Цели: провести анализ положительного и отрицательного действия ядерной энергии на окружающую среду; развитие и саморазвитие индивидуальности каждого ребенка через коллективное общение, и совместную деятельность; содействовать воспитанию экологического сознания.
Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, интерактивная доска, карта Алтайского края, карта полушарий, выставка журналов и газет.
И твердит Природы голос:
В вашей власти, в вашей власти,
Чтобы все не раскололось
На бессмысленные части!
Л.Н.Мартынов
Комментатор. Земля – уникальная планета нашей Солнечной системы. Это третья планета от Солнца. Уникальная она потому, что только на ней существует жизнь. Земля, какая она? Земля рождает прозрачные ручьи и потоки. Миллионы стеблей и колосьев. Носит на себе океаны. Облака и их тени. Раскрывается жерлами дымных вулканов. Пускает птиц в небеса, быстроногое зверьё – по всем лесам. Качает на себе города, железные и бетонные башни. Выбрасывает всплески уносящихся ввысь ракет. Земля принимает в себя все дожди, снега и туманы, мохнатые семена и гладкие зёрна.
Все говорят: земля, а каждый видит и понимает своё. (Слайд 2).
Для космонавта, среди звёзд и созвездий наводящего визир на неё, голубую, единственную в мироздании, – она планета. Для моряка – она берег. Для геолога – твердь, хранящая руды и нефть, голубой газ. Для солдата – она образ Родины, её просторов, та ценность, которую он защищает, та сила, которая питает его. Для хлебопашца земля – это то, во что он вкладывает пот и любовь, от которой ждёт плодородного хлебного дара. Человек стремится к земле, открывая её, давая ей, имена и названия, одушевляя её, он бьётся за неё как за высшую святыню и ценность. [2]
Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. В своём “триумфальном” шествии люди часто оставляют после себя покрытые солончаками, затопленные болотами, изрытые карьерами, непригодные для жилья и хозяйствования территории. В середине 20 века учёные разных стран стали говорить о необратимых изменениях, происходящих на планете. Вот некоторые из них:
1968 год. Крошечный остров Науру в Тихом океане был покрыт толстым слоем фосфатной породы. Единственной промышленной деятельностью на острове в течение последних ста лет была добыча фосфата. Добыча удобрений была столь целенаправленной, что 17 из 21 квадратного километра его поверхности выглядели так: подобие лунной поверхности, состоящее из известковых башенок. На сегодняшний день горные работы прекращены и растительность медленно возвращается в этот лунный пейзаж. А у 13 тысяч обитателей Науру нет почвы для собственного сельского хозяйства. [6]. (Слайд 3).
Мангровые леса относятся к наиболее специфическим и важным экологическим типам тропических лесов. Они состоят из большого количества терпимых к соленой воде деревьев, обеспечивают физическую защиту от прибрежной эрозии и ураганов, принимая на себя всю силу ветра и волн. За последние годы мангровые деревья по всему миру подверглись уничтожению. Их древесине находится множество способов применения, начиная от ловушек для рыб и лодок до производства туалетной бумаги. Здесь в Пара на берегах Амазонки, мангровые леса были вырублены и использованы для производства ловушек для рыб, а земля, на которой они росли, оказалась открытой для неукротимой ярости природы.(Слайд 4).
Сегодня Лос-Анджелес является мегаполисом с населением в 13 миллионов человек и виден за сотни километров. Ослепительное сияние означает , что звезды в ночном небе больше не видны. Сегодня Лос-Анджелес пытается уменьшить порождаемое им световое загрязнение, но нет сомнений в том, что ему предстоит очень долгий путь в этом направлении. (Слайд 5).
Гибель Аральского моря в Центральной Азии относится к величайшим экологическим бедствиям XX века. В 1960 годы оно было четвертым по величине внутренним морем в мире, и на нем базировался один из самых больших рыболовецких флотов Советского Союза. Великие реки, когда – то питающие море, перестали приносить воду, поскольку советские инженеры использовали большую её часть для орошения бескрайних хлопковых полей. Без притока воды море медленно умирало под солнцем пустыни. В настоящее время береговая линия находится в ста километрах от прежних мест, а само море разделено на три озера. (Слайд 6, 7).
