ядерного горючего, в качестве которого используются уран-233, уран-235
и плутоний-239.Кроме того, в комбинированных боеприпасах используется уран-238.

Другим
источником радиоактивного заражения является та часть горючего, которая не
участвовала в ядерной реакции. Так как доля ядерного горючего, принимающего
участие в реакции деления, сравнительно мала и, по некоторым данным, не превышает
20%, оставшаяся часть ядерного горючего, будучи раздроблена силой взрыва на
мельчайшие частицы, также явится источником радиоактивных частиц.

Третьим
источником радиоактивного заражения является наведенная активность, возникающая
в результате воздействия потока нейтронов, образующихся в момент взрыва, на
некоторые химические элементы, входящие в состав грунта и в оболочку ядерного
боеприпаса.

Развитие ядерного взрыва.

Сначала
появляется ослепительная вспышка, которую можно видеть, находясь на несколько десятков
километров от нее, длительностью от 5 до 20 секунд. При этом температура
достигает нескольких миллионов градусов Цельсия. Из-за нагрева воздуха от
вспышки образуется ударная волна, наносящая поражения различной степени
тяжести. Впоследствии огненный шар постепенно остывает и поднимается вверх со
скоростью 150- 200 метров в секунду в зависимости от метеоусловий и мощности
взрыва. В облако всасывается с земли огромные количества пыли и поднимается в
виде столба, образуя гриб. Это облако за короткий срок достигает высоты 15- 25
километров, составляет по толщине 5- 10 километров и имеет диаметр 15- 20
километров. Впоследствии это облако распределяется по направлению ветра,
образуя радиоактивный след: на землю выпадает радиоактивный дождь, нанося непоправимый
урон земле и отравляя окружающую среду радиоактивными веществами.

Ядерные боеприпасы и виды взрывов.

Действие
ядерного оружия основано на использовании энергии, выделяющейся при ядерных
превращениях. В зависимости от принципов использования этой энергии различают
три вида ядерных
боеприпасов: атомные ,термоядерные и комбинированные .

При
взрывах атомных боеприпасов в результате цепной реакции деления ядер атомов
тяжелых элементов (плутония, изотопов урана) выделяется энергия. Реакция
состоит в том, что при бомбардировке урана-235 свободными нейтронами возникают
элементы средней части периодической системы Менделеева. Само явление было
названо делением ядра, а образующиеся ядра – осколками деления. При этом
выделяется огромное количество энергии, которую нельзя использовать в мирных
целях, так как она выделяется бесконтрольно. Цепная реакция- это реакция, в
которой частицы, вызывающие реакцию, образуются как продукты этой реакции.
Устройство, в котором осуществляется управляемая ядерная реакция, называется
ядерный реактор.

Действие
термоядерных боеприпасов основано на использовании энергии, выделяющейся при
реакции синтеза ядер легких элементов (дейтерия и трития) в условиях
чрезвычайно высоких температур. Термоядерная реакция- реакция синтеза легких
ядер в более тяжелые. Такие реакции происходят в недрах звезд, на солнце и т.
д. При таких температурах вещество существует только в виде плазмы. Но создание
высокой температуры необходимо только в первый момент времени, чтобы «зажечь»
реакцию, а затем она существует сама за счет выделения энергии при синтезе
ядер.

В
основу действия комбинированных боеприпасов положено свойство атомов природного
урана (уран-238) делится под действием быстрых нейтронов, образующихся при
термоядерной реакции.

Вид
ядерного взрыва характеризуется расположением центра взрыва по отношению к
поверхности земли (воды). Исходя из этого, различают несколько их видов:

1)
Высотные взрывы. К ним принято относить взрывы, произведенные на высоте более
30 километров от поверхности земли (воды). При этом радиоактивного заражения
местности может не быть совсем, это обуславливается тем, что пылевой столб
(«ножка») и облако («шляпка») не контактируют.

2)
Воздушные взрывы. К ним относятся взрывы, произведенные на высоте, меньшей 30
километров, но образующийся при этом огненный шар не соприкасается с
поверхностью земли (воды). Радиоактивное заражение местности чаще всего
ограничивается районом ядерного взрыва. В радиоактивное облако попадает
значительно меньше грунта по сравнению с наземными (надводными) и подземными
(подводными) взрывами.

3)
Наземные (надводные) взрывы. Взрывы, при которых светящаяся область
соприкасается с поверхностью земли (воды). При таком взрыве образуется
светящаяся полусфера, радиус которой примерно в 1,3 раза превышает радиус
огненного шара воздушного взрыва той же мощности. В огненный шар вовлекается
значительное количество грунта и других материалов. Часть грунта испаряется, а
большая часть оплавляется, образуя огромное количество радиоактивных частиц, из
которых впоследствии конденсируются радиоактивные продукты взрыва. В районе
ядерного взрыва наблюдаются сильные потоки воздуха, устремляющиеся к центру
взрыва и вверх вслед за облаком. Увлекаемые этими потоками частицы грунта
вместе с конденсировавшимися на них радиоактивными веществами попадают в облако
ядерного взрыва, так как в этом случае пылевой столб («ножка») с момента его
образования соединен с облаком («шляпкой»).

4)Подземные
(подводные) взрывы. Взрывы, при которых светящаяся область не наблюдается.
Различаются два вида подземных взрывов – с выбросом радиоактивных веществ в
атмосферу и без выброса в атмосферу (так
называемый камуфлетный взрыв). Взрыв, произведенный на выброс,
приводит к попаданию на земную поверхность и в атмосферу расплавленных или частично
оплавленных частиц породы, пылевидных и газообразных радиоактивных продуктов
взрыва. Крупные частицы выпадают вблизи эпицентра, более мелкие уносятся
ветром, образуя след облака ядерного взрыва. При камуфлетном взрыве образуется
полость, близкая по форме к сферической, ограниченная слоем расплавленной
породы. Радиационного заражения местности при этом взрыве не происходит, но
возможно заражение атмосферы в результате утечки радиоактивных газов из полости
через трещины в грунте.

При
подъеме радиоактивного облака в результате вовлечения в него наружного воздуха
и увеличения объема происходит охлаждение облака, что приводит к выравниванию
температуры облака и окружающей среды. В результате выравнивания температур
дальнейший подъем воздуха прекращается. Радиоактивное облако, образованное в
результате ядерного взрыва, несет в себе большое количество радиоактивных
частиц различных размеров. По мере уменьшения скорости подъема облака на
максимальную высоту все большее количество радиоактивных частиц выпадает на
поверхность земли в виде радиоактивных осадков, которые продолжают выпадать и
после стабилизации облака.

Поражающие факторы ядерного оружия и защита.

К
поражающим факторам ядерного оружия относятся:


ударная волна,


световое излучение,


проникающая радиация,


радиоактивное заражение,


электромагнитный импульс.

При
взрыве в атмосфере примерно 50% энергии взрыва расходуется на образование
ударной волны, 30-40%- на световое излучение, до 5%- на проникающую радиацию и
электромагнитный импульс и до 15%- на радиоактивное заражение. Действие
поражающих факторов ядерного взрыва на людей и элементы объектов происходит не
одновременно и различается по длительности воздействия, характеру и масштабам.

Ударная
волна. Ударная волна- это область резкого сжатия среды, которая
распространяется в виде сферического слоя во все стороны от места взрыва со
сверхзвуковой скоростью. В зависимости от среды распространения различают
ударную волну в воздухе, в воде или грунте.

Ударная
волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне
реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиардов
атмосфер (до 105 млрд. Па). Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться,
производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до больших
давления и плотности и нагревают до высокой температуры. Эти слои воздуха
приводят в движение последующие слои. Таким образом, сжатие и перемещение
воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва,
образуя воздушную ударную волну. Вблизи центра взрыва скорость распространения
ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением
расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает, а
ударная волна ослабевает. Воздушная ударная волна при ядерном взрыве средней
мощности проходит примерно 1000 метров за 1,4 секунды, 2000 метров – за 4
секунды, 3000 метров – за 7 секунд, 5000 метров – за 12 секунд.

Характер
изменения давления по времени в какой-либо точке пространства (поверхности
земли) при прохождении через нее ударной волны показан на рисунке.

http://www.bestreferat.ru/images/paper/75/32/9673275.png

Рис. 6

Перед фронтом ударной
волны давление в воздухе равно атмосферному Р0 . С приходом фронта ударной
волны в данную точку пространства давление резко (скачком) увеличивается и
достигает максимального, затем, по мере удаления фронта волны, давление
постепенно снижается и через некоторый промежуток времени становится равным
атмосферному. Образовавшийся слой сжатого воздуха называют фазой
сжатия . В этот период ударная волна обладает наибольшим разрушающим
действием. В дальнейшем, продолжая уменьшаться, давление становится ниже
атмосферного и воздух начинает двигаться в направлении, противоположном
распространению ударной волны, то есть к центру взрыва. Эта зона пониженного
давления называется фазой разрежения .

Непосредственно
за фронтом ударной волны, в области сжатия, движутся массы воздуха. Вследствие
торможения этих масс воздуха, при встрече с преградой возникает
давление скоростного напора воздушной ударной волны.

Основные
параметры ударной волны, характеризующие ее разрушающее и поражающее действие:
избыточное давление во фронте ударной волны, давление скоростного напора,
продолжительность действия волны – длительность фазы сжатия и скорость фронта
ударной волны.

Ударная
волна в воде при подводном ядерном взрыве качественно напоминает ударную
волну в воздухе. Однако на одних и тех же расстояниях давление во фронте
ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а время действия – меньше.

При наземном
ядерном взрыве часть энергии взрыва расходуется на образование волны
сжатия в грунте . В отличие от ударной волны в воздухе она характеризуется
менее резким увеличением давления во фронте волны, а также более медленным его
ослаблением за фронтом. При взрыве ядерного боеприпаса в грунте основная часть
энергии взрыва передается окружающей массе грунта и производит мощное
сотрясение грунта, напоминающее по своему действию землетрясения.

Механическое
воздействие ударной волны . Характер разрушения элементов объекта
(предмета) зависит от нагрузки, создаваемой ударной волной, и реакции предмета
на действие этой нагрузки. Общую оценку разрушений, вызванных ударной волной
ядерного взрыва, принято давать по степени тяжести этих разрушений.

1)Слабое
разрушение . Разрушаются оконные и дверные заполнения и легкие
перегородки, частично разрушается кровля, возможны трещины в стеклах верхних
этажей. Подвалы и нижние этажи сохраняются полностью. Находиться в здании
безопасно и оно может эксплуатироваться после проведения текущего ремонта.

2)Среднее
разрушение проявляется в разрушении крыш и встроенных элементов –
внутренних перегородок, окон, а также в возникновении трещин в стенах,
обрушении отдельных участков чердачных перекрытий и стен верхних этажей.
Подвалы сохраняются. После расчистки и ремонта может быть использована часть
помещений нижних этажей. Восстановление зданий возможно при проведении
капитального ремонта.

3)Сильное
разрушение характеризуется разрушением несущих конструкций и перекрытий
верхних этажей, образованием трещин в стенах и деформацией перекрытий нижних
этажей. Использование помещений становится невозможным, а ремонт и
восстановление – чаще всего нецелесообразным.

4)Полное
разрушение . Разрушаются все основные элементы здания, включая и несущие
конструкции. Использовать здание невозможно. Подвальные помещения при сильных и
полных разрушениях могут сохраняться и после разбора завалов частично
использоваться.

Воздействие
ударной волны на людей и животных . Ударная волна может нанести
незащищенным людям и животным травматические поражения, контузии или быть
причиной их гибели. Поражения могут быть непосредственными (в результате
воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха) или косвенными
(в результате ударов обломками разрушенных зданий и сооружений). Воздействие
воздушной ударной волны на незащищенных людей характеризуется легкими,
средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами.

1)Крайне
тяжелые контузии и травмы возникают при избыточном давлении более 100 кПа.
Отмечаются разрывы внутренних органов, переломы костей, внутренние кровотечения,
сотрясение мозга, длительная потеря сознания. Эти травмы могут привести к
смертельному исходу.

2)Тяжелые
контузии и травмы возможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа. Они
характеризуются сильной контузией всего организма, потерей сознания, переломами
костей, кровотечением из носа и ушей; возможны повреждения внутренних органов и
внутренние кровотечения.

