11 martie 2011 - Japonia - Paradisul pierdut!

Suport de curs

Japonia – Tara Soarelui Rasare este situata in Asia de Est, pe un lant de insule aflate intre Oceanul Pacific si Marea Japoniei. Numele in japoneza este Nipponkoku, insemnand Originea Soarelui. Una din cele mai frumoase legende japoneze spun ca tara a fost creata de zei. Acestia au infipt o sabie in ocean, iar la scoaterea ei s-au format 4 picaturi care au devenit principalele insule: Honsu, Hokkaido, Kyushu si Shikoku. Japonia, tinutul geishelor, al bonsailor sau al ceremonialului ceaiului este o imbinare intre Occident si Orient, orasele sale adoptand multe elemente vestice si in acelasi pastrand putin din misterul civilizatiei stravechi japoneze. Constituita ca monarhie constitutionala, Japonia se intinde pe o suprafata de 377.801 kmp si are o populatie de 127.2 milioane locuitori. Cel mai mare munte este Fujiyama (munte vulcanic) 3776 m. Tara are cateva sute de vulcani dintre care 40 sunt inca activi. Populatia este concentrata in principal in jurul oraselor Tokio, Kyoto si Osaka. In total exista 350 de parcuri naturale si 27 de parcuri nationale. http://www.bestcomtur.ro/circuit_japonia.php Aproape toata infrastructura Japoniei a fost distrusa in timpul Celui de-al Doilea Razboi Mondial, de aceea autostrazile si podurile, construite dupa anii ’50, au un aer modern.   Astfel ca, in zilele noastre, Japonia este traversata de unele dintre cele mai uimitoare autostrazi si poduri construite din otel si din ciment, structuri care sfideaza, parca, legile fizicii.   Din cauza spatiului din ce in ce mai putin si a boom-ului economic, Japonia a fost nevoita sa dezvolte artere de circulatie cu un design care ne depaseste de departe imaginatia. http://www.incont.ro Distrugerea echilibrului - Paradisul pierdut! Cutremurul  produs  vineri 11 martie,  ora locala 14:46, ora 05:46:23 UTC, in largul coastelor nord-estice ale Japoniei a fost cel mai puternic seism din ultimii 140 de ani. Mai multe imobile din Tokyo au fost puternic zguduite. Cutremurul de 8,9 grade Richter din Japonia a fost urmat de un tsunami care a atins 10 metri inaltime. 500.000 de oameni ramasi fara adapost, mii de morti si raniti, reactoare nucleare la un pas de colaps. Aceasta este imaginea unei tari simbol al tehnolgiilor de varf.   Seismul a avurt loc la o adancime de numai 24,4 km.   Satellite Photos of Japan, Before and After the Quake and Tsunami Move the slider to compare satellite images from before and after the disaster. http://www.nytimes.com/interactive/2011/03/13/world/asia/satellite-photos-japan-before-and-after-tsunami.html   Cutremurele de pamant Lectie realizatata de prof. Negura Daniela Catrinel si prof . Felicia Huides Mai multe detalii gasiti daca accesati urmatorul  material  clic aici   World Ocean Floors Browse and Click the map for selected close-ups and commentary. http://www.platetectonics.com/oceanfloors/index.asp by Bruce C. Heezen and Marie Tharp This amazing piece of work accurately illustrates the Tectonic Earth. Mid-ocean ridges, the sight of sea-floor spreading, girdle the planet like seams on a baseball. Behold the giant Pacific Plate, continental shelves, and undersea mountain chains. "Rezultatele preliminare ale studiilor efectuate de Institutul national italian de geofizica si vulcanologie (INGV) indica faptul ca seismul din Japonia ar fi deplasat axa de rotatie a Terrei cu aproape 10 cm". Intensitatea acestui cutremur  este mai mare decat cea a marelui cutremur din Sumatra din 2004 si probabil imediat dupa cea din Chile, din 1960". Modificarea axei terestre poate avea repercusiuni asupra duratei zilei solare, dar este vorba de schimbari minime si imperceptibile, de ordinul milionimilor de secunda. http://www.hotnews.ro/stiri-international-8385224-seismul-din-japonia-deplasat-10-axa-rotatie-pamantului-cercetator-italian.htm http://www.josleys.com/show_gallery.php?galid=313 Agentia americana NOAA  (National Oceanic and Atmospheric Administration) a creat prima simulare animata a traseului de propagare a valului tsunami generat de cutremurul din Japonia pe baza datelor colectate de la diferite puncte de observare din Oceanul Pacific.   Cuvantul tsunami isi are originea in Japonia, tara bantuita de cutremure, si denumeste valurile create de cutremurele de sub apele oceanului. Aceste valuri se propaga cu o viteza de pana la 800 de kilometri pe ora. Forta cu care izbesc pamantul este uriasa. Mai multe detalii aici Cutremurul şi valul seismic care i-a urmat au „îngheţat” sectoare importante ale economiei japoneze. Unii dintre cei mai mari producători industrali, inclusiv compania Toyota, şi-au închis toate fabricile din Japonia. Nissan şi Honda au oprit, la rândul lor, temporar producţia de autoturisme, motiv pentru care anul acesta vor înregistra profituri operaţionale în scădere cu 3%-8%, susţin analiştii grupului Nomura. Nu doar producătorii de automobile au fost grav afectaţi, ci şi cei de electronice. Sony a suspendat producţia la opt fabrici din regiunea afectată de cutremur şi tsunami, iar oficialii de la Toshiba nu ştiu când vor putea redeschide o fabrică din nordul Japoniei.  http://www.evz.ro/detalii/stiri/economia-japoniei-isi-va-reveni-spre-sfarsitul-anului-924068.html\

