Презентация по физике "Экологические проблемы эксплуатации АЭС"

Доля атомной энергетики в мировом производстве электрической энергии составляет 17%.

По данным МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергетики) мировую атомную энергетику представляют 450 атомных реакторов, работающих в 31 стране.

Не  существует  способов  получения электроэнергии,  не  сопряженных  с риском  возможного  вреда .

АЭС  при  их  нормальной  эксплуатации в  экологическом  отношении  безопаснее тепловых  электростанций  на угле  и других  источников  электроэнергии.

В России имеется 10 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны.

В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек.

Экологические проблемы эксплуатации АЭС

Семеняченко Е.Ю.,

учитель физики

МБОУ «СОШ №12»

г. Ноябрьск

ЯНАО

"У нас нет времени экспериментировать с призрачными источниками энергии, цивилизация в опасности, и нам нужно сейчас использовать ядерную энергию – единственный безопасный и доступный источник энергии, или страдать от боли, которую уже в скором времени нам причинит оскорбленная планета". Профессор Джеймс Лавлок, основатель международного «зеленого» движения, 2004 г.

Доля атомной энергетики в мировом производстве электрической энергии составляет 17%. По данным МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергетики) мировую атомную энергетику представляют 450 атомных реакторов, работающих в 31 стране

Не существует способов получения электроэнергии, не сопряженных с риском возможного вреда . АЭС при их нормальной эксплуатации в экологическом отношении безопаснее тепловых электростанций на угле и других источников электроэнергии.

Дата ввода первых мощностей АЭС по странам

Дата ввода

первых мощностей

Страна

1954

СССР

1956

Великобритания

1957

США

1963

Италия

1965

Франция

1966

ФРГ, Япония, ГДР

1967

Канада

1968

Испания, Нидерланды

1969

Швейцария, Индия

1971

Швеция, Пакистан

1974

Бельгия, Болгария, Аргентина

1977

Финляндия, Юж.Корея, о.Тайвань

1979

Чехословакия

Уже построено в стадии строительства

В России имеется 10 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны.

В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек.

Балаковская АЭС

Белоярская АЭС

Билибинская АЭС

Калининская АЭС (Тверская область, г.Удомля)

Кольская АЭС

Курская АЭС

Ленинградская АЭС

Нововоронежская АЭС

Ростовская (Волгодонская) АЭС

Смоленская АЭС

Преимущества атомных электростанций

• Нет газовых выбросов,
• Нет необходимости вести огромные объемы строительства, возводить плотины и хоронить плодородные земли на дне водохранилищ.

Воздействие АЭС на окружающую среду

• Локальное механическое воздействие на рельеф при строительстве;
• 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.

Отрицательные экологические факторы:

1. Тепловое загрязнение:

Тепловые потери АЭС в 1,5 раза больше, чем ТЭС аналогичной мощности, поэтому КПД атомных электростанций невелик (20-25%), и их работа сопровождается «сбросом» огромного количества теплоты в воздух и воду.

В нагретой теплой воде водоемов происходит бурное развитие сине-зеленых водорослей, наступает «цветение» воды; это явление, получившее название автрофизиции, делает невозможным использование таких водоемов для питьевого водоснабжения.

Отрицательные экологические факторы:

2. Наличие радиоактивных отходов:

Урановая руда добывается на рудниках подземным или открытым способом. Эта отрасль горнодобывающего производства ухудшает окружающую среду, загрязняя воздух, почву, поверхностные и подземные воды.

Отходы на стадии добычи и переработки природного урана очень велики и составляют 99,8%.

Из резервуаров для хранения жидких отходов радиоактивные вещества могут попадать в грунтовые воды и расположенные рядом поверхностные водоемы

Твердые и жидкие отходы, возникающие при регенерации ядерного топлива, обладают очень высокой радиоактивностью и требуют специальной переработки и специального захоронения в целях обеспечения безопасности

Изменение состава ОЯТ после облучения в реакторе

ЯТ — ядерное

топливо

2,5%

4%

100%

ОЯТ — облученное

1,0%

96%

1,5%

ядерное

95%

топливо

80%

УРАН - 238

60%

двуокись

УРАН - 235

40%

двуокись

Плутоний

20%

Другие

элементы

0%

ЯТ

ОЯТ

Количество отработавшего топлива всех реакторов в мире составляет около 10 500 т в год

Накопление ОЯТ в мировой атомной энергетике

Накопление ОЯТ в Российской Федерации

Количество образовав­шегося ОЯТ (тонн)

