Размещено на http://allbest.ru

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Курсовой проект

по теме: «Экологическая обстановка вокруг АЭС»

Выполнил:

студент группы Б19-101

Кичигин Г. В.

Преподаватель:

Демин В.М.

Москва, 2022

Содержание

Введение

Отходы ядерной энергетики

Воздействие АЭС на окружающую среду

Возможные техногенные воздействия АЭС

Защита от негативных влияний, их контроль

Насколько безопасно воздействие АЭС на окружающий мир?

Возможные улучшения

Заключение

Список использованных источников

Введение

Мы живем в интересное время: опасное ионизирующее излучение и радиоактивные вещества теперь работают на нас. Мы научились лечить онкологии разными видами и методами облучения, а энергия теперь добывается не только при помощи сжигания биологического топлива, но и при делении радионуклидов в реакторах.

Ядерная энергетика в настоящее время может рассматриваться как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на окружающую среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. Достаточно отметить, что 1 кг ядерного топлива позволяет получать приблизительно столько же энергии, сколько сжигание 100 тонн каменного угля.

Известно, что процессы, лежащие в основе получения энергии на АЭС - реакции деления атомных ядер - гораздо более опасны, чем, например, процессы горения. Именно поэтому ядерная энергетика впервые в истории развития промышленности при получении энергии реализует принцип максимальной безопасности при наибольшей возможной производительности.

Многолетний опыт эксплуатации АЭС во всех странах показывает, что они не оказывают заметного влияния на окружающую среду. К 1998 г. среднее время эксплуатации АЭС составило 20 лет. Надежность, безопасность и экономическая эффективность атомных электростанций опирается не только на жесткую регламентацию процесса функционирования АЭС, но и на сведение до абсолютного минимума влияния АЭС на окружающую среду.

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в окружающую среду крайне незначительны. В среднем, они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС одинаковой мощности.

Однако у всего есть свои недостатки и, по моему мнению, одной из главных проблем ядерной энергетики является обращение и хранение радиоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива (далее РАО и ОЯТ).

атомная электростанция окружающая среда техногенный

Отходы ядерной энергетики

Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии» (от 21 ноября 1995 года № 170-ФЗ) РАО являются ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. По российскому законодательству, ввоз радиоактивных отходов в страну запрещён. ОЯТ представляет собой тепловыделяющие элементы, содержащие остатки ядерного топлива и множество продуктов деления, в основном ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr, широко применяемые в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и научной деятельности. Поэтому оно является ценным ресурсом, в результате переработки которого получают свежее ядерное топливо и изотопные источники.

Классификация РАО (рисунок 1) ведется по их агрегатному состоянию, удельной или объемной активности и периоду полураспада (долго- или короткоживущие).

Изначально считалось, что достаточной мерой является рассеяние радиоактивных изотопов в окружающей среде (выбросы в атмосферу и сбросы в водоемы), по аналогии с отходами производства в других отраслях промышленности.

Позже выяснилось, что за счёт естественных природных и биологических процессов радиоактивные изотопы концентрируются в тех или иных подсистемах биосферы (в основном в животных, в их органах и тканях), что повышает риски облучения населения (за счёт перемещения больших концентраций радиоактивных элементов и возможного их попадания с пищей в организм человека). Поэтому отношение к радиоактивным отходам было изменено.

Рисунок 1 - Классификация РАО

На данный момент МАГАТЭ сформулирован ряд принципов, нацеленных на такое обращение с радиоактивными отходами, которое обеспечит защиту здоровья человека и охрану окружающей среды сейчас и в будущем, не налагая чрезмерного бремени на будущие поколения:

1. Защита здоровья человека. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы обеспечить приемлемый уровень защиты здоровья человека.

2. Охрана окружающей среды. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы обеспечить приемлемый уровень охраны окружающей среды.

3. Защита за пределами национальных границ. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы учитывались возможные последствия для здоровья человека и окружающей среды за пределами национальных границ.

4. Защита будущих поколений. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы предсказуемые последствия для здоровья будущих поколений не превышали соответствующие уровни последствий, которые приемлемы в наши дни.

5. Бремя для будущих поколений. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется таким образом, чтобы не налагать чрезмерного бремени на будущие поколения.

6. Национальная правовая структура. Обращение с радиоактивными отходами осуществляется в рамках соответствующей национальной правовой структуры, предусматривающей чёткое распределение обязанностей и обеспечение независимых регулирующих функций.

7. Контроль за образованием радиоактивных отходов. Образование радиоактивных отходов удерживается на минимальном практически осуществимом уровне.

