Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия

Экология СПРАВОЧНИК

Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия

Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия.[ …]

С испытаниями ядерного оружия в атмосфере в 1950-1970-х годах связаны глобальные выпадения радиоактивных изотопов на Земле и поверхностное загрязнение почв практически во всех регионах мира (рис. 1.4.1).[ …]

Во время испытания ядерного оружия, особенно до 1963 г., в атмосферу было выброшено огромное количество радионуклидов. Так, только на арктическом архипелаге Новая Земля было проведено более 130 ядерных взрывов (только в 1958 г.— 46 взрывов), из них 87 —в атмосфере.[ …]

Подземные испытания ядерного оружия на архипелаге не внесли сколько-нибудь заметного дополнительного вклада в радиоактивное загрязнение природной среды региона долгоживущими радионуклидами.[ …]

Подземные испытания ядерного оружия на архипелаге не внесли сколько-нибудь заметного дополнительного вклада в радиоактивное загрязнение природной среды региона долгоживущими радионуклидами. техногенных радионуклидов в питьевой воде, используемой на архипелаге, как правило, на несколько порядков ниже, чем их допустимая концентрация, регламентируемая нормами радиационной безопасности.[ …]

В результате испытаний ядерного оружия в атмосфере, при авариях ядерных установок в окружающую среду попадает тритий. Несмотря на низкую токсичность трития, который присутствует в окружающей среде и виде природных форм, определение трития в воде необходимо для выяснения источников его поступления в гидросферу и биосферу.[ …]

Основным местом испытаний наиболее мощных ядерных зарядов в СССР был полигон на Новой Земле. С 1954 по 1990 г. здесь проведено 132 взрыва, из них 87 — в атмосфере, 8 — в Баренцевом и Карском морях, остальные — под землей.

Суммарное энерговыделение от них превысило 273 Мт тротила, что составляет 94% мощности всех ядерных взрывов, произведенных в СССР. На Новой Земле выполнены самые мощные в мире взрывы в 58 Мт (1961 г.) и в 30 Мт (1962 г.).

Несколько мощных (20-25 Мт) бомб взорвано в прибрежной зоне к западу и востоку от пролива Маточкин Шар. Плотность испытаний ядерного оружия в 1958, 1961 и 1962 гг. иногда достигала 7-8 ежемесячно. Суммарная активность радиации, сопровождавшей ядерные испытания, составила 5,2- 1017 Бк ПО Sr-90.

По данным Госкомгидромета, максимальная плотность радиоактивных выпадений в 1962 г. в 11 тыс. раз превышала современные фоновые значения.[ …]

Идея использования ядерных взрывов для захоронения РАО положена в основу предложения Центрального физико-технического института Министерства обороны РФ и федерального ядерного центра «Арзамас-16». Предлагаемое место для захоронения “ старые штольни центрального ядерного полигона архипелага Новая Земля.

Проект получил официальную поддержку и планомерно разрабатывается. В соответствии с ним на Новой Земле не нужно строить специальный могильник, так как на полигоне для испытаний ядерного оружия (прекращены в 1975 г.) в достаточном количестве на глубине 600-700 м имеются заброшенные штольни.

В них предлагается разместить отработанные твэлы АЭС, реакторы АПЛ, отходы ядерных предприятий, различные крупногабаритные загрязненные металлические конструкции и т.п. Пространство между ними намечается заполнить другими материалами, способными резко снизить потоки радиоактивного излучения.

Ожидается, что при ядерном взрыве на поверхности штольни будет образовано стекловидное вещество, которое само по себе станет надежным барьером на пути распространения радионуклидов. По мнению разработчиков, проект является наиболее дешевым из известных. Он имеет ряд сторонников.

Однако его противники утверждают, что реализация проекта приведет к тотальной экологической катастрофе на Новой Земле и прилегающих обширных территориях.[ …]

Договор о запрещении испытании ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой (5.08.1963, 10.10.1963).[ …]

Уровень глобального (от испытаний ядерного оружия) загрязнения плутонием колеблется от 30 до 300 Бк/м .[ …]

Радиоактивные выпадения после испытаний ядерного оружия. Радионуклиды, образующиеся после ядерных испытаний, разделяют на следующие группы.[ …]

Исследования, проведенные после испытаний ядерного оружия на атоллах Тихого океана, показали, что радиоактивные изотопы, включающиеся в пищевые цепи в океане, достаточно легко отличаются от включающихся в наземные пищевые цепи (Сеймур, 1959; Пеламбо, 1961).

В морских организмах в больших количествах обнаружены те радиоактивные изотопы, которые образуют прочные комплексы с органическими веществами, например кобальт-60, железо-59, цинк-65 и марганец-54 (все эти изотопы порождены нейтронной бомбардировкой), и те, которые присутствуют в виде частиц или коллоидов (144Се, 144Рг, 952г и 106НЬ). В наземных растениях и животных, напротив, находят больше всего растворимых продуктов распада, таких, как стронций-90 и цезий-137. Так как именно в морских животных, но не в морских растениях или наземных организмах была обнаружена наведенная активность, накапливающаяся в детрите, можно думать, что это различие связано с преобладанием в пищевых цепях морских экосистем фильтра-торов и организмов, питающихся донными осадками. Это еще один пример того, что загрязнения могут миновать первый трофический уровень и включиться непосредственно в те звенья пищевой цепи, которые образованы животными.[ …]

Проведенные исследования в районе испытания ядерного оружия в Тоцком районе свидетельствуют, что заболеваемость злокачественными новообразованиями на территориях, расположенных близко к эпицентру ядерного взрыва значительно превышает аналогичный показатель по области.

При общем увеличении числа врожденных аномалий по области в 2,7 раза по сравнению с 1979 годом в Тоцком, Бузулукском, Грачевском районах рост их выше. В Тоцком районе относительно чаще регистрируется анемия, токсикозы беременности, патология щитовидной железы. Среднегодовой показатель общей смертности среди жителей Тонкого района за 1954 – 60 гг.

составил 7,8, что на 0,7 превышает аналогичный показатель по области. В прилегающих к Тоцкому району территориях смертность также стабильно выше среднеобластных показателей.

Полученные данные не могут служить абсолютным критерием влияния Тонкого ядерного взрыва, но говорят о необходимости более углубленного и тщательного изучения всех антропогенных факторов, выяснения сочетанного влияния малых доз радиации и экзогенных химических веществ.[ …]

После второй мировой войны, с началом испытаний ядерных вооружений в атмосфере, возникла угроза заражения природы и человека радиоактивными изотопами. Радиоизотопы, выпадая на почву с атмосферными осадками и пылью, проникают сначала в растения, а затем по цепям питания в организм животных.

Через продукты питания изотопы могут попасть в организм человека и вызвать в нем неблагоприятные изменения. Поэтому Международный договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, заключенный в Москве в 1963 г.

, стал существенным вкладом в дело предотвращения угрозы радиоактивного заражения почвенного покрова.[ …]

После подписания в 1963 г. договора о запрещении испытаний ядерного оружия содержание 905г в молоке стало снижаться, а уровень смертности снова стал уменьшаться. Однако снижение уровня происходило уже не так быстро, как до начала ядерных испытаний, так как после 1963 г.

некоторые страны продолжали проводить испытания в атмосфере .

Тем не менее начавшееся вновь снижение смертности при одновременном уменьшении содержания радиоактивных осадков в молоке [53] означает, что при поражении клеток родителей, а не мембран клеток развивающегося младенца, эффект не может быть генетическим.

Следовательно, резкое снижение смертности на 1000 рождений с 3 (в 1965 г.) до 1 (в начале 1974 г.) еще раз подтвердило важность косвенного, соматического действия радиации при возрастании опасности от воздействия радиации, что соответствует результатам Стокке [15] и наблюдениям Леванна [51].[ …]

Договор между СССР и США об ограничении подземных испытаний ядерного оружия (3.07.1974, 31.12.1976).[ …]

Однако уже в пятидесятых годах после проведения серии испытаний ядерного оружия [44] уровень смертности стал увеличиваться.[ …]

Загрязнение морской среды радиоактивными продуктами происходит при испытаниях ядерного оружия и при работе предприятий атомной промышленности [32].[ …]

Радиоактивные изотопы стронция 89§г и 908г попадают в окружающую среду при испытаниях ядерного оружия в атмосфере, вследствие утечек на атомных электростанциях, а также из-за аварий на заводах по переработке ядерного топлива.

