Матеріали до презентації "Чорнобиль: крізь призму часу" частина 1

Про матеріал

Матеріали науково-пошукової роботи представлені у вигляді сценарію заходу. Вони містять інформацію про причини і наслідки Чорнобильської катастрофи з наукової точки зору, хронологію подій, офіційну статистику, технічні характеристики реактора, споруд АЕС та після аварійних конструкцій. Події 1986 року подано у цифрах і фактах, з різних точок зору природничих наук: фізики, хімії, екології, біології. Матеріали можуть бути використані викладачами у навчальній та виховній роботі.

Перегляд файлу

Частина І

Чорнобиль: у призмі часу

Слайд 1

Відеоролик «Запис перших переговорів диспетчерів ЧАЕС»

Ніч з 25 на 26 квітня 1986 року назавжди вписана в історію усього людства чорними літерами. Про невелике місто дізнався увесь світ. Чорнобильська аварія вважається найбільш руйнівною в історії ядерної енергетики, яка поділила відлік часу на: до чорнобильської трагедії і наслідки радіоактивного вибуху.

Слайд 2

Сьогодні у фахівців є загальне уявлення про те, що відбулося, чому це сталось і які основні наслідки. Однак для більшої частини населення світу Чорнобиль залишається загадкою - явищем, якого бояться, але мало розуміють.

Діалог 1 Будівництво ЧАЕС

Слайд 3

Колись звичайна географічна назва «Чорнобиль» уже 34 рік гримить багатогранним трагічним звучанням…

Перша згадка про Чорнобиль датується 1193 роком, коли, за Іпатієвським літописом, князь Вишгородський Ростислав, син Великого князя Київського Рюріка, рушив походом з Чорнобиля в Тарциськ.

У польському «Географічному словнику» 1880 року зазначено:

« …Невелике містечко в Україні на річці Прип'ять за 20 верст від її впадіння в Дніпро, 120 верст від Києва, 6483 жителі. Замок і маєток - власність графа Владислава Ходкевича. Замок мальовничо височить на пагорбі над трьома річками. Місто живе з річкової торгівлі, рибальства та вирощування цибулі…».

 Важко сказати, чому саме Чорнобилем було назване місто. Історики думають, що це від слова «чорнобильник». Так в давнину називали полин. І так само, як той гіркий полин, доля краю не була легкою. Але минало лихоліття, приходив мир, і знову щедра земля дарувала людям свої невичерпні багатства.

Відбудовувались села, піднімались церкви. Але ніколи раніше людина ще не зводила собі історичного хреста, на якому сама ж і була розп’ята.

Таким хрестом став для України Чорнобиль. Скільки українців поклали на жертвенник своє здоров’я та життя! Скільки тих, хто назавжди залишив рідні домівки!

Безкраї простори колись родючої землі тепер порожні, забруднені, мертві…

Слайд 4

Чорнобильська АЕС (ЧАЕС) розташована в східній частині великого географічного регіону, іменованого білорусько-українським Поліссям, на березі ріки Прип'яті, що впадає в Дніпро, у 18 км від районного центра - м. Чорнобиль. У 112 кілометрах південніше Київ, а в 100 км на схід –місто Чернігів.

Місто Прип'ять - місце, де знаходиться сама станція і містечко обслуговуючого персоналу.

Для білорусько-українського Полісся характерна порівняно невисока щільність населення - приблизно 70 чоловік на квадратний кілометр. До аварії на ЧАЕС загальна чисельність населення в 30-ти кілометровій зоні навколо станції складала близько 100 тисяч чоловік.

Місцевість вирізняється відносно плоским рельєфом.

Слайд 5

Відеоролик «Будівництво 4-го реактора»

До весни 1986 року на Чорнобильської АЕС діяли чотири енергоблоки. Кожен енергоблок складався з ядерного реактора і двох парових турбін.

