ЗМІСТ Введення. 3 1. Фізика атомного ядра. Структура атомних ядер. Ядернісили. 5 2. Енергія зв'язку ядер. Дефект маси. Ядерні сили. Ядерніреакції. 7
3. Закон радіоактивного розпаду 12 4. Вимірювання радіоактивності і радіаційний захист 14 Висновок. 19 Список використаної літератури. 21
Введення.
Атомнафізика виникла на рубежі 19-20 вв. на основі досліджень оптичних спектрів.Вона займалася вивченням будови атома і вивченням його властивостей. Буларозроблена кількісна теорія атома. Наступні дослідження властивостейатомів і електронів завершилися створенням квантової механіки - фізичноїтеорії, що описує закони мікросвіту. Квантова механіка є теоретичнимфундаментом атомної фізики, а вона в свою чергу виступає дослідним полігоном.Атомною фізикою встановлені оптичні спектри атомів різних хімічнихелементів, зв'язок закономірностей спектрів з системою енергетичних рівнів,підтвердила те, що внутрішня енергія атома квантів і змінюється дискретно.Внаслідок вивчення радіоактивності відбулося виділення ядерної фізики,вивчає взаємоперетворення елементарних частинок - фізика елементарних частинок.Атомна фізика досягла величезних успіхів у вивченні процесів, що відбуваються ватомних ядрах і взаємоперетворення елементарних частинок. Але ця дисциплінавивчає ту частину, в якій не відбувається зміна з самим ядром, а тільки зелектронною оболонкою. Ядерна фізика вивчає перетворення атомних ядер,відбуваються як в результаті радіоактивних розпадів, так і в результатірізних ядерних реакцій. Досягнення ядерної фізики немислимі безвикористання досягнень фізики і техніки прискорювачів заряджених частинок. Саместворення різних прискорювачів елементарних частинок допомогли дослідникам підбагатьох проблемах вивчення атомних ядер і їх перетворень. Важливою частиною ядерноїфізики є нейтронна фізика, що займається ядерними реакціями,відбуваються під дією нейтронів. Сучасна ядерна фізика розпадаєтьсяна дві взаємопов'язані гілки - теоретичну та експериментальну ядернуфізику. Теоретична працює з моделями атомних ядер і ядерних реакцій.Експериментальна ядерна фізика використовує найбагатший арсенал сучаснихдослідницьких засобів, включаючи ядерні реактори (як джерела могутніхпучків нейтронів), прискорювачі заряджених частинок (як джерело прискоренихелектронів, протонів, іонів, мезонів і т.д.), різноманітні детектори часток. [1]Ядерно-фізичні дослідження мають величезне чисто наукове значення, дозволяючиглибше проникати в таємниці природи. У той же час ці дослідження важливі й дляпрактичного використання в ядерній енергетиці, медицині, в ядерних реакторахна криголамах, для вивчення ядерних реакцій для використання в мирних цілях,для синтезу матеріалів. Наша робота також присвячена ядерним реакціям,радіоактивності та способам захисту від результатів ядерних реакцій.
1. Фізика атомногоядра. Структура атомних ядер. Ядерні сили.
Характерпов'язаної системи мікрооб'єктів, як і будь-якої системи, залежить не тільки відскладу і будови її елементів, але й від їхньої взаємодії. Саме такевзаємодія визначає зв'язаність і цілісність системи. З рівнемдосягнутих знань змінювалось і уявлення про структуру речовини. В якостіпервинної системи мікрооб'єктів спочатку розглядалися молекули як найменшіодиниці речовини. Самі уявлення про структуру молекули поступововдосконалювалися та уточнювалися. Існувала думка, що структура молекуливиникає завдяки взаємодії різнойменно заряджених атомів або групатомів. Але це було не досконале судження. Надалі дослідникивстановили, що при утворенні структур різні атоми не простовзаємодіють, але відомим образом перетворять один одного, так в результатівиходить цілісність або пов'язана система. Пізніше структуру молекул сталипов'язувати з поняттям валентності елемента. Подальшим кроком у цьому напрямкубуло вивчення того, яку роль в утворенні молекул з атомів грає ступіньнапруженості та енергії, з якою вони зв'язуються один з одним. З усьогоцього необхідно усвідомити головне: структура з точки зору системного підходуявляє собою упорядковану зв'язок і взаємодія між елементамисистеми, завдяки якій і виникають нові цілісні її властивості. У такійхімічної системі, як молекула, саме специфічний характер взаємодіїатомів визначає нові цілісні властивості молекули.
