Радиоактивное загрязнение
биосферы это превышение естественного
уровня содержания в окружающей среде
радиоактивных веществ. Оно может
быть вызвано ядерными взрывами и
утечкой радиоактивных компонентов
в результате аварий на АЭС или
других предприятиях, при разработке
радиоактивных руд и т.п. При
авариях на АЭС особенно резко
увеличивается загрязнение среды
радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141,
йод-131, рутений-106 и др.). В настоящее
время, по данным Международного агентства
по атомной энергетике. (МАГАТЭ), число
действующих в мире реакторов
достигло 426 при их суммарной электрической
мощности около 320 ГВт (17% мирового производства
электроэнергии).
Ядерная энергетика, при условии
строжайшего выполнения необходимых
требований, более или менее экологически
чище по сравнению с теплоэнергетикой,
поскольку исключает вредные
выбросы в атмосферу (зола, диоксиды,
углерода и серы, оксиды азота и
др.). Так, во Франции быстрое наращивание
мощностей АЭС позволило в
последние годы значительно уменьшить
выбросы диоксида серы и оксидов
азота в секторе энергетики соответственно
на 71 и 60% . В Японии для стабилизации
энергообеспечения страны намечается
в ближайшие два десятилетия
построить около 40 новых АЭС, что
удовлетворит 43% энергопотребностей. Однако
в целом в мире отмечена тенденция
сокращения строительства новых
АЭС. Использование атомной энергии
в широких масштабах приводит
к накоплению радиоактивных отходов.
Возникает проблема их захоронения.
Научные открытия и развитие
физико-химических технологий в XX в.
привели к появлению искусственных
источников радиации, представляющих
большую потенциальную опасность
для человечества и всей биосферы.
Этот потенциал на много порядков
больше естественного радиационного
фона, к которому адаптирована вся
живая природа.
Естественный радиационный
фон обусловлен рассеянной радиоактивностью
земной коры, проникающим космическим
излучением, потреблением с пищей
биогенных радионуклидов и составлял
в недавнем прошлом 8—9 микрорентген
в час (мкР/ч), что соответствует среднегодовой
эффективной эквивалентной дозе (ЭЭД =
НD) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв).
Рассеянная радиоактивность обусловлена
наличием в среде следовых количеств природных
радиоизотопов с периодом полураспада
(T1/2) более 10 в пятой степени лет (в основном
урана и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn.
Газ радон в среднем дает от 30 до 50% естественного
фона облучения наземной биоты. Из-за неравномерности
распределения источников излучения в
земной коре существуют некоторые региональные
различия фона и его локальные аномалии.
Указанный уровень фона был
характерен для доиндустриальной эпохи
и в настоящее время несколько
повышен техногенными источниками
радиоактивности — в среднем
до 11— 12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в
2,5 мЗв. Эту прибавку обусловили:
а) технические источники
проникающей радиации (медицинская
диагностическая и терапевтическая
рентгеновская аппаратура, радиационная
дефектоскопия, источники сигнальной
индикации и т.п.);
б) извлекаемые из недр минералы,
топливо и вода;
в) ядерные реакции в
энергетике и ядерно-топливном цикле;
г) испытания и применение
ядерного оружия. Деятельность человека
в несколько раз увеличила
число присутствующих в среде
радионуклидов и на несколько
порядков — их массу на поверхности
планеты.
Главную радиационную опасность
представляют запасы ядерного оружия
и топлива и радиоактивные
осадки, которые образовались в результате
ядерных взрывов или аварий и
утечек в ядерно-топливном цикле
— от добычи и обогащения урановой
руды до захоронения отходов. В мире
накоплены десятки тысяч тонн
расщепляющихся материалов, обладающих
колоссальной суммарной активностью.
С 1945 по 1996 г. США, СССР (Россия),
Великобритания, Франция и Китай
произвели в надземном пространстве
более 400 ядерных взрывов. В атмосферу
поступила большая масса сотен
различных радионуклидов, которые
постепенно выпали на всей поверхности
планеты. Их глобальное количество почти
удвоили ядерные катастрофы, произошедшие
на территории СССР. Долгоживущие радиоизотопы
(углерод-14, цезий-137, стронций-90 и др.) и
сегодня продолжают излучать, создавая
приблизительно 2%-ю добавку к фону радиации.