Firul evenimentelor - asa cum au fost anuntate de agentiile de stiri

11 martie 2011 ora Romaniei  7:46 - a avut loc cutremurul

ora 8:20 Traficul pe aeroportul Narita din Tokyo a fost intrerupt.

ora 8:30 Institutul american anunta ca seimul din Japonia a avut magnitudinea de 8,8 pe scara Richter

ora 8:32 Alerta de tsumani a fost extinsa si pentru Rusia, Filipine, Taiwan, Indonezia.

ora 8:33 Sase incendii au izbucnit in Tokyo dupa cutremurul de 8,8 care a lovit nord-estul tarii, anunta agentia Jiji.

ora 8:40 Postul public de televiziune arata imagini cu fum negru provenit de la cladiri din regiunea Odaiba, o suburbie din Tokyo. Trenurile care circulau prin nordul tarii au fost oprite.

ora 8:43 Transporturile aeriene, feroviare si rutiere au fost intrerupte intr-o mare parte a Japoniei, dupa seismul care a lovit nord-estul tarii, anunta agentia Kyodo.

ora 9:00 CNN anunta ca magnitudinea seismului a fost revizuita la 8,9 pe scara Richter.

ora 9:06 Fortele navale japoneze au fost cantonate in zona Miyagi, grav afectata de cutremur. Televiziunea publica NHK anunta ca tsumani a avut inaltimea de noua metri.

ora 9:19 Valuri seismice de zece metri au fost inregistrate in regiunea Sendai, nord-estul tarii, scrie media locala. Televiziunile locale transmit imagini inspaimantatoare de la fata locului: cladiri prabusire, masini luate de ape, poduri rupte, incendii. CNN arata si o rafinarie cuprinsa de flacari.

ora 9:28 Cinci centrale nucleare au fost inchise in Japonia in urma cutremurului.

ora 9:38 Alerta de tsunami a fost lansata si in Indonezia

ora 9:40 Autoritatile din zona Wakayama au decis evacuarea a 20.000 de persoane. Patru milioane de locuinte din Tokyo au ramas fara curent electric. Un puternic incendiu a izbucnit la rafinaria Chiba, in apropierea capitalei.

ora 9:48 53 de tari de pe coasta Pacificului au primit alerta de tsunami. Aceasta a fost declansata practic pentru toate coastele Pacificului.

ora 10:30 Rusia, Filipine, Hawaii au ordonat evacuari.

ora 10:50 Alerta de tsunami a fost extinsa pentru intregul bazin al Pacificului, exceptand SUA si Canada continentale. Alerta vizeaza astfel si Mexicul si tarile Americii centrale si de sud aflate in Pacific.

ora 11:40 Crucea Rosie avertizeaza ca valul tsunami este in acest moment mai inalt decat nivelul unor insule din Pacific si ar putea sa le acopere in intregime.

ora 12:00 Alerta tsunami in peste 20 de tari in urma cutremurului din Japonia, inclusiv intreaga coasta de vest a SUA si Canadei.

ora 13.33 Un vapor cu 100 de persoane la bord a fost luat de valurile tsunami, anunta agentia Kyodo, citata de Reuters.

ora 13:45 Corespondent BBC, despre atmosfera din Tokio: "Sunt multimi mari de oameni pe strazi, drumurile sunt blocate din cauza traficului, milioane de oameni merg spre casa pentru ca transportul feroviar a fost inchis. Dar este calm si ordine. Oamenii inca stau la coada la trecerile de pietoni."

ora 14:00 Un geolog din Auckland a declarat pentru BBC ca valul tsunami se apropie de Noua Zeelanda cu o viteza de circa 800-900 km/h: "Este ca si cum ai privi un tren expres indreptandu-te spre tine".

ora 14:50 Stare de urgenta nucleara in Japonia. Defectiune la sistemul de racire al centralei nucleare Fukushima. 2000 de rezidenti evacuati

ora 15.35 O explozie de proportii a avut loc la complexul petrochimic din orasul Sendai, anunta agentia Kyodo.

ora 16:40 Un tren de pasageri, cu un numar necunoscut de oameni la bord, este dat disparut; acesta facea legatura intre Sendai si Ishinomaki cand a fost surprins de tsunami

ora 18:00 Un baraj din regiunea Fukushima, unde se afla centrala nucleara, s-a spart; mai multe case au fost luate de apa.

ora 19.25 Un al doilea tren este dat disparut, dupa trecerea unui tsunami pe teritoriul prefecturii d'Iwate (nord-estul tarii), unde acesta circula, relateaza agentia nipona Jiji, fara sa precizeze daca este vorba despre un tren de calatori sau de marfuri.

ora 02.20 Pasagerii unei nave japoneze (81 de persoane) lovita de tsunami au supravietuit, potrivit AFP.