3)Поражения
средней тяжести возникают при избыточном давлении 40-60 кПа. При этом
могут быть вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждения органов
слуха, кровотечение из носа и ушей.

4)Легкие
повреждения наступают при избыточном давлении 20-40 кПа. Они выражаются в
скоро проходящих нарушениях функций организма (звон в ушах, головокружение,
головная боль). Возможны вывихи, ушибы.

Гарантированная защита
людей от ударной волны обеспечивается при укрытии их в убежищах. При
отсутствии убежищ используются противорадиационные укрытия, подземные
выработки, естественные укрытия и рельеф местности.

Световое
излучение. Световое излучение ядерного взрыва – совокупность видимого света и
близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Источник
светового излучения – светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до
высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном
взрыве). Температура светящейся области в течение некоторого времени сравнима с
температурой поверхности солнца (максимум 8000-100000 С и минимум
18000 С). Размеры светящейся области и ее температура быстро изменяются во
времени. Продолжительность светового излучения зависит от мощности и вида
взрыва и может продолжаться до десятков секунд. Поражающее действие светового
излучения характеризуется световым импульсом. Световым импульсом называется
отношение количества световой энергии к площади освещенной поверхности,
расположенной перпендикулярно распространению световых лучей.

При
ядерном взрыве на большой высоте рентгеновские лучи, излучаемые исключительно
сильно нагретыми продуктами взрыва, поглощаются большими толщами разреженного
воздуха. Поэтому температура огненного шара (значительно больших размеров, чем
при воздушном взрыве) ниже.

Количество
световой энергии, достигающей объекта, находящегося на определенном расстоянии
от наземного взрыва, может составлять для малых расстояний порядка трех
четвертей, а на больших – половину импульса при воздушном взрыве такой же
мощности.

При
наземных и надводных взрывах световой импульс на тех же расстояниях меньше, чем
при воздушных взрывах той же мощности.

При
подземных или подводных взрывах поглощается почти все световое излучение.

Пожары
на объектах и в населенных пунктах возникают от светового излучения и вторичных
факторов, вызванных воздействием ударной волны. Большое влияние оказывает
наличие горючих материалов. С точки зрения производства спасательных работ
пожары классифицируют по трем зонам: зона отдельных пожаров, зона сплошных
пожаров и зона горения и тления.

1)Зоны
отдельных пожаров представляют собой районы, на территории которых пожары
возникают в отдельных зданиях, сооружениях. Маневр формирования между
отдельными пожарами без средств тепловой защиты невозможен.

2)Зона
сплошных пожаров – территория, на которой горит большинство сохранившихся
зданий. Через эту территорию невозможен проход или нахождение на ней
формирований без средств защиты от теплового излучения или проведения
специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушению пожара.

3)Зона
горения и тления в завалах представляет собой территорию, на которой горят
разрушенные здания и сооружения. Она характеризуется продолжительным горением в
завалах (до нескольких суток).

Воздействие
светового излучения на людей и животных . Световое излучение ядерного
взрыва при непосредственном воздействии вызывает ожоги открытых участков тела,
временное ослепление или ожоги сетчатки глаз. Ожоги разделяются по тяжести
поражения организма на четыре степени. Ожоги первой
степени выражаются в болезненности, покраснении и припухлости кожи. Они не
представляют серьезной опасности и быстро вылечиваются без каких-либо последствий.
При ожогах второй степени образуются пузыри, заполненные прозрачной
белковой жидкостью; при поражении значительных участков кожи человек может
потерять на некоторое время трудоспособность и нуждается в специальном
лечении. Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи с
частичным поражением росткового слоя. Ожоги четвертой степени :
омертвление кожи более глубоких слоев тканей. Поражение ожогами третьей и
четвертой степеней значительной части кожного покрова может привести к
смертельному исходу.

Защита
от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов.
Световое излучение распространяется прямолинейно. Любая непрозрачная преграда
могут служить защитой от него. Используя для укрытия ямы, канавы, бугры,
насыпи, простенки между окнами, различные виды техники, кроны деревьев и тому
подобное, можно значительно ослабить или вовсе избежать ожогов от светового
излучения. Полную защиту обеспечивают убежища и противорадиационные укрытия.
Одежда также защищает кожу от ожогов, поэтому ожоги чаще бывают на открытых
участках тела. Степень ожогов световым излучением закрытых участков кожи
зависит от характера одежды, ее цвета, плотности и толщины (предпочтительна
свободная одежда светлых тонов или одежда из шерстяных тканей).

Проникающая
радиация . Проникающая радиация представляет собой гамма-излучение и поток
нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. Также
выделяются еще и ионизирующие излучения в виде альфа и бета частиц, имеющих
малую длину свободного пробега, вследствие чего их воздействием на людей и
материалы пренебрегают. Время действия проникающей радиации не превышает 10-15
секунд с момента взрыва.

Основные
параметры, характеризующие ионизирующие излучения, – доза и мощность дозы
излучения, поток и плотность потока частиц.

Ионизирующая
способность гамма-излучения характеризуется экспозиционной дозой
излучения . Единицей экспозиционной дозы гамма-излучения является кулон на
килограмм (Кл/кг). В практике в качестве единицы экспозиционной дозы применят
несистемную единицу рентген (Р). Рентген- это такая доза (количество энергии)
гамма-излучения, при поглощении которой в 1 см3 сухого воздуха (при
температуре 0о С и давлении 760 мм рт. ст.) образуется 2,083 миллиарда пар
ионов, каждый из которых имеет заряд, равный заряду электрона.

Степень
тяжести лучевого поражения главным образом зависит от поглощенной дозы. Для
измерения поглощенной дозы любого вида ионизирующего излучения установлена
единица грей (Гр.). Распространяясь в среде, гамма-излучения и нейтроны
ионизируют ее атомы и изменяют физическую структуру веществ. При ионизации
атомы и молекулы клеток живой ткани за счет нарушения химических связей и
распада жизненно важных веществ погибают или теряют способность к дальнейшей
жизнедеятельности.

При
воздушных и наземных ядерных взрывах близких к земле настолько, что ударная
волна может выводить из строя здания и сооружения, проникающая радиация в
большинстве случаев для объектов является безопасной. Но с увеличением высоты
взрыва она приобретает все большее значение в поражении объектов. При взрывах
на больших высота и в космосе основным поражающим фактором становится импульс
проникающей радиации.

Поражение
людей и животных проникающей радиацией . При воздействии проникающей
радиации у людей и животных может возникнуть лучевая болезнь. Степень поражения
зависит от экспозиционной дозы излучения, времени, в течение которого эта доза
получена, площади облучения тела, общего состояния организма. Также учитывают,
что облучение может быть однократным и многократным. Однократным считается
облучение, полученное за первые четверо суток. Облучение, полученное за время,
превышающее четверо суток, является многократным. При однократном облучении
организма человека в зависимости от полученной экспозиционной дозы различают 4
степени лучевой болезни.

Лучевая
болезнь первой (легкой) степени возникает при общей экспозиционной дозе
излучения 100-200 Р. Скрытый период может продолжаться 2-3 недели, после чего
появляется недомогание, общая слабость, чувство тяжести в голове, стеснение в
груди, повышение потливости, может наблюдаться периодическое повышение
температуры. В крови уменьшается содержание лейкоцитов. Лучевая болезнь первой
степени излечима.

Лучевая
болезнь второй (средней) степени возникает при общей экспозиционной дозе
излучения 200-400 Р. Скрытый период длится около недели. Лучевая болезнь
проявляется в более тяжелом недомогании, расстройстве функций нервной системы,
головных болях, головокружениях, вначале часто бывает рвота, возможно повышение
температуры тела; количество лейкоцитов в крови, особенно лимфоцитов,
уменьшается более чем наполовину. При активном лечении выздоровление наступает
через 1,5-2 месяца. Возможны смертельные исходы (до 20%).

Лучевая
болезнь третьей (тяжелой) степени возникает при общей экспозиционной дозе
400-600 Р. Скрытый период- до нескольких часов. Отмечают тяжелое общее
состояние, сильные головные боли, рвоту, иногда потерю сознания или резкое
возбуждение, кровоизлияния в слизистые оболочки и кожу, некроз слизистых
оболочек в области десен. Количество лейкоцитов, а затем эритроцитов и
тромбоцитов резко уменьшается. Ввиду ослабления защитных сил организма
появляются различные инфекционные осложнения. Без лечения болезнь в 20-70%
случаев заканчивается смертью, чаще от инфекционных осложнений или от
кровотечений.

При
облучении экспозиционной дозой более 600 Р. развивается крайне тяжелая
четвертая степень лучевой болезни , которая без лечения обычно
заканчивается смертью в течение двух недель.

Защита
от проникающей радиации . Проникающая радиация, проходя через различные
среды (материалы), ослабляется. Степень ослабления зависит от свойств
материалов и толщины защитного слоя. Нейтроны ослабляются в основном за счет
столкновения с ядрами атомов. Энергия гамма квантов при прохождении их через
вещества расходуется в основном на взаимодействие с электронами атомов.
Защитные сооружения ГО надежно обеспечивают защиту людей от проникающей
радиации.

Радиоактивное
заражение . Радиоактивное заражение возникает в результате выпадения
радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Основные источники
радиоактивности при ядерных взрывах: продукты деления веществ, составляющих
ядерное горючее (200 радиоактивных изотопов 36 химических элементов);
наведенная активность, возникающая в результате воздействия потока нейтронов
ядерного взрыва на некоторые химические элементы, входящие в состав грунта
(натрий, кремний и другие); некоторая часть ядерного горючего, которая не
участвует в реакции деления и попадает в виде мельчайших частиц в продукты
взрыва. Излучение радиоактивных веществ состоит из трех видов лучей: альфа,
бета и гамма. Наибольшей проникающей способностью обладают гамма лучи, меньшей
– бета частицы и незначительной – альфа частицы. Поэтому основную опасность для
людей при радиоактивном заражении местности представляют гамма и бета
излучения.

Радиоактивное
заражение имеет ряд особенностей: большая площадь поражения, длительность
сохранения поражающего действия, трудности обнаружения радиоактивных веществ,
не имеющих цвета, запаха и других внешних признаков.

Зоны
радиоактивного заражения образуются в районе ядерного взрыва и на следе
радиоактивного облака. Наибольшая зараженность местности будет при наземных
(надводных) и подземных (подводных) ядерных взрывах.

При
наземном (подземном) ядерном взрыве огненный шар касается поверхности земли.
Окружающая среда сильно нагревается, значительная часть грунта и скальных пород
испаряется и захватывается огненным шаром. Радиоактивные вещества оседают на
расплавленных частицах грунта. В результате образуется мощное облако, состоящее
из огромного количества радиоактивных и неактивных оплавленных частиц, размеры
которых колеблются от нескольких микрон до нескольких миллиметров. В течение
7-10 минут радиоактивное облако поднимается и достигает своей максимальной
высоты, стабилизируется, приобретая характерную грибовидную форму, и под
действием воздушных потоков перемещается с определенной скоростью и в
определенном направлении. Большая часть радиоактивных осадков, которая вызывает
сильное заражение местности, выпадает из облака в течение 10-20 часов после
ядерного взрыва.

При
выпадении радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва происходит заражение
поверхности земли, воздуха, водоисточников, материальных ценностей и тому
подобное.

При
воздушном и высотном взрывах огненный шар не касается поверхности земли. При
воздушном взрыве почти вся масса радиоактивных продуктов в виде очень маленьких
частиц уходит в стратосферу и только небольшая часть остается в тропосфере. Из
тропосферы радиоактивные вещества выпадают в течение 1-2 месяцев, а из стратосферы-
5-7 лет. За это время радиоактивно зараженные частицы уносятся воздушными
потоками на большие расстояния от места взрыва и распределяются на огромных
площадях. Поэтому они не могут создать опасного радиоактивного заражения
местности. Опасность может лишь представлять радиоактивность, наведенная в
грунте и предметах, расположенных вблизи эпицентра воздушного ядерного взрыва.
Размеры этих зон, как правило, не будут превышать радиусов зон полных
разрушений.

Форма
следа радиоактивного облака зависит от направления и скорости среднего ветра.
На равнинной местности при неменяющемся направлении ветра радиоактивный след
имеет форму вытянутого эллипса. Наиболее высокая степень заражения наблюдается
на участках следа, расположенных недалеко от центра взрыва и на оси следа.
Здесь выпадают более крупные оплавленные частицы радиоактивной пыли. Наименьшая
степень заражения наблюдается на границах зон заражения и на участках, наиболее
удаленных от центра наземного ядерного взрыва.

Степень
радиоактивного заражения местности характеризуется уровнем радиации на
определенное время после взрыва и экспозиционной дозой радиации (гамма
излучения), полученной за время от начала заражения до времени полного распада
радиоактивных веществ.

В
зависимости от степени радиоактивного заражения и возможных последствий
внешнего облучения в районе ядерного взрыва и на следе радиоактивного облака
выделяют зоны умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного заражения.

Зона
умеренного заражения (зона А). Экспозиционная доза излучения за время полного
распада радиоактивных веществ колеблется от 40 до 400 Р. Работы на открытой
местности, расположенной в середине зоны или у ее внутренней границы, должны
быть прекращены на несколько часов.

Зона
сильного заражения (зона Б). Экспозиционная доза излучения за время полного
распада радиоактивных веществ колеблется от 400 до 1200 Р. В зоне Б работы на
объектах прекращаются сроком до 1 суток, рабочие и служащие укрываются в
защитных сооружениях ГО, подвалах или других укрытиях.

Зона
опасного заражения (зона В). На внешней границе зоны экспозиционного гамма
излучения до полного распада радиоактивных веществ составляет 1200 Р., на
внутренней границе- 4000 Р. В этой зоне работы прекращаются от 1 до 3-4 суток,
рабочие и служащие укрываются в защитных сооружениях ГО.

Зона
чрезвычайно опасного заражения (зона Г). На внешней границе зоны экспозиционная
доза гамма излучения до полного распада радиоактивных веществ составляет 4000
Р. В зоне Г работы на объектах прекращаются на 4 и более суток, рабочие и
служащие укрываются в убежищах. По истечении указанного срока уровень радиации
на территории объекта спадает до значений, обеспечивающих безопасную
деятельность рабочих и служащих в производственных помещениях.

Действие
продуктов ядерного взрыва на людей. Как и проникающая радиация в районе
ядерного взрыва, общее внешнее гамма облучение на радиоактивно зараженной
местности вызывает у людей и животных лучевую болезнь. Дозы излучения,
вызывающие заболевание, такие же, как и от проникающей радиации.

При
внешнем воздействии бета частиц у людей наиболее часто отмечаются поражения
кожи на руках, в области шеи, на голове. Различают кожные поражения тяжелой
(появление незаживающих язв), средней (образование пузырей) и легкой (посинение
и зуд кожи) степени.

Внутреннее
поражение людей радиоактивными веществами может произойти при попадании их
внутрь организма главным образом с пищей. С воздухом и водой радиоактивные
вещества в организм, по-видимому, будут попадать в таких количествах, которые
не вызовут острого лучевого поражения с потерей трудоспособности людей.
Всасывающиеся радиоактивные продукты ядерного взрыва распределяются в организме
крайне неравномерно. Особенно много концентрируется их в щитовидной железе и
печени. В связи с этим указанные органы подвергаются облучению в очень больших
дозах, приводящих либо разрушению ткани, либо к развитию опухолей (щитовидная
железа), либо к серьезному нарушению функций.

Основным способом
защиты населения следует считать изоляцию людей от внешнего воздействия
радиоактивных излучений, а также исключение условий, при которых возможно
попадание радиоактивных веществ внутрь организма человека вместе с воздухом и
пищей.

Наиболее
целесообразный способ защиты от радиоактивных веществ и их излучений – убежища
и противорадиационные укрытия, которые надежно защищают от радиоактивной пыли и
обеспечивают ослабление гамма излучения радиоактивного заражения в сотни –
тысячи раз. Стены и перекрытия промышленных и жилых зданий, особенно подвальных
и цокольных помещений, также ослабляют действие гамма лучей.

Для
защиты людей от попадания радиоактивных веществ в органы дыхания и на кожу при
работе в условиях радиоактивного заражения применяют средства индивидуальной
защиты. При выходе из зоны радиоактивного заражения необходимо пройти санитарную
обработку, то есть удалить радиоактивные вещества, попавшие на кожу, и провести
дезактивацию одежды.

Таким
образом, радиоактивное заражение местности, хотя и представляет чрезвычайно
большую опасность для людей, но если своевременно принять меры по защите, то
можно полностью обеспечить безопасность людей и их постоянную
работоспособность.

Электромагнитный
импульс. При взаимодействии мгновенного и захватного гамма-излучений с атомами
и молекулами среды последним сообщаются импульсы энергии. Основная часть
энергии расходуется на сообщение поступательного движения электронам и ионам,
образовавшимся в результате ионизации. Первичные (быстрые) электроны движутся в
радиальном направлении от центра взрыва и образуют радиальные электрические
токи и поля, быстро нарастающие по времени. Обладая большой энергией, первичные
электроны производят дальнейшую ионизацию, которая также приводит к образованию
полей и токов. Возникающие кратковременные электрические и магнитные поля и
представляют собой электромагнитный импульс ядерного взрыва (ЭМИ).

ЭМИ
наземного ядерного взрыва характеризуется амплитудой напряженности поля и
формой импульса изменения поля с течением времени. Длительность его
определяется длительностью мгновенного гамма-импульса и составляет несколько
сотых долей микросекунды. Диапазон частот ЭМИ до 100Мгц, но в основном его
энергия распределена около средней частоты (10-15 кгц).

Поскольку
амплитуда ЭМИ быстро уменьшается с увеличением расстояния, его поражающее
действие – несколько километров от центра (эпицентра) взрыва крупного калибра.

Воздействие
на людей, животных и аппаратуру . ЭМИ непосредственного действия на
человека не оказывает. Приемники энергии ЭМИ – все проводящие электрический ток
тела: все воздушные и подземные линии связи, линии управления, сигнализации и
так далее. Наибольшую опасность ЭМИ представляет для аппаратуры необорудованной
специальной защитой, даже если она находится в особо прочных сооружениях,
способных выдерживать большие механические нагрузки от действия ударной волны ядерного
взрыва.

Необходимо
также учитывать одновременность воздействия импульса мгновенного
гамма-излучения и ЭМИ: под действием первого – увеличивается проводимость
материалов, а под действием второго – наводятся дополнительные электрические
токи. Кроме того, следует учитывать их одновременность воздействия на все
системы, находящиеся в районе взрыва.

В
зависимости от характера воздействия ЭМИ могут быть рекомендованы
следующие способы защиты :

1)применение
двухпроводных симметричных линий, хорошо изолированных между собой и от земли;

2)экранирование
подземных кабелей медной, алюминиевой, свинцовой оболочкой;

3)электромагнитное
экранирование блоков и узлов аппаратуры;

4)использование
различного рода защитных входных устройств и грозозащитных средств.

Очаг
ядерного поражения . Очагом ядерного поражения называется территория, в
пределах которой в результате воздействия ядерного оружия произошли массовые
поражения людей, животных, растений и (или) разрушения и повреждения зданий и
сооружений. Он характеризуется: количеством пораженных; размерами площадей
поражения; зонами заражения с различными уровнями радиации; зонами пожаров,
затопления, разрушения; частичным разрушением, повреждением или завалом
защитных сооружений.

Одновременное
непосредственное и косвенное действие всех поражающих факторов ядерного взрыва
на людей, оказавшихся в очаге, утяжеляет степень поражения. Размеры очага
ядерного поражения в основном зависят от мощности, вида взрыва и рельефа
местности. Для определения возможного характера разрушений и установления
объема спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ,
обусловленных воздействием воздушной ударной волны, очаг ядерного поражения
условно делят на четыре зоны: 1- зона полных разрушений, 2- зона сильных
разрушений, 3- зона средних разрушений, 4- зона слабых разрушений.

За
пределами зон разрушений очага поражения здания и сооружения могут получать
незначительные повреждения. Возможно также возникновение отдельных очагов
пожаров. В этих условиях люди могут получать легкие ранения и ожоги. Но эти
поражения будут в ограниченном числе случаев и население способно
самостоятельно оказать помощь пострадавшим и устранить повреждения.

Способы
защиты человека от ядерного оружия.

Защита
населения от оружия массового поражения – одна из главных задач гражданской
обороны. Планируются и проводятся в комплексе три основных способа защиты:

-использование
населением средств коллективной защиты;

-использование
защитных свойств местности;

-использование
населением средств индивидуальной защиты.

Помимо
этого организуется и проводится всеобщее обязательное обучение населения
способам защиты. Предусматриваются оповещение по сигналам гражданской обороны,
защита продовольствия, сооружений на системах водоснабжения и водозаборов на
подземных источниках воды от заражения радиоактивными веществами.

Использование населением коллективных средств защиты.

Состояние
и непрерывное совершенствование наступательных средств значительно повысили
возможность внезапного нападения противника. В этих условиях сроки проведения
защитных мероприятий могут оказаться крайне ограниченными. Следственно, на
первое место должно быть поставлено укрытие населения в защитных сооружениях по
месту его пребывания – на работе или учебе и в местах постоянного жительства.

Защитные
сооружения – это сооружения, специально предназначенные для защиты
населения от ядерного оружия, а также от воздействия возможных вторичных
поражающих факторов при ядерных взрывах. Эти сооружения, в зависимости от
защитных свойств подразделяются на убежища и противорадиационные укрытия (ПРУ).
Кроме того, могут применяться простейшие укрытия- щели.

Убежища
представляют собой сооружения, обеспечивающие наиболее надежную защиту
укрываемых в ней людей от воздействия всех поражающих факторов ядерного взрыва
(включая и нейтронный поток), а также от обвалов и обломков разрушенных зданий
(сооружений) при взрывах.

В
убежищах люди могут находиться длительное время, даже в заваленных безопасность
их обеспечивается в течение нескольких суток. Надежность защиты достигается за
счет прочности ограждающих конструкций и перекрытий, а также за счет создания
санитарно- гигиенических условий, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность
людей в убежище. Вместимость убежищ определяется суммой мест для сидения (на первом
ярусе) и лежания (на втором и третьем ярусах).

Убежища
могут быть встроенные и отдельно стоящие. Наиболее распространены встроенные
убежища. Под них обычно используют подвальные или полуподвальные этажи
производственных, общественных и жилых зданий.

Строительство
отдельно стоящих заглубленных убежищ допускается при невозможности устройства
встроенных убежищ. Такие убежища полностью или частично заглублены и обсыпаны
сверху и с боков грунтом. Под них могут быть приспособлены различные подземные
переходы и галереи, метрополитены, горные выработки. Располагают убежища в
местах наибольшего сосредоточения людей, для укрытия которых они предназначены.

Помещения
для размещения укрываемых рассчитываются на определенное количество людей: на
одного человека предусматривается не менее 0,5 м2 площади пола и 1,5
м3 внутреннего объема. Высоту помещений убежищ принимают в
соответствии с требованиями использования их в мирное время, но не менее 2,2 м
от отметки пола до низа выступающих конструкций перекрытия (покрытия).

Большое
по площади помещение разбивается на отсеки вместимостью 50-75 человек. В
помещениях (убежищах) оборудуются двух- или трехъярусные нары- скамейки для
сидения и полки для лежания. Расстояние от верхнего яруса до перекрытия или
выступающих конструкций должно быть не менее 0,75 м.

Помещения
убежища, где располагаются укрываемые люди, хорошо герметизируются для того,
чтобы в них не проникал зараженный радиоактивными веществами воздух. Этого
можно достигнуть повышенной плотностью стен и перекрытий, заделкой в них
всевозможных трещин, отверстий и соответствующим оборудованием входов.

Каждое
убежище имеет не менее двух входов, расположенных в противоположных сторонах с
учетом направления движения основных потоков укрываемых, а встроенное убежище
должно иметь и аварийный выход.

Подача
воздуха осуществляется по воздуховодам с помощью вентилятора. В
фильтровентиляционной камере размещается фильтровентиляционный агрегат,
обеспечивающий вентиляцию помещений убежища и очистку наружного воздуха от
радиоактивных веществ. Система фильтрования может работать в двух режимах:
чистой вентиляции и фильтровентиляции. В первом режиме воздух очищается от
грубодисперсной радиоактивной пыли (в противопыльном фильтре), во втором – от
остальных радиоактивных веществ.

Если
убежища располагаются в месте, где возможен пожар или загазованность территории
сильнодействующими веществами, может предусматриваться режим полной изоляции
помещений убежища с регенерацией воздуха в них.

Если
убежище надежно загерметизировано, то после закрывания дверей, ставень и
приведения фильтровентиляционного агрегата в действие давление воздуха внутри
убежища должно быть несколько выше атмосферного (образуется так называемый
подпор).

В
убежище оборудуются различные инженерные системы:

-электроснабжение
и связь . Электроснабжение обычно осуществляется от внешней электросети, а
при необходимости и от автономного электроисточника. Убежище должно иметь
телефонную связь с пунктом управления объекта и репродуктор, подключенный к
районной или местной объектовой радиотрансляционной сети.

-водоснабжение
и канализация . Минимальный запас воды из проточных емкостей создают из
расчета 6 литров для питья и 4 литра для санитарно-гигиенических потребностей
на каждого укрываемого на весь расчетный срок пребывания, а в убежищах
вместимостью 600 человек и более дополнительно для целей пожаротушения 4,5 м3 .

-отопление.
В убежище предусматривается отопление. Оно осуществляется от общей системы
(отопительной системы здания).

Противорадиационные
укрытия . При радиоактивном заражении местности ПРУ защищает людей от
внешнего гамма излучения и непосредственного попадания радиоактивной пыли в
органы дыхания, на кожу и одежду, а также от светового излучения ядерного
взрыва. При соответствующей прочности конструкции ПРУ могут частично защищать
людей от воздействия ударной волны ядерного взрыва и обломков разрушающихся
зданий.

Все
защитные сооружения, выполненные из неметаллических материалов, прекрасно
защищают от гамма нейтронного излучения. Их эффективность защиты от нейтронного
излучения может быть повышена путем применения прокладок из легких материалов
(полиэтилена, стеклопластика и других).

Противорадиационные
укрытия устраивают с расчетом наибольшего коэффициента защиты. Они оборудуются
прежде всего в подвальных этажах зданий и сооружений.

Вместимость
ПРУ в зависимости от площади помещений укрытия может быть 50 человек и более.
Площадь помещения для размещения укрываемых рассчитывается исходя из нормы на
одного укрываемого 0,4-0,5 м2 .

Высоту
помещений ПРУ во вновь проектируемых зданиях принимают не менее 1,9 м от
отметки пола до низа выступающих конструкций перекрытий (покрытий). В основных
помещениях ПРУ оборудуют двух- или трехъярусные нары- скамейки для сидения и
полки для лежания.

При
размещении ПРУ в подвалах, подпольях, пещерах, погребах и других заглубленных
помещениях высотой 7-1,9м предусматривают одноярусное расположение нар.

Для
герметизации помещений, предназначенных для защиты людей, тщательно заделывают
все трещины, щели, отверстия в потолках, стенах, оконных проемах, дверях,
местах ввода отопительных и водопроводных труб. Двери обивают войлоком,
рубероидом, линолеумом, другими плотными материалами, а их края – пористой
резиной. Подготовленные таким образом двери должны быть плотно закрыты
(прижаты).

ПРУ
оборудуются: вентиляцией, водоснабжением (3-4 литра в сутки на человека),
освещением (оборудуется от общей электросети, при ее отсутствии используют
керосиновые лампы, фонари, свечи) и отоплением (осуществляется от общей
отопительной системы, печей и других тепловых приборов).

Простейшие
укрытия- щели . Щель может быть открытая и перекрытая. Если люди
укрываются в простых, не перекрытых щелях, то вероятность их поражения ударной
волной, световым излучением и проникающей радиацией ядерного взрыва уменьшится.
В перекрытой щели защита людей от светового излучения будет полной, от ударной
волны, проникающей радиации и радиоактивного излучения увеличится.

Щель
роют глубиной 170-180 см, шириной по верху 110-120 см и по дну до 80 см. Такие
размеры щели обеспечивают минимальные условия для размещения в ней людей и
наибольшую устойчивость при воздействии ударной волны. Для ослабления
поражающего действия ударной волны на укрывающихся людей щель делают
зигзагообразной или ломаной. Длина прямого участка должна быть не более 15 м.
Расстояние между щелями – не менее 10 м. Длина щели определяется количеством
укрываемых в ней людей. При расположении укрываемых людей сидя длина щели
определяется из расчета 0,5-0,6 м на одного человека. В щелях можно
предусматривать и места для лежания. Нормальная вместимость щели 10-15 человек
и наибольшая- 50 человек.

Использование
населением средств индивидуальной защиты .

Средства
индивидуальной защиты населения предназначаются для защиты от попадания внутрь
организма, на кожные покровы и одежду радиоактивных веществ. Они подразделяются
на средства защиты дыхания и средства защиты кожи. К первым относится
фильтрующие и изолирующие противогазы, респираторы, а также ватно-марлевые
повязки; ко вторым – одежда специальная изолирующая защитная, защитная
фильтрующая и приспособленная одежда населения.

По
принципу защиты средства индивидуальной защиты делятся на фильтрующие и
изолирующие . Принцип фильтрации заключается в том, что воздух,
необходимый для поддержания жизнедеятельности организма человека, очищается от
вредных примесей при прохождении через средства защиты. Средства индивидуальной
защиты изолирующего типа полностью изолируют организм человека от окружающей
среды с помощью материалов, непроницаемых для воздуха и вредных примесей.

Средства
защиты органов дыхания . Наиболее надежным средством защиты органов
дыхания людей являются противогазы . Они предназначены для защиты
органов дыхания, лица и глаз человека от вредных примесей, находящихся в
воздухе. По принципу действия все противогазы подразделяются на фильтрующие и
изолирующие.

Фильтрующие
противогазы являются основным средством индивидуальной защиты органов
дыхания. Принцип действия их основан на предварительном очищении (фильтрации)
вдыхаемого человеком воздуха от различных вредных примесей.

Изолирующие
противогазы являются специальными средствами защиты органов дыхания, глаз,
кожи лица от всех вредных примесей, содержащихся в воздухе. Их используют в том
случае, когда фильтрующие противогазы не обеспечивают такую защиту, а также в
условиях недостатка кислорода в воздухе. Необходимый для дыхания воздух
обогащается в изолирующих противогазах кислородом в регенеративном патроне,
снаряженном специальным веществом (перекись и надперекись натрия).

Респираторы .
В системе гражданской обороны наибольшее применение имеет респиратор Р-2.
Респираторы применяются для защиты органов дыхания от радиоактивной и грунтовой
пыли. Респиратор Р-2 представляет собой фильтрующую полумаску, снабженную двумя
клапанами вдоха, одним клапаном выхода (с предохранительным экраном), оголовьем
5, состоящим из эластичных (растягивающихся) и нерастягивающихся тесемок, и
носовым зажимом.

Если
во время пользования респиратором появится много влаги, то рекомендуется его на
1-2 минуты снять, удалить влагу, протереть внутреннюю поверхность и снова
надеть.

Противопыльная
тканевая маска предназначена для защиты органов дыхания человека от
радиоактивной пыли. Маска состоит из двух основных частей – корпуса и
крепления. Корпус сделан из 2-4 слоев ткани. В нем вырезаны смотровые отверстия
со вставленными в них стеклами. На голове маска крепится полосой ткани,
пришитой к боковым краям корпуса. Плотное прилегание маски к голове
обеспечивается при помощи резинки в верхнем шве и завязок в нижнем шве
крепления, а также при помощи поперечной резинки, пришитой к верхним углам
корпуса маски. Воздух очищается всей поверхностью маски в процессе его
прохождения через ткань при вдохе. Маску может изготовить каждый человек.

Маску
надевают при угрозе заражения радиоактивной пылью. При выходе из зараженного
района при первой возможности ее дезактивируют: чистят (выколачивают
радиоактивную пыль), стирают в горячей воде с мылом и тщательно прополаскивают
меняя воду.

Ватно-марлевая
повязка предназначается для защиты органов дыхания человека от радиоактивной
пыли. Изготавливается она населением самостоятельно. Для этого требуется кусок
марли размером 100*50 см. На марлю накладывают слой ваты толщиной 1-2 см,
длиной 30 см, шириной 20 см. Марлю с обеих длинных сторон загибают и
накладывают на вату. Концы подрезают вдоль на расстоянии 30-35 см так, чтобы
образовалось две пары завязок. При необходимости повязкой закрывают рот и нос;
верхние концы завязывают на затылке, а нижние – на темени. В узкие полоски по
обе стороны носа закладывают комочки ваты. Для защиты глаз используются
противопыльные защитные очки.

Все
средства защиты органов дыхания надо постоянно содержать исправленными и
готовыми к использованию.

Средства
защиты кожи . В условиях ядерного заражения возникает острая необходимость
в защите всего тела человека. По назначению эти средства условно делятся на
специальные и подручные.

Специальные
средства защиты кожи надежно защищают кожу людей от паров и капель
радиоактивных веществ, полностью защищают от воздействия альфа частиц и
ослабляют световое излучение ядерного взрыва. По принципу защитного действия
средства защиты кожи бывают изолирующие и фильтрующие.

Изолирующие
средства защиты кожи изготавливают из прорезиненной ткани и применяют при
длительном нахождении людей на зараженной местности, при выполнении
дегазационных, дезактивационных и дезинфекционных работ в очагах поражения и
зонах заражения. Изолирующие средства защиты кожи используют только для защиты
личного состава формирования.

Фильтрующее
средство защиты кожи – комплект защитной фильтрующей одежды. Основное
назначение этого комплекта – защита кожных покровов человека от воздействия
отравляющих веществ, находящихся в парообразном состоянии. Комплект
обеспечивает, кроме того, защиту от радиоактивной пыли, находящийся в
аэрозольном состоянии. Средством защиты может быть обычная одежда (белье,
спортивные костюмы и др.), если ее пропитать мыльно-масляной эмульсией (2,5 л
на комплект).

Простейшие
средства защиты кожи служат массовым средством защиты всего населения и
применяются при отсутствии специальных средств. К простейшим средствам защиты
кожи относятся обычная одежда и обувь. Плащи и накидки из хлорвинила или
прорезиненной ткани, пальто из драпа, кожи, грубого сукна хорошо защищают от
радиоактивной пыли. Для защиты ног рекомендуется использовать резиновые сапоги,
обувь из кожи и кожезаменителей с галошами. Для защиты рук используют
резиновые, кожаные перчатки, брезентовые рукавицы, а для защиты головы и шеи –
капюшон.

Медицинские
средства защиты . Аптечка индивидуальная АИ-2 предназначена для оказания
самопомощи и взаимопомощи при ранениях и ожогах, а также для предупреждения и
ослабления воздействия ионизирующих излучений.

Радиозащитное
средство № 1 (цистамин) размещено в двух восьмигранных пеналах розового цвета
по шесть таблеток в каждом. Этот препарат принимают при угрозе облучения, но не
ранее чем через 4-5 часов после первого приема, рекомендуется принять еще 6
таблеток.

Радиозащитное
средство № 2 (калий йодид- 10 таблеток) помещается в четырехгранном пенале
белого цвета. Принимать его нужно по одной таблетке ежедневно в течение 10 дней
после выпадения радиоактивных осадков, особенно при употреблении в пищу свежего
неконсервированного молока. В первую очередь препарат дают детям по одной
таблетке.

Действие
по сигналам оповещения гражданской обороны .

Среди
защитных мероприятий гражданской обороны, осуществляемых заблаговременно, особо
важное место занимает организация оповещения органов гражданской обороны,
формирований и населения об угрозе применения ядерного оружия.

Сигнал
«Радиационная опасность» подается в населенных пунктах и районах, по
направлению к которым движется радиоактивное облако, образовавшееся при взрыве
ядерного боеприпаса.

По
сигналу «Радиоактивная опасность» необходимо надеть респиратор, ватно-марлевую
повязку, а при их отсутствии – противогаз, взять подготовленный запас
продуктов, индивидуальные средства медицинской защиты, предметы первой
необходимости и уйти в убежище, противорадиационное или простейшее укрытие.

