Радіоактивні ізотопи виникли при аварії на Чорнобильській АЕС

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Які особливо небезпечні для життєдіяльності людини радіоактивні ізотопи виникли при аварії на Чорнобильській АЕС і як це відбивається на здоров'ї людини. Розкрити шляхи потрапляння радіоактивних ізотопів в атмосферу, воду і їжу, їх негативний вплив на організм людини.
Чорнобильська АЕС розташована на Україні поблизу міста Прип'ять, за 18 кілометрів від міста Чорнобиль, за 16 кілометрів від кордону з Білорусією і в 110 кілометрах від Києва.
Перед аварією в реакторі четвертого блоку знаходилося 180-190 тонн ядерного палива (діоксиду урану). За оцінками, які в даний час вважаються найбільш достовірними, в навколишнє середовище було викинуто від 5 до 30% від цієї кількості. 180 тонн діоксиду урану складає лише незначну частину від об'єму реактора. Реактор в основному був заповнений графітом; вважається, що він згорів в перші дні після аварії. Крім того, частина вмісту реактора розплавилася і перемістилася через розломи внизу корпусу реактора за його межі.
Окрім палива, в активній зоні у момент аварії містилися продукти розподілу і трансуранові елементи - різні радіоактивні ізотопи, що накопичилися під час роботи реактора. Саме вони становлять найбільшу радіаційну небезпеку. Велика їх частина залишилася усередині реактора, але найбільш леткі речовини були викинуті назовні, у тому числі:
- Всі благородні гази, що містилися в реакторі;
- Приблизно 55% йоду у вигляді суміші пари і твердих частинок, а також у складі органічних сполук;
- Цезій і телур у вигляді аерозолів.
Сумарна активність речовин, викинутих в навколишнє середовище, склала, за різними оцінками, до 14 Ч 1018 Бк (14 ЕБк), в тому числі:
- 1,8 ЕБк йоду-131,
- 0,085 ЕБк цезію-137,
- 0,01 ЕБк стронцію-90 і
- 0,003 ЕБк ізотопів плутонію;
- Частка інертних газів близько половини від сумарної активності (Мал. 1).
Забруднено більше 200 000 кмІ, приблизно 70% - на території Білорусі, Росії та Україні. Значному забрудненню піддалися ліси. Через те, що в лісовій екосистемі цезій постійно циркулює, а не виводиться з неї, рівні забруднення лісових продуктів, таких як гриби, ягоди і дичина, залишаються небезпечними. Від потужного опромінення короткоживучими ізотопами загинула частина хвойного лісу. Весь мертвий ліс площею в кілька га був вирубаний, вивезений і назавжди похований у бетоні. У залишилися лісах передбачається заміна хвойних дерев на листяні. У результаті катастрофи загинули всі дрібні гризуни. Зник з лиця землі цілий біоценоз хвойного лісу, а зараз там - буйне різнотрав'я випадкової рослинності.
Вода так само піддана радіоактивному забрудненню, як і земля. Водне середовище сприяє швидкому поширенню радіоактивності й зараженню більших територій до океанічних просторів. Рівень забруднення річок і більшості озер в даний час низький. Проте в деяких озерах, в яких немає стоку, концентрація цезію у воді і рибі ще протягом десятиліть може становити небезпеку.
У містах основна частина небезпечних речовин накопичувалася на рівних ділянках поверхні: на лугах, дорогах, дахах. Під впливом вітру і дощів, а також в результаті діяльності людей, ступінь забруднення сильно знизився і зараз рівні радіації в більшості місць повернулися до фонових значень. У сільськогосподарських районах в перші місяці радіоактивні речовини осідали на листі рослин і на траві, тому зараженню піддавалися травоїдні тварини. Потім радіонукліди разом з дощем або опалим листям потрапили в грунт, і зараз вони потрапляють в сільськогосподарські рослини, в основному, через кореневу систему. Рівні забруднення в сільськогосподарських районах значно знизилися, проте в деяких регіонах кількість цезію в молоці, ще може перевищувати допустимі значення. Це відноситься, наприклад, до Гомельської і Могильовської областей в Білорусі, Брянській області в Росії, Житомирській і Рівненській області в Україну.
