Обеспечение радиационной безопасности

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Институт нефти, химии и нанотехнологий

Факультет наноматериалов и нанотехнологий

Реферат

на тему: «Обеспечение радиационной безопасности»

Выполнил студент

группы 4311-61:

Лартон А.С.

Проверил: Дряхлов О. В.

Казань 2015

Введение

Прогрессирующее загрязнение окружающей среды сделало экологическую безопасность важной составляющей национальной безопасности в целом.

Окончание эпохи «холодной войны» в огромной степени было обусловлено тем обстоятельством, что на планете грозила взорваться «экологическая бомба». Сегодня практически вся планета и, особенно, районы массового проживания людей подвержены серьезным экологическим угрозам, главными из которых являются: радиационное загрязнение территорий; угнетение почв кислотными дождями; загрязнение почв химическими веществами и пестицидами; разливы нефти на суше и на море и разрушение атмосферы. Поэтому человечеству необходимо уделять большое внимание безопасности в работе с радиоактивными компонентами. И направлять свои усилия на поиск решений целого ряда проблем связанных с ними.

радиоактивный заряжение глобальный

1. Радиоактивное заражение

Радиоактивное заражение -- загрязнение местности и находящихся на ней объектов радиоактивными веществами. Радиоактивное заражение происходит при:

выпадении радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивных изотопов в окружающей среде под воздействием мгновенного нейтронного и гамма-излучений ядерного взрыва; поражает людей и животных главным образом в результате внешнего гамма- и (в меньшей степени) бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основном альфа-активными нуклидами) при попадании радиоизотопов в организм с воздухом, водой и пищей.

техногеных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранении радиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинских радиоисточников и т. д.) в результате рассеяния радиоактивных веществ; характер заражения местности зависит от типа аварии. [ 1 ]

2. Радиоактивные компоненты и их свойства

Особую опасность для людей и окружающей среды составляют радиационно опасные объекты

К ним относятся: атомные электростанции (АЭС), предприятия по изготовлению и переработке ядерного топлива, предприятия захоронения радиоактивных отходов, научно-исследовательские организации, работающие с ядерными ними реакторами; ядерные энергетические установки на объектах транспорта.

Основные загрязняющие радиоактивные компоненты :

Йод-131 -- является бета- и гамма-радиоактивным, период полураспада -- около 8 суток. В связи с бета-распадом, 131 вызывает мутации и гибель клеток, в которые он проник, а также -- окружающих тканей на глубину нескольких миллиметров. Концентрируется в основном в щитовидной железе.

Стронций-90 -- период полураспада -- примерно 28,8 лет. В окружающую среду 90Sr попадает преимущественно при выбросах с АЭС и ядерных взрывах. Крайне опасен. Откладывается, в основном, в костных тканях (костях).

Цезий-137 -- период полураспада -- 30 лет . Один из главных компонентов радиоактивного загрязнения биосферы. Выброс 137Cs в окружающую среду происходит в основном в результате аварий на предприятиях атомной энергетики и испытаний ядерного оружия.

Кобальт-60 -- период полураспада примерно равен 5,3 года.

Америций-241 -- период полураспада примерно равен 433 года.

Вклад указанных радиоактивных компонентов при Чернобыльской аварии составил (приблизительно):

йода-131 -- 1,8·1018 Бк,

цезия-137- 8,5·1016 Бк,

стронция-90 -- 1·1016 Бк.

3. Последствия аварий на радиационно-опасных объектах

Радиоактивные компоненты очень опасны, у человечества есть горький опыт в этой сфере. Например, авария на атомной электростанции Фукучима-1 в Японии 2011 года. Тогда был нанесен ущерб экологии в масштабе всей планеты. Так как повышение уровня радиации наблюдалось во всех концах света. Радиоактивная вода проникала в море и облучение получали все живые организмы находящиеся в ней, а после зараженные виды рыб находили и в других концах океана. Жители Японии, которые больше всех были подвержены радиации стали чаще болеть раком. У некоторых видов птиц наблюдается мутация. В связи с этим к объектам род деятельности которых связан с радиоактивными компонентами предъявляются повышенные требования по безопасности. По критерию надежности работы АЭС Россия вышла на второе место в мире среди стран с развитой атомной энергетикой, опередив такие развитые государства, как США, Великобритания и Германия.

