2.1.7.План – график разработки проекта.

Таблица 5

продолжение Таблица 5.

Доклад по физике.

Экология и Атомная энергия.

Докладчик : Широкова Ольга,
ученица 9 класса,
 МОУ Луговская ООШ.

2007г.

ВСТУПЛЕНИЕ

Опыт прошлого свидетельствует, что проходит не менее 80 лет, прежде чем одни основные источники энергии заменяются другими - дерево заменил уголь, уголь - нефть, нефть - газ, химические виды топлива заменила атомная энергетика. История овладения атомной энергией - от первых опытных экспериментов - насчитывает около 60 лет, когда
 в 1939г. была открыта реакция деления урана.

В 30-е  годы  нашего  столетия  известный  ученый И.В. Курчатов обосновывал необходимость развития научно-практических работ в области атомной техники в интересах народного хозяйства страны.

В 1946 г. в России был сооружен и запущен первый на Европейско-Азиатском континенте ядерный реактор. Создается уранодобывающая промышленность. Организовано производство ядерного горючего – урана-235 и плутония-239, налажен выпуск радиоактивных изотопов.

В 1954 г. начала работать первая в мире атомная станция в г. Обнинске, а через 3 года на океанские просторы вышло первое в мире атомное судно – ледокол «Ленин».

Начиная с 1970 г. во многих странах мира осуществляются масштабные программы развития ядерной энергетики. В настоящее время сотни ядерных реакторов работают по всему миру.

ОСОБЕННОСТИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека - от стирки белья до исследования Луны и Марса - требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше.

 На сегодняшний день энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и надводные корабли с ядерными энергетическими установками. С помощью мирного атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое применение в биологии, сельском хозяйстве, медицине, в освоении космоса нашли радиоактивные изотопы.

В России имеется 9 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек.

Положительное значение атомных электростанций в энергобалансе очевидно. Гидроэнергетика для своей работы требует создание крупных водохранилищ, под которыми затапливаются большие площади плодородных земель по берегам рек. Вода в них застаивается и теряет свое качество, что в свою очередь обостряет проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии досуга.

Теплоэнергетические станции в наибольшей степени способствуют разрушению биосферы и природной среды Земли. Они уже истребили многие десятки тонн органического топлива. Для его добычи из сельского хозяйства и других сфер изымаются огромные земельные площади. В местах открытой добычи угля образуются «лунные ландшафты». А повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов тонн . Все тепловые энергетические установки мира выбрасывают в атмосферу за год до 250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида.

Атомные электростанции – третий «кит» в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В случае безаварийной работы атомные электростанции не производят практически никакого загрязнения окружающей среды, кроме теплового. Правда в результате работы АЭС (и предприятий атомного топливного цикла) образуются радиоактивные отходы, представляющие потенциальную опасность. Однако объем радиоактивных отходов очень мал, они весьма компактны, и их можно хранить в условиях, гарантирующих отсутствие утечки наружу.

АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации – это чистые источники энергии.

Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести к катастрофическим последствиям.

Всего с момента начала эксплуатации атомных станций в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957 г. – в Уиндскейле (Англия), в 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США),  в 1961 г. –  в  Айдахо-Фолсе  (США), в 1979 г. – на АЭС Три-Майл-Айленд (США), в 1986 г. – на Чернобыльской АЭС (СССР).

Воздействие атомных станций на окружающую среду

Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды.
Наиболее существенные факторы :

·    локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве,

·    повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации,

·    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.

Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем.

Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз "чище" в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.

Выбросы и сбросы вредных веществ при эксплуатации АС
Перенос радиоактивности в окружающей среде

Исходными событиями, которые развиваясь во времени, в конечном счете могут привести к вредным воздействиям на человека и окружающую среду, являются выбросы и сбросы радиоактивности и токсических веществ из систем АС. Эти выбросы делят на газовые и аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или мелкодисперсных смесей, попадающие в водоемы. Возможны и промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывается в атмосферу и разделяется на пар и воду.
Выбросы могут быть как постоянными, находящимися под контролем эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми. Включаясь в многообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсические вещества распространяются в окружающей среде, попадают в растения, в организмы животных и человека.

Воздействие радиоактивных выбросов на организм человека

Рассмотрим механизм воздействия радиации на организм человека: пути воздействия различных радиоактивных веществ на организм, их распространение в организме, депонирование, воздействие на различные органы и системы организма и последствия этого воздействия. Существует термин "входные ворота радиации", обозначающий пути попадания радиоактивных веществ и излучений изотопов в организм.
Различные радиоактивные вещества по - разному проникают в организм человека. Это зависит от химических свойств радиоактивного элемента.

Виды радиоактивного излучения

Пути проникновения радиации в организм человека

Ограничение опасных воздействий АС на экосистемы

      АС и другие промышленные предприятия региона оказывают разнообразные воздействия на совокупность природных экосистем, составляющих экосферный регион АС. Под влиянием этих постоянно действующих или аварийных воздействий АС, других техногенных нагрузок происходит эволюция экосистем во времени, накапливаются и закрепляются изменения состояний динамического равновесия. Людям совершенно небезразлично в какую сторону направлены эти изменения в экосистемах, насколько они обратимы, каковы запасы устойчивости до значимых возмущений.

Чтобы разумно регулировать отношения АС с окружающей средой нужно конечно знать реакции биоценозов на возмущающие воздействия АС. Необходимо предотвратить "отравление" экосистем вредными веществами и деградацию из-за чрезмерных нагрузок. Другими словами нельзя не только травить экосистемы, но и лишать их возможности свободно развиваться, нагружая шумом, пылью, отбросами, ограничивая их ареалы и пищевые ресурсы.

 Чтобы избежать травмирования экосистем должны быть определены и нормативно зафиксированы некоторые предельные поступления вредных веществ в организмы особей, другие пределы воздействий, которые могли бы вызвать неприемлемые последствия на уровне популяций. Другими словами должны быть известны экологические емкости экосистем, величины которых не должны превышаться при техногенных воздействиях. Экологические емкости экосистем для различных вредных веществ следует определять по интенсивности поступления этих веществ, при которых хотя бы в одном из компонентов биоценоза возникнет критическая ситуация, т.е. когда накопление этих веществ приблизится к опасному пределу, будет достигаться критическая концентрация. В значениях предельных концентраций токсикогенов, в том числе радионуклидов, конечно, должны учитывать и перекрестные эффекты. Однако этого, по-видимому, недостаточно. Для эффективной защиты окружающей среды необходимо законодательно ввести принцип ограничения вредных техногенных воздействий, в частности выбросов и сбросов опасных веществ. По аналогии с принципами радиационной защиты человека, упомянутыми выше, можно сказать, что принципы защиты окружающей среды состоят в том, что

·    должны быть исключены необоснованные техногенные воздействия,

·    накопление вредных веществ в биоценозах, техногенные нагрузки на элементы экосистем не должны превышать опасные пределы,

·    поступление вредных веществ в элементы экосистем, техногенные нагрузки должны быть настолько низкими, насколько это возможно с учетом экономических и социальных факторов.

      АС оказывают на окружающую среду - тепловое, радиационное, химическое и механическое воздействие. Для обеспечения безопасности биосферы нужны необходимые и достаточные защитные средства. Под необходимой защитой окружающей среды будем понимать систему мер, направленных на компенсацию возможного превышения допустимых значений температур сред, механических и дозовых нагрузок, концентраций токсикогенных веществ в экосфере. Достаточность защиты достигается в том случае, когда температуры в средах, дозовые и механические нагрузки сред, концентрации вредных веществ в средах не превосходят предельных, критических значений.

