Атомная энергетика и загрязнение биосферы

21

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

              Кафедра: Экологической безопасности

              Дисциплина: Экология пожаров, территорий и ЧС

РЕФЕРАТ

«Атомная энергетика и загрязнение биосферы»

Выполнил: слушатель ФРК                                         

майор вн. службы Р.С. Баксанов                           

Проверил:__________________________

__________________________________

Москва 2012

Содержание

1.      Введение                                                                                                                                            стр.3-4

2.      Атомная энергетика, причина ее использования                                          стр.5-6

3.      Понятие биосфера                                                                                                                стр.7-8

4.      Радиационное загрязнение биосферы                                                                      стр.9-13

5.      Воздействие атомных станций на окружающую среду                            стр.14-19

6.      Заключение                                                                                                                              стр.20

7.      Список использованной литературы                                                                      стр.21

1. Введение

Атомная энергетика - область техники, основанная на использовании реакции деления атомных ядеp для выработки теплоты и пpоизводства электpоэнергии. Атомные электростанциями (АЭС) мира производят 20% электроэнергии. Такие электростанции pаботают  более чем в 35 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.

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.

Ядерная энергетика, при условии строжайшего выполнения необходимых требований, более или менее экологически чище пo сравнению с теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (зола, диоксиды, углерода и серы, оксиды азота и др.).

Использование атомной энергии в широких масштабах приводит к накоплению радиоактивных отходов. Возникает проблема их захоронения.

              Радиационное загрязнение это  превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ, которое может быть вызвано ядерными взрывами и утечкой радиоактивных компонентов в результате аварий на АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и.т.п., оно является одной из важнейших проблем экологии.

Радиоактивное загрязнение биосферы - это превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. Оно может быть вызвано ядерными взрывами и утечкой радиоактивных компонентов в результате аварий на АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и т.п. При авариях на АЭС особённо резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др.). В настоящее время, по данным Международного агентства по атомной энергетике. (МАГАТЭ), число действующих в мире реакторов достигло 426 при их суммарной электрической мощности около 350 ГВт (20-25% мирового производства электроэнергии).

              Загрязнение биосферы имеют различные формы проявления и влияния на человека. Одни оказывают прямое влияние, вызывая различные заболевания, патологические и генетические изменения в организме и снижают нормальную трудоспособность. Другие влияют косвенно, изменяя природную среду в худшую для человека сторону.

В данной работе мы рассмотрим вопросы, связанные с атомной энергетикой и загрязнение биосферы.

2. Атомная энергетика, причины ее использования

Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека - требуют расхода энергии.

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

Состояние и развитие атомной энергетики мира свидетельствует о том, что ей нет альтернативы. Современное человечество привыкло к проникновению электроэнергии во все отрасли народного хозяйства и в домашний быт.

              В подавляющем большинстве стран для получения электричества используют теплоту органических топлив, относящихся к числу невозобновляемых энергоресурсов (кроме древесины и торфа), запасы органических топлив конечно значительны, но не бесконечны.

              А главное нельзя сжигать такие топлива как нефть и ее производные, коксующиеся угли под котлами, потому что им есть более нужное применение. Это первое преимущество атомной энергетики, она призвана обеспечить экономию органических топлив и прежде всего наиболее ценных.

              Вторая причина развития заключается в возможности расположения АЭС вблизи предполагаемых нагрузок, т.к. топливно-транспортные расходы малы в связи с весьма высокой «калорийностью» ядерного топлива.

              Третья причина – экологическая. В условиях нормальной эксплуатации АЭС обеспечивается высокая чистота воздушного бассейна и радиационный фон в районе АЭС меньше, чем создаваемый ТЭС и др. промышленными предприятиями.

              В пяти наиболее развитых странах мира ядерная энергетика позволяет сэкономить в год до 440 млн. тонн угля (в России – 65,3), 350 млн. тонн нефти (в России – 40,3), до 280 млрд. куб.м. газа (в России – 36,8), предотвратить сжигание свыше 450 млн. тонн кислорода (в России - 36), сохранить земельные пространства на территории в 70 тыс. га. ( в России - 11).

              Мощность всех атомных электростанций (АЭС), которых в мире более 400, достигает по данным МАГАТЭ, 350 ГВт. АЭС дают 20-25% электроэнергии от общего мирового производства, остальная электроэнергия производится гидро- и тепловыми станциями, работающими на газе, мазуте, угле. Так как запасов ископаемого топлива по расчетам хватит на 80-100лет, а использование энергии ветра, морских приливов, солнца связано с ограниченностью мощности станций и другими факторами, то значение атомной энергетики будет возрастать.