Ядерное
оружие – самое опасное из всех известных на сегодняшний день средств массового
поражения. И, несмотря на это, его количества с каждым годом всё увеличиваются.
Это обязывает каждого человека знать способы защиты, чтобы предотвратить смерть
и, может быть, даже не одну. Для того, чтобы защититься, необходимо иметь хотя
бы малейшее представление о ядерном оружии и его действии. Именно в этом и
заключается основная задача гражданской обороны: дать человеку знания для того,
чтобы он мог сам себя защитить (причем это касается не только ядерного оружия,
а вообще всех опасных для жизни людей ситуаций).

Существует
3 вида ядерных боеприпасов: атомные, термоядерные и комбинированные. Вид
ядерного взрыва зависит от положения его центра относительно земли/ воды:
высотные (выше 30 км), воздушные (ниже 30 км, но не касается поверхности земли/
воды), наземные/ надводные (касается поверхности земли/ воды) и подземные/
подводные.

Авария на Чернобыльской АЭС

История Чернобыльской катастрофы

Ночь
26 апреля 1986 года не предвещала ничего плохого. На АЭС проводили эксперимент
по допустимой нагрузке. Была отключена вся система безопасности энергоблока, и
он перешёл в неуправляемое состояние. Операторы пытались стабилизировать
ситуацию, но было уже поздно. И вот, ровно в 1 час 24 минуты ночи раздались два
взрыва на 4 реакторе, и он начал гореть (рис. ).

http://www.bestreferat.ru/images/paper/54/08/8840854.jpeghttp://www.bestreferat.ru/images/paper/55/08/8840855.jpeg

Рис.
7 Взрыв на Чернобыльской АЭС  и  – После аварии

Через
пять минут на месте уже были пожарники. К утру им удалось локализировать пламя
и потушить его. Но самое страшное было ещё впереди. Четвёртый реактор был полностью
разрушен, по всей территории АЭС были разбросаны куски урана и графита,
излучающие радиацию (рис.6).

А
города продолжали жить своей жизнью ещё два дня. Жителей никто не предупредил о
катастрофе. Сотни тысяч людей гуляли на улицах, выезжали на природу. Некоторые
люди получили такие дозы облучения, которые привели к немедленной смерти. 28
апреля колонна из 1100 автобусов вывезла из Припяти, Чернобыля и других
населённых пунктов зоны отчуждения всех жителей. Им позволили взять с собой
только удостоверения личности и немного еды. Жизнь в радиусе 30 км от Чернобыля
замерла.

А
тем временем, на ЧАЭС работа шла полным ходом. Необходимо было после того, как
реактор догорел, сбросить все обломки урана и графита с крыш и собрать их по
всех территории.

Воспоминания
оператора четвертого энергоблока Олега Генриха, для которого ночью с 26 на 27
апреля шла обычная смена:


Вдруг пол под ногами закачался, посыпалась штукатурка, изо всех щелей полилась
вода, исчез свет. Казалось, что вместе с залом провалился в преисподнюю.
Окончательно прийти в себя заставил жуткий крик товарища: защищаясь от
раскаленного пара, бившего из вентиляционной трубы, тот закрыл лицо руками.
Кожа с его пальцев слезала, словно обожженная бумага. Было жутко. Из
заваленного помещения выползали по-пластунски. Где-то вдалеке маячил свет
одинокой аварийной лампочки. Что именно произошло, не догадывались. Только
очутившись на улице и взглянув на свой энергоблок со стороны, поняли, какая
жуткая авария произошла. Над станцией стоял пятидесятиметровый ионный столб,
освещавший дьявольским светом развороченное здание. По сравнению с этим
свечением пламя пожара, начинавшегося на станции, казалось слабенькой церковной
свечкой”.

В
первые дни к реактору нельзя было подойти, поскольку температура в нём достигала
5 тысяч градусов. В это время над АЭС висело радиоактивное облако, которое
разносил ветер. Облако три раза обогнуло земной шар, в результате много
радиации разнеслось по всей Европе. Тем временем, ликвидаторы пытались хоть
как-то пригнать облако к земле. С вертолёта его бомбили песком, поливали водой.
Но всё было малоэффективно, и в воздухе оказалось 77 кг радиоактивных веществ.
А это равносильно тому, как на АЭС сбросили бы сотню(!) атомных бомб, причём
одновременно.

Когда
реактор выгорел, нужно было собрать все обломки урана и графита. Все работы
велись вручную. Ликвидаторы в противогазах и костюмах из свинца сгребали
лопатами и выбирали руками куски радиоактивного вещества, сбрасывали их в
сгоревший реактор.

После
зачистки местности начались работы по сооружению над
реактором саркофага (огромной коробки) с целью недопущения дальнейшей
утечки радиации. Сейчас реализуется проект “Укрытие”, по которому четвёртый
реактор полностью опустят под землю, и он навсегда перестанет представлять
угрозу.

Радиоактивному
загрязнению подверглись значительной мере Гомельская, Могилевская области
Белоруссии, районы Киевской и Житомирской области Украины, часть Брянской,
Смоленской областей России. Всего загрязненными оказались 11 областей, в
которых проживает 17 млн. человек. Радиоактивные частицы с воздушными потоками
достигли отдельных районов Кавказа, Сибири, Средней Азии.

Разрушение
носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду
было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается
как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики, как по
предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так
и по экономическому ущербу. На момент аварии Чернобыльская АЭС была самой
мощной в СССР.

31
человек погиб в течение первых 3-х месяцев после аварии. Отдалённые последствия
облучения, выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80
человек. 134 человека перенесли лучевую болезнь той или иной степени тяжести,
более 115 тыс. человек из 30-километровой зоны были эвакуированы. Для
ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы, более 600 тыс.
человек участвовали в ликвидации последствий аварии.

ОФИЦИАЛЬНАЯ ХРОНОЛОГИЯ
СОБЫТИЙ

На
25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока Чернобыльской
АЭС для очередного планово-предупредительного ремонта. Во время таких остановок
обычно проводятся различные испытания оборудования, как регламентные, так и
нестандартные, проводящиеся по отдельным программам. В этот раз целью одного из
них было испытание так называемого режима «выбега ротора турбогенератора»,
предложенного проектирующими организациями в качестве дополнительной системы
аварийного электроснабжения. Однако данный режим не был отработан или внедрён на
АЭС с РБМК. Это были уже четвёртые испытания режима, проводившиеся на ЧАЭС.
Первая попытка в 1982 году показала, что напряжение при выбеге падает быстрее,
чем планировалось. Последующие испытания, проводившиеся после доработки
оборудования турбогенератора в 1983, 1984 и 1985 годах также, по разным
причинам, заканчивались неудачно.

Испытания
должны были проводиться на мощности 700-1000 МВт 25 апреля 1986 года. Примерно
за сутки до аварии мощность реактора была снижена примерно до 50 % (1600 МВт).
В соответствии с программой была отключена система аварийного охлаждения
реактора. Однако дальнейшее снижение мощности было запрещено диспетчером
Киевэнерго. Запрет был отменён диспетчером в 23 часа. Во время длительной
работы реактора на мощности 1600 МВт происходило нестационарное ксеноновое
отравление. В течение 25 апреля пик отравления был пройден, началось
разотравление реактора. К моменту получения разрешения на дальнейшее снижение
мощности оперативный запас реактивности (ОЗР) возрос практически до исходного значения
и продолжал возрастать. При дальнейшем снижении мощности разотравление
прекратилось, и начался снова процесс отравления.

В
течение примерно двух часов мощность реактора была снижена до уровня,
предусмотренного программой (около 700 МВт тепловых), а затем, по
неустановленной причине, до 500 МВт. В 0 ч 28 мин при переходе с системы
локального автоматического регулирования (ЛАР) на автоматический регулятор
общей мощности (АР) оператор (СИУР) не смог удержать мощность реактора на
заданном уровне, и мощность провалилась (тепловая до 30 МВт и нейтронной до
нуля). Персонал, находившийся на БЩУ-4, принял решение о восстановлении
мощности реактора и (извлекая поглощающие стержни реактора) через несколько
минут добился начала её роста и в дальнейшем – стабилизации на уровне 160-200
МВт (тепловых). При этом ОЗР непрерывно снижался из-за продолжающегося
отравления. Соответственно стержни ручного регулирования (РР) продолжали
извлекаться.

После
достижения 200 МВт тепловой мощности были включены дополнительные главные
циркуляционные насосы, и количество работающих насосов было доведено до восьми.
Согласно программе испытаний, четыре из них, совместно с двумя дополнительно
работающими насосами ПЭН, должны были служить нагрузкой для генератора
«выбегающей» турбины во время эксперимента. Дополнительное увеличение расхода
теплоносителя через реактор привело к уменьшению парообразования. Кроме этого,
расход относительно холодной питательной воды оставался небольшим,
соответствующим мощности 200 МВт, что вызвало повышение температуры
теплоносителя на входе в активную зону, и она приблизилась к температуре
кипения.

В
1:23:04 начался эксперимент. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к
«выбегающему» генератору, и нестандартных физических характеристик реактор испытывал
тенденцию к увеличению мощности (вводилась положительная реактивность), однако
в течение почти всего времени эксперимента поведение мощности не внушало
опасений.

В
1:23:39 зарегистрирован сигнал аварийной защиты АЗ-5 от нажатия кнопки на
пульте оператора. Поглощающие стержни начали движение в активную зону, однако
вследствие их неудачной конструкции и заниженного (не регламентного)
оперативного запаса реактивности реактор не был заглушён. Через одну-две
секунды был записан фрагмент сообщения, похожий на повторный сигнал АЗ-5. В
следующие несколько секунд зарегистрированы различные сигналы,
свидетельствующие о быстром росте мощности, затем регистрирующие системы вышли
из строя.

По
различным свидетельствам, произошло от одного до нескольких мощных ударов
(большинство свидетелей указали на два мощных взрыва), и к 1:23:47-1:23:50
реактор был полностью разрушен.

О
точной последовательности процессов, которые привели к взрывам, не существует
единого представления. В процессе неконтролируемого разгона реактора,
сопровождавшегося ростом температур и давлений, были разрушены тепловыделяющие
элементы (ТВЭЛы) и часть технологических каналов, в которых эти ТВЭЛы
находились. Пар из повреждённых каналов начал поступать в реакторное
пространство, что вызвало его частичное разрушение, отрыв и подъём («отлёт»)
верхней плиты реактора и дальнейшее катастрофическое развитие аварии, в том
числе выброс в окружающую среду материалов активной зоны.

ПРИЧИНЫ КАТАСТРОФЫ

Различных
объяснений причин Чернобыльской аварии довольно много. Но всего две из них
выделяются как наиболее научные и разумные. Первая из них появилась в августе
1986 г. Суть её сводится к тому, что в ночь на 26 апреля 1986 г. персонал 4-го
блока ЧАЭС в процессе подготовки и проведения электротехнических испытаний 6
раз грубо нарушил Регламент, т.е. правила безопасной эксплуатации реактора.
Причём в шестой раз вывел из его активной зоны не менее 204 управляющих
стержней из 211 штатных, т.е. более 96%. В то время как Регламент требовал от
них: «При снижении оперативного запаса реактивности до 15 стержней реактор
должен быть немедленно заглушен». А до этого
они преднамеренно отключили почти все средства аварийной защиты.
Тогда, как Регламент требовал от них: «11.1.8. Во всех случаях запрещается
вмешиваться в работу защиты, автоматики и блокировок, кроме случаев их
неисправности…». В результате этих действий реактор попал в неуправляемое
состояние, и в какой-то момент в нём началась неуправляемая цепная реакция,
которая закончилась тепловым взрывом реактора. Также отмечались «небрежность в
управлении реакторной установкой», недостаточное понимание «персоналом
особенностей протекания технологических процессов в ядерном реакторе» и потерю
персоналом «чувства опасности».

Кроме
этого, были указаны некоторые особенности конструкции реактора РБМК, которые
«помогли» персоналу довести крупную аварию до размеров катастрофы. В частности,
«Разработчики реакторной установки не предусмотрели создания защитных систем
безопасности, способных предотвратить аварию при имевшем место наборе
преднамеренных отключений технических средств защиты и нарушений регламента
эксплуатации, так как считали такое сочетание событий невозможным». И с
разработчиками нельзя не согласиться, ибо они не рассчитывали, что кто-то
осмелится преднамеренно «отключать защиту» и «нарушать регламент». В заключение
делается вывод, что «первопричиной аварии явилось крайне маловероятное
сочетание нарушений порядка и режима эксплуатации, допущенных персоналом
энергоблока».

В
1991 г. вторая государственная комиссия, образованная Госатомнадзором и
состоящая в основном из рабочего персонала, дала другое объяснение причин
Чернобыльской аварии. Его суть сводилась к тому, что у реактора 4-го блока
имеются некоторые «конструкционные недостатки», которые «помогли» дежурной смене
довести реактор до взрыва. В качестве главных из них обычно приводят
положительный коэффициент реактивности по пару и наличие длинных (до 1 м)
графитовых вытеснителей воды на концах управляющих стержней. Последние
поглощают нейтроны хуже, чем вода, поэтому их одновременный ввод в активную
зону после нажатия кнопки АЗ-5, вытеснив воду, внёс такую дополнительную
положительную реактивность, что оставшиеся 6…8 управляющих стержней уже не
смогли её скомпенсировать. В реакторе началась неуправляемая цепная реакция,
которая и привела его к тепловому взрыву.

При
этом исходным событием аварии считается нажатие кнопки АЗ-5, которое вызвало
движении стержней вниз. Вытеснение воды из нижних участков привело к
возрастанию потока нейтронов в нижней части активной зоны. Локальные тепловые
нагрузки на тепловыделяющие сборки достигли величин, превышающих пределы их
механической прочности. Разрыв нескольких циркониевых оболочек тепловыделяющих
сборок привёл к частичному отрыву верхней защитной плиты реактора от кожуха. Это
повлекло массовый разрыв технологических каналов и заклинивание всех стержней,
которые к этому моменту прошли примерно половину пути до своей цели.

Следовательно,
в аварии виноваты учёные и проектировщики, которые создали и спроектировали
такой реактор и графитовые вытеснители, а дежурный персонал здесь не причём.

В
1996 г. третья государственная комиссия, в которой тоже тон задавал рабочий
персонал, проанализировав накопленные материалы, подтвердили выводы второй
комиссии.

В
результате сложилось странное положение, когда три официальные государственные
комиссии, в состав которых входили авторитетные каждый в своей области люди,
изучали, фактически, одни и те же аварийные материалы, а пришли к диаметрально
противоположным выводам. Было видно, что рабочий персонал, как и
проектировщики, сильно заинтересованы в результатах расследования и пытаются
снять с себя ответственность за аварию. Поэтому действительно объективно и
официально разобраться в истинных причинах Чернобыльской аварии способна только
Национальная академия наук Украины, которая реактор РБМК не придумывала, не
проектировала, не строила и не эксплуатировала. Наиболее важные результаты
такого анализа излагаются ниже.

При
внимательном детальном анализе собранных комиссиями документов, данные в них
начали вызывать подозрения. Во-первых, процессы, происходившие в активной зоне
реактора непосредственно перед взрывом оценивались согласно показателям
измерительных приборов сельсинов. Однако, изучив их физические характеристики,
стало понятно, что после взрывных толчков и отключения электропитания эти
приборы могли выдать любой случайный результат.

В
1997 г. на основании анализа сейсмограмм, полученных сразу на трёх
сейсмостанциях, расположенных на расстоянии 100-180 км от ЧАЭС, были получены
наиболее точные данные об этом происшествии. Из них следовало, что в 01:23:39
(±1 с) по местному времени в 10 км к востоку от ЧАЭС произошло «слабое
сейсмическое событие». Из-за низкого уровня амплитуд на сейсмограмме и
одностороннего расположения сейсмостанций относительно эпицентра этого события
погрешность определения его географических координат не могла быть более ±10
км. Поэтому «слабое сейсмическое событие» вполне могло произойти и в месте
расположения ЧАЭС.

Сразу
показалось странным, что на этих сейсмограммах отсутствуют пики от взрыва 4-го
блока в его официальный момент. Получалось, что сейсмические колебания, которые
никто в мире не заметил, станционные приборы зарегистрировали. А вот взрыв 4-го
блока, который потряс землю так, что его почувствовали многие, эти же приборы
почему-то не зарегистрировали. И факт сотрясения земли за 10-16 с до
официального момента аварии стал неоспоримым аргументом, игнорировать который
уже было нельзя.

Также
официально принятая хронология событий в открытую противоречит физике реактора.
Время жизни реактора при зарегистрированной реактивности составляет сотые доли
секунды. А по официальным данным получается, что с момента аварийного роста
мощности прошло целых 6 (!) секунд, прежде чем начали разрываться
технологические каналы.

Новая
версия позволила обосновать наиболее естественный сценарий аварии. В настоящий
момент он представляется таким.

В
00 часов 28 мин 26.04.86 г., переходя в режим электротехнических испытаний,
персонал допустил ошибку при переключении управления с системы локального
автоматического регулирования (ЛАР) на систему автоматического регулирования
мощности основного диапазона (АР). Из-за этого тепловая мощность реактора упала
ниже 30 МВт, а нейтронная мощность упала до нуля и оставалась таковой в течение
5 минут. В реакторе автоматически начался процесс самоотравления
короткоживущими продуктами деления. Сам по себе этот процесс никакой ядерной
угрозы не представлял. Даже, наоборот, по мере его развития способность
реактора поддерживать цепную реакцию уменьшается вплоть до полной его остановки
независимо от воли операторов. Во всём мире в таких случаях реактор просто
глушат, затем сутки-двое выжидают, пока реактор не восстановит свою
работоспособность. А затем запускают его снова. Процедура эта считается
рядовой, и никаких трудностей для опытного персонала 4-го блока не
представляла.

Но
на реакторах АЭС эта процедура весьма хлопотная и занимает много времени. А в
нашем случае она ещё срывала выполнение программы электротехнических испытаний
со всеми вытекающими неприятностями. И тогда, стремясь «быстрее закончить
испытания», как потом объяснялся персонал, они стали постепенно выводить из
активной зоны реактора управляющие стержни. Такой вывод должен был
компенсировать снижение мощности реактора из-за процессов самоотравления. Эта
процедура на реакторах АЭС тоже обычная и ядерную угрозу представляет только в
том случае, если вывести их слишком много для данного состояния реактора. Когда
количество оставшихся стержней достигло 15, оперативный персонал должен был
реактор заглушить. Это было его прямой служебной обязанностью. Но он этого не
сделал.

В
результате в 01:22:30 в активной зоне оставалось 6…8 управляющих стержней. Но
и это персонал не остановило, и он приступил к электротехническим испытаниям.
При этом можно уверенно предположить, что персонал продолжал вывод стержней до
самого момента взрыва. В какой-то момент между 01:22:30 и 01:23:40 реактор
перешёл в режим поддержания цепной реакции на мгновенных нейтронах. Ещё не
созданы и вряд ли когда будут созданы технические средства управления
реакторами в таком режиме. Поэтому в течение сотых долей секунды тепловыделение
в реакторе возросла в 1500…2000 раз, ядерное топливо нагрелось до температуры
2500…3000 градусов, а далее начался процесс, который называется тепловым взрывом
реактора. Его последствия сделали ЧАЭС «знаменитой» на весь мир.

На
основе этих фактов комиссия Национальной академии наук Украины сделала
следующие выводы:

1. Первопричиной
Чернобыльской аварии стали непрофессиональные действия персонала 5-й смены 4-го
блока ЧАЭС, который, скорее всего, увлёкшись рискованным процессом поддержания
мощности реактора во время эксперимента, сначала просмотрел недопустимо опасный
и запрещённый регламентом вывод управляющих стержней из активной зоны реактора,
а затем задержался с нажатием кнопки аварийного глушения реактора АЗ-5. В
результате в реакторе началась неуправляемая цепная реакция, которая
закончилась его тепловым взрывом.

2. Причиной
первого нажатия кнопки АЗ-5 послужил «первый взрыв» реактора 4-го блока,
который произошёл примерно в период от 01:23:20 до 01:23:30 и разрушил активную
зону реактора.

3. Ввод
графитовых вытеснителей управляющих стержней в активную зону реактора не мог
быть причиной Чернобыльской аварии, так как в момент первого нажатия кнопки
АЗ-5 в 01:23:39 уже не существовало ни управляющих стержней, ни активной зоны.

4. Второе
нажатие кнопки АЗ-5 произошло в 01:23:41 и практически совпало во времени со
вторым, уже настоящим взрывом воздушно-водородной смеси, который полностью
разрушил здание реакторного отделения 4-го блока.

5. Официальная
хронология Чернобыльской аварии неадекватно описывает процесс аварии. Возникает
необходимость её официального пересмотра с учётом недавно открывшихся новых
обстоятельств.

ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ
АВАРИИ

Непосредственно
во время взрыва на четвёртом энергоблоке погиб только один человек, ещё один
скончался утром от полученных травм. Впоследствии, у 134 сотрудников ЧАЭС и
членов спасательных команд, находившихся на станции во время взрыва, развилась
лучевая болезнь, 28 из них умерли в течение следующих нескольких месяцев.

В
1:24 ночи на пульт дежурного СПЧ-2 по охране ЧАЭС поступил сигнал о возгорании.
К станции выехал дежурный караул пожарной части. Из Припяти на помощь выехал
караул 6-й городской пожарной части. Руководство тушением пожара принял на себя
лейтенант Правик. Его грамотными действиями было предотвращено распространение
пожара. Были вызваны дополнительные подкрепления из Киева и близлежащих
областей. К 4 часам утра пожар был локализован на крыше машинного зала, а к 6
часам утра был затушен. Всего принимало участие в тушении пожара 69 человек
личного состава и 14 единиц техники. Наличие высокого уровня радиации было
достоверно установлено только к 3:30, так как из двух имевшихся приборов на
1000 рентген в час один вышел из строя, а другой оказался недоступен из-за
возникших завалов. Поэтому в первые часы аварии были неизвестны реальные уровни
радиации в помещениях блока и вокруг него. Неясным было и состояние реактора.

Пожарные
не дали огню перекинуться на третий блок (у 3-го и 4-го энергоблоков единые
переходы). Вместо огнестойкого покрытия, как было положено по инструкции, крыша
машинного зала была залита обычным горючим битумом. Примерно к 2 часам ночи
появились первые пораженные из числа пожарных. У них стала проявляться
слабость, рвота, «ядерный загар». Помощь им оказывали на месте, в медпункте
станции, после чего переправляли в городскую больницу Припяти. 27 апреля первую
группу пострадавших из 28 человек отправили самолетом в Москву, в 6-ю радиологическую
больницу. Практически не пострадали водители пожарных автомобилей.

В
первые часы после аварии, многие, по-видимому, не осознавали, насколько сильно
повреждён реактор, поэтому было принято ошибочное решение обеспечить подачу
воды в активную зону реактора для её охлаждения. Для этого требовалось вести
работы в зонах с высокой радиацией. Эти усилия оказались бесполезны, так как и
трубопроводы, и сама активная зона были разрушены. Другие действия персонала
станции, такие как тушение очагов пожаров в помещениях станции, меры,
направленные на предотвращение возможного взрыва, напротив, были необходимыми.
Возможно, они предотвратили ещё более серьёзные последствия. При выполнении
этих работ многие сотрудники станции получили большие дозы радиации, а некоторые
даже смертельные.

Первое
официальное сообщение было сделано по телевидению 28 апреля. В довольно сухом
сообщении сообщалось о факте аварии и двух погибших, об истинных масштабах
катастрофы стали сообщать позже.

После
оценки масштабов радиоактивного загрязнения стало понятно, что потребуется
эвакуация города Припять, которая была проведена 27 апреля. В первые дни после
аварии было эвакуировано население 10-километровой зоны. В последующие дни было
эвакуировано население других населённых пунктов 30-километровой зоны.
Запрещалось брать с собой вещи, многие были эвакуированы в домашней одежде.
Чтобы не раздувать панику, сообщалось, что эвакуированные вернутся домой через
три дня. Домашних животных с собой брать не разрешали, впоследствии из числа
военных и местных охотников были сформированы отряды по отстрелу брошенных
домашних, а также диких животных.

Безопасные
пути движения колонн эвакуированного населения определялись с учётом уже
полученных данных радиационной разведки. Несмотря на это, ни 26, ни 27 апреля
жителей не предупредили о существующей опасности и не дали никаких рекомендаций
о том, как следует себя вести, чтобы уменьшить влияние радиоактивного
загрязнения.