Резерфордпоклав основу ядерної моделі атома як цілісної системи. Вона полягає увзаємодії ядра атома, що знаходиться в центрі атома і електронів, що обертаютьсянавколо ядра. Ядро складається з позитивно заряджених протонів і не маютьзаряду нейтронів. Число електронів в атомі дорівнює числу протонів у ядрі. Т.к.маса електронів у 2000 разів менше маси протонів або нейтронів, тому всямаса атома зосереджена в ядрі. Різні електрони пов'язані з ядром в різнійступеня, деякі з них атом легко втрачає, при цьому система переходить вінший стан, атом ставати позитивним іоном. Купуючидодатковий електрон, атом перетворюється в негативний іон. При поглинанніелектромагнітного випромінювання, наприклад світла, атом збуджується і здійснюєквантовий перехід з нижнього рівня на більш високий. У зв'язку з цим говорять проенергетичних рівнях атома, які визначають стан атома як системи.
Атомне ядрояк цілісна система існує завдяки силам притягання, що зв'язуютьпротони і нейтрони в атомному ядрі. Ці сили називаються ядерними або сильнимвзаємодією. Так як за здатністю до сильному взаємодії протон інейтрон не відрізняються один від одного, тому їх розглядають як одну частинку- Нуклон. Сильна взаємодія діє на малих відстанях (10 -15 м) і перевершує електромагнітне і гравітаційне, але воно зменшується ззбільшенням відстані.
Атомне ядробудь-якого хімічного елемента складається з протонів і нейтронів, зв'язаних міжсобою ядерними силами (сильним взаємодією). Протон - ядро ​​атома воднюмає позитивний заряд, рівний абсолютній величині заряду електрона і спін(Власний механічний момент імпульсу) Нейтрон - електронейтральності частинкаc таким же як у протона спіном. Протони і нейтрони мають дуже близькі маси(Маса нейтрона більша маси протона приблизно на дві маси електрона) інерозрізнені з точки зору ядерних сил (т.зв. зарядова незалежністьядерної взаємодії ), їх зазвичай називають нуклонами , тобто,"Ядерними частинками". Ядра, які мають однакове число протонів, алерізне число нейтронів, називаються ізотопами . У легких і середніх ядерчисло протонів і нейтронів приблизно однаково.
Дифракційнерозсіювання дозволяє отримати відомості не тільки про розмір, але і про розподілматерії всередині ядра. Щоб пояснити, чому протони усередині ядра дуже міцнопов'язані, треба було ввести нову фундаментальну силу. Для подоланняелектростатичного відштовхування протонів ці (ядерні) сили повинні бути більшеелектростатичних.
Всучасній фізиці, заснованої на квантових принципах, замість сил прийнятовикористовувати поняття (потенційної) енергії взаємодії, тому, самепотенційна енергія взаємодії входить в рівняння Шредінгера [2] або його узагальнення. Це дозволяє знайти стану системи (хвильові функції),розрахувати рівні енергії і (в принципі) визначити всі експериментальновимірювані характеристики, досліджуваного об'єкта. Так і ядерна взаємодіязамість введення сил зручно задавати за допомогою потенційної енергії. Якщо невраховувати досить слабке електростатичне відштовхування, то сильна взаємодіяпротона з протоном, протона з нейтроном і нейтрона з нейтроном буде в будь-якому зцих випадків одним і тим же. Ця взаємодія називають нуклон - нуклон .
Точнааналітична залежність енергії нуклон - нуклонного взаємодії від відстаніміж нуклонами досі точно не відома. При розрахунках використовуютьнапівемпіричний вид потенціалу, який отримують з дослідів з розсіюванняпротонів і нейтронів на протонах.