Последствия атомных бомбардировок, ядерных
испытаний и аварий еще долго будут сказываться
на здоровье облученных людей и их потомков.
Пока еще трудно говорить о влиянии техногенного
превышения естественного фона радиации
на биоту биосферы. Мы еще не знаем, как
может сказаться на биоте океана разгерметизация
затопленных контейнеров с радионуклидами
и реакторов затонувших подводных лодок.
Во всяком случае, можно предполагать
некоторое повышение уровня мутагенеза.
Радиационные загрязнения, связанные
с технологически нормальным ядерным
топливным циклом, имеют локальный характер
и доступны для контроля, изоляции и предотвращения
эмиссий. Эксплуатация объектов атомной
энергетики сопровождается незначительным
радиационным воздействием. Многолетние
систематические измерения и контроль
радиационной обстановки не обнаружили
серьезного влияния на состояние объектов
окружающей природной среды. Дозы облучения
населения, проживающего в окрестностях
АЭС, не превышают 10 мкЗв/год, что в 100 раз
меньше установленного допустимого уровня.
Вероятность радиационных аварий реакторов
АЭС сейчас оценивается как 10 –4 --10 -5 в
год.
ПО «Маяк».
Самое крупное из
известных сейчас скоплений радионуклидов
находится на Урале, в 70 км
к северо-западу от Челябинска
на территории производственного
объединения «Маяк». ПО «Маяк» было
создано на базе промышленного комплекса,
построенного в 1945—1949 гг. Здесь в 1948 г.
был пущен первый в стране промышленный
атомный реактор, в 1949 г. — первый радиохимический
завод, изготовлены первые образцы атомного
оружия. В настоящее время в производственную
структуру ПО «Маяк» входят ряд производств
ядерного цикла, комплекс по захоронению
высокоактивных материалов, хранилища
и могильники РАО. Многолетняя деятельность
ПО «Маяк» привела к накоплению огромного
количества радионуклидов и сильному
загрязнению районов Челябинской, Свердловской,
Курганской и Тюменской областей. В результате
сброса отходов радиохимического производства
непосредственно в открытую речную систему
Обского бассейна через р. Теча
(1949—1951 гг.), а также вследствие аварий
1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено
23 млн. Ки активности. Радиоактивное загрязнение
охватило территорию в 25 тыс. км2 с населением
более 500 тыс. человек. Официальные данные
о десятках поселков и деревень, подвергшихся
загрязнению в результате сбросов радиоактивных
отходов в р. Теча, появились только в 1993
г.
В 1957 г. в результате теплового
взрыва емкости с РАО произошел
мощный выброс радионуклидов (церий-144,
цирконий-95, стронций-90, цезий-137 и др.)
с суммарной активностью 2 млн. Ки.
Возник «Восточно-Уральский радиоактивный
след» длиной до 110 км (в результате
последующей миграции даже до 400км)
и шириной до 35—50 км (рис. 1.1). Общая
площадь загрязненной территории, ограниченной
изолинией 0,1 Ки/км2 по стронцию-90, составила
23 тыс. км2. Около 10 тыс. человек из 19 населенных
пунктов в зоне наиболее сильного загрязнения
с большой задержкой были эвакуированы
и переселены.
Зона радиационного
загрязнения на Южном Урале
расширилась вследствие ветрового
разноса радиоактивных аэрозолей
с пересохшей части технологического
водоема № 9 ПО «Маяк» (оз. Карачай)
в 1967 г. В настоящее время
в этом резервуаре находится
около 120 млн Ки активности, преимущественно
за счет стронция-90 и цезия-137. Под озером
сформировалась линза загрязненных подземных
вод объемом около 4 млн м3 и площадью 10
км2. Существует опасность проникновения
загрязненных вод в другие водоносные
горизонты и выноса радионуклидов в речную
сеть. Зоны загрязнения с активностью
по стронцию-90: 1 - более 50 Ки/км2; 2 - более
5 Ки/км2; 3 - более 0,1 Ки/км2; 4 - более 0,02 Ки/км2
через год после аварии. По данным радиационного
мониторинга, выпадения цезия-137 из атмосферы
в районах, расположенных в зоне влияния
ПО «Маяк», в течение 1994г. были в 50—100 раз
больше, чем в среднем по стране. Высоким
остается и уровень загрязнения местности
цезием-137 в пойме р. Теча. Концентрации
стронция-90 в речной воде и в донных отложениях
в 100—1000 раз превышают фоновые значения.
В каскаде промышленных водоемов в верховьях
Течи содержится 350 млн м3 загрязненной
воды, являющейся по сути низкоактивными
отходами. Суммарная активность твердых
и жидких РАО, накопленных в ходе деятельности
ПО «Маяк», достигает 1 млрд Ки. Сосредоточение
огромного количества РАО, загрязнение
поверхностных водоемов, возможность
проникновения загрязненных подземных
вод в открытую гидрографическую систему
Обского бассейна создают исключительно
высокую степень радиационного риска
на Южном Урале.
Чернобыль.
Не только нынешнее, но и
последующие поколения будут
помнить Чернобыль и ощущать последствия
этой катастрофы. В результате взрывов
и пожара при аварии на четвертом энергоблоке
ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986 г. из разрушенного
реактора было выброшено примерно 7,5 т
ядерного топлива и продуктов деления
с суммарной активностью около 50 млн Ки.
По количеству долгоживущих радионуклидов
(цезий-137, стронций-90 и др.) этот выброс
соответствует 500—600 Хиросимам.
Из-за того, что выброс радионуклидов
происходил более 10 суток при меняющихся
метеоусловиях, зона основного загрязнения
имеет веерный, пятнистый характер (рис.
1.2). Кроме 30-километровой зоны, на которую
пришлась большая часть выброса, в разных
местах в радиусе до 250 км были выявлены
участки, где загрязнение достигло 200 Ки/км2.
Общая площадь «пятен» с активностью более
40 Ки/км2 составила около 3,5 тыс. км2, где
в момент аварии проживало 190 тыс. человек.
Всего радиоактивным выбросом ЧАЭС в разной
степени было загрязнено 80% территории
Белоруссии, вся северная часть Правобережной
Украины и 19 областей России. В целом по
РФ загрязнение, обусловленное аварией
на ЧАЭС, с плотностью 1 Ки/км2 и выше охватывает
более 57 тыс. км2, что составляет 1,6% площади
ЕТР (табл. 1.1). Уточненные в 1994 г. границы
площадей, загрязненных цезием-137, по сравнению
с 1993 г. почти не изменились. Следы Чернобыля
обнаружены в большинстве стран Европы
(табл. 1.2), а также в Японии, на Филиппинах,
в Канаде. Катастрофа приобрела глобальный
характер. — зона активности 15 Ки/км2;
— зоны с активностью более 40 Ки/км2;—граница
30-километровой зоны; — Государственная
граница. И сегодня спустя полтора десятилетия
после чернобыльской трагедии существуют
противоречивые оценки ее поражающего
действия и причиненного экономического
ущерба. Согласно опубликованным в 2000
г. данным из 860 тыс. человек, участвовавших
в ликвидации последствий аварии, более
55 тыс. ликвидаторов умерли, десятки тысяч
стали инвалидами. Полмиллиона человек
до сих пор проживает на загрязненных
территориях.
Точных данных о количестве
облученных и полученных дозах нет.
Нет и однозначных прогнозов
о возможных генетических последствиях.
Подтверждается тезис об опасности длительного
воздействия на организм малых доз радиации.
В районах, подвергшихся радиоактивному
заражению, неуклонно растет число онкологических
заболеваний, особенно выражен рост заболеваемости
раком щитовидной железы детей.