ora 04.30 In total, s-au inregistrat 124 de replici cu magnitudini de peste 5 grade, potrivit U.S. Geological Survey.

http://www.hotnews.ro/stiri-international-8380281-puternic-cutremur-locuitori-din-tokyo-evacuati-alerta-tsumani.htm 

Alerta nucleara la reactoarele de la Fukushima

Accidentele de la reactoarele centralei nucleare de la  Fukushima vor impune o regândire a industriei energiei nucleare ?

http://www.financiarul.ro/2011/03/15/accidentul-de-la-centrala-fukushima-va-impune-o-regandire-a-industriei-energiei-nucleare/

Radioactivitatea

Radioactivitatea (lat. radius = rază, radiaţie) este un fenomen rezultat din dezintegrarea radioactivă a atomilor sau, mai bine zis, a nucleelor acestora, este procesul prin care nucleul unui atom se transformă spontan în altă specie de nucleu atomic. O specie de atomi - un izotop - care pot suferi dezintegrare radioactivă se numeşte izotop radioactiv. Radioactivitatea depinde fundamental de numărul de neutroni din nucleu, izotopii aceluiaşi element chimic comportându-se în general foarte diferit. Transformarea este însoţită de obicei de expulzarea unor particule subatomice având viteză foarte mare, precum şi emiterea unor unde electromagnetice cu lungime de undă foarte mică. Radioactivitatea este un fenomen exoterm (produce eliberarea energiei către mediu). http://ro.wikipedia.org/wiki/Radioactivitate http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations_flash/la_radioactivite/de_l_atome_a_la_radioactivite Radioactivitatea naturala Radioactivitatea a fost descoperită în 1896 de Henri Becquerel, pe când studia luminescenţa unor săruri ale uraniului. În 1898, soţii Marie şi Pierre Curie au descoperit poloniul şi radiul, două elemente cu radioactivitate mult mai puternică decât a uraniului. Legile generale ale radioactivităţii au fost elaborate de către Ernest Rutherford şi Frederick Soddy în 1903. Radioactivitatea artificială a fost descoperită de soţii Irène şi Frédéric Joliot-Curie în 1934.   Radioactivitatea artificială Experienţele de bombardare cu raze α au dus în 1934 la o nouă descoperire de importanţă primordială. Este vorba de radioactivitatea artificială descoperită de soţii Frederic şi Irene Joliot-Curie, ginere şi fiică ai descoperitorului poloniului şi radiului. În 1934 aceştia au supus unui bombardament cu raze α nişte foiţe de aluminiu. Au observat faptul că în timpul bombardamentului, aluminiul emitea neutroni. Când bombardamentul înceta, foiţele de aluminiu încetau şi ele să mai emită neutroni, însă foiţele de aluminiu continuau să emită o radiaţie asemănătoare cu razele β. După multe cercetări, soţii Joliot-Curie au lămurit ce se întâmpla: sub acţiunea razelor α, nucleul de aluminiu se transmuta într-un nucleu de fosfor radioactiv care nu exista în natură. Antoine Henri Becquerel (1852-1908) Descoperă accidental radioactivitatea uraniului în anul 1896. Laureat al Premiului Nobel în domeniul fizicii, în anul 1903, ca urmare a descoperirii fenomenului de radioactivitate spontană. http://ro.wikipedia.org/wiki/Henri_Becquerel Maria Skłodowska-Curie (1867- 1934) A introdus în fizică termenul de radioactivitate. Laureata a doua premii Nobel. Prima femeie care a primit un premiu Nobel şi singurul savant care a primit două premii Nobel în două domenii ştiinţifice diferite (fizică şi chimie) http://ro.wikipedia.org/wiki/Marie_Curie Dezintegrarea alfa    Dezintegrarea alfa are loc atunci când un nucleu greu emite un nucleu de heliu încărcat pozitiv (particula alfa), constând din doi protoni şi