Основнівластивості та будова ядра
1. Ядром називаєтьсяцентральна частина атома, у якій зосереджен...а практично вся маса атома ійого позитивний електричний заряд. Всі атомні ядра складаються з елементарнихчастинок: протонів і нейтронів , що вважаються двома зарядовимистанами однієї частинки - нуклона . Протон має позитивнийелектричний заряд, рівний по абсолютній величині заряду електрона. Нейтрон немає електричного заряду.
2. Зарядом ядра називаєтьсявеличина Ze , де е - величина заряду протона, Z -порядковий номер хімічного елемента в періодичній системі Менделєєва,дорівнює числу протонів у ядрі. В даний час відомі ядра з Z від Z = 1 до Z = 107 . Для всіх ядер, крім ідеяких інших нейтронодефіцитних ядер NіZ , де N - числонейтронів у ядрі. Для легких ядер N/Z В»1 ; для ядер хімічних елементів,розташованих в кінці періодичної системи, N/Z В»1,6 .
3. Число нуклонів у ядрі A = N + Z називається масовим числом . Нуклонів (протонів і нейтрону) приписуєтьсямасове число, рівне одиниці, електрону - нульове значення А .
Ядра з однаковими Z , алерізними А називаються ізотопами . Ядра, які при однаковому А мають різні Z , називаються изобарами . Ядро хімічногоелемента X позначається, де Х - Символ хімічного елемента.
Всього відомо близько 300 стійкихізотопів хімічних елементів і більш 2000 природних і штучноотриманих радіоактивних ізотопів.
4. Розмір ядра характеризується радіусомядра , мають умовний сенс зважаючи розмитості кордону ядра. Емпіричнаформула для радіуса ядра м,може бути витлумачена як пропорційність об'єму ядра числу нуклонів у ньому. [3]
Щільність ядерної речовинискладає по порядку величини 1017 кг/м3 і постійна для всіх ядер. Вона значно перевершуєщільності самих щільних звичайних речовин.
5. Ядерні частинки мають власнімагнітні моменти, якими визначається магнітний момент ядра Р m отруту вцілому. Одиницею виміру магнітних моментів ядер служить ядерний магнетон mяд:
(в СІ)
(в СГС).
Тут е - абсолютна величиназаряду електрона, m p -маса протона, з - електродинамічна постійна. Ядерний магнетон в разів менше магнетона Бора,звідки випливає, що магнітні властивості атомів визначаються магнітнимивластивостями його електронів.
6. Розподіл електричногозаряду протонів по ядру в загальному випадку несиметрично. Мірою відхилення цього розподілувід сферично симетричного є квадрупольний електричний момент ядраQ . Якщо щільність заряду вважається скрізь однакової, то Q визначається тільки формою ядра. [4]
2. Енергія зв'язкуядер. Дефект маси . Ядерні сили.
Ядерні реакції.
1. Нуклони в ядрах знаходяться встанах, що істотно відрізняються від їх вільних станів. За виняткомядра звичайного водню у всіх ядрах є не менше двох нуклонів, міжякими існує особлива ядерне сильна взаємодія - тяжіння -забезпечує стійкість ядер, незважаючи на відштовхування однойменнозаряджених протонів.
2. Енергією зв'язку нуклона вядрі називається фізична величина, рівна тій роботі, яку потрібно здійснитидля видалення нуклона з ядра без повідомлення йому кінетичної енергії.
Енергія зв'язку ядра визначається величиною тієї роботи,яку потрібно здійснити, щоб розщепити ядро ​​на складові його нуклони бездодання їм кінетичної енергії. Із закону збереження енергії випливає, що приутворенні ядра повинна виділятися така ж енергія, яку потрібно затратити прирозщепленні ядра на складові його нуклони. Енергія зв'язку ядра єрізницею між енергією всіх вільних нуклонів, що складають ядро, і їхенергією в ядрі.
