Последствия ядерных взрывов и аварий на АЭС
Другие рефераты
Белгородский Университет потребительской кооперации
РЕФЕРАТ
по предмету естествознание на тему:
«Последствия ядерных взрывов и аварий на АЭС»
БЕЛГОРОД 2000
1 Из истории создания ядерного оружия
В 1894 г. Робер Сесил, бывший премьер-министр Великобритании, в своем
обращении к Британской ассоциации содействия научному прогрессу, перечисляя
нерешенные проблемы науки остановился на задаче: что же действительно
представляет собой атом - существует он на самом деле или является лишь
теорией, пригодной лишь для объяснения некоторых физических явлений; какова
его структура.
В США любят говорить, что атом - уроженец Америки, но это не так.
На рубеже XIX и XX веков занимались главным образом европейские
ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который
представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными
электронами. Француз Беккераль открыл радиоактивность в 1896 г. Он показал,
что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем, радиоактивность
пропорциональна содержанию урана.
Французы Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивный
элемент радий в 1898. Они сообщили, что им удалось из урановых отходов
выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим
свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в 1 млн. раз больше
радиоактивности урана.
Англичанин Резерфорд в 1902 году разработал теорию радиоактивного
распада, в 1911 году он же открыл атомное ядро, и в 1919 году наблюдал
искусственное превращение ядер.
А. Эйнштейн, живший до 1933 года в Германии, в 1905 году разработал
принцип эквивалентности массы и энергии. Он связал эти понятия и показал,
что определенному количеству массы соответствует определенное количество
энергии.
Датчанин Н. Бор в 1913 г. разработал теорию строения атома, которая
легла в основу физической модели устойчивого атома.
Дж. Кокфорт и Э. Уолтон (Англия) в 1932 г. экспериментально
подтвердили теорию Эйнштейна.
Дж. Чедвик в том же году открыл новую элементарную частицу - нейтрон.
Д.Д. Иваненко в 1932 г. выдвинул гипотезу о том, что ядра атомов
состоят из протонов и нейтронов.
Э. Ферми использовал нейтроны для бомбардировки атомного ядра (1934
г.).
В 1937 году Ирен Жолио-Кюри открыла процесс деления урана. У Ирен Кюри
и ее ученика-югослава П. Савича результат получился невероятный: продуктом
распада урана был лантан - 57-ой элемент, расположенный в середине таблицы
Менделеева.
Мейтнер, которая в течении 30 лет работала у Гана, вместе с О. Фришем,
работавшим у Бора, обнаружили, что при делении ядра урана части, полученные
после деления, в сумме на 1/5 легче ядра урана. Это им позволило по формуле
Эйнштейна посчитать энергию, содержащуюся в 1 ядре урана. Она оказалась
равной 200 млн. электрон-вольт. В каждом грамме содержится 2.5X1021 атомов.
В начале 40-х гг. 20 в. группой ученых в США были разработаны
физические принципы осуществления ядерного взрыва. Первый взрыв произведен
на испытательном полигоне в Аламогордо 16 июля 1945 г. В августе 1945 2
атомные бомбы мощностью около 20 кт каждая были сброшены на японские города
Хиросима и Нагасаки. Взрывы бомб вызвали огромные жертвы - Хиросима свыше
140 тысяч человек, Нагасаки - около 75 тысяч человек, а также причинили
колоссальные разрушения. Применение ядерного оружия тогда не вызывалось
военной необходимостью. Правящие круги США преследовали политические цели -
продемонстрировать свою силу для устрашения СССР.
Вскоре ядерное оружие было создано в СССР группой ученых во главе с
академиком Курчатовым. В 1947 Советское правительство заявило, что для СССР
больше нет секрета атомной бомбы. Потеряв монополию на ядерное оружие, США
усилило начатые еще в 1942 работы по созданию термоядерного оружия. 1
ноября 1952 в США было взорвано термоядерное устройство мощностью 3 Мт. В
СССР термоядерная бомба была впервые испытана 12 авг. 1953.
На сегодняшний день секретом ядерного оружия обладают кроме России и
США также Франция, Германия, Великобритания, Китай, Пакистан, Индия,
Италия.
2 Характеристика ядерных взрывов и их поражающих факторов.
Ядерный взрыв - процесс деления тяжелых ядер. Для того, чтобы
произошла реакция, необходимо как минимум 10 кг высокообогащенного
плутония. В естественных условиях это вещество не встречается. Данное
вещество получается в результате реакций, производимых в ядерных реакторах.
