,南京市沿江业开发区教研室,核污染治理与防护,史献计,南京市沿江工业开发区教研室,江苏南京,2011.3.12,核污染治理与防护史献计南京市沿江工业开发区教研室江苏南京2,什么是核辐射,1,核反应与类型,衰变,衰变是原子核自发地放出某种粒子,转变为新核的变化,原子核发生衰变时，一个原子核一次只能,产生一种衰变，并伴随能量的产生，即伴,随产生射线，故而衰变分别叫做衰变、,衰变。,什么是核辐射1核反应与类型 衰变衰变是原子核自发地放出某种,射线为高速电子流，速度约为光速的0.9,倍，穿透能力较强，能穿透几厘米铝板，但,有电离能力较弱。,射线是波长极短的电磁波，穿透能力最,强，能穿透几厘米厚的铅板，但电离能力,很弱。,射线为高速氦核，速度约为光速的0.1倍，,穿透能力很弱，在空气中只能飞行几厘米，,只能穿透一张薄纸，但有较强电离能力。,射线为高速电子流，速度约为光速的0.9射线是波长极短的电,人工转变,原子核在其他核子的作用下变成,另一种原子核的变化叫做人工转变。,应用：,利用它的射线,作为示踪原子,人工转变原子核在其他核子的作用下变成另一种原子核的变化叫,重核裂变,重核分裂成中等质量的核的反应,过程叫做重核裂变,裂变中子具有增殖性,其反应过程叫做链式反应,裂变物质的大于临界体积,才能发生链式反应,重核裂变重核分裂成中等质量的核的反应过程叫做重核裂变裂变,核污染治理与防护ppt课件,轻核聚变,利用质量较轻的原子核结合成质,量较大的原子核的反应过程叫做轻核聚变,应用：,制造氢弹，进行可控热核反应。,轻核聚变利用质量较轻的原子核结合成质量较大的原子核的反应,2,核污染,主要指核物质泄露后的遗留物对环境的破,坏，包括核辐射、原子尘埃等本身引起的,污染，还有这些物质对环境的污染后带来,的次生污染，比如被核物质污染的水源对,人畜的伤害。,3,核污染的主要原因,核武器的实验和使用,核电站核物质的泄漏,工业或医疗上的核物质丢失,核废料的不当处理,2核污染主要指核物质泄露后的遗留物对环境的破3核污染的主要原,核污染的危害,核污染的危害,核污染治理与防护ppt课件,如果人体长时间受到射线照射，就会使细胞器,官组织受到损伤，破坏人体DNA分子结构，有,甚至会导致癌症，或者造成下一代遗传上的缺,陷。并且它对人体的损害无声无息，使人难以,觉察。所以，即使在核爆炸中幸存的人，一旦,染上了核辐射，也会得原子病，失明、脱发、,肌体萎缩，最后痛苦地死去。而且受辐射的人,很难与健康的人结婚，他们结婚后出生的婴,儿，全部智力迟钝。甚至出现畸形，这样，侥,幸大难不死的人，也有无尽的痛苦与他们终生,为伴。,如果人体长时间受到射线照射，就会使细胞器,1,人类历史上重大核污染,日本遭原子弹轰炸,为迫使日本迅速投降，美军于1945年8月6日8时15分,在日本广岛市区投掷了一颗代号为“小男孩”的原子,弹。“小男孩”是一颗铀弹，长3米，直径0.7米，内,装60公斤高浓铀，重约4吨，梯恩梯(TNT)当量为1.5,万吨。原子弹在离地600米空中爆炸，霎时卷起巨,大的蘑菇状烟云，广岛市顷刻沦为焦热的火海。,1人类历史上重大核污染 日本遭原子弹轰炸 为迫使日本迅速投,1945年8月9日上午11时02分，美军对日本实施,第二次原子弹袭击，目标是长崎。这次袭击将,原子弹“胖子”投到长崎市中心，其破坏性绝对,不亚于上次。“胖子”是一颗钚弹，长约3.6米，,直径1.5米，重约4.9吨，梯恩梯(TNT)当量为,2.2万吨，爆高503米。“胖子”采用复杂的“内爆,法”引爆系统，由气压、定时、雷达和冲击4个,不同引信组成。,1945年8月9日上午11时02分，美军对日本实施,切尔诺贝利核灾难,1986年4月25日夜晚，切尔诺贝利核电站的工作人员,正准备对四号反应堆进行安全测试，测试工作在4月,26日凌晨正式开始，测试过程中为了提高工作效率，,就故意违反操作章程：将控制棒大量拔出，这些控制,棒是调节反应堆堆芯的温度的，拔掉它们将是一个致,命的失误。