Имеется две различные стратегии обращения с отработавшим ядерным топливом

• ОЯТ перерабатывается (или хранится для будущей переработки) с целью извлечения урана и плутония для нового смешанного оксидного (MOX) топлива

• ОЯТ считается отходами и хранится до захоронения

Стоимость переработки 1 т ОЯТ на предприятиях Велико­британии и Франции составляет 2-3 млн долларов, что значи­тельно дороже расходов на его хранение

Реализация стратегий обращения с ОЯТ

• строительство централизованного хранилища
• переход к сухому складированию ОЯТ вблизи АЭС
• развитие технологий переработки и трансмутации ОЯТ

Проект хранилища РАО и ОЯТ в глубине горы Юкка (США)

пятимильный туннель и серия штреков

Хранилище рассчитано на 10 тысяч лет

Емкость хранилища 77 тыс. тонн РАО

отходы заложены в стальные цилиндрические кассеты

Так выглядит современное хранилище РАО и ОЯТ

Photo: Richard Ryan

Photo: Silja Line

Photo: Mats Bäcker

Самые развитые программы создания хранилищ - финская, шведская и американская, однако ни одна из них не обеспечит ввода в эксплуатацию хранилища ранее 2020 года

Имеются серьезные основания считать, что все существующие в настоящее время методы обезвреживания радиоактивных отходов, в том числе химические, недостаточно надежны и представляют собой источник постоянной опасности для жизни во всех пространственных структурах биосферы.

Отрицательные экологические факторы:

3. Радиоактивные излучения :

Это самая главная опасность атомной энергетики.

РИ оказывает пагубное

влияние на все живые

организмы

• Под действием радиации поражаются клетки тканей, прежде всего их ядра, нарушаются способность клеток к делению и обмен веществ в них.

• Наиболее чувствительны к радиационному воздействию кроветворные органы (костный мозг, селезенка, лимфатические узлы), эпителий слизистых оболочек, щитовидная железа.

Генетические последствия радиации

В результате радиоактивных излучений на органы человека возникают тяжелейшие заболевания:

лучевая болезнь, злокачественные опухоли, приводящие нередко к смертельному исходу.

Облучение оказывает сильное влияние на генетический аппарат, приводя к появлению потомств с уродливыми отклонениями и врожденными тяжелыми заболеваниями организма.

Степень биологического воздействия зависит от вида излучения, его интенсивности и продолжительности облучения организма

Виды

излучений

Природа

излучения

Гамма

Электромагнитная, рентгеновская

Альфа

Проникающая способность

Бета

Поток ядер атома гелия

Большая, очень высокая

Ионизирующая

способность

Малозначительная, ниже, чем у альфа частиц

Поток электронов

Слабая

Нейтронное

Высокая

Высокая, выше

чем у альфа

Поток нейтронных

частиц

Значительно ниже, чем у альфа

Очень высокая

Высокая

Всего с момента начала эксплуатации АЭС в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности.

Некоторые из них:

• В 1957г – в Уиндскейле (Англия)
• В1959г – в Санта-Сюзанне (США)
• В1961г – В Айдахо-Фолсе (США)
• В1979г – в Три-Майл-Айленд (США)
• 1986 год – Чернобыльская катастрофа.

Чернобыль- наша память и боль…

• При радиационном уровне свыше 15Ки на квадратный километр жизнь человека невозможна
• Территория заповедника заражена от 15 до 1200 Ки/км2
• Жизнь сюда не вернется ни через 100, ни через 500, а на отдельных участках заповедника ни через – 1000 лет

Коэффициент чувствительности ткани при эквивалентной дозе облучения

Ткани

Костная ткань

Эквивалентная доза %

0,03

Щитовидная железа

0,03

Красный костный мозг

0,12

Легкие

Молочная железа

0,12

0,15

Яичники, семенники

0,25

Другие ткани

0,3

Организм в целом

1

Памятник ликвидаторам аварии

С техникой XX и начала XXI века нужно быть на Вы. Проблемы нравственности и ответственности перед Людьми, Миром, и Жизнью за научно- технические творения и связанные с ними решения приобретают для деятелей науки и техники, руководителей всех рангов этих отраслей и государства первостепенное значение. Ныне, каждый должен отчетливо понимать опасность, которая исходит от техники при бездумном, неграмотном или безнравственном отношении с нею.

И твердит Природы голос: В вашей власти, в вашей власти, Чтобы все не раскололось На бессмысленные части!