Организация: До конференции вывешивается план с рассматриваемыми вопросами, объединенные в группы. Каждый выбирает себе определенный вопрос и готовится.
Урок рассчитан на два часа (т. е. сдвоенный урок). Проходит по правилам телепередачи “Как это было“. т. е. восстанавливается история открытия явления радиоактивности и дальнейшие исторические события, приведшие к “+” и “ – ” применения ядерной энергии.
Участники. выходят на “сцену“ группами (3-4 чел. ), объединенные общей тематикой. Каждая группа готовит стенд с материалами, отражающие тематику их выступлений.
Ведущий (учитель или можно подготовить ученика):
Ушедшее столетие имело много открытий, которые принесли не только пользу человечеству, но и много бед. Сегодня мы остановимся на одном из них – Ядерной энергии. Рассмотрим по порядку: Как это было.
Целый мир охватив от земли до небес,
Всполошив не одно поколение,
По планете шагает научный прогресс.
Что стоит за подобным явлением?Человек вышел в космос и был на Луне.
У природы все меньше секретов.
Но любое открытье-подспорье войне:
Тот же атом и те же ракеты. . . .Как использовать знанье – забота людей.
Не наука-ученый в ответе.
Давший людям огонь- прав ли был Прометей
Чем прогресс обернется планете?
Есть даты, а есть даты - символы . Это не просто календарные даты, это символы, исполненные глубочайшей значимости событий, смысл которых каждое последующее поколение будет открывать для себя заново.
В словаре понятие “ катастрофа” означает следующее: ”Крупная авария, влекущая за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или разрушения в значительных размерах. ” Это случайные (природные) катастрофы. А кто даст определение следующим событиям?
(на экране снимки, рисунки, фотографии, вырезки из газет).
– 6 августа 1945 года. 8. 15 – взрыв атомной бомбы, сброшенной американскими летчиками над Хиросима, унесло 200 тыс. человеческих жизней, свыше 375 тыс. погибло от последствий ядерной бомбардировки и это не конечная цифра.
– 9 августа 1945 года – Нагасаки.
– с 1945 г. экспериментальные наземные взрывы в штате Нью- Мексико.
– с 1949 г. по 1963 г. наземные испытания в Семипалатинской обл.
– с 1963 г. по 1989 г. – подземные взрывы.
Людей не всегда эвакуировали и они стали невольными участниками эксперимента по действию радиации.
– 1957 г. и 1967 г. – крупные аварии на заводе по производству плутония в Челябинске.
– 26 апреля 1986 г. – взрыв на Чернобыльской АЭС.
Вы видели города и села, где нет людей? Леса, где все усыпано ягодами и грибами, а собирать их нельзя?
Точное число погибших и последствий после этих событий до сих пор никто не знает.
Кого винить во всем этом? Людей, сделавших научные открытия, или людей применивших их? Что предшествовало этим трагедиям? Как развивались события с момента открытия радиоактивности?
Как это было?
Долгое время ядерная энергия была скрыта от человека. Она стара как мир. Но настало время, когда человек вплотную подступил к ее открытию. И произошло это в 1896 г.
(приглашаются учащиеся, представляющие Беккереля, Пьера и Марию Кюри).
Уч. 1: Антуан Анри Беккерель. французский физик, продолжал исследования своего отца – явление люминисценции,т. е. свечение веществ после облучения их светом. Присутствуя 22 января на заседании Парижской академии наук, он внимательно прослушал выступление Анри Пуанкаре об открытии немецкого физика Рентгена неизвестных ранее лучей и его предположение, что эти лучи могут испускаться при люминисценции. Беккерель сам решил проверить это. Для своих опытов он использовал урановую соль, которую освещал солнечным светом, а затем помещал в темное место на фотопластину, завернутую в черную бумагу. Он заметил, что фотопластина чернеет, предположив, что под действием рентгеновских лучей. Случай опроверг его предположения.
Ненастная погода помешала ему продолжить эксперимент. Проявив через два дня, на всякий случай, фотопластину, обнаружил отпечаток уранового образца. Повторив свой опыт без солнца, получил тот же результат. Предположив, что уран сам излучает лучи, схожие с Х лучами Рентгена, выступил 2 марта на заседании Академии наук. Никто в то время не мог дать этому явлению определения.
Продолжив исследования, Беккерель пришел к выводу, что урановая соль самопроизвольно испускает какое-то излучение, интенсивность которого с течением времени не меняется. Так же он выявил, что это излучение обладает свойством разряжать наэлектролизованные тела.
Его попытка “уничтожить” невидимое излучение была безрезультатна.
Этим лучам сначала давали название урановые, затем беккереловые, но эти названия не прижились. Открытие же явления получило название”радиоактивность”.
Ведущий: Но это было позднее, когда Беккерель поделился своими открытиями с супругами Кюри. Но были и другие. . .
Уч. 2: Считается, что естественную радиоактивность предложил фран. лейтенант муниципальной гвардии Ньепс де Сен-Виктор, за 30 лет до Беккереля. Он обнаружил, что лист картона, пропитанный раствором урана, засвечивает фотобумагу. На его открытие ученые не обратили внимание.
Второй – итальянский химик Ардотон, тоже заметил странное свечение даваемое ураном и тоже ученых не привлекло это явление.
Трерьим – английский уч. Сильвантус Томпсон тоже обнаружил таинственное действие урана на фотопластинку, но он опоздал заявить о своем открытие.
Вед. : Беккерель не мог дать точного определения своему открытию, по этому обратился к супругам Кюри Пьеру и Марии с просьбой проверить: нет ли в урановых телах примесей, которые могли бы играть существенную роль.
Для Беккереля в его открытиях было много неясного, он не видел перспективы в дальнейшей работе и вернулся к бывшему увлечению, но продолжал держать связь с супругами Кюри, обсуждал при встречах их исследования.
Уч. 3: Кюри провели исследования по обнаружению самопроизвольного излучения у других химических элементов. Так они обнаружили излучение тория. В своих исследованиях Мария Кюри- Складовской удалось обнаружить новое вещество, обладающее сильным излучением.
Они назвали его “полоний” в честь родины Марии в Польше. Затем ими был открыт “радий”- лучистый. Так само явление самопроизвольного испускания излучения было названо радиоактивностью.
Их труд был каторжным. 48 месяцев на кухонном столе, проведя сотни, а то и тысячи опытов, удалось получить ампулу с одним дециграммом радия, но этого было достаточно для определения атомного веса- 225.
Ведущий: Надо отметить, что на тот момент у них только родилась дочь - Ирен.
Жалование у них было не большое, часть которого они тратили для преобретения уранового сырья (1 т доставили из Австрии). Мария обрабатывала в день по 20 кг сырья, мешая кипящую жидкость в чугунном тазу, выделив в 1902 г. радий. А в 1903 г. супругам Кюри и Беккерелю была присуждена Нобелевская премия.
Супруги Кюри отказались от авторских прав на производство радия, за который могли получить миллионы, предоставив любой стране производить его в любом количестве. Свой первый грамм радия Мария завещала лаборатории, в которой в последствии продолжала свои исследования.
Уч. 4: В 1903 г. Пьер открыл закон снижения радиоактивности, введя понятие периода полураспада. Эта закономерность позволила ему высказать предположение об использовании радиоактивности для установления возраста земных пород. В 1903 г. он с Лабордом обнаружил самопроизвольное выделение тепла солями радия. что явилось первым свидетельством существования атомной энергии. В 1906 г. Пьер погиб под колесами телеги.
Уч. 3: После смерти мужа Марии предложили заменить его в должности профессора Парижского университета. В 1911 г. ей была присуждена вторая Нобелевская премия за получение радия в металлическом виде. В 1914 г. было решено создать в Париже институт радия, который возглавила Мария Кюри.
В годы первой мировой войны она организовала 220 передвижных рентгеновских установок для обслуживания госпиталей Франции. Она сделала значительный вклад в открытие Института радия в Варшаве в 1932 году.
Ведущий: Знали ли первооткрыватели этого явления о его смертоносном действии?
Уч. 1: Как-то Беккерель, собираясь на одну из лекций, обнаружил, что у него нет урановой соли. Зайдя в лабораторию Кюри, взял пробирку с урановой солью и положил ее в карман костюма. После лекции вновь положил в карман и проходил так до возвращения домой. На следующий день он обнаружил в том месте, где лежала пробирка покраснение кожи. Беккерель показал супругам Кюри, предположив о действии урана на кожу.
Уч. 4: Пьер решил проверить и привязал урановую пластину к предплечью и проходил так 10 часов. Вызванное облучением покраснение перешло в сильную язву и не заживало в течении почти 2 лет. Таким образом Пьер открыл биологическое действие радиоактивного излучения.
Уч. 3: Сама Мария Кюри-Складовская умерла от неизвестной болезни впоследствии связанную с радиоактивным излучением.
Ведущий: Но само явление радиоактивности, открытое Беккерелем и исследованное супругами Кюри не является причиной взрыва атомной бомбы, взрыва 4-го блока в Чернобыле и других трагедий.
Как же развивались дальше научные исследования этого явления?
Имеется ли какая-то связь между работами Резерфорда, Содди, Чедвика, дочери Марии и Пьеоа Кюри – Ирен и ее Мужа Жолио?
(на смену предыдущим ученикам выходят ученики, представители перечисленных ученых).
Уч. 5: С осени 1895 г. Резерфорд ученик Дж. Дж. Томсона в Кавендишской лаборатории в г. Кембридже. Узнав об открытии Беккереля явления радиоактивности, он оставил электромагнетизм и подарил сконструированный приемник итальянскому инженеру Маркони, занялся изучением этого явления, т. к. то явление говорило о сложной структуре атома, которое интересовало Резерфорда, Исследуя беккереловы лучи, он установил, что они имеют сложную структуру. Одно излучение легко поглощалось листом бумаги, а другое проходило через алюминиевую фольгу. Он дал им название альфа и бета излучение.
Уч. 6: Через четыре года физик Виллард обнаружил в излучении третью составляющую, похожую на рентгеновские лучи, обладающие большой проникающей способностью и назвал их гамма-лучи.
Уч. 5: В 1903 г. Резерфорд установил, что альфа- лучи имеют положительный заряд и обладают свойствами частицы, а в 1908 г. экспериментально установил, что это ионизированные атомы гелия.
В 1911 г. проводя эксперимент по рассеянию альфа- частиц в веществе предположил планетарную модель строения атома.
Ведущий: Планетарная модель была впервые предложена японским физиком Нагаокой в 1903 г., в 1897 г. Томсон открыл электрон и с этого времени выдвигались много идей о строении атома. Резерфорду удалось доказать предложенную модель экспериментально.
В 1902 г. – 1903 г. Резерфорд вместе с Содди разработали теорию радиоактивного распада и установили закон радиоактивного превращения - как самопроизвольного перехода одних элементов в другие сопровождающихся альфа, бета и гамма-излучением.
За это исследование Резерфорд в 1908 г. получил Нобелевскую премию Но и эти превращения не имеют никакого отношения к созданию атомной бомбы. Речь идет о спантанном (самопроизвольном0 распаде, подчиняющий статестическому закону.
Уч.: Так же было выяснено, что ни высокие температуры, ни давление ни электромагнитные поля не снижают радиоактивного распада. Вызвать распад ядра можно проведя ядерную реакцию-изменение атомных ядер при взаимодействии их друг с другом или частицами с большими энергиями, при котором наблюдается их превращение, т. е. Получение другого химического элемента.
Уч. 5: Первую ядерную реакцию осуществил Резерфорд в 1919 г., когда открыл протон.
14N7 + 4 He2 = 17 O 8 + 1H1 (пояснить)
Кроме альфа- частицы бомбардировать можно ядра и протонами:
27 Mg12 + 1H1 – – 24 Na11+ 4He2
Уч. 6: В 1932 г. Чедвик открыл, что в состав ядра входит нейтрон, по массе близкий к массе протона, не имеющий заряд и обладает большой проникающей способностью (10 – 20 см свинцовой пластины). Это открытие позволило ряду ученых провести исследования ядерных реакций при облучении элементов нейтронами.
10 В 5+ 1 n0 – 7 L i3 = 4 He 2
Уч. 7: Первое исследование и получение радиоактивного элемента и открытие позитрона в 1932 г. провели Федерик и Ирен Жолио-Кюри.
26 A l 13 + 4 He 2 – 30 S i14 + 0 P1
Ирен продолжала исследования начатые ее родителями. В годы первой мировой войны они работали вместе с матерью, ездила с ней по госпиталям с рентгеновскими установками. В 1925 г. -защитила докторскую диссертацию, а через год вышла замуж. В 1930 г. уже вместе с мужем продолжили исследование и получили новое излучение, отличное от гамма-лучей, определив, что это частица, что дало возможность Чедвику открыть нейтрон. После смерти матери в 1934 г. , Ирен стала директором института радия и в этом же году вместе с мужем открыли явление искусственного радиоактивного распада, а также получили искусственные радиоактивные изотопы. За это им была присуждена в 1935 г. Нобелевская премия. В 1938 г. Ирен, изучая вместе с физиком Савичем радиоактивности урана вызванную нейтронами, установили, что одним из продуктов является не трансурановый элемент, а элемент из средней части т. Менделеева. В этом же году немецкие физики Ган и Штрассман повторили опыты Ирен и открыли реакцию деления урана под действием нейтронов. Т. е. французские и немецкие физики одновременно подошли к цепной реакции, в результате которой выделяется много энергии. (показать схему цепной реакции).
Ведущий: Если ранее Резерфорд высказывал о невозможности практического применения явления радиоактивности, то в 1935 г. Фредерико Жолио-Кюри предсказал широкое применение высвобождаемой энергии в медицине, биологии, различных областях народного хозяйства.
И так, мы постепенно подошли к идеи создания атомной бомбы, т. е. использования выделившей энергии при проведении цепной ядерной реакции. Надо отметить, что Ирен и Фредерик являлись руководителями Комиссии по атомной энергетики во Франции.
Уч. 7: В 1939 г. Фредерик Ж. – К. начал работу по сооружению атомного реактора на тяжелой воде. Из-за аккупации Франции немцами, работы были прекращены, все было вывезено в Англию, а затем в Америку.
Сам Ф. Ж. -К. остался во Франции и изготовлял взрывчатки. После войны они продолжили свою работу. А в 1950 г. были отстранены за свою деятельность в защиту мира и отказа поставить атомную энергию на службу войне.
Ведущий: Открыв сначала атом и его строение, а затем деление ядра урана, физики поняли, что можно найти применение выделенной при этом энергии.
Шла вторая мировая война. Многие ученые бежали из Германии в США и Англию, опасаясь не только репрессий, но и давления со стороны фашистов об использовании атомной энергии для создания оружия.
Но такие как Штарк и Ленард, ярые нацисты, остались в Германии и работали в области ядерной физики.
Под давлением Эйнштейна на президента Рузвельда, последний согласился, что бы американские физики приступили к работе над атомной бомбой, которая первоначально планировалась как устрашение надвигающей опасности фашизма. По договоренности правительств США и Великобритании все работы перенесли в Америку, где под руководством Роберта Оппейгеймера -отца атомной бомбы, приступили к ее созданию.
Прежде, чем перейти к трагедии в Японии, упомянем еще рад физиков, работавших в этой области науки.
(еще одна группа учеников)
Уч. 8: Лев Силарди, венгерский физик. Одно время работал в Берлинском университете (в 20-х г. ), затем уехал в Англию, где изучал эффект разрушения химических связей под действием нейтронов. Здесь он проводил ядерные исследования, сформулировал принцип цепной ядерной реакции, впервые показал, что нейтроны, вылетевшие в процессе деления ядра атома, производят дальнейшее деление новых ядер.
В 1933 г. переехал в США, где стал сотрудником Колумбийского университета, обосновал возможность развития в уране самоподдерживающей ядерной реакции на вторичных нейтронах, т. е. -неуправляемая цепная ядерная реакция. Ему принадлежит идея использования графита как замедлителя нейтронов. Он определил критическую массу урана – 235. Его исследования так же были посвящены управлению ядерными реакциями, что сыграло решающую роль в запуске в декабре 1942 г. в Чикаго первого в мире уранового реактора на медленных нейтронах под руководством Э. Ферми.
Много он сделал для лечения онкологических заболеваний. Заболев в 1960 г. раком, отказался от хирургического вмешательства и излечил свою болезнь с помощью выполненной им лучевой терапии.
Умер в 1964 г. от сердечного приступа.
Ведущий: Ферми, создатель первого реактора, так же принимал участие в создании и испытании атомной бомбы и ничего плохого в этом не видел. Он считал, что все работы велись для устрашения гитлеровцев.
Нильс Бор, анализируя результаты открытия немецкими физиками о выделении огромной энергии в результате ядерной реакции, выступал за засекречивание работ, т. к. надвигалась война и ученые других стран торопились создать новый вид оружия.
Занимались исследованиями в этой области науки ученые и нашей страны.
Уч. 9: Начались они еще в 1922 г. под руководством И. Б. Курчатова.
Проводились опыты по спонтанному делению урана. Будущий главный конструктор советской атомной бомбы Юрий Борисович Харинов и ее главный теоретик Яков Борисович Зельдович провели расчеты цепных реакций и определили порядок критической массы еще в1940г.
