Редакционная коллегия


К ВОПРОСУ БЕЗОПАСНОСТИ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ



страница49/69
Дата09.05.2018
Размер5.92 Mb.
1   ...   45   46   47   48   49   50   51   52   ...   69

К ВОПРОСУ БЕЗОПАСНОСТИ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ



Гончаров С. Ю., кандидат технических наук, доцент

ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт»

Фукс М. Л., кандидат технических наук, доцент

Российский государственный профессионально-педагогический

университет, филиал в г. Кемерово
Аннотация. В статье рассматриваются вопросы, связанные с разработкой нового метода уменьшения угрозы радиационной катастрофы на АЭС. Предлагаемый метод основан на принципиально новом подходе расположении сооружении шахты под ядерным реактором.
Опыт эксплуатации атомных электростанций (далее АЭС) показывает, что, несмотря на все применяемые меры предосторожности, происходят аварии, последствия которых очень трудно устранять. Ликвидация этих последствий обходится очень дорого; например, авария на Чернобыльской АЭС (Украина), или на АЭС «Фукусима-1» (Япония). В таких случаях большая площадь земли надолго выходит из хозяйственного пользования, местное население подлежит эвакуации. После таких аварий во всех странах мира сильно растет число протестов против использования ядерной энергии [2].

С целью уменьшения вредных последствий аварий на АЭС появилась тенденция строительства таковых под землей. Например, в Норвегии в 1960 г. появилась АЭС «Халден», расположенная на глубине 30 м.; в 1963 г. в США начала действовать АЭС «Хатболт». В 1967 г. во Франции была сооружена АЭС «Сени-Чуз», у которой под землей расположен только ядерный реактор [1].

В настоящее время рассматривается вопрос о строительстве подземных АЭС в Свердловской области. Правда, разговор идет о сравнительно маломощных АЭС.

Авторами предлагается сооружать АЭС на поверхности земли, а под реакторами сооружать шахты. В случае аварии реактор отключается от всех коммуникаций, глушится, спускается в эту шахту и засыпается смесью песка с веществом, содержащим элементы, поглощающие нейтроны (B, Be, Hf). Это позволит резко уменьшить зону отчуждения и снизить расходы на обслуживание аварийного реактора. Следует заметить, что шахта — тоже дорогое сооружение. Возможно, что под каждым реактором сооружать шахту невыгодно. Но в сейсмически опасных районах, особенно густонаселенных, таких как Япония, их сооружение просто необходимо.

Ядерный реактор 3 устанавливается над шахтой 4 на балках 1 (рис. 1). Если эти балки с помощью гидравлических домкратов 2 потянуть в стороны от воображаемой оси шахты, то реактор по направляющим (на рисунке они не показаны) спускается вниз. Если гидродомкраты не срабатывают, то балки перебиваются накладным зарядом. Перед спуском в шахту реактор отключается от всех коммуникаций. Та часть шахты, где после аварии будет находиться реактор, должна быть выложена огнеупорным материалом. Можно предусмотреть и систему охлаждения, а также установить любые датчики контроля, предусмотреть канал для отбора проб, и т.д.

Для предотвращения удара реактора о дно шахты можно использовать противовес и посадочные амортизаторы.

Конечно, можно в принципе и мощную АЭС сразу соорудить под землей, но эксплуатация будет намного дороже, так как при расположении ядерного реактора на балках вся обвязка будет расположена на поверхности, что значительно облегчает и удешевляет ее обслуживание.


Рис. 1 Схема установки ядерного реактора над шахтой:

1 — балки; 2 — гидродомкраты; 3 — реактор; 4 — шахта


Сооружение шахты под ядерным реактором позволяет резко уменьшить угрозу радиационной катастрофы, а, значит, и успокоить население, а в случае такой аварии, как на АЭС «Фукусима-1» (Япония) — быстро ликвидировать последствия.
Список использованной литературы

1. Кесслер Г. Ядерная энергетика / Г. Кесслер. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 273 с.

2. Кривошеин Д. А. Экология и безопасность жизнедеятельности / Д. А. Кривошеин, Л. А. Муравей, Н. Н. Роева. – М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2005. – 447 с.

УДК 378:371.4 (571.17)


РЕГИОНАЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ БАКАЛАВРИАТА В КЕМЕРОВСКОМ ГСХИ




Колосова М.М., кандидат химических наук, доцент; Филипович Л.А., кандидат педагогических наук, доцент;


Игнатьев В.Л., кандидат химических наук, доцент

ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт»


Аннотация. В статье рассматриваются особенности новой составляющей региональной компоненты основных образовательных программ, впервые введенные в учебный процесс в Кемеровском ГСХИ, и их значимость в подготовке высококвалифицированных кадров для АПК Кузбасса.
Региональная компонента является обязательной составляющей учебного плана любого направления подготовки в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС). Она может быть представлена как отдельными темами в рамках дисциплин вариативной или базовой части основной образовательной программы (ООП), так и отдельными дисциплинами вариативного блока и, как правило, охватывает наиболее актуальные для аграрной отрасли региона проблемы.

В Кемеровском ГСХИ еще в конце 90-х – начале 2000-ных годов проводились исследования, выявившие положительное влияние окисленных бурых углей и органоминеральных удобрений на их основе на урожайность ряда сельскохозяйственных культур [1-3].

Известно, что использование в сельском хозяйстве биологически-активных веществ, гуматов и гуминовых кислот, полученных из бурых углей, имеет реальные перспективы. Этим вопросом занимались многие ученые, в том числе и наши коллеги из Института угля и углехимии СО РАН [4-6].

Летом 2013 года группой ученых кафедры естественнонаучного образования (ЕНО) в условиях собственной лаборатории были получены гуматы и гуминовые кислоты из окисленных бурых углей Барандатского месторождения Канско-Ачинского угольного бассейна. Одновременно были заложены мелко-деляночные опыты по выявлению влияния обработки полученными гуматами и гуминовыми кислотами семян растений семейства бобовых на их рост и развитие в условиях зональной и нарушенной почвы. О проведенной работе было доложено руководству вуза, и в начале 2013-2014 учебного года перед кафедрой была поставлена задача – ввести цикл лабораторных работ по получению гуматов и гуминовых кислот в рамках действующих рабочих учебных планов (РУП) направлений подготовки «Природообустройство и водопользование», «Агрономия», «Зоотехния», «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».

Чем же так хороши гуматы и гуминовые кислоты и почему им уделено такое внимание в аграрном вузе?

Гуминовые вещества – это очень сложная смесь природных соединений, не существующая в живых организмах. Они содержатся в почве, в торфе, в природных водах. История их изучения насчитывает уже более двухсот лет. Впервые их выделил из торфа и описал немецкий химик Ф. Ахард в 1786 году.

В исследование химических свойств этих соединений в XX веке большой вклад внесли наши ученые-почвоведы и углехимики: М.А. Кононова, Л.А. Христева, Л.Н. Александрова, Д.С. Орлов, Т.А. Кухаренко и другие.

Интерес химиков к гуминовым веществам резко упал, когда было достоверно установлено, что это не индивидуальное соединение, а сложная смесь макромолекул переменного состава и нерегулярного строения (рис. 1), к которой неприменимы законы классической термодинамики и теории строения вещества [7].



Рисунок 1 – Гипотетический структурный фрагмент гумусовых кислот почв (Кляйнхемпель, 1970).
Основной источник гуминовых веществ – окисленный бурый уголь (гуминовых веществ в нем до 85%), у него низкая теплотворная способность, поэтому его обычно сгребают в отвалы, – это, чаще всего, отходы добычи бурого угля, что полностью соответствует основным принципам «зеленой химии». Разведанные запасы бурого угля в мире превышают 1 триллион тонн, а прогнозируемые – значительно больше.

В России наиболее крупными месторождениями бурых углей являются Солотонское – на территории Алтайского края (прогнозируемые запасы оцениваются в 250 миллионов тонн), Канско-Ачинское – на территории Красноярского края, Кемеровской и Иркутской областей (прогнозируемые запасы составляют около 638 миллиардов тонн), Ленский угольный бассейн – располагается на территории Республики Саха (Якутия) и Красноярского края (общие запасы – более 2 триллионов тонн) [8].

Роль гуминовых веществ в биосфере весьма значима. Они участвуют в структурообразовании почвы, накоплении питательных элементов и микроэлементов в доступной для растений форме, регулировании геохимических потоков металлов в водных и почвенных экосистемах

Гуминовые вещества чаще всего применяют в растениеводстве как стимуляторы роста или микроудобрения. В отличие от аналогичных синтетических регуляторов роста, гуминовые препараты не только влияют на обмен веществ растений.

При систематическом их использовании улучшается структура почвы, ее буферные и ионообменные свойства, становятся активнее почвенные микроорганизмы. Особого внимания заслуживают адаптогенные свойства – гуминовые препараты повышают способность растений противостоять болезням, засухе, переувлажнению, переносить повышенные дозы солей азота в почве. Преимущества гуминовых препаратов заключаются также в том, что они повышают усваивание питательных веществ, а значит, нужно меньше минеральных удобрений без ущерба для урожая [7].

Существует множество патентованных методик получения гуматов и гуминовых кислот из окисленных бурых углей. На основе проведенного патентного поиска нами была подобрана методика, пригодная для использования в лабораторных работах [9].

Основные стадии процесса получения гуматов и гуминовых кислот из окисленных бурых углей, осуществляемые в ходе лабораторных работ, представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Основные стадии процесса получения гуматов и гуминовых кислот из окисленных бурых углей


Студенты, выполнившие лабораторные работы по указанной тематике, получают знания, умения и навыки, отражающие специфику региональной компоненты, а так же приобретают общепрофессиональные компетенции. Полученные в лаборатории гуматы и гуминовые кислоты могут быть использованы в научно-исследовательской работе студентов, а результаты исследований станут основой курсовых и дипломных работ.

Обширны и разнообразны области применения биологически активных веществ, которые можно получить из бурых углей (рис. 3).


Рисунок 3 – Области применения биологически активных веществ, полученных из бурых углей


Если будущий специалист агропромышленной отрасли со студенческой скамьи будет владеть информацией об уникальных свойствах гуминовых веществ и наглядно представлять из чего и как они производятся, то можно надеяться, что уже в недалеком будущем наше сельское хозяйство станет более эффективным.
Список использованной литературы

1. Колосова, М.М. Влияние органоминеральных удобрений на основе бурого угля на урожайность сельскохозяйственных культур и агрохимические свойства почвы / М.М. Колосова, Г.Г. Котова // Ноосферные знания и технологии: Информ. бюллетень. Вып. 2. – Кемеровский региональный научный центр ноосферных технологий РАЕН, 1998. – С. 43-44.

2. Колосова, М.М. Органоминеральные удобрения на основе бурого угля: / М.М. Колосова, Г.Г Котова, В.И. Просянников //Агрохимический вестник. – № 4, – 1999. – С. 27-28.

3. Исхаков, Х.А. Угли Канско-Ачинского бассейна в качестве источника гуминовых кислот: / Х.А. Исхаков, М.М. Колосова, Г.Г. Котова, В.Л. Игнатьев // Вестник Кузбасского гос.тех. университета. – 2004, № 4. С. 78-81.

4. Шульгин, А.А. Комплексное исследование гумино-минеральных удобрений, получаемых на основе переработки бурых углей // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2007. – № 7. – С. 165-172.

5. Жеребцов, С.И. Гуминовые вещества бурых углей и перспективы их применения в рекультивации / С.И. Жеребцов, З.Р. Исмагилов, О.А. Неверова [и др.] // Разработка комплекса технологий рекультивации техногенных земель : сб. науч.- метод. материалов Всерос. науч. конф. (Кемерово, 10-12 нояб. 2011 г.). – Кемерово, 2011. – С. 20-23.

6. Жеребцов, С.И. Гуминовые вещества бурых углей и перспективы их применения в рекультивации / С.И. Жеребцов, З.Р. Исмагилов, О.А. Неверова [и др.] // Разработка комплекса технологий рекультивации техногенных земель : сб. науч.- метод. материалов Всерос. науч. конф. (Кемерово, 10-12 нояб. 2011 г.). – Кемерово, 2011. – С. 20-23.

7. Перминова, И.В. Гуминовые вещества – вызов химикам XXI века. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://elementy.ru/lib/430559.

8. [Электронный ресурс].– Режим доступа: http://geographyofrussia.com/buryj-ugol/

9. Левинский, Б.В., Богословский, В.Н., патент РФ № 2477264


УДК 378.17





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   45   46   47   48   49   50   51   52   ...   69


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница