Применение ядерной энергии в различных отраслях. Доза радиоактивного излучения

Введение.
Использование атомной энергии является атрибутом современной цивилизации, показателем эволюции человеческой культуры и важной сферой международных отношений. В этом нет никаких сомнений? его влияние на качество жизни человечества в целом и его основных составляющих, таких как военно-политическая, экономическая, энергетическая, научно-техническая, экологическая, здравоохранение, образование, социальная стабильность и др.

Применение ядерной энергии
Ядерная энергия применяется для различных целей:
В мирных целях ядерная энергия используется на атомных электрических станциях, для основы двигателя атомного ледокола, атомных подводных лодок, атомных авианосцев. Также применение ядерная энергия находит в термоэлектрических генераторах, в долгоживущих источниках тепла и бетагальванических элементах. Большое влияние ядерная энергия оказывает на сферы медицины и с/х.
В военных целях ядерная энергия используется для создания оружия: атомных бомб, ядерных ракет, снарядов и мин.

Использование ядерной энергии в военной сфере
Большое количество высокоактивных материалов используют для производства ядерного оружия. По оценкам экспертов, ядерные боеголовки содержат несколько тонн плутония.
Ядерное оружие относят к оружию массового поражения, потому что оно производит разрушения на огромных территориях. По радиусу действия и мощности заряда ядерное оружие делится на:
Тактическое.
Оперативно-тактическое.
Стратегическое.
Ядерные боеприпасы делят на атомные и водородные. В основу ядерного оружия положены неуправляемые цепные реакции деления тяжелых ядер и реакции термоядерного синтеза. Для цепной реакции используют уран либо плутоний.
Хранение такого большого количества опасных материалов – это большая угроза для человечества. А применение ядерной энергии в военных целях может привести к тяжелым последствиям.
Впервые ядерное оружие было применено в 1945 году для атаки на японские города Хиросима и Нагасаки. Последствия этой атаки были катастрофичными. Как известно, это было первое и последнее применение ядерной энергии в войне.

Первые Атомные электростанции
Строительство первой в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт было закончено в 1954 году и 27 июня 1954 года она была запущена, так начала работать Обнинская АЭС.
Обнинская АЭС
В 1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт.
Строительство Белоярской промышленной АЭС началось так же в 1958 году. 26 апреля 1964 генератор 1-й очереди дал ток потребителям.
В сентябре 1964 был пущен 1-й блок Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Второй блок мощностью 350 МВт запущен в декабре 1969.
В 1973 г. запущена Ленинградская АЭС.
В других странах первая АЭС промышленного назначения была введена в эксплуатацию в 1956 в Колдер-Холле (Великобритания) ее мощность составляла 46 МВт.
В 1957 году вступила в строй АЭС мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).

Атомные электростанции
Попытки использовать управляемую ядерную реакцию для производства электричества начались в 1940-х годах в нескольких странах. В СССР во второй половине 40-х гг., ещё до окончания работ по созданию первой советской атомной бомбы (её испытание состоялось 29 августа 1949 года), советские учёные приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии, генеральным направлением которого стала электроэнергетика. В 1948 году по предложению И. В. Курчатова и в соответствии с заданием ВКП(б) и правительства начались первые работы по практическому применению энергии атома для получения электроэнергии
Атомная электростанция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используется ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом).
Первая в мире АЭС была создана в Советском Союзе в рамках программы развития мирного атома, инициированной в 1948 году по инициативе академика И.В. Курчатова
На атомных электрических станциях ядерная энергия используется для получения тепла, используемого для выработки электроэнергии и отопления.
В настоящее время АЭС использует 31 страна. Их большинство находится в странах Европы, Северной Америки, Дальневосточной Азии и на территории бывшего СССР, в то время как в Африке их почти нет, а в Австралии и Океании их нет вообще.

