Исследовательская работа

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия №7 «Сибирская»

Кировского района города Новосибирска

II ОТКРЫТАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ

«ОРИЕНТИР НА УСПЕХ»

Социально-гуманитарное направление

Исследовательская   работа на тему:

«Мирный атом Чернобыльской АЭС»

Автор работы: Васильев  Артемий,

4 «Г» класс

Руководитель: Тищенко Марина Валерьевна,

учитель   начальных классов

высшей квалификационной категории

НОВОСИБИРСК  2022

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….3-  4

1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ        5

1.1.История строительства атомной электростанции        5

1.2.Как произошла авария (в чем причины)        5

1.3.Последствия аварии        6

1.4.Влияние аварии на людей        6

1.5.Город после катастрофы        7

1.6.Ликвидация последствий        8

2.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ        9

2.1.Анкетирование среди одноклассников        9

2.2.Сборка энергоблоков №3-4 ЧАЭС из конструктора «LEGO»        10

Заключение        11

Список использованной литературы        13

ПРИЛОЖЕНИЯ        14

Введение

В возрасте 8 лет услышав от папы (он работает инженером) о поставке оборудования для строящейся АЭС меня заинтересовала тема атомной энергетики и в особенности Чернобыльской АЭС, а также всё что с ней связано:

• история Чернобыльской АЭС.
• как произошла авария (в чем причины)?
• что стало с людьми и городом после катастрофы?
• когда жизнь на данной территории может возродиться?
• нужно ли вообще строить атомные электростанции?

Я стал смотреть различные фильмы, читать книжки, чтобы понять можно ли было избежать данной катастрофы, что самое страшное в «мирной» энергетике и стоит ли её бояться.

В данной проектной работе на примере аварии на Чернобыльской АЭС мы проанализируем причины, последствия катастрофы и попытаемся понять безопасна ли на самом деле мирная атомная энергия.

Цель работы

Основная цель работы - доказать, что мирная атомная энергетика является безопасным источником энергии для людей, а также что трагедии и ужасных последствий аварии на Чернобыльской АЭС можно было избежать.

Задачи

Для достижения поставленной цели нам необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать различные источники информации об атомной энергетике, строительстве, эксплуатации, аварии на ЧАЭС.
2. Провести опрос среди учеников 4-х классов гимназии о безопасности атомной энергетики.
3. Собрать модель 4-го энергоблока ЧАЭС из конструктора.
4. Сделать выводы по результатам исследованных материалов о безопасности атомной энергетики и её дальнейшем развитии.

Актуальность

Развитие современного мира происходит благодаря наличию различного вида энергии. Одним из мощных источников энергии является АЭС. В настоящее время в России и за рубежом строится около 40 энергоблоков. Новые АЭС строятся, потому что полезные ископаемые (нефть, газ, уголь) не бесконечны и могут скоро закончиться, а в каких-то странах они вовсе отсутствуют.

На сегодняшний день переход на экологичные источники энергии, такие как ветряные электростанции, обернулся для Европы энергетическим кризисом. Нестабильная работа ветряных электростанций, в связи с отсутствием ветра, заставила страны закупать ископаемое топливо по рекордно высокой цене, чтобы не остаться без света и тепла.

За развитием атомной энергетики, обеспечении её безопасности, по моему мнению, зависит наше с Вами будущее, поэтому важно помнить о тех ошибках, которые были допущены на ЧАЭС и не повторить их.

Гипотеза

Я предполагаю, что атомная электростанция при правильной эксплуатации является безопасным, надежным источником энергии (мирным атомом), который необходимо развивать и совершенствовать.

Объект исследования

Объектом исследования настоящей исследовательской работы является мирный атом АЭС.

Предмет исследования

Предметом исследования настоящей исследовательской работы является Чернобыльская АЭС.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1.История строительства атомной электростанции

В начале обратимся к истории создания Чернобыльской АЭС.

В бывшем Советском Союзе ядерная энергетика воспринималась как энергетика будущего. Считалось, что «мирный атом» в отдаленной перспективе полностью заменит тепловые и гидроэлектростанции.

Правительство СССР в 1966 году утвердило план ввода в эксплуатацию атомных электростанций. Одной из таких АЭС должна была стать Чернобыльская – первая на территории Украинской ССР.