Будівництво Чорнобильської АЕС велося почергово. Спочатку перші 2 енергоблоки, що мали загальні системи спеціального водоочищення і допоміжні спорудження: сховище рідких і твердих радіоактивних відходів, відкриті розподільні пристрої, газове господарство, резервні дизель-генераторні електростанції, гідротехнічні й інші споруди. Джерелом технічного водопостачання став штучно споруджений ставок-охолоджувач.

Розробку проекту реакторного відділення і інших радіаційно-небезпечних допоміжних споруд здійснював Всесоюзний науково-дослідний і проектний інститут енергетичних технологій Мінсередмашу СРСР.

14 квітня 1972 р. вийшла Постанова ЦК КП України, де було зазначено, що управління повільно розгортає будівництво Чорнобильської атомної електростанції. План робіт не виконується. Будівельні роботи виконуються на низькому інженерному рівні з великими втратами робочого часу будівельників, недостатньо використовується будівельна техніка. Дирекція атомної електростанції несвоєчасно і некомплектно подає на будівництво необхідну проектно-кошторисну документацію. Тривалий час не розв'язується питання про резервне джерело електропостачання будівництва. 

15 серпня 1972 р. у фундамент головного корпусу закладено перший кубометр бетону.

15 травня 1976 р. у зв'язку з вимогою технічного проекту встановлено постійний дозиметричний контроль на прилеглих до АЕС територіях.

У жовтні 1976 р. приступили до заповнення ставка-охолоджувача.

З 8 червня 1977 р., у зв'язку з початком робіт щодо збору палива було організовано зону суворого режиму. 

21 серпня 1984 р. на Чорнобильській АЕС вироблено 100 мільярдів кВт/год електроенергії.

Слайд 6

На Чорнобильській АЕС були встановлені ядерні реактори РБМК-1000.

Відеоролик «Будова реактора»

Це реактор великої потужності, канальний. Графіто-водневий ядерний реактор створений для вироблення 1000 МВт енергії. Складається безпосередньо сам реактор з активної зони, де відбувається ланцюгова ядерна реакція. Містить пристрій для завантаження палива і заміни використаного палива без припинення роботи реактора, та турбінне обладнання, що перетворює механічну енергію в електричну. Кругообіг води в реакторі здійснюється головними циркуляційними насосами. Їх вісім - шість працюючих і два резервних. Барабан сепаратора розділяє потік води і водяну пару.

Ланцюгова реакція і тепловиділення в реакторній зоні загалом протікають таким чином: ядра урану під впливом нейтронів поділяються на дві рівні частини. При цьому виділяються нові нейтрони, які у свою чергу спричинюють поділ інших ядер урану.

Але не всі нейтрони беруть участь у ланцюговій реакції. Деякі з них поглинаються матеріалами конструкції чи реактора і виходять за межі активної зони. Ланцюгова реакція розчинається лише тоді, коли хоча б один з утворених нейтронів, візьме участь у наступному поділі атомних ядер урану.

Суміш води і водяної пари подається в барабан сепаратора. Він спрямовує надлишкову воду назад у реакторну зону. Гаряча пара приводить у дію ротор турбіни, який щільно з’єднаний з турбогенераторами. Вони безпосередньо виробляють електроенергію, що подається споживачам.

Реактор поміщений усередину бетонної шахти, яка є засобом біологічного захисту. Весь апарат розташований на бетонній основі, під якою розташований басейн-барботер системи локалізації аварії. Біологічний захист забезпечує мінерал серпатиніт. Він дає можливість проводити різні ремонтні роботи всередині реактора, якщо його зупинити. В основу реактора поміщено технологічні канали для циркуляції теплоносія. Плита герметично з’єднана з металевим корпусом. У графітовому перекритті встановлені твели. Твел являє собою трубку з цирконієвого сплаву, куди поміщають руду  у вигляді таблеток циліндричної форми. Ядерне паливо - це руда диоксиду урану. Кожна тонна містить приблизно 20 кг ядерного пального - Урану-235. Стаціонарне завантаження диоксиду урану в один реактор становить 180 тонн.

