радиация, въпроси
Възможно ли е да се започне земеделие в радиоактивно замърсени райони?
Мога. Но е важно да се знае степента на замърсяване. Растенията се характеризират с различна способност да абсорбират радионуклиди. Следователно е неразумно да се отглежда грах и боб в слабо замърсени райони, тъй като бобовите растения натрупват радионуклиди много активно, не си струва да пасете крави на детелини (детелината има същата характеристика), но можете например да засадите краставици. В този случай, разбира се, е необходимо да се организира постоянен радиометричен контрол на отглежданата продукция, месото от животни и птици, както и млякото.
Как се използва йонизиращото лъчение в науката?
Радионуклидите и излъчваните от тях йонизиращи лъчения намират широко приложение в научните изследвания. Например, ако радионуклид е вграден в изследваната молекула, това ще позволи наблюдение на неговото движение и химични трансформации с помощта на високочувствителни радиационни детектори. Този метод е особено важен за биолозите, които се занимават с много сложни молекули. Така например те успяха да установят, че човешкото тяло интензивно консумира желязо след загуба на кръв, а йодът се абсорбира интензивно при заболявания на щитовидната жлеза. Химиците също имаха късмет: те получиха уникален метод за определяне на много малки количества вещество, което се свързва с високата чувствителност на радиометричните детектори.
Използването на рентгенови лъчи позволи на учените да определят кристалната структура на материалите, което пряко влияе върху тяхната здравина и други структурни свойства. Радиоактивацията и рентгеновият анализ отвориха нова страница в историята на материалознанието - съставът на материала (например клас стомана) вече се разпознава без докосване на пробата, без разрушаваненеговият. Конвенционалният анализ изисква разтваряне на метала; и ако е скъпо бижу и трябва да определите автентичността му? Рентгеновият флуоресцентен анализ може лесно да се справи с тази задача, без да повреди бижутата. Изследването на разпределението на естествените радионуклиди е изиграло важна роля в археологията и геологията. Методът на радиовъглеродното датиране е широко известен, което позволява да се определи възрастта на археологическите находки до 60 хиляди години. Съотношението на концентрациите на уран, торий и техните продукти на разпадане, стабилно олово, позволи да се оцени възрастта на скалите и самата Земя. През 21-ви век радиоизотопното датиране започва да се използва за определяне на възрастта на звездите в нашата Галактика.
Къде другаде се използва йонизиращо лъчение?
В световната практика има примери за използване на радиация за дезинфекция на отпадъчни води и отпадъци, синтез и модифициране на свойствата на различни материали, търсене на водни ресурси, диагностика на ерозия на почвата, увеличаване на кълняемостта на семената, отглеждане на нови сортове растения, борба с масовите заболявания на хората, регулиране на популациите от насекоми, сигнализиране на обледеняване на самолети, автоматизация на производствените процеси ...
Широко покритие, нали? Радиационните и ядрените технологии са сред най-обещаващите. Тяхното развитие е важен фактор за модернизацията на страната. Много е важно населението да възприема рационално тези технологии. Как да формулираме рационалността на подхода? Мнозина казват, че използването на нови технологии води до допълнителни рискове за хората. Очевидно е така. Изобретяването на автомобила доведе до огромен брой жертви на катастрофи. Но още повече животи са били спасени благодарение на автомобилната технология. Има много примери за факта, че неизползването на модерни технологии създава още по-големи рискове.
Как работиядрен енергиен блок?
Има много различни дизайни на ядрени реактори, но всички те имат едни и същи елементи. Основната част на всеки ядрен реактор е ядрото. Именно в него се намира ядреното гориво и протича верижната реакция на делене на урановите ядра. При верижна реакция се освобождава огромно количество топлинна енергия; за отстраняването му през активната зона се изпомпва охлаждаща течност (в повечето енергийни реактори високопречистената вода служи като охлаждаща течност). Топлината, която се предава на водата, се използва за производството на водна пара. Парата влиза в парната турбина, която върти ротора на електрическия генератор - така се генерира електрическият ток. Принципът на работа на атомната електроцентрала не е нещо уникално - топлоелектрическите централи на въглища и петрол работят по подобен начин: водата се нагрява → превръща се в пара → парата отива към турбината → турбината върти ротора на електрическия генератор. Разликата е, че в топлоелектрическите централи водата се загрява от топлинната енергия на изгаряне на органично гориво, а в атомните електроцентрали - от топлинната енергия, отделена при деленето на ядрото на урана.
Как се контролира ядрената реакция?
Реакторът се управлява с помощта на така наречената CPS - система за управление и защита. За да протече реакцията на делене, неутроните трябва да „летят“ в активната зона на реактора. Колкото повече неутрони, толкова по-интензивен е процесът, толкова повече енергия се освобождава. Проблемът е, че за едно събитие на делене е необходим 1 неутрон и в резултат на това се образуват 2-3 неутрона - тоест броят на неутроните се увеличава.
В ядрения реактор енергията трябва да се освобождава постепенно, за да може да се контролира и използва. За да направите това, пръти, съдържащи материали, които абсорбиратнеутрони (най-често срещаните материали, съдържащи бор и европий). Тези пръти се наричат още абсорбиращи елементи. Комплектът от абсорбиращи елементи образува системата за управление и защита.