3. При утворенні ядра відбуваєтьсязменшення його маси: маса ядра менше, ніж сума мас складових йогонуклонів. Зменшення маси ядра при його утворенні пояснюється виділенням енергіїзв'язку. Якщо W св -величина енергії, що виділяється при утворенні ядра, то відповідна їймаса Dm, рівна
називається дефектом маси тахарактеризує зменшення сумарної маси при утворенні ядра з складовихйого нуклонів. Якщо ядро ​​з масою M отрута утворене з Z протонів з масою m p і з (AZ) нейтронів змасою m n, то
D m = Zm p + (AZ) m n- M отруту.
Замість маси ядра М отрута величину D m можна виразитичерез атомну масу М ат:
D m = Zm Н + (AZ) m n- M ат,
де m H - маса водневого атома.
При практичному обчисленні D m масивсіх частинок і атомів виражаються в атомних одиницях маси.
Дефект маси служить мірою енергіїзв'язку ядра:
Однією атомної одиниці масивідповідає атомна одиниця енергії (а.е.е.): а.е.е. = 931,5016 МеВ.
4. Питомою енергією зв'язку ядра w св називається енергія зв'язку,припадає на один нуклон: w св =. Величина w св складає в середньому 8МеВ/нуклон. У міру збільшення числа нуклонів в ядрі питома енергія зв'язкуубуває.
5. Критерієм стійкості атомнихядер є співвідношення між числом протонів і нейтронів в стійкомуядрі для даних ізобари. ( А = const).
1. Ядерне взаємодіясвідчить про те, що в ядрах існують особливі ядерні сили , незводяться ні до одного з типів сил, відомих у класичній фізиці(Гравітаційних і електромагнітних).
2. Ядерні сили єкороткодіючими силами. Вони проявляються лише на вельми малих відстаняхміж нуклонами в ядрі порядку 10-15 м.Довжина (1,5 С?2, 2) 10-15 мназивається радіусом дії ядерних сил .
3. Ядерні сили виявляють зарядовунезалежність : притягання між двома нуклонами однаково незалежно відзарядового стану нуклонів - протонного або нуклонного. Зарядованезалежність ядерних сил помітна з порівняння енергій зв'язку в дзеркальнихядрах . Так називаються ядра, в яких однаково загальне число нуклонів, алечисло протонів в одному дорівнює кількості нейтронів в іншому. Наприклад, ядра гелію важкого водню тритію-.
4. Ядерні сили мають властивістьнасичення, яке проявляється в тому, що нуклон в ядрі взаємодіє лише зобмеженим числом найближчих до нього сусідніх нуклонів. Саме томуспостерігається лінійна залежність енергій зв'язку ядер від їх масових чисел А.Практично повне насичення ядерних сил досягається у a-частинки, якає дуже стійким утворенням.
Першаядерна реакція
4 2 He + 14 7 N -> 17 8 C + 1 1 H
була відкритав 1919 р. (Е. Резерфорд).
В іншійреакції
4 2 He + 9 4 Be -> 12 6 C + 1 0 n ,
дослідженоюДж. Чедвіком в 1932 р., був вперше виявлений нейтрон 1 0 n .Саме відкриття нейтрона поклало початок сучасній ядерній фізиці і стало остаточнимкрахом електромагнітної картини світу , в якій передбачалосяіснування тільки трьох фундаментальних частинок: електрони, протони і фотона.
Післявідкриття нейтрона Д.Д. Іваненко і В. Гейзенберг висунули гіпотезу про протонно -нейтронному будові ядра.
Однією ззагадок нейтронів було те, що їх не вдавалося виявити в речовині ввільному стані. Згодом було з'ясовано, що причиною тому є їхнестабільність. Кожен нейтрон поза ядра в перебігу декількох хвилинмимовільно розпадається на протон, електрон і електронне антинейтриновнаслідок т.зв. слабкої взаємодії .
