Оценка экологической опасности осколков деления

Активность - мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени.

Загрязнение радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ на поверхности внутри материала, в воздухе, в теле человека или в другом месте, в количестве, превышающем уровни.

Запроектная авария - авария, вызванная не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями или сопровождающаяся дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности, реализацией ошибочных решений персонала, которые могут привести к тяжелым повреждениям или к расплавлению активной зоны. Уменьшение последствий достигается управлением запроектной аварией и/или реализацией планов мероприятий по защите персонала и населения. Примером запроектной аварии может служить разрыв корпуса ядерного реактора.

Нуклид - общее название атомов, различающихся числом нуклонов в ядре или, при одинаковом числе нуклонов, содержащих разное число протонов и нейтронов.

Предел годового поступления (ПГП) - допустимый уровень поступления данного радионуклида в организм в течение года, который при монофакторном воздействии приводит к облучению условного человека ожидаемой дозой, равной соответствующему пределу годовой дозы.

Радиационная авария - потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды.

Обозначения и сокращения

АЭС - атомная электростанция;

а. е. м. - атомные единицы массы;

бэр - биологический эквивалент рентгена;

ГЭС - гидроэлектростанция;

ДОА - допустимая среднегодовая объемная активность;

КК - коэффициент качества;

ОБЭ - относительная биологическая эффективность;

РФ - Российская Федерация;

А - атомное число;

Есв - энергия связи;

Екин - энергия кинетическая;

N - количество образовавшихся ядер на 1 МВт мощности, яд./МВт;

n - нейтрон;

p - протон;

Т - период полураспада, с;

q - активность нуклида на МВт мощности, Бк/МВт;

Z - заряд ядра;

λ - постоянная распада (вероятность распада ядра в единицу времени), 1/с;

γ - кумулятивный выход осколков деления в относительных единицах;

τ - время работы реактора;

Ядерная энергетика - отрасль энергетики, занимающаяся производством тепловой и электрической энергии путем преобразования ядерной энергии.

Ядерный сектор энергетики наиболее значителен в промышленно развитых странах, где недостаточно природных энергоресурсов - в Японии, Франции, Бельгии. Эти страны производят до 80% электроэнергии на АЭС. В РФ на долю ядерной энергетики приходится порядка 16%

Атомная энергетика - активно развивающаяся отрасль. Очевидно, что ей предназначено большое будущее, так как запасы нефти, газа, угля постепенно иссякают, а уран - достаточно распространенный элемент на Земле. Так же на ее развитие будут влиять неконтролируемый рост численности населения (за счет развивающихся регионов) и нарастающий дефицит энергии. Но следует помнить, что атомная энергетика связана с повышенной опасностью для людей, которая, в частности, проявляется в крайне неблагоприятных последствиях аварий с разрушением атомных реакторов.

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

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

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

Вследствие того, что ядерные реакторы фактически не производят парниковых газов, их использование для генерации электроэнергии может помочь остановить рост угрозы глобального потепления и радикального изменения климата. Любая реалистическая стратегия с целью предотвратить эту угрозу требует использования ядерной энергетики (ядерная энергия не загрязняет воздух и поверхность земли). Реакторы не производят выхлопов дыма, который вызывает смог и затрудняет дыхание, а также не выделяют газы, создающие кислотные дожди, так вредящие лесам, озерам и рекам.

К плюсам, несомненно, относится транспортировка ядерных материалов - свежего топлива, отработавшего топлива и ядерных отходов - ни разу за последние четыре десятилетия не привела к опасной «утечке» радиации. Ядерные вещества безопасно перевозились по автомобильным трассам, железным дорогам и морским путям. Строгие национальные и международные правила регулирования требуют при транспортировке радиоактивных веществ использования прочных и надежно сконструированных контейнеров, способных выдержать любые удары и внешнее вмешательство. Так как огромное количество энергии производится из малого количества уранового топлива, ядерной энергетике необходимо минимальное число транспортировок, в то время как перевозки органического топлива являются существенной нагрузкой на всемирную транспортную систему, причиняя вред окружающей среде по всему миру, особенно прибрежным зонам.

Ядерное топливо дешевле по сравнению с органическими видами топлива (его теплотворная способность в миллионы раз выше, чем у органического: при распаде одного грамма урана может образоваться столько же тепла, что и при сгорании почти трех тонн угля.)

В случае безаварийной работы атомные электростанции не производят практически никакого загрязнения окружающей среды, кроме теплового. Правда в результате работы АЭС (и предприятий атомного топливного цикла) образуются радиоактивные отходы, представляющие потенциальную опасность. Однако объем радиоактивных отходов очень мал, они весьма компактны, и их можно хранить в условиях, гарантирующих отсутствие поступление в окружающую среду.

Но, наряду с положительными, существуют и отрицательные стороны использования ядерной энергии.

Ядерная энергетика остаётся предметом острых дебатов. Сторонники и противники ядерной энергетики резко расходятся в оценках её безопасности, надёжности и экономической эффективности. Опасность связана с проблемами утилизации отходов, радиационными авариями, приводящими к экологическим и техногенным катастрофам, а также с возможностью использовать повреждение этих объектов (наряду с другими: ГЭС, химзаводами и т.п.) обычным оружием или в результате теракта - как оружие массового поражения.

"Двойное применение" предприятий ядерной энергетики, возможная «утечка» ядерного топлива (как санкционированная, так и преступная) из сферы производства электроэнергии и его использовании для производства ядерного оружия служит постоянным источником общественной озабоченности, политических интриг и поводов к военным акциям (например, Иракская война, операция «Опера»).

В связи с крупными катастрофами, связанными с ядерной энергетикой, а в особенности с предшествующими в недавнем прошлом драматичными событиями на территории Японии, всех очень беспокоит вопрос того, когда радиоактивные осколки деления станут более или менее безопасны для живых организмов и для окружающей среды в целом. Это не простая задача, но я была удостоена чести решить ее.

Целью дипломной работы является оценка экологической опасности осколков деления, как при аварийных ситуациях, так и при штатном захоронении.

К поставленным задачам относятся:

отслеживание активности осколков деления через различные промежутки времени после остановки реактора (2, 24, 180 дней, 1, 10, 100, 300, 1000 лет)

оценка опасности выброса радиоактивных осколков, отнесенная к пределам допустимого годового поступления для населения во времени.

Еще статьи по экологии

Сырьевые ресурсы
Природные минеральные ресурсы нашей планеты колоссальны, но имеют конечную величину. Наши знания об этих ресурсах увеличиваются, а возможности их добычи растут по мере технического прогресс ...

Парниковый эффект
В последнее время деятельность человека оказывает беспрецедентное по масштабам и интенсивности воздействие на окружающую среду и глобальные системы жизнеобеспечения. Доказательство тому ...

Оценка воздействия на окружающую среду проектируемого производственного здания для инсинераторных установок
Одним из принципов охраны окружающей среды является обязательность оценки воздействия на окружающую среду при принятии решений об осуществлении хозяйственной и иной деятельности (ст. 3 ФЗ «Об ох ...