Особенности атомной энергетики
| Вид материала | Документы |
- Влияние атомной энергетики на жизнедеятельность человека и окружающую среду, 104.1kb.
- Географические аспекты развития атомной энергетики в беларуси лопух П. С., Озем, 506.26kb.
- «Из истории развития атомной и водородной энергетики» Учитель физики моу «Каширская, 50.03kb.
- 136. Путин В. В. Развитие атомной энергетики и атомного энергетического комплекса, 917.92kb.
- Физические основы атомной энергетики, 171.91kb.
- Особенности формирования r-состояний в сплавах на основе никеля, титана и ванадия, 264.02kb.
- Семинаре по теме «Проблемы оперативного реагирования при локальных и региональных авариях, 83.24kb.
- Проблемы безопасности атомной энергетики и их значимость для Нижегородской области, 510.75kb.
- Реферат по теме: Перспективы развития атомной энергетики Томской области, 375.99kb.
- Проблемы развития атомной энергетики по курсу «Социально-экономическая география зарубежных, 381.83kb.
ОСОБЕННОСТИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека - от стирки белья до исследования Луны и Марса - требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше.
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.
В России имеется 9 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек.
Положительная роль атомных электростанций очевидна.
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. В местах открытой добычи угля образуются «лунные ландшафты». А повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов тонн
. Все тепловые энергетические установки мира выбрасывают в атмосферу за год до 250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида.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 могут привести к катастрофическим последствиям.
Всего с момента начала эксплуатации атомных станций в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957 г. – в Уиндскейле (Англия), в 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США), в 1961 г. – в Айдахо-Фолсе (США), в 1979 г. – на АЭС Три-Майл-Айленд (США), в 1986 г. – на Чернобыльской АЭС (СССР).
Воздействие атомных станций на окружающую среду
АС оказывают на окружающую среду - тепловое, радиационное, химическое и механическое воздействие.
Наиболее существенные факторы:
- локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве,
- повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации,
- сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты,
- изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС,
- изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.
Выбросы и сбросы вредных веществ при эксплуатации АС
Перенос радиоактивности в окружающей среде
Выбросы делят на газовые и аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов, попадающие в водоемы. Возможны и промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывается в атмосферу и разделяется на пар и воду.
Выбросы могут быть как постоянными, находящимися под контролем эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми. Включаясь в многообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсические вещества распространяются в окружающей среде, попадают в растения, в организмы животных и человека.
Уничтожение опасных отходов
Особое внимание следует уделять такому мероприятиям, как накопление, хранение, перевозка и захоронение токсичных и радиоактивных отходов.
Захоронение радиоактивных отходов происходит на специальных полигонах. Такие полигоны должны находиться в большом удалении от населенных пунктов и крупных водоемов.
Очень важным фактором защиты от распространения радиации является тара, в которой содержатся опасные отходы. Ее разгерметизация или повышенная проницаемость
может способствовать отрицательное воздействие опасных отходов на экосистемы.
Вид тары для хранения отходов зависит от их класса опасности: от герметичных стальных баллонов для хранения особо опасных отходов до бумажных мешков для хранения менее опасных отходов.
Основной объем отходов сосредоточен на Сибирском химическом комбинате (Томск-7), Горно-химическом комбинате (г. Железногорск) и на ПО “Маяк” (Челябинск-65).
ОЗЕРСК
На Южном Урале в Кыштыме расположено ПО «Маяк» (Челябинск-65), где с конца 1940-х гг. производится регенерация отработанного ядерного топлива. До 1951 г. возникающие в ходе переработки жидкие РАО просто сливались в речку Теча. Через сеть рек: Теча–Исеть–Обь – происходил вынос радиоактивных веществ в Карское море и с морскими течениями в другие моря Арктического бассейна. Хотя впоследствии такой сброс был прекращен, спустя более 40 лет концентрация радиоактивного стронция-90 на отдельных участках реки Теча превышала фоновую в 100–1000 раз.
С 1952 г. ядерные отходы стали сбрасывать в озеро Карачай (названное техническим водоемом № 3) площадью в 10 км2. За счет тепла, выделяемого отходами, озеро в конце концов пересохло. Началась засыпка озера грунтом и бетоном; для окончательной засыпки, по расчетам, еще потребуется ~800 тыс. м скального грунта при стоимости работ 28 млрд рублей (в ценах 1997 г.). Однако под озером образовалась линза, заполненная радионуклидами, активность которых почти в 2,5 раза выше, чем активность излучения при взрыве 4-го энергоблока ЧАЭС).
29 сентября 1957 г. в 16. 20 местного времени на ПО «Маяк» произошла серьезная радиационная авария: в результате взрыва ёмкости с жидкими РАО в атмосферу было выброшено не менее 20 млн. кюри радиации; образовалось радиактивное облако, растянувшееся на 105 км в длину и 8 км в ширину. Серьезному радиационному заражению (примерно 1/3 чернобыльского) подверглась площадь в 15 тыс. км2, на которой проживало более 200 тыс. человек.
Согласно официальной версии, в результате потери контроля за системой охлаждения в одной из банок образовалась гремучая смесь, что привело к взрыву мощностью примерно 70-100 тонн тринитротолуола.
На радиационно зараженной территории был создан заповедник, где в течение десятков лет проводились наблюдения за живым миром в условиях повышенной радиации. К сожалению, данные этих наблюдений считались секретными, что не позволило дать необходимые медико-биологические рекомендации при ликвидации аварии на ЧАЭС.
Аварии на «Маяке» происходили много раз, последняя по времени – в 1994 г. Тогда же в результате частичного разрушения хранилища РАО вблизи Петропавловска-Камчатского произошло временное повышение радиации по сравнению с фоновой в 1000 раз.
До сих пор на ПО «Маяк» ежегодно образуется жидких РАО, часть которых просто сбрасывают в поверхностные водоемы. Твердые РАО складывают в могильники траншейного типа, не отвечающие требованиям безопасности, в результате чего радиоактивно загрязнено более 3 млн га земель. Мощности предприятия изношены примерно на 70%, модернизация стоит примерно 600 млн. долл., а заполнение хранилища отходов составляет свыше 70%.
В результате указанных обстоятельств радиационному воздействию в разных дозах в первые годы деятельности ПО «Маяк», подверглось более ста тысяч человек. Были зарегистрированы 59 случаев острой лучевой болезни у персонала, около 2 500 случаев хронической лучевой болезни, отмечен рост злокачественных новообразований (персонал, население), отклонений в показателях иммунитета и хромосомном аппарате. В зоне влияния ПО «Маяк» уровни радиоактивного загрязнения воздуха, воды и почвы в 50–100 раз выше средних значений по стране.
На предприятии начато строительство комплексов по остекловыванию высокоактивных и битумированию среднеактивных РАО, а также опытная эксплуатация металлобетонного контейнера для долговременного хранения отработанного ядерного топлива реакторов серии РБМК-1000 (подобного типа реакторы были установлены на ЧАЭС).
СЕВЕРСК
Город Северск (до 1994 года Томск-7) образован в 1949 году как поселок при Сибирском химическом комбинате (СКХ). Город на берегу реки Томь к северу от областного центра Томск. Из объектов хозяйственной деятельности особое место занимают объекты СХК, одного из крупнейших в мире промышленных комплексов по производству плутония и урана.
Комплекс СХК включает:
- завод разделения изотопов;
- реакторный завод, все три реактора которого в настоящее время остановлены;
- реакторный завод с двумя работающими в настоящее время реакторами;
- химико-металлургический завод;
- радиохимический завод;
За десятилетия эксплуатации на комбинате накопилось большое количество твердых радиоактивных отходов, сконцентрированных на многих хранилищах. Роме того, на СХК с начала 60-ых годов производилась закачка жидких радиоактивных отходов в глубинные подземные горизонты (300-420 м). Хотя общая накопленная активность составляет несколько сотен МКи, выход радионуклидов за отведенные места хранения современными средствами контроля не обнаружен.
* * *
Другой очаг «радиоактивной напряженности» в стране – горно-химический комбинат (ГХК) по производству оружейного плутония и переработке РАО, расположенный в 50 км от Красноярска. На поверхности это город без определенного официального названия (Соцгород, Красноярск-26, Железногорск) со 100-тысячным населением; сам комбинат расположен глубоко под землей. Кстати, подобные объекты имеются (по одному) в США, Великобритании, Франции; ведется строительство такого объекта в Китае.
О Красноярском ГХК, естественно, мало что известно, кроме того, что переработка ввозимых из-за границы РАО приносит доход 500 тыс. долларов за 1 т отходов. По свидетельству специалистов, радиационная обстановка на ГХК измеряется не в мкР/ч, а в мР/с! В течение десятков лет комбинат закачивает жидкие РАО в глубинные горизонты (по данным на 1998 г., их закачено ~50 млн м3 с активностью 800 млн Ки), что грозит негативными последствиями как окрестностям Красноярска, так и Енисею – влияние сброса ГХК на воды Енисея прослеживается на расстоянии свыше 800 км.
Впрочем, захоронение высокоактивных РАО в подземные горизонты применяется и в других странах: в США, например, захоронение РАО производят в глубоких соляных копях, а в Швеции – в скальных породах.
Радиоактивное загрязнение окружающей среды атомными электростанциями возникает не только в результате чрезвычайных обстоятельств, а достаточно регулярно. Например, в мае 1997 г. во время технологического ремонта на Курской АЭС произошла опасная утечка в атмосферу цезия-137.