由于没有控制棒调节温度，使得堆芯过热。,26日凌晨1时23分，工作人员再次心存侥幸违章操,作，按下了关闭核反应堆的紧急按钮，这时本意和实,际情况发生了冲突，本来想立即停止试验，但是电源,的突然中断，致使主要冷却系统停止了工作，反应堆,失控了！堆芯内的水被强辐射立即分解成了氢和,氧，由于氢和氧浓度过高，随即导致了四号核反应堆,的大爆炸。,切尔诺贝利核灾难 1986年4月25日夜晚，切尔诺贝利核,美国三里岛核事故,1979年3月28日凌晨4时，在美国宾夕法尼亚,州的三里岛核电站第2组反应堆的操作室里，,人声鼎沸，一片慌乱。大量放射性物质在两,个小时后大量溢出。直到6天以后，堆心温度,才开始下降，蒸气泡消失 引起氢爆炸,的威胁免除了，反应堆最终陷于瘫痪。美国,民众在得知这一消息后无不震惊，核电站附,近的居民更是惊恐不安，约20万人撤出这一,地区。民众们纷纷举行集会示威，要求停建,或关闭核电站。美国和西欧一些国家政府也,不得不重新检查发展核动力的计划。,美国三里岛核事故 1979年3月28日凌晨4时，在美国宾,这次出人意料的核泄漏事件是由于二回路的水泵发生故障：前,些天工人检修后未将事故冷却系统的阀门打开，致使这一系统,自动投入后，二回路的水仍断流。当堆内温度和压力在此情况,下升高后，反应堆就自动停堆，卸压阀也自动打开，放出堆芯,内的部分汽水混合物。同时，当反应堆内压力下降至正常时，,卸压阀由于故障未能自动回座，使堆芯冷却剂继续外流，压力,降至正常值以下，于是应急堆芯冷却系统自动投入，但操作人,员却做出了错误的判断，反而关闭了应急堆芯冷却系统，停止,了向堆芯内注水。以上种种管理和操作上的失误与设备上的故,障交织在一起，使一次小的故障迅速而急剧的扩大，最终造成,堆芯熔化的严重事故。所幸的是在这次事故中，主要的工程安,全设施都自动投入，加之反应堆有几道安全屏障(燃料包壳，,一回路压力边界和安全壳等)，没有人员伤亡，仅三位工作人,员受到了略高于半年的容许剂量的照射。,这次出人意料的核泄漏事件是由于二回路的水泵发生故障：前,乌拉尔存储罐核爆炸,1957年9月29日，在苏联的大型核工业聚集区乌拉尔地区，克什特,姆、车里雅宾斯克两城之间的一个地下核废料存储罐突然发生爆炸，,强烈的爆炸如同火山爆发一样把放射性尘埃和物质喷到天空中，其,威力相当于1945年美国投在广岛的原子弹的100倍。一片直径l0公,里的带有放射元素锶90的烟云升空。1万多居民当即撤离污染区。,据原苏联遗传学家麦德维杰夫估计，这次爆炸后几天就有几百人因,辐射致死，当年至少有1000人死于辐射。由于天气极恶劣，狂风把,放射性烟云刮到数百公里之外，结果造成南乌拉尔地区3000平方公,里的核污染，区内草木不生，成千上万的人患了辐射病。但是，当,受核辐射的居民被送到医院后，医生不懂放射性核医学，不知道如,何根据患者所接受的辐射量对症治疗，结果，导致很多患者濒于死,亡。事故一年之后死了几千人，三年之后死了几万人。大家知道，,核废物中的钚是一种不易溶解的元素，乌拉尔地区核废物中的钚，,大部分被土壤所吸收。当水浸透蓄积着钚的土壤，钚与水作用，触,发链式反应，水被迅速加热成水蒸气，水蒸气压力增大而产生强烈,的爆炸，从而造成了这场骇人听闻的核灾难的发生。,乌拉尔存储罐核爆炸 1957年9月29日，在苏联的大型核,乌克兰的核废料污染,乌克兰的核废料污染,太平洋进行核试验：比基尼事件,1954年3月1日凌晨时分，位于太平洋比基尼环礁约160公里的,公海上，日本“第5福龙丸”号渔船正在航行。此时在比基尼环,礁上进行了氢弹核试验，天亮之前，天空被照得很亮，不久,有烟柱升起。两个小时后，“福龙丸”的船员发现船上散落了,大量氢弹爆炸后的灰，他们没有意识到，飘散到他们船上的，,是具有辐射作用、可以对人体造成伤害的“死亡之灰”。,1954年3月14日，“福龙丸”回港后有关部门对船员们带回的“爆,炸后落灰”进行了分析，才知道是美国研制的新型氢弹，美国,正在研制秘密武器和进行核武器开发的事实因此被曝光。