8. Взаимозависимости образования радиоактивных отходов и обращения с ними. Надлежащим образом учитываются взаимозависимости между всеми стадиями образования радиоактивных отходов и обращения с ними.

9. Безопасность установок. Безопасность установок для обращения с радиоактивными отходами надлежащим образом обеспечивается на протяжении всего срока их службы.

Таким образом, вопрос эксплуатации и вывода из нее ядерных реакторов, а также обращения с РАО и ОЯТ интерпретируется в вопрос о радиационной безопасности человека и окружающей среды.

Воздействие АЭС на окружающую среду

Не существует совершенно безопасной энергетики. Воздействие АЭС на окружающую среду начинается с момента возведения, продолжается при эксплуатации и по ее окончании. На территории расположения станции по выработке электроэнергии и за ее пределами следует предусматривать возникновение следующих негативных влияний:

§ Изъятие земельного участка под строительство и обустройство санитарных зон;

§ Изменение рельефа местности;

§ Уничтожение растительности из-за строительства;

§ Загрязнение атмосферы при необходимости взрывных работ;

§ Переселение местных жителей на другие территории;

§ Вред популяциям местных животных;

§ Тепловое загрязнение, влияющее на микроклимат территории;

§ Изменение условий пользования землей и природными ресурсами на определенной территории;

§ Химическое воздействие АЭС - выбросы в водные бассейны, атмосферу и на поверхности почв;

§ Загрязнение радионуклидами, которое может вызвать необратимые изменения в организмах людей и животных. Радиоактивные вещества могут попадать в организм с воздухом, водой и пищей. Против этого и других факторов существуют специальные превентивные меры;

§ Ионизирующее излучение при выводе станции из эксплуатации с нарушением правил демонтажа и дезактивации.

Один из самых значительных загрязняющих факторов - тепловое воздействие АЭС, возникающее при функционировании градирен, охлаждающих систем и брызгальных бассейнов. Они влияют на микроклимат, состояние вод, жизнь флоры и фауны в радиусе нескольких километров от объекта. КПД атомных электростанций составляет около 33-35%, остальное тепло (65-67%) выделяется в атмосферу.

На территории санитарной зоны в результате воздействия АЭС, в частности водоемов-охладителей, выделяются тепло и влага, вызывая повышение температуры на 1-1,5° в радиусе нескольких сот метров. В теплое время года над водоемами образуются туманы, которые рассеиваются на значительное удаление, ухудшая инсоляцию и ускоряя разрушение зданий. При холодной погоде туманы усиливают гололедные явления. Брызгальные устройства вызывают еще большее повышение температуры в радиусе нескольких километров.

Охлаждающие воду испарительные башни-градирни испаряют летом до 15%, а зимой до 1-2% воды, формируя пароконденсатные факелы, вызывая на 30-50% уменьшение солнечного освещения на прилегающей территории, ухудшая метеорологическую дальность видимости на 0,5-4 км. Воздействие АЭС сказывается на экологическом состоянии и гидрохимическом составе воды прилегающих водоемов. После испарения воды из охладительных систем в последних остаются соли. Для сохранения стабильного солевого баланса часть жесткой воды приходится сбрасывать, заменяя ее свежей.

В нормальных условиях эксплуатации радиационное заражение и влияние ионизирующего излучения сведены к минимуму и не превышают допустимый природный фон. Катастрофическое воздействие АЭС на окружающую среду и людей может возникнуть при авариях и утечках.

Возможные техногенные воздействия АЭС

Не стоит забывать про техногенные риски, возможные в атомной энергетике. Среди них:

§ Внештатные ситуации с хранением ядерных отработанных веществ. Производство радиоактивных отходов, происходящее на всех этапах топливно-энергетического цикла, требует дорогостоящих и сложных процедур переработки и захоронения;

§ Так называемый «человеческий фактор», который может спровоцировать сбой в работе и даже серьезную аварию;

§ Утечки на предприятиях, перерабатывающих облученное топливо;

§ Возможный ядерный терроризм.

Нормативный срок функционирования АЭС составляет 30 лет. После вывода станции из эксплуатации требуется сооружение прочного, сложного и дорогостоящего саркофага, который придется обслуживать еще очень длительный промежуток времени.

Защита от негативных влияний, их контроль

Предполагается, что воздействие АЭС в виде всех перечисленных выше факторов должно контролироваться на каждом этапе проектирования и эксплуатации станции. Специальные комплексные меры призваны спрогнозировать и предотвратить выбросы, аварии и их развитие, минимизировать последствия.

