ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА: БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: ОХРАНА ПРИРОДЫ И ЧЕЛОВЕКА
РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ
ВЫПОЛНИЛА:
ПЕРЕПЕЛКИНА АЛЕКСАНДРА ОЛЕГОВНА
РОСТОВ-НА-ДОНУ, 2016 ГОД
Содержание
Введение
1. Источники и характеристика радиационного загрязнения
1.1 Характеристика радиационного загрязнения
1.2 Основные источники радиоактивного загрязнения в России
1.3 Производственное объединение «Маяк»
1.4 Чернобыльская авария
2. Распространение радиационного загрязнения
2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды
2.2 Проблема радиоактивного загрязнения водной среды
2.3 Проблема радиоактивного загрязнения почвы
2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и животного мира
3. Последствия аварии на АЭС «Фукусима-1» для РФ
4. Переработка и нейтрализация радиационных отходов
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Радиоактивные загрязнения имеют существенное различие 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 появиться разные болезни, в том числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное ионизирующееся излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многочисленные радиоактивные изотопы имеют долгий период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают гибельное действие на клетки. Очень опасен стронций. Накапливаясь в костяшках скелета, он служит источником облучения организма. Радиоактивный цезий (137Cs) похожий с калием, накапливается в мышцах животных. Исследования показали, что в организме эскимосов Аляски, которые питаются мясом оленей, в значительных количествах удерживается цезий 137. Нерадивое отношение к хранению и транспортировке радиационных элементов также приводит к серьезным радиационным загрязнениям территорий.
1. Источники и характеристика радиационного загрязнения
1.1 Характеристика радиационного загрязнения
Научные открытия и развитие физико-химических технологий в XX в. привели к появлению искусственных источников радиации, представляющих большую потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Этот потенциал на много порядков больше естественного радиационного фона, к которому адаптирована вся живая природа. Естественный радиационный фон обусловлен рассеянной радиоактивностью земной коры,проникающим космическим излучением, потреблением с пищей биогенных радионуклидов и составлял в недавнем прошлом 8-9 микрорентген в час (мкР/ч),что соответствует среднегодовой эффективной эквивалентной дозе (ЭЭД = НD) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых количеств природных радио-изотопов с периода полураспада (T1/2) более 105 лет (в основном урана и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn.
Газ радон в среднем дает от 30 до 50% естественного фона облучения наземной биоты. Из-за неравномерности распределения источников изотопов в земной коре существуют некоторые региональные различия фона и его локальные аномалии. Указанный уровень фона был характерен для доиндустриальной эпохи и в настоящее время несколько повышен техногенными источниками радиоактивности - в среднем до 11-12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5 мЗв.
Эту прибавку обусловили:
а) технические источники проникающей радиации (медицинская диагностическая и терапевтическая рентгеновская аппаратура, радиационная дефектоскопия, источники сигнальной индикации и т. п.);
б) извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;
в) ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;
г) испытания и применение ядерного оружия. Деятельность человека в несколько раз увеличила число присутствующих в среде радионуклидов и на несколько порядков - их массу на поверхности планеты.
Главную радиационную опасность представляют запасы ядерного оружия и топлива и радиоактивные осадки, которые образовались в результате ядерных взрывов или аварий и утечек в ядерно-топливном цикле - от добычи и обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью.
С 1945 по 1996 г. США, СССР (Россия), Великобритания, Франция и Китай произвели в надземном пространстве более 400 ядерных взрывов. В атмосферу поступила большая масса сотен различных радионуклидов, которые постепенно выпали на всей поверхности планеты.
Их глобальное количество удвоили ядерные катастрофы, произошедшие на территории СССР.
Долгоживущие радиоизотопы (углерод-14, цезий-137, стронций-90 и др.) и сегодня продолжают излучать, составляя приблизительно 2%-ю добавку к фону радиации. Последствия атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще долго будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.
1.2 Основные источники радиоактивного загрязнения в России
Основные источники радиоактивного загрязнения в России следующие:
1. Предприятия по производству расщепляющегося материала для ядерного оружия (Арзамас-16, Челябинск-40, Красноярск-45, Томск-7 и др.);
2. Действующие 11 АЭС, дающие всего около 12% от потребляемой в России электроэнергии (на территории России действует 31 энергетический реактор и 6 реакторов продолжают строиться);
3. Атомные ледоколы (их 7);
4. Полигоны для захоронения радиоактивных отходов (их 15). Отходы поступают не только из России, но и из других стран, где построены предприятия по нашей технологии, использующие радиоактивные вещества. 5. НИИ и лаборатории, использующие расщепляющийся материал;
6. Полигоны для ядерных испытаний. Первые испытания ядерного оружия проводились в северном Прикаспии, затем был избран новый полигон - на Новой Земле - в 280 км. от Амдермы, 440 км. от Нарьян-Мара, 560 км. от Воркуты, 900 км. от Мурманска и 1000 км. от Архангельска. На новоземельском полигоне проводились воздушные, наземные, подводные, а затем и подземные испытания. Основную роль в облучении населения спустя два года после ядерных испытаний играют: углерод-14, цезий-137, цирконий-95, стронций-90 и некоторые другие элементы. При атмосферных испытаниях радионуклиды частично выпадают неподалеку от места взрыва, часть их задерживается в тропосфере и перемещается воздушными течениями на большие расстояния. Находятся они в тропосфере около месяца, постепенно выпадая на землю. Основная часть радионуклидов выбрасывается в стратосферу, на высоту 10 км. над уровнем моря, где они задерживаются на длительное время, очень медленно выпадая на поверхность Земли;
7. Ядерные аварии. На северном Урале вблизи города Кыштыма в 1957 г. произошел взрыв на военном атомном предприятии “Маяк”, пожар на Белоярской АЭС в 1978 г., аварии на Ленинградской АЭС в 1978 г. и Чернобыльской АЭС в 1986 г.
Итак, выходит, что таким образом, на территории Российской Федерации есть регионы с повышенным содержанием радиоактивных веществ, природные комплексы которых изменились, а почва, водоемы, животные и растения накопили эти вещества, оказывающие на них болезнетворное и мутагенное влияние.
1.3 Производственное объединение «Маяк»
Самое крупное из известных сейчас скоплений радионуклидов находится на Урале, в 70 км. к северо-западу от Челябинска на территории производственного объединения «Маяк».
ПО «Маяк» было создано на базе промышленного комплекса, построенного в 1945-1949 гг. Здесь в 1948 г. был пущен первый в стране промышленный атомный реактор, в 1949 г. - первый радиохимический завод, производимый первые образцы атомного оружия.
В настоящее время в производственную структуру ПО «Маяк» входят ряд производств ядерного цикла, комплекс по захоронению высокоактивных материалов, хранилища и могильники РАО.
Деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению огромного количества радионуклидов и сильному загрязнению районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей.
В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через р. Теча (1949-1951 гг.), а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн. Ки активности. Радиоактивное загрязнение охватило территорию в 25 тыс. км. кв. с населением более 500 тыс. человек. Официальные данные о десятках поселков и деревень, подвергшихся загрязнению в результате сбросов радиоактивных отходов в р. Теча, появились только в 1993 г.
В 1957 г. в результате теплового взрыва емкости с РАО произошел мощный выброс радионуклидов (церий-144, цирконий-95, стронций-90, цезий-137 и др.) с суммарной активностью 2 млн. Ки. Возник «Восточно-Уральский радиоактивный след» длиной до 110 км. (в результате последующей миграции даже до 400 км.) и шириной до 35-50 км.
Рис. 1. - Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС):
Общая площадь загрязненной территории, ограниченной изолинией 0,1 Ки/км. кв. по стронцию - 90, составила 23 тыс. км. кв. Около 10 тыс. человек из 19 населенных пунктов в зоне наиболее сильного загрязнения с большой задержкой были эвакуированы и переселены. Зона радиационного загрязнения на Южном Урале расширилась вследствие ветрового разноса радиоактивных аэрозолей с пересохшей части технологического водоема №9 ПО «Маяк» (оз. Карачай) в 1967 г.
В настоящее время в этом резервуаре находится около 120 млн. Ки активности, преимущественно за счет стронция-90 и цезия-137. Под озером сформировалась линза загрязненных подземных вод объемом около 4 млн. м. куб. и площадью 10 км. кв. Существует опасность проникновения загрязненных вод в другие водоносные горизонты и выноса радионуклидов в речную сеть.
По данным радиационного мониторинга, выпадения цезия-137 из атмосферы в районах, расположенных в зоне влияния ПО «Маяк», в течение 1994 г. были в 50-100 раз больше, чем в среднем по стране. Высоким остается и угроза загрязнения местности цезием-137 в пойме р. Теча. Концентрация стронция-90 в речной воде и в донных отложениях в 100-1000 раз превышают фоновые значения. В каскаде водоемов в верховьях Течи содержится 350 млн. м. куб. загрязненной воды. Суммарная активность твердых и жидких РАО, накопленных в ходе деятельности ПО «Маяк», достигает 1 млрд. Ки. Сосредоточение огромного количества РАО, загрязнение водоемов, возможность проникновения загрязненных подземных вод в открытую гидрографическую систему Обского бассейна создают исключительно высокую степень радиационного риска на Южном Урале.
1.4 Чернобыльская авария
Не только нынешнее, но и последующие поколения будут помнить Чернобыль и ощущать последствия этой катастрофы. В результате взрывов и пожара при аварии на четвертом энергоблоке ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986 г. из разрушенного реактора было выброшено примерно 7,5 т. ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью около 50 млн. Ки. По количеству долгоживущих радионуклидов (цезий-137, стронций-90 и др.) этот выброс соответствует 500-600 Хиросимским катастрофам.
Рис. 2. - Чернобыльская авария:
Из-за того, что выброс радионуклидов происходил более 10 суток при меняющихся метеоусловиях, зона основного загрязнения имеет веерный, пятнистый характер. Кроме 30-километровой зоны, на которую пришлась большая часть выброса, в разных местах в радиусе до 250 км. были выявлены участки, где загрязнение достигло 200 Ки/км. кв.
Общая площадь «пятен» с активностью более 40 Ки/км. кв. составила около 3,5 тыс. км. кв., где в момент аварии проживало 190 тыс. человек. Всего радиоактивным выбросом ЧАЭС в разной степени было загрязнено 80% территории Белоруссии, вся северная часть Правобережной Украины и 19 областей России. В целом по РФ загрязнение, обусловленное аварией на ЧАЭС, с плотностью 1 Ки/км. кв. и выше охватывает более 57 тыс. км. кв. Уточненные в 1994 г. границы площадей, загрязненных цезием-137, по срав с 1993 г. почти не изменились.
Следы Чернобыля обнаружены в большинстве стран Европы, а также в Японии, на Филиппинах, в Канаде. Катастрофа приобрела глобальный характер. И сегодня спустя более двух десятилетий после чернобыльской трагедии существуют противоречивые оценки последствий и причиненного экологического ущерба. Согласно опубликованным в 2000 г. данным из 860 тыс. человек, участвовавших в ликвидации последствий аварии, более 55 тыс. ликвидаторов умерли, десятки тысяч стали инвалидами. Полмиллиона человек до сих пор проживает на загрязненных территориях.