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Nucléaire énergie- l'un des moyens les plus prometteurs de satisfaire la faim énergétique de l'humanité en... Kharchenko Yulia Nafisovna Professeur de physique Établissement d'enseignement municipal École secondaire Bakcharskaya Objectif de la centrale nucléaire - centrale nucléaire de production d'électricité Unité de production Réacteur nucléaire " atomique chaudière... qui a testé des solutions techniques fondamentales pour une grande centrale nucléaireénergie
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Trois groupes motopropulseurs ont été construits à la station : deux... Nucléaire énergie L'énergie nucléaire comme base du long terme... Nucléaire énergie... : Plan général des installations électriques jusqu'en 2020. et croissance économique en 2007 – 23,2 GW... -1,8 Source : Recherche de l'Université polytechnique de Tomsk Analyse SWOT
Points forts
Opportunités Niveau économique comparable... L'énergie nucléaire et ses impacts environnementaux... chaudière... qui a testé des solutions techniques fondamentales pour une grande centrale nucléaireÀ Obninsk. A partir de ce moment l'histoire commence atomique Nucléaire énergie.
Avantages et inconvénients des centrales nucléaires Quels sont les avantages et les inconvénients de... travailler, entraînant avec lui une terrible mort lente.
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L’énergie nucléaire en Russie dans un contexte en mutation… L'énergie nucléaire et ses impacts environnementaux... chaudière... qui a testé des solutions techniques fondamentales pour une grande centrale nucléaire Marché de l'énergie La demande de la société pour un développement accéléré L'énergie nucléaire et ses impacts environnementaux... chaudière... qui a testé des solutions techniques fondamentales pour une grande centrale nucléaire Démonstration de l'évolution des propriétés de consommation des centrales nucléaires : ● garanties... par le refroidissement : répondant aux exigences système des centrales nucléaires
sur la consommation de carburant, la manipulation des actinides mineurs... L'énergie nucléaire et ses impacts environnementaux... Des centaines de fois plus de puissance. Institut d'Obninsk L'énergie nucléaire et ses impacts environnementaux... chaudière... qui a testé des solutions techniques fondamentales pour une grande centrale nucléaire Réacteurs nucléaires Les réacteurs nucléaires industriels ont été développés à l'origine... et ont connu un développement plus intensif aux États-Unis.
Perspectives
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Deux types de réacteurs sont ici intéressants : « technologiquement...
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énergie
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. Certains craignent une contamination radioactive autour des centrales électriques.
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Centrales hydroélectriques Les gens réfléchissent depuis longtemps à la façon de faire fonctionner les rivières. Déjà dans l'Antiquité - en Égypte, en Chine, en Inde - les moulins à eau pour moudre le grain sont apparus bien avant les moulins à vent - dans l'État d'Urartu (sur le territoire actuel). Arménie), mais étaient connus dès le XIIIe siècle. Colombie-Britannique e.L'une des premières centrales électriques était les « centrales hydroélectriques ». Ces centrales électriques ont été construites sur des rivières de montagne aux courants assez forts. La construction de centrales hydroélectriques a permis de rendre navigables de nombreuses rivières, puisque la structure des barrages faisait monter le niveau de l'eau et inondait les rapides des rivières, ce qui empêchait le libre passage des bateaux fluviaux.