Ядерних реакцій з ...цьогочасу здійснено безліч. Відзначимо лише найважливіші типи:
(О±, n) - реакції
(О±, p) - реакції
(n, О±) - реакції
(n, p) - реакції
(n, Оі) - реакції
В результаті ядернихреакцій утворилися всі елементи Всесвіту. Випромінювана енергія Сонцяпідтримується азотно-вуглецевим синтезом гелію:
Модель. Ядерні реакції.
Маса частинок, з якихскладається гелій, в ізольованому стані становить: електрони (2 в€™ 0,00055)+ Протони (2 в€™ 1,0076) + нейтрони (2 в€™ 1,0089) = 4,0341.
У компактному станімаса гелію-4 дорівнює 4,0039. Це зменшення в 0,0302 одиниці маси називається дефектом маси; її енергетичний еквівалент відповідно дорівнянням Ейнштейна становить
Ця величезна величина ядерної енергії зв'язку і служить основою ядерноїенергетики. На рис. 1 наведена залежність енергії зв'язку від атомного числа длярізних елементів.
На рис. 1 видно, щомаксимум стійкості припадає на масове число
50. Це означає, що ядралегких елементів при злитті досягають більшої стійкості (ядернийсинтез), а ядра важких елементів схильні радіоактивного розпаду або ядерного поділу на два (три) фрагмента.Ядерне поділвикористовується для створення ядерної зброї або ядерних реакторів, в яких ядерні реакції піддаються управлінню і які єосновою атомних електричних станцій (АЕС).
Малюнок 2.
Атомна бомба - саме страшне сучасну зброю.
Атомні бомби, підірванінад Хіросімою і Нагасакі, складалися з двох докритичних мас урану-235,які при з'єднанні перевищили критичну масу. При цьому потік нейтронів,взаємодіючи з ураном-235, утворив нестійкий ізотоп урану-236, здатнийдо ядерного поділу на осколкові ядра і виділенню до трьох нейтронів на атом.
У середньому при діленні
пального.
реалізації.
3. Закон
Властивості
Зразок
Теорія
Вантинейтрино.
Перша
КрімГ.Н.
Радіоактивне випромінюванняОсобливо небезпечно
Великі40 років.
ЯкщоЗ іншого боку,
4.
Ступінь
БіологічнаГраничноПриродний
ІншаВ
ВикористанняДо цих
В·
В·спалюванні копалинпалив у казанах електростанцій,
В·забруднення територій при аваріях на атомних станціях іпідприємствах.
Більш локальні, але неменш неприємні наслідки - загибель озер, рік через неочищені радіоактивніскидання промислових підприємств.
Значну небезпекудля живих істот, для популяцій організмів у екосистемах представляють аваріїна підприємствах хімічної, атомної промисловості, при транспортуваннінебезпечних і шкідливих речовин. Відомі аварії на хімічному заводі в Бхопале(Індія), на 4-му блоці Чорнобильської АЕС, аварії з нафтоналивними судами, та йрезультати швидкоплинної війни в Перській затоці показують масштаби екологічнихлих сучасного суспільства. Очевидно, що необхідний радикальний перегляднаших відносин із природою, потрібні рішучі кроки по захисту навколишнього середовища,зокрема багаторазове посилення заходів впливу нормативних важелів нагосподарську практику. Абсолютно неприпустимо, щоб установлені нормативамиграничні концентрації шкідливих речовин в повітрі, воді реально перевищувалися всотні разів. Потрібно зробити невигідною чи навіть руйнівною зневагу доохорони навколишнього середовища. Право людей на чисте повітря, чисті ріки й озераповинне не тільки декларуватися, але і реально забезпечуватися всіма доступнимидля держави засобами.
Який же діапазонконцентрацій шкідливих речовин слід контролювати? Наведемо прикладигранично допустимих концентрацій шкідливих речовин, що будуть служитиорієнтирами в аналізі можливостей раціонального моніторингу навколишньогосередовища.
В основному нормативномудокументі по радіаційній безпеці - Нормах радіаційної безпеки(НРБ-76/87) дані значення граничнодопустимих концентрацій радіоактивнихречовин у воді і повітрі для професійних працівників і обмеженої частининаселення. Дані по деяким важливих, біологічно активних радіонуклідахнаведені в Таблиці 1.