Реактор додатково оточений  двома баками - з піском та з водою – для біологічного захисту. Вони захищають навколишнє середовище від іонізуючого випромінювання. Над реактором розміщена ще одна металева плита більших розмірів з біологічним матеріалом.

У даному реакторі можна замінити використане паливо без зупинки реактора. За допомогою спеціальних комп’ютерних технологій пристрій для завантаження палива розміщується над відповідним технологічним каналом. Потік води відводять, виймають відпрацьований теплоелемент і поміщають у спеціальне захисне покриття. На його місце встановлюють новий твел з паливом. Використане паливо повинне зберігатися у сховищах відпрацьованих ядерних відходів.

Діалог 2 Трагедія ЧАЕС

Слайд 7

Конструкторами РМБК-1000 передбачалося, що реактор повинен мати ряд антиаварійних систем: для запуску, ручного і автоматичного регулювання потужності, планову й аварійну зупинку реактора. Аварійна зупинка реактора здійснюється натисканням аварійної кнопки. Для екстреного охолодження робочої зони реактора мала спрацювати система аварійного охолодження реактора.

Конструктори і засоби інформації стверджували, що система аварійного захисту така, що без втручання людини, тобто автоматично, самостійно запобігає аварійним ситуаціям.

Отже, будь-який збій у системі роботи повинен бути локалізованим на місці, не спричиняючи загрози здоров'ю людей і навколишньому середовищу.

Але подальші події довели протилежне.

Так що ж відбулося на Чорнобильській АЕС?

Слайд 8

Відеоролик «Випробування 4-го енергоблока»

Більше 60 т радіоактивних речовин піднялись у повітря і потрапили у навколишнє середовище. Пожежа тривала 10 днів і забрала життя 31 людини. Остаточно графіт перестав горіти лише 10 травня.

Слайд 9

Відеоролик «Макет зруйнованого реактора»

Працівниками інформаційного відділу ЧАЕС було створено макет зруйнованого 4-го енергоблоку. Він моделює стан внутрішніх приміщень об’єкту «Укриття» після аварії.

На основі цього макету можна побачити: шахту реактора, місце вибуху, зруйновану активну зону реактора.

В момент аварії були знищені всі захисні бар’єри і системи. Верхня плита вагою більше 2 тон була зірвана, відбилась від конструкції блоку і впала у вертикальному положенні.  Силою вибуху більша частина палаючого палива була викинута за межі реактора. Основна розплавлена маса речовин, змішаних з бетоном, піском та залишками конструкцій знаходиться і до нині під уламками залишків реактора. Персонал небезпечної зони має доступ лише до 25 % внутрішніх приміщень 4-го енергоблоку. Тому обслуговування і дослідження радіаційного фону проводиться частково.

Сумарна радіація ізотопів, викинутих в повітря після аварії в Чорнобилі, була в 30-40 разів більшою, ніж при вибуху атомної бомби в Хіросімі.

Діалог 3 Радіоактивне забруднення

Слайд 10

Під радіацією розуміють потоки елементарних частинок і квантів, проходження яких через речовину викликає її іонізацію. Це електрони, протони, нейтрони та ін. елементарні частинки, а також атомні ядра і електромагнітне проміння гамма-, рентгенівського і оптичного діапазонів.

Відеоролик «Радіоактивність»

Іонізаційна радіація надходить із радіоактивних матеріалів, рентгенівських трубок, прискорювачів частинок. Це проміння невидиме, і його неможливо виявити за допомогою людських відчуттів, тому використовуються такі інструменти як лічильник Гейгера, іонізаційний детектор.

Слайд 11

Відеоролик «Дозиметри»

Рівень радіації в деяких місцях після аварії був близько 5.6 Рентген/сек, тобто 20 000 Рентген/год. Смертельною вважається доза, яка дорівнює 500 Рентген за 5 годин. Тому в деяких місцях працівники безспеціального захисного одягу отримували смертельну дозу радіації за декілька хвилин.

