Радиационное загрязнение. 2

По оценкам ученых, человечество в настоящее время живет за счет будущих поколений, которым уготованы гораздо худшие условия жизни, что неизбежно повлияет на состояние их здоровья и социальное благополучие. Чтобы избежать этого, людям нужно научиться существовать только на "проценты" с основного капитала – природы, не расходуя сам капитал.

Начиная с ХХ века, этот капитал растрачивается неуклонно возрастающими темпами, и к настоящему времени природа Земли изменена настолько, что вот уже несколько десятилетий на международном уровне обсуждаются глобальные экологические проблемы.

На современном этапе развития общества мы не можем представить свою жизнь без электроэнергии, которую получаем в необходимом объёме. Это достигается путём использования различных источников энергии. Одним из основных источников энергии является ядерная энергетика, которая при условии строжайшего выполнения необходимых требований, более экологически чистая, чем теплоэнергетика, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу.

Однако использование атомной энергетики привело и к негативным последствиям