Таблиця 1 Значенняприпустимих концентрацій для радіонуклідів.
нуклідів,
N
Період напіврозпаду,
Т 1/2 років
Вихід при розподілі урану,
%
Припустима концентрація,
Ku/л
Допустима концентрація в повітрі в повітрі
в повітрі, Бк/м 3
у воді, Бк/кг
Тритій-3
(Окис)
12,35 -
3 * 10 -10
4 * 10 -6
7,6 * 10 3
3 * 10 4
Вуглець-14 5730 -
1,2 * 10 -10
8,2 * 10 -7
2,4 * 10 2
2,2 * 10 3
Залізо-55 2,7 -
2,9 * 10 -11
7,9 * 10 -7
1,8 * 10 2
3,8 * 10 3
Кобальт-60 5,27 -
3 * 10 -13
3,5 * 10 -8
1,4 * 10 1
3,7 * 10 2
Криптон-85 10,3 0,293
3,5 * 10 2
2,2 * 10 3
Стронцій-90 29,12 5,77
4 * 10 -14
4 * 10 -10
5,7
4,5 * 10 1
Йод-129
1,57 * 10 +7
-
2,7 * 10 -14
1,9 * 10 -10
3,7
1,1 * 10 1
Йод-131 8,04 сут 3,1
1,5 * 10 -13
1 * 10 -9
1,8 * 10 1
5,7 * 10 1
Цезій-135
2,6 * 10 +6
6,4
1,9 * 10 2
6,3 * 10 2
Свинець-210 22,3 -
2 * 10 -15
7,7 * 10 -11
1,5 * 10 -1
1,8 Радій-226 1600 -
8,5 * 10 -16
5,4 * 10 -11
8,6 * 10 -3
4,5 Уран-238
4,47 * 10 +9
-
2,2 * 10 -15
5,9 * 10 -10
2,8 * 10 1
7,3 * 10 -1
Плутоній-239
2,4 * 10 +4
-
3 * 10 -17
2,2 * 10 -9
9,1 * 10 -3
5
Реальні викиди і скидирадіоактивних речовин при нормальній експлуатації АЕС звичайно багато нижчедопустимих, так що норми по концентрація радіонуклідів в навколишньому середовищіпоблизу АЕС безумовно виконуються.
Впливатомних станцій на навколишнє середовище Джереларадіації
Техногеннівпливу на навколишнє середовище при будівництві й експлуатації атомнихелектростанцій різноманітні. Зазвичай говорять, що маються фізичні,хімічні, радіаційні й інші фактори техногенного впливу експлуатаціїАЕС на об'єкти навколишнього середовища.
Відзначимо найбільшістотні фактори -
В·локальний механічний вплив на рельєф - при будівництві,
В·пошкодження особин в технологічних системах - при експлуатації,
В·стік поверхневих і грунтових вод, що містять хімічні ірадіоактивні компоненти,
В·зміна характеру землекористування й обмінних процесів убезпосередній близькості від АЕС,
В·зміна мікрокліматичних характеристик прилеглих районів.
Виникнення могутніхджерел тепла у виді градирень, водойм-охолоджувачів при експлуатації АЕСзвичайно помітним образом змінює мікрокліматичні характеристики прилеглихрайонів. Рух води в системі зовнішнього тепловідводу, скидання технологічнихвод, що містять різноманітні хімічні компоненти надають травмуючувплив на популяції, флору і фауну екосистем.
Особливе значення маєпоширення радіоактивних речовин у навколишньому просторі. У комплексіскладних питань по захисту навколишнього середовища велику суспільну значимістьмають проблеми безпеки атомних станцій (АС), що йдуть на зміну тепловимстанціям на органічному викопному паливі. Загальновизнано, що АС при їхнійнормальній експлуатації набагато - не менш чим у 5-10 разів "чистіше" векологічному відношенні теплових електростанцій (ТЕС) на куті. Однак приаваріях АС можуть робити істотний радіаційний вплив на людей,екосистеми. Тому забезпечення безпеки екосфери і захисту навколишнього середовищавід шкідливих впливів атомних електростанцій - велика наукова ітехнологічна задача ядерної енергетики, що забезпечує її майбутнє.