Естественный уран содержит приблизительно 0.7 процентов изотопа U-235,
остальное - уран 238. Для осуществления реакции необходимо, чтобы в
веществе содержалось не менее 90 процентов урана 235.
1 Виды ядерных взрывов.
В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида и
расположения объектов , по которым планируются ядерные удары , а также от
характера предстоящих боевых действий ядерные взрывы могут быть
осуществлены в воздухе , у поверхности земли (воды) и под землей (водой).
В соответствии с этим различают следующие виды ядерных взрывов:
. воздушный (высокий и низкий)
. наземный (надводный)
. подземный (подводный)
2 Поражающие факторы ядерного взрыва.
Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя
незащищенных людей , открыто стоящую технику , сооружения и различные
материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва
являются:
. ударная волна
. световое излучение
. проникающая радиация
. радиоактивное заражение местности
. электромагнитный импульс
а) Ударная волна в большинстве случаев является основным поражающим
фактором ядерного взрыва . По своей природе она подобна ударной волне
обычного взрыва , но действует более продолжительное время и обладает
гораздо большей разрушительной силой . Ударная волна ядерного взрыва
может на значительном расстоянии от центра взрыва наносить поражения
людям, разрушать сооружения и повреждать боевую технику. Ударная волна
представляет собой область сильного сжатия воздуха, распространяющуюся
с большой скоростью во все стороны от центра взрыва. Скорость
распространения ее зависит от давления воздуха во фронте ударной
волны ; вблизи центра взрыва она в несколько раз превышает скорость
звука, но с увеличением расстояния от места взрыва резко падает. За
первые 2 сек ударная волна проходит около 1000 м, за 5 сек-2000 м, за 8
сек - около 3000 м. Это служит обоснованием норматива N5 ЗОМП
"Действия при вспышке ядерного взрыва": отлично - 2 сек, хорошо - 3 сек,
удовлетврительно-4 сек. Поражающее действие ударной волны на людей и
разрушающее действие на боевую технику, инженерные сооружения и
материальные средства прежде всего определяются избыточным давлением и
скоростью движения воздуха в ее фронте . Незащищенные люди могут, кроме
того поражаться летящими с огромной скоростью осколками стекла и
обломками разрушаемых зданий, падающими деревьями, а также
разбрасываемыми частями боевой техники, комьями земли , камнями и
другими предметами , приводимыми в движение скоростным напором ударной
волны . Наибольшие косвенные поражения будут наблюдаться в населенных
пунктах и в лесу; в этих случаях потери войск могут оказаться большими
, чем от непосредственного действия ударной волны. Ударная волна
способна наносить поражения и в закрытых помещениях, проникая туда
через щели и отверстия . Поражения, наносимые ударной волной ,
подразделяются на легкие , средние, тяжелые и крайне тяжелые. Легкие
поражения характеризуются временным повреждением органов слуха, общей
легкой контузией, ушибами и вывихами конечностей. Тяжелые поражения
характеризуются сильной контузией всего организма; при этом могут
наблюдаться повреждения головного мозга и органов брюшной полости,
сильное кровотечение из носа и ушей, тяжелые переломы и вывихи конечностей.
Степень поражения ударной волной зависит прежде всего от мощности и вида
ядерного взрыва. При воздушном взрыве мощностью 20 кТ легкие травмы у
людей возможны на расстояниях до 2,5 км, средние - до 2 км , тяжелые - до
1,5 км от эпицентра взрыва. С ростом калибра ядерного боеприпаса радиусы
поражения ударной волной растут пропорционально корню кубическому из
мощности взрыва. При подзем- ном взрыве возникает ударная волна в
грунте, а при подводном - в воде. Кроме того, при этих видах взрывов часть
энергии расходуется на создание ударной волны и в воздухе . Ударная волна
, распространяясь в грунте, вызывает повреждения подземных сооружений
, канализации, водопровода; при распространении ее в воде наблюдается
повреждение подводной части кораблей, находящихся даже на значительном
расстоянии от места взрыва.
б) Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток
лучистой энергии , включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное
излучение . Источником светового излучения является светящаяся область,
состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Яркость
светового излучения в первую секунду в несколько раз превосходит яркость
Солнца. Поглощенная энергия светового излучения переходит в тепловую ,
что приводит к разогреву поверхностного
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