У результаті аварії з сільськогосподарського обороту було виведено близько 5 млн. га земель, довкола АЕС створена 30-кілометрова зона відчуження, знищені і поховані (закопані важкою технікою) сотні дрібних населених пунктів. Але забруднення не обмежилося 30-кілометровою зоною. Було відмічено підвищений вміст цезію-137 в лишайнику і м'ясі оленів в арктичних областях Росії, Норвегії, Фінляндії і Швеції.
Аварія на ЧАЕС призвела до викиду з активної зони реактора 50 МКі радіонуклідів і 50 МКі радіоактивних шляхетних газів, що складає 3-4% від початкової кількості радіонуклідів у реакторі, які піднялися зі струмом повітря на висоту 1200 м.
Радіоактивні речовини поширювалися у вигляді аерозолів, які поступово осідали на поверхню землі. Інертні гази розсіялися в атмосфері і не вносили вкладу до забруднення прилеглих до станції регіонів. Забруднення було дуже нерівномірним, воно залежало від напряму вітру в перші дні після аварії. Найбільш сильно постраждали області, в яких в цей час пройшов дощ. Велика частина стронцію і плутонію випала в межах 100 км від станції, оскільки вони містилися в основному в більших частках. Йод і цезій поширилися на ширшу територію.
У викидах було виділено 23 основних радіонукліда. Велика частина з них розпалася протягом декількох місяців, опромінюючи при цьому всі навколо дозами, в декілька десятків і сотень разів переважаючих фонові. З цих нуклідів найбільш небезпечний йод-131, має період напіврозпаду 8 діб. і володіє високою здатністю включатися в харчові ланцюги. Однак його вплив короткий, а зараження їм людині легко уникнути шляхом проведення йодопрофілактики (тобто в молекули організму включається тільки «стандартний» йод, а радіоактивного як би вже й місця немає, і він спокійно виводиться з організму) і зниження споживання продуктів, перевищують санітарні норми утримання його. У перші місяці після аварії було категорично заборонено вести будь-яку господарську діяльність на забрудненій території, тому з боку йоду небезпеки зараження продуктів харчування не виникло, вона полягала лише в альфа - і бета - випромінюванні. З довгоживучих ізотопів, які краще назвати середньоживучого, найбільш значимими є стронцій-90 і цезій-137 з періодами напіврозпаду відповідно 29 і 30 років. Вони мають ряд особливостей поведінки в організмі, шляхів надходження і способів виведення з організму, різні продукти мають різну здатність концентрувати їх у собі.
Стронцій-90. В організм потрапляє з їжею і водою. Як і кальцій відкладається переважно в кісткових тканинах, які містять у собі життєво важливі кровотворні органи. Тому стронцій-90 дуже небезпечний для людей. Для того щоб вивести його з організму, знадобиться 18 років.
Цезій-137. Потрапляє в організм людини з їжею. У живих організмах він може заміняти калій, і поширяться по всьому організму, дуже небезпечний для людей. Найбільші концентрації цезію-137 виявлені в поверхневому шарі грунту, звідки він потрапляє в рослини і гриби.
Що ж можна сказати про таких довгоіснуючих ізотопи, як калій-40, плутоній-239 та інших, викиди яких також мали місце, періоди напіврозпаду яких обчислюються тисячами і мільйонами років, про їх участь у забрудненні навколишнього середовища сказано досить мало. Можна лише сказати, що радіоактивний калій так само активно вступає в метаболізм, як і стабільний його ізотоп, а плутоній, потрапляючи в легені, навіть у дуже малих концентраціях, здатний викликати рак їх.
Нукліди плутонію. Найбільш небезпечним для людини є вдихання плутонію, який накопичується в легенях. Плутоній може потрапляти в організм людини з їжею і водою. Він відкладається в кістках. Радіоактивні ізотопи плутонію збережуться в грунті протягом сотень, а можливо і тисяч років, проте їх кількість не становить загрози.
Криптон-85. Є продуктом поділу. Після розведення він потрапляє в атмосферу. Криптон практично не розчинний у воді. Радіаційний вплив на людину відбувається переважно через опромінення шкірного покриву. Крім того, накопичення в атмосфері криптону сприяє потенційної небезпеки зміни електропровідності повітря, що може викликати глобальне наслідок.
В даний час (і в найближчі десятиліття) найбільшу небезпеку становлять ізотопи стронцію і цезію з періодом напіврозпаду близько 30 років.