Відзначимо важливість нетільки радіаційних факторів можливих шкідливих впливів АС на екосистеми, алеі теплове і хімічне забруднення навколишнього середовища, механічний впливна мешканців водойм-охолоджувачів, зміни гідрологічних характеристикприлеглих до АС районів, тобто весь комплекс техногенних впливів, що впливаютьна екологічне благополуччя навколишнього середовища.
Обмеженнянебезпечних впливів АС на навколишнє середовище
Атомністанції та інші промислові підприємства регіону роблять різноманітнівпливи на сукупність природних екосистем, що складають екосферний регіонАС. Під впливом цих постійно діючих чи аварійних впливів АС,інших техногенних навантажень відбувається еволюція екосистем у часі,накопичуються і закріплюються зміни станів динамічної рівноваги.Людям зовсім небайдуже в яку сторону спрямовані ці зміни векосистемах, наскільки вони оборотні, які запаси стійкості до значимихзбурень. Нормування антропогенних навантажень на екосистеми і призначенодля того, щоб запобігати всі несприятливі зміни в них, а в кращомуваріанті направляти ці зміни в сприятливу сторону. Щоб розумнорегулювати відносини АС з навколишнім середовищем потрібно звичайно знати реакціїбіоценозів на впливи АС. Вище дуже схематично булизмальовані завдання моделювання таких впливів. Ясно, що критичнізначення екологічних факторів повинні бути предметом спеціальних дослідженьбіологів.
Підхід до нормуванняантропогенних впливів може бути заснований на еколого-токсикогеннійконцепції, тобто необхідності запобігти "отруєння" екосистемшкідливими речовинами і деградацію через надмірні навантаження. Іншими словамине можна не тільки труїти екосистеми, але і позбавляти їхньої можливості вільнорозвиватися, навантажуючи шумом, пилом, покидьками, обмежуючи їхні ареали і харчовіресурси.
Щоб уникнутитравмування екосистем повинні бути визначені і нормативно зафіксованідеякі граничні надходження шкідливих речовин в організми, іншімежі впливів, які могли б викликати неприйнятні наслідки нарівні популяцій. Іншими словами повинні бути відомі екологічні ємностіекосистем, величини яких не повинні перевищуватися при техногенних впливах.Екологічні ємності екосистем для різних шкідливих речовин вартовизначати по інтенсивності надходження цих речовин, при яких хоча б водному з компонентів біоценозу виникне критична ситуація, тобто колинагромадження цих речовин наблизиться до небезпечної межі, буде досягатисякритична концентрація. У значеннях граничних концентрацій токсикогенів, втому числі радіонуклідів, звичайно, повинні враховувати і синергетичні, тобтоперехресні ефекти. Однак цього, очевидно, недостатньо. Для ефективноїзахисту навколишнього середовища необхідно законодавчо ввести принцип обмеженняшкідливих техногенних впливів, зокрема викидів небезпечнихречовин. За аналогією з принципами радіаційного захисту людини, згаданимивище, можна сказати, що принципи захисту навколишнього середовища полягають у тому, що
В·повинні бути виключені необгрунтовані техногенні впливи,
В·нагромадження шкідливих речовин у біоценозах, техногенні навантаження наелементи екосистем не повинні перевищувати небезпечні межі,
В·надходження шкідливих речовин в елементи екосистем, техногеннінавантаження повинні бути настільки низькими, наскільки це можливо з урахуваннямекономічних і соціальних факторів.
