Вход

Атомное оружие и мирный атом

Реферат по физике
Дата добавления: 19 мая 2007
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 159 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
До за облучения. Для измерения количества п оглощаемой энергии вводится понятие дозы излучения , ил и сокращенно дозы . Под дозой понимается ко личество поглощаемой энергии в единице объема облучаемого вещества . Таким образом , доза равна : D=E/V эрг /см ^3, где D - доза излучения , E-погло щенная энергия в эргах и V - величина о блучаемого объема в кубических сантиметрах . Энергия , поглощенная в единице объема облучаемого вещества за единицу времени , называется мощностью дозы . Она равна : P=D/t эрг /см ^3*сек , где P-мощность дозы , D- доза излучения , t - вре мя облучения . Дозы рентгеновских и гамма-лучей измеряютс я в международных единицах - рентгенах . Рентген - такое количес тво рентгеновых или гамма-лучей , под действием которого в 1 см ^3 воздуха (при t = 0 и норма льном атмосферном давлении ) образуются ион ы , несущие заряд в одну электростатическую единицу каждого знака . Биологическое действие излучения В результате воздействия ионизирующего излучения на орг анизм человека в тканях могут происходить сложные физические , химические и биохимические про цессы. При попадание радиоактивных веществ внутрь организма пора жающее действие оказывают в основном альфа- источники , а затем и бетта-источники , т.е . в обратной наружному облучению последователь ности . Альфа-частицы , имеющи е небольшую плот ность ионизации , разрушают слизистую оболочку , которая является слабой защитой внутренних органов по сравнению с наружным кожным покровом. Существует три пути поступления радиоакти вных веществ в организм : при вдыхание возд уха , загрязне нного радиоактивными веществами , через зараженную пищу или воду , через кожу , а также при заражении открытых ра н . Наиболее опасен первый путь , поскольку во-первых , объем легочной вентиляции очень бол ьшой , а во-вторых , значения коэффициента усвоен ия в л е гких более высоки. Пылевые частицы , на которых сорбированы радиоактивные изотопы , при вдыхании воздуха через верхние дыхательные пути частично ос едают в полости рта и носоглотке . Отсюда пыль поступает в пищеварительный тракт . Остальные частицы пост упают в легкие . Степень задержки аэрозолей в легких зависит от их дисперсионности . В легких задержив ается около 20% всех частиц ; при уменьшении размеров аэрозолей величина задержки увеличивает ся до 70%. При всасывании радиоактивных веществ из желудоч но-кишечного тракта имеет значение коэффициент резорбции , характеризующий долю ве щества , попадающего из желудочно-кишечного тракта в кровь . В зависимости от природы из отопа коэффициент изменяется в широких предел ах : от сотых долей процента (для циркония, ниобия ), до нескольких десятков проценто в (водород , щелочно-земельные элементы ). Резорбция через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше , чем через желудочно-кишечный тракт , и , как правило , не играет существенной роли . При попадании радиоактивных веще ств в организм любым путем они уже через несколько минут обнаруживаются в крови . Если поступление радиоактивных веществ было о днократным , то концентрация их в крови вн ачале возрастает до максимума , а затем в течение 15-20 суток снижаетс я. Концентрации в крови долгоживущих изотопо в в дальнейшем могут удерживаться практическ и на одном уровне в течение длительного времени вследствие обратного вымывания отложив шихся веществ . Эффект воздействия ионизирующего излучения на клетку - рез ультат компле ксных взаимосвязанных и взаимообусловленных прео бразований . Конечный эффект облучения является результатом не только первичного повреждения клеток , но и последующих процессов во сстановления . Предполагается , что значит е льная часть первичных повреждений в клетке возникает в виде так называемых п отенциальных повреждений , которые могут реализовы ваться в случае отсутствия восстановительных процессов . Реализация этих процессов способств уют процессы биосинт е за белков и нуклеиновых кислот . Пока реализация потенциаль ных повреждений не произошла , клетка может в них "восстановиться ". Это , как предполаг ается , связано с ферментативными реакциями и обусловлено энергетическим обменом . Считает с я , что в основе этого явления лежит деятельность систем , которые в об ычных условиях регулируют интенсивность естестве нного мутационного процесса. Ионизирующие излучения способны вызывать все виды наследственных перемен . Спектр мутац ий , индуцирован ных облучением , не отличает ся от спектра спонтанных мутаций. Средства з ащиты организмов от излучения… Так , например , для защиты от воздуха , заражённого радиоактивными частицам и можно применять противогазы и респираторы (для шахтёров ). Также есть общие мето ды зажиты такие как : Ш увеличение ра сстояния между оператором и источником ; Ш сокращение продолжительности работы в по ле излучения ; Ш экранирование источника излучения ; Ш дистанционное управление ; Ш использование манипуляторов и ро ботов ; Ш полная автоматизация технологического процес са ; Ш ис пользование средств индивидуальной защиты и предупреждение знаком радиационной опасности ; Ш по стоянный контроль над уровнем излучения и за дозами облучения персонала. К средствам индивидуальной защиты можно о тнести противорадиационный костюм с включением свинца . Лучшим поглотителем гамма-лучей являетс я свинец . Медленные нейтроны хорошо поглощают ся бором и кадмием . Быстрые нейтроны предв арительно замедляются с помощью гра ф ита. Скандинавская компания Handy - fashions . com занимается разработкой защиты от излучения мобильных телефонов , так , например , в этом (2003) году она представила жилет , кепку и шарф предназначенные для защиты о т вредного изучения мобильных телефонов . Для их производства используется специальная антирадиационная ткань . Только карман на жи летке выполнен из обычной ткани для устой чивого приёма сигнала . Стоимость полного защи тного комплекта от 300 долларов . З ащи та от внутреннего облучения заключается в у странении непосредственного контакта рабо тающих с радиоактивными частицами и предотвр ащение попадания их в воздух рабочей зо ны. Нео бходимо руководствоваться нормами радиационной безопасности , в которых приведены категории облучаемых л иц , дозовые пределы и мер оприятия по защите , и санитарными правилами , которые регламентируют размещение помещений и установок , место работ , порядок получени я , учета и хранения источников излучения , требования к вентиляции , пылега з оочист ке , обезвреживанию радиоактивных отходов и др . Также для защиты помещений с персонало м , в Пензенской государственной архитектурно-строи тельной академии ведутся разработки по создан ию «высокоплотной мастики для защиты от р адиации» . В состав мастик входят : связующ ее - резорцино-формальдегидная смола ФР -12, отвердител ь - параформальдегид и наполнитель - материал вы сокой плотности. Известно , что и в медицине для лече ния рака применяется способ лучевой терапии , т.е . облучения раковых клеток . Облучение у ничтожает раковые клетки , но убивает и только что пересаженные из костного мозг а донора стволовые клетки . Решением этой п роблемы занялся институт Паттерсона в Манчест ере под руководством доктора Радж Чопра (Raj Chopra). Они усовершенствовали метод пересад к и стволовых клеток донора больному , ко торый применяется в некоторых случаях при неэффективности стандартных схем . Этим клеткам была добавлена защита от лучевой терапии . Ученые предложили вводить при помощи вир уса в донорские клетки специальный ген , ко торы й защищает их от повреждающего действия лучевой терапии . Манчестерские ученые , которым удалось на практике создать такие устойчивые к радиац ии клетки , надеются , что их присутствие в организме поможет активизировать противоопухоле вый иммунитет. Такж е разра батываются и законодательные меры защиты . С начала 1996 года в РФ действу ет Закон «О радиоактивной безопасности насел ения». При нципиальная основа Закона РФ заключается в новой стратегии радиационной защиты . Атомное оружие. Атомное оруж ие – самое мощное оружие на сегод няшний день , находящееся на вооружении пяти стран-сверхдежав : России , США , Великобритании , Фра нции и Китая . Существует также ряд государ ств , которые ведут более-менее успешные разраб отки атомного оружия , однако их исследов а ния или не закончены , или эти страны не обладают необходимыми средствами доставки оружия к цели , что делает ег о бессмысленным . Индия , Пакистан , Северная Коре я , Ирак , Иран имеют разработки ядерного ор ужия на разных уровнях , ФРГ , Израиль , ЮАР и Япония теоре т ически обладают н еобходимыми мощностями для создания ядерного оружия в сравнительно короткие сроки . Трудно переоценить роль ядерного оружия . С одной стороны , это мощное средство ус трашения , с другой – самый эффективный ин струмент укрепления мира и предотв ращения военного конфликтами между державами , которы е обладают этим оружием . С момента первого применения атомной бомбы в Хиросиме прош ло 52 года . Мировое сообщество близко подошло к осознанию того , что ядерная война нем инуемо приведет к глобальной эколог и ческой катастрофе , которая сделает дальней шее существование человечества невозможным . В течение многих лет создавались правовые меха низмы , призванные разрядить напряженность и о слабить противостояние между ядерными