Diapositive n°4
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Conclusions : Un barrage est nécessaire pour créer une pression d’eau. Or les barrages hydroélectriques aggravent les conditions de vie de la faune aquatique. Les rivières endiguées, ralenties, fleurissent et de vastes zones de terres arables tombent sous l'eau. Les zones habitées (si un barrage est construit) seront inondées, les dégâts qui en seront causés sont incomparables avec les avantages de la construction d'une centrale hydroélectrique. De plus, un système d'écluses est nécessaire pour le passage des navires et des passes à poissons ou des structures de prise d'eau pour l'irrigation des champs et l'approvisionnement en eau. Et même si les centrales hydroélectriques présentent des avantages considérables par rapport aux centrales thermiques et nucléaires, puisqu'elles ne nécessitent pas de combustible et produisent donc une électricité moins chère
Diapositive n°5
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Centrales thermiques Dans les centrales thermiques, la source d'énergie est le combustible : charbon, gaz, pétrole, fioul, schiste bitumineux. Le rendement des centrales thermiques atteint 40 %. La majeure partie de l'énergie est perdue avec la libération de vapeur chaude. D'un point de vue environnemental, les centrales thermiques sont les plus polluantes. L'activité des centrales thermiques est intégralement associée à la combustion d'énormes quantités d'oxygène et à la formation de dioxyde de carbone et d'oxydes d'autres éléments chimiques. Lorsqu'ils sont combinés avec des molécules d'eau, ils forment des acides qui tombent sur nos têtes sous forme de pluies acides. N'oublions pas « l'effet de serre » : son influence sur le changement climatique est déjà observée !
Diapositive n°6
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Centrale nucléaire Les approvisionnements en sources d'énergie sont limités. Selon diverses estimations, il reste en Russie 400 à 500 ans de gisements de charbon au niveau de production actuel, et encore moins de gaz - 30 à 60 ans. Et ici, l’énergie nucléaire passe avant tout. Les centrales nucléaires commencent à jouer un rôle de plus en plus important dans le secteur énergétique. Actuellement, les centrales nucléaires de notre pays fournissent environ 15,7 % de l'électricité. Une centrale nucléaire constitue la base du secteur énergétique qui utilise l'énergie nucléaire à des fins d'électrification et de chauffage.
Diapositive n°7
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Conclusions : L'énergie nucléaire est basée sur la fission de noyaux lourds par des neutrons avec formation de deux noyaux à partir de chacun - des fragments et plusieurs neutrons. Cela libère une énergie colossale, qui est ensuite dépensée pour chauffer la vapeur. Le fonctionnement de toute installation ou machine, en général toute activité humaine, est associé à la possibilité d'un risque pour la santé humaine et l'environnement. Les gens ont tendance à se méfier davantage des nouvelles technologies, surtout s’ils ont entendu parler d’éventuels accidents. ET centrales nucléaires- ne fait pas exception.
Diapositive n°8
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Centrales éoliennes Pendant très longtemps, voyant les destructions que peuvent provoquer les tempêtes et les ouragans, les gens se sont demandé s'il était possible d'utiliser l'énergie éolienne. L'énergie éolienne est très puissante. Cette énergie peut être obtenue sans polluer environnement. Mais le vent présente deux inconvénients importants : l'énergie est fortement dispersée dans l'espace et le vent est imprévisible - il change souvent de direction, se calme soudainement même dans les régions les plus venteuses du globe et atteint parfois une telle force qu'il brise les moulins à vent. Pour obtenir de l'énergie éolienne, une variété de modèles sont utilisés : depuis la « marguerite » multipale et les hélices comme les hélices d'avion à trois, deux ou même une seule pale jusqu'aux rotors verticaux. Les structures verticales sont bonnes car elles captent le vent de n’importe quelle direction ; le reste doit tourner avec le vent.
Diapositive n°9
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Conclusions : Construction, entretien et réparation d'éoliennes fonctionnant 24 heures sur 24 sous à ciel ouvert par tous les temps, ils ne sont pas bon marché. Les centrales éoliennes de même capacité que les centrales hydroélectriques, les centrales thermiques ou les centrales nucléaires, par rapport à elles, doivent occuper une très grande surface afin de compenser d'une manière ou d'une autre la variabilité du vent. Les éoliennes sont placées de manière à ne pas se bloquer. C’est pourquoi d’immenses « parcs éoliens » sont construits, dans lesquels les éoliennes sont alignées sur un vaste espace et fonctionnent à réseau unique. Par temps calme, une telle centrale peut utiliser l’eau collectée la nuit. L'implantation d'éoliennes et de réservoirs nécessite de vastes zones utilisées pour les terres arables. De plus, les centrales éoliennes ne sont pas inoffensives : elles gênent le vol des oiseaux et des insectes, font du bruit, réfléchissent les ondes radio grâce à leurs pales rotatives, perturbent la réception des programmes de télévision dans les zones peuplées voisines.