Одним из самых явных эффектов глобального потепления за три прошедших десятилетия можно назвать уменьшение постоянных льдов Арктики. К 2005 году, когда был сделан второй снимок, картина была совсем иной. Сокращение морских льдов составило более одной пятой их общей площади. (Слайд 8).
Ледник Роне. С 1930-х годов ледник исчезает быстрее, чем когда бы то ни было раньше, в основном в результате значительного потепления в Альпах. Его отступление вверх по склону резко ускорилось, особенно за прошедшее десятилетие. (Слайд 9).
Ледник Гриннела. В 1910 году площадь ледника составляла более двух квадратных километров. Но уже скоро у основания ледника начало образовываться озеро талой воды. Сегодня размеры ледника более чем вполовину меньше по сравнению с началом XX века. Сейчас он расколот на шесть частей, каждая из которых быстро исчезает. За сто лет, прошедших с момента основания Национального парка, три четверти площади этой территории, которая когда – то была покрыта ледниками, превратилось в озеро или голые скалы. (Слайд 10).
Припять, населенный пункт, где проживало 50 тыс. человек, был построен для работников электростанции, расположенной в трех километрах от него. Этой электростанцией была Чернобыльская АЭС, печально известная самым страшным в мире ядерным инцидентом. Припять, находящаяся в пределах обширной зоны отчуждения. Так и остается заброшенным городом. Однако, при практически полном отсутствии людей, наблюдается впечатляющее возвращение природы. Деревья растут на радиоактивных почвах. Дикие кабаны, олени, лоси, бобры и даже волки тысячами наводнили город.[6] (Слайд 11).
Наша планета серьёзно больна, в двери и окна дома человечества стучатся беды грядущих экологических катастроф. Мы уже пережили Чернобыль и многие засекреченные аварии на полигонах, однако проблема радиационной угрозы никуда не ушла и по сей день служит главной угрозой биосфере и всему человечеству. Проблема радиационного загрязнения стала одной из наиболее актуальных. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни. Но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию.
На нашей деловой встрече представителей средств массовой информации и ведущих ученых страны мы обсудим некоторые вопросы этой глобальной проблемы человечества. Символично, что наша конференция проходит накануне Дня Земли. Всемирная акция День Земли, началась 22 апреля 1970 года по инициативе ЮНЕСКО. 2010 год – юбилейный. (Слайд 12).
Пожалуйста, вопросы к специалистам.
Корреспондент журнала “ Природа”. Мой вопрос к физику: из каких компонентов складывается радиационный фон Земли?
Физик. Радиационный фон Земли складывается из трех компонентов:
- излучения, обусловленные космическим излучением;
- излучения от рассеянных в земной коре, почве, воздухе, воде и других объектах внешней среды естественных радионуклидов, из которых основной вклад в дозу облучения человека вносят калий-40, уран– 238, торий-232 вместе с продуктами распада и тория;
- излучения от искусственных радионуклидов, образовавшихся при испытании ядерного оружия и выпавших на поверхность Земли в виде локальных, тропосферных, глобальных радиоактивных осадков или поступающих во внешнюю среду при удалении радиоактивных отходов предприятиями атомной промышленности, предприятиями ядерного топливного цикла, предприятиями и учреждениями, работающими с радиоактивными веществами и использующими их в медицине, науке, технике и сельском хозяйстве. [5]
Журналист научно – популярного журнала “ Квант”. Вопрос историку. Не могли бы вы дать небольшую историческую справку: когда и кем было открыто явление радиоактивности? (Слайд 13).
Историк. Антуан Беккерель – французский физик в своих опытах использовал соли урана. Оказалось, что соли урана сами по себе без всякого воздействия испускают невидимые лучи, засвечивающие фотопластинку и проходящие через непрозрачный слой. 2 марта 1896 года он сообщил о своем открытии. За открытие естественной радиоактивности урана Антуан Беккерель был удостоен Нобелевской премии в 1903г. В1906 году Эрнест Резерфорд установил строение атома, доказал, что в нем есть ядро. В 1938 немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман осуществили деление ядра урана. Результат был ошеломляющим: оказалось, что при разделении тяжелого ядра выделяется огромная энергия. Так человек познал практически неисчерпаемый источник энергии.