doi neutroni, devenind un atom cu numărul atomic mai mic cu doi decât valoarea iniţială. Cel mai des întâlnit în natură izotop al uraniului, U-238, se descompune în urma acestui tip de dezintegrare nucleară. Particulele alfa penetrează cu greu majoritatea materialelor, chiar şi o foaie subţire de hârtie putând opri trecerea acestora. Ca aplicabilitate practică, putem menţiona că detectoarele de fum folosesc izotopul radioactiv Am-241 (americiu) ca sursă de particule alfa. Dezintegrarea beta    Dezintegrarea beta constă în transformarea unui neutron într-un proton, reacţie însoţită de emisia unui electron şi a unei particule de masă extrem de mică şi fără sarcină electrică numită anti-neutrino. Electronul emis poartă numele de particulă beta, iar acest tip de reacţie se mai numeşte şi descompunerea beta-minus, prin asociere cu sarcina electrică a electronului emis. Izotopul de hidrogen numit tritium (3H) suferă acest tip de dezagregare radioactivă. Există şi un alt tip de descompunere beta, ce a fost botezată beta-plus. În cadrul acestui proces un proton se transformă într-un neutron, fenomen însoţit de emisia unui pozitron (un electron cu sarcină pozitivă, perechea de antimaterie a electronului) şi a unui neutrino. Cum neutronul are masa mai mare decât cea a protonului, acest tip de descompunere presupune introducerea de energie în sistem, pentru a se respecta legile de conservare Dezintegrarea gama    Razele gama, produsul dezintegrării gama, sunt cele mai periculoase pentru om dintre toate radiaţiile descrise aici. Acestea sunt de fapt fotoni din afara spectrului vizibil şi pot fi găsiţi în cadrul spectrului electromagnetic în zona frecvenţelor foarte mari, ceea ce înseamnă că au energii mari. Razele gama au fost descoperite în anul 1900 de către Paul Villard (1860-1934), fizician şi chimist francez, în timp ce studia la Paris comportamentul uraniului şi radiului. Numele acestui tip de radiaţie a fost dat de către Ernest Rutherford. Când un nucleu radioactiv emite radiaţie gama, numărul de neutroni şi protoni rămâne neschimbat, modificându-se  nivelul energetic al nucleului, care scade. Conform legilor de conservare a impulsului, rezultă şi faptul că nucleul va suferi un recul la expulzarea razei gama, deplasându-se în direcţia opusă celei de mişcare a radiaţiei gama. Radiaţia gama apare ca efect al modificărilor nucleare ori al anihilării reciproce a unei perechi particulă-antiparticulă. Spre deosebire de radiaţia alfa sau beta, razele gama pot pătrunde prin aproape orice material, deoarece dispun de o energie foarte mare. Ele pot produce vătămări foarte serioase ale ţesuturilor vii. Plumbul este o substanţă a cărei structură chimică îl face să fie un bun absorbant de radiaţie gama. http://www.scientia.ro/fizica/58-fizica-nucleara/285-cum-functioneaza-descompunerea-radioactiva.html   http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations_flash/la_radioactivite/les_rayonnements Scurt istoric Fizicianul britanic Ernest Rutherford a descoperit radiaţiile alfa şi beta în 1899.  În timp ce studia uraniul a identificat două tipuri diferite de emisii, pe care le-a numit raze alfa şi beta. Sir J.J.Thomson descoperise electronul în 1897. La scurt timp după descoperirile lui Rutherford, Antoine Becquerel, cel care descoperise accidental emisiile energetice ale atomilor de uraniu, descoperind astfel fenomenul radioactivităţii , a făcut legătura între particula emisă la dezintegrarea beta-minus şi electron, la scurt timp după descoperirile lui Rutherford.

Reactorul nuclear

Centrala nuclearo-electrică este un ansamblu de instalaţii şi construcţii reunite în scopul producerii energiei electrice pe baza folosirii energiei nucleare. Obţinerea energiei nucleare se bazează pe reacţia de fisiune (descompunere)  nucleară în lanţ. O centrala este alcatuita din mai multi reactor. Reactorul nuclear este Instalaţia care asigură condiţiile de obţinere şi menţinere a reacţiei în lanţ. În principiu, reactorul se compune dintr-o parte centrală numită zonă activă, în care are loc reacţia de fisiune şi se dezvoltă căldura de reacţie. Reactorul nuclear este o instalaţie în care este iniţiată o reacţie nucleară în lanţ, controlată şi susţinută la o rată staţionară. Toate reactoarele nucleare comerciale sunt bazate pe fenomenul de fisiunea nuclearã. Reactoarele nucleare sunt folosite pentru: generarea de energie electricã. producerea de izotopi şi pentru experimente cu neutroni liberi (reactoarele de cercetare). Din punct de vedere istoric, prima folosire a reactoarelor nucleare a fost producerea plutoniului pentru bomba atomică. propulsia submarinelor şi a vapoarelor (deşi aceasta presupune un reactor mult mai mic decât cel folosit într-o centrală nuclearo-electrică). http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations_flash/la_radioactivite/le_reacteur_a_eau_pressurisee Zona activă a unui reactor conţine: combustibilul nuclear alcătuit din izotopi fisionabili (U235, Pu239) şi materiale fertile (U238, U232); moderatorul (apa grea, grafitul sau Beriliul), care are rolul de a încetini viteza neutronilor rapizi, astfel ca reacţia să fie controlabilă; barele de control (din Bor sau Cadmiu) captează neutronii rezultaţi din reacţia de fisiune; reflectorul. Pentru a micsora numarul de neutroni care ies in afara zonei active, se utilizeaza un strat de material (Beriliu) care imprastie puternic neutronii, readucandu-I in procesul de fisiune . agentul de rãcire, care preia căldura dezvoltată în zona activă şi o cedează apei în schimbătorul de căldură. protectia. Pentru a atenua scaparile de radiatii Gamma din miezul reactorului acesta este inconjurat de un strat gros de beton În schimbătorul de căldură, apa de vaporizează şi devine agentul producător de lucru mecanic în turbină. Lucrul mecanic este transformat de generator în energie electrică. Combustibilul, moderatorul şi agentul de răcire formează aşa numita filieră a reactorului termic care determină caracteristicile specifice centralelor nucleare. Combustibilul introdus în reactor are forma unor pilule compactate sub formã de bare. Între barele de combustibil se gãsesc barele de control. Acestea conţin cadmiu (element chimic ce absoarbe neutroni). Ele au rolul de a regla numărul de neutroni ce pot produce noi reacţii de fisiune, astfel încât puterea produsă de reactor să rămână constantă în timp Pentru menţinerea reacţiei în lanţ, în unele tipuri de reactoare, neutronii emişi în reacţiile de fisiune trebuie încetiniţi. În timpul frânării neutronilor are loc un transfer de energie de la aceştia la moderator, temperatura moderatorului şi a combustibilului mărindu-se. Controlul reactoarelor nucleare se face computerizat (inclusiv al sistemelor utilizate pentru protecţia reactorului şi a mediului înconjurător). http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations_flash/la_radioactivite/la_fission Cand mai mult de un neutron expulzat dintr-un nucleu produce noi fisiuni, numarul fisiunilor in unitatea de timp creste in progresie geometrica si are loc explozia nucleara. Cand  numai un singur neutron expulzat dintr-un nucleu produce o noua reactie de fisiune, numarul fisiunilor in unitatea de timp ramane constant. Are loc reactia in lant controlata. Un atom de U-235 absoarbe un neutron şi se sparge în doi atomi noi (fragmente de fisiune), eliberând trei neutroni şi o oarecare cantitate de energie de legătură. Unul din aceşti neutroni este absorbit de un atom de U-238 şi nu mai participă, în continuare, la reacţie. Al doilea neutron este pur şi simplu pierdut în mediul/materialul înconjurător, nu se mai ciocneşte cu alţi atomi de uraniu, fapt pentru care nici el nu mai participă la continuarea reacţiei. Al treilea neutron se ciocneşte cu un atom de U-235 care se sparge şi eliberează doi neutroni şi, din nou, energie de legătură. Randamentul unui reactor nuclear O centrala electrica termica cu o capacitate de 600.000 KW consuma in 24 h cinci trenuri de carbune. O centrala electrica  de acceasi putere ce functioneaza cu combustibil nuclear consuma intr-un an 1 tona de Uraniu Centrala de la Cernavoda Singura centrală nucleară din România se găseşte la Cernavodă. La Cernavodă funcţioneză în prezent două unităti, ce produc împreună circa 18% din consumul de energie electrică al ţării. Planul iniţial, datând de la începutul anilor 1980, prevedea construcţia a cinci unităţi. Unitatea I a fost terminată în 1996, are o putere electrica instalata de 706 MW si produce anual circa 5 TWh. Unitatea II funcţionează la parametrii normali din luna septembrie 2007. Centrala de la Cernavodã se bazeazã pe sistemul canadian CANDU şi are o putere instalată de 706 MW în prezent. Structura unui reactor CANDU constă într-un recipient cilindric orizontal, cu tuburi pentru barele de combustibil şi pentru lichidul de răcire (apă grea) plasate orizontal. Securitatea centralelor nuclearoelectrice În regim de funcţionare normală, cantităţile de substanţe radioactive eliberate de centrala nucleară sunt nesemnificative. Pericolul specific, pentru populaţie şi mediul ambiant, constă în eliberarea necontrolată de substanţe radioactive. Sistemele tehnice de securitate sunt destinate să limiteze distrugerile zonei active a reactorului. În pricipiu, nici un reactor nuclear nu poate exploda ca o bombã. Sunt însă posibile accidente în care reactoarele să se supraîncălzească, iar componentele lor, depinzând de materialele din care sunt realizate, să se topească sau să ardă. Creşterea presiunii agentului de răcire poate deveni cauza unor explozii “mecanice” care ar deteriora învelişul reactorului sau al sistemului de răcire. Astfel, pot fi împrăştiate în spaţiu materiale radioactive, care să contamineze mediul înconjurător. Centralele nucleare actuale sunt proiectate astfel încât probabilitatea unor accidente de acest tip să fie minimă. Toate reactoarele nucleare moderne sunt închise în containere extrem de sigure. Acestea sunt proiectate astfel încât sã previnã orice scurgeri radioactive care ar putea rezulta în urma unor accidente de operare. Centralele nucleare sunt astfel proiectate încât să cuprindă sisteme care să prevină producerea accidentelor nucleare. Acestea sunt dispuse “în linie”, astfel încât, dacă un sistem de protecţie se defectează, un altul să îi ia locul şi aşa mai departe. Desigur, este posibil ca toate sistemele din “linia” de protecţie să cadă unul după celălalt, dar probabilitatea producerii unui astfel de eveniment este extrem de mică.

Stiati ca....