4. Обеспечение радиационной безопасности опасных объектов

Высокая степень безопасности АЭС России обеспечена множеством факторов. Основные из них - это принцип самозащищенности реакторной установки, наличие нескольких барьеров безопасности и многократное дублирование каналов безопасности. Необходимо отметить также применение активных (то есть требующих вмешательства человека и наличия источника энергоснабжения) и пассивных (не требующих вмешательства оператора и источника энергии) систем безопасности. Кроме того, на всех станциях действует культура безопасности на всех этапах жизненного цикла: от выбора площадки (обязательно только в тех в местах, где отсутствуют запрещающие факторы) до вывода из эксплуатации. Во многом благодаря сочетанию этих элементов опыт стабильной эксплуатации водо-водяных реакторов ВВЭР составляет уже более 1400 реакторо-лет.

В реакторах ВВЭР применена композиция активной зоны, которая обеспечивает «самозащищенность» реактора или его «саморегулирование». Если поток нейтронов увеличивается, растет температура в реакторе и повышается паросодержание. Но реакторные установки сконструированы таким образом, что само повышение паросодержания в активной зоне приведет к ускоренному поглощению нейтронов и прекращению цепной реакции. Этот эффект специалисты называют отрицательным «коэффициентом» реактивности, как температурным, так и паровым. Таким образом, сама физика ректора обеспечивает самозащищенность на основе естественных обратных связей («отрицательная реактивность»).

Чтобы быстро и эффективно остановить цепную реакцию, нужно «поглотить» выделяемые нейтроны. Для этого используется поглотитель (как правило, карбид бора). Стержни с поглотителем вводятся в активную зону, нейтронный поток поглощается, реакция замедляется и прекращается. Для того, чтобы стержни попали в активную зону при любых условиях, на российских АЭС их подвешивают над реактором и удерживают электромагнитами. Такая схема гарантирует опускание стержней даже при обесточивании энергоблока: электромагниты отключатся и стержни войдут в активную зону просто под действием силы тяжести (без каких-либо дополнительных команд персонала). В этом отличие отечественных проектов от американского, использованного в Японии на АЭС «Фукусима-1» (он предполагал введение стержней снизу).

На российских атомных ледоколах надежность функционирования реакторной установки обеспечена целой системой технических и организационных мер. Она включает использование свойств внутренней самозащищенности реактора, применение концепции глубокоэшелонированной защиты, а также систем безопасности, построенных на основе принципов дублирования, пространственного и физического разделения.

Основными критериями, влияющими на безопасность установки во время эксплуатации ледокола, являются надежность управления и контроля за цепной реакцией, а также сохранение непрерывности отвода тепла от активной зоны. Надежность управления и контроля за цепной реакцией деления обеспечивается конструктивными и физическими характеристиками активных зон, применяемых в транспортной энергетике и системами автоматики, обслуживающими реакторную установку. Надежность обеспечения теплоотвода от активной зоны определяется развитой системой энергоснабжения энергетической установки и элементами активной и пассивной систем аварийного расхолаживания. Так, на ледоколах проекта 10580 ("Вайгач" и "Таймыр") в состав энергетической установки входят три вспомогательных дизель-генератора мощностью 2360 кВт каждый и два аварийных дизель-генератора мощностью 200 кВт каждый. Любой из указанных дизель-генераторов может полноценно обеспечить безопасность реакторной установки.

Основным источником охлаждения работающих главных и вспомогательных механизмов служит забортная вода, которая поступает в систему энергетической установки из ледовых ящиков. Ледовые ящики необходимы в арктических условиях, когда температура морской воды опускается до -2о С, и для доведения забортной воды до необходимой рабочей температуры (10о С) необходим ее подогрев. Ледовые ящики имеют 100 % резервирование: для нормальной работы энергетической установки необходимы три ледовых ящика из шести.

Ситуации, связанные с нарушениями поступления забортной воды в систему, крайне редки. Однако иногда в условиях ледового плавания случается, что ледовый ящик забивается ледяной крошкой (шугой). В таких случаях во избежание срыва поступления воды осуществляется переход на резервный ледовый ящик, выполняемый с помощью системы автоматики. При отказе автоматики переход на резервный ледовый ящик может быть выполнен оператором энергетической установки вручную.

Стоит отметить, что системы, обеспечивающие охлаждение, могут длительное время обходиться и без поступления забортной воды. В этом случае их охлаждение проводится из креново-балластного танка большой емкости. Таким образом, надежность работы реакторной установки обеспечена различными способами, с высокой степенью резервирования. [ 2 ]

5. Мероприятия радиационной защиты

Мероприятия радиационной защиты, как правило, осуществляются заблаговременно, а в случае возникновения радиационных аварий, при обнаружении локальных радиоактивных загрязнений -- в оперативном порядке.

В превентивном порядке проводятся следующие мероприятия радиационной защиты:

разрабатываются и внедряются режимы радиационной безопасности;

создаются и эксплуатируются системы радиационного контроля за радиационной обстановкой на территориях атомных станций, в зонах наблюдения и санитарно-защитных зонах этих станций;

разрабатываются планы действий по предупреждению и ликвидации радиационных аварий;

накапливаются и содержатся в готовности средства индивидуальной защиты, йодной профилактики и дезактивации;

поддерживаются в готовности к применению защитные сооружения на территории АЭС, противорадиационные укрытия в населенных пунктах вблизи атомных станций;

проводятся подготовка населения к действиям в условиях радиационных аварий, профессиональная подготовка персонала радиационно опасных объектов, личного состава аварийно-спасательных сил и др.

К мероприятиям, способам и средствам, обеспечивающим защиту населения от радиационного воздействия при радиационной аварии, относятся:

обнаружение факта радиационной аварии и оповещение о ней;

выявление радиационной обстановки в районе аварии;

организация радиационного контроля;

установление и поддержание режима радиационной безопасности;

проведение при необходимости на ранней стадии аварии йодной профилактики населения, персонала аварийного объекта и участников ликвидации последствий аварии;

обеспечение населения, персонала, участников ликвидации последствий аварии необходимыми средствами индивидуальной защиты и использование этих средств;

укрытие населения в убежищах и противорадиационных укрытиях;

санитарная обработка;

дезактивация аварийного объекта, других объектов, технических средств и др;

эвакуация или отселение населения из зон, в которых уровень загрязнения или дозы облучения превышают допустимые для проживания населения.

В силу своих физико-химических свойств углеродные адсорбенты (активные угли) являются уникальными и идеальными сорбционными материалами, которые позволяют решать большой круг вопросов обеспечения химической и биологической безопасности человека, окружающей среды и инфраструктуры. Активные угли - это высокопористые углеродные материалы, имеющие чрезвычайно развитую внутреннюю поверхность (1000-2000 м2/г). Последняя обусловлена развитой внутренней пористостью, состоящей из макро-, мезо- и микропор. Такие фильтры используются в средствах индивидуальной и коллективной защиты, а также очистных сооружениях предприятий.

Проблемы глобального загрязнения окружающей среды поднимались ещё раньше российским учёным, профессором МХТИ им. Д.И.Менделеева Н.В. Кельцевым, предложившим магистральный путь разрешения ситуации. Он писал: «В настоящее время, когда вопрос жизни и смерти стоит уже не только перед армией, но и перед всем человечеством, обеспокоенным катастрофическим загрязнением биосферы, настало время вновь обратиться за помощью к адсорбции - одному из самых эффективных методов защиты окружающей среды от загрязнений». [ 3 ]

Заключение

Радиация очень вредна для человека, от неё тяжело укрыться, её действием мы можем почувствовать слишком поздно , когда получим дозу превышающую допустимую. Энергия деления ядер используется для создания оружия массового поражения и в качестве источников колоссальной энергии в мирных целях. Атомная энергетика дала сильный толчок развитию ведущих экономик в мире, но как только человечество думает что «покорило атом» природа даёт понять что это не так. К сожалению, энергетика должна находить свою дорогу к «мирному атому» методом проб и ошибок, и зачастую ошибки приводят к катострофическим последствиям. Тем не менее, проделан большой путь , было учтено множество ошибок и многие идеи по модернизации станций реализованы в жизнь. Современные системы безопасности дают нам уверенность в улучшении экологической обстановки, так как АЭС являются экологически чистыми источниками энергии.

Список использованных источников

1 Свободная энциклопедия// Радиоактивное заражение/ URL: https://ru.wikipedia.org (дата обращения 18.02.15)

2 Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом». // Безопасность Российских АЭС. [ Москва 2008-2014]. URL: http://www.rosatom.ru/nuclearindustry/npp_safety (дата обращения 18.02.15)

3 Таненгольц Б.Л.// [ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ЭКОЛОГИИ. НАУКА И ПРОИЗВОДСТВО]. URL : http://www.neorganika.ru (дата обращения 18.02.15)

Размещено на Allbest.ru