Курчатов был назначен генеральным руководителем проекта. Он работал с такими известными людьми как Ландау, Капица. Кроме ядерной реакции по делению он занимался реакцией синтеза, т. е. Будущей водородной бомбой.
Учен. 10: Нельзя не упомянуть еще об одном нашем соотечественникеГеоргии Антоновиче Гамове. В 1925 г. он работает в Ленинграде под руководством Фридмана в области электромагнетизма, но после смерти последнего, меняет область деятельности на квантовую механику, у которой считал впереди огромное будущее. Гамом первый сделал попытки применить идеи квантовой физики к атомному ядру. Ему удалось объяснить явление альфа- распада ядра.
В 1928 г. на стажировке за границей встречался с Бором и Резерфордом По возвращению домой, ему грозил арест и друзья посоветовали ему любыми способами покинуть страну. В 1933 г. его включили в научную поездку в Брюссель. Он добился взять с собой жену. Назад он не вернулся.
Год работал у М. Кюри, затем получил приглашение из США, где работал профессором, дружил с Теллером, которому предстояло стать отцом водородной бомбы США. В 1937 г. они опубликовали первую совместную работу по теории термоядерных реакций. К работе над атомной бомбой не допустили из-за русского происхождения. Его допусти ли лишь к испытаниям, где он изучал действие взрывной волны на корабли- мишени. В июле 1948 г. его пригласили в Лос-Аламос для создания водородной бомбы.
Ведущий: Мы вплотную подошли к трагическим событиям, произошедшим в результате открытия радиоактивного явления и последующих за ним всех дальнейших открытий.
Прав ли был Прометей, давший людям огонь?
Мир рванулся вперед, мир сорвался с пружин.
Из прекрасного лебедя вырос дракон,
Из запретной бутылки был выпущен джин.
Атомный век начался с разрушений. Взрыв первой испытательной атомной бомбы сразу же перебросил человечество в новую эру – оно получило техническую возможность самоуничтожения.
Еще 28 марта 1945 г. Силлирди в беседе с личным советником президента, требовал предотвратить атомную бомбардировку Японии, к которой уже шла подготовка, на что получил ответ: “Надо же продемонстрировать куда ушли 2 млрд. долларов уже израсходованных на бомбу. Наш долг перед страной требует использования оружия для спасения жизни американцев в войне против Японии”.
Испытания продолжались. Всеми работами руководил генерал Лесли Грове. Первой бомбе, сброшенной на Хиросиму он дал симпатичное название “Малыш”, массой 4100 кг, начиненную 7 кг урана – -235.
(Приглашается новая группа ребят на смену предыдущих).
Уч. 11: 6 августа 1945 г. в 8 часов, когда японцы спешили на работу, над Хиросимой показались три бомбардировщика “Б-29”. На высоте 8,5 тыс. м, когда на перекрестке их прицелов начали наплывать центральные районы города, у ведущего открылись люки, от самолета отделилась и начала медленно падать вниз бомба. Через 43 с на высоте 600 м бомба взорвалась, превратившись в гигантский огненный шар, который вобрал в себя испепеляющее чрево города, а затем поднялся над ним невиданным грибообразным облаком. Люди сгорали заживо, а пепел оседал на землю. Взрывная волна настигла самолет на высоте 20 км . Крен удалось выправить, они избежали опасности быть ввергнутыми в развергнувший внизу ад. В аду оказались ни в чем не повинные люди.
В то время, когда люди исчезали в адском огне, генерал Грове дожидался известий, спокойно играя в теннис, затем пообедал с женой и дочерью, и совершенно спокойно прочел поступившие данные о взрыве в японском городе.
А 9 августа та же участь постигла другой японский город- Нагасаки, на который была сброшена атомная бомба, получившая название “Толстяк”, массой 4500 кг, содержащая 1,3 кг плутония – 239.
Ведущий: Последствия взрывов ужаснули ученых, но не политиков и военных.
Уч. 12: В нашей стране по приказу Сталина продолжались работы по созданию атомной бомбы и 29 августа 1949 г. в 17 км западнее г. Семипалатинска была испытана первая советская атомная бомба. И СССР заявил миру, что тоже является сильной державой и что с ней надо
считаться. Ученые объясняли свои работы- защитой Родины. Черчиль сказал: “Безопасность стала здоровым плодом страха, а спасение – братом близнецом уничтожения”.
Отец атомной бомбы США Оппейгеймер сказал: Мы создали черное дело”. Он предсказал: в случае ядерной войны, потери будут оцениваться в 40 млн. убитыми, на что генерал Грове ответил, что уцелевшие 80 млн. еще смогут победить. Последний был назван физиками “идиотом”. Они предсказали, что в такой войне не выживет никто и первыми начали активную деятельность за мирное применение ядерной энергии.
В письме к Рузьвельду Эйнштейн пишет: ” Мы перестали беспокоить ся о том, что немцы могут сделать с нами, мы начали беспокоиться.
Уч. 12: В 1953 г. та же группа под руководством Курчатова приступила к созданию водородной бомбы, мотивируя все теми же благими целями – защита Отечества.
Ведущий: В мире началась “ядерная гонка” – соревнование сверхдержав за обладание термоядерным оружием.
Можно сказать, что опасения имели под собой почву. Как позже стало известно, что директивой “432 /Д “ Объединенного Комитета военного планирования от 14. 12. 45 г. предусматривалось сбросить 196 атомных бомб на 20 советских городов. Позднее Сталин скажет: “Если бы мы опоздали на один – полтара года с атомной бомбой, то “попробывали бы ее на себе”.
(новая группа учащихся)
Уч. 14: Для этих целей были привлечены коласальные средства несмотря на восстановительные работы последствий войны. Все работы в этой области были засекречены. Так появился Семипалатинский полигон и Арзамас-16 (поселок Саров, известный своим Саровским монастырем), а затем Челябинск. В Семипалатинском полигоне на ряду с исследуемыми животными (крысами, собаками, овцами), исследуемыми оказались и люди, которые из зоны взрыва не всегда эвакуировались.
На них изучались действие радиации. В 1961 г. был организован специальный диспансер. На этом материале было защищено 7 докторских и 12 кандидатских диссертаций по медицине. Собранные данные говорят что люди, подвергшие облучению на 39% чаще болеют раком, срок их жизни сокращен на 10 лет, у облученных родителей рождаются ослабленные дети, возросло число врожденных уродов и умственно отсталых детей.
Уч. 15: В г. Челябинске-65, с населением 20 тыс. человек нарабатывался плутоний для атомных бомб. В 1957 г. и 1967 г. были аварии, которые не афишировались, как Чернобыльская. В первые годы его работы даже не было вопроса о защите или охране окружающей среды. В реку Течу сбрасывались отходы, а в ней купались около 75000 жителей, вода употреблялась для полива, а так же для приготовления пищи. Только в 1958 г. стали переселять жителей из бассейна реки Течи, около 6500 чел. (всего там жило 125 тыс. , из них 28 тыс. поименно зарегистрированы в Челябинском центре: выше 20% заболеваемость раком, вдвое выше заболеваемость лейкемией). На данный момент правительство вновь вернулось к этой проблеме. “Зона отчуждения” расселяется (по матер. телепередач).
Ведущий: Каковы воспоминания очевидцев?
Уч. 16: В воскресенье 29 сентября 1957 г. произошел взрыв и на фоне ночного неба было видно темно-красное облако, но это был не огонь, а излучение. Оно было сильным. В течении нескольких часов эвакуировали людей из нескольких деревень и маленьких городов на расстоянии 20 км по следу облака. Все продолжалось 10 дней. 10 000 людей вывезли, а опустевшие дома сравняли с землей. в зоне работали солдаты по 12 часов. Их имена были занесены в Челябинском центре. Дозы были получены при вдыхании радиоактивной пыли, употреблении загрязненной пищи и внешнего гамма-излучения. На общей площади 120 км выпало стронция-90, что превысило норму радиоактивного загрязнения. Эта территория и сейчас является закрытой зоной. Впервые об этой трагедии рассказал биолог Медведев в 1976 г. , находясь в эмиграции в Англии, а официально об этом было сказано в 1989 г.
Уч. !7: Вторая авария произошла в 1967 г. в результате засухи. После прекращения сбросов отходов в реку Течу, его стали сбрасывать в одно из угодий, прилегающих к болотистой местности (т. е. Искусственное озеро Карачай-45 га), а затем заваливали различными отходами и планировалось закрыть бетонными плитами, но ветры разнесли радиоактивную пыль по площади около 3000 км2: 40 000 пострадавших, 5000 получили большую дозу облучения -1, 5 бэр.
Ведущий: Вернемся немного назад. В 1946 г. в ООН начались переговоры о международном мирном использовании атомной энергии. В этом же году Эйнштейн основал” Комитет обеспокоенных ученых- атомщиков” и призывал к тому, чтобы служение атома направить в мирные цели.
В 1951 г. был создан совет по ядерно-физическим исследованиям, а в 1952 г. был организован в Женеве первый исследовательский цент.
В 1953 г. США представило ООН программу “Атом для мира”.
Впервые в нашей стране против атомного оружия выступил академик Сахаров -являлся одним из создателей отечественного атомного оружия. Он много делал для ограничения его распространения, за что вместе с семьей был сослан в ссылку без права преподавания и занятия профессиональной деятельностью.
Первое использование атомной энергии в мирных целях было осуществлено в нашей стране. В 1954 г. была построена первая в мире АЭС в Обненске под Москвой, действующая и по ныне. С этого года началось массовое строительство АЭС в мире. В настоящее время в России доля АЭС составляет !!%, В США -20%, Германия-35%, Швеция-45%, Япония-28% (60%), Франция-75%. Во Франции в 15 км зоне от АЭС выращивают экологически чистые продукты.
Затем первый в мире ледокол с атомным реактором, подводные лодки. Атом повернулся к мирным целям. Но так уж он мирный и безопасный?
Ученые считали, что АЭС экологически чище от остальных ЭС, более мощные и экологически выгодны, а на деле оказалось не совсем так: в 1979 г. - авария на АЭС США на острове Три- Майл Айленда; в 1986 г. взрыв на Чернобыльской АЭС.
(новая группа учащихся сменяет предыдущую)
Уч. 18: Взрыв на Чернобыльской АЭС показал, что использование атома в мирных целях может привести к непредсказуемым последствиям. 25 апреля 4-ый блок должен быть остановлен на профилактический ремонт, реактор постепенно замедляли, но допущенная ошибка привела к резкому повышению температуры, вода мгновенно превратилась в пар, расплавились графитовые стержни и пошла неуправляемая ядерная реакция, Через несколько секунд произошел сильнейший взрыв, который выбросил через крышу как пушинку 2-х тысяча тонную защитную плиту реактора. Горели графитовые стержни, выбрасывались радиоактивные элементы (8% радиоактивных изотопов, накопленных за 3 года работы). Выброс радиоактивных продуктов продолжался несколько дней и разносилось все ветром. Первое радиоактивное облако прошло над Белоруссией, через Прибалтику и Польшу на скандинавские страны. Доза превысила в 15 – 20 раз фоновый уровень. Наибольшие осадки были зарегистрированы в Белоруссии, на Украине (в Киевской и Житомировской областях). А в конце апреля западный ветер понес радиоактивное облако в Брянскую и Тульскую обл. России.
(данные приведены в таблице газ. “Коммуна”)
В основном это были цезий-137, с периодом полураспада 30 лет.
Ведущий: Людей начали выселять только через 4 дня. Сколько же людей пострадало?
Уч. 18: Два человека погибли при взрыве, 28 (пожарники) умерли от лучевой болезни, около 134 человек с диагнозом ОЛБ. Но точного учета нет.
Ликвидаторов аварии было 316 553 чел. , из 30 км зоны было выселено 390 тыс. человек.
Ведущий: Атомный смерч сорвал людей с места, лишил надежды на будущее, оставив взамен муки неустроенности, нервозности, безразличие политиков и чиновников. Так что число втянутых в эту трагедию можно оценить свыше 700 тыс. человек. Смертность среди ликвидаторов на 1990 г. : в России-454 чел. , Украине-360 чел. , Белоруссии-249.
Смертность среди выселившихся из зоны соответственно: -506 ч. , 449 ч. и 431 ч. Возраст людей 20-50 лет. Их заболеваемость выше, чем у ликвидаторов. Зарегистрировано повышенное заболевание щитовидной железы у детей (опухали – рак). Дело усугубляет общий психоз от незнания, не компетенции и засекреченности событий. Многие считают, что указанная доза облучения занижена в 2 – 3 раза.
В Белоруссии загрязнилось свыше 40 тыс. км2 (1 /5 части республики).
Около 30 тыс. различных неполадок на АЭС насчитывалось в США.
Так же как замалчивались различного рода аварии, так же замальчивают сейчас о могильниках или, как их называют, захоронениях радиоактивных отходов.
Уч. 19: Работа всех энергетических установок сопровождаются образованием радиоактивных отходов (РАО), являющихся источниками ионизирующих излучений и представляющих в связи с этим потенциальную экологическую опасность (длительную). РАО бывают: жидкие, твердые и газообразные (крептон, ксенон, йод и др. ) и аэрозоли – дымы и туманы. Твердые отходы дезинфицируют для дальнейшего использования, некоторые- сжигают, некоторые- прессуют (дезективируют) или захороняют без обработки (в контейнерах).
Жидкие упаривают в бетонной емкости, облицованные нержавеющей сталью, используют отверживание жидким стекло, или цементируют.
Хранят отходы при АЭС в специальных бетонных сооружениях, в курганах, траншеях или в заброшенных шахтах в зонах не имеющих особо народнохозяйственного значения.
В СЩА все отходы смешивали с бетоном, затем помещали в контейнеры и топили в океане. Это опасно – разлагаются, в неглубоких местах попадаются в сети рыбаков, просачиваются в воду и загрязняютокеан.
Ведущий: С 1970 г. ввели мораторий на выброс в море РАО, но их там уже более 90 тыс. контейнеров.
С 1975 г. международное запрещение на загрязнение морей, подписали всего 65 стран. Выяснилось, что наша страна нарушала этот запрет, сбрасывая отходы в Красное море, а вблизи острова Новая Земля проводила надземные испытания.
Когда же начали массовый сброс РАО?
Уч. 20: Впервые отходы были сброшены в 1959-60 г. г. при испытании атомной подводной лодки и атомохода “Ленин” в Белое море и в Финском заливе (жидкие отходы). А с 1964 г. твердые отходы в северных и дальневосточных морях. 38 судов, 6888 контейнеров и более 100 других крупногабаритных объектов с отходами, общей радиоактивностью 19 тыс. кюри.
США сбросило отходов в 11-и точках Тихого океана, Япония в 6-ти Англия, Бельгия, Нидерланды – в Бийском заливе, в Северных морях и на дно Атлантиды. Считается, что 300 т в 2000 г. дали отходов только списанные подлодки.
Сейчас на дне мирового океана уже покоится несколько атомных подводных лодок с плутониевыми боеголовками.
В нашей стране предполагается захоронить методом взрыва на острове Новая Земля на глубине 600 м в грунте вечной мерзлоты. 1 взрыв, затем остекленение – 100 т за один раз.
В Челябинске-40 сейчас перерабатывается мусора до 3000 т за год.
В результате договора о взаимном разоружении в США и России высвобождается сотни тонн плутония и оказалось, что уничтожить его сложнее, чем наработать (период полураспада миллионы лет), в природе его нет, противоядия против него нет, он свободно растворяется в воде, накапливается в живых организмах. Нельзя его хранить на дне в контейнерах, т. к. нарушается упаковка. Под землей тоже опасно. Были предложения на ракетах отправить в космос. Но что будет, если хоть одна ракета взорвется на старте?
Плутоний можно использовать только в реакторах на быстрых нейтронах. У нас в г. Обнинске, а так же в США сейчас есть такие реакторы, работают они с ускорителями, их легче отключить в случае аварии. Кроме того такие реакторы могут перерабатывать ядерные отходы.
Вед.: На данный момент Япония и Китай просят продать технологию такого реактора.
Над безопасностью работы АЭС сейчас работают несколько стран.
Т. к. анализ взрыва Чернобыльского реактора показал, что было выбрашено топлива в десятки раз больше того ядерного материала, который находился в бомбах, сброшенных в 1945 г. над японскими городами, а по последствиям на протяжении ряда лет не уступает японской трагедии.
Люди не укрывались в закрытых помещениях, не знали о последствиях, не придерживались некоторых мер зашиты, таких как: пить только кипяченную воду (кипятить 5-10 мин. и отстоявшую); париться в бане, а не купаться в речках или прудах; мыть ягоды; не собирать грибы ; фрукты есть без кожуры или перерабатывать их в соки, тоже с овощями (картофель не варить в “мундирах”и не печь в кострах. Есть у нас еще ряд источников радиоактивного загрязнения.
Уч. 21: Атомграды: “Девятка”, “Красноярск-26”, Железногорск – в 64 км от Красноярска есть горнохимический комбинат по производству плутония для ядерного оружия. На глубине 250 м заключенные спрятали целый город - многоэтажная преисподняя с бесчисленными лабиринтами, цехами (общий объем-7 млн. м3). Пирамида Хиопса-2 млн. м3. здесь же два хранилища отходов.
Так же “Арзамас-16, бывший город Саров- колыбель советского ядерного оружия. Сейчас здесь научный Российский ядерный центр, занимающий проблемой ядерного синтеза, исследованием аварий на АЭС и проблемой радиации.
Ведущий: Есть другие опасные захоронения. В апреле 1989 г. в Норвежском заливе затонула атомная подлодка “Комсомолец” с ядерным реактором и боезапасами. Поднять ее нельзя (большие разрушения).
Предлагается захоронить в саркофаг на глубине с использованием нового материала, названного “ хитин- хитозан” – железообразное вещество синтезированное из панцирей крабов и др. органических и минеральных образований, который хорошо собирает тяжелые металлы. Этот материал планируется закачать в лодку на глубине 1700 м, для образования стекловидного вещества.
Продолжает оставаться опасным 4-ый блок Чернобыльской АЭС хотя его и замуровали в “саркофаг”. Сегодня за тем, что происходит внутри следят более 100 датчиков, но не во всех местах. Внутри осталось около 30-150 т топлива, которое расплавилось и легло куском.
Часть ушло вниз после взрыва, по- этому есть опасность попадания в грунтовые воды, а так же проникновение радиоактивной пыли через образовавшиеся трещины, которые насчитываются около 1200 м2.
Есть опасение оползней. Как быть? Новый “саркофаг” или демонтаж?
Что опасней?
Мы не раз сегодня упоминали о радиационной опасности, о радиации, а что же это такое?
(новая группа уч-ся).
Уч. 21: Радиация- один из многих естественных факторов окружающей Среды. Ридиоактивность- неотъемлемый элемент нашего бытия, который в условиях научно – технического прогресса, эксплуатации различных ядерных установок приобрел важное значение в проблеме безопасности жизни и здоровья людей.
Средняя доза облучения, накапливаемая человеком за 1 год, составляет 400 мбэр, из них 100 мбэр обеспечивает естественный фон.
370 мбэр человек может получить при флюрографии, 30 бэр дает местное облучение при рентгеноскопии.
При ежедневном просмотре телевизора (3 час)дает 0,5 мбэр.
Служба метериологических измерений дает степень радиации в рентгенах: ! рен=2,58 10-4Кл /кг.
Природный гамма-фон считается излучение, создающее ионизацию 10 мкР /ч, хотя в некоторых районах Индии, Франции, Бразилии средний гамма-фон составляет 200-5000 мкР/ч. Под воздействием различных факторов этот может меняться.
После Чернобыльской аварии на 10 мая 1986 г. по России карта с зонами выглядит следующим образом:
20 мР/ч – зона отчуждения
5 мР/ч – зона эвакуации
3 мР/ч – зона жесткого контроля.
Колебания годовой дозы облучения, который подвергается население колеблется и зависит от местных географических, почвенных, атмосферных, промышленных и иных условий. В странах с атомной энергетикой свои национальные нормы и правила радиоационной безопаснлсти.
У нас для населения специальных пределов нет, только работающим на АЭС – непривышающему в 10 раз от фонового.
Ведущий: Каковы же воздействия радиации на человека?
Уч. 21: Альфа, бета и гамма -излучения ионизируют или возбуждают атомы и молекулы биоткани, связанные с разложением воды, следовательно повышается количество свободных радикалов, служащих катализатором многих вредных реакций, в основном поражаются крупные белковые молекулы и нарушается механизм биосинтеза, особенно клетки косного мозга, лимфидные ткани, половые клетки, желудочнокишечный тракт.
Радиация в большой степени влияет на хромосомный аппарат, что приводит к рождению детей с болезнью Дауна, ослабленных, редко выживающий до 16 лет, мертворожденных или с врожденными различными пороками, передаваемые по наследству.
Ведущий: Японцы и в наши дни, несмотря на давность ядерных взрывов. вступая в брак предоставляют справку о том, что в роду не было никого из попавших в зону облучения после взрывов атомных бомб в 1945 г. И все таки огромная часть населения добровольно подвергает себя большому риску. Речь идет о курении.
Уч. 22: Сравните: при одном обследовании флюорографии доза облучения- 0,0046 Гр (или 0,76 рад), выкуривание за день пачки сигарет (20 с) получают такое же облучение, как если бы ему сделали 200 рентгеновских сников, т. е. 1,52 Гр (152 рад).
Все химические элементы имеют изотопы, в том числе радиоактивные. в табачном дыму обнаружено: полоний, висмут, цезий, мышьяк, свинец. Эти радиоактивные вещества избирательно накапливаются в легочной ткани, костном мозгу, лимфоузлах, эндокринальных железах.
Они задерживаются на долгие годы. Чем больше стаж курильщика, тем их больше накапливается в организме, радиоактивные изотопы являют ся главной причиной развития злокачественной опухолей. Так же установленно, что фильтры изотопы не задерживают.
Период полураспада полония – 138 суток, свинца – 22 года, стронция – 20 лет, берилия – 5 суток. Многие из них гамма- радиоактивны, что поражают наследственную структуру, особенно вредно курить беременным женщинам, каждый 5-ый ребенок у курящих женщин умирает.
На данный момент число курильщиков в нашей стране среди мужчин уменьшается, но к сожалению среди женщин – возрастает.
Ведущий: В царском указе от 1649 г. ”повелено” частных торговцев табаком пороть, резать носы, ссылать в дальние города. Но с 1697 г.
Петр 1 разрешил торговлю табаком.
За 1 секунду на Земле выкуривается 300 000 сигарет. Если курить ежедневно 20 сигарет, то за год сжигается 17000 м бумаги, что хватит на книгу из 300 страниц.
Кроме себя курильщик приносит вред и окружающим их людям, т. к. при курении выделяется газ радон.
Что вам известно об этом газе?
