Ядерная энергетика и экология (токсичность и радиоактивность) - Курсовая работа

Атомные электростанции (АЭС) - источник практически неисчерпаемой и экологически чистой энергии, однако страх перед последствиями аварии и сложность с утилизацией радиоактивных отходов сдерживают их развитие. При расщеплении одного атома урана выделяется столько же тепла, сколько при сжигании 50 млн. атомов угля, а энергия полного распада 1 г этого вещества эквивалентна теплу, содержащемуся в 2,8 т угля. Компактность налицо: АЭС мощностью 1000 МВ ежегодно потребляет менее 28 т ядерного топлива, а тепловая станция такой же мощности - около 3,5 млн. т угля.[5] Самые крупные АЭС в мире: Фукусима (Япония)-10 энергоблоков общей мощностью 9096 МВТ; Брюс (Канада)-7 энергоблоков, 6372 МВТ; Запорожская АЭС (Украина) - 6 энергоблоков, 6000 МВТ; Граве-лэн (Франция) - 6 энергоблоков, 5706 МВТ; Палюэль (Франция)-4 энергоблока, 5528 МВТ.Разница лишь в способе получения тепловой энергии: в АЭС источником тепла служит происходящая в активной зоне реактора управляемая цепная реакция деления ядер атомов тяжелых элементов, чаще всего урана (он распространен в земной коре, но очень рассеян), а также плутония, который образуется в реакторе в результате ядерных реакций. Однако добываемая урановая руда (урановая смолка) содержит свыше 99% устойчивого изотопа урана-238 (непригодного как топливо) и очень малое количество урана-235, ядра которого и вызывают цепную реакцию.Уран-235 - радиоактивный изотоп, ядро которого при самопроизвольном делении расщепляется на два ядра меньшей атомной массы, называемых продуктами деления. При делении из ядра выделяются два-три новых нейтрона которые разлетаются и, соударяясь с другими ядрами урана-235, вызывают цепную реакцию деления. Проходя через ядерное горючее (двуокись урана U02), ядра продуктов расщепления тормозятся и отдают ему свою энергию, что вызывает нагрев.В настоящее время в мире существует пять типов ядерных реакторов - это ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор), РБМК (реактор большой мощности канальный), реактор на тяжелой воде, реактор с шаровой засыпкой и газовым контуром, реактор на быстрых нейтронах (БН). Однако наиболее широко распространены реакторы на тепловых нейтронах и реакторы БН: если в первом их типе нейтроны тормозятся замедлителем с малой атомной массой с энергией ниже 0,1 ЭВ (электрон-вольт), то во втором типе замедлители совсем не применяются, и их энергия гораздо выше 100000 ЭВ.Определенный вклад в загрязнение окружающей среды и в дозы облучения населения дает ядерный топливный цикл (ЯТЦ). Превращение урановой руды в ядерное топливо, что обычно охватывает процессы обогащения ядерного топлива изотопом урана-235. изготовление тепловыделяющих элементов (ТВЭЛОВ), производство энергии в ядерных реакторах, хранение или переработку облученного ядерного топлива и повторное использование полученных делящихся материалов и ядерного сырья, а также временное хранение и захоронение радиоактивных отходов. В природе из этих радионуклидов существует практически только один радионуклид - уран-235, содержание которого в природном уране составляет 0,7%. Природный уран малорадиотоксичен (радиотоксичны продукты его деления и их продукты распада) и его допустимые уровни в отличие от всех радионуклидов в окружающей среде выражаются не в единицах активности (Ки/л, Ки/год), а в химических удельных и объемных единицах. Процесс добычи урана состоит в извлечении изпод земли больших количеств руды, содержащей И308, из штатных рудников, либо на поверхности земли открытым способом.Людям совершенно небезразлично в какую сторону направлены эти изменения в экосистемах, насколько они обратимы, каковы запасы устойчивости до значимых возмущений. Нормирование антропогенных нагрузок на экосистемы и предназначено для того, чтобы предотвращать все неблагоприятные изменения в них, а в лучшем варианте направлять эти изменения в благоприятную сторону. Подход к нормированию антропогенных воздействий может быть основан на экологотоксикогенной концепции, т.е. необходимости предотвратить "отравление" экосистем вредными веществами и деградацию изза чрезмерных нагрузок. Экологические емкости экосистем для различных вредных веществ следует определять по интенсивности поступления этих веществ, при которых хотя бы в одном из компонентов биоценоза возникнет критическая ситуация, т.е. когда накопление этих веществ приблизится к опасному пределу, будет достигаться критическая концентрация. По аналогии с принципами радиационной защиты человека, упомянутыми выше, можно сказать, что принципы защиты окружающей среды состоят в том, что должны быть исключены необоснованные техногенные воздействия, накопление вредных веществ в биоценозах, техногенные нагрузки на элементы экосистем не должны превышать опасные пределы, поступление вредных веществ в элементы экосистем, техногенные нагрузки должны быть настолько низкими, насколько это возможно с учетом экономических и социальных факторов.В радиационной экологии человека радиоактивность объектов органической и неорганической природы и дозы облучения измеряются в едини

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1 ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ОБ АТОМНЫХ РЕАКТОРАХ

1.2 ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯ

1.3 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАДИАЦИОННОЙ ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА

2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 РАДИАКТИВНОСТЬ И ТОКСИЧНОСТЬ

2.2 ПУТИ ПОПАДАНИЯ В ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