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

АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации – это чистые источники энергии.

Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки и неправильное отношение к атомной энергетике могут привести к ужасным катастрофическим последствиям (радиационное загрязнение биосферы, атмосферы, литосферы, гидросферы).

3. Понятие биосфера

Рассмотрение основополагающих вопросов общей экологии целесообразно начать со знакомства с биосферой как глобальной экосистемой и закономерностями ее функционирования. В таком случае разделы экологии более низкого ранга (популяционный, экосистемный) будут в определенной мере подчинены углубленному раскрытию закономерностей существования биосферы и допустимых пределов вмешательства в нее или ее звенья человека. Другими словами, на уровне экосистем элементарного плана должен осуществляться в основном принцип локальных действий, в то время как биосферный уровень формирует базу для глобального мышления.

В настоящее время становится предельно ясным, что среда, в которой мы живем, сформирована жившими организмами различных геологических эпох. По образному выражению Б. Коммонера, окружающая среда - «... это дом, созданный на Земле жизнью и для жизни». При этом каждое поколение организмов этот дом совершенствовало соответственно изменявшимся условиям и обитающим в нем существам. Эти истины стали понятными людям далеко не сразу. Важнейший вклад в этот раздел современной экологии внесли исследования академика В. И. Вернадского (1863-1945), его учение о биосфере.

Термин «биосфера» в научную литературу введен в 1875 г. австрийским ученым-геологом Эдуардом Зюссом. К биосфере он отнес все то - пространство атмосферы, гидросферы и литосферы (твердой оболочки Земли), где встречаются живые организмы.

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) использовал этот термин и создал науку с аналогичным названием. Если с понятием «биосфера», по Зюссу, связывалось только наличие в трех сферах земной оболочки (твердой, жидкой и газообразной) живых организмов, то, по В. И. Вернадскому, им отводится роль главнейшей геохимической силы. При этом в понятие биосферы включается преобразующая деятельность организмов не только в границах распространения жизни в настоящее время, но и в прошлом. В таком случае под биосферой понимается все пространство (оболочка Земли), где существует или когда-либо существовала жизнь, то есть где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности. В. И. Вернадский не только сконкретизировал и очертил границы жизни в биосфере, но, самое главное, всесторонне раскрыл роль живых организмов в процессах планетарного масштаба. Он показал, что в природе нет более мощной геологической (средообразующей) силы, чем живые организмы и продукты их жизнедеятельности.

Учение В. И. Вернадского о биосфере произвело переворот во взглядах на глобальные природные явления, в том числе геологические процессы, причины явлений, их эволюцию. До трудов В. И. Вернадского эти процессы прежде всего связывались с действием физико-химических сил, объединяемых термином «выветривание». В. И. Вернадский показал первостепенную преобразующую роль живых организмов и обусловливаемых ими механизмов образования и разрушения геологических структур, круговорота веществ, изменения твердой (литосферы), водной (гидросферы) и воздушной (атмосферы) оболочек Земли.

4. Радиационное загрязнение биосферы

              Радиационное загрязнение – одно из самых опасных.

Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимое в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное загрязнение. Радиоактивные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающих заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки. Очень опасен стронций, вследствие своей близости к кальцию. Накапливаясь в костях скелета, он служит постоянным источником облучения организма. Радиоактивный цезий (137Cs) сходен с калием, его много в мышцах пораженных животных. Халатное отношение к хранению и транспортировке радиационных элементов приводит к серьезным радиационным загрязнениям.

Источниками радиоактивного загрязнения биосферы могут быть выпадение радиоактивных аэрозолей, поступивших в стратосферу в результате испытаний ядерного оружия; выпадение радиоактивных изотопов, образовавшихся в результате уничтожения в высоких слоях атмосферы ядерных энергетических установок; отходы атомной промышленности, захороненные с нарушением технологии или потерянные при транспортировке; все виды стоков, сбросов и выбросов при работе и авариях на атомных электростанциях (АЭС), подводных и надводных судах с атомными двигателями; радиоактивные вещества, попавшие в биосферу в результате аварийных ситуаций и несчастных случаев, связанных с атомным оружием; неконтролируемые источники радиации (отходы урановых шахт, производства, на которых используются радиоактивные изотопы, заводы по переработке горючих веществ). Радиоактивное загрязнение биосферы тем более опасно, что использование радиоактивных изотопов в промышленности н энергетике локализовано в районах с наибольшей плотностью населения.