,当时福龙丸号上共有23名船员，所有的船员立刻被送往东京,治疗。但令人遗憾的是半年后，船上年纪最大、负责通讯的久,保山爱吉去世，年仅40岁。,太平洋进行核试验：比基尼事件 1954年3月1日凌晨时分,日本福岛核电站爆炸,地震发生后，福岛第一核电站失去外部电力,供应，机组的冷却系统无法运作，核反应堆,内以及乏燃料池的温度升高，冷却水蒸发，,燃料棒外露，造成放射性物质泄漏。,日本福岛核电站爆炸地震发生后，福岛第一核电站失去外部电力,2,核污染的危害特点,危害范围大：常常波及很多地区和国家。,持续时间长：往往受到严重污染的地区很多年,无法进行正常的工农业生产。,对人体伤害极大：放射性沉降物还可以通过食,物链进入人体，在体内达到一定剂量时就会产,生有害作用。人会出现头晕、头疼、食欲不振,等症状，发展下去会出现白细胞和血小板减少,等症状。如果超剂量的放射性物质长期作用于,人体，就能使人患上肿瘤、白血病及遗传障碍。,2核污染的危害特点危害范围大：常常波及很多地区和国家。,3,核污染对人体伤害的几种表现,远期躯体效应,致癌效应：,白血病：这是全身照射后诱发的最重要的远期效应。,其特点是：发病率高于其它实体肿瘤，与受照剂量成明显线性关系；,以急性白血病多见，且死亡率较高；,受照时年龄小则发病较早且危险性较大。甲状腺癌：电离辐射外照射和内照射在人体诱发的重要远期效应之一。,其特点是：潜伏期长，且随受照年龄的增加而延长，一般为1326年；,发病率女性高于男性，受照年龄小者高于年龄大者；,发病率与照射剂量基本呈线性关系。其它癌症：如吸入含放射性尘诱发肺癌。此外如乳腺癌、胃癌、结肠癌、,多发性骨髓瘤、卵巢癌等也发生。,白内障：,辐射对眼损伤主要表现为晶体混浊、形成白内障。出现白内障的时,间可以从受照后数月至数年不等。年龄越小者潜伏期也越短。,3核污染对人体伤害的几种表现 远期躯体效应致癌效应：,生长发育障碍：,核辐射的妊妇所生的儿童，发生畸形和发育障碍，智力发育不全，并出,现小状症、迟纯、脑积水等，有脊柱裂、肢体畸形、斜视、先天盲等异,常，还发现宫内受照智力低下的发生率随剂量的增加而增高,生殖功能的影响：,性腺对辐射很敏感，男性全身或睾丸局部受辐射后，精子数减少，活动,度降低及畸形精子增加，从而影响生育能力。妇女则月经不调甚至绝经。,遗传效应,辐射遗传效应:,核爆炸幸存者的长期观察实验研究发现辐射诱发的突变能导致有害的遗,传效应。在原子弹爆炸时受照射后受照射后孕出生的婴儿与对照人群进,行比较，已发现具有统计学意义的巨大差别。,细胞遗传学观察:,对核爆炸幸存者的调查分析，亲代生殖细胞受到照射后其遗传性损害在,子代体细胞染色体中表现。1967年曾对日本原子弹爆炸幸存者子女7540,人进行此项调查，发现幸存者子女体细胞染色体异常的发生频率较高，,且对照人群有明显的统计学意义的差别。,生长发育障碍：遗传效应辐射遗传效应:,核污染的治理与防护,1,放射线对人体危害的主要方式,放射性物质泄露产生的危害主要体现在内照射上,2,内照射产生原因,通常是因为吸入放射性物质污染的空气，饮用放射,性物质污染的水，吃了放射性物质污染的食，或者,放射性物质从皮肤、伤口进入体内。,3,内照射与外照射差别,即使不再进行放射性物质的操作，已经进入体内的,放射性核素仍然在体内产生有害影响。,核污染的治理与防护1放射线对人体危害的主要方式放射性物质泄露,由于核素的种类不同、毒性不同，带来的危险,程度也不同。因此，根据放射性核素摄入体内,产生危害作用的大小和在空气中的最大容许浓,度，把它们分成极毒、高毒、中毒和低毒四组。,操作不同毒性的核素时，对操作设备和建筑物,的设置地点等都有不同的要求。放射性防护又,可分成内照射防护和外照射防护。内照射防护,的基本原则是尽可能地隔断放射性物质进入人,体的各种途径，采取的基本措施有：防止放射,性物质经呼吸道进入人体内。,由于核素的种类不同、毒性不同，带来的危险,空气