державами . Так например , было подписано м но жество договоров о сокращении ядерного потенц иала держав , была подписана Конвенция о Не распространении Ядерного Оружия , по которой с траны-обладателя обязались не передавать технолог ии производства этого оружия другим странам , а страны , не имеющие ядерно г о оружия , обязались не предпринимать шагов для его разработки ; наконец , совсем недавно сверхдержавы договорились о полном запрещении ядерных испытаний . Очевидно , что ядерное оружие является важнейшим инструментом , который стал регулирующим символом целой э похи в истории международных отношений и в истории человечества . Атомные бомбы , тротиловый эквивалент котор ых равен 1- 50 тыс . т , относят к классу так тических атомных бомб и предназначают для решения оперативно-тактических задач . К тактиче скому оружию отн осят также артиллерийские снаряды с атомным зарядом мощность 10 – 15 тыс . т . и атомные заряды (мощностью окол о 5 – 20 тыс . т ) для зенитных управляемых снарядов и снарядов , используемых для вооруже ния истребителей . Атомные и водородные бомбы мощностью свыш е 50 тыс . т относят к классу стратегического оружия . Нужно отметить , что подобная классификация атомного оружия является лишь условной , п оскольку в действительности последствие применен ия тактического атомного оружия могут быть не меньшими , чем те , которые испытало на себе население Хиросимы и Нагасаки , а даже большими . Сейчас очевидно , что взрыв только одно й водородной бомбы способен вызвать такие тяжелые последствия на огромных территориях , каких не несли с собой десятки тысяч снарядов и бомб , применявши хся в про шлых мировых войнах . А нескольких водородных бомб вполне достаточно , чтобы превратить в зону пустыни огромные территории . Ядерное оружие подразделяется на 2 основных типа : атомное и водородное (термоядерное ). В атомном оружии выделение энергии пр о исходит за счет реакции деления ядер атом ов тяжелых элементов урана или плутония . В водородном оружии энергия выделяется в р езультате образования (или синтеза ) ядер атомо в гелия из атомов водорода . Атомные электростанции Получение яд ерной энергии в боль ших количествах вп ервые было достигнуто в цепной реакции де ления ядер урана . Когда изотоп уран -235 погло щает нейтрон , ядро урана распадается на дв е части и при этом вылетают два – три нейтрона . Если из числа нейтронов , о бразующихся после каждого акта деле н ия , в следующем участвует в среднем более одного нейтрона , то процесс экспоненц иально нарастает , приводя к неуправляемой цеп ной реакции . Для преобразования ядерной энергии в э лектрическую этот процесс необходимо замедлить и сделать управляемым ; тогда его можно использовать для получения тепла , которое затем превращается в электричество . Ядерный реактор – это своего рода “печка” . Вер оятность деления ядра урана -235 велика , если последний движется сравнительно медленно (со скоростью около 2 км /c). Для замедл е ния нейтронов в ядерный реактор помещают спе циальные материалы , называемые замедлителями . Ядерные реакторы : классификация . Ядерные реакторы можно классифицировать по ти пу применяемых в них замедлителей : реакторы на графите , на воде и на тяжелой во де . Тяж елой называется вода , в которой обычный водород заменен его тяжелым изот опом – дейтерием . Тяжелая вода поглощает значительно больше электронов , чем обычная . Для поддержания цепной реакции необходимо определенное количество делящегося вещества . Если в реак торе теряется в результате поглощения или испускания больше нейтронов , чем возникает , то реакция не будет са моподдерживающейся . Если же , наоборот , нейтронов возникает больше , чем теряется , то реакция становится самоподдерживающейся и нарастающей . Минималь н ое количество вещества , обе спечивающее самоподдерживающееся протекание реакции , называется критической ма ссой . Для нормальной работ ы ядерного реактора поток нейтронов должен поддерживаться постоянным на требуемом уровне . Режим работы реактора регулируют , вдвиг ая и выдвигая стержни из поглощающего мат ериала . Чернобыльская авария и ее последствия Чернобыль . В ночь на 26 апреля 1986 г . один из реакто ров АЭС взорвался от давления пара . На реакторе возник пожар . Из разрушенного реактора и от разбр осанных взрывом его радио активных обломков и сходило интенсивное излучение. Почти две недели выбрасывались радиоактивные веществ а , которые разнесло ветром на многие сотни и тысячи километров . Их осаждению на почву способствовали дожди , вызывая "пятнис то сть " радиоактивного загрязнения . Обширные территор ии надол го оказались загрязненными радиоактивным и нуклидами. Чернобыльская катастрофа по своим последс твиям влияния на жизни людей