МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

  НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 

  Физический  факультет 
 
 

  Студент 5304 группы                                             Жданов Евгений Юрьевич 
 
 

  РЕФЕРАТ ПО КУРСУ «ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗЕМЛИ И РОЛЬ ФИЗИКИ В ИХ РЕШЕНИИ» 

  Экологическая безопасность и перспективы развития атомной энергетики 
 
 
 
 
 
 

Новосибирск

  2007

Оглавление

 

Введение

 

     Низкая общая радиационная грамотность населения, острая нехватка специальных знаний, отсутствие популярных компетентных независимых средств массовой информации не позволяют подавляющему большинству людей правильно ориентироваться в радиационных проблемах и корректно оценивать степень возможного вреда человеческому здоровью от воздействия различных источников радиации. Вопросы безопасности и защиты населения после аварий на АЭС Три-Майл-Айленд (1979 г., США) и особенно на Чернобыльской АЭС (1986 г., СССР) переместились в область признания атомной энергетики общественным мнением. Чернобыльская авария уже почти два десятилетия является камнем преткновения в диалоге специалистов атомщиков с населением по всем вопросам, касающимся будущего атомной энергетики.

     На  сегодняшний день перспективы развития ядерной энергетики в мире сильно коррелируют с общественным мнением о радиационном риске. В общественном сознании утвердился стереотип Чернобыля как катастрофы глобального масштаба с гигантскими радиологическими последствиями, уже состоявшимися и еще ожидаемыми.

     Под влиянием впечатлений от атомных  бомбардировок Хиросимы и Нагасаки (сразу унесших жизнь более ста тысяч мирных жителей Японии и от их последствий – двести тысяч), но, главным образом, после крупных радиационных аварий возникла парадигма убийственного действия атомной радиации на здоровье человека.

     

     рис.1. После взрыва в Хиросиме

     Из  сознания простых людей в одночасье исчезла целые пласты полезного использования рентгеновского, гамма- и нейтронного излучений, применяемых с диагностическими и лечебными целями, испарились из памяти и известные факты полезного применения радиоактивных излучателей для медицинских целей. Все забыли и о пользе для здоровья радоновых курортов. И даже было принято и реализовано не очень разумное решение о прекращении регулярной рентгеновской флюорографии легких, так как "радиация опасна". Это привело к росту заболеваний туберкулезом легких.

     Преувеличение радиологических последствий аварии на Чернобыльской АЭС,  породило в сознании пострадавших состояние безысходности и обреченности, являющихся причиной стрессового состояния. Однозначный вывод, которое сделало население из трагедии: в случае подобной аварии на АЭС человек теряет абсолютно все – здоровье свое и своих детей и близких, работу и имущество. Для большинства населения любая радиация – причина разнообразных болезней, генетических нарушений, смертельных раков. Такое восприятие – является феноменом массового сознания. Отсюда – кризис доверия к ядерной энергетике.

 

     На  волне неприятия ядерной энергетики значительной частью населения в  мире возникли политические движения, призывающие на борьбу с "ядерным монстром". Благодаря манипулированию информацией и политическим спекуляциям они добились успеха на парламентских выборах во многих европейских странах. Сложилась парадоксальная ситуация, когда в наше время – век научно-технического прогресса и высоких технологий – в вопросах использования ядерной энергии юристам, политикам, астрологам и т.д. население доверяет больше, чем специалистам ядерщикам. "Зеленые" радетели за здоровье и благополучие населения в Бельгии, Германии, Нидерландах и Швеции добились на законодательном уровне принятия решений о свертывании ядерной энергетики в своих странах в течение ближайших 20 лет. Исключительно политическими мотивами были продиктованы и решения о закрытии трех блоков Чернобыльской АЭС, а также реактора АДЭ-2 на Красноярском горно-химическом комбинате, обеспечивающего тепло-,электро- и горячее водоснабжение г.Железногорска с населением более 100 тыс. человек, и его замещение ТЭС на органическом топливе.