В
то время, как все иностранные средства массовой информации говорили об угрозе
для жизни людей, а на экранах телевизоров демонстрировалась карта воздушных
потоков в Центральной и Восточной Европе, в Киеве и других городах Украины и
Белоруссии проводились праздничные демонстрации и гуляния, посвящённые
Первомаю. Лица, ответственные за утаивание информации, объясняли впоследствии
своё решение необходимостью предотвратить панику среди населения.

Далее
была создана правительственная комиссия, председателем которой был назначен
заместитель председателя Совета министров СССР Борис Евдокимович Щербина. От
института, разработавшего реактор, в комиссию вошёл химик-неорганик академик В.
А. Легасов. В итоге он проработал на месте аварии 4 месяца вместо положенных
двух недель. Именно он рассчитал возможность применения и разработал состав
смеси, которой с самого первого дня забрасывали с вертолётов в зону реактора
для предотвращения дальнейшего разогрева остатков реактора и уменьшения
выбросов радиоактивных аэрозолей в атмосферу. Также именно он, выехав на
бронетранспортёре непосредственно к реактору, определил, что показания датчиков
нейтронов о продолжающейся атомной реакции недостоверны, так как они реагируют
на мощнейшее гамма-излучение. Проведённый анализ соотношения изотопов йода
показал, что на самом деле реакция остановилась.

Для
координации работ были также созданы республиканские комиссии в Белорусской,
Украинской ССР и в РСФСР, различные ведомственные комиссии и штабы. В
30-километровую зону вокруг ЧАЭС стали прибывать специалисты, командированные
для проведения работ на аварийном блоке и вокруг него, а также воинские части,
как регулярные, так и составленные из срочно призванных резервистов. Их всех
позднее стали называть «ликвидаторами». Ликвидаторы работали в опасной зоне
посменно: те, кто набрал максимально допустимую дозу радиации, уезжали, а на их
место приезжали другие. 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 600000 человек.

В
первые дни основные усилия были направлены на снижение радиоактивных выбросов
из разрушенного реактора и предотвращение ещё более серьёзных последствий.
Например, существовали опасения, что из-за остаточного тепловыделения в
топливе, остающемся в реакторе, произойдёт расплавление активной зоны ядерного
реактора. Расплавленное вещество могло бы проникнуть в затопленное помещение
под реактором и вызвать ещё один взрыв с большим выбросом радиоактивности. Вода
из этих помещений была откачана. Также были приняты меры для того, чтобы предотвратить
проникновение расплава в грунт под реактором.

Затем
начались работы по очистке территории и захоронению разрушенного реактора.
Вокруг 4-го блока был построен бетонный «саркофаг» (т. н. объект «Укрытие»).
Так как было принято решение о запуске 1-го, 2-го и 3-го блоков станции,
радиоактивные обломки, разбросанные по территории АЭС и на крыше машинного зала
были убраны внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трёх
энергоблоков проводилась дезактивация. Строительство саркофага было завершено в
ноябре 1986 года.

Работы
над саркофагом не обошлись без человеческих жертв: 2 октября 1986 года возле
4-го энергоблока, зацепившись за подъемный кран, потерпел катастрофу вертолёт
Ми-8, экипаж из 4 человек погиб.

По
данным Российского государственного медико-дозиметрического регистра за
прошедшие годы среди российских ликвидаторов с дозами облучения выше 100 мЗ
в (это около 60 тыс. человек) несколько десятков смертей могли быть связаны с
облучением. Всего за 20 лет в этой группе от всех причин, не связанных с
радиацией, умерло примерно 5 тысяч ликвидаторов.

ДОЛГОВРЕМЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

В
результате аварии из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 млн.
га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения ,
уничтожены и захоронены (закопаны тяжёлой техникой) сотни мелких населённых
пунктов.

Перед
аварией в реакторе четвёртого блока находилось 180-190 тонн ядерного топлива
(диоксида урана). По оценкам, которые в настоящее время считаются наиболее
достоверными, в окружающую среду было выброшено от 5 до 30 % от этого
количества. Кроме топлива, в активной зоне в момент аварии содержались продукты
деления и трансурановые элементы – различные радиоактивные изотопы,
накопившиеся во время работы реактора. Именно они представляют наибольшую
радиационную опасность. Большая их часть осталась внутри реактора, но наиболее
летучие вещества были выброшены наружу.

Загрязнению
подверглось более 200 000 км², примерно 70 % – на территории Белоруссии, России
и Украины. Радиоактивные вещества распространялись в виде аэрозолей, которые
постепенно осаждались на поверхность земли. Благородные газы рассеялись в
атмосфере и не вносили вклада в загрязнение прилегающих к станции регионов.
Загрязнение было очень неравномерным, оно зависело от направления ветра в
первые дни после аварии. Наиболее сильно пострадали области, в которых в это
время прошёл дождь. Большая часть стронция и плутония выпала в пределах 100 км
от станции, так как они содержались в основном в более крупных частицах. Йод и
цезий распространились на более широкую территорию.

С
точки зрения воздействия на население в первые недели после аварии наибольшую
опасность представлял радиоактивный йод, имеющий сравнительно малый период
полураспада (восемь дней) и теллур. В настоящее время (и в ближайшие
десятилетия) наибольшую опасность представляют изотопы стронция и цезия с
периодом полураспада около 30 лет. Наибольшие концентрации цезия-137 обнаружены
в поверхностном слое почвы, откуда он попадает в растения и грибы. Загрязнению
также подвергаются насекомые и животные, которые ими питаются. Радиоактивные
изотопы плутония и америция сохранятся в почве в течение сотен, а возможно и
тысяч лет.

В
городах основная часть опасных веществ накапливалась на ровных участках
поверхности: на лужайках, дорогах, крышах. Под воздействием ветра и дождей, а
также в результате деятельности людей, степень загрязнения сильно снизилась и
сейчас уровни радиации в большинстве мест вернулись к фоновым значениям. В
сельскохозяйственных областях в первые месяцы радиоактивные вещества осаждались
на листьях растений и на траве, поэтому загрязнению подвергались травоядные
животные. Затем радионуклиды вместе с дождём или опавшими листьями попали в
почву, и сейчас они поступают в сельскохозяйственные растения, в основном,
через корневую систему. Уровни загрязнения в сельскохозяйственных районах
значительно снизились, однако в некоторых регионах количество цезия в молоке
всё ещё может превышать допустимые значения. Это относится, например, к
Гомельской и Могилёвской областям в Белоруссии, Брянской области в России,
Житомирской и Ровненской области на Украине. Значительному загрязнению
подверглись леса, реки и большинство озёр.

Загрязнение
не ограничилось 30-километровой зоной. Было отмечено повышенное содержание
цезия-137 в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России, Норвегии,
Финляндии и Швеции.

В
1988 году на территории, подвергшейся загрязнению, был создан
радиационно-экологический заповедник. Наблюдения показали, что количество
мутаций у растений и животных хотя и выросло, но незначительно, и природа
успешно справляется с их последствиями. С другой стороны, снятие антропогенного
воздействия положительно сказалось на экосистеме заповедника и влияние этого
фактора значительно превысило негативные последствия радиации. В результате
природа стала восстанавливаться быстрыми темпами, выросли популяции животных,
увеличилось многообразие видов растительности.

Несвоевременность,
неполнота и противоречивость официальной информации о катастрофе породили
множество независимых интерпретаций. Иногда жертвами трагедии считают не только
граждан, умерших сразу после аварии, но и жителей прилежащих областей, которые
вышли на первомайскую демонстрацию, не зная об аварии. При таком подсчёте,
чернобыльская катастрофа значительно превосходит атомную бомбардировку Хиросимы
по числу пострадавших.

Гринпис
и Международная организация «Врачи против ядерной войны» утверждают, что в
результате аварии только среди ликвидаторов умерли десятки тысяч человек, в
Европе зафиксировано 10 000 случаев уродств у новорождённых, 10 000 случаев
рака щитовидной железы и ожидается ещё 50 000.

Есть
и противоположная точка зрения, ссылающаяся на 29 зарегистрированных случаев
смерти от лучевой болезни в результате аварии (сотрудники станции и пожарные,
принявшие на себя первый удар).

Разброс
в официальных оценках меньше, хотя число пострадавших от Чернобыльской аварии
можно определить лишь приблизительно. Кроме погибших работников АЭС и пожарных,
к ним относят заболевших военнослужащих и гражданских лиц, привлекавшихся к
ликвидации последствий аварии, и жителей районов, подвергшихся радиоактивному
загрязнению. Определение того, какая часть заболеваний явилась следствием
аварии – весьма сложная задача для медицины и статистики. Считается, что
большая часть смертельных случаев, связанных с воздействием радиации, была или
будет вызвана онкологическими заболеваниями, а также наследственными болезнями.

Устройство реактора

Ядерный
реактор – это устройство, предназначенное для осуществления управляемой
ядерной реакции.

Управление
ядерной реакцией заключается в регулировании скорости размножения свободных
нейтронов в уране, чтобы их число оставалось неизменным. При этом цепная
реакция будет продолжаться столько времени, сколько это необходимо, не
прекращаясь и не приобретая взрывного характера.

На
рис.7  изображены основные части реактора. В активной зоне
находится ядерное топливо в виде урановых стержней и замедлитель
нейтронов – в данном случае вода.

http://www.bestreferat.ru/images/paper/56/08/8840856.jpeg

Рис.
8 Устройство ядерного реактора

Активная
зона окружена слоем вещества, отражающего нейтроны (отражатель) ,
и защитной оболочкой из бетона, задерживающей нейтроны и другие частицы.

Для
управления реакцией служат регулирующие стержни , эффективно
поглощающие нейтроны. При их полном погружении в активную зону цепная реакция
идти не может. Для запуска реактора регулирующие стержни постепенно выводят из
активной зоны до тех пор, пока не начнется цепная реакция деления ядер урана.

Образовавшиеся
в процессе этой реакции нейтроны и осколки ядер, разлетаясь с большой
скоростью, попадают в воду, отдавая часть кинетической энергии, замедляются.
Вода – нагревается, а замедленные нейтроны опять попадают в урановые стержни и
участвуют в делении ядер.

Активная
зона реактора посредством труб соединяется с теплоприемником, образуя
первый замкнутый контур. Насосы обеспечивают циркуляцию воды в этом контуре.
При этом вода, нагретая в активной зоне за счет внутренней энергии атомных
ядер, проходя через теплоприемник, нагревает воду в змеевике второго контура,
превращая ее в пар. Таким образом, вода в активной зоне реактора служит не
только замедлителем нейтронов, но и теплоносителем, отводящим тепло. Образовавшийся
пар вращает турбину, которая в свою очередь приводит во вращение ротор
генератора электрического тока. Отработанный пар поступает в конденсатор и
превращается в воду. Затем весь цикл повторяется.

Ядерное
топливо, уран, состоит из атомов, обладающих особенными свойствами –
радиоактивностью.

Радиоактивность –
это способность некоторых химических элементов (урана, тория, радия, калифорния
и др.) самопроизвольно распадаться и испускать невидимые излучения. Такие
элементы называют радиоактивными.

Благодаря
ядерной реакции выделяется громадное количество тепла. (Кусок урана величиной с
ладонь содержит больше энергии, чем целый железнодорожный состав каменного
угля). Турбины расположены в здании над реактором. Сверху реактор закрыт
крышкой. Взрывная сила в реакторе ЧАЭС была такова, что эту крышку выбило, и
всё внутри начало гореть.

Последствия аварии

От
тяжелейшей формы лучевой болезни в короткий срок скончалось 17 человек, более 4
тыс. человек погибло за это время (официально), более 10тыс. больных.

В
настоящее время принята национальная программа профилактики генетических
последствий, обусловленных аварией на ЧАЭС, официально признано, что пороков
развития у новорожденных возросло на 18%. Даже после Хиросимы и Нагасаки не
было такого.

Примерно
в 3 раза увеличилось число онкологических заболеваний. Нарушение формулы крови
и отклонение в щитовидной железе – теперь обыденность. Есть в республике
Беларусь специальной детдом, где живут мутанты с самыми различными
генетическими отклонениями.

Медицинские последствия

Оценки
влияния чернобыльской аварии на здоровье людей очень противоречивы. Гринпис и
Международная организация «Врачи против ядерной войны» утверждают, что в
результате аварии только среди ликвидаторов умерли десятки тысяч человек, в
Европе зафиксировано 10 000 случаев уродств у новорождённых, 10 000 случаев
рака щитовидной железы и ожидается ещё 50 000. По данным организации Союз
«Чернобыль», из 600 000 ликвидаторов 10% умерло и 165 000 стало инвалидами.