Итак, санитарные нормативы предельно - допустимых концентраций (ПДК), допустимые температуры, дозовые и механические нагрузки должны быть критерием необходимости проведения мероприятий по защите окружающей среды. Система детализированных нормативов по пределам внешнего облучения, пределам содержания радиоизотопов и токсичных веществ в компонентах экосистем, механическим нагрузкам могла бы нормативно закрепить границу предельных, критических воздействий на элементы экосистем для них защиты от деградации. Другими словами должны быть известны экологические емкости для всех экосистем в рассматриваемом регионе по всем типам воздействий.

 Разнообразные техногенные воздействия на окружающую среду характеризуются их частотой повторения и интенсивностью. Например, выбросы вредных веществ имеют некоторую постоянную составляющую, соответствующую нормальной эксплуатации, и случайную составляющую, зависящую от вероятностей аварий, т.е. от уровня безопасности рассматриваемого объекта. Ясно, что чем тяжелее, опаснее авария, тем вероятность ее возникновения ниже. Нам известно сейчас по горькому опыту Чернобыля, что сосновые леса имеют радиочувствительность похожую на то, что характерно для человека, а смешанные леса и кустарники - в 5 раз меньшую.

Меры предупреждения опасных воздействий, их предотвращения при эксплуатации, создания возможностей для их компенсации и управления вредными воздействиями должны приниматься на стадии проектирования объектов. Это предполагает разработку и создание систем экологического мониторинга регионов, разработку методов расчетного прогнозирования экологического ущерба, признанных методов оценивания экологических емкостей экосистем, методов сравнения разнотипных ущербов. Эти меры должны создать базу для активного управления состоянием окружающей среды.

Заключение

В конечном итоге можно сделать следующие выводы:

Факторы «За» атомные станции:

1.  Атомная энергетика является на сегодняшний день лучшим видом получения энергии. Экономичность, большая мощность, экологичность при правильном использовании.

2.  Атомные станции по сравнению с традиционными тепловыми электростанциями обладают преимуществом в расходах на топливо, что особо ярко проявляется в тех регионах, где имеются трудности в обеспечении топливно-энергетическими ресурсами, а также устойчивой тенденцией роста затрат на добычу органического топлива.

3.   Атомным станциям не свойственны также загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с CO₂, NO_х, SO_х, сбросными водами, содержащими нефтепродукты.

Факторы «Против» атомных станций:

1.  Ужасные последствия аварий на АЭС.

2.  Локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве.

3.  Повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации.

4.  Сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты.

5.  Изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС.

6.  Изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.

Используемая литература

1.  Ольсевич О.Я., Гудков А.А. Критика экологической критики. - М.: Мысль, 1990. - 213с.

2.  Ядерная и термоядерная энергетика будущего/Под ред.  Чуянова В.А. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 192с.

3.  Ядерный след/ Губарев В.С., Камиока И., Лаговский И.К. и др.; сост. Малкин Г. - М.: ИздАТ, 1992. - 256с.

4.  Ефимова Н. Ядерная безопасность: у кого искать защиты? / "Экономика и время", №11 от 20 марта 1999.

5.  Д. Никитин, Ю. Новиков "Окружающая среда и человек", 1986 г.

Взрыв на Чернобыльской атомной станции - это, конечно, колоссальная техногенная катастрофа, которая отбросила на много лет развитие ядерной энергетики во всем мире, подорвала доверие к величайшему изобретению человечества - атомной энергии. Но я больше чем уверен, что масштабы этой катастрофы сначала были недооценены, а затем искусственно преувеличены - и политиками, и учеными, и медиками, и особенно средствами массовой информации. На месте взрыва на ЧАЭС сразу погибли 28 человек, затем в течение 5 лет умерли еще 14 человек, хотя в клинику к нам в институт сначала поступили из Чернобыля 140 острых больных. Единственную патологию, которую мы находили после чернобыльской аварии - это заболевание щитовидной железы у детей. Частота этих заболеваний увеличилась в 2 раза.

Конечно, гибель каждого человека - это трагедия для его семьи. Но на дорогах России ежегодно погибают 30 тысяч человек. У меня до сих пор остается впечатление, что тогда действовали какие-то колоссальные силы, которые хотели запугать людей, дискредитировать нашу атомную отрасль, развалить Советский Союз. И можно сказать, что им это удалось. Во всем мире было прекращено строительство атомных станций, сразу же всюду возобладала точка зрения "зеленых" и даже самые развитые страны в энергетике вернулись к каменному углю - самому вредному из всех добываемых энергоносителей. А ведь выпадение радиоактивных веществ после чернобыльской аварии на самом деле было минимальным. Самыми загрязненными в России были районы в Брянской области, но уже через 2 года уровень радиации там не отличался от природного фона.

Доклад по физике.

Экология и Атомная энергия.

Докладчик : Широкова Ольга,
ученица 9 класса,
 МОУ Луговская ООШ.

2007г.

ВСТУПЛЕНИЕ

Опыт прошлого свидетельствует, что проходит не менее 80 лет, прежде чем одни основные источники энергии заменяются другими - дерево заменил уголь, уголь - нефть, нефть - газ, химические виды топлива заменила атомная энергетика. История овладения атомной энергией - от первых опытных экспериментов - насчитывает около 60 лет, когда
 в 1939г. была открыта реакция деления урана.

В 30-е  годы  нашего  столетия  известный  ученый И.В. Курчатов обосновывал необходимость развития научно-практических работ в области атомной техники в интересах народного хозяйства страны.

В 1946 г. в России был сооружен и запущен первый на Европейско-Азиатском континенте ядерный реактор. Создается уранодобывающая промышленность. Организовано производство ядерного горючего – урана-235 и плутония-239, налажен выпуск радиоактивных изотопов.

В 1954 г. начала работать первая в мире атомная станция в г. Обнинске, а через 3 года на океанские просторы вышло первое в мире атомное судно – ледокол «Ленин».

Начиная с 1970 г. во многих странах мира осуществляются масштабные программы развития ядерной энергетики. В настоящее время сотни ядерных реакторов работают по всему миру.

ОСОБЕННОСТИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека - от стирки белья до исследования Луны и Марса - требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше.

 На сегодняшний день энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и надводные корабли с ядерными энергетическими установками. С помощью мирного атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое применение в биологии, сельском хозяйстве, медицине, в освоении космоса нашли радиоактивные изотопы.

В России имеется 9 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек.

Положительное значение атомных электростанций в энергобалансе очевидно. Гидроэнергетика для своей работы требует создание крупных водохранилищ, под которыми затапливаются большие площади плодородных земель по берегам рек. Вода в них застаивается и теряет свое качество, что в свою очередь обостряет проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии досуга.

Теплоэнергетические станции в наибольшей степени способствуют разрушению биосферы и природной среды Земли. Они уже истребили многие десятки тонн органического топлива. Для его добычи из сельского хозяйства и других сфер изымаются огромные земельные площади. В местах открытой добычи угля образуются «лунные ландшафты». А повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов тонн . Все тепловые энергетические установки мира выбрасывают в атмосферу за год до 250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида.

Атомные электростанции – третий «кит» в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В случае безаварийной работы атомные электростанции не производят практически никакого загрязнения окружающей среды, кроме теплового. Правда в результате работы АЭС (и предприятий атомного топливного цикла) образуются радиоактивные отходы, представляющие потенциальную опасность. Однако объем радиоактивных отходов очень мал, они весьма компактны, и их можно хранить в условиях, гарантирующих отсутствие утечки наружу.

АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации – это чистые источники энергии.

Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести к катастрофическим последствиям.

Всего с момента начала эксплуатации атомных станций в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957 г. – в Уиндскейле (Англия), в 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США),  в 1961 г. –  в  Айдахо-Фолсе  (США), в 1979 г. – на АЭС Три-Майл-Айленд (США), в 1986 г. – на Чернобыльской АЭС (СССР).

Воздействие атомных станций на окружающую среду

Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды.
Наиболее существенные факторы :

·    локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве,

·    повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации,

·    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.

Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем.

Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз "чище" в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.

Выбросы и сбросы вредных веществ при эксплуатации АС
Перенос радиоактивности в окружающей среде

Исходными событиями, которые развиваясь во времени, в конечном счете могут привести к вредным воздействиям на человека и окружающую среду, являются выбросы и сбросы радиоактивности и токсических веществ из систем АС. Эти выбросы делят на газовые и аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или мелкодисперсных смесей, попадающие в водоемы. Возможны и промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывается в атмосферу и разделяется на пар и воду.
Выбросы могут быть как постоянными, находящимися под контролем эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми. Включаясь в многообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсические вещества распространяются в окружающей среде, попадают в растения, в организмы животных и человека.

Воздействие радиоактивных выбросов на организм человека

Рассмотрим механизм воздействия радиации на организм человека: пути воздействия различных радиоактивных веществ на организм, их распространение в организме, депонирование, воздействие на различные органы и системы организма и последствия этого воздействия. Существует термин "входные ворота радиации", обозначающий пути попадания радиоактивных веществ и излучений изотопов в организм.
Различные радиоактивные вещества по - разному проникают в организм человека. Это зависит от химических свойств радиоактивного элемента.

Виды радиоактивного излучения

Пути проникновения радиации в организм человека

Ограничение опасных воздействий АС на экосистемы

      АС и другие промышленные предприятия региона оказывают разнообразные воздействия на совокупность природных экосистем, составляющих экосферный регион АС. Под влиянием этих постоянно действующих или аварийных воздействий АС, других техногенных нагрузок происходит эволюция экосистем во времени, накапливаются и закрепляются изменения состояний динамического равновесия. Людям совершенно небезразлично в какую сторону направлены эти изменения в экосистемах, насколько они обратимы, каковы запасы устойчивости до значимых возмущений.

Чтобы разумно регулировать отношения АС с окружающей средой нужно конечно знать реакции биоценозов на возмущающие воздействия АС. Необходимо предотвратить "отравление" экосистем вредными веществами и деградацию из-за чрезмерных нагрузок. Другими словами нельзя не только травить экосистемы, но и лишать их возможности свободно развиваться, нагружая шумом, пылью, отбросами, ограничивая их ареалы и пищевые ресурсы.

 Чтобы избежать травмирования экосистем должны быть определены и нормативно зафиксированы некоторые предельные поступления вредных веществ в организмы особей, другие пределы воздействий, которые могли бы вызвать неприемлемые последствия на уровне популяций. Другими словами должны быть известны экологические емкости экосистем, величины которых не должны превышаться при техногенных воздействиях. Экологические емкости экосистем для различных вредных веществ следует определять по интенсивности поступления этих веществ, при которых хотя бы в одном из компонентов биоценоза возникнет критическая ситуация, т.е. когда накопление этих веществ приблизится к опасному пределу, будет достигаться критическая концентрация. В значениях предельных концентраций токсикогенов, в том числе радионуклидов, конечно, должны учитывать и перекрестные эффекты. Однако этого, по-видимому, недостаточно. Для эффективной защиты окружающей среды необходимо законодательно ввести принцип ограничения вредных техногенных воздействий, в частности выбросов и сбросов опасных веществ. По аналогии с принципами радиационной защиты человека, упомянутыми выше, можно сказать, что принципы защиты окружающей среды состоят в том, что

·    должны быть исключены необоснованные техногенные воздействия,

·    накопление вредных веществ в биоценозах, техногенные нагрузки на элементы экосистем не должны превышать опасные пределы,

·    поступление вредных веществ в элементы экосистем, техногенные нагрузки должны быть настолько низкими, насколько это возможно с учетом экономических и социальных факторов.

      АС оказывают на окружающую среду - тепловое, радиационное, химическое и механическое воздействие. Для обеспечения безопасности биосферы нужны необходимые и достаточные защитные средства. Под необходимой защитой окружающей среды будем понимать систему мер, направленных на компенсацию возможного превышения допустимых значений температур сред, механических и дозовых нагрузок, концентраций токсикогенных веществ в экосфере. Достаточность защиты достигается в том случае, когда температуры в средах, дозовые и механические нагрузки сред, концентрации вредных веществ в средах не превосходят предельных, критических значений.

Итак, санитарные нормативы предельно - допустимых концентраций (ПДК), допустимые температуры, дозовые и механические нагрузки должны быть критерием необходимости проведения мероприятий по защите окружающей среды. Система детализированных нормативов по пределам внешнего облучения, пределам содержания радиоизотопов и токсичных веществ в компонентах экосистем, механическим нагрузкам могла бы нормативно закрепить границу предельных, критических воздействий на элементы экосистем для них защиты от деградации. Другими словами должны быть известны экологические емкости для всех экосистем в рассматриваемом регионе по всем типам воздействий.

 Разнообразные техногенные воздействия на окружающую среду характеризуются их частотой повторения и интенсивностью. Например, выбросы вредных веществ имеют некоторую постоянную составляющую, соответствующую нормальной эксплуатации, и случайную составляющую, зависящую от вероятностей аварий, т.е. от уровня безопасности рассматриваемого объекта. Ясно, что чем тяжелее, опаснее авария, тем вероятность ее возникновения ниже. Нам известно сейчас по горькому опыту Чернобыля, что сосновые леса имеют радиочувствительность похожую на то, что характерно для человека, а смешанные леса и кустарники - в 5 раз меньшую.

Меры предупреждения опасных воздействий, их предотвращения при эксплуатации, создания возможностей для их компенсации и управления вредными воздействиями должны приниматься на стадии проектирования объектов. Это предполагает разработку и создание систем экологического мониторинга регионов, разработку методов расчетного прогнозирования экологического ущерба, признанных методов оценивания экологических емкостей экосистем, методов сравнения разнотипных ущербов. Эти меры должны создать базу для активного управления состоянием окружающей среды.

Заключение

В конечном итоге можно сделать следующие выводы:

Факторы «За» атомные станции:

1.  Атомная энергетика является на сегодняшний день лучшим видом получения энергии. Экономичность, большая мощность, экологичность при правильном использовании.

2.  Атомные станции по сравнению с традиционными тепловыми электростанциями обладают преимуществом в расходах на топливо, что особо ярко проявляется в тех регионах, где имеются трудности в обеспечении топливно-энергетическими ресурсами, а также устойчивой тенденцией роста затрат на добычу органического топлива.

3.   Атомным станциям не свойственны также загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с CO₂, NO_х, SO_х, сбросными водами, содержащими нефтепродукты.

Факторы «Против» атомных станций:

1.  Ужасные последствия аварий на АЭС.

2.  Локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве.

3.  Повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации.

4.  Сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты.

5.  Изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС.

6.  Изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.

Используемая литература

1.  Ольсевич О.Я., Гудков А.А. Критика экологической критики. - М.: Мысль, 1990. - 213с.

2.  Ядерная и термоядерная энергетика будущего/Под ред.  Чуянова В.А. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 192с.

3.  Ядерный след/ Губарев В.С., Камиока И., Лаговский И.К. и др.; сост. Малкин Г. - М.: ИздАТ, 1992. - 256с.

4.  Ефимова Н. Ядерная безопасность: у кого искать защиты? / "Экономика и время", №11 от 20 марта 1999.

5.  Д. Никитин, Ю. Новиков "Окружающая среда и человек", 1986 г.

Взрыв на Чернобыльской атомной станции - это, конечно, колоссальная техногенная катастрофа, которая отбросила на много лет развитие ядерной энергетики во всем мире, подорвала доверие к величайшему изобретению человечества - атомной энергии. Но я больше чем уверен, что масштабы этой катастрофы сначала были недооценены, а затем искусственно преувеличены - и политиками, и учеными, и медиками, и особенно средствами массовой информации. На месте взрыва на ЧАЭС сразу погибли 28 человек, затем в течение 5 лет умерли еще 14 человек, хотя в клинику к нам в институт сначала поступили из Чернобыля 140 острых больных. Единственную патологию, которую мы находили после чернобыльской аварии - это заболевание щитовидной железы у детей. Частота этих заболеваний увеличилась в 2 раза.

Конечно, гибель каждого человека - это трагедия для его семьи. Но на дорогах России ежегодно погибают 30 тысяч человек. У меня до сих пор остается впечатление, что тогда действовали какие-то колоссальные силы, которые хотели запугать людей, дискредитировать нашу атомную отрасль, развалить Советский Союз. И можно сказать, что им это удалось. Во всем мире было прекращено строительство атомных станций, сразу же всюду возобладала точка зрения "зеленых" и даже самые развитые страны в энергетике вернулись к каменному углю - самому вредному из всех добываемых энергоносителей. А ведь выпадение радиоактивных веществ после чернобыльской аварии на самом деле было минимальным. Самыми загрязненными в России были районы в Брянской области, но уже через 2 года уровень радиации там не отличался от природного фона.

Составил:
ученик 9 класса
МОУ Луговской ООШ
Самойленко Иван.
Х.Луговой,
Ростовская обл.
Тацинский р/н.

2007г.

Содержание:

1.  Определение радиоактивности……3

2.  Работа Кюри…………………………...5

3.  Работы Резерфорда………………....10

4.  Исскуственная радиоактивность..11

5.  Работа Курчатова…………………...12

6.  Использование атомной энергии
 и последствия………………………..13

7.  Литература…………………………….16

1. Определение радиоактивности.

Дадим вначале научное определение: радиоактивность — это процесс самопроизвольного выделения энергии с постоянной скоростью, присущей данному виду ядер (радионуклидов, т.е. ядер, способных к радиоактивному распаду). Термин «радиоактивность» был предложен Марией Кюри, одной из первых начавших исследования этого природного явления, великим человеком и талантливым физиком.

2. Французский физик А.Баккрель и его открытие.

Французский физик А.Баккрель 1 марта 1896 года обнаружил по почернению фотопластинки испускание солью урана невидимых лучей сильной проникающей способности.

Беккерель взял несколько кристалликов одной из солей урана (это вещество фосфоресцировало особенно интенсивно) и поместил на окне, подложив под них фотопластинку, завернутую в плотную черную бумагу. На фотопластинке лежала еще и фигурная металлическая прокладка — медный крестик, — чтобы на негативе отпечаталось ее изображение, создаваемое Х-лучами. Гипотеза подтвердилась: фотопластинка, на которой лежали кусочки урана, исправно засвечивалась неким излучением. То есть, соединение урана испускало лучи неизвестной (как считал Беккерель тогда, те самые лучи Рентгена) природы. Доклад об обнаружении Х-лучей, испускаемых самопроизвольно природными веществами, был сделан. «Облученные солнечным светом соли урана испускают рентгеновскую радиацию» — заявил на заседании Французской академии Беккерель. Однако истина оказалась другой — к счастью для науки и цивилизации Беккерель, как настоящий ученый, проводил опыты аккуратно и последовательно. В столе он обнаружил фотопластинку, которая не подвергалась действию солнечных лучей, поскольку один из дней выдался несолнечным, но решил и ее проявить. Ученый с удивлением обнаружил, что фотопластинка опять засвечена — на ней имелся четкий отпечаток крестика. Вывод ученого был однозначен: уран излучал независимо от воздействия на него солнечного света!

Таким образом, в конце 19-го века было установлено, что соли урана самопроизвольно, без предварительного воздействия на них света, испускают лучи неизвестного происхождения. Содержащее уран вещество, положенное на фотографическую пластинку, обернутую в черную бумагу, воздействует на пластинку и на бумагу. Эти лучи способны разряжать электроскоп, превращая окружающий воздух в проводник электричества. А.Беккерель убедился, что эти свойства урана не зависят от предварительного облучения, а неизменно проявляются даже тогда, когда урансодержащее вещество долго выдерживают в темноте

Затем такое свойство им было обнаружено и у тория.
Радиоактивность (от латинского radio – излучаю, radus – луч и activus – действенный), такое название получило открытое явление, которое оказалось привилегией самых тяжелых элементов периодической системы Д.И.Менделеева.
Есть несколько определений этого замечательного явления одно из которых дает такую ее формулировку: «Радиоактивность – это самопроизвольное
(спонтанное) превращение неустойчивого изотопа химического элемента в другой изотоп (обычно изотоп другого элемента); при этом происходит испускание электронов, протонов, нейтронов или ядер гелия (?-частиц)»
Сущностью открытого явления было в самопроизвольном изменении состава атомного ядра, находящегося в основном состоянии либо в возбужденном долгоживущем состоянии.

2. Работа Кюри.

В 1898 году другие французские ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри выделили из уранового минерала два новых вещества, радиоактивных в гораздо большей степени, чем уран и торий Так были открыты два неизвестных ранее радиоактивных элемента - полоний и радий, а Мария, кроме того обнаруживает (независимо от немецкого физика Г.Шмидта) явление радиоактивности у тория. Кстати, она первой и предложила термин радиоактивность. Ученые пришли к выводу, что радиоактивность представляет собой самопроизвольный процесс, происходящий в атомах радиоактивных элементов.

Мария Склодовская-Кюри, делающая лишь первые шаги в науке, активно включилась в только-только зарождающуюся область исследований. Уже ее первый научный результат чрезвычайно интересен: интенсивность таинственного (рентгеновского?) излучения пропорциональна количеству урана в образцах, на характер излучения не влияют ни состояние химических соединений урана, ни освещенность, ни температура. Похоже, что непонятное излучение имеет атомное происхождение — только так можно объяснить данные опытов. Такой же радиационный эффект был обнаружен химиком Эрхардом Шмидтом и у соединений тория. Явление в целом получило название радиоактивности, а уран и торий были названы радиоэлементами (испускающими лучи). Дальнейшие исследования Марии и Пьера Кюри показали, что некоторые соединения урана имеют активность гораздо более высокую, чем у урана и тория. Так готовилось открытие радия.

Кстати, уран как металл был известен химикам еще с 18-го века, его изучали и в чистом виде, и в соединениях. На первый взгляд в нем нет ничего необыкновенного. По виду он похож на серебро, по тяжести — на платину, химические свойства у него почти такие же, как у вольфрама. Химики всегда были твердо убеждены, что уран — самый заурядный металл. Использовали его, главным образом, для окрашивания стекол и керамики в желто-зеленый цвет.

Ученые-химики утверждали, что нет никаких новых радиоактивных веществ, кроме уже известных — урана и тория. Чтобы доказать скептикам их неправоту, выделить новые элементы и измерить их атомные веса («Нет атомного веса, нет и радия. Покажите нам радий, и мы поверим» — так говорили химики), супругам Кюри понадобится четыре года упорного труда. Собственными руками Кюри перерабатывают 8 тонн урансодержащей руды и выделяют из нее 0,4 грамма (!) радия.

Вот что писала М.Кюри о том времени первых открытий, о годах работы в старом сарае (там была оборудована их лаборатория), когда они химически выделяли радий и полоний, измеряли их атомные веса и интенсивность излучения: «У нас не было ни денег, ни лаборатории, ни помощи, чтобы хорошо выполнить эту важную и трудную задачу. Требовалось создать нечто из ничего, …я могу сказать без преувеличений, что этот период был для меня и моего мужа героической эпохой в нашей совместной жизни, ...мы с головой ушли в новую область, которая раскрылась перед нами благодаря неожиданному открытию».

 В 1903 году Уолтер Рамзай и Фредерик Содди обнаруживают, что радий непрерывно выделяет также небольшое количество газа гелия. Так был обнаружен первый пример ядерного превращения. Позднее, уже работая в Англии, Резерфорд и Содди, опираясь на гипотезу, высказанную Марией Кюри, публикуют «Теорию радиоактивных превращений», в которой утверждают, что радиоактивные элементы, даже когда кажутся неизменными, находятся в состоянии самопроизвольного распада: чем быстрее процесс их превращения, тем больше их активность. Определение, данное Резерфордом и Содди, таково: радиоактивность есть не что иное, как распад атома на заряженную частицу (именно она и представляет собой радиоактивное излучение) и атом другого элемента, по своим химическим свойствам отличный от исходного. Образовавшийся атом также может испытать радиоактивный распад. Следствием этого утверждения является вывод о существовании целых радиоактивных семейств, первый элемент которых радиоактивен, а последний стабилен.

После знакомства с этой теорией Пьер Кюри заявил: «Это настоящая теория превращения простых тел, но не такого, как мыслили алхимики. Неорганическая материя будет веками непреложно эволюционировать по незыблемым законам».

 За 10 лет совместной работы они сделали очень многое для изучения явления радиоактивности. Это был беззаветный труд во имя науки – в плохо оборудованной лаборатории и при отсутствии необходимых средств. Пьер установил самопроизвольное выделение тепла солями радия. Этот препарат радия исследователи получили в 1902 году в количестве 0,1 гр. Для этого им потребовалось 45 месяцев напряженного туда и более 10000 химических операций освобождения и кристаллизации.

Совершенствование измерительной аппаратуры позволило получить точные данные для атомных весов этих новых элементов. Оказалось, что дробные значения, которые обычно указываются в периодической таблице в качестве атомных весов элементов, являются лишь средними арифметическими атомных весов всех изотопов данного элемента. Точный же атомный вес каждого изотопа оказался кратен атомному весу водорода.

Гипотеза подобного содержания была высказана английским врачом и химиком У.Праутом еще в начале 19-го века: если полагать, что мир построен из атомов, то разумно также считать, что все атомы сконструированы из вполне определенных унифицированных деталей. В качестве такой детали Праут предлагал принять наиболее легкий и простой атом — атом водорода. Дальнейшие измерения атомных весов химических элементов показали, что эти атомные веса имеют дробные значения, так что гипотеза Праута на время — примерно один век — была отвергнута. Предположение о том, что в природе существуют разновидности химических элементов с разными атомными весами и несколько отличающимися физическими свойствами, высказал Фредерик Содди уже в начале 20-го века. Эти разновидности и должны занимать одно и то же место в периодической системе элементов. Они получили название изотопов.

Разные изотопы имеют равные количества протонов, а, следовательно, и электронов на околоядерных орбитах (напомним, что полный электрический заряд атома равен нулю). Именно поэтому химические свойства изотопов одинаковы — ведь они определяются именно этими, заряженными, компонентами атомов, затрагивают только их электронные оболочки. Это касается всех основных химических реакций — горения, окисления, восстановления. Однако количество нейтронов в ядрах изотопов различно, что и приводит к различиям в атомных весах и в физических свойствах. Если мы вспомним, что масса нейтрона практически точно равна массе протона, то нам станет ясно, почему гипотеза Праута вернулась к жизни — масса атома водорода крайне мало отличается от массы протона (лишь на малую величину массы электрона).

Мы уже говорили, что радиоактивные элементы образуют семейства, каждый из его членов рождается в результате самопроизвольного распада материнского вещества: радий – потомок урана, полоний – потомок радия.

Каждый радиоактивный изотоп теряет половину своей массы за одно и то же время – период полураспада (за это время половина ядер претерпевает радиоактивный распад, превращаясь в другой химический элемент). Масса урана уменьшится наполовину за несколько миллиардов лет, радия – за 1600 лет, масса газа радона — за 4 дня, "потомкам" эманации радия, для того, чтобы распалась половина радиоактивных атомов, нужно всего несколько секунд. В таблице приведены некоторые сведения о периодах полураспада для наиболее распространенных природных изотопов (характеризовать радиоактивные свойства ядер временем, за которое распадается половина имеющихся в наличии ядер, было предложено Резерфордом).

Основные физические характеристики естественных радионуклидов

Из всего множества радиоактивных элементов, пожалуй, самый заметный вклад в развитие фундаментальной науки и техники внес радий — химический элемент, открытый супругами Кюри. Соединение радия с хлором в чистом состоянии представляет собой белый тусклый порошок, похожий на обычную поваренную соль. Но излучение радия в 2 миллиона раз сильнее, чем излучение урана. Именно излучение радия было разложено в эксперименте на три компоненты и установлено, что эти лучи способны проходить сквозь самые светонепроницаемые материалы. Лишь толстый свинцовый экран оказался способен остановить поток невидимых лучей, испускаемых радием.

Радий светоносен, излучаемый небольшим количеством радия свет имеет достаточную силу, чтобы читать в темноте. Радий заставляет фосфоресцировать многие тела, сами по себе неспособные излучать свет. Увидев свечение радия, Пьер Кюри сказал друзьям: «Вот свет будущего!» Ученый оказался прав — открытие радиоактивности изменило не только наши представления об устройстве материального мира, но и наши возможности обеспечивать процесс его познания и реализации гуманитарных планов человеческой цивилизации. Проще говоря, у человека появилась возможность добывать энергию из атомных глубин и использовать ее во благо.

Как-то Фредерик Содди взял стеклянную трубочку с радием и фотопластинку в светонепроницаемой кассете и стал водить трубочкой, как карандашом, по кассете. Лучи радия прошли сквозь кассету и на фотопластинке отпечатались слова «Writing radiu» — «Написано радием».

Но нельзя было оставить рядом с пробиркой какой-либо предмет, растение, животное или человека, чтобы на них тотчас же и заметно не повлияла активность радия.

 Из записей Марии Кюри: «При исследовании сильно радиоактивных веществ надо принимать особо тщательные предосторожности, если хочешь ставить продолжительные тонкие опыты. Различные предметы, употребляемые в химической лаборатории и те, которые необходимы для физических экспериментов, незамедлительно сами становятся радиоактивными и начинают действовать на фотографические пластинки сквозь черную бумагу. Пыль, воздух в комнате, сам одежда делаются радиоактивными. Воздух превращается в проводник электричества. В той лаборатории, где мы работаем, эта напасть приобрела такую остроту, что мы уже не в состоянии иметь ни одного вполне приличного изолированного аппарата». Даже через 30-40 лет после смерти супругов Кюри их записные книжки все еще будут проявлять живую активность и действовать на измерительные приборы.

В 1903 году за открытие в области радиоактивности супругам Кюри и А.Беккерею была присуждена Нобелевская премия по физике. Всего за работы, связанные с исследованием и применением радиоактивности, было присуждено более 10 Нобелевских премий по физике и химии (А.Беккерею, П. и М. Кюри, Э.Ферми, Э.Резерфорду, Ф. и И. Жолио-Кюри,
Д.Хэвиши, О.Гану, Э.Макмиланн и Г.Сиборгу, У.Либби и др.). В честь супругов Кюри получил свое название искусственно полученный трансурановый элемент с порядковым номером 96 – кюрий.

3.Работы Резерфорда.
В 1898 году английский ученый Э.Резерфорд приступил к изучению явления радиоактивности. В 1903 году Э.Резерфорд доказывает ошибочность предположения английского физика Д.Томпсона о его теории строении атома и в
1908-1911 г.г. проводит опыты по рассеянию ? – частиц (ядер гелия) металлической фольгой. ? – частица проходила сквозь тонкую фольгу (толщиной
1 мкм) и, попадая на экран из сернистого цинка, порождала вспышку, хорошо наблюдаемую в микроскоп. Опыты по рассеянию ? – частиц убедительно показали, что почти вся масса атома сосредоточена в очень малом объеме – атомном ядре, диаметр которого примерно в 100000 раз меньше диаметра атома.
Большинство ? – частиц пролетает мимо массивного ядра, не задевая его, но изредка происходит столкновение ? – частицы с ядром и тогда она может отскочить назад. Таким образом, первым его фундаментальным открытием в этой области было обнаружение неоднородности излучения, испускаемого ураном. Так в науку о радиоактивности впервые вошло понятие об ? – и ? - лучах. Он также предложил и названия:
? –распад и ? – частица. Немного позже была обнаружена еще одна составляющая часть излучения, обозначенная третьей буквой греческого алфавита: ?-лучи.
Это произошло вскоре после открытия радиоактивности. На долгие годы ? – частицы стали для Э.Резерфорда незаменимым инструментом исследований атомных ядер.
В 1903 году он открывает новый радиоактивный элемент – эманацию тория. В 1901-1903 годах он совместно с английским ученым Ф.Содди проводит исследования, которые привели к открытию естественного превращения элементов
( например радия в радон) и разработке теории радиоактивного распада атомов.
В 1903 году немецкий физик К.Фаянс и Ф.Содди независимо друг от друга сформулировали правило смещения, характеризующее перемещение изотопа в периодической системе элементов при различных радиоактивных превращениях.

4. Искусственная радиоактивность.
Весной 1934 года в «Докладах Парижской академии наук» появилась статья под названием «Новый тип радиоактивности». Ее авторы Ирен Жолио-Кюри и ее муж Фредерик Жолио-Кюри обнаружили, что бор, магний, и алюминий, облученные ? – частицами, становятся сами радиоактивными и при своем распаде испускают позитроны. Так была открыта искусственная радиоактивность. В результате ядерных реакций (например, при облучении различных элементов ? – частицами или нейтронами) образуется радиоактивные изотопы элементов, в природе не существующие. Именно эти искусственные радиоактивные продукты составляют подавляющее большинство среди всех известных ныне изотопов. Во многих случаях продукты радиоактивного распада сами оказываются радиоактивными и, тогда образованию стабильного изотопа предшествует цепочка из нескольких актов радиоактивного распада. Примерами таких цепочек являются ряды периодических изотопов тяжелых элементов, которые начинаются нуклеидами 238U, 235U, 232 и заканчиваются стабильными изотопами свинца 206Pb, 207Pb, 208Pb. Так из общего числа известных ныне около 2000 радиоактивных изотопов около 300 – природные, а остальные получены искусственно, в результате ядерных реакций. Между искусственной и естественной радиацией нет принципиального различия. В 1934 г. И. и Ф.
Жолио-Кюри в результате изучения искусственной радиации были открыты новые варианты ?–распада – испускание позитронов, которые были первоначально предсказаны японскими учеными Х.Юккавой и С.Сакатой. И. и Ф. Жолио-Кюри осуществили ядерную реакцию, продуктом которой был радиоактивный изотоп фосфора с массовым числом 30. Выяснилось, что он испускал позитрон. Этот тип радиоактивных превращений называют ?+ распадом (подразумевая под ?- распадом испускание электрона).
Один из выдающихся ученых современности Э.Ферми , свои главные работы посвятил исследованиям, связанным с искусственной радиоактивностью.
Созданная им в 1934 году теория бетта-распада и в настоящее время используется физиками для познания мира элементарных частиц.
Теоретики уже давно предсказывают возможность двойного ?- превращения в 2 ?- распада, при которой одновременно испускаются два электрона или два позитрона, однако на практике этот путь «гибели» радиоактивного ядра пока не обнаружен. Зато сравнительно недавно удалось наблюдать очень редкое явление протонной радиоактивности – испускание ядром протона и доказано существование двупротонной радиоактивности, предсказанное ученым
В.И.Гольданским. Всем этим видам радиоактивных превращений подтверждены только искусственные радиоизотопы, и в природе они не встречаются.
В последствии целым рядом ученых разных стран (Дж.Данинг,
В.А.Карнаухов, Г.Н.Флеров, И.В.Курчатов и др.) были обнаружены сложные, включающие ?–распад, превращения, в том числе испускание запаздывающих нейтронов.

5.Работа Курчатова.
Одним из первых ученых в бывшем СССР, который приступил к изучению физики атомных ядер вообще и радиоактивности в частности был академик И.В.Курчатов. В 1934 году он открыл явление разветвления ядерных реакций, вызываемых нейтронной бомбардировкой и исследовал искусственную радиоактивность ряда химических элементов. В 1935 году при облучении брома потоками нейтронов Курчатов и его сотрудники заметили, что возникающие при этом радиоактивные атомы брома распадаются с двумя различными скоростями.
Такие атомы назвали изомерами, а открытое учеными явление изомерией.
Наукой было установлено, что быстрые нейтроны способны разрушать ядра урана. При этом выделяется много энергии и образуются новые нейтроны, способные продолжать процесс деления ядер урана.

 Позднее обнаружилось, что атомные ядра урана могут делиться и без помощи нейтронов. Так было установлено самопроизвольное (спонтанное) деление урана. В честь выдающегося ученого в области ядерной физики и радиоактивности 104-й элемент периодической системы Менделеева назван курчатовием.
Открытие радиоактивности оказало огромное влияние на развитие науки и техники, Оно ознаменовало начало эпохи интенсивного изучения свойств и структуры веществ.

Новые перспективы, возникшие в энергетике, промышленности, военной области медицине и других областях человеческой деятельности благодаря овладению ядерной энергией, были вызваны к жизни обнаружением способности химических элементов к самопроизвольным превращениям.

6.Использование атомной энергии и последствия.

МИРОВАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

данные МАГАТЭ о количестве действующих и строящихся энергоблоков

декабрь 2006 г.

 Часто можно услышать, что у нас в стране больше всего в мире  атомных станций. На самом деле это не так и это видно из приведенной таблицы.

Однако, наряду с положительными факторами использования свойств радиоактивности в интересах человечества можно привести примеры и негативного их вмешательства в нашу жизнь.

К числу таких можно относится ядерное оружие во всех его формах, затонувшие корабли и подводные лодки с атомными двигателями и атомным оружием, захоронение радиоактивных отходах в море и на земле, аварии на атомных электростанциях и др. а непосредственно для Украины использование радиоактивности в атомной энергетике привело к Чернобыльской трагедии.