В 1970 году около г. Припять, была построена атомная станция. Она состояла из 4-х энергоблоков, в качестве топлива использовался обогащенный «Уран-35». Ядерное топливо при работе в реакторе в результате деления атомов (ядерной цепной реакции) давало больше энергии, чем другие источники энергии (уголь, нефть) (Приложение №1).

К началу 2000-х годов планировалось построить 12 энергоблоков с реакторами типа РБМК, каждый мощностью 1000Мвт и ЧАЭС могла стать одной из самых мощных АЭС в мире.

Одновременно с возведением АЭС шло строительство города Припяти– одного из самых молодых городов в Советском Союзе. Сюда на постоянное место жительства приезжали инженеры и ученые со всей страны. Припять называли городом энергетиков, городом будущего, а также «Атомградом».

1.2.Как произошла авария (в чем причины)

Ключевым понятием нашего исследования является «мирный атом».

И.В. Курчатов в своих научных трудах говорит: «Пусть атом будет работником, а не солдатом». Тем самым, предлагая использовать атомную энергию в мирных целях. При этом необходимо понимать, что даже «мирный атом» является опасным радиоактивным веществом, который может нанести серьезный вред человеку и природе.

26 апреля 1986 г. на ЧАЭС проводились испытания режимов работы одного из турбогенераторов. Мощность реакторной установки резко возросла. Операторы 4 блока атомной станции в целях проведения эксперимента нарушили правила техники безопасности и отключили активную защиту реактора. Активная (рабочая) зона реактора была полностью разрушена. Остатки топлива в виде лавы растеклись по помещениям станции.

Из книги В.И. Губарева «Чернобыль» мы узнаем ещё одну версию катастрофы. По мнению автора, причиной взрыва реактора могла стать ошибка при проектировании реактора РБМК-1000.При перегреве реактора в него вводятся стержни аварийной защиты, останавливающие цепную реакцию. В РБМК конструкцию стержней продумали плохо, при их введении произошло наоборот ускорение цепной реакции и последующий взрыв (Приложение №2).

1.3.Последствия аварии

В результате произошедшей аварии, около 50 тонн ядерного топлива испарилось и было выброшено в атмосферу в виде мелких радиоактивных частиц. Еще около 70 тонн было разбросано на территории АЭС.

Взрыв спровоцировал возникновение свыше трех десятков очагов пожара, которые необходимо было ликвидировать. Для ликвидации пожара была использована вертолетная техника (вертолеты МИ-8, МИ-6). Совместными усилиями военных и пожарных удалось нейтрализовать огонь и не допустить его распространения на другие энергоблоки.

Активная стадия аварии продолжалась 10 суток, на протяжении которых происходили интенсивные выбросы радиоактивных элементов, период полураспада которых составляет более 30 лет.

Из радиоактивных частиц и элементов металлоконструкции энергоблока образовалась радиоактивная лава. Спустя несколько лет после аварии она застыла и её стали называть «Слоновья нога» (Приложение №3).

После аварии работа станции была остановлена. Шахту взорвавшегося реактора с горящим графитом засыпали с вертолетов смесью поглощающих растворов (всего было сброшено около 11 тыс. 400 т сухих и жидких материалов).

1.4.Влияние аварии на людей

Руководство страны первое время не понимало реальных масштабов случившегося, сначала была информация о пожаре на станции и только потом о разрушении реактора.

От обычных граждан аварию на ЧАЭС скрывали, объясняя это необходимостью избежать паники среди населения.Жители Припяти и Чернобыля ходили по улицам и принимали на себя огромные дозы облучения. Только 27 апрелябыло принято решение об эвакуации всех граждан. Жителям запретили брать с собой домашних животных, вещи, игрушки, рассчитывая, что в свои дома они смогут вернуться уже через три дня. Но этого не случилось ни через 30 дней, ни через 300, ни спустя 35 лет после аварии…

Некоторые жители, не желая бросать свое хозяйство – остались жить в зараженной зоне, которую позднее определили чернобыльской зоной отчуждения (ЧЗО), радиусом в 30 км вокруг станции.

После эвакуации населения к месту аварии стали прибывать со всех уголков страны ликвидаторы (ученые, специалисты, рабочие разных специальностей).

Сразу же после аварии, уровень радиации в его эпицентре превышал норму в сотни тысяч раз. Дозиметры, которыми измеряли уровень радиации зашкаливали, т.к. не были предназначены для измерения такого высокого уровня излучения.