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Centrales solaires Dans le bilan thermique de la Terre, le rayonnement solaire joue un rôle déterminant. La puissance du rayonnement incident sur la Terre détermine la puissance maximale qui peut être générée sur Terre sans perturber de manière significative l'équilibre thermique. L'intensité du rayonnement solaire et la durée d'ensoleillement dans les régions du sud du pays permettent de panneaux solaires obtenir une température suffisamment élevée du fluide de travail pour son utilisation dans les installations thermiques.
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Conclusions : Une grande dissipation de l'énergie et l'instabilité de son approvisionnement sont les inconvénients de l'énergie solaire. Ces inconvénients sont partiellement compensés par l’utilisation de dispositifs de stockage, mais l’atmosphère terrestre interfère toujours avec la production et l’utilisation d’énergie « propre ». énergie solaire. Pour augmenter la puissance des centrales solaires, il est nécessaire d'installer un grand nombre de miroirs et de panneaux solaires - héliostats, qui doivent être équipés d'un système de suivi automatique de la position du soleil. La transformation d'un type d'énergie en un autre s'accompagne inévitablement d'un dégagement de chaleur, ce qui conduit à une surchauffe de l'atmosphère terrestre.
Diapositive n°12
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Énergie géothermiqueEnviron 4 % de toutes les réserves d'eau de notre planète sont concentrées sous terre - dans les strates rochers. Les eaux dont la température dépasse 20 degrés Celsius sont dites thermales. Les eaux souterraines sont chauffées à la suite de processus radioactifs se produisant dans les entrailles de la terre. Les gens ont appris à utiliser la chaleur profonde de la Terre à des fins économiques. Dans les pays où les eaux thermales sont proches de la surface de la terre, des centrales géothermiques (centrales géothermiques) sont construites. Les centrales géothermiques sont conçues relativement simplement : il n'y a pas de chaufferie, d'équipement d'alimentation en combustible, de récupérateurs de cendres et bien d'autres appareils nécessaires aux centrales thermiques. Le combustible de ces centrales étant gratuit, le coût de l’électricité produite est faible.
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Énergie nucléaire Le secteur énergétique qui utilise l'énergie nucléaire pour l'électrification et le chauffage ; Domaine scientifique et technologique qui développe des méthodes et des moyens pour convertir l'énergie nucléaire en énergie électrique et thermique. La base de l’énergie nucléaire, ce sont les centrales nucléaires. La première centrale nucléaire (5 MW), qui a marqué le début de l'utilisation de l'énergie nucléaire à des fins pacifiques, a été lancée en URSS en 1954. Au début des années 90. Plus de 430 réacteurs nucléaires d'une capacité totale d'environ 340 GW sont exploités dans 27 pays à travers le monde. Selon les prévisions des experts, la part de l'énergie nucléaire dans structure générale La production d'électricité dans le monde ne cessera d'augmenter, à condition que les principes fondamentaux du concept de sécurité des centrales nucléaires soient mis en œuvre.
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Développement de l'énergie nucléaire 1942 aux USA, sous la houlette d'Enrico Fermi, le premier réacteur nucléaire Enrico Fermi (1901-54), physicien italien, l'un des créateurs de la physique nucléaire et neutronique, fondateur écoles scientifiques en Italie et aux États-Unis, membre correspondant étranger de l'Académie des sciences de l'URSS (1929). En 1938, il émigre aux États-Unis. Statistiques quantiques développées (statistiques de Fermi-Dirac ; 1925), théorie de la désintégration bêta (1934). Découverte (avec des collaborateurs) de la radioactivité artificielle provoquée par les neutrons, la modération des neutrons dans la matière (1934). Il construisit le premier réacteur nucléaire et fut le premier à y réaliser une réaction nucléaire en chaîne (2 décembre 1942). Prix Nobel (1938).
