Учебное пособие по курсу Ядерная безопасность для студентов, обучающихся по направлению Ядерная энергетика и теплофизика
 Скачать 5.76 Mb.
|
ВведениеНастоящее пособие предназначено для студентов старших курсов МЭИ, изучающих предмет «Ядерная безопасность». Стоит заметить, что под термином «Ядерная безопасность» в СССР и затем в РФ понималось предотвращение самопроизвольной неконтролируемой цепной реакции деления. К этому термину примыкает термин «Радиационная безопасность», которым обозначалась область знаний, описывающая, что такое радиация, как она действует на человека, как от нее защищаться. В последнее время, следуя международным тенденциям, как первый, так и второй термин объединяют под общим названием «Ядерная безопасность», что и является названием предмета, хотя, в соответствии с программой, основным его содержанием является именно радиационная безопасность. Знание вопросов радиационной безопасности необходимо для работы в ядерной области, а также и в общеобразовательных целях как противовес «радиофобии». Последняя возникла в основном после атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки и довольно широко распространена в обществе, «процветая» в значительной степени благодаря незнанию предмета радиации и принося вред научному прогрессу. Примером такого вреда является, в частности, отказ от атомной энергетики в Германии и временная остановка всех АЭС Японии после аварии на АЭС Фукусима-1. Или разговоры о парниковом эффекте. Признается, что для его ограничения нужна безуглеродная энергетика, но вместо, казалось бы, естественного обращении к отработанной технологии атомной энергетики начинаются разговоры о разработке солнечной и ветровой энергетики, несмотря на то, что уже много лет назад было показано, что эти направления являются дорогими и вовсе не безвредными для окружающей среды. В настоящем пособии рассматривается, что такое радиация, как она действует на живые организмы, как организуется защита от радиации. Обсуждаются аварии на объектах ядерной техники и методы прогнозирования доз при авариях. Содержание пособия представляет собой нечто среднее между простой, но замечательной книгой Ю.В.Сивинцева «Насколько опасно облучение?» и учебниками МИФИ по курсу «Защита от ионизирующих излучений» под редакцией профессора Н.Г.Гусева, которые предназначены для студентов, изучающих вопросы защиты от излучений и дозиметрию как профилирующий предмет, т.е. как их будущую специальность. После каждых нескольких глав, объединенных по тематике, помещены вопросы по пройденному материалу. В конце пособия даны задачи, для части которых приведены решения. В приложении приводятся справочные данные, необходимые для решения задач. Глава 1 Содержание Введение Модель атома Резерфорда Постулаты Бора. Протонно-нейтронный состав ядра. Возбуждение и ионизация атомов. Уровни K,L,M….. Видимый свет. Энергия фотонов. Рентгеновское излучение. Схема получения, энергия, характеристическое и тормозное излучение. Синхротронное излучение. Радиоактивность. Анри Беккерель, Пьер и Мария Кюри. Три вида излучений, их проникающая способность. Активность. Единицы активности. Закон радиоактивного распада. Постоянная распада. Среднее время жизни. Период полураспада. Радиоактивные ряды. Радий. Радон. Полоний. Искусственная радиоактивность. Примеры радионуклидов. Спонтанное деление ВведениеШирокое знакомство общественности с радиацией началось с Хиросимы и Нагасаки. В августе 1945г., 6-го и 9-го, были сброшены две атомные бомбы. Количество погибших достигло 140 тыс. Началась гонка вооружений, период, который называют холодной войной. Первое испытание атомной бомбы провели США в июле 1945г., 29 августа 1949г. первая бомба была испытана в СССР. Затем последовали Англия (1952г.) и Франция (1960г), позже Китай (1964г), затем Индия и Пакистан, Северная Корея и Израиль. Все это военное использование атомной энергии наложило негативный отпечаток и на линию мирного использования, создавая значительные трудности ее развития Между тем, производство энергии на АЭС сегодня является освоенной технологией. Ее важным преимуществом перед другими основными технологиями (уголь, нефть, газ) производства энергии сегодня является безуглеродность. Это имеет особое значение в связи с проблемой парникового эффекта и грядущего глобального потепления. Недостатком считается проблема радиоактивных отходов и радиоактивных выбросов в окружающую среду, особенно при авариях - или радиация. Радиация - это действительно особый феномен. Его особенностью является то, что человеческие органы чувств не реагируют на радиацию так, как реагируют на тепло и свет. Человеку невозможно понять, что он находится в поле действия радиоактивных излучений. Тем не менее, радиация существовала всегда. Мы живем в условиях постоянного радиационного фона. Сегодня понятно, что радиация представляет собой ионизирующее излучение. Количество этого излучения измеряется с помощью специальных приборов - дозиметров. Одна из основных единиц измерения дозы излучения - Зиверт (Зв). Доза такой величины означает, что при ее получении могут возникать проблемы. Естественный радиационный фон на поверхности Земли составляет в среднем 2 мЗв/год. Интересно также заметить, что регламентированная в действующих сегодня нормах радиационной безопасности доза облучения населения за счет работы АЭС не должна превышать 1мЗв/год. В нашем курсе мы будем рассматривать следующее: Природу ионизирующих излучений. Взаимодействие их с веществом. Измерение ионизирующих излучений (единицы и приборы) и методы расчета. Биологические эффекты действия излучений. Защиту от излучений. Природный радиационный фон. Радиационные аварии. Радиационные последствия испытаний ядерного оружия. Нормы радиационной безопасности |