Взрыв на Чернобыльской атомной станции колоссальная техногенная катастрофа, которая отбросила на много лет развитие ядерной энергетики во всем мире, подорвала доверие к величайшему изобретению человечества - атомной энергии. Масштабы этой катастрофы сначала были недооценены, а затем искусственно преувеличены - и политиками, и учеными, и медиками, и особенно средствами массовой информации.

 На месте взрыва на ЧАЭС сразу погибли 28 человек, затем в течение 5 лет умерли еще 14 человек, хотя в клинику к нам в институт сначала поступили из Чернобыля 140 острых больных. Единственную патологию, которую мы находили после чернобыльской аварии - это заболевание щитовидной железы у детей. Частота этих заболеваний увеличилась в 2 раза.

Конечно, гибель каждого человека - это трагедия для его семьи. Но на дорогах России ежегодно погибают 30 тысяч человек. Какие-то колоссальные силы, которые хотели запугать людей, дискредитировать  атомную отрасль. И можно сказать, что им это удалось. Во всем мире было прекращено строительство атомных станций, сразу же всюду возобладала точка зрения "зеленых" и даже самые развитые страны в энергетике вернулись к каменному углю - самому вредному из всех добываемых энергоносителей. А ведь выпадение радиоактивных веществ после чернобыльской аварии на самом деле было минимальным. Самыми загрязненными в России были районы в Брянской области, но уже через 2 года уровень радиации там не отличался от природного фона.

ВЫВОД: Как великая ядерная держава Россия может и должна продолжать исследования в области атомной энергии. За ней будущее. Но нужно уделить особое внимание безопасности реакторов при их использовании.

Литература :

1 Энциклопедия Кирилла и Мефодия. Электронное издание.

2.Учебник физики 9 класса . Автор Перышкин.

• 3.Материалы сайтов:
•  http://www.minatom.ru/- официальный портал Федерального агентства по атомной энергии
• http://www.rosatom.ru/- пресс-центр атомной энергетики и промышленности
• http://www.ecopages.ru/- официальный сайт Министерства природных ресурсов РФ
• http://www.doncometeo.ru/- комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов Администрации Ростовской области
• ibrae.ac.ru - Институт безопасного развития атомной энергетики (ИБРАЭ)
• kiae.ru/old/rus/new/new.htm - РНЦ «Курчатовский институт»
• http://www.graph.runnet.ru/- Государственный региональный образовательный центр (ГРОЦ) Росатома
• http://www.eco_pravda.km.ru/ - сайт "Экологическая правда"
• http://www.nuclear.ru/ - "Российский ядерный сайт"
  http://www.energyland.info/ - "Открой мир энергетики"

Приложение 1.

1. Исходный: разработка проектного задания

2. Разработка проекта: планирование работы

3. Реализация проекта

4. Завершение проекта

1.         Исходный: разработка проектного задания

    • определение проблемы: обоснование актуальности; анализ ее изученности; фор­мулирование темы проекта;

• формулирование гипотезы о результатах и путях их достижения;

• определение цели проекта и поэтапных задач

2. Разработка проекта: планирование работы

    • определение сроков выполнения проекта, составление плана и графика промежу­точной отчетности;

• выбор способа оформления результатов и сценария презентации;

• обсуждение критериев оценки качества проекта и способа оценивания;

• выбор средств и методов выполнения;

• выбор формы работы (индивидуальной, групповой), распределение обязанностей.

3. Реализация проекта

• сбор, анализ и обобщение информации из разных источников;

• проведение исследования;

• подготовка наглядно-графического материала;

• оформление материала для презентации;

• контроль и коррекция промежуточных результатов.

4. Завершение проекта

    • общественная презентация проекта;

• экспертиза проекта в соответствии с заданными критериями;

• рефлексия: обсуждение процесса, итогов работы, групповых и личностных дос­тижений.

                                                                                                                           Приложение 2.

Обобщенные планы

Физическое явление

1. Признаки явления, по которым оно обнаруживается (или опре­деление).

2. Условия, при которых протекает явление.

3. Связь данного явления с другими.

4. Объяснение явления на основе научной теории.

5. Примеры использования явления на практике.

Физический опыт

1. Цель опыта.

2. Схема опыта.

3. Условия, при которых осуществ­лялся опыт.

4. Ход опыта.

5. Результат опыта.

Физическое понятие, в том числе физическая величина

1. Явление или свойство, которое характеризует данное  понятие (величина).

2. Определение понятия (величины).

3. Формулы, связывающие данную величину с другими.

4. Единицы величины.

5. Способы измерения величины.

Закон

1. Формулировка и математическое выражение закона.

2. Опыты, подтверждающие спра­ведливость закона.

3. Примеры применения закона на практике.

4. Условия применения закона.

Физическая теория

1. Опытное обоснование теории.

2. Основные понятия, положения, законы, принципы в теории.

3. Основные следствия теории.

4. Практическое применение теории.

5. Границы применимости теории.

Прибор, механизм, машина

\. Назначение устройства.

2. Схема устройства.

3. Принцип действия устройства.

4. Применение и правила пользо­вания устройством.

                                                                                                                                                                                     Приложение 3.

Критерии оценки качества проекта:

1. Полнота и разносторонность в раскрытии темы; доказательность  гипотез.

2. Качество  оформления ( грамотность изложения, наличие иллюстраций, графиков, актуальность и
                    эстетичность, уровень носителя информации).

3. Самостоятельность выполнения, суждений.

4. Элементы исследований и новизны результата.

5. Уровень презентации ( речь, наглядность, ответы на вопросы, уверенность поведения).

6. Степень активности каждого участника группы, степень сотрудничества.

Оценки выставляются : В традиционной пятибалльной системе.

                                         В рейтинговых баллах

                                         В индивидуальных и суммарных групповых.

                                         Зачет, незачет.

                                         Содержательное рецензирование.

                                                                                                           Приложение4

Методы используемые при проектировании:

1. изучение и анализ литературных источников.

2. теоретическое моделирование и обобщение.

3. опросы: анкетирование, интервью, собеседование,
 запросы по Интернет.

4. наблюдение по  специальной программе.

5. опыты и эксперименты.

6. статистические методы обработки данных.

                                                                                                                                                                               Приложение5.

Этапы мышления в решении проблем:

·  выделение и постановка проблемы.

·  Сбор данных.

·  Выдвижение гипотез.

·  Анализ данных.

·  Проверка гипотез.

·  Формулирование выводов.

·  Применение новых представлений к широкому кругу явлений.

·   Обобщения.

Приложение 6

Вопросы:

 1 Нужно ли строить атомные станции?

1. нужно

2. нет

3. затрудняюсь ответить.

2. Опасны ли атомные электростанции?

1. да

2. нет

3. затрудняюсь ответить.

Какие энергетические станции являются экологически более чистыми  при правильной эксплуатации?

1. атомные

2. Гидроэлектростанции.

3. тепловые станции.

4. затрудняюсь ответить.

4.В какой из перечисленных  стран больше всего, по вашему мнению, атомных реакторов?

1. США.

2. Россия.

3. Франция.

4. Германия.

5. Япония.

5.Часто ли в мире происходят аварии на атомных станциях?

1. Часто.

2. Не часто.

3. Затрудняюсь ответить.

2.Методические рекомендации к проведению занятий. Особенности ведущих форм, методов и средств обучения. Ожидаемый результат.

1.Выполнение проекта рекомендуется проводить в групповой форме. Каждая группа имеет право выбора темы для разработки проекта по одной из проблем, предлагаемых проектом.

2.Проектная деятельность по разработке проекта состоит из двух частей: теоретической и практической.

 В первой части работы над проектом каждая группа осуществляет:

- сбор информации по избранной теме с использованием  дополнительной литературы;

- анализ, переработку материала, с использованием учебных и наглядных пособий.

Во второй части работы над проектом проводится:

- экскурсия на атомную электростанцию в г. Волгодонске.

-экскурсия на ветроэлектростанцию в г. Цимлянск;

-экскурсия на гидроэлектростанцию в г.Волгодонск.

- полевые измерения радиационного фона в п.Тацинском ( ц.рынок, телебашня, элеватор, ж.д.вокзал, школьная котельная,сельские окрестности)  и п.Быстрогорск ( карьер, шахта «Тацинская»).

Следует помнить , что для выполнения экскурсионных поездок и выездов необходимы средства для их организации и транспорт, что предполагает большую работу учителя с администрацией школы, местной администрацией, администрацией объектов посещения, родительской общественностью по предварительным договоренностям  и изысканию средств.  Не все школы ( особенно новые) имеют необходимые приборы для замеров по определению загрязнения окружающей среды и уровня радиоактивного фона, поэтому этот момент также нуждается в проработке.

3.Завершается теоретическая часть (по выбору учащихся в группе):

- написанием реферативной работы;

- представлением электронной презентации;

- представлением публикации по проблеме;

-представление рефератов по проблеме.

- обсуждением полученных результатов.

4.Вторая часть работы над проектом завершается (по выбору учащихся в группе):

 -отчетом группы  в виде информационного бюллетеня,

 -электронного печатного издания (газеты),

 -электронной презентацией содержащей результаты практической части
  проекта.

- изготовлением моделей ветродвигателя, гидростанции, атомного реактора.

5.Используемое оборудование для проведения исследований:

- таблицы (атомный реактор, гидроэлектростанция);

- модели ветрогенератора, двигателя внутреннего сгорания, паровой 
  турбины;

- учебные пособия, справочники и дополнительная литература;

- компьютер, сканер, принтер.

-радиодозиметр, счетчик Гейгера, индикаторы кислотности.

Занятие 1. Тема: Методы научного познания. Технология проектирования.

Занятие проводится в форме проблемной лекции с элементами диалога.

В начале занятия с учащимися ведется беседа по поводу их предположений о том, как добываются новые знания о явлениях природы, общества, о закономерностях физических, химических и других процессов? Как делаются открытия, изобретения? Можно ли этому научиться или это доступно только гениям?

Затем изложить основные понятия и методы научного познания, сопровождая их примерами открытий и деятельности известных ученых, исследовательских коллективов.

Учащиеся должны уяснить значение методологического знания о принципах, формах и способах научно-познавательной деятельности, о методике и технике научного исследования, обеспечивающих получение достоверного эмпирического материала, о его теоретической и статистической обработке, после которой он может быть признан научным знанием.

Далее сообщается цель курса и тематическое содержание, представляющее последовательный процесс обучения проектно-исследовательской деятельности.

Этапы и алгоритм проектной деятельности следует представить в наглядной форме, которая будет сопровождать все занятия курса, например, в таком виде:

1. Исходный: разработка проектного задания.

1.1 Определение проблемы: обоснование актуальности; анализ ее изученности; формулирование темы проекта.

1.2. Формулирование гипотезы о результатах и путях их достижения.

1.3. Определение цели проекта и поэтапных задач.

2. Разработка проекта: планирование работы.

2.1 Определение сроков выполнения проекта, составление плана и графика промежуточной отчетности.

2.2. Выбор способа оформления результатов и сценария презентации.

2.3. Обсуждение критериев оценки качества проекта и способа оценивания.

2.4. Выбор средств и методов выполнения.

Выбор формы работы (индивидуальной, групповой), распределение обязанностей.

3. Реализация проекта.

3.1. Сбор, анализ и обобщение информации из разных источников.

3.2. Проведение исследования.

3.3.Подготовка наглядно-графического материала.

3.4. Оформление материала для презентации.

3.5. Контроль и коррекция промежуточных результатов.

4. Завершение проекта.

4.1. Общественная презентация проекта.

4.2. Экспертиза проекта в соответствии с заданными критериями.

4.3. Рефлексия: обсуждение процесса, итогов работы, групповых и личностных достижений.

Занятие 2. Тема. Разработка проектного задания .

Занятие начинается с актуализации учителем проектного задания на примере демонстрации электронной презентации по теме проекта.

В ходе обсуждения выясняется основное противоречие. Учащиеся сталкиваются с новым  и своими старыми представлениями, зарождается чувство неудовлетворенности, потребности разрешения противоречия.

Здесь большая роль учителя. От его компетентности, эмоциональности, заинтересованности  зависит успех дальнейшей работы и существует опасность сведения работы от творчества и самореализации учащихся к простому формальному выполнению задания.

В ходе выявления противоречия, проблемы, формулировки названия и темы проекта, формулирования гипотез о результатах и путях их достижения, постановки цели проекта,  поэтапных задач рекомендуется использовать межгрупповой диалог («аквариумное обсуждение»). Выбор формы работы остается за учителем в зависимости от уровня готовности учащихся к этой форме работы, их самостоятельности, знаний по теме. 

Учитель сам может предложить несколько гипотез: те, которые высказывались в науке, существуют в массовом мнении или же показать образец формулирования гипотез как высказывание о взаимосвязи, отношении результата и условий, причин и следствия.

Занятие 3. Тема. Разработка проекта. Планирование работы.

Это занятие предполагается провести в форме проблемной дискуссии с выдвижением проектов, но возможны и другие подходы .

Например : учитель задает план работы над проектом,  организует его обсуждение, дети фиксируют план в рабочих тетрадях.

Сроки и график выполнения проектных заданий и отчетности задает учитель.

Указывается , какая часть задания и к какому сроку выполняется в виде домашнего задания. Задаются только рубежные сроки – окончание этапов работы. Сроки индивидуальной работы в рамках рубежных планируются самостоятельно.

Критерии оценки качества проекта могут быть заданы учителем, или разработаны под его руководством экспертной комиссией из учителей, учеников класса, старшеклассников.

Учитель предлагает возможные варианты методов решения проблемы, учащиеся после обсуждения в группе, выбирают их для решения той или иной задачи.

Занятия 4-7. Разработка проекта.

Продолжается работа в группах.

 На занятии № 7 теоретический материал, собранный каждым членом группы, объединяется в единую теоретическую часть и представляется в виде выбранном  группой.

Занятия №№ 8-9-10 .Разработка проекта. Проводятся в виде экскурсий и полевых работ с выездом на местность по измерению радиоактивного фона и кислотности осадков.

Проведение экскурсий планируется на период каникул или внешкольный период деятельности учащихся, само же обсуждение поездки, впечатлений, результатов поездок проводится в учебное время.

Материал обобщается в группе и дополняет уже имеющиеся наработки учащихся по проблемам.

На занятии № 11. Разработка проекта. Выполняются задания, в результате которых осуществляется окончательная подготовка материалов групп к общественной презентации проекта.

Занятия №12.

Общественная презентация.

 При проведении  итоговой конференции по проекту желательно пригласить гостей, представителей общественности, местной администрации, учителей школы, учащихся других школ, представителей местных средств массовой информации . Это будет способствовать созданию деловой, праздничной,  атмосферы, которая повысит целенаправленность работы учащихся, будет способствовать повышению самооценки учащихся, поднимет в их глазах значимость своего труда.

6.Учебно-методический комплект.

1. Вводный тест по тематике курса.

2. Презентация проекта.

3. Презентация учителя.

4. Презентация ученика.

5. Публикация ученика.

6. Реферат ученика.

7. План- график разработки проекта.

8. Опросный лист населения и технология его обработки.

3.Учебно-тематический план.