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Développement de l'énergie nucléaire En 1946, le premier réacteur européen est créé en Union soviétique sous la direction d'Igor Vasilyevich Kurchatov. KURCHATOV Igor Vasilyevich (1902/03-1960), physicien russe, organisateur et chef des travaux sur la science et la technologie atomiques en URSS, académicien de l'Académie des sciences de l'URSS (1943), trois fois héros du travail socialiste (1949, 1951, 1954). Recherches sur les ferroélectriques. Avec ses collègues, il découvre l'isomérie nucléaire. Sous la direction de Kurchatov, le premier cyclotron national a été construit (1939), la fission spontanée des noyaux d'uranium a été découverte (1940), la protection contre les mines pour les navires a été développée, le premier réacteur nucléaire d'Europe (1946), la première bombe atomique en l'URSS (1949), et la première bombe thermonucléaire au monde (1953) et la première centrale nucléaire (1954). Fondateur et premier directeur de l'Institut de l'énergie atomique (depuis 1943, depuis 1960 - du nom de Kurchatov).
Description de la présentation par diapositives individuelles :
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L'énergie nucléaire en Russie L'énergie nucléaire, qui représente 16 % de la production d'électricité, est une industrie relativement jeune industrie russe. Que représentent 6 décennies à l’échelle de l’histoire ? Mais cette période courte et mouvementée s'est jouée rôle important dans le développement de l’industrie de l’énergie électrique.
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Histoire La date du 20 août 1945 peut être considérée comme le début officiel du « projet atomique » de l'Union soviétique. Ce jour-là, le décret a été signé Comité d'État défense de l'URSS. En 1954, la toute première centrale nucléaire a été lancée à Obninsk - la première non seulement dans notre pays, mais dans le monde entier. La centrale avait une capacité de seulement 5 MW, a fonctionné sans problème pendant 50 ans et n'a été fermée qu'en 2002.
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Dans le cadre du programme cible fédéral « Développement du complexe industriel nucléaire de la Russie pour 2007-2010 et pour l'avenir jusqu'en 2015 », il est prévu de construire trois centrales nucléaires dans les centrales nucléaires de Balakovo, Volgodonsk et Kalinin. Au total, 40 groupes motopropulseurs doivent être construits avant 2030. Dans le même temps, la capacité des centrales nucléaires russes devrait augmenter chaque année de 2 GW à partir de 2012 et de 3 GW à partir de 2014, et la capacité totale des centrales nucléaires de la Fédération de Russie devrait atteindre 40 GW d'ici 2020.
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Centrale nucléaire de Beloyarsk Située dans la ville de Zarechny, dans la région de Sverdlovsk, la deuxième centrale nucléaire industrielle du pays (après celle de Sibérie). Trois unités de puissance ont été construites à la centrale : deux avec des réacteurs à neutrons thermiques et une avec un réacteur à neutrons rapides. Actuellement, la seule unité de puissance en fonctionnement est la 3ème unité de puissance avec le réacteur BN-600. énergie électrique 600 MW, mise en service en avril 1980, est la première centrale électrique au monde à l'échelle industrielle dotée d'un réacteur à neutrons rapides. Il s'agit également du plus grand réacteur à neutrons rapides au monde.
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Centrale nucléaire de Smolensk La centrale nucléaire de Smolensk est la plus grande entreprise de la région nord-ouest de la Russie. La centrale nucléaire produit huit fois plus d’électricité que les autres centrales électriques de la région réunies. Mis en service en 1976
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La centrale nucléaire de Smolensk est située près de la ville de Desnogorsk, dans la région de Smolensk. La centrale se compose de trois unités de puissance avec des réacteurs de type RBMK-1000, mises en service en 1982, 1985 et 1990. Chaque unité de puissance comprend : un réacteur d'une puissance thermique de 3 200 MW et deux turbogénérateurs d'une puissance électrique de 500 MW. chaque.
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Centrale nucléaire de Novovoronezh La centrale nucléaire de Novovoronezh est située sur les rives du Don, à 5 km de la ville énergétique de Novovoronezh et à 45 km au sud de Voronej. La centrale couvre 85 % des besoins en électricité de la région de Voronej et fournit également de la chaleur à la moitié de Novovoronej. Mis en service en 1957.
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Centrale nucléaire de Léningrad La centrale nucléaire de Léningrad est située à 80 km à l'ouest de Saint-Pétersbourg. Située sur la rive sud du golfe de Finlande, elle fournit de l'électricité à environ la moitié de la région de Léningrad. Mis en service en 1967.
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Centrales nucléaires en construction 1 Centrale nucléaire de la Baltique 2 Centrale nucléaire de Beloyarsk-2 3 Centrale nucléaire de Leningrad-2 4 Centrale nucléaire de Novovoronej 5 Centrale nucléaire de Rostov 6 Centrale nucléaire flottante « Akademik Lomonossov » 7 Autres
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Centrale nucléaire de Bachkir La centrale nucléaire de Bachkir est une centrale nucléaire inachevée située près de la ville d'Agidel au Bachkortostan, au confluent des rivières Belaya et Kama. En 1990, sous la pression de l'opinion publique après l'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl, la construction de la centrale nucléaire de Bachkir a été arrêtée. Il a répété le sort des centrales nucléaires inachevées du même type, tatare et de Crimée.
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Histoire Fin 1991 Fédération de Russie 28 unités de puissance exploitées avec une capacité nominale totale de 20 242 MW. Depuis 1991, 5 nouvelles centrales d'une capacité nominale totale de 5 000 MW ont été raccordées au réseau. Fin 2012, 8 tranches supplémentaires sont en construction, sans compter les tranches de la centrale nucléaire flottante de faible puissance. En 2007, les autorités fédérales ont initié la création d'une société holding d'État unique, Atomenergoprom, regroupant les sociétés Rosenergoatom, TVEL, Techsnabexport et Atomstroyexport. 100 % des actions d'OJSC Atomenergoprom ont été transférées à la société nationale de l'énergie atomique Rosatom, créée simultanément.
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Production d'électricité En 2012, les centrales nucléaires russes ont produit 177,3 milliards de kWh, ce qui représente 17,1 % de la production totale du système énergétique unifié de la Russie. Le volume d'électricité fourni s'élevait à 165,727 milliards de kWh. La part de la production nucléaire dans le bilan énergétique global de la Russie est d'environ 18 %. Valeur élevée L'énergie nucléaire est présente dans la partie européenne de la Russie et notamment dans le nord-ouest, où la production des centrales nucléaires atteint 42 %. Après le lancement de la deuxième centrale nucléaire de Volgodonsk en 2010, le Premier ministre russe V.V. Poutine a annoncé son intention d'augmenter la production nucléaire dans le bilan énergétique global de la Russie de 16 % à 20-30 %. La Russie, pour la période allant jusqu'en 2030, prévoit une multiplication par 4 de la production d'électricité dans les centrales nucléaires.
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L'énergie nucléaire dans le monde Dans le monde actuel en développement rapide, la question de la consommation d'énergie est très aiguë. La non-renouvelabilité de ressources telles que le pétrole, le gaz et le charbon nous fait réfléchir sources alternatives l'électricité, dont la plus réaliste aujourd'hui est l'énergie nucléaire. Sa part dans la production mondiale d’électricité est de 16 %. Plus de la moitié de ces 16 % reviennent aux États-Unis (103 groupes motopropulseurs), à la France et au Japon (respectivement 59 et 54 groupes motopropulseurs). Au total (fin 2006), il y avait 439 centrales nucléaires en service dans le monde, 29 autres étant en service. différentes étapes construction.