Можете да си представите как работи CPS, като си спомните анимационния филм за Мечо Пух, който даде гърне на магарето Ийори. "Топката влиза и излиза от пота." Ако приемем, че топката е поглъщащи пръти, а съдът е ядрен реактор, тогава: - когато „топката” влезе в „тенджерата”, броят на неутроните в активната зона намалява, мощността пада. - когато "топката" излезе, броят на неутроните расте, ядреният реактор се ускорява. Ако е необходимо, пръчките попадат в "тенджерата" под въздействието на гравитацията - концентрацията на неутрони рязко спада - верижната реакция на делене спира и ректорът спира.
Какво правят с радиоактивните отпадъци в атомните електроцентрали?
На първо място, трябва да се каже, че радиоактивните отпадъци (РАО) се генерират по време на нормалната, редовна работа на атомната електроцентрала. Тоест образуването на радиоактивни отпадъци не бива да се възприема като нещо „необикновено“. Дейността на всяко предприятие на химическата промишленост е придружена от генериране на отпадъци, но ако общите химически отпадъци (често доста токсични) могат лесно да лежат на открито, тогава радиоактивните отпадъци се изолират внимателно и се съхраняват или в контейнери, или в специални контейнери. Непосредствено в самите АЕЦ има хранилища за рао и линии за преработката им.
Най-популярният метод за преработка на течни радиоактивни отпадъци е тяхното изпаряване за намаляване на обема, както и циментирането; твърди радиоактивни отпадъци - пресоване. Твърдите радиоактивни отпадъци периодично се транспортират със специални превозни средства до специализирани предприятия от системата на РосРАО.
Защо атомните електроцентрали имат нужда от висок комин, защо от него никога не излиза дим?
Във всичкоПомещенията на енергоблоковете се вентилират, за да се осигури постоянна смяна на въздуха и да се създадат безопасни условия за работа на персонала. Също така в тази тръба се изпускат газове от технологични газови системи.
Нека отворим "ужасната" тайна - в същата тръба се изхвърлят и радиоактивни газове. И тук два момента стават важни: 1) тръбата е висока, 2) газовете са радиоактивни. Особеността на радиоактивните изотопи е, че те бързо се разпадат и се превръщат в нерадиоактивни и следователно безопасни. По време на работа на атомните електроцентрали в газовата фаза се образуват редица краткотрайни радиоактивни изотопи. Радиоактивните газове, преди да бъдат изпуснати в атмосферата, се съхраняват в специални контейнери - газдържатели, докато тяхната активност намалее поради разпадане до определено ниво. Високата тръба позволява допълнително разпръскване на радиоактивни изотопи в атмосферата, така че те да имат време да се разпаднат, преди да достигнат повърхността на земята.
Какво се случва с отработеното ядрено гориво, след като бъде разтоварено от реактора?
Отработеното ядрено гориво (ОЯГ), извлечено от активната зона, се охлажда известно време в така наречения басейн за отработено гориво в близост до реактора, след което се поставя в хранилището за ОЯГ на територията на станцията и след това се планира да бъде транспортирано до специални предприятия - производствено обединение "Маяк" или минно-химически комбинат.
ОЯГ от реакторите ВВЕР (те ще станат основните в нашата атомна енергетика в близко бъдеще) подлежи на преработка с отделяне от него на ценни компоненти - изотопи на уран, плутоний и други радиоактивни изотопи, които могат да бъдат използвани в различни области на промишлеността, селското стопанство, медицината, научните изследвания.
Ако има обогатен уран, значи има и обеднен уран. Защо е тойнеобходим?
За да се обогати уранът в газовите центрофуги, той трябва да се превърне във вид на газ - уранов хексафлуорид. Урановото гориво се произвежда от обогатената фракция. Съдържанието на делящия се изотоп (уран-235) в обеднения уран хексафлуорид е само 0,1%, като основният дял е уран-238. Обедненият хексафлуорид се съхранява на територията на предприятието в специални контейнери. Може да се преработва за извличане на чист флуор (ценна суровина за химическата промишленост) и обеднен уран.
Ето един пример колко условно може да бъде понятието "радиоактивен елемент". Формално уранът е радиоактивен елемент, той изобщо няма стабилни изотопи. И в същото време обедненият уран е уникален материал с много висока плътност (той е с 65% по-тежък от оловото). Може да се използва за направата на маховици и противотежести, като биологичен екраниращ материал и за производството на контейнери за радиоактивни отпадъци, в индустриалната радиография.
Има ли полза от радиацията?
За разлика от цигарите, радиацията не само осакатява, но и лекува. Лъчетерапията по същество означава лечение на заболявания с помощта на радиация. В същото време една от основните задачи на лъчевата терапия е лечението на злокачествени тумори. И тук ключът е особеността на йонизиращото лъчение да нанася най-голяма вреда на клетките по време на тяхната митоза, тоест делене. Логиката е проста: клетките на злокачествените тумори се делят много интензивно, така че радиацията е много по-опасна за тях, отколкото за околната здрава тъкан.
И ето още един факт (който, след като стана известен, сериозно разклати мнението на експерти, които твърдяха, че радиацията е опасна дори в най-малките дози): беше проведено изследване с лабораторни мишки, които бяха поставенив изкуствено създадена среда с намален радиационен фон. Оказало се, че мишките, живеещи в такива условия, са по-податливи на заболявания в сравнение с контролната група. И въпреки че никой не е правил подобни експерименти с хора, резултатите ни позволяват да направим предварителен извод - големите дози радиация са вредни, но без радиация изобщо, нашите организми (поне организмите на бозайниците) също ще се чувстват зле!