     Добившись сворачивания ядерной энергетики, ее противники не предлагают реального экологически приемлемого альтернативного энергоисточника для замещения около половины производимой электроэнергии. В Германии доля АЭС в производстве электроэнергии составляет 31%, в Швеции – 44%, в Бельгии – 58%.

     Альтернативой ядерной энергетики в глобальном масштабе остается тепловая, основанная на сжигании ископаемого топлива – угля, нефти, газа, сланцев – энергоисточников более опасных для здоровья и окружающей среды. Дальнейшее развитие углеводородной энергетики приведет к глобальным изменениям климата и свойств атмосферы, так как вырабатываемая на Земле энергия (2,5•10²¹ Дж/год) становится сопоставимой с переизлучаемой земной поверхностью лучистой энергией Солнца (5,3•10²⁴ Дж/год).

     В этих условиях актуальными задачами являются формирование адекватного восприятия обществом техногенных рисков различной природы и уровня и гармонизация нормативно правовой базы в области охраны окружающей среды и здоровья населения на базе методологии комплексного анализа риска.

Вред  атомной энергетики

     Имеющиеся данные в разных странах свидетельствуют: по реальному воздействию на человека атомная промышленность находится  во втором десятке вредных факторов (табл. 1, 2).

Таблица 1. Место атомной  промышленности среди 21 отрасли по показателям профессиональной заболеваемости в России (на 10 000 работающих)

       

     Таблица 2. Число летальных  исходов в год  от различных причин в США

       

     Для населения уровень риска смерти от различных причин изменяется в  исключительно широких пределах: от 10^-9 до 10^-2 1/чел.•год. Минимальный фиксируемый риск 10^-9 соответствует отдельным небольшим событиям, происходящим в среде обитания человека и приводящим к гибели нескольких человек во всем мире ежегодно. Уровень риска смерти более 10^-2 представлен особо опасными видами профессиональной и непрофессиональной деятельности. Однако, если учесть, что общее время деятельности в этой группе риска составляет, как правило, не более нескольких сотен часов в год, то только в особых случаях риск в этой группе будет превышать максимальный риск смерти от болезней, равный 10^-2 в год (табл. 3).  
 
 
 
 
 

     Таблица 3. Индивидуальные годовые  риски смерти для  населения России

     Наибольшee канцерогеннoe воздействие на человека связано с химическим загрязнением окружающей среды. Риски для здоровья от различных загрязнителей атмосферы приведены в табл. 4.

*здесь  ущерб здоровью  людей выражается  так называемым  приведенным количеством потерянных лет. Последнее означает, что суммируются как потерянные годы жизни, так и годы, прожитые в состоянии инвалидности, и полученная сумма делится на число жителей Европы. При нормировании и сравнении риска здоровью человека от разных источников вреда используется подход с помощью величины, называемой сокращением ожидаемой продолжительности жизни, то есть на какой срок укорачивается в среднем жизнь индивидуума, подвергающегося данному риску.

     По  данным специалистов, до 30% катастрофического ухудшения демографической ситуации (снижение рождаемости на 40% и рост смертности на 30%) за последние 10 лет в России обязано факторам окружающей среды. В более чем 200 городах, где проживает 64 млн человек, превышены ПДК многих вредных химических веществ, только 12–14% водных объектов России можно отнести к экологически благополучным. Вещества, характерные для выбросов ТЭС, относятся к числу приоритетных токсических примесей в воздухе многих городов России. По данным Росгидромета, 30 млн человек проживает в городах, где средние за год концентрации взвешенных веществ и диоксида азота превышают ПДК как минимум в 10 раз. В каждом втором городе России, входящем в "Приоритетный список городов с максимальным уровнем загрязнения атмосферного воздуха", тепловая энергетика относится к числу главных источников загрязнения атмосферы. Уровень индустриализации и концентрации промышленных объектов, их территориальная плотность прямо коррелируют с частотой новообразований в организме. За последние 40-50 лет в странах с интенсивным промышленным развитием частота рака легких увеличилась в 5 и более раз. В этой связи комитет экспертов ВОЗ по профилактике рака заключил, что загрязнение атмосферного воздуха является важнейшим причинным фактором в возникновении рака легких у человека. Эпидемиологические данные указывают на неуклонное увеличение частоты рака легких в городах по сравнению с сельской местностью, что не может быть отнесено за счет бoльшего или мeньшего распространения курения.

Радиация

     Радиация  – один из многих естественных факторов воздействия окружающей среды. На протяжении более чем 4,5 млрд лет (что соответствует современным оценкам возраста Солнечной системы) ее эволюция от пылегазовой туманности до белковых структур прочно связана с космосом как источником излучения. Уровни естественного излучения варьируют в довольно широких пределах, и наш организм не только подготовлен к колебаниям радиационного воздействия, но и в значительной степени ими сформирован. Наблюдения за населением отдельных регионов Земли (Индия, Бразилия, Иран, Китай и др.) с уровнем естественного радиационного фона, значительно (до 10 раз) превышающим средние значения, не обнаружили каких либо неблагоприятных влияний на здоровье живущих там людей.

     Даже, в Хиросиме и Нагасаки среди пострадавших с дозами облучения менее 10 мЗв злокачественных новообразований не регистрировали. Среди потомков лиц, выживших после облучения, не обнаружено неблагоприятных генетических эффектов.

     Многие  исследователи не только отрицают вредное  действие радиации, но считают ее необходимым компонентом жизни на Земле. В процессе эволюции выработались мощные механизмы репарации повреждений ДНК, регуляции межклеточных отношений, апоптоз и др. При облучении в малых дозах все эти механизмы стимулируются и действие их распространяется не только на радиационные повреждения, но и на повреждения, обусловленные другими причинами — спонтанные повреждения. В каждой клетке млекопитающего в течение года происходит около 70 млн. спонтанных повреждений ДНК. При облучении в малых дозах они индуцируются в гораздо меньшем количетсве. Стимулирующее действие малых доз радиации, проявляющееся в улучшении здоровья, плодовитости, увеличении продолжительности жизни животных, вписывается в общебиологический закон Арндта-Шульца. К сожалению, этот факт остается неизвестным большинству.  

 

     Исследования  показали, что годовая доза дополнительного  облучения для живущих вблизи АЭС (1–5 мбэр/год) сравнима с дозой  однократного рентгеновского снимка зубов,

почти в 10 раз меньше дозы облучения телезрителя (48 мбэр/год) и в 20 раз меньше среднего естественного фона на поверхности Земли (100 мбэр/год). АЭС, работающая в штатном режиме, выбрасывает в атмосферу лишь небольшое количество радиоактивных газов, из которых только йод принимает участие в жизненном цикле, да и то с малым периодом полураспада (через 8 суток йод теряет радиоактивность – табл. 5).

*В  процессе эксплуатации.

**После  вывода из эксплуатации  за 10 лет 

Сравнительный анализ экологической  безопасности АЭС и ТЭС

 

     Выбросы ТЭС содержат, главным образом, элементы, активно участвующие в жизненном  цикле. Многие специфические вещества, обладающие высокой биологической опасностью, в выбросах ТЭС просто не нормируются. При сжигании угля, кроме золы и сажи, образуются двуокись углерода, создающая парниковый эффект; токсичные газы (оксиды углерода, серы, азота и ванадия), вызывающие кислотные дожди и кислотные отравления; сложные полициклические ароматические углеводороды канцерогенного воздействия (бензпирен и формальдегид); пары соляной и плавиковой кислот; токсичные металлы (мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, таллий, хром, натрий, никель, ванадий, бор, медь, железо, марганец, молибден, селен, цинк, сурьма, кобальт, бериллий); долгоживущие радионуклиды (уран, торий, полоний), которые могут вызывать в 1000 раз больше смертей, чем ядерные отходы. Характеристика канцерогенных выбросов ТЭС приведена в табл.6.