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L'énergie nucléaire dans le monde Selon les estimations de TsNIIATOMINFORM, d'ici fin 2030, environ 570 GW de centrales nucléaires seront mises en service dans le monde (au cours des premiers mois de 2007, ce chiffre était d'environ 367 GW). Actuellement, le leader dans la construction de nouvelles unités est la Chine, qui construit 6 unités de puissance. L'Inde suit avec 5 nouveaux blocs. La Russie ferme le trio de tête avec 3 blocs. D'autres pays ont également exprimé leur intention de construire de nouvelles centrales électriques, notamment celles de l'ex-URSS et du bloc socialiste : Ukraine, Pologne, Biélorussie. Cela est compréhensible, car une centrale nucléaire permettra d'économiser en un an une telle quantité de gaz, dont le coût équivaut à 350 millions de dollars américains.
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Les leçons de Tchernobyl Que s'est-il passé à la centrale nucléaire de Tchernobyl il y a 20 ans ? En raison des actions des employés de la centrale nucléaire, le réacteur de la 4ème tranche est devenu incontrôlable. Sa puissance augmenta fortement. La maçonnerie en graphite est devenue chauffée à blanc et déformée. Les crayons du système de contrôle et de protection n’ont pas pu pénétrer dans le réacteur et stopper la montée en température. Les canaux de refroidissement se sont effondrés et de l'eau en a coulé sur le graphite chaud. La pression dans le réacteur a augmenté et a entraîné la destruction du réacteur et du bâtiment de la centrale. Au contact de l'air, des centaines de tonnes de graphite chaud se sont enflammées. Les barres contenant du combustible et des déchets radioactifs ont fondu et des substances radioactives se sont déversées dans l'atmosphère.
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Les leçons de Tchernobyl. L'extinction du réacteur lui-même n'était pas du tout facile. Cela ne pouvait pas être fait par des moyens ordinaires. En raison des radiations élevées et des terribles destructions, il était impossible de s'approcher du réacteur. Une pile de graphite de plusieurs tonnes brûlait. Le combustible nucléaire a continué à générer de la chaleur et le système de refroidissement a été complètement détruit par l'explosion. La température du carburant après l'explosion a atteint 1 500 degrés ou plus. Les matériaux à partir desquels le réacteur a été fabriqué ont été frittés avec du béton et du combustible nucléaire à cette température, formant ainsi des minéraux jusqu'alors inconnus. Il fallait arrêter la réaction nucléaire, abaisser la température des débris et arrêter le rejet de substances radioactives dans l'environnement. Pour ce faire, le puits du réacteur a été bombardé par des matériaux d'évacuation de la chaleur et de filtrage provenant d'hélicoptères. Ils ont commencé à le faire le deuxième jour après l’explosion, le 27 avril. Seulement 10 jours plus tard, le 6 mai, il a été possible de réduire considérablement, mais pas complètement, les émissions radioactives.
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Les leçons de Tchernobyl Pendant cette période, une énorme quantité de substances radioactives rejetées par le réacteur était transportée par les vents à plusieurs centaines et milliers de kilomètres de Tchernobyl. Là où des substances radioactives tombaient à la surface de la terre, des zones de contamination radioactive se formaient. Les gens ont reçu de fortes doses de radiations, sont tombés malades et sont morts. Les premiers à mourir du mal aigu des radiations furent les pompiers héroïques. Les pilotes d'hélicoptères ont souffert et sont morts. Les habitants des villages environnants et même des zones reculées, où le vent apportait des radiations, ont été contraints de quitter leurs maisons et sont devenus des réfugiés. De vastes territoires sont devenus impropres à la vie et agriculture. La forêt, la rivière, les champs, tout devenait radioactif, tout était semé d'un danger invisible