В первые дни после катастрофы ликвидаторы работали на ЧАЭС без необходимых средств защитыи получили несовместимую с жизнью дозу радиоактивного облучения.

В период с 1986 по 2011 годы из 195 тыс. российских ликвидаторов, от разных причин, в том числе и от лучевой болезни, умерли около 40 тыс. человек.

1.5.Город после катастрофы

Последствия облучения для флоры и фауны были крайне тяжелыми.

Воздействие на природу после аварии наблюдалось рядом с разрушенным энергоблоком, где доза облучения деревьев за 2 недели достигала 2000 рентген (в так называемом "рыжем лесу").После аварии деревья в этом лесу сыграли роль щита от радиоактивного облака.

Частицы радиации, попавшие в воздух, осели в виде осадков в почву и нанесли ей вред. Пострадали территории Украины, Белорусии и ряд европейских стран.

В сельскохозяйственных областях радиоактивные вещества оседали на листьях растений и на траве, попадая в пищу травоядных животных. А далее, в молоко, которое употребляли в пищу жители, что вызвало резкое увеличение заболеваемости.

Под воздействием природы, а также в результате деятельности людей, уровень загрязнения окружающей среды сильно снизился. Сейчас, в большинстве районов степень радиации вернулась к обычным (фоновым) значениям.

Принято считать, что в «зоне отчуждения» нет жителей. Но это не так. Реакторы ЧАЭС выводили из эксплуатации постепенно, и станция работает до сих пор, а в городе живут ее сотрудники., при этом город постепенно зарастает лесом, и выглядит очень запущенно.

1.6.Ликвидация последствий

Все усилия по устранению аварии были сосредоточены на создании специального защитного сооружения, называемого саркофагом (объект "Укрытие").

В конце мая 1986 года была сформирована специальная организация, по строительству саркофага. Работы велись круглосуточно, многие участники ликвидации последствий аварии были награждены медалями.

В период с июля по ноябрь 1986 года был сооружен бетонный саркофаг высотой более 50 м и размерами 200 на 200 м, накрывший 4-й энергоблок ЧАЭС. Люди работали по 15-30 минут, чтобы не получить повышенную дозу радиации.

Данный саркофаг был негерметичен и строился как временный, в последствии его конструкции износились и в 2019 году прямо над ним был сооружен новый саркофаг («Укрытие-2»), который примерно в 10 раз уменьшает излучение от реактора и благодаря современным технологиям обладает большей степенью безопасности, чем предыдущий.

До 2035 года под новым саркофагом планируется полностью разобрать реактор 4-го энергоблока и решить вопрос с очисткой опасных отходов.

2.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1.Анкетирование среди одноклассников

Цель опроса: выяснить осведомленность моих одноклассников о Чернобыльской аварии, атомной энергетике. Всего мною было опрошено 30 человек. Результаты опроса приведены в таблице ниже.

Полученные результаты опроса сведены в таблицу, которая показывает осведомленность одноклассников и их интерес к теме Чернобыльской катастрофы и атомной энергетике в целом.

Чуть больше половины опрошенных, в основном мальчишки, знают или слышали о Чернобыльской катастрофе из многочисленных передач и фильмов о ней, в том числе и по рассказам от меня. На свой день рождения в этом году мы с друзьями ходили на квест, посвященный Чернобылю и все были очень впечатлены.

Из результатов опроса я могу сделать вывод, что моим одноклассникам интересна тема данной исследовательской работы и многие, как и я, мечтали бы оказаться в зоне отчуждения и своими глазами увидеть город-призрак, что осталось от последствий аварии. Может быть это пережитое чувство, в последствии поможет кому-то из нас сделать правильный выбор профессии и связать свою жизнь с атомной энергетикой.

2.2.Сборка энергоблоков №3-4 ЧАЭС из конструктора «LEGO»

Решив посвятить свою исследовательскую работу теме атомной энергетики и чернобыльской аварии мне стало очень интересно попробовать построить АЭС самому, используя имеющиеся у меня детали конструктора «LEGO».

По моему мнению, получилось достаточно реалистично даже на фотографиях, в деталях я могу подробно продемонстрировать все элементы станции на этой модели.

