1 На рисунке изображено расположение приборов в комнате. Начерти- те схему проводки (выключа- тель включает только лампу, розетки всегда должны быть под напряжением).
Воздействие АЭС на окружающую среду при соблюдении технологии строительства и эксплуатации может и должно быть значительно меньше, чем других технологических объектов: химических предприятий, ТЭЦ. Однако радиация в случае аварии – один из опасных факторов для экологии, человеческой жизни и здоровья. В этом случае выбросы приравниваются к возникающим при испытании ядерного оружия.
Каково воздействие АЭС в нормальных и нештатных условиях, можно ли предотвратить катастрофы и какие меры принимаются для обеспечения безопасности на ядерных объектах?
Развитие и значение атомных электростанций
Первые исследования по ядерной энергетике пришлись на 1890-е гг., а строительство крупных объектов началось с 1954 г. Атомные электростанции возводятся для получения энергии путем радиоактивного распада в реакторе.
Сейчас используются такие типы реакторов третьего поколения:
легководные (наиболее рас тяжеловодные;
газоохлаждаемые;
быстро-нейтронные.
В период с 1960 г. по 2008 г. в мире были введены в работу около 540 атомных реакторов. Из них около 100 закрылись по разным мотивам, в том числе из-за негативного воздействия АЭС на природу. До 1960 г. реакторы отличались высоким показателем аварийности из-за технологического несовершенства и недостаточной проработки регулирующей нормативной базы. В следующие годы требования ужесточались, а технологии совершенствовались. На фоне уменьшения запасов природных энергоресурсов, высокой энергоэффективности урана строились более безопасные и оказывающее меньшее негативное воздействие АЭС.
Для плановой работы атомных объектов добывается урановая руда, из которой обогащением получается радиоактивный уран. В реакторах вырабатывается плутоний – самое токсичное из существующих веществ, полученных человеком. Обработка, транспортировка и захоронение отходов деятельности АЭС требует тщательных мер предосторожности и безопасности.
Факторы воздействия АЭС на окружающий мир
Наряду с прочими промышленными комплексами атомные электростанции оказывают воздействие на природную среду и человеческую жизнедеятельность. В практике использования энергетических объектов нет на 100% надежных систем. Анализ воздействия АЭС проводится с учетом возможных последующих рисков и ожидаемой пользы.
При этом совершенно безопасной энергетики не существует. Воздействие АЭС на окружающую среду начинается с момента возведения, продолжается при эксплуатации и даже по ее окончании. На территории расположения станции по выработке электроэнергии и за ее пределами следует предусматривать возникновение таких негативных влияний:
Изъятие земельного участка под строительство и обустройство санитарных зон.
Изменение рельефа местности.
Уничтожение растительности из-за строительства.
Загрязнение атмосферы при необходимости взрывных работ.
Переселение местных жителей на другие территории.
Вред популяциям местных животных.
Тепловое загрязнение, влияющее микроклимат территории.
Изменение условий пользования землей и природными ресурсами на определенной территории.
Химическое воздействие АЭС – выбросы в водные бассейны, атмосферу и на поверхности почв.
Загрязнение радионуклидами, которое может вызвать необратимые изменения в организмах людей и животных.Радиоактивные вещества могут попадать в организм с воздухом, водой и пищей. Против этого и других факторов существуют специальные превентивные меры.
Ионизирующее излучение при выводе станции из эксплуатации с нарушением правил демонтажа и дезактивации.
Один из самых значительных загрязняющих факторов – тепловое воздействие АЭС, возникающее при функционировании градирен, охлаждающих систем и брызгальных бассейнов. Они влияют на микроклимат, состояние вод, жизнь флоры и фауны в радиусе нескольких километров от объекта. КПД атомных электростанций составляет около 33-35%, остальное тепло (65-67%) выделяется в атмосферу.
На территории санитарной зоны в результате воздействия АЭС, в частности водоемов-охладителей, выделяются тепло и влага, вызывая повышение температуры на 1-1,5° в радиусе нескольких сот метров. В теплое время года над водоемами образуются туманы, которые рассеиваются на значительное удаление, ухудшая инсоляцию и ускоряя разрушение зданий. При холодной погоде туманы усиливают гололедные явления. Брызговые устройства вызывают еще большее повышение температуры в радиусе нескольких километров.