Deşi omenirea a îmblânzit recent puterea nucleară, primele reactoare nucleare au apărut în mod natural. Cincisprezece reactoare de fisiune naturale au fost găsite în trei depozite separate de minereu la mina Oklo din Gabon, în vestul Africii. Descoperite pentru prima dată de Francis Perrin, acestea sunt numite ca „Reactoarele Fosile Oklo”. Aceste reactoare funcţionează de aproximativ 150 milioane de ani, având o putere medie de 100 kW. De asemenea, emisia de căldură, lumină şi radiaţii de la stele se bazează pe fuziunea nucleară. Conceptul unui reactor nuclear natural a fost teoretizat încă din 1956 de Paul Kurola la University of Arkansas. Enrico Fermi şi Leo Szilard, ambii de la University of Chicago, au fost primii care au construit o pilă nucleară şi au prezentat o reacţie în lanţ controlată, pe 2 Decembrie 1942. În 1955 ei şi-au împărţit patentul de invenţie pentru reactorul nuclear U.S. Primul reactor nuclear a fost utilizat pentru a genera plutoniu pentru bomba nuclearã. Alte reactoare au fost folosite în navigaţie pentru propulsarea submarinelor şi chiar avioane. La mijlocul lui 1950 Uniunea Sovietică şi ţările vestice şi-au extins cercetările pentru a include şi utilizarea nemilitară a atomului. Totuşi, ca şi programul militar, multe din lucrările nemilitare au fost făcute în secret. Pe 20 Decembrie 1951, în SUA, a fost generat pentru prima datã curent electric folosind putere nuclearã la Experimental Breeder Reactor-I (EBR-1) localizat lângã Arco, statul Idaho. Pe 26 Iunie 1954, la ora 5:30 a început sã genereze curent electric prima centralã nuclearã sovieticã, la Obninsk, Kaluga Oblast. Ea a produs 5 MW, asigurând electricitate pentru 2.000 de case. Prima centralã nuclearã de tip comercial din lume a început să funcţioneze pe 17 Octombrie 1956, la Calder Hall.

Bombele nucleare- arme de distrugere in masa

august 1945 Hiroshima si Nagasaki - Japonia La 6 august 1945 ora 8:15 la Hiroshima în Japonia explodeaza prima bomba aruncata asupra populatiei, ca masura militara de distrugere, pentru ca în 9 august 1945 sa explodeze cea de-a doua bomba atomica la Nagasaki. În 1956 existau în evidenta spitalelor 6000 de bolnavi la Hiroshima si 3000 de bolnavi la Nagasaki cu sechele dupa iradiere, care necesitau diferite tratamente.   Bombardamentele atomice de la Hiroshima şi Nagasaki au constat din două atacuri nucleare implicând aruncarea a două bombe atomice, produse de Statele Unite ale Americii, la sfârşitul celui de-al doilea război mondial, asupra a două oraşe din Japonia, Hiroshima şi Nagasaki. La timpul aruncării celor două bombe atomice, deşi războiul din Europa se terminase prin capitularea necondiţionată a Germaniei, Imperiul Japoniei şi Statele Unite ale Americii se aflau încă în stare de război. La 6 august 1945 bomba atomicã cunoscutã ca "Little Boy" a fost aruncatã deasupra oraşului Hiroshima, iar trei zile mai târziu, la 9 august 1945, cea de-a doua bombă atomică, cunoscută ca "Fat Man", a fost detonată deasupra oraşului Nagasaki. „Enola Gay” este numele unui avion de bombardament de tipul B-29 Superfortress ce a aparţinut Forţelor Aeriene ale Statelor Unite (acronim USAAF). „Enola Gay” a lansat prima bombă atomică folosită într-un conflict militar (botezată „Little Boy”) la data de 6 august, 1945, asupra oraşului japonez Hiroshima. Datoritã rolului sãu în primele bombardamente atomice numele „Enola Gay” a devenit aproape sinonim cu bombardamentele însele http://tritonesbiker.blogspot.com/2011/01/enola-gay.html  Ca urmare a acestor două bombardamente atomice, Japonia a capitulat câteva zile mai târziu, la 15 august 1945, astfel luând sfârşit cel de-al doilea război mondial. Numele bombardierului a fost inspirat de Enola Gay Tibbets, mama pilotului Paul Tibbets.   http://www.spitfirespares.com/spitfirespares.com/pages/Video%20and%20audio.html   Contextul istoric Cele două arme atomice au fost arme de şoc şi teroare. Ele au produs durere şi şoc, şi au promis mai multă durere şi şoc. Avantajul enorm al acestor arme nu a fost militar (SUA dispuneau doar de câteva) ci politic. Din punct de vedere militar, Statele Unite ar fi câştigat puţin prin distrugerea a două oraşe japoneze. Dar din punct de vedere civil, Japonia avea să piardă mult. Ţinta politică a bombelor nu a fost morţii de la Hiroşima, ci supravieţuitorii din Tokio. Noutatea adusă de armele nucleare a fost nu distrugerea la scară largă (care s-ar fi putut realiza şi cu arme convenţionale în cantitatea necesară), ci faptul că armele nucleare comprimă distrugerea catastrofică într-o perioadă de timp foarte scurtă schimbă dramatic politica războiului, motivaţiile oamenilor cu putere de decizie şi capacitatea de a reflecta în timp ce războiul se desfăşoară.

Experimente nucleare

Atolul Bikini Marinarii vasului “Fukuriumarii no.5”, în ianuarie 1954 au fost martori la globul de foc al exploziei termonucleare de pe atolul Bikini. Toti membrii echipajului si pestele prins au fost afectati de cenusa radioactiva atât la suprafata cât si în interiorul organismului. Alta urmare a acestei explozii a fost caderea ploilor radiactive în luna mai a aceluiasi an, radioactivitatea mentinându-se la un nivel masurabil pâna în septembrie1954. Pe 1 martie 1954, când oamenii de ştiinţă americani au detonat o bombă cu hidrogen pe această mică insulă, una din Insulele Marshall din vestul Pacificului, nimeni nu credea că pe acest atol viaţa va reveni la normal înainte de câteva sute de ani. Cum între anii 1946 şi 1958 au fost efectuate, în continuare, încă alte 20 de teste nucleare, şansele păreau cu atât mai mici. Reapariţia coralilor şi a altor vietăţi marine dovedeşte că puterea de regenerare a biosferei este mult mai puternică decât credeau cercetătorii. Bomba cu hidrogen detonată atunci, cu numele-cod Bravo, a fost prima de acest fel şi cea mai puternică armă nucleară detonată până atunci, având o putere de 15 megatone, fiind de 1.000 de ori mai puternică decât bomba aruncată asupra Hiroshimei în al Doilea Război Mondial. Suflul exploziei a spulberat tot ce exista pe cele trei insule ale atolului, iar în urma exploziei a rămas un crater cu un diametru de 2 kilometri şi o adâncime de 73 de metri. Pe insulă, înainte de prima explozie, trăiau aproape 200 de indigeni. Ei au fost strămutaţi în alte insule, aflate la peste 100 kilometri de Bikini (cei mai mulţi pe insula Kili), iar astăzi primesc compensaţii de la guvernul Statelor Unite. La 50 de ani dupã testele nucleare, în Craterul Bravo, fãcut de bomba cu hidrogen, se dezvoltã din nou corali Coralii au deja opt metri înălţime O echipă de oameni de ştiinţă a efectuat o expediţie de scufundări în Craterul Bravo, făcut de bomba cu hidrogen. Acolo, în mod neaşteptat, cercetătorii au descoperit o impresionantă colonie de corali. „Ne aşteptam să găsim un peisaj lunar, fără viaţă. Dar ce am văzut e aproape incredibil: s-au format ramuri uriaşe de corali Porites, de opt metri înălţime, care au creat o colonie înfloritoare şi minunat colorată,” spune Zoe Richards, membru al echipei de studiu de la Universitatea James Cook din Australia. Cercetătorii cred că refacerea coralilor a fost ajutată de un atol învecinat, care şi-a păstrat o parte din corali chiar şi după explozii. Sporii de la reciful aflat la câţiva kilomteri distanţă au ajutat la refacerea coralilor din atolul Bikini. Din nefericire, spun specialiştii, cele câteva specii de corali specifice atolului au dispărut definitiv. După un studiu efectuat înainte de testele atomice, acum lipsesc 42 de specii de corali. Măsurătorile arată că, în prezent, radiaţiile sunt destul de reduse în atolul Bikini, însă materialele radioactive s-au acumulat în sol şi în vegetaţia locală, cum ar fi cocotierii. Oamenii de ştiinţă spun că încă nu li se poate permite locuitorilor să se întoarcă în Atolul Bikini în viitorul apropiat.   Experienţele au afectat serios populaţia indigenă Atolul Bikini se află în Micronezia, din Oceanul Pacific, şi este parte a Republicii Insulelor Marshall. Arhipelagul are 36 de insule, care înconjoară o lagună de aproximativ 600 kilometri pătraţi. Între anii 1946 şi 1958, în Atolul Bikini s-au efectuat peste 20 de teste cu arme nucleare, inclusiv prima testare a bombei cu hidrogen, din 1954. În anul 1968, Statele Unite au declarat atolul Bikini „locuibil” şi o parte din locuitori s-au întors. Totuşi, testele efectuate în anii următori au reliefat prezenţa stronţiului 90, o substanţă radioactivă care se acumula în corpul oamenilor, punându-le viaţa în pericol. În 1978, o echipă de cercetători francezi a evacuat, din nou, insula, după ce s-a dovedit că femeile indigene nu mai puteau duce sarcinile la bun sfârşit din cauza nivelului mare de radiatii. Articol preluat de pe  site-ul  http://www.ecomagazin.ro/atolul-bikini-revine-la-viata/

Accidente nucleare

Cresterea necontenita a numarului de reactori nucleari si a puterii acestora, precum si numeroasele evenimente nedorite aparute, au demonstrat necesitatea aplicarii unor masuri de securitate pentru a evita eventualele accidente si consecintele lor. Prin poluare, sau contaminare radioactiva, se întelege prezenta nedorita sau accidentala, a materialelor radioactive, în interiorul sau la suprafata unor factori de mediu (cum sunt apa, aerul, alimentele) sau în organisme vii situatie în care se depaseste continutul radioactiv natural propriu al produsului respectiv. Anglia - octombrie 1957 - accidentul de la Windscale, a fost printre primele accidente când au fost eliminate în mod accidental în atmosfera importante substante radioactive care au produs contaminarea solului, a productiei agricole si a apei potabile din întreaga regiune. Centrala de la Three Mile Island, SUA, a cunoscut un grav accident în 1979, când miezul unui reactor s-a topit parţial. 1986 Cernobîl - reactoarele de la Cernobîl, de tip RBMK, erau cunoscute ca având un proiect nesigur, fără clădiri de siguranţă şi operate nesigur.  In cazul Cernobil, miezul reactorului se afla intr-o cladire obisnuita, care a fost distrusa in momentul exploziei din 1986. In cazul accidentului din 1979 de la centrala americana Three Miles Island insa, incinta a rezistat si a permis evitarea producerii unui dezastru. Italia a ţinut un referendum în anul următor, 1987, ale cărui rezultate au condus la oprirea a patru centrale nucleare.   Explozia miezului reactorului 4 a ridicat mai mult de 50 de tone de material radioactiv în aer deasupra Ucrainei. Conform oficialilor ucraineni, 4.000 de persoane au murit si 70.000 au fost afectate de boli legate de radiaţii. In data de 26 aprilie 1986, intreaga lume a fost martora celui mai cumplit accident inregistrat in istorie. Dezastrul de la Cernobil a fost catalogat drept cea mai mare catastrofa socio-economica din istoria lumii pe timp de pace. Peste 200.000 de oameni au trebuit evacuati din casele lor si reintegrati in alte spatii, in timp ce 1.7 milioane de oameni au fost afectati in mod direct de dezastrul nuclear. Numarul de morti cauzate de explozia de la Cernobil, incluzand oamenii care au murit de cancer la ani dupa eveniment, se ridica la peste 125.000. Costurile totale, intre care curatarea locului, reorganizarea sa si despagubirea victimelor, s-au ridicat la aproximativ 200 miliarde dolari. Costul unui nou adapost de otel pentru centrala atomica a Cernobilului va costa doua miliarde dolari. Accidentul le-a fost atribuit in mod oficial operatorilor centralei, care s-au abatut de la procedurile conventionale si au ignorat normele de siguranta impuse. Mai mult de 600.000 de oameni au participat la proiectele de curatare a zonei, dintre care 200.000 erau ucrainieni. Lucrarile au durat pana in 1990. Contaminarea radioactiva s-a intins pe tot teritoriul Ucrainei, a Bielorusiei si Rusiei. Nivelul de contaminare este prezentat pe harta din stanga. Exista niveluri mari de depuneri de Cs-137 in jurul Cernobalului. Japonia -  martie 2011 http://www.cnn.com/interactive/2011/03/world/hires.japan.quake/index.html?hpt=T2

Efectele radiatiilor asupra organismului

Detectoare de radiatii

Detectarea radiaţiilor prin mijloace fizice este bazată pe efectele produse la interacţia radiaţiilor cu substanţa, efecte care pot fi: electrice (ex. ionizarea mediilor străbătute), optice (scintilaţii, luminiscenţa), chimice (influenţa cineticii reacţiilor, radiocatalizarea lor), fotochimice (impresionarea emulsiilor fotografice) etc. In prezent există o mare diversitate de detectoare de radiaţii. Functionarea detectoarele se bazeaza pe unul din urmãtoarele fenomene: a) ionizarea unui gaz de către radiaţiile alfa sau beta, ori de electronii emişi de radiaţiile gama dintr-un strat de material (detectorul tip Geiger-Müller, camera de ionizare). b) scintilaţia unui cristal sub acţiunea radiaţiilor (detectorul cu scintilaţie). c) acţiunea fotochimică a radiaţiilor (emulsii nucleare). Pentru un fascicul de radiaţii, caracteristică este puterea lui de ionizare, adică numărul de perechi de ioni produşi de unitatea de parcurs într-un gaz; In aer, de exemplu - o particulã alfa având energia de 1-2 MeV produce circa 40 000 perechi de ioni pe micron de parcurs; -  particulele beta de aceeaşi energie produc o ionizare mult mai slabă (de circa 100 ori), - cuantele gama produc o ionizare de circa 100 ori mai slabã decât particulele beta. Detectoare cu gaze Detectorul tip Geiger-Müller Detectoarele bazate pe ionizarea gazelor se compun din doi electrozi plan paraleli sau coaxiali, pe care se aplică o diferenţă de potenţial. Intre aceşti doi electrozi se introduce un anumit gaz, constituindu-se de fapt un condensator electric având ca dielectric un gaz. Dacã detectorul este iradiat de o sursã radioactivã, particulele încãrcate care îl strãbat vor produce o ionizare a gazului cu care este umplut detectorul. Electronii şi ionii pozitivi formaţi, mişcându-se în sensuri contrare sub acţiunea câmpului electric generat de diferenţa de potenţial aplicată electrozilor detectorului, ajung la electrozi, creând un impuls de curent, care este amplificat şi înregistrat de instalaţia electronică asociată sistemului de detecţie. Acest curent creat prin ionizarea gazului din detector este cu atât mai mare cu cât numărul ionilor formaţi la trecerea radiaţiilor prin detector este mai mare; el depinde şi de tensiunea aplicată electrozilor detectorului. Simultan cu procesul ionizării are loc şi fenomenul invers, de recombinare a perechilor electron-ion pozitiv, fenomen care duce la neutralizarea purtătorilor de sarcină liberi şi la micşorarea sarcinii colectate.

Materialele au fost preluate de pe site-urile

http://cernavoda.wordpress.com/2009/11/01/centrala-nucleara-de-la-cernavoda---partea-i/

http://www.scritube.com/geografie/ecologie/ACCIDENTE-NUCLEARE1519101211.php

http://www.godlikeproductions.com/forum1/message1391983/pg1

http://ro.wikipedia.org/wiki/Bombardamentele_atomice_de_la_Hiroshima_i_Nagasaki

http://www.physics.pub.ro/Referate/BN030/Caracteristica_detectorului_GEIGER-MULLER.pdf

http://www.robinsonlibrary.com/science/physics/nuclear/geiger.htm

http://esfscience.files.wordpress.com/2010/01/geiger.jpg

Copyright © 2010 - 2012