В Інституті ядерних досліджень була сформована група співробітників для вивчення радіаційних фону навколо зруйнованого блоку. Прибувши до Чорнобиля, група повинна була провести дозиметричну розвідку навколо четвертого блоку ЧАЕС; перевірити чи відбувається в реакторі ланцюгова реакція поділу; визначити стан бетонних перекриттів, що знаходяться під реактором; та ймовірність попадання великої кількості радіоактивних речовин у підземні води.

Слайд 12

«…12 травня 1986 рік. Вертоліт на висоті не більше 150 метрів кружляє над станцією, а в кратері реактора, заповненому спеченою лавою і засипаному спеціальними сумішами, ще вирує смертельна радіація - десятки тисяч рентген на годину!..»

Відеоролик «Загибель екіпажу»

Грудень 2017 року. Повідомлення прес-служби Державного агентства з управління зоною відчуження. «У ході робіт по демонтажу післяаварійної легкої покрівлі машинного залу блоку № 4 Чорнобильської АЕС знайдено уламки вертольота Мі-8. На даний момент вивчається можливість вилучення і дезактивації елемента хвостового оперення для використання в якості музейного об'єкта.

Мі-8 зазнав аварії 2 жовтня 1986 року в ході обробки даху блоків. На тросі висотного крана не було сигнального устаткування, тому вертоліт зачепив його лопатями. Всі члени екіпажу - Володимир Воробйов, Олександр Юнгкінд і Микола Ганжук, загинули. Їм встановлено пам'ятник у м. Чорнобиль.

Слайд 13

Існуюча в той час в Чорнобилі пересувна апаратура не дозволяла вимірювати потужність γ-випромінювання вище 500 рентген/годину. Майже за добу була створена апаратура з діапазоном вимірювань 10000 рентген/годину, яка працювала від бортової електромережі бронетранспортера. Ці виміри були вкрай важливі для визначення шляхів більш безпечного підходу до зруйнованого реактору.

Цитати  «…по дорозі до блоку, яка проходила через «рудий ліс» (що став таким від радіаційного опіку) цифровий дозиметр В.Н.Шевеля, розрахований на вимірювання сотень мілірентген, став "захлинатися" - і це в закритому свинцевою бронею бронетранспортері! ...

…з  великими перешкодами через розкидані будматеріали, зруйновані бетонні плити, покручені сталеві балки все таки дісталися до стіни зруйнованого блоку...

… до бронетранспортеру були прикріплені котушки з намотаним на них кілометровим тросом і закріпленими на ньому дозиметрами. Трос треба було розмотати в районах особливо високої радіації навколо четвертого блоку… Вони повинні залишитися в зоні радіації кілька годин - це дозволить отримати більш точну інформацію…

…вимірювання показали: ланцюгової реакції в паливі поки не відбувається…»

Високозахищений транспортний засіб «Ладога» виконував радіаційну розвідку навколо зруйнованого реактору.

Містив броньований корпус для екіпажу, системи кондиціонування та життєзабезпечення, радіозв’язок, обладнання для спостереження, вимірювання, фіксації різних параметрів зовнішнього середовища, дослідницькі прилади.

В машині передбачалась можливість забезпечення екіпажу повітрям не через системи фільтрації, а за допомогою спеціальних балонів, які розміщувались над дахом.

На зовнішній поверхні корпусу кріпились спеціальні елементи протинейтроного захисту із ізотопу бору - 19, який має високу ефективність захвату нейтронів.

Окрім стандартних засобів спостереження (перископи та прилади нічного бачення), машина була обладнана двома відеокамерами.

Двигун мав здатність «струшувати» пил, що накопилась та викидати її зовні.

Ергоагрегат потужність 18 кВт забезпечував електроенергією усі системи машини при будь яких зупинках роботи.