На сборку модели энергоблоков №3-4 у меня ушло примерно около месяца кропотливо работы с мелкими деталями, без чертежей, ориентируясь только на фото и видео изображения станции.

Заключение

Основной задачей моей проектной работы является анализ случившейся аварии, её последствий и ответ на вопрос: «Необходимо ли строить атомные электростанции, безопасны ли они в нашем современном мире?»

На основании вышесказанного, мы можем констатировать, что на момент аварии в нашей стране не существовало надежной, независимой системы контроля радиационной обстановки, поэтому невозможно было в реальном времени получить информацию о радиационном фоне на территориях, где произошли радиоактивные выпадения.

Если бы такая система была, то удалось бы избежать, употребления населением загрязненных местных продуктов питания и предотвратить отдаленные последствия в виде заболеваний людей.

Сейчас в зонах наблюдения вокруг всех АЭС создаются автоматизированные системы контроля радиационной обстановки, которые оценивают ситуацию не только вокруг атомных станций.

Как отметил советский ученый Рафаэль Арутюнян, во-первых,персонал ЧАЭС нарушил инструкции и правила при проведении программы испытаний, именно поэтому в течение последующих лет особый упор был сделан на системах безопасности, учитывающих «человеческий» фактор.

Во-вторых, были нарушены требования безопасности в атомной энергетике. Персонал отрасли состоял из людей, недостаточно подготовленных для эксплуатации АЭС.

В настоящее время все действия персонала на российских АЭС жестко обозначены международными правилами. Контроль за состоянием и параметрами безопасности каждой АЭС ведется с помощью технических систем в реальном времени. Эти данные передаются в единый центр концерна "Росэнергоатом", что обеспечивает независимый от персонала станции контроль за параметрами безопасности блоков АЭС.

Таким образом, мы видим, что, в современных проектах российских АЭС, строящихся у нас и за рубежом, максимально учтены научно-технические уроки чернобыльской аварии и до минимума сведена роль человеческого фактора.

Если говорить о безопасности атомной электростанции в сравнении с другими электростанциями, то АЭС, даже с учётом произошедшей катастрофы, наиболее безопасна из всех:

При работе ТЭЦ в атмосферу попадает воздух, утяжеленный угольной пылью, что вызывает болезни органов дыхания от чего в последствии умирают люди.При строительстве ГЭС люди погибают от разрушения плотин и последующих затоплений территорий, также не исключены аварии (17 августа 2009г. на Саяно-Шушенской ГЭС).При монтаже и обслуживании ветряных и солнечных электростанций – люди срываются с высоты вниз и погибают.

В авариях на всех атомных электростанциях планеты погибли лишь несколько человек. Угрожающе события на ЧАЭС выглядят только на общем фоне, так как на Чернобыльскую катастрофу пришлось 99.9% всех жертв атомной энергетики за всю ее долгую жизнь.

Мировая атомная энергетика продолжает развиваться. 10 ведущих стран мира производят более 80% всего атомного электричества. В США эксплуатируется 98 блоков АЭС. В Европе – более 140 блоков, еще несколько строится.

Своей работой я хотел привлечь внимание своих одноклассников к проблеме Чернобыльской катастрофы, последствий аварии которая произошла 35 лет назад, и как следствие, важному принципу соблюдения требований безопасности, в том числе и в повседневной жизни, будут ли это правила пожарной безопасности или правила дорожного движения, а также заинтересовать вопросом различных источников, которые могут вырабатывать электрическую энергию (вода, солнце, ветер, полезные ископаемые, ядерные реакции).

Главный вывод, который я сделал: атомная энергетика или «мирный» атом является самым безопасным источником энергии при соблюдении всех необходимых мер безопасности при строительстве и эксплуатации энергоблоков, поэтому на сегодня их строительство идёт полным ходом во многих странах.

В  дальнейшем  данная тема могла бы быть интересной в сравнении стоимости производимой электрической энергии, влиянии на экологию и здоровье людей, учитывая текущие климатические изменения и всё-таки не бесконечный запас полезных  ископаемых.

Список использованнойлитературы

1. Книга В. Губарева, «Чернобыль», 1996
2. Материал из Википедии, Авария на Чернобыльской АЭС
3. Адам Хиггинботам «Чернобыль. История катастрофы»
4. Легенда о чернобыльском «эксперименте»

ПРИЛОЖЕНИЯ