Эти изотопы присутствуют в воде и почве на территориях восточно-уральского радиоактивного следа, образовавшегося после известных промышленных катастроф [7]. Период полураспада 89Бг составляет 50,5 суток, а 908г — 28,5 лет. Оба изотопа распадаются, испуская бета-излучение.

В отличие от других радионуклидов обнаружение изотопов стронция затруднено, поскольку при своем распаде они не испускают гамма-лучи. Обнаружение этих радиоизотопов в воде связано с большими трудностями.[ …]

Северная часть Уральского региона находится в зоне влияния Новоземельского полигона ядерных испытаний.

На территории Урала произведено 38 подземных технологических ядерных взрывов, из них пять с выбросом на поверхность, испытания ядерного оружия, сосредоточено производство и хранение ядерных боеприпасов, проводится переработка ядерного горючего, ведется добыча и первичная переработка урана и тория. Кроме того, регион испытывает загрязнение от природных радиоактивных источников.[ …]

РФ являлась одним из инициаторов и стала участником подписания договоров: о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой; о принципах деятельности гос-ва по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела; о нераспространении ядерного оружия.[ …]

Периодическое загрязнение. Оно может возникать в результате отдельных экспериментов или испытаний, например при использовании радиоактивных меток в железо- и сталеплавильной промышленности, или в сельском хозяйстве.

Опасность такого загрязнения определяется частотой, с которой возникают случаи выпуска радиоактивных веществ в атмосферу. Это относится также и к испытаниям ядерного оружия, однако в этом случае загрязнение будет «периодическим» лишь поблизости от места взрыва.

Несмотря на то что испытательные взрывы проводятся с интервалами, общее загрязнение атмосферы носит постоянный характер вследствие выпадения долгоживущих радиоактивных изотопов.

При этом в зависимости от метеорологических условий и в особенности от удельного веса осадков могут наблюдаться известные колебания уровня радиоактивных загрязнений.[ …]

Надежность приведенных цифр подтверждают два обстоятельства. Во-первых, серия интенсивных испытаний ядерного оружия в атмосфере происходила в 1961-1962 годах, и суммарная мощность зарядов тогда составляла около 300 Мт.

Выделить эффект воздействия этих испытаний на глобальное количество озона по данным мировой озонометрической сети — непростая задача, поскольку естественная изменчивость озона во времени и в пространстве весьма заметна.

Однако в последнее время, благодаря специальной методике анализа данных, удалось показать, что в течение года после испытаний содержание озона в атмосфере уменьшилось на 3 ± 1,5%, что по массе составило 120 + 60 Мт.

Во-вторых, близкая аналогия ядерного взрыва — падение Тунгусского метеорита в 1908 году — тщательно и всесторонне проанализирована недавно группой американских ученых. Согласно их расчетам, при взрыве метеорита на высоте 6-9 км в атмосфере образовалось до 30 Мт окиси азота, что по их оценкам эквивалентно взрыву с суммарной мощностью около 6 тыс.

Мт тринитротолуола и вполне сопоставимо с крупномасштабным взрывом. В этой работе не так интересны сами расчеты, как то, что авторы по данным измерений 1909-1911 годов в Калифорнии уверенно зафиксировали спад содержания озона в атмосфере на 30 ± 15% летом 1909 года, который в последующие годы сменился постепенным повышением его содержания. На начало зимы 1908/09 года авторы, пользуясь своей моделью, предсказали уменьшение глобального содержания озона в атмосфере на 35-45%.[ …]

Тем не менее, главными экологическими проблемами, которые порождены B.c., являются последствия испытаний ядерного оружия и военного экоцида, проблемы хранения и уничтожения химического оружия, а также твердого и в особенности жидкого топлива боевых ракет.[ …]

В течение многих лет массовым источником радиоактивного загрязнения биосферы были регулярные испытания ядерного оружия в разных регионах земного шара. Только за период с 1945 по 1980 гг.

проведено свыше 1200 атомных взрывов, из которых около половины — в атмосфере. В момент ядерного взрыва все радиоактивные продукты находятся в атомном состоянии.

По мере охлаждения облака взрыва тугоплавкие материалы оболочки бомбы конденсируются и во взвешенном состоянии переносятся на огромные расстояния (табл. 7).[ …]

На территории архипелага выявлены зоны, характеризующиеся повышенным радиационным фоном, — места проведения испытаний ядерного оружия. Мощность гамма-излучения в этих зонах достигает в настоящее время десятков и сотен микрорентген в час. Размеры этих зон невелики, они обладают статусом санитарно-защитных зон.[ …]

Описанные приборы могут применяться и для наблюдений за общим загрязнением атмосферы, возникающим в результате испытаний ядерного оружия.

Однако для измерений очень больших количеств загрязнений наиболее часто применяется способ собирания оседающих частиц на липкую бумагу, экспонируемую в течение определенного времени на открытом пространстве.

Бумага сжигается, и по остаточной активности, измеренной счетчиком, можно определить количество радиоактивных выпадений в микрокюри на единицу поверхности в данной местности. В ряде случаев проводится также качественный анализ, особенно для идентификации Зг90.[ …]

Промышленные отходы, пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, радиоактивные вещества, образуемые при производстве и испытании ядерного оружия, загрязняют природную среду. Выбросы в атмосферу автомобильных газов, количество которых неуклонно возрастает, увеличивает содержание в биосфере угарного газа, свинца и других вредных веществ.[ …]

В 1975 г. на XXX сессии Генеральной Ассамблеи ООН СССР внес предложение «О заключении Договора о полном и всеобщем запрещении испытаний ядерного оружия». Важным шагом на этом пути явилось заключение в 1976 г. Договора между СССР и США о подземных ядерных взрывах в мирных целях, которым урегулировано проведение взрывов и введен предел мощности до 150 килотонн.[ …]

Чрезвычайно опасные долговременные последствия может иметь радиоактивное загрязнение морей и океанов. Его основные источники: испытания ядерного оружия, до 1963 г. проводившиеся в атмосфере; РАО, непосредственно сбрасывавшиеся в море; крупномасштабные аварии судов с атомными реакторами; техногенные катастрофы типа Чернобыльской; захоронение РАО на дне и др.[ …]

Масштабы и проблемы радиоактивного загрязнения определяются наличием уранодобывающих и перерабатывающих предприятий, объектов ядерного военно-промышленного комплекса, включая полигоны испытаний ядерного оружия, энергетикой, системой пунктов хранения и захоронения РАО, исследовательскими реакторами, ядерным оружием, техногенными катастрофами.[ …]

Особое место среди международных конвенций и соглашений по охране воздушного бассейна имел Московский договор 1963 г.

о запрещении испытания ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой, заключенный между СССР, США и Англией, другие соглашения 70—90-х гг.

об ограничении, сокращении и запрещении испытаний ядерного, бактериологического, химического оружия в различных средах и регионах. В 1996 г. в ООН торжественно подписан Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний.[ …]

Правовая нормативная база обеспечения радиационной безопасности включает следующие международные договоры и конвенции: «О запрете испытаний ядерного оружия в трех средах»; «Конвенция о ядерной безопасности»; «Конвенция об оперативном оповещении о ядерной аварии»; «Венская Конвенция об ответственности за ядерный ущерб»; «Конвенция о безопасном обращении с радиоактивными отходами»; «Лондонская Конвенция о запрете сброса радиоактивных отходов в море», а также Федеральные законы, Указы Президента РФ, постановления Правительства РФ. В соответствии с Конституцией РФ федеральные энергетические системы, ядерная энергетика, расщепляющиеся материалы находятся в ведении Российской Федерации (ст. 71).[ …]

На глобальном уровне был решен ряд экологических проблем международного масштаба. Большим успехом международного сообщества стало запрещение испытаний ядерного оружия во всех средах, кроме пока подземных испытаний.

Достигнуты соглашения о мировом запрете китобойного промысла и правовом межгосударственном регулировании вылова рыбы и других морепродуктов. Заведены международные Красные книги с целью сохранения биоразнообразия.

Силами мирового сообщества проводится изучение Арктики и Антарктики как естественных биосферных зон, не затронутых вмешательством человека, для сравнения с развитием зон, преобразованных человеческой деятельностью.