Відеоролик «Побутові дозиметри ТМ «Екотест»

Великі обсяги радіоактивних матеріалів - 12 трильйонів міжнародних одиниць радіоактивності, названих "бекерелями" - були викинуті в навколишнє середовище протягом перших десяти днів.

У складі викиду було більш ста радіоактивних елементів.  Найбільший вплив на здоров'я людей і стан навколишнього середовища мають ізотопи Іоду, Цезію, Стронцію, Плутонію.

Слайд 14

Йод – найважчий нерадіоактивний неметал. Широкого застосування в ядерній енергетиці, медичній діагностиці та лікуванні, видобуванні природнього газу отримав його нестійкий ізотоп  Йод-131 (131I).

Зазвичай Йод-131 отримують в результаті нейтронного опромінення природного  телуру в ядерних реакторах. Також він утворюється в результаті поділу ядер Урану-235 і тому може залишатись внаслідок випробувань ядерної зброї та аварій на ядерних об'єктах.

Через нетривалий період напіврозпаду, а саме бизько 8 діб, Йод-131 майже відсутній у відпрацьованому ядерному паливі. Проте інший ізотоп йоду - Йод-129 - має період піврозпаду мільярд років.

Слайд 15

Відеоролик «Цезій»

Цезій - м'який метал сріблястого кольору, розплавляється у долоні руки, а у кристалічний стан він може переходити при кімнатній температурі. Хімічно дуже активний, вибухає від контакту з водою.

Його штучний радіоактивний ізотоп Цезій-137 (137Cs) у живі організми проникає в основному через органи дихання й травлення.

Його випромінювання використовується для потреб рентгенотерапії. Утворюється переважно при поділі ядер в ядерних реакторах і ядерній зброї.

Із зруйнованого реактора було викинуто 1850 ПБк радіонуклідів, при цьому на радіоактивний цезій припало 270 ПБк.

Оскільки період піврозпаду 30 років, то у червні 2016 року кількість радіоактивних частинок повинна була зменшитись удвічі.

Слайд 16

Радіоактивний ізотоп 90Sr утворюється в атомних реакторах і в навколишнє середовище поступає при ядерних вибухах або через викид радіоактивних відходів.

Препарати з вмістом ізотопу 90Sr застосовуються при променевій терапії.

Хімічний аналог кальцію, характеризується високою засвоюваністю рослинами і тваринами, повільно виводиться з організму, бо накопичується в кістковій тканині. Час виведення з організму 18 років.

Період піврозпаду стронцію-90 - 29.1 років. Тому можна вважати, що кількість радіоактивних частинок теж зменшилась удвічі.

Слайд 17 

Плутоній (Pu) - сріблясто-білий радіоактивний метал, теплий на дотик. У природі зустрічається в дуже малих кількостях в уранітовій смолці й інших рудах урану та церію, у значній кількості одержують штучно.

Токсичність плутонію зумовлена його альфа-радіоактивністю. Альфа-частинки затримуються навіть незначними шарами матеріалів або тканин, але надзвичайно сильно пошкоджують тканини, з якими вони контактують.

При потраплянні до організму, плутоній становить серйозну небезпеку. Він дуже погано всмоктується у шлунковому тракті, навіть якщо потрапляє туди у розчинному вигляді. Але поглинання півграма плутонію може призвести до смерті протягом кількох тижнів внаслідок гострого опромінення шляхів травлення.

Слайд 18

П{\displaystyle \mathrm {^{238}_{\ 92}U\ +\ _{0}^{1}n\ \longrightarrow \ _{\ 92}^{239}U\ {\xrightarrow[{23,5\ min}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 93}^{239}Np\ {\xrightarrow[{2,3565\ d}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 94}^{239}Pu} }лутоній має декілька ізотопів.

Найважливішим є ізотоп 239Pu, придатний для використання у ядерній зброї. Його період напіврозпаду становить близько 24 000 років.