Корреспондент журнала “Физика в школе ”. Можно ли доказать, что деление ядер действительно неисчерпаемый источник энергии?
Физик. Для доказательства оценим энергетический выход ядерной реакции на примере задачи.(Решение задачи на доске).
Задача: Энергия ядерной реакции деления 200 МЭВ = 3,2 . 10-11 Дж на один нуклон. Какая энергия освободится при делении урана массой 1гр, что составляет 3 . 1021 ядер. Сколько каменного угля потребовалось бы сжечь для получения такой же энергии. Получен ответ: из 1г урана можно получить столько же теплоты, сколько при сжигании примерно 4000 кг каменного угля. Этот факт может говорить об экономичности и эффективности атомных электростанций.
Корреспондент журнала “ Природа”. В своем стихотворении Юлия Друнина писала:
И куда нам теперь деваться
Где нам спрятаться, где спастись?
Мы – заложники атомных станций
Рваный рубль стоит наша жизнь.
Вопрос химику: опасны ли атомные станции? (Слайд 14).
Химик. АЭС практически не загрязняют среду, а энергетические ресурсы ядерного горючего (уран, плутоний и другие) существенно превышают энергоресурсы природных запасов органического, топлива (нефть, уголь, природный газ и другие). Это открывает широкие перспективы для удовлетворения быстро растущих потребностей в топливе. АЭС не выбрасывают миллионы тонн отходов в виде золы, которые окружают современные электростанции, работающие на угле; они не дают выбросов оксидов серы и азота, угарного и углекислого газов, присущих ТЭС. АЭС строятся с многократными дублирующими системами защиты. Близость атомной электростанции повышает естественный радиационный фон меньше чем на 0.01. За год человек, живущий неподалёку от АЭС, получит дополнительно ничуть не большую дозу облучения, чем та, что ему достаётся каждый день, когда он смотрит телевизор. Для сравнения: эта годовая доза вдвое меньше получаемой пассажиром авиалайнера при перелёте из Москвы в Якутск или из Москвы в Нью-Йорк.
Корреспондент журнала “ Природа”. Я возражаю против столь положительной оценки АЭС. Атомные станции уже давно зарекомендовали себя как ненадежными.
Представитель журнала “Земля и Вселенная”. Меня интересует вопрос: существует ли статистика инцидентов и аварий различной степени сложности на АЭС? (Слайд 15)
Эколог. Всего с момента начала эксплуатации атомных станций в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957 г. – в Уиндскейле (Англия), в 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США), в 1961 г. – в Айдахо-Фолсе (США), в 1979 г. – на АЭС Тримайл айленд (США), а в 1986 г произошла трагедия, последствия которой до сих пор, наводят ужас на мировую общественность – это катастрофа на Чернобыльской АЭС (СССР).
В октябре 1957 года произошел пожар реактора ядерного комплекса Уиндскейл на северо-западе Великобритании. Реактор пришлось одеть в бетонный “саркофаг”. Радиоактивное облако повисло над северной Англией и Шотландией, затем его понесло на Скандинавию.
В том же году пожар вспыхнул в реакторе ядерного завода в Селлафилде на берегу Ирландского моря; произошел сильный выброс радиации в юго-восточном направлении – на Лондон и Западную Европу. С той поры на этом заводе было зарегистрировано более300 различных аварий.
В октябре 1966 года произошло частичное расплавление активной зоны после выхода из строя охлаждения реактора неподалёку от Детройта. Ноябрь 1971 года – почти 200 тысяч литров загрязнённой радиоактивными веществами воды из переполненного хранилища отходов реактора в Монтиселло вытекло в реку.
Март 1979 года – крупнейшая авария на АЭС “Тримайл Айленд” в Пенсильвании близ Гаррисберга: перестала действовать система охлаждения второго реактора, начал скапливаться водород, затем он взорвался; последовал выброс в атмосферу радиоактивного газа, следы которого были зарегистрированы на значительной территории, вплоть до штата Мэн на северо-востоке страны, т.е. примерно в 900 км от аварийной станции, а тем временем частично расплавился защитный слой реактора; на другой день в реку Саскуэханну было выпущено около 1,5 миллионов литров зараженной радиоактивной воды; серьезной угрозе подвергалось здоровье 630 тысяч американцев. Январь 1982 года – в результате разрыва трубы парогенератора на реакторе близ Рочестера произошел выброс радиоактивного пара в атмосферу…
Страшная авария произошла в Канаде в 1983 году на АЭС недалеко от Торонто. Вышел из строя реактор, и в озеро Онтарио 20 минут продолжалась утечка радиоактивной воды – по тонне в минуту. Все это время цепная ядерная реакция в реакторе продолжалась, так как он не был оснащен автоматической компьютерной системой отключения.
В Германии в мае 1986 года на АЭС в Хаме произошел выброс радиоактивного газа в атмосферу. На АЭС Японии было зарегистрировано 16 пожаров. В январе 1988 года в Футаба, префектуре Фукусима. Произошел страшный пожар, уже второй на этой станции.
В ночь на 26 апреля 1986 года на четвёртом блоке Чернобыльской АЭС на Украине в момент плановой остановки реактора начали эксперимент с турбиной. Мощность реактора была около 7%, когда она снова начала расти. Чтобы беспрепятственно завершить эксперимент, дежурный отключил аварийное охлаждение реактора. Мощность то снижали, то поднимали. Началось интенсивное образование пара. Реактор стал неуправляем. Активизировалось взаимодействие пара с циркониевыми оболочками твэлов. Стал скапливаться водород. Последовал его взрыв. За ним – второй. Разворотило реактор. Разрушило здание четвёртого блока, начался пожар. Правда, цепная реакция прекратилась. К счастью.[5]
Представитель журнала “Земля и Вселенная”. После Хиросимы Чернобыль стал первой крупной мировой ядерной катастрофой. Почему так опасна Чернобыльская катастрофа? (Слайд 16–17).
Эколог. Вы видели город, в котором нет людей? Вы видели лес, где всё усыпано грибами и ягодами, а собирать их нельзя? Ведь это есть у нас. Более 24 лет прошло с этого страшного дня, когда ночью над Припятью взвился зловещий гриб из огня, дыма и радиоактивных выбросов. В результате взрыва атомного реактора на Чернобыльской АЭС людям пришлось покинуть обжитые места, забыть свои любимые улицы, дома, рощи. Они уже никогда не смогут вернуться туда. Здесь пусто! Здесь смерть! Невидимая, без огня, без вкуса, без запаха. В обличье радиоактивных излучений. Это страшно! На 300 вёрст от Чернобыля эта смерть в виде радиоактивной пыли рассыпана по полям, лесам и домам. Более чем на 500 деревень только Гомельской области попали радиоактивные цезий, стронций, плутоний. Вся земля поделена на мертвые зоны: зоны отселения, зоны отчуждения, зоны жёсткого контроля. Жизнь сюда не вернется ни через 100, ни через 500, а на отдельных участках заповедника ни через – 1000 лет. Загрязнению подверглось более 200 000 км², примерно 70 % – на территории Белоруссии, России и Украины. Радиоактивные вещества распространялись в виде аэрозолей, которые постепенно осаждались на поверхность земли.
Журналист научно – популярного журнала “ Квант”. Вопрос историку.
Энергия атома используется не только в мирных целях, но и для создания атомного оружия. Расскажите о создании ядерного оружия. (Слайд 18–19).
Историк. Первая атомная бомба была создана под руководством американского физика Роберта Оппенгеймера. Первую атомную бомбу изготовили в США к середине 1945 года, а ее испытание прошло 16 июня того же года. Первая советская атомная бомба была взорвана в 1949 году близ города Семипалатинска (Казахстан). Семипалатинский испытательный полигон являлся одним из крупнейших полигонов для испытаний ядерного оружия в мире. Из воспоминаний И. В. Курчатова: “ Я не отрицаю свой вклад в развитие советской военной атомной техники. Именно я организовал первые атомные испытания на Семипалатинской земле. В 1949 году был произведен первый наземный взрыв атомной бомбы. Необходимо было заявить миру, что мы – СССР – тоже имеем атомное оружие, что мы сильная держава, и с нами надо считаться. Ведь американцы совершенствовали свое оружие! Я – гражданин своей страны и патриот. Я работал во имя ее могущества, я выполнял приказ Родины” [4]
Корреспондент общественно – экологического издания “ Природа Алтая”. Вопрос экологу: Не могли бы вы оценить радиационную обстановку на Алтае как районе, подвергнувшемуся радиационному воздействию ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне? (Слайд 20)
Эколог. Минимальное расстояние по прямой от испытательных площадок до границ Алтайского края составляет 150 километров по азимуту 60 градусов. Радиационное воздействие на население Алтайского края обусловлено более чем 40-летней деятельностью Семипалатинского полигона, испытания ядерного оружия на котором проводились с 29 августа 1949 года по 19 октября 1989 года. По имеющимся данным, радиоактивные облака от ядерных взрывов не менее 56 раз проходили над его территорией. Особенно значимое радиационное воздействие на население и природную среду – по имеющимся данным, до 2/3 общей дозовой нагрузки – имело место в результате ядерных взрывов, осуществленных 29 августа 1949 года, 22 ноября 1955 года, 7 августа 1962 года и 25 сентября 1962 года. Дозы облучения жителей края только по взрыву 1949 года варьируют, согласно расчетам, до значений, превышающих 200 сЗв.
Радиационному воздействию с дозой 5 сЗв подверглись территории Залесовского, Заринского, Змеиногорского, Курьинского, Локтевского, Рубцовского, Угловского, Шипуновского районов и г. Рубцовска.[1]
– В числе пострадавших районов озвучен и Угловский район. Охарактеризуйте влияние полигона на Угловский район?
Комментатор. Учащийся МОУ “ Мирненская СОШ” Отин Александр, исследовал проблему влияния радиации на Угловский район. Свои исследования он описал в работе “Семипалатинский полигон. 60 лет спустя”. Предоставим ему слово. (Слайд 21)
Учащийся. Не секрет, что жители Угловского района неоднократно подвергались облучению в результате воздействия этих испытаний. Таких испытаний, какие выпали на долю жителей Угловского района, их предки, в 19 веке заселявшие эту территорию, не могли представить даже в самом кошмарном сне. Они облюбовали для потомков самые красивые хлебные места. Большую беду, которая тучей надвинулась на район, сразу и во всю величину не разглядели. А надо было уже тогда, в 1949 году, когда утром на западном направлении появилось еще одно солнце – термоядерное – бить во все колокола. Всего в 70 километрах от района заработал сверхсекретный Семипалатинский испытательный полигон.В результате прохождения радиоактивного облака и локального выпадения радиоактивных осадков жители населённых пунктов Угловского района подверглись в августе 1949 года острому облучению в сотни сЗв, т.е. гораздо больше, чем какое-либо население вокруг 30-ти километровой зоны Чернобыля. До 205, 0 бэр с. Беленькое, 295,2 бзр с. Топольное, 301,7 бэр Тополинский лесхоз. Специальные исследования, проведенные в 1989 году, показали, что у жителей населенных пунктов в 50% случаев нарушен естественный иммунитет. Нарушение иммунного статуса у взрослых, основная причина эффекта преждевременного старения и появления избыточной онкосмертности. Радиационное воздействие вызвало и цитогенетические нарушения. Цитогенетические нарушения, снижение естественного иммунитета не могли не сказаться на состоянии здоровья детей. Почти 50% детского населения являются потенциальными кандидатами хронических заболеваний.[3]
Представитель журнала “Алтай”. Каждый человек выражает своё отношение к защите окружающей среды. Многие творческие люди пишут картины, стихи, выражая свое отношение к проблеме. Наш журнал неоднократно печатал стихотворения известных поэтов. Послушайте их. (Учащиеся читают стихи) (Слайд 22)
Накоплено так много разных бомб,Р. Рождественский Ю.
Что сколько их – не знает даже Бог!
Пока что эти бомбы мирно спят.
И может, было б незачем опять
О бомбах вспоминать и говорить…
Но если только взять и разделить
Взрывчатку, запрессованную в них…
На всех без исключения людей,
В их первый день и в их последний день…
На всех людей!– и посчитать потом,
На каждом будет по пять тонн!
Живём мы, и несёт любой из нас
Пятнадцать тонн взрывчатки
Про запас…
Друнина “Полынь”.
Этой темы касаться-
Словно темы кровавой,
Но молчать не положено мне:
Я о тех, что пока
Не обласканы славой,
Хоть сражались
В библейской войне
Нет страшней,
Чем с невидимой смертью
бороться,
Заслоняя планету собой…
Пляшут, вырвавшись, атомы
Злые уродцы,
Но пожарные приняли бой…
Не важно, кто первый
На кнопку нажмет
У бедной планеты
Обугленный рот!
Кричит:
– Что творите вы, люди,
Со мной?
Поймите, земляне,
Вы в связке одной!
Вам вместе лететь
В термоядерный ад.
И на влажную землю Закрою глаза -
Океаны кипят…
В. Кочетков. В Чернобыле.
Только раз увидеть удалось,
как выходит из мглы
на песок отдаленного берега
без единой шерстинки,
словно начисто выбритый, лось.
Из березовой рощи,
из густого приречного сада ли,
осторожно прощелкал
и тут же умолк соловей.
тяжелые яблоки падали,
и без крика вороны
слетали с тяжелых ветвей.
Представитель журнала “ Земля и Вселенная”.Вопрос физику
Какие Вы можете предложить пути решения данной проблемы? (Слайд 23).
Физик. Использование альтернативных источников энергии: геотермальных, солнечных, приливных и ветряных электростанций. Сокращение ядерного оружия.
Корреспондент общественно – экологического издания “ Природа Алтая”.
Вопрос биологу. Можно ли защититься от радиации, в какой то мере уменьшить ее влияние на организм?
Биолог. Как показали исследования ученых, эффективной защитой против радиации в малых и средних дозах, а также средствами снижения риска развития опухолей является селен. В малых дозах он содержится в пшенице, белом хлебе, редисе, винограде, сельди, цитрусовых. Медики советуют включать в свой рацион биологически активные добавки, содержащие водоросли– хлореллу или ламинарию.
Комментатор. Как известно, возникновение жизни ознаменовало начало особого этапа в развитии нашей планеты. Ученые-естествоиспытатели доказали, что эволюционируя и усложняясь, жизнь стала оказывать возрастающее влияние на процессы, происходящие в природе. Человек должен всегда помнить, что Природа мудра, и, вторгаясь в ее тайны, нельзя нарушать ее законы. Увидев положительное в применении ядерной энергии, человек начал пропагандировать ее, потерял бдительность и не до конца отработал системы контроля и безопасности. Но когда случилась беда (по вине самого же человека), он устремился в другую крайность: потребовал прекратить ее использование. Человек во многом сам виноват в своих трагедиях и если он хочет жить и выживать, то он должен научиться безопасно, использовать этого “джина из бутылки” под названием радиация. Средства массовой информации должны довести до человечества важность всего, о чем говорилось на нашей деловой встрече. (Слайд 24).
Литература.
- Е.В. Иванов. Жителю Алтайского края о радиации и радиационной обстановке. Санкт-Петербург, 1994 г.
- А.Н. Захлебный Книга для чтения по охране природы. М.; Просвещение, 1986 г.
- И.Б Колядо, Я.Н.Шойхет Потери здоровья жителей сельских населенных пунктов Алтайского края в зоне влияния ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне. Барнаул, 1998 г.
- В.Н. Михайлов. Ядерные испытания СССР. М. 1997 г.
- Семке А.И. Нестандартные задачи по физике. Ярославль, 2007 г.
- Пирс Ф. Земля вчера и сегодня. М.; Контент, 2009 г.
- Тихомирова С.А. Мир физики в художественной литературе. М.; Школа – Пресс, 1997 г.