Международным сообществом принята Декларация о запрещении производства хладагентов-фреонов, способствующих разрушению озонового слоя (Монреаль, 1972).[ …]

В основном, речь здесь пойдет о так называемых глобальных трассерах, загрязнение атмосферы которыми произошло в последнеие десятиления вследствие человеческой дятельности. К глобальным трассерам относятся, прежде всего, тритий ( Н) и дочерний продукт его распада гелий-три (3Не), появление которых обусловлено испытанием ядерного оружия (1952-1967 годы) в атмосфере.

Тесно связаны с ящерными испытаниями, а также с урановой промышленностью и атомной энергетикой такие изотопы, как углерод-14 (14С), криптон-85 (85Кг), хлор-36 ( С1).

С развитием химической промышленности связаны первые появления в 1930-40-х годах в атмосфере хлорфтороуглеродных соединений — СС13Р (сокращенно, СБС-11) и СС12Р2 (СРС-12), для которых вообще нет природных источников.[ …]

Исследование аэрозолей наряду с изучением их прямой роли в различных процессах дает возможность, используя их как трассеры, делать выводы о крупномасштабной циркуляции в атмосфере.

Обнаружение на тихоокеанских островах спор растений умеренных широт, принесенных воздушными потоками, анализ продуктов радиоактивного распада при испытаниях ядерного оружия на земле и в атмосфере позволяют сделать выводы о меридиональном и широтном воздухообмене.[ …]

Сказанное выше относится и к контролю радиоактивного загрязнения окружающей среды, который является подсистемой в Общегосударственной службе.

Как известно, в настоящее время в объектах окружающей среды присутствуют в рассеянном виде радионуклиды искусственного происхождения, что является следствием применения атомной энергии в течение трех последних десятилетий.

Глобальные выпадения после ядерных испытаний, радиоактивные отходы атомной промышленности, выбросы атомных транспортных и энергетических установок, использование радиоактивных материалов в науке, технике и медицине — все это является источником поступления искусственных радионуклидов в окружающую среду. Московский договор 1963 г.

о запрещении испытаний ядерного оружия в трех средах существенно ограничил интенсивность главного из этих источников — выпадений от ядерных испытаний, и, как следствие этого, после 1963 г. сильно сократились количество радиоактивных выпадений и запас большинства радионуклидов в окружающей среде.[ …]

Сравнительно недавно стали появляться документированные свидетельства того, что антигуманные эксперименты проводились и в бывшем СССР.

Так, с 1926 года в системе органов госбезопасности велись работы по производству ядов, которые не оставляли бы следов в организме, а впоследствии – и медикаментов, под действием которых человек давал бы “откровенные” и “правдивые” показания.

Действие этих средств проверялось на испытуемых – в основном подследственных и заключенных. Сообщалось и о том, что в ходе испытаний ядерного оружия на военнослужащих изучалось действие радиации.[ …]

Естественное радиоактивное поле Земли, или поле ионизирующего излучения, наблюдается на поверхности и в приповерхностной части литосферы. Естественный радиационный фон образуется за счет излучения радионуклидов, входящих в состав горных пород. Более 40% дозы естественного облучения человека обеспечено радиоактивными газами — радоном-222 и радоном-220 (тороном).

Однако в настоящее время интенсивность ионизирующего излучения значительно усилилась в результате использования человеком атомной энергии, в том числе и в военных целях. Выпавшие в результате испытаний ядерного оружия радиоактивные осадки были восприняты литосферой, и радионуклиды этих осадков стали, таким образом, источником дополнительного излучения.[ …

]

Стронций радиоактивный (898г, и др.) — искусственные радиоактивные изотопы С., образующиеся при делении урана. Долгоживущий радионуклид 908г (период полураспада — 27,7 года) — один из важных компонентов радиоактивного загрязнения биосферы. Попадая в окружающую среду включается, гл. обр. вместе с кальцием, в процессы обмена веществ в организмах.

При оценке загрязнения биосферы принято рассчитывать отношение 908г/Са в стронциевых единицах (1 с.е. — 1 мкКи 908г на 1 г Са). В организмы животных и человека 908г поступает в основном с молоком и рыбой и накапливается преимущественно в костях. При длительном его поступлении могут развиваться лейкемия и рак костей.

Сокращение испытаний ядерного оружия привело к резкому снижению содержания 908г в атмосфере и подвижных его форм в почве. Тетраэтилсвинец (ТЭС, (С2Н5)4РЬ) — жидкость, пары которой в малых концентрациях имеют запах фруктов, в больших — неприятный запах.

В виде этиловой жидкости (смесь ТЭС с галогенопроизводными углеводородов, в которую добавлены краситель и антиокислитель) используется в качестве антидетонаци-онной присадки к бензину. Легко проникает через кожу. ПДК в воздухе — 0,000003 мг/м3. См. также Свинец.[ …]

Источник: https://ru-ecology.info/term/48781/

15. Испытания ядерного оружия: Масштабы и экологические последствия. Аварии на радиационных объектах

Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия

Экологическиепоследствия применения ядерного оружиядостаточно хорошо изучены на примерахядерных взрывов, произведенных США вконце второй мировой войны над Хиросимойи Нагасаки, а также по результатамиспытаний ядерного оружия на полигонах,в том числе, в Семипалатинске и на о.Новая Земля.Поражающими факторами ядерных взрывов,воздействующих на окружающую среду,являются ударная волна, проникающаярадиация (поток нейтронов и гамма-излучение)и световое излучение.

Воздействие ударнойволны на экосистемы в масштабе ареаловсообществ считается незначительным, азоны, которые могут подвергнутьсяпоражающему воздействию проникающейрадиации при применении современныхбоеголовок, оказываются меньше, чемзоны воздействия ударной волны. Что жекасается светового излучения, то оноспособно нанести ощутимый экологическийущерб в тех регионах, где имеются условиядля возникновения широкомасштабныхпожаров.

При наземныхядерных взрывах в атмосферу выбрасываетсябольшое количество грунта. Общий выбросгрунта из воронки взрыва составляетпримерно 5000 т на килотонну мощностивзрыва.

Некоторая часть грунта испаряетсяи затем, конденсируясь, переходит ваэрозольное состояние со среднимразмером частиц в доли микрометра.

Высокодисперсные аэрозоли поднимаютсяв стратосферу и распространяются назначительные расстояния (глобальногомасштаба), рассеиваются практически повсему земному шару и осаждаются в течениенедель, месяцев и даже лет. Большая жечасть грунта оседает вблизи мест взрывов.

Весьма важнымфактором воздействия на окружающуюсреду при широкомасштабном примененииядерного оружия, влекущем за собойсерьезные экологические последствия,является загрязнение биосферырадиоактивными продуктами.

Продукты ядерныхвзрывов при массированных ударах будутобразовывать устойчивое радиоактивноезаражение местности в зонах протяженностьюсотни и тысячи километров.

Однимиз весьма важных видов последствийядерной войны, имеющих долгосрочныйхарактер, является губительное действиерадиоактивного облучения на потомство.

Генетические последствия не ограничиваютсяодним поколением.

Они распространяютсяна несколько поколений и могут проявлятьсяв повышенной частоте неблагоприятныхисходов беременности, рождения детейс врожденными пороками развития илинаследственными болезнями.

Ядерные материалыприходится возить, хранить, перерабатывать.Все эти операции создают дополнительныйриск радиоактивного загрязненияокружающей среды, поражения людей,животных и растительногомира.Радиационноопасныйобъект (РОО)- предприятие, на котором при аварияхмогут произойти массовые радиационныепоражения.

Радиационнаяавария – происшествие, приведшее к выходу(выбросу) радиоактивных продуктов иионизирующих излучений за предусмотренныепроектом пределы (границы) в количествах,превышающих установленные нормыбезопасности.

Радиационныеаварии подразделяются на три типа:-Локальная – нарушение в работе РОО, прикотором не произошел выход радиоактивныхпродуктов или ионизирующих излученийза предусмотренные границы оборудования,технологических систем, зданий исооружений в количествах, превышающихустановленные для нормальной эксплуатациипредприятия значения.

-Местная – нарушение в работе РОО. прикотором произошел выход радиоактивныхпродуктов в пределах санитарно-защитнойзоны и в количествах, превышающихустановленные нормы для данногопредприятия.