Охлаждающие воду испарительные башни-градирни испаряют летом до 15%, а зимой до 1-2% воды, формируя пароконденсатные факелы, вызывая на 30-50% уменьшение солнечного освещения на прилегающей территории, ухудшая метеорологическую видимость на 0,5-4 км. Воздействие АЭС сказывается на экологическом состоянии и гидрохимическом составе воды прилегающих водоемов. После испарения воды из охладительных систем в последних остаются соли. Для сохранения стабильного солевого баланса часть жесткой воды приходится сбрасывать, заменяя ее свежей.
При вибрации какого-либо упругого тела, например, струны, в окружающем его пространстве возникают колебания, которые распространяются в пространстве, благодаря упругим свойствам среды. Эти колебания называются звуковыми волнами. Они распространяются от источника звука по всем направлениям (то есть, каждая отдельная волна представляет собой быстро расширяющуюся сферу повышенного или пониженного давления).
Если понимать слово «звук» как ощущение, то можно сказать что, звуковые волны улавливаются слуховым органом и вызывают в нем раздражение, которое передается по нервной системе в головной мозг, создавая ощущение звука. При этом некоторые диапазоны звука мы можем не слышать. Человек улавливает звук (слышит) только колебания с частотой от 16 Гц до 20 кГц (в иных источниках до 15кГц). Всё, что ниже 16Гц называют инфразвуком, а всё что выше 20кГц – ультразвуком.
В отдельном звуке человеческое восприятие выделяет четыре основных свойства – громкость, тембр, высота, и длительность.
Громкость звука определяется энергией колебательных движений, то есть амплитудой колебаний. Чем шире амплитуда колебаний, тем громче звук, и наоборот.
Высота звука определяется частотой колебаний вибрирующего тела. Чем чаще колебания, тем выше звук, и наоборот.
Тембр звука определяется формой звуковой волны и зависит от количества и силы призвуков.
Тембром называется качественная сторона звука, его окраска. Для определения особенностей тембра в музыкальной среде применяются слова из области ощущений, например, говорят: звук мягкий, резкий, густой, звенящий, певучий и т. п. Каждый инструмент или человеческий голос обладает характерным для него тембром, и даже один инструмент издавать звук различной окраски.
Различие тембров зависит от состава частичных тонов (натуральных призвуков или обертонов), которые присущи каждому источнику звука.
Длительность звука – это продолжительность колебаний источника звука. Если звучит струна, предоставленная собственной инерции, то длительность звучания пропорциональна амплитуде колебаний в начале звучания.
Инфразвук. Ультразвук. Резонанс и энергия.
Инфразвук.
Инфразвук представляет собой звуковые колебания с частотой ниже 25 Гц, которые уже не может воспринять человеческое ухо. Колебания в этом диапазоне вызываются, например, землетрясениями и распространяются в толще Земли. В воздухе инфразвуковые колебания распространяются при взрывах. Хотя ухо не воспринимает инфразвук, иногда можно ощутить волны давления, которые его сопровождают.
Ультразвук.
Ультразвук – это колебания с частотой выше 20 кГц – верхнего предела, доступного уху большинства людей. Ультразвук проходит через жидкие и твердые тела с меньшими потерями энергии, чем слышимый звук. Именно поэтому локационное оборудование работает в ультразвуковом диапазоне. Ультразвук также используется в медицине, поскольку, в отличие от рентгеновских лучей, его волны не оказывают вредного влияния на ткани. Специальное устройство, сканер, направляет волны на определенную часть тела, и они отражаются от исследуемого органа. Ультразвуковое эхо позволяет выявить трещины в сварных соединениях, в частности в трубопроводах.
Мощные ультразвуковые колебания дробят камни в почках на мелкие осколки, которые выносятся мочой. В ультразвуковых ваннах, наполненных водой, легко отмыть покрытое коркой грязи лабораторное оборудование.
Резонанс и энергия.
Если качели на детской площадке подталкивать, когда они будут в высшей точке, то амплитуда, с какой они раскачиваются, быстро возрастает. Увеличится и энергия колебаний. Тот же эффект можно обнаружить, попробовав петь в облицованной кафелем ванной. Энергия звуковых колебаний распространяется по помещению и почти целиком отражается от стен. Ноты определенной частоты будут звучать громче и дольше, чем другие. Это объясняется тем, что звучащие громко ноты совпадают по частоте с резонансной частотой воздуха в ванной комнате, т. е. тело, колеблющееся с определенной частотой, может вызывать колебания другого тела, которому свойственна эта частота.
В случае с качелями толкающий их человек становится возбуждающей силой системы. В примере с ванной возбуждающей силой является голос. В обоих случаях амплитуда и энергия колебаний быстро возрастают, когда частота возбуждающей силы совпадает с их собственной частотой. Резонанс может приносить вред (известны случаи обрушения мостов) и пользу (например, в радиотехнике).