Атомные ледоколы, подводные лодки, авианосцы
Ядерная силовая установка — силовая установка, работающая на энергии цепной реакции деления ядра. Состоит из ядерного реактора и паро- или газотурбинной установки, в которой тепловая энергия, выделяющаяся в реакторе, преобразуется в механическую или электрическую энергию.
Ядерные силовые установки решили проблему судов с неограниченным районом плавания (атомные ледоколы, атомные подводные лодки, атомные авианосцы).
Атомный ледокол — морское судно-атомоход с ядерной силовой установкой, построенное специально для использования в водах, круглогодично покрытых льдом. Атомные ледоколы намного мощнее дизельных. В СССР они были разработаны для обеспечения судоходства в холодных водах Арктики. Одно из главных преимуществ атомного ледокола — отсутствие необходимости в регулярной дозаправке топливом, которое необходимо в плавании во льдах, когда такой возможности нет или дозаправка сильно затруднена.
Атомная подводная лодка (АПЛ, ПЛА) — подводная лодка с ядерной силовой установкой.
Авианосец — класс боевых кораблей, приспособленный для обслуживания и базирования авиационных групп в качестве мобильной авиабазы, действующей в открытом море. Основной ударной силой авианосца является базируемая на корабле палубная авиация, которая может иметь в своём составе и самолёты-носители ядерного оружия.

Атомная энергия для полетов в космос
В космос слетало более трех десятков ядерных реакторов, они использовались для получения энергии.
Впервые ядерный реактор в космосе применили американцы в 1965 году. В качестве топлива использовался уран-235. Проработал он 43 дня.
В Советском Союзе реактор «Ромашка» был запущен в Институте атомной энергии. Его предполагалось использовать на космических аппаратах вместе с плазменными двигателями. Но после всех испытаний он так и не был запущен в космос.
Следующая ядерная установка «Бук» была применена на спутнике радиолокационной разведки. Первый аппарат был запущен в 1970 году с космодрома Байконур.
Сегодня «Роскосмос» и «Росатом» предлагают сконструировать космический корабль, который будет оснащен ядерным ракетным двигателем и сможет добраться до Луны и Марса. Но пока что это все на стадии предложения.

Сельское хозяйство
Семена растений подвергаются облучению небольшими дозами лучей от радиоактивных препаратов . Это приводит к заметному увеличению у урожайности и времени хранения. Гамма-лучи применимы для борьбы с насекомыми.
Также экспериментируя с увеличением дозы радиации, в следствии мутации, появляются новые сорта растений и микроорганизмов, имеющие ценный свойства

Ядерная медицина
Медицина использует радиоактивные изотопы для постановки точного диагноза. Медицинские изотопы имеют малый период полураспада и не представляет особой опасности как для окружающих, так и для пациента.
Еще одно применение ядерной энергии в медицине было открыто совсем недавно. Это позитронно-эмиссионная томография. С ее помощью можно обнаружить рак на ранних стадиях.

Ядерное оружие
Ядерные боеприпасы бывают следующие: авиационные бомбы; боевые блоки тактических, оперативной тактических, баллистических и крылатых ракет различной дальности; глубинные бомбы, якорные и донные мины; артиллерийские снаряды; торпеды (боевые части морских торпед); инженерные мины, фугасы)
Ядерный снаряд — боеприпас для нанесения тактического ядерного удара по крупным целям и скоплениям сил противника
Ядерная мина — ядерный боеприпас для устройства ядерно-минных заграждений.

Доза радиоактивного излучения
Доза излучения (поглощенная доза) – энергия радиоактивного излучения, поглощенная в единице облучаемого вещества или человеком. С увеличением времени облучения доза растет. При одинаковых условиях облучения она зависит от состава вещества. Поглощенная доза нарушает физиологические процессы в организме и приводит в ряде случаев к ОЛБ различной степени тяжести. В качестве единицы поглощенной дозы излучения в системе СИ предусмотрена специальная единица – грей (Гр). 1 грей – это такая единица поглощенной дозы, при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию в 1 джоуль (Дж). Следовательно 1 Гр = 1 Дж/кг.
Поглощенная доза излучения является физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия.
Мощность дозы (мощность поглощенной дозы) – приращение дозы в единицу времени. Она характеризуется скоростью накопления дозы и может увеличиваться или уменьшаться во времени. Ее единица в системе Си – грей в секунду. Эта такая мощность поглощенной дозы излучения, при которой за 1 секунду в веществе создается доза излучения в 1 Гр.
На практике для оценки поглощенной дозы излучения до сих пор широко используют внесистемную единицу мощности поглощенной дозы – рад в час (рад/ч) или рад в секунду (рад/с). 1 Гр = 100 рад.