-Общая – нарушение в работе РОО, прикотором произошел выход радиоактивныхпродуктов за границу санитарно-защитнойзоны и в количествах, приводящих крадиоактивному загрязнению прилегающейтерритории и возможному облучениюпроживающего на ней населения вышеустановленных норм.

Ктиповым радиационноопасным объектамследует отнести: –   атомные станции, –   предприятия по изготовлению ядерноготоплива, –   по переработке отработавшего топливаи захоронению радиоактивных отходов, –   научно-исследовательские и проектныеорганизации, имеющие ядерные реакторы, –   ядерные энергетические установки натранспорте.

Проблемаиспользования и захоронения ядерноготоплива.

26апр. 1986 г. в Чернобыле при остановкеодного из блоков электростанции напрофилактику 3 инжера, слабо знакомыес ядерным реактором , решили провестинезапланированный эксперимент , когдабыли отключены все защитные системы.Внезапно реактор заработал на полнуюмощность , произошло его оплавление ивыброс пара, снесло тысячетонную крышуреакторного зала.

Радиоактивные веществапопали на многие сотни метров атмосферу.После 2 последовательных взрывов в чревереактора произошло полное разрушениеактивной зоны, разгерметизация реакторногопространства и большей части тепловыделяющихэлементов , обрушились перекрытия зданияреактора. Радиоактивное облако поднялосьна полуторакилометровую высоту инаправилось на северо-запад.

Реактор,стена которого и большая часть крышиблока обвалились , стал центром бешенойрадиоактивности. Обломки, графит,замедляющие нейтроны и фрагмент топливныхвыбросов были выброшены за пределыэнергоблока. Началось интенсивноегорение графита. Для охлаждения активнойзоны горения графита была придуманалокализация с воздуха сыпучимиматериалами.

Использовались борнаякислота в качестве поглатителя нейтронов, долмит, свинец,обладающей большойтеплотой фазового перехода. Борнаякислота разлагалась с образованиемметаборной кислоты , которая быстроулетучивалась.Из-за высокой способностик испарению весь свинец в реакторе незадерживался. В результате залипкиреактора нарушился режим его естественногоохлаждения поступающим воздухом.

Произошло обогащение выбросами изагрязнение окружающей среды труднолетучимирадионуклеидами плутония.

Источник: https://studfile.net/preview/7414735/page:7/

3.3.2. Последствия использования и испытаний ядерного оружия – Энергетика: история, настоящее и будущее

Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия

Начальный этап развития атомной энергетики (40–50-е годы ХХ в.) как в США, так и в СССР связан с техническими мощностями и научным потенциалом военно-промышленного комплекса.

В тот период были разработаны и запущены первые исследовательские ядерные реакторы военного назначения: в 1942 г. – в г. Чикаго, США (уран-графитовый реактор СР-1, спроектированный группой ученых-физиков Чикагского университета под руководством Э.Ферми); в 1946 г.

– в Москве, СССР (уран-графитовый реактор Ф-1, созданный группой физиков и инженеров под руководством И.В. Курчатова).

Соединённые Штаты Америки в рамках так называемого Манхэттенского проекта создали первые атомные бомбы.

Необходимо отметить, что первая в мире заявка на изобретение по изготовлению атомной бомбы была датирована 17 октября 1940 г.

Она принадлежала сотрудникам Харьковского физико-технического института Академии наук УССР В.О. Маслову и В.С. Шпинелю «Об использовании урана как взрывчатого и ядовитого вещества».

Первая атомная бомба, получившая название «Устройство», была взорвана в рамках испытаний в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года. В городах Хиросима и Нагасаки (Япония) 6 и 9 августа 1945 г.

были взорваны вторая и третья атомные бомбы, получившие название соответственно «Малыш» (рис. 3.9) и «Толстяк» (рис. 3.10). Военные эксперты считали, что бомбы из урана-235 будут иметь низкую эффективность, поскольку в них расщеплялось лишь 1,38% материала.

На сегодняшний момент это единственный пример боевого применения атомного оружия.

На время атаки население Хиросимы составляло примерно 255 000 человек. От момента сброса бомбы до взрыва прошло 45 секунд (рис. 3.11). Она взорвалась в 600 метрах над поверхностью земли ослепительной вспышкой в виде гигантского огненного шара, имеющего температуру более чем в 4000°С.

Радиация распространялась моментально во всех направлениях со взрывной волной сверхсжатого воздуха, приносящей смерть и разрушения. При взрыве «Малыша» на месте погибло примерно 70–80 тысяч человек. Радиус зоны полного разрушения составлял примерно 1,6 километра, а пожары возникли на площади в 11,4 км 2.

Свыше 90% зданий Хиросимы было либо повреждено, либо полностью уничтожено (рис. 3.12, 3.13). От неизвестной болезни, позже названной «лучевой», стали умирать десятки тысяч хиросимцев и жителей окрестностей.

Из-за лучевой «эпидемии» число погибших в ближайшие недели возросло до 110 тысяч, а по прошествии месяцев – до 140 тысяч.

Рис. 3.9. Урановая бомба «Малыш» с взрывным эквивалентом около 20 килотонн тротила, которая была сброшена на г. Хиросиму 6 августа 1945 г.

Ядерный взрыв

Рис. 3.11. «Ядерный гриб», образовавшийся в результате взрыва в атмосфере атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму

Рис. 3.12. Вид сверху на Хиросиму после взрыва атомной бомбы

Рис. 3.13. Улицы Хиросимы после взрыва атомной бомбы

Рис. 3.14. Город Нагасаки на следующий день после взрыва бомбы «Толстяк»

Рис. 3.10. Плутониевая бомба «Толстяк», сброшенная на г. Нагасаки 9 августа 1945 г.

Плутониевая бомба «Толстяк» взорвалась у поверхности земли над одной из церквей в центральной части г. Нагасаки. В результате взрыва был практически полностью уничтожен город и его жители (рис. 3.14, 3.15).

Общее число погибших в Нагасаки составило 75 тыс. человек. В обоих городах подавляющее большинство жертв было гражданскими лицами.

Это был период гонки вооружений, который ознаменовался соперничеством двух основных мировых сверхсистем, образовавшихся после окончания второй мировой войны, – стран Варшавского договора во главе с СССР и стран блока НАТО во главе с США. Позднее к испытаниям ядерного оружия подключились Китай, Англия, Франция.

В результате этих испытаний в атмосферу впервые поступили радиоактивные вещества техногенного происхождения, которые были ранее не свойственны нашей планете.

Возник искусственный радиационный фон – глобальное, по всему земному шару, загрязнение окружающей среды радионуклидами, образующимися при ядерных взрывах. Особенно вредны были взрывы в атмосфере, когда продукты радиоактивного распада заражали большие территории, населенные людьми.

При ядерных взрывах в атмосфере определенная часть радионуклидов (при наземных взрывах до 50%) выпадает вблизи района испытаний. Однако значительная доля радиоактивных веществ задерживается в воздухе и под действием ветра перемещается на большие расстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте.

Находясь в воздухе примерно месяц, радиоактивные вещества во время этого перемещения постепенно выпадают на землю. Большая часть радионуклидов выбрасывается в стратосферу (на высоту 10–15 км), а затем радионуклиды выпадают по всей поверхности Земли.

Радиоактивные осадки содержат большое количество различных радионуклидов, но из них наибольшую роль играют 95Cr, тритий, 17Cs, 90Sr и 14C, периоды полураспада которых составляют соответственно 64 суток, 12,4 лет, 30 лет (цезий и стронций) и 5730 лет.

Особенно интенсивно испытания ядерного оружия проводились в периоды 1954–1958 и 1961–1962 годов.

По официальным данным, на существующих пяти ядерных полигонах – Невадский (США, Великобритания), Новая Земля (СССР, теперь Россия); Семипалатинский (СССР, теперь Казахстан), атолл Муруроа (Франция), Лобнор (Китай) – была выполнена большая часть из 2059 экспериментальных ядерных взрывов разных типов, в том числе 501 испытание проводилось непосредственно в атмосфере. За весь период испытаний активности главных радионуклидов, поступивших на земную поверхность из глобальных выпадений, составили: 949ПБк 137Сs, 578ПБк 90Sr и 5550ПБк131J. Однако многие эксперты считают, что приведенные данные по радиоактивным выбросам в окружающую среду занижены, в связи с чем реальные показатели необходимо увеличить на 20–30%.

Понятия «радиоактивное загрязнение» в те годы еще не существовало, и потому этот вопрос тогда даже не поднимался. Люди продолжали жить и отстраивать разрушенные постройки там же, где они были раньше.

Даже чрезвычайно высокую смертность населения в последующие годы, а также болезни и генетические отклонения у детей, родившихся после бомбардировок, поначалу не связывали с воздействием радиации.

Эвакуация населения из зараженных районов не проводилась, так как никто не знал о самом наличии радиоактивного загрязнения. Степень этого загрязнения сейчас оценить довольно трудно из-за недостатка информации.

Однако, учитывая, что сброшенные бомбы были вторым и третьим экземплярами атомного оружия, они были технически несовершенными, «грязными» на языке специалистов, то есть оставляли после взрыва сильное радиоактивное загрязнение местности.

С военной точки зрения атомная бомбардировка была бессмысленной жестокостью, так как исход второй мировой войны к этому времени был уже предрешен и действия правительства США явились демонстрацией силы.

Это привело к существенному ускорению темпов советской ядерной программы. 25 октября 1946 г. в Москве был произведен пуск экспериментального графитового реактора. Он состоял из 450 т графитовых блоков, внутри которых были размещены блоки из природного урана.

Экспериментальные работы, проведенные на этом реакторе, позволили оценить принципиальные особенности и перспективы новой ядерной технологии, а также дали исходные данные для проектирования более сложных конструкций реакторов. В частности, в июне 1948 г.

в СССР начал работать первый промышленный реактор, использовавшийся преимущественно в военных исследовательских целях.

Испытание первого советского ядерного устройства, получившего название РДС-1, было проведено 29 августа 1949 г. на Семипалатинском полигоне. Мощность произведенного взрыва соответствовала расчетной мощности устройства и составила 22 кВт.

В ходе состоявшихся в 1951 г. испытаний был произведен взрыв более совершенного ядерного взрывного устройства, а также была впервые осуществлена доставка ядерного боеприпаса с помощью бомбардировщика.

Для отработки действий войск в условиях применения ядерного оружия в сентябре 1954 г. на полигоне Таромское (Новая Земля) были проведены войсковые учения, в ходе которых произведен подрыв ядерного боезаряда.

Параллельно с совершенствованием атомных бомб, основанных на неуправляемой цепной реакции деления 235 U и 239 Pu, в США и СССР активно велись работы по созданию термоядерных взрывных устройств, основанных на реакции синтеза тяжелых изотопов водорода (дейтерия и трития).

Первым советским термоядерным устройством стал заряд РДС-6, взрыв которого был произведен 12 августа 1953 г.

После проведения этого испытания была начата работа по созданию на его основе доставляемого боеприпаса, а также работа над созданием двухступенчатых термоядерных устройств, которые позволяли создавать заряды большей мощности.

Доставляемый вариант заряда РДС-6 и двухступенчатое термоядерное устройство, получившее обозначение РДС-37, были испытаны в октябре–ноябре 1955 г. Мощность взрыва, произведенного 22 ноября 1955 г. в ходе испытания термоядерного устройства РДС-37, составила 1,6 МВт.

К концу 50-х годов ХХ ст. в СССР и США было в основном закончено формирование инфраструктуры, необходимой для массового производства расщепляющихся материалов и ядерных боезарядов.

Рис. 3.15. Город Нагасаки через несколько месяцев после атомного взрыва

Естественно, о проблемах сохранения и охраны окружающей природной среды в тот период практически никто всерьез не задумывался. Испытания ядерного оружия привели к тяжелым экологическим последствиям глобального масштаба: впервые в истории планеты Земля в результате радиоактивных выпадений практически на всей ее поверхности заметно повысился радиационный фон.

В этот период, наряду с военными ядерными программами, активизировались научнотехнические программы по использованию ядерной энергии для энергетических целей и в первую очередь для решения задач получения электрической энергии.

В 1951 г. в США, в штате Айдахо, на экспериментальном реакторе ЕВR-1 была впервые получена электрическая энергия за счет теплоты от реакции деления ядер урана.

Советский Союз первым в мировой истории открыл эру промышленного использования атомной энергии в мирных целях. Это произошло 27 июня 1954 г., когда была пущена в эксплуатацию первая в мире Обнинская АЭС.

Источник: http://energetika.in.ua/ru/books/book-5/part-3/section-3/3-3/3-3-2

Последствия испытаний ядерного оружия для окружающей среды

Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Последствия испытаний ядерного оружия для окружающей среды

fВведение

В современном обществе, как и в древности, человечеству угрожало много вредных факторов, таких как катастрофы, войны, природные воздействия, всё это объединяется одним понятием – чрезвычайная ситуация (ЧС).

Чрезвычайная ситуация – это состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

Источник ЧС – опасное природное явление, авария или опасное техногенное происшествие, широко распространенная инфекционная болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также применение современных средств поражения, в результате чего происходит или может возникнуть чрезвычайная ситуация.

Ядерным оружием называется оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутри ядерной энергии. Ядерное оружие – самое мощное средство, массового уничтожения. Его поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

Наиболее мощный поражающий фактор ядерного взрыва – ударная волна. На ее образование расходуется 50% всей энергии взрыва. Она представляет собой зону сильно сжатого воздуха, распространяющегося со сверхзвуковой скоростью во все стороны от центра взрыва.

Основными параметрами, определяющими действие ударной волны, являются избыточное давление в ее фронте, скоростной напор воздуха и время действия избыточного давления. Значение их в основном зависит от мощности, вида ядерного взрыва и расстояния от центра.

Избыточное давление – это разность между атмосферным давлением и максимальным давлением во фронте ударной волны. Оно измеряется в паскалях. Продолжительность действия избыточного давления измеряется в секундах.

Скоростной напор воздуха – это динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха. Измеряется в тех же единицах, что и избыточное давление, его действие заметно сказывается при избыточных давлениях свыше 50 кПа.

Воздействие ударной волны на людей и сельскохозяйственных животных: Ударная волна у незащищенных людей и животных вызывает травматические повреждения и контузии.

Воздействие ударной волны на здания и сооружения:

Полное разрушение характеризуется обрушиванием всех стен и перекрытий. Из обломков образуются завалы. Восстановление зданий невозможно.

Сильное разрушение характеризуется обрушиванием части стен и перекрытий. В многоэтажных домах сохраняются нижние этажи. Использование и восстановление таких зданий не возможно или нецелесообразно.

Среднее разрушение характеризуется разрушением главным образом встроенных элементов (внутренних перегородок, дверей, окон, крыш, печных и вентиляционных труб), появлением трещин в стенах, обрушиванием чердачных перекрытий и от дельных участков верхних этажей. Подвалы и нижние этажи пригодны для временного использования после разборки зава лов над входами. Вокруг зданий завалов не образуется. Восстановление зданий (капитальный ремонт) возможно.

Слабое разрушение характеризуется поломкой оконных и дверных заполнений, легких перегородок, появлением трещин в стенах верхних этажей. Восстановление возможно.

Воздействие ударной волны на технологическое оборудование и производственную деятельность объекта. Степень поражения от воздействия ударной волны будет зависеть от состояния тех зданий и сооружений, в которых это оборудование размещено и где эта деятельность предусмотрена.

В не меньшей степени деятельность объекта будет зависеть от состояния энерго- и водоснабжения, убежищ с рабочей силой, темпов ликвидации последствий разрушения и влияния других факторов ядерного взрыва.

На животноводческих объектах, кроме того, это будет зависеть от состояния животных, возможностей их кормления и содержания, качества продукции животноводства.

Воздействие ударной волны на растения. Полное уничтожение лесных массивов, садов, виноградников наблюдается при воздействии избыточного давления свыше 50 кПа. Деревья при этом вырываются с корнем, ломаются, образуя сплошные завалы.

При избыточном давлении от 50 до 30 кПа вырываются или ломаются около 50% деревьев, а при давлении 30–10 кПа – до 30% деревьев. Молодые деревья, кустарники, чайные плантации устойчивее к воздействию ударной волны, чем старые и спелые.

Злаковые культуры под влиянием скоростного напора частично вырываются с корнем, частично засыпаются пыльной бурей и в основном подвергаются полеганию. У корне- клубнеплодов повреждается наземная часть растений.

Воздействие ударной волны на водоемы и водоисточники. На крупных естественных водоемах возникает сильное волнение, на искусственных – разрушаются дамбы, плотины и другие гидротехнические сооружения. Образующаяся при наземном взрыве сейсмическая волна вызывает разрушение артезианских скважин, водонапорных башен, ирригационных систем, обрушивание колодезных срубов.

https://www.youtube.com/watch?v=HPtglQKjfw0

Световое излучение. Оно представляет собой поток видимых, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, исходящих от светящейся области, состоящей из продуктов взрыва и воздуха, разогретых до миллионов градусов. На его образование расходуется 30-35% всей энергии взрыва.

Поражающая способность светового излучения определяется величиной светового импульса.

Световой импульс – это количество световой энергии, падающей за время существования светящейся области ядерного взрыва на единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения излучения. Он измеряется в Дж/м2 (кал/см2).

Воздействие светового излучения на здания, сооружения, растения. Световое излучение в зависимости от свойств материалов вызывает их оплавление, обугливание и воспламенение. В результате могут возникнуть отдельные, массовые, сплошные пожары или огневые штормы.

Массовый пожар – это совокупность отдельных пожаров, охвативших более 25% зданий в данном населенном пункте.

Сплошным пожаром считается массовый пожар, охвативший более 90% зданий.

Огневой шторм – особый вид сплошного пожара, охватившего всю территорию города при сильном ураганном ветре, дующем к центру взрыва вследствие возникших мощных восходящих потоков воздуха. Борьба с огневым штормом невозможна. Огневой шторм наблюдался в г. Хиросиме после взрыва атомной бомбы (6 августа 1945 г.) и бушевал 6 ч, уничтожив 600 тыс. домов.

Мелкие водоемы (озера, пруды, ручьи) под воздействием высокой температуры светового излучения могут испариться.

Проникающая радиация. Она представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых в течение 10-15 с из светящейся области взрыва в результате ядерной реакции и радиоактивного распада ее продуктов.

На проникающую радиацию расходуется 4-5% всей энергии взрыва. Проникающая радиация характеризуется дозой излучения, т. е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенных единицей объема облучаемой среды.

За единицу измерения дозы принят рентген (Р).

Сущность поражающего действия проникающей радиации заключается в том, что гамма лучи и нейтроны ионизируют молекулы живых клеток. Ионизация нарушает нормальную жизнедеятельность клеток и при больших дозах приводит к их гибели. Комплекс патологических изменений, наблюдаемых у человека и животных под влиянием ионизирующих излучений, называется лучевой болезнью.

Радиус поражения проникающей радиацией незначителен (до 4-5 км) и мало изменяется в зависимости от мощности взрыва.

Поэтому при взрывах боеприпасов средней и большей мощности ударная волна и световое излучение перекрывают радиус действия проникающей радиации, вследствие чего тяжелых лучевых поражений у незащищенных людей и животных не будет, так как они погибнут от воздействия ударной волны или светового излучения.

При взрывах малой и сверхмалой мощности, наоборот, опасность поражения проникающей радиацией значительно возрастает, так как в этом случае радиус действия ударной волны и светового излучения значительно уменьшается и не перекрывает действия проникающей радиации.

Нейтронный поток вызывает во внешней среде наведенную радиоактивность, когда химические элементы, составляющие все предметы окружающей среды, превращаются из стабильных в радиоактивные. Однако за счет естественного распада большинство из них в течение суток вновь превращаются в стабильные.

Под воздействием проникающей радиации (гамма-лучей) темнеют стекла оптических приборов, а фотоматериалы, находящиеся в светонепроницаемой упаковке, засвечиваются. Выводится из строя электронное оборудование, изменяются сопротивление резисторов, емкость конденсаторов. Приборы будут давать «сбои», ложное срабатывание.

Радиоактивное заражение местности. На его долю приходится 10-15% всей энергии взрыва. Радиоактивное заражение местности, воды, водоисточников, воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва.

При подземном и наземном взрывах грунт из воронки взрыва, втягиваясь в огненный шар, расплавляется и перемешивается с радиоактивными веществами, а затем постепенно оседает на землю, как в районе взрыва, так и за его пределами в на¬правлении ветра, образуя местные (локальные) выпадении. В зависимости от мощности взрыва локально выпадает от 60 до 80% радиоактивных веществ. 20-40% радиоактивных веществ поднимается в тропосферу, разносится в ней вокруг земного шара и постепенно (в течение 1-2 мес.) оседает на землю, образуя глобальные выпадения.

При воздушных взрывах радиоактивные вещества не смешиваются с грунтом, поднимаются в стратосферу и в виде мелко дисперсного аэрозоля медленно (в течение нескольких лет) выпадают на землю.

Источниками заражения местности являются продукты деления ядерного взрыва (радионуклиды), излучающие бета-частицы и гамма-лучи; радиоактивные вещества не прореагировавшей части ядерного заряда (урапа-235, плутония-239), излучающие альфа-, бета-частицы и гамма-лучи; радиоактивные вещества, образовавшиеся в грунте под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность). В частности, находящиеся в почве атомы кремния, натрия, магния становятся радиоактивными и излучают бета-частицы и гамма-лучи.

Радиоактивное заражение, как и проникающая радиация, не наносит повреждения зданиям, сооружениям, технике, а поражает живые организмы, которые, поглощая энергию радиоактивных излучений, получают дозу облучения (Д), измеряемую, как указывалось выше, в рентгенах (Р).

Заражение местности радиоактивными веществами характеризуется мощностью дозы, измеряемой в рентгенах в час (Р/ч). Мощность дозы, измеренной на высоте 1 м от поверхности земли (крупного зараженного объекта), называют уровнем радиации.

Уровень радиации показывает дозу облучения, которую может получить живой организм в единицу времени на зараженной местности. В условиях военного времени местность считается зараженной при уровне радиации 0,5 Р/ч и выше.

Степень заражения радиоактивными веществами поверхности отдельных объектов в полевых условиях измеряют в единицах уровней радиации по гамма-излучению в миллирентгенах в час (мР/ч) или микрорентгенах в час (мкР/ч).

Влияние радиоактивного заражения на производственную деятельность. Радиоактивное заражение местности в отличие от ударной волны и светового излучения ядерного взрыва не вызывает каких-либо разрушений или повреждений объектов агропромышленного комплекса (АПК), а также мгновенной гибели животных или растений.

Однако, именно радиоактивное заражение местности будет фактором, определяющим главную долю ущерба, наносимого ядерным оружием сельскому хозяйству и объектам, расположенным в сельской местности, так как территория опасного радиоактивного загрязнения будет в 10 раз и более превышать территорию, где проявится действие ударной волны или светового излучения наземного ядерного взрыва.

После спада уровней радиации основной опасностью для людей и животных будет потребление продуктов питания, кормов и воды, загрязненных РВ. Эта опасность будет действовать годы и десятилетия.

Она потребует от населения соблюдения определенных мер зашиты, а от специалистов АПК проведения дополнительных мероприятий по снижению загрязнения сельскохозяйственной продукции в процессе производства, транспортировки и хранения.

Под влиянием радиоактивного заражения огромные площади сельскохозяйственных угодий будут выведены из нормального севооборота, на долгие годы изменится система земледелия, в трудных условиях окажется животноводство, потребуется перестройка работы других объектов агропромышленного комплекса и его партнеров ввиду подрыва сырьевой базы.

Опыт ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС показал, что радиоактивное заражение вследствие аварии атомного реактора или умышленного его разрушения во время войны обычными средствами нападения без применения ядерного оружия может нанести огромный ущерб государству.

Экологические аспекты испытания ядерного оружия

Некоторое представление об уроне, который может быть принесен природной среде в результате применения наиболее мощного оружия массового уничтожения – ядерного, дают его испытания.

При взрыве ядерных боезарядов образуются вещества, обладающие высокой радиоактивностью. Сразу же после взрыва радиоактивные продукты устремляются вверх в виде раскаленных газов. По мере подъема они остывают и конденсируются. Их частицы оседают на капли влаги или пыль. Затем начинается процесс постепенного выпадения радиоактивных осадков на поверхность земли в виде дождя или снега.

Выпав на землю или на водную поверхность, радиоактивные продукты попадают в цепочку питания: будучи усвоенными, первоначально растениями и водорослями, они переходят в организм животных. Оттуда, через потребляемое человеком мясо, молоко, рыбу, они попадают в его организм.

После 1945 года радиоактивное загрязнение нашей планеты стало постепенно увеличиваться. До первых ядерных взрывов на земной поверхности практически не было чрезвычайно опасного радиоактивного стронция-90. Теперь он стал неотъемлемым элементом окружающей среды.

Судьба жителей тихоокеанского атолла Бикини (часть Маршалловых о-вов, подопечной территории США) служит предупреждением для будущего; эти люди стали жертвами долгосрочных последствий испытаний ядерного оружия.

Через 37 лет после того, как американские власти вывезли все местное население Бикини, чтобы использовать остров под полигон испытаний ядерного оружия, бикинцы остаются людьми фактически без родины.

Возвращение домой навсегда – это мечта, которую вряд ли кто из бикинцев осуществит при жизни.

Невозможной ее сделали 23 ядерные бомбы, взорванные на атолле между 1946 и 1958 годами, в том числе первая водородная бомба, сброшенная с самолета (1956.)

Правда, через 10 лет после последнего испытания правительство США разрешило бикинцам вернуться, ибо острова были признаны безопасными для проживания.

Когда первая группа высадилась на берег, то вместо рядов кокосовых пальм и хлебных деревьев они увидели буйные кустарниковые заросли. Ядерные взрывы полностью уничтожили три небольших коралловых острова вокруг атолла.

Повсюду торчали искореженные стальные вышки, белели железобетонные бункеры. Гигантские волны в свое время смыли в океан всех животных, пощадив лишь одну живучую разновидность крыс.

В последующие годы американцы осуществляли широкую программу восстановления Бикини: были посажены кокосовые пальмы, расчищены горы ломаного железобетона, проложены дороги. Однако ядерные испытания, оказывается, не прошли бесследно.

Более точные замеры, произведенные в 1978 году, показали ненормально высокое содержание стронция, цезия и плутония в организме бикинцев, которые потребляли в пищу местные плоды и рыбу из лагуны. Снова, во второй раз на протяжении их жизни, бикинцы были вынуждены эвакуироваться.

Эксперты считают, что потребуется еще около 70 лет, прежде чем уровень радиоактивности на Бикини снизится до безопасных величин.

ядерный оружие окружающий среда

fЗаключение

В жизни современного человечества все большее место занимают заботы, связанные с преодолением различных кризисных явлений, возникающих по ходу развития земной цивилизации.

Причиной тому, с одной стороны, то, что постоянный научно-технический прогресс не только способствует повышению производительности и улучшению условий труда, росту материального благосостояния и интеллектуального потенциала общества, но и приводит к возрастанию риска аварий и катастроф и, прежде всего, больших технических систем. Это обусловлено увеличением числа и сложности, ростом единичных мощностей агрегатов на промышленных и энергетических объектах, их территориальной концентрацией. В России эти тенденции, присущие сегодня развитию мирового сообщества, усугубляются тем, что в условиях имеющего место длительное время экономического кризиса отмечается значительное старение основных фондов и падение производственной технологической дисциплины.

С другой стороны, в России, как и во всем мире, в последние годы наблюдается рост числа возникающих катастроф природного и экологического характера, масштабов ущерба от них. Это обусловлено, прежде всего, прогрессирующей урбанизацией территорий, увеличением плотности населения Земли, и как следствие, антропогенным воздействием и наблюдающимся глобальным изменением климата на планете.

В связи с этим проблема защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного, техногенного и, как правило, обусловленного ими экологического характера, стала весьма актуальной.

Она сформировалась в последние годы в системе государственного регулирования страны как насущная и объективная потребность, определена как функция государства, о чем свидетельствует ниже приводимый материал.

Анализ тенденций развития основных природных, техногенных и экологических опасностей и угроз и их прогноз на перспективу показывают, что на территории России в ближайшие годы будет сохраняться высокая степень риска возникновения крупномасштабных чрезвычайных ситуаций различного характера.

Прогнозируемый рост количества возникающих чрезвычайных ситуаций различного характера будет вести к увеличению ущерба от них, который уже исчисляется в целом триллионами рублей в год. Это будет существенно тормозить экономический рост в стране, переход России к стратегии устойчивого развития.

Размещено на Allbest.ru

Источник: https://revolution.allbest.ru/ecology/00510801_0.html

Последствия ядерного взрыва – Ядерная физика

Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия
ПОСЛЕДСТВИЯ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА.Введение
В истории развития человечества есть множество событий, открытий, свершений которыми мы можем гордиться, приносящих благо и красоту в этот мир. Но в противовес им вся история человеческой цивилизации омрачена огромным числом жестоких, масштабных войн, разрушающих многие добрые начинания самого человека.

С самых древних времен человек был увлечен созданием и совершенствованием оружия. И в итоге на свет появилось самое смертоносное и разрушительное – ядерное оружие. С момента своего создания оно тоже претерпело изменения. Были созданы боеприпасы, конструкция которых позволяет направить энергию ядерного взрыва на усиление избранного поражающего фактора.

Быстрое развитие ядерного оружия, масштабное создание и накопление его в огромных количествах, как основного “козыря” в возможных войнах будущего, подтолкнуло человечество к необходимости оценки вероятных последствий его применения.

В семидесятые годы двадцатого века исследования последствий возможных и реальных ядерных ударов показали, что война с применением такого оружия неизбежно приведет к уничтожению большей части людей, разрушению достижений цивилизации, заражению вод, воздуха, почвы, гибели всего живого.

Исследования велись не только в сфере изучения прямых факторов поражения взрывов различной направленности, но и учитывались возможные экологические последствия, такие как разрушение озонового слоя, резкие изменения климата и т.д. 
В дальнейших исследованиях экологических последствий массового применения ядерного оружия немалое участие принимали российские ученые.

 
Конференция ученых в Москве в 1983 г. и конференция “Мир после ядерной войны” в Вашингтоне в том же 1983 г. сделали понятным для человечества, что ущерб от ядерной войны будет непоправим для нашей планеты, для всей жизни на Земле. 
В настоящее время на нашей планете собраны ядерные заряды в миллионы раз превышающие по мощности, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки.

Международный политический и экономический климат сегодня диктует необходимость осмотрительного отношения к ядерному оружию, однако число “ядерных держав” все увеличивается и хотя количество имеющихся у них бомб невелико, но их заряда достаточно, чтобы уничтожить жизнь на планете Земля.

Климатические эффекты
Долгое время при планировании военных действий с использованием ядерного оружия человечество тешило себя иллюзией, что атомная война может в итоге окончиться победой одной из враждующих сторон.

Исследования последствий ядерных ударов установили, что самым страшным последствием будет являться не наиболее предсказуемое радиоактивное поражение, а климатические последствия, о которых менее всего задумывались прежде. Изменение климата будет настолько сильным, что человечество не в состоянии его пережить.

В большинстве исследований  ядерный взрыв ассоциировался с извержением вулкана, представлявшегося природной моделью ядерного взрыва. При извержении, как и при взрыве в атмосферу выбрасывается огромное количество мелких частиц, не пропускающих солнечный свет, а, следовательно, понижающих температуру атмосферы.

Последствия взрыва атомной бомбы приравнивались к взрыву вулкана Тамбор в 1814 году, имевшего большую взрывную силу, чем заряд, сброшенный на Нагасаки. После этого извержения в северном полушарии были зарегистрированы самые низкие температуры в летнее время.

Поскольку целью бомбардировок будут являться преимущественно города, где наряду с такими последствиями как радиация, разрушение строений, средств сообщения и др., то одним из главных катастрофических последствий станут пожары. Из-за которых в воздух поднимутся не только облака пыли, но и масса сажи.
Массовые пожары в городах порождают так называемые огненные торнадо. В пламени огненных смерчей горит практически любой материал. А одной из их страшных особенностей является выброс в верхние слои атмосферы большого количества сажи. Поднимаясь в атмосферу, сажа практически не пропускает солнечный свет.
Учеными в США были смоделированы несколько гипотез, в основу которых легло предположение, что ядерная бомба может служить “спичкой”, поджигающей город. Современных запасов ядерного оружия должно хватить на то, чтобы вызвать огненные смерчи в более чем тысяче городов в северном полушарии нашей планеты.

Взрыв бомб общим эквивалентом около 7 тысяч мегатонн тротила создаст над северным полушарием сажевые и пылевые облака, пропускающие не более одной миллионной доли солнечного света, обычно достигающего земли. На земле наступит постоянная ночь, вследствие чего, поверхность ее, лишенная света и тепла, начнет быстро остывать.

Публикация этих выводов ученых породила новые термины “ядерная ночь” и “ядерная зима”. В результате образования сажевых облаков, лишенная обогрева солнечными лучами поверхность земли станет быстро остывать. Уже в течение первого месяца средняя температура у поверхности суши опустится примерно на 15-20 градусов, а в удаленных от океанов зонах на 30-35 градусов.

В дальнейшем, не смотря на то, что облака начнут рассеиваться, в течение еще нескольких месяцев, температура будет уменьшаться, а освещенность будет по-прежнему оставаться низкой. Наступят “ядерная ночь” и “ядерная зима”. Престанут выпадать осадки в виде дождя, а поверхность земли промерзнет на несколько метров в глубину, лишая уцелевших живых существ, пресной питьевой воды.

Одновременно погибнут и практически все высшие формы жизни. Шанс на выживание будет лишь у низших.

При чем не стоит ожидать быстрого оседания сажевого облака. И восстановления теплообмена.
Из-за темного облака сажи и пыли отражающая способность планеты значительно уменьшится. Поэтому Земля начнет отражать меньше солнечной энергии, чем обычно. Тепловой баланс нарушится и увеличится поглощение солнечной энергии. Тепло же это будет концентрироваться в верхних слоях атмосферы, заставляя сажу вместо того, чтобы оседать подниматься вверх.

Постоянный приток дополнительного тепла очень сильно разогреет верхние слои атмосферы. Нижние слои будут оставаться по-прежнему холодными и остывать еще больше.

Образуется значительный вертикальный перепад температур, не вызывающий движения воздушных масс, а напротив, дополнительно стабилизирующий состояние атмосферы.

Следовательно, выпадение сажи замедлится еще на порядок. А в месте с этим затянется и “ядерная зима”.

Конечно, все будет зависеть от мощности ударов. Но взрывы средней мощности (около 10 тысяч мегатонн) способны почти на год лишить планету солнечного света необходимого всему живому на земле.

Разрушение озонового слоя
Оседание сажи и пыли и восстановление освещенности, которое рано или поздно все же произойдет, скорее всего, не будет являться таким уж благом.

В настоящее время нашу планету окружает озоновый слой – часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород диссоциирует на атомы, затем соединяющиеся с другими молекулами О2, образуя озон О3.
В высокой концентрации озон способен поглощать жесткое ультрафиолетовое излучение и защищать все живое на земле от излучения губительного для него. Существует теория, что наличие озонового слоя дало возможность возникновению многоклеточной жизни на суше.
Озоновый слой легко разрушается под воздействием различных веществ.

Ядерные взрывы в большом числе, даже на ограниченной территории, приведут к быстрому и полному уничтожению озонового слоя. Сами взрывы и пожары, что возникнут после них, создадут температуры при которых происходят преобразования химических веществ, невозможные в обычных условиях или протекающие вяло.

Например, излучение взрыва приводит к образованию окиси азота, одного из мощных разрушителей озона, большая часть которого достигнет верхних слоев атмосферы. Так же озон разрушается, вступая в реакции с водородом и гидроксилами, большое количество которых поднимется в воздух вместе с сажей и пылью, а так же будут доставлены в атмосферу мощными ураганами.

В итоге, после очищения воздуха от аэрозольного загрязнения, поверхность планеты и все живое на ней окажутся под жестким ультрафиолетовым излучением.

Большие дозы ультрафиолета у человека, как и у животных, вызывают ожоги и рак кожи, повреждения сетчатки, слепоту, влияют на гормональный фон, разрушают иммунитет. Вследствие чего, выжившие будут болеть намного больше. Ультрафиолет блокирует нормальную репликацию ДНК. Что вызывает отмирание клеток или появление мутированных клеток, не способных правильно выполнять свои функции.

Не менее тяжелы последствия ультрафиолетового облучения и для растений. У них ультрафиолетовое излучение изменяет активность ферментов и гормонов, влияет на синтез пигментов, интенсивность фотосинтеза и фотопериодической реакции. В результате в растениях может практически прекратиться фотосинтез, а такие представители флоры как сине-зеленые водоросли могут и вовсе исчезнуть.

На микроорганизмы ультрафиолетовое излучение оказывает губительное и мутагенное действие. Под действием ультрафиолета разрушаются мембраны клеток и клеточные оболочки. А это влечет гибель микромира, находящегося под действием солнечных лучей.

Самым страшным последствием разрушения озонового слоя окажется то, что его восстановление может стать практически невозможным. На это может потребоваться несколько сот лет, в течение которых поверхность земли будет подвергнута постоянному ультрафиолетовому излучению.Радиоактивное загрязнение планеты
Одним из основных факторов воздействия на окружающую среду, влекущих серьезные последствия для жизни, после ядерной войны является загрязнение радиоактивными продуктами.
Продукты ядерных взрывов будут образовывать устойчивое радиоактивное заражение биосферы на территориях в сотни и тысячи километров.

В оценке ученых говорится о том, что ядерный удар мощностью от 5 тысяч мегатонн, может породить зону заражения с дозой гамма-излучения превышающей 500-1000 бэр (при дозе в 10 бэр в крови человека начинаются изменения, вызванные радиацией, начинается лучевая болезнь; нормой является 0,05-1 бэр), площадь, которой больше всей территории Европы и части Северной Америки.
 При таких дозах создается опасность для человека, животных, насекомых и в особенности для обитателей почв.
По данным машинного анализа последствий ядерной войны с любым сценарием, все живое на земле, пережившее взрывы, мощностью от 10 тысяч мегатонн, и пожары, подвергнется радиоактивному облучению. Даже территории удаленные от мест взрывов будут заражены.

В результате биотическая компонента экосистем будет подвержена массовым радиационным поражениям. Последствием такого радиационного воздействия станет прогрессивно изменяющийся видовой состав экосистем, общая деградация экосистем. 

При широкомасштабном применении ядерного оружия последуют, прежде всего, большие потери среди животного мира в зонах сплошного ядерного поражения.

У людей, находящихся в зонах с высокими уровнями излучений возникнет тяжелая форма лучевой болезни. Даже относительно легкие формы лучевой болезни станут причиной раннего старения, аутоиммунных заболеваний, болезней кроветворных органов и т.д.
Выжившее население будет подвержено риску раковых заболеваний. После ядерных ударов на 1 миллион выживших придется около 150-200 тысяч людей, у которых разовьются онкологические заболевания.

Разрушение генетических структур под действием радиации распространится не только на одно поколение. Генетические изменения будут губительно сказываться на потомстве длительное время и будут проявляться в неблагоприятных исходах беременности и рождении детей с врожденными порками или наследственными болезнями

 Массовая гибель живых существ

Сильные холода, которые установятся в первые месяцы после взрывов, нанесут огромный ущерб растительному миру. Практически прекратится фотосинтез и рост растений. Особенно это будет заметно в тропических широтах, в которых проживает большая часть населения Земли.

Холод, отсутствие воды для питья, скудное освещение – приведет к массовой гибели животных.

Мощные штормы, морозы, которые приведут к замерзанию неглубоких водоемов и прибрежных вод, прекращение воспроизводства планктона уничтожит кормовую базу для многих видов рыб и водных животных. Оставшиеся источники пищи будут настолько сильно заражены радиацией и продуктами химических реакций, что их употребление будет губительно не менее других факторов.
Холод и отмирание растений приведут к невозможности ведения сельского хозяйства. Как следствие будут истощаться запасы продуктов питания для человека. А те, что еще будут оставаться, так же подвергнутся сильному радиационному заражению. Особенно сильно это скажется на территориях импортирующих продукты питания.

От ядерных взрывов погибнут 2-3 миллиарда человек. “Ядерная ночь” и “ядерная зима”, истощение пригодных для употребления пищи и воды, разрушение коммуникаций, средств энергетического обеспечения, транспортной связи, отсутствие медицинской помощи унесут еще большее количество человеческих жизней. На фоне общего ослабления здоровья людей начнутся пандемии ранее не известные и с непредсказуемыми последствиями.

Вывод: 

ядерная война явилась бы самоубийством всего человечества, а заодно и разрушением нашей среды обитания.

Источник: https://www.sites.google.com/site/istoriaadernaafizika/home/mil

Book for ucheba
Добавить комментарий