Шкідливіфактори та моніторинг навколишнього середовища
Важливимелементів охорони навколишнього середовища є моніторинг екосистем, контрольстану "здоров'я" біоценозів. Завдання моніторингу полягають у тому, [5]щоб
В·отримати комплексну інформацію про концентраціях шкідливих речовин врізних компонентах екосистем,
В·зіставити результати вимірювань з нормативними показникамивмісту речовин у компонентах екосистем,
В·оцінити стан екосистем і можливі наслідки техногеннихвпливів,
В·використовувати результати вимірів для вдосконаленнярозрахункового моделювання процесів в екосистемах та оцінок наслідківтехногенних впливів,
В·використовувати результати аналізу для розробки "зворотнихзв'язків "та управління станом системи" АЕС + навколишнєСереда ".
Висновок
Розвитокзнань і уявлень про навколишній світ йшло і йде від відкриття одного класу різноманітьструктурних об'єктів до іншого, більш складного для сприйняття на даномуісторичному етапі. Від атомів нерозрізані - до атома у вигляді деякої системи,структурними елементами якої є електрони оболонки і центральне(Неподільне) ядро.
Потімрозкрива...ється нуклонів структура ядра, а в подальшому - і структура самихнуклонів .... І кожного разу людський розум шукає то внутрішня єдність, яке дозволяє охопити нове різноманіття.
Для епохиАристотеля досить було чотирьох першоелементів, для часу Д. І. Менделєєварізноманіття атомів займало приблизно 120 клітин його таблиці.
В середині 60х років нашого століття число відкритих елементарних частинокперевищило 350. Сучасна таблиця фундаментальних структурних елементівмістить три покоління елементарних часток. Це в загальному рахунку 12кварків і антікварков, 8 глюонів, 6 лептонів з їх античастинками, фотони іГравітон.
Деякийчас тому здавалося, що достатньо буде трьох кварків, щоб побудувати всіінше. Але відкриваються нові складові та ідея малого числа фундаментальних основ не підтверджується. Останнім часом в сучасномуприродознавстві все більше вимальовується інший підхід. Він заснований на визнанніпринципу обов'язкової варіативності структурних елементів для складних природнихсистем, будь то система елементарних частинок, або біоценоз.
Тількипри наявності деякого мінімального, але різноманітного набору можна побудуватифункціонально і структурно складні системи. Само усвідомлення принципудопустимості і необхідності, обов'язковості різноманітності елементів стаєнадбанням загальної культури людства.
Досвідрозвитку природознавства від класичного до сучасного показав, що вивченняієрархії структурних рівнів частинок речовини неминуче призводить до більшглибокому розумінню властивостей простору і часу. І до усвідомлення того факту,що геометричні властивості просторово-часового континууму можутьвизначати чисельні значення фундаментальних констант нашого світу -гравітаційної постійної, заряду електрона, спектру мас-енергій елементарнихчастинок.
Ще одневажливе положення сучасного природознавства полягає у визнанніпринципової неможливість ізолювати окрему частинку-об'єкт в мікросвіті,виділити повністю її з "контексту" процесів віртуальнихвзаємоперетворень. Тут тільки факт наявності спостерігача - співучасникадозволяє реалізуватися одному з багатьох можливих шляхів подальшої історіїмікрочастки і досліджуваного процесу в цілому. З цієї ж причини слідвважати грубим наближенням виділення суб'єкта - людини з об'єктивноюреальності, в якій він існує.
Більшістьявищ у навколишньому людини світі відносяться до процесів у відкритихдинамічних системах, в протилежність уявленням класичногоприродознавства про визначальну роль замкнутих або ізольованих систем. Церозуміння надзвичайно важливо у зв'язку з явищами самоорганізації в неживій іживої Природі. І про взаємозв'язок двох компонент культури - природничо-наукової тагуманітарної. А. Ейнштейн говорив, що Достоєвський дав йому більше, ніж усівивчення математики. З іншого боку, на нашу думку, феноменабстракціонізму та авангардизму не міг би відбутися поза атмосферою впливу нагуманітарну культуру спеціальної теорії відносності та ідей квантовоїфізики. Зокрема, з його спотвореннями перспективи і форм, вигнутимициферблатами годин, безумовно несе відбиток часу становлення СТО тапроникнення ідей відносності в загальну культуру. Теорії, в якійпростір "стискається", а часові інтервали"Розтягуються" в залежності від умов руху.