Наибольшие
дозы получили примерно 1000 человек, находившихся рядом с реактором в момент
взрыва и принимавших участие в аварийных работах в первые дни после него. Эти
дозы варьировались от 2 до 20 Гр и в ряде случаев оказались смертельными.

Большинство
ликвидаторов, работавших в опасной зоне в последующие годы, и местных жителей
получили сравнительно небольшие дозы облучения на всё тело. Для ликвидаторов
они составили, в среднем, 100 мЗв, хотя иногда превышали 500. Дозы, полученные
жителями, эвакуированными из сильно загрязнённых районов, достигали иногда
нескольких сотен милизиверт, при среднем значении, оцениваемом в 33 мЗв.
Дозы, накопленные за годы после аварии, оцениваются в 10-50 мЗв для
большинства жителей загрязнённой зоны, и до нескольких сотен для некоторых из
них. Для сравнения, жители некоторых регионов Земли с повышенным естественным
фоном (например, в Бразилии, Индии, Иране и Китае) получают дозы облучения,
равные примерно 100-200 мЗв за 20 лет.

Многие
местные жители в первые недели после аварии употребляли в пищу продукты (в
основном, молоко), загрязнённые радиоактивным йодом-131. Йод накапливался в
щитовидной железе, и это привело к большим дозам облучения на этот орган,
помимо дозы на всё тело, полученной за счёт внешнего излучения и излучения
других радионуклидов, попавших внутрь организма. Для жителей Припяти эти дозы
были существенно уменьшены (по оценкам, в 6 раз) благодаря применению
йодсодержащих препаратов, в других районах такая профилактика не проводилась.
Полученные дозы варьировались от 0,03 до нескольких грэй, а в некоторых случаях
достигали 50 Гр. В настоящее время большинство жителей загрязнённой зоны
получает менее 1 мЗв в год сверх естественного фона.

Экологические последствия

В
результате чернобыльской аварии произошел крупный региональный выброс радионуклидов
в атмосферу с последующим радиоактивным загрязнением окружающей среды.
Радиоактивное загрязнение затронуло множество европейских стран. Наиболее
пострадавшими оказались три бывшие республики Советского Союза, в настоящее
время Беларусь, Российская Федерация и Украина. Выпавшие радионуклиды
постепенно распадались и переносились в пределах атмосферной, водной, земной и
городской сред, а также между ними.

Основные
выбросы из четвертого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции
продолжались десять дней и в их состав входилирадиоактивныегазы,
конденсированные аэрозоли и большое количество частиц топлива. Общий объем
выбросов радиоактивных веществ составил около 14 ЭБк1 (по состоянию на 26
апреля 1986 года), в том числе 1,8 ЭБк 131 I, 0,085 ЭБк 137 Cs
и другие радиоизотопы цезия, 0,01 ЭБк 90 Sr и 0,003 ЭБк радиоизотопов
плутония. Инертные газы составили около 50% общего радиоактивного выброса.

Большую
часть выброса составляли радионуклиды с коротким периодом физического
полураспада; долгоживущие радионуклиды были выброшены в меньшем объеме. Распад
многих выброшенных в результате аварии радионуклидов уже завершился. Выбросы
радиоактивных изотопов йода вызвали проблемы непосредственно после аварии.

Общественное мнение

Исторически
сложилось так, что после Чернобыля и последовавшего развала советской системы
атомщикам приходится считаться с вышедшим на широкую арену общественным
мнением. В числе главных противников атомной энергетики после
Чернобыльской аварии самым активным образом выступают экологи, “Гринпис”,
социально-экологический союз и другие организации. Это и протесты против
ядерных испытаний в конце 80-х годов, и требования закрыть АЭС, и митинги
протеста против планов строительства новых ядерных энергоблоков и ввоза в страну
для переработки отработавшего (облученного) ядерного топлива (ОЯТ), и многие
другие акции, направленные против Росатома.

Использование
“чернобыльской карты” в политических целях усугубляет остроту проблемы. Эта
тема у всех на слуху. Чернобыль является камнем преткновения в диалоге с
населением по всем вопросам, касающимся будущего ядерной энергетики.

Хотя,
как показывают факты, вклад радиационных рисков в общие риски для жизни и
здоровья человека чрезвычайно мал:


доля выбросов предприятий атомной энергетики в загрязнении природной среды
составляет 0,6%;


вклад атомной отрасли в общепромышленном сбросе сточных вод – 4,6%;


удельный вес атомной отрасли в суммарный объем ежегодно образующихся и
накопленных токсичных химических отходов составляет 1,1%;


доля атомной отрасли в общей площади нарушенных земель в России не превышает
1%, а земель, пострадавших от радиоактивного загрязнения в общей площади земель
в России, находящихся в состоянии экологического кризиса, не превышает 0,3
-0,4%;


доля лесов, погибших от радиационного поражения за всю историю атомной
энергетики, составляет 0,3-0,4% от масштабов ежегодной гибели лесов в стране.

Развитие и
проблемы ядерной энергетики

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. С 1942 года началась эра ядерной энергии, и,
несмотря на опасности, связанные с использованием АЭС и последствия аварий,
человечество не в силах отказаться от их использования. На сегодняшний день
энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Однако
соответствует ли ядерная энергетика критериям устойчивого развития, то есть
такого развития, которое удовлетворяет современным потребностям человечества и
не накладывает ограничений на способность будущих поколений удовлетворять их
собственные интересы.

Преимущество атомной энергетики состоит в том,
что она требует существенно меньших количеств исходного сырья и земельных
площадей, чем тепловые станции, не загрязняет атмосферу дымом и сажей. Основная
опасность состоит в возможности возникновения катастрофических аварий реактора,
а также в реально не решенной проблеме утилизации радиоактивных отходов и утечке
в окружающую среду небольшого количества радиоактивности. При авариях АС могут
оказывать радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение
безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС —
крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики

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, сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и
радиоактивные компоненты,незначительное изменение характера землепользования в
непосредственной близости от АЭС, изменение микроклиматических характеристик
прилежащих районов. Исходя из этого, атомные станции могут показаться очень
существенным загрязнителем, но воздействия на окружающую среду других видов
энергетических станций оказывается ещё более опасными. За исключением
перечисленных факторов, теплоэнергетическим станциям свойственны также
загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с CO2, NOх, SOх, сбросными
водами, содержащими нефтепродукты, они в наибольшей степени способствуют
разрушению биосферы и природной среды Земли. ГЭС для своей работы требуют
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. Общепризнано, что АС при их нормальной
эксплуатации намного — не менее чем в 5–10 раз — «чище» в экологическом
отношении тепловых электростанций. Вклад ядерной энергетики в экологию и
сохранение окружающей среды становится всё более значительным. В случае
безаварийной работы атомные электростанции не производят никакого загрязнения
окружающей среды, кроме теплового. Многолетние данные радиационного контроля в
районах расположения АЭС свидетельствуют о том, что в режиме нормальной
эксплуатации атомные станции не оказывают обнаруживаемого влияния на население
и окружающую среду. Уже разработаны технологии безопасного обращения с
радиоактивными отходами. Одной из важнйших проблем ядерной энергетики на
сегодняшний день является также то, что ресурсы природного рентабельного
извлекаемого из недр урана ограничены. Ведь цель её развития оправдана лишь в
том случае, если, благодаря этому, можно будет отказаться от других способов
получения энергии. Общий же ресурс энергии, содержащийся в достоверных запасах
природного урана, оценивается в 40 миллиардов тонн н.э., что в семь раза
меньше, чем в достоверных запасах нефти и газа. При доминирующей сегодня
практике «сжигания» урана в тепловых реакторах они будут исчерпаны уже в этом
веке как в России, так и в мире в целом. Таким образом, в глобальном масштабе
при сохранении существующего типа ядерной энергетики ее значение может быть
весьма ограничено для общего объема энергопроизводства. Значительное увеличение
её роли возможно только при переходе на новый топливный цикл, основанный на
использовании реакторов на быстрых нейтронах или при использовании
уран-ториевого топливного цикла. Такой переход, однако, требует полного
переоснащения реакторной базы.

Однако почему же всё новые и новые страны
переходят к более широкому использованию ядерной энергетики, а доля
электроэнергии, вырабатываемой на АЭС увеличивается даже быстрее, чем
предполагалось по долгосрочным прогнозам? В первую очередь, это, конечно,
экономический аспект. Конкурентоспособность атомной энергетики под бременем
растущих расходов на безопасность, обеспечиваемую наращиванием инженерных
систем, имеет некоторую тенденцию к снижению. Несмотря на это, последние годы
тариф ГК АЭС был ниже тарифов тепловых станций — поставщиков ФОРЭМ — в среднем 
на 80 процентов. Атомные станции по сравнению с традиционными тепловыми
электростанциями обладают преимуществом в расходах природных ресурсов. При их
эксплуатации требуются в 5–8 раз меньше земельных площадей и в 7,5 раз меньше
воды

Подводя итоги, можно сказать, что экономичность,
большая мощность, экологичность при правильном использовании делают атомную
энергетику оптимальным видом получения энергии. Развитие к середине века
мировой атомной энергетики такого масштаба явилось бы радикальным средством
стабилизации потребления обычных топлив и предотвращения острых кризисных
явлений: истощения дешевых ресурсов углеводородных топлив и возникновения конфликтов
вокруг их источников, дестабилизации мирового топливного цикла, достижения
опасных пределов выбросов продуктов химического горения. 

Заключение

Энергетическая
проблема – одна из важнейших проблем, которые сегодня приходится решать человечеству.
Уже стали привычными такие достижения науки и техники, как средства мгновенной
связи, быстрый транспорт, освоение космического пространства. Но все это
требует огромных затрат энергии.

Мировые
энергетические потребности в ближайшие десятилетия будут интенсивно возрастать.
Какой-либо один источник энергии не сможет их обеспечить, поэтому необходимо
развивать все источники энергии и эффективно использовать энергетические
ресурсы.

Достижения
в области физики атомного ядра открыли человечеству возможность использования
энергии, освобождающейся в некоторых ядерных реакциях. Одна из таких реакций –
цепная реакция деления ядер урана – сегодня широко используется в реакторах на
атомных электростанциях.

Однако
в ходе изучения данной темы я выяснил, что атомная энеpгетика остается
предметом острых дебатов. Стоpонники и пpотивники атомной энеpгетики pезко
pасходятся в оценках ее безопасности, надежности и экономической эффективности.
Кроме того, шиpоко pаспpостpанено мнение о возможной утечке ядеpного топлива из
сфеpы пpоизводства электpоэнеpгии и его использовании для пpоизводства ядеpного
оpужия.

Я
думаю, что использование ядерной энергии в народном хозяйстве неизбежно, т.к.
вызвано истощением невоспроизводимых топливных ресурсов (нефть, газ, уголь),
усложнением и удорожания их добычи и транспортировки.

Ядерное
горючее считается в настоящее время самым экономичным. Атомные станции обладают
высокой степенью защиты. Но страшная трагедия на ЧАЭС, которая откликнется еще
не на одном поколении наших людей,говорит о том, что особого внимания требует
обеспечения высокой эксплуатационной надежности АЭС, их безаварийной работы.
Ядерная энергия коварна, не терпит неграмотных действий по отношению к себе.

На
ближайшем этапе развития энергетики в ХХI в. ядерная энергетика с реакторами на
тепловых и быстрых нейтронах останется наиболее перспективной.

Литература

1.
Ф.М. Дягилев «Из истории физики и жизни ее творцов» – М.: Просвещение, 1986.

2.
Н.С. Евсеева, Л.Н. Окишева и др. «География Томской области. Население. Экономика.
Экология. 9 кл.» – Томск, 2003.

3.
А.С. Енохин, О.Ф. Кабардин и др. «Хрестоматия по физике» – М.: Просвещение,
1982.

4.
О. Иовлева, газета «Вечерка» от 10.04.2010г.; статья «17 лет после аварии».

5.
Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев «Физика 11 кл.» – М.: Просвещение, 2004.

6.
А.В. Перышкин, Е.В. Гутник «Физика 9 кл.» – М.: Дрофа, 2005.

7.
Интернет – ресурсы.