Воздействие АЭС на окружающую среду при соблюдении технологии строительства и эксплуатации может и должно быть значительно меньше, чем других технологических объектов: химических предприятий, ТЭЦ. Однако радиация в случае аварии – один из опасных факторов для экологии, человеческой жизни и здоровья. В этом случае выбросы приравниваются к возникающим при испытании ядерного оружия.
Каково воздействие АЭС в нормальных и нештатных условиях, можно ли предотвратить катастрофы и какие меры принимаются для обеспечения безопасности на ядерных объектах?
Развитие и значение атомных электростанций
Первые исследования по ядерной энергетике пришлись на 1890-е гг., а строительство крупных объектов началось с 1954 г. Атомные электростанции возводятся для получения энергии путем радиоактивного распада в реакторе.
Сейчас используются такие типы реакторов третьего поколения:
легководные (наиболее рас тяжеловодные;
газоохлаждаемые;
быстро-нейтронные.
В период с 1960 г. по 2008 г. в мире были введены в работу около 540 атомных реакторов. Из них около 100 закрылись по разным мотивам, в том числе из-за негативного воздействия АЭС на природу. До 1960 г. реакторы отличались высоким показателем аварийности из-за технологического несовершенства и недостаточной проработки регулирующей нормативной базы. В следующие годы требования ужесточались, а технологии совершенствовались. На фоне уменьшения запасов природных энергоресурсов, высокой энергоэффективности урана строились более безопасные и оказывающее меньшее негативное воздействие АЭС.
Для плановой работы атомных объектов добывается урановая руда, из которой обогащением получается радиоактивный уран. В реакторах вырабатывается плутоний – самое токсичное из существующих веществ, полученных человеком. Обработка, транспортировка и захоронение отходов деятельности АЭС требует тщательных мер предосторожности и безопасности.
Факторы воздействия АЭС на окружающий мир
Наряду с прочими промышленными комплексами атомные электростанции оказывают воздействие на природную среду и человеческую жизнедеятельность. В практике использования энергетических объектов нет на 100% надежных систем. Анализ воздействия АЭС проводится с учетом возможных последующих рисков и ожидаемой пользы.
При этом совершенно безопасной энергетики не существует. Воздействие АЭС на окружающую среду начинается с момента возведения, продолжается при эксплуатации и даже по ее окончании. На территории расположения станции по выработке электроэнергии и за ее пределами следует предусматривать возникновение таких негативных влияний:
Изъятие земельного участка под строительство и обустройство санитарных зон.
Изменение рельефа местности.
Уничтожение растительности из-за строительства.
Загрязнение атмосферы при необходимости взрывных работ.
Переселение местных жителей на другие территории.
Вред популяциям местных животных.
Тепловое загрязнение, влияющее микроклимат территории.
Изменение условий пользования землей и природными ресурсами на определенной территории.
Химическое воздействие АЭС – выбросы в водные бассейны, атмосферу и на поверхности почв.
Загрязнение радионуклидами, которое может вызвать необратимые изменения в организмах людей и животных.Радиоактивные вещества могут попадать в организм с воздухом, водой и пищей. Против этого и других факторов существуют специальные превентивные меры.
Ионизирующее излучение при выводе станции из эксплуатации с нарушением правил демонтажа и дезактивации.
Один из самых значительных загрязняющих факторов – тепловое воздействие АЭС, возникающее при функционировании градирен, охлаждающих систем и брызгальных бассейнов. Они влияют на микроклимат, состояние вод, жизнь флоры и фауны в радиусе нескольких километров от объекта. КПД атомных электростанций составляет около 33-35%, остальное тепло (65-67%) выделяется в атмосферу.
На территории санитарной зоны в результате воздействия АЭС, в частности водоемов-охладителей, выделяются тепло и влага, вызывая повышение температуры на 1-1,5° в радиусе нескольких сот метров. В теплое время года над водоемами образуются туманы, которые рассеиваются на значительное удаление, ухудшая инсоляцию и ускоряя разрушение зданий. При холодной погоде туманы усиливают гололедные явления. Брызговые устройства вызывают еще большее повышение температуры в радиусе нескольких километров.
Охлаждающие воду испарительные башни-градирни испаряют летом до 15%, а зимой до 1-2% воды, формируя пароконденсатные факелы, вызывая на 30-50% уменьшение солнечного освещения на прилегающей территории, ухудшая метеорологическую видимость на 0,5-4 км. Воздействие АЭС сказывается на экологическом состоянии и гидрохимическом составе воды прилегающих водоемов. После испарения воды из охладительных систем в последних остаются соли. Для сохранения стабильного солевого баланса часть жесткой воды приходится сбрасывать, заменяя ее свежей.