Радіація викликає різного роду несприятливі зміни в організмі людини. До найближчих наслідків відносять гостру променеву хворобу (ГПХ) і хронічну променеву хворобу (ХЛБ), до віддалених - злоякісні пухлини, променеву катаракту, зниження тривалості життя, атеросклероз та інші явища, які є ознаками старіння організму. ГПХ виникає при дозах більше 2 Гр, отриманих одномоментно або протягом декількох днів, ХЛБ - при опроміненні малими дозами 0,1 - 0,5 сГр. На добу. після накопичення сумарної дози 0,7 - 1 Гр, тобто через 140 - 1000 днів.
Відомо згубний вплив радіації на дітородну функцію. Одноразове опромінення сім'яників у дозах 0,1 - 0,2 Гр призводить до тимчасової стерильності з наступним повним відновленням, дози від 2 Гр і вище призводять до майже повної стерильності, відновлення функції наступає тільки через кілька років.
Вплив радіації призводить до прискорення старіння організму. В основі старіння лежать зміни ДНК клітин, накопичені з віком у результаті мутагенної дії факторів середовища та хімічних агентів, що утворюються в результаті життєдіяльності клітини (О2, ВІН *, Н2О2 та ін) (Мал. 2).
Радіоактивність - мимовільне перетворення (розпад) ядер елементів, що приводить до зміни їх атомного номера або масового числа. Радіоактивні речовини випускають б - і В-частинки, г - і гальмівне випромінювання і нейтрони.
Радіоактивний фон нашої планети складається з чотирьох основних компонентів:
- Випромінювання від космічних джерел;
- Випромінювання від розсіяних у навколишньому середовищі первинних радіонуклідів;
- Випромінювання від природних радіонуклідів, що надходять у навколишнє середовище від виробництв, не призначених безпосередньо для їх отримання;
- Випромінювання від штучних радіонуклідів, утворених при ядерних вибухах і внаслідок надходження відходів від ядерного паливного циклу та інших підприємств, що використовують штучні радіонукліди.
Всі живі організми на Землі є об'єктами впливу іонізуючих випромінювань. Вплив іонізуючого випромінювання на живий організм називається опроміненням. Результатом опромінення є фізико-хімічні та біологічні зміни в організмах.
Створення ядерної зброї, розширення застосування атома в мирних цілях при недостатньому забезпеченні безпеки радіаційного зараження навколишнього природного середовища призводить до загрози проживанню людства на Землі через радіаційне забруднення.

Дні
Рис. 1. Процентне співвідношення забруднення, створюваного різними ізотопами через деякий час після аварії.

  Дні
Рис. 2. Доза зовнішнього гамма - опромінення, одержуваного людиною біля Чорнобильської станції.

Список використаної літератури
1. Ващекін Н.П., Лось В.А., Урсул А.Д. «Концепції сучасного природознавства», М.: МДУКМ, 2000.
2. Горєлов А.А. «Концепції сучасного природознавства», М.: Вища освіта, 2006.
3. Козлов Ф.В. Довідник з радіаційної безпеки .- М.: Енергоатом - издат, 1991.
4. Кріксунов Е.А., Пасічник В.В., Сидорин А.П., Екологія, М., Видавничий дім "Дрофа", 1995.
5. Поннамперума С. «Походження життя», М., Мир, 1999 р.
6. Сівінцев Ю.В. Радіація і людина. - М.: Знание, 1987.
7. Хотунцев Ю.М. Екологія та екологічна безпека. - М.: АСADEMA, 2002.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Лекція
23.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Психічна дезадаптація учасників ліквідації аварії на Чорнобильській АЕС
Радіоактивні ізотопи і сполуки
Аварії на АЕС
Аварії й інциденти пов`язані з пошкодженням металу основного обладнання на АЕС
Аналіз шкідливих чинників при роботі дизель генератора поблизу АЕС
Прогнозування масштабів зараження АХОВ при хімічної аварії
Відшкодування збитків при аварії на водному транспорті Ліцензування л
Визначення вражаючих факторів АХОВ при хімічної аварії
Відшкодування збитків при аварії на водному транспорті Ліцензування лоцманської проводки суден
© Усі права захищені
написати до нас