Ізотоп 238Pu має потужну альфа-радіоактивність, значне тепловиділення, застосовується у ядерних батареях. Майже всі космічні аппарати, що відлетіли за орбіту Марса, мають радіоізотопні реактори на 238Pu.

Ізотоп 240Pu є основним забруднювачем збройного плутонію. Має високу інтенсивність спонтанного розпаду, створює високий нейтронний фон, що суттєво ускладнює підрив ядерних зарядів.

Слайд 19

Відеоролик «Всередині саркофага»

241Pu має період напіврозпаду 14 років. У результаті бета-випромінювання перетворюється на америцій-241.

Америцій-241 радіоактивний метал сріблясто-білого кольору. У темноті світиться за рахунок альфа-випромінювання, токсичний.

Добре розчинний, тому Америцій-241 легко проникає в організм через органи дихання і накопичується у кістках і нирках. Період піврозпаду 432,8 роки.

Вважається, що під укриттям і досі знаходиться близько 95% радіоактивного матеріалу, який залишився після аварії. При непередбаченій розгерметизації може нанести значну шкоду і навколишньому середовищу, і людству.

Діалог 4 Перший саркофаг

Слайд 20

Відеоролик «Ліквідація»

Відеоролик «Свідчення керівника групи ліквідаторів»

Слайд 21

Щодо роботів-ліквідаторів… Спеціалізований транспортний робот експлуатувався при рівнях гама-випромінювання до 3000 Рентген/год.

Слайд 22

Використання даного робота дозволило зберегти життя близько 1000 людей. Безпосередня підготовка роботів та регулювання системи роботи проводилися у м. Чорнобиль.

Уся техніка, яка використовувалася у ліквідації аварії, назавжди залишилася у зоні відчуження.

Слайд 23

Техногенна катастрофа, застала нас зненацька, виявила низьку готовність до екстремальних ситуацій, мало чого нас навчила, оголила наші вади – безгосподарність, користолюбство, нездатність до конструктивної самокритики.

Чорнобильська катастрофа трапилась в період, коли намітився злам тоталітарної системи колишнього радянського суспільства. Водночас при локалізації і подоланні наслідків катастрофи народ виявив героїзм, мужність і самовідданість. Ціною здоров'я і життя було врятовано людство від ще більшого лиха.

Відеоролик «Прорахунки. Чорнобильська трагедія»

 

 

Слайд 24

29 березня 2000 року Кабінетом Міністрів України під тиском світового суспільства було ухвалено достроково зняти з експлуатації енергоблок № 3 та остаточно закрити Чорнобильську АЕС.

Відеоролик «Закриття 2000»

15 грудня 2000 о 13:17 за наказом діючого Президента України Леоніда Кучми під час трансляції телемосту Чорнобильська АЕС - Національний палац «Україна» поворотом ключа аварійного захисту п'ятого рівня реактор енергоблока № 3 назавжди був зупинений. Чорнобильської АЕС припинила генерацію електроенергії.

Слайд 25

У м. Нововолинську діє Нововолинська міська організація «Спілка Чорнобиль», яку очолює Адам Шліхта.

На даний період у Нововолинському управлінні праці та соціального захисту населення зареєстровано 147 учасників ліквідації аварії на Чорнобильській АЕС.

Слайд 26

Головою районної ГО «Спілка Чорнобиль» була і наша волинська поетеса Світлана Костюк, яка у свій час працювала кореспондентом в зоні Чорнобильської АЕС.

Вшануймо хвилиною мовчання жертв Чорнобильської аварії.

Відеоролик «Хвилина мовчання»

Слайд 27

У 2000 році ЄБРР оголосив тендер на будівництво нового "саркофагу" для ЧАЕС. Виграли його два французьких підприємства. Роботи розпочались в 2012 році.

Відеоролик «ТСН»

Відеоролик «Механізм будівництва арки»

1

 

docx
Додано
23 квітня 2020
Переглядів
1437
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку