Искусственная» радиоактивность

Что касается антропогенных радиоактивных факто­ров, опасных по своим последствиям, то они связаны главным обра­зом с «искусственной» радиоактивностью. При ядерных взрывах большая часть изотопов образуется в результате деления урана-235, урана-238 и плутония-239. Известно, что через несколько десятков секунд после взрыва образуется примерно 100 различных изотопов, двадцать девять из которых вносят наибольший вклад в радиоактив­ность атмосферы через час, двадцать - через двое суток, а три - через 100 лет. Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в атмо­сфере в результате ядерных взрывов, приведены в табл. 21.

Таблица 21

Основные радиоактивные изотопы, обнаруживаемые в атмосфере после ядерного взрыва (Гусакова, 2004)

Изотоп	8938Sr	9038Sr	9540Zr	13153 I	13755Cs	14056Ba	14458Ce
τ 1\2	51 день	27,7 лет	65 дней	8 дней	28,8 лет	12,8 дня	28 дней

Мы можем прекратить испытания ядерного оружия, бороться с утечками радиации в процессе производства энергии на АЭС, мы можем принять меры по предотвращению аварий на них (самые известные – Уиндскейл, Англия, 1957 г., Три-Майл-Айленд, США, 1979 г., Чернобыль, СССР, 1986 г.).

Основной проблемой в радиационном загрязнении окружающей среды остается наше объективное бессилие сделать что-либо с радиоактивными отходами АЭС[17].

Пока мы можем только хранить их до снижения их активности, а потом рассеивать в Мировом Океане.

Контрольные вопросы

1. До каких пределов простирается атмосфера нашей планеты?

2. Каков состав незагрязненного воздуха?

3. Дайте характеристику основным примесям тропосферы.

4. Какие соединения являются предшественниками кислотных дождей? Приведите уравнения химических реакций.

5. Как влияют кислотные дожди на геохимическую подвижность алюминия?

6. Каков механизм воздействия кислотных дождей на строительные сооружения и архитектурные памятники?

7. Охарактеризуйте в целом влияние кислотных дождей на окружающую среду в целом.

8. Какие факторы предопределяют механизм образования смога?

9. Какие типы смогов Вам известны? Дайте сравнительную характеристику.

10. Как Вы себе представляете в общих чертах механизм образования озона?

11. Какую роль играет «азотный цикл» в образовании и разрушении озона?

12. Какую роль играет «водородный цикл» в образовании и разрушении озона?

13. В чем причины проявления «парникового» эффекта?

14. Какие атмосферные газы относят к «парниковым»? Почему?

15. Каковы последствия «парникового эффекта»?

16. Почему содержание трития и радиоуглерода в стратосфере значительно больше чем в тропосфере?

17. Какие процессы обуславливают естественную радиоактивность атмосферы?

18. Какие источники антропогенного характера влияют на радиоактивное загрязнение атмосферы?

Задачи

1. Концентрация SO₂ в воздухе составляет 5 млн^-1 (5 ppm). Выразите эту концентрацию в мг/м³ при температурах: а) 0 ^оС; б) 25 ^оС; в) -5 ^оС.

2. Концентрация СО в воздухе при температуре 20 ^оС и давлении 740 мм рт.ст. составляет 5 мг/м³. Выразите эту концентрацию в: а)об %; б) ррm.

3. Содержание основных компонентов атмосферного воздуха, % об: N₂ - 78; O₂ - 21;Ar – 0,9. Сколько весит один кубометр воздуха при нормальных условиях?

4. Через озонатор пропущен кислород, плотность выходящего озонированного газа по кислороду равна 1,1. Рассчитать объёмную долю озона в озонированном кислороде.

5. Рассчитать массу выделившегося в атмосферу SO₂ при сгорании 1 т мазута, 1 т каменного угля, если содержание серы в них, соответственно равно 3,0 и 1,4% масс. Принять, что вся сера, содержащаяся в топливе, при его сгорании переходит в SO_2. Сколько серной кислоты образуется из выделившегося количества SO₂ в результате его последующей трансформации в атмосфере?

6. Сколько углекислого газа выделится в атмосферу при прокаливании 1 т известняка, содержащего 90% карбоната кальция в процессе получения негашеной извести, если разлагается 85% последнего?

7. При восстановлении водородом 750 г трихлорида мышьяка (промежуточный этап утилизации люизита – боевого отравляющего вещества) с содержанием основного вещества 95%, выделившийся HCl поглощен 20 л воды. Сколько хлористого водорода выделилось и какова концентрация соляной кислоты в поглотительной ёмкости?

8. При сжигании в горелке 1 м³ природного газа образуется до 150 мг формальдегида. Какова приблизительная масса 1 м³ природного газа? Сколько процентов природного газа ориентировочно превращается в формальдегид? Сколько углекислого газа и воды ориентировочно образуется при полном сгорании 1 м³ природного газа? Принять, что весь природный газ состоит из метана.

9. Период полураспада некоторого радиоактивного изотопа равен 3 ч. Какая масса его останется нераспавшейся через 18 ч, если первоначальная масса изотопа составляла 200 г?

10. Период полураспада изотопа ⁸¹Sr равен 8,5 ч. Какая масса его останется нераспавшейся через 25,5 ч, если первоначальная масса изотопа составляла 200 мг?