При вибрации какого-либо упругого тела, например, струны, в окружающем его пространстве возникают колебания, которые распространяются в пространстве, благодаря упругим свойствам среды. Эти колебания называются звуковыми волнами. Они распространяются от источника звука по всем направлениям (то есть, каждая отдельная волна представляет собой быстро расширяющуюся сферу повышенного или пониженного давления).
Если понимать слово «звук» как ощущение, то можно сказать что, звуковые волны улавливаются слуховым органом и вызывают в нем раздражение, которое передается по нервной системе в головной мозг, создавая ощущение звука. При этом некоторые диапазоны звука мы можем не слышать. Человек улавливает звук (слышит) только колебания с частотой от 16 Гц до 20 кГц (в иных источниках до 15кГц). Всё, что ниже 16Гц называют инфразвуком, а всё что выше 20кГц – ультразвуком.
В отдельном звуке человеческое восприятие выделяет четыре основных свойства – громкость, тембр, высота, и длительность.
Громкость звука определяется энергией колебательных движений, то есть амплитудой колебаний. Чем шире амплитуда колебаний, тем громче звук, и наоборот.
Высота звука определяется частотой колебаний вибрирующего тела. Чем чаще колебания, тем выше звук, и наоборот.
Тембр звука определяется формой звуковой волны и зависит от количества и силы призвуков.
Тембром называется качественная сторона звука, его окраска. Для определения особенностей тембра в музыкальной среде применяются слова из области ощущений, например, говорят: звук мягкий, резкий, густой, звенящий, певучий и т. п. Каждый инструмент или человеческий голос обладает характерным для него тембром, и даже один инструмент издавать звук различной окраски.
Различие тембров зависит от состава частичных тонов (натуральных призвуков или обертонов), которые присущи каждому источнику звука.
Длительность звука – это продолжительность колебаний источника звука. Если звучит струна, предоставленная собственной инерции, то длительность звучания пропорциональна амплитуде колебаний в начале звучания.
Инфразвук. Ультразвук. Резонанс и энергия.
Инфразвук.
Инфразвук представляет собой звуковые колебания с частотой ниже 25 Гц, которые уже не может воспринять человеческое ухо. Колебания в этом диапазоне вызываются, например, землетрясениями и распространяются в толще Земли. В воздухе инфразвуковые колебания распространяются при взрывах. Хотя ухо не воспринимает инфразвук, иногда можно ощутить волны давления, которые его сопровождают.
Ультразвук.
Ультразвук – это колебания с частотой выше 20 кГц – верхнего предела, доступного уху большинства людей. Ультразвук проходит через жидкие и твердые тела с меньшими потерями энергии, чем слышимый звук. Именно поэтому локационное оборудование работает в ультразвуковом диапазоне. Ультразвук также используется в медицине, поскольку, в отличие от рентгеновских лучей, его волны не оказывают вредного влияния на ткани. Специальное устройство, сканер, направляет волны на определенную часть тела, и они отражаются от исследуемого органа. Ультразвуковое эхо позволяет выявить трещины в сварных соединениях, в частности в трубопроводах.
Мощные ультразвуковые колебания дробят камни в почках на мелкие осколки, которые выносятся мочой. В ультразвуковых ваннах, наполненных водой, легко отмыть покрытое коркой грязи лабораторное оборудование.
Резонанс и энергия.
Если качели на детской площадке подталкивать, когда они будут в высшей точке, то амплитуда, с какой они раскачиваются, быстро возрастает. Увеличится и энергия колебаний. Тот же эффект можно обнаружить, попробовав петь в облицованной кафелем ванной. Энергия звуковых колебаний распространяется по помещению и почти целиком отражается от стен. Ноты определенной частоты будут звучать громче и дольше, чем другие. Это объясняется тем, что звучащие громко ноты совпадают по частоте с резонансной частотой воздуха в ванной комнате, т. е. тело, колеблющееся с определенной частотой, может вызывать колебания другого тела, которому свойственна эта частота.
В случае с качелями толкающий их человек становится возбуждающей силой системы. В примере с ванной возбуждающей силой является голос. В обоих случаях амплитуда и энергия колебаний быстро возрастают, когда частота возбуждающей силы совпадает с их собственной частотой. Резонанс может приносить вред (известны случаи обрушения мостов) и пользу (например, в радиотехнике).