Уч. 23: Газ радон является продуктом распада урана. О нем еще упоминал Резерфорд в своих исследованиях. Радон находится повсеместно в меньших или больших дозах. Больше всего его в гранитных породах или каменных стенах. Он составляет 1/2 всей дозы естественного радиационного фона. Попадает он в организм при дыхании. Его концентрация повышается в закрытых, не проветриваемых помещениях, особенно в подвалах и нижних этажах (в 25 раз больше, чем вне здания). Радоновая норма – 10 бэр за всю жизнь, но такая разовая норма может привести к смерти. В нашей стране в Казахстане есть шахтерский поселок, где 90 зданий содержит радиоактивный радон. Подобные здания есть в Тульской области, Алтайском крае. В США из-за повышенного уровня радона в жилых помещениях умирает от 5 до 20 тыс. человек в год. У нас такого учета нет. В Великобритании выяснили, что в пещерах содержится большая доза радиоактивного радона. Экскурсии школьников там запрещены. На Украине, после исследований бункера, выратого немцами в районе Винницы (на предмет пригодности для дальнейшего использования), приборы показали большую дозу радона. Вход был засыпан.
В жилых помещениях рекомендуют делать вытяжки и вентиляцию,щели в полу заделывать, а так же рекомендуют для строительства использовать безопасный стройматериал. В нашей области в г. Павловске гранитная крошка имеет много радиоактивных элементов и для использования засыпки в жилых помещениях ее не рекомендуют.
У радона – 222 при распаде нет стабильного изотопа.
Ведущий: И все таки природа предусмотрела естественный фон для жизнедеятельности растений. Учеными было выявлено, что естественный фон радиации, получаемый в результате радиоактивного распада и часть поступает с космическими лучами, положительно влияет на жизнь растений. Если их поместить в безфоновое помещение, то у них затягивается рост, снижается урожайность или они не созревают.
Природа предусмотрела, но не те дозы, какие человек способствует накоплению в окружающей среде в результате своей деятельности.
Открытие ядерного деления позволило построить АЭС и создать атомное оружие, что необратимо изменило лицо современной цивилизации. Сейчас накоплено десятки тысяч ядерного оружия различного рода, взрыв даже малой доли поднимет пылевые облака, которые закроют Солнце, что приведет к мгновенной темноте и жуткому холоду.
Иакую ядерную зиму не переживет никто.
ООН подсчитало, что накопленного ядерного оружия хватит уничтожить 200 млрд человек, что в 2,5 раза больше, чем все население Земли за всю историю человеческого рода.
Несмотря на катострафические последствия и грядущей катострофы всей планеты, политики продолжают усовершенствовать ядерное оружие. Президент США Рейген в 1981 г. наперекор протестам мировой общественности 6 августа, в день памяти жертв Хиросимы, без консультации с союзниками по НАТО отдал распоряжение о полномаштабном производстве нейтронного оружия. Оружия третьего поколения.
Самуель Коен – отец нейтронной бомбы выступил с чудовищным тезисом о “гуманности” смерти от нейтронного оружия. Пропагандируя свое изобретение, тем не менее сказал, что для своих детей он не хотел бы смерти от своего “ гуманного детища”.
Так кого же винить: ученых, открывших явление радиоактивности, проведших ряд открытий и высвободивших атомную энергию или людей, не умеющих использовать ее с пользой?
И твердит Природы голос:
В вашей власти, в вашей власти.
Что бы все не раскололось
На бессмысленные части.
Человек всегда должен помнить, что Природа мудра, и, вторгаясь в ее тайны, нельзя нарушать ее законы. В своих действиях нужно руководствоваться правилом: ”Не навреди!”, быть осмотрительным, внимательным, просчитывать десятки связей и ходов наперед, а главное - всегда помнить о других людях, ценности жизни, уникальности нашей планеты.
Радиоактивность-это природное явление, не зависящее от того открыли его ученые или нет. Радиоактивными являются почва, осадки, горные породы, вода. Ядерная энергия- источник всего существующего. Солнце и звезды сияют благодаря ядерным реакциям, происходящим в их недрах. Открытие этого явления повлекло за собой его использование на пользу и во вред. Сейчас нет ни одной отрасли без ее использования – медицина, техника, энергетика, космос, открытие новых элементарных частиц. Но это и ядерное оружие, ядерные отходы, не безопасность АЭС. Радиоактивность и благо и зло.
Так кого же винить во всем? Ученых, открывших это явление или тех, кто применил его? Наука или люди? Ученые или политики, оказывающие влияние и давление на ученых?
Человек во многом бывает сам виноват в своих бедах и трагедиях.
И ученые в первую очередь должны осознавать ответственность, которую они несут перед обществом, вмешиваясь в дела Природы.
Да, пора эйфории безвозвратно ушла.
На науке лежит преступленье.
Но к ученым, повинным в создании зла,
Постепенно приходит прозренье.
Сахаров писал: “ Коллективный разум и единая воля человечества могут и должны остановить гибельную тенденцию к усилению военной угрозы. Ядерная катастрофа может и должна быть предотвращена.
Это исторический, нравственный долг перед человечеством.
Стенды:
1. С учеными (их фотографии, биографии и др. материалы), имеющий отношение к явлению радиоактивности и искусственных ядерных реакций. (готовят 1 и 2 группы)
2. Развитее атомных исследований в нашей стране.
3. Об японской трагедии.
4. О катастрофах, связанных с атомными исследованиями.
5. Все о Чернобыльской аварии (данный стенд выставляется ежегодно в день трагедии на Чернобыльской АЭС)
6. Перечень с областями и районами загрязнения после чернобыльской аварии.
7. Различные дозы облучения, а так же их биологическое действие.
8. Источники радиоактивного загрязнения.
Т. к. материал, представленный на стенде обширный, то еще неделю стенды стоят в классе и все желающие могут подробно ознакомиться с любым из них.
Список используемой литературы и выставленного материала:
1. Журнал “Физика в школе”
2. Газета “Физика”- приложение к 1 Сентября.
3. “Российская газета”.
4. Газета “Коммуна”.
5. Кн. “Мир Физики”.
6. Энциклопедический словарь юного техника. М. “Педагогика”. 1987 г. и др. литература.