и природу относится к экологическим катастрофам планетар ного масштаба . Вот горькие факты : высокую дозу облучения получили 20 млн . чел .; погибли десятки тысяч от лучевой болез ни ; нанесен материальный ущерб 4,8 млн . чел .; перемена места жительства коснулась 200 тыс . чел .; заражена Территория на 130 тыс . м 2 . Радио активный йод сделал свое черное дело . В первые месяц-два он приводил к облу чению щитовидной железы . Потом радио активный йод исчез из-за своего распада. В о рганизм людей радиоактивный йод попадал понач алу с вды хаемым воздухом , позже - с молок ом и молочным и продуктами . Попав внутр ь , он активно захватывался из крови щитови дной железой , приводя к местному облучению в дозах , способных по влиять на функции этого органа . К сожалению , высокие дозы на щитовидную железу получили многие тысячи людей . При этом сильн е е взрослых от облучения щитовидной железы пострадали дети. После облучения щитовидной железы временно нарушаетс я вы работка ею гормонов , регулирующих важные стороны жизнедея тельности организма . У некот орых функция щитовидной железы может нарушить ся надолг о , привести к длительно проте кающему заболеванию. Облучен ие всего тела , а также таких органов , к ак легкие и ко сти , за счет долгоживущих радионуклидов , началось вскоре после аварии , создастся радиационный риск отдаленных последс твий дня проживающих там люд ей. Борьба уче ных за м и рный атом Во второй половине XX века человечество столкнулось с опасностью радиацио нного загрязнения окружающей природной среды , которая поставила под угрозу существование в сего живого на Земле . О последствиях радио активного загряз нения международная обществен ность хорошо информирована . Описания трагических последствий атомных взрывов в Японии , выс тупления против испытаний ядерного оружия шир око известны . Принятие международно-правовых мер против испытаний ядерного оружия встречает активную поддержку. Основным актом , реш ающим задачу предотвращения радиоактивного загря знения среды является Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере , косм ическом пространстве и под водой , который был подписан 5 августа 1963 г . в Москве и в котором в настоящее время участвует более 10 государств . Московский Договор оказал благоприятное воздей ствие на состояние радиоактивного фона Земли , радиоактивность нашей планеты снизилась . Одн ако после серии взрывов в атмо сфере , проведенных в 1969 — 1970 гг . Францией и КНР содержание стронция -90 в атмосфере вновь под нялось на 20 процентов . Дают о себе знать и подземные ядерные взрывы , которые еще не запрещены . Явления , сопутствующие взрывам атомных и водородных бомб , влияют н а погоду , являются причиной изменения направления ветров , внезапных ливней , бурь и паводков . По мнению ученых , ядерные взрывы изменяют напряженность электрического поля а тмосферы и могут стать серьезной причиной климатических нарушений , в частности неожид а нных похолоданий в районах , где обычно низкие температуры не наблюдались . Д оказано , что ядерные взрывы на поверхности Земли и в атмосфере не только отрицате льно отражаются на здоровье ныне живущих людей , но и угрожают последующим поколениям . Все эти обсто я тельства диктуют н еобходимость дальнейшей последовательной борьбы за полное запрещение ядерных испытаний , а также принятие необходимых мер защиты окружаю щей среды от загрязнения в результате мир ного использования атомной и ядерной энергии. Проблема предотв ращения и устранения радиоактивного загрязнения природной среды про явилась в новых драматических чертах после аварии на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г . Авария подтолкнула и правовую сферу ядерной безопасности , вы звав к жиз ни , помимо прочего , большой комплекс новых международных экологических пра воотношений. В частности 26 сентября 1986 г . в Вене были при няты Конвенция об оперативном оповещении о ядерной аварии и Конвенция о помощи в случае ядер ной аварии или радиационно й аварийной ситуации . Участники конвенций взя ли на себя обязательства строго следить з а состоянием ядерных объектов , а в случае возникновения ядерных аварий или аварийных ситуаций , наряду с принятием защитных мер , немедленно опов е щать другие догов аривающиеся стороны . Они обязались также оказ ывать разнообразную техническую , социальную и иную помощь (оперативно и в долгосрочном контексте ) тем государствам и народам , которые оказались жертвами ядерной аварии или ав арийной ситуации . Б ы ло принято и осуществляется множество программ , связанных с реализацией международных экологических правоот ношений в этой области развития атомной э нергетики и обеспечения радиационной безопасност и.
© Рефератбанк, 2002 - 2017