Важно уметь прогнозировать геодинамические процессы на территории станции, нормировать электромагнитные излучение и шум, воздействующие на персонал. Для размещения энергетического комплекса участок выбирается после тщательного геологического и гидрогеологического обоснования, проводится анализ его тектонического строения. При строительстве предполагается тщательное соблюдение технологической последовательности работ.

Задача науки, обслуживающей и практической деятельности - не допустить чрезвычайных ситуаций, создать нормальные условия для эксплуатации атомных станций. Одним из факторов экозащиты от воздействия АЭС является нормирование показателей, то есть установление допустимых значений того или иного риска и следование им.

Для минимизации воздействия АЭС на окружающую территорию, природные ресурсы и людей проводится комплексный радиоэкологический мониторинг. Чтобы отвратить ошибочные действия работников электростанции, осуществляется многоуровневая подготовка, занятия на учебных тренажерах и другие мероприятия. Для предотвращения террористических угроз применяются физические защитные меры, а также ведется деятельность специальных государственных организаций.

Современные атомные станции создаются с высокими показателями защищенности и безопасности. Они должны соответствовать высочайшим требованиям надзорных органов, включая защиту от загрязнения радионуклидами и другими вредными веществами. Задача науки - снизить риск воздействия АЭС в результате аварии. Для ее решения проводится разработка более безопасных по конструкции реакторов, имеющих внушительные внутренние показатели самозащиты и самокомпенсации.

Насколько безопасно воздействие АЭС на окружающий мир?

В природе существует естественная радиация. Но для экологии опасно интенсивное радиационное воздействие АЭС в случае аварии, а также тепловое, химическое и механическое. Также весьма актуальна проблема с утилизацией ядерных отходов. Для безопасного существования биосферы нужны особые защитные меры и средства. Отношение к строительству атомных электростанций в мире крайне неоднозначно, особенно после ряда крупных катастроф на ядерных объектах.

Восприятие и оценка атомной энергетики в обществе никогда не будут прежними после Чернобыльской трагедии, произошедшей в 1986 году. Тогда в атмосферу попало до 450 разновидностей радионуклидов, включая короткоживущий ¹³¹I и долгоживущие ¹³¹Cs, ⁹⁰Sr.

После аварии некоторые исследовательские программы в разных странах были закрыты, нормально функционирующие реакторы превентивно прекратили свое действие, а отдельные государства ввели мораторий на ядерную энергетику. Вместе с тем около 16% электроэнергии в мире вырабатывается с помощью АЭС.

Возможные улучшения

Для решения проблем ядерной энергетики ученые предлагают следующие способы:

1) Постоянно модернизировать и улучшать качество оборудования, которое применяется при работе атомных электростанций. При этом необходимо использовать все новейшие исследования и разработки.

2) Непосредственно на производстве ядерной энергии дублировать самые уязвимые системы, которые при поломке могут привести к техногенной катастрофе.

3) Предъявлять высокие требования к обслуживающему АЭС персоналу, постоянно повышать уровень квалификации специалистов.

4) Правильно организовывать и всегда контролировать защиту окружающей среды от вредных излучений.

5) Искать новые способы переработки ядерных отходов, чтобы они не создавали загрязнение воздуха и почвы, опасное для биосферы.

Заключение

Работа АЭС напрямую влияет на все живые организмы, которым не посчастливилось оказаться в пределах санитарно-защитной зоны. Территории вблизи станций вынужденно выступают фильтром окружающей среды и принимают на себя весь «удар» от выбросов сточных вод и радиации. Даже самые надёжные конструкции и самые выверенные инженерные решения не дают стопроцентной защиты от аварий. Их риск существенно возрастает из-за экстремальных природных явлений (например, наводнений и смерчей), возникающих в разных частях планеты по причине изменения климата. Получается такой порочный круг: АЭС негативно влияют на климат, и он отвечает враждебно. Причиной возможной катастрофы может стать и человеческий фактор, застраховаться от которого ещё сложнее, чем от катаклизмов. Банальное нарушение техники безопасности способно привести к серьёзным последствиям, несмотря на все современные превентивные меры.

Список использованных источников

1. Радиоактивные отходы - URL: https://www.norao.ru/waste/

2. РОСЭНЕРГОАТОМ Воздействие на окружающую среду - URL: https://rosenergoatom.ru/safety_environment/vozdeystvie-na-okruzhayushchuyu-sredu/

3. Воздействие АЭС на окружающую среду - URL: https://rosenergoatom.ru/safety_environment/vozdeystvie-na-okruzhayushchuyu-sredu/

4. Последствия эксплуатации АЭС для окружающей среды - URL: https://ecologanna.ru/ekologicheskie-problemy/posledstviya-ekspluatatsii-aes-dlya-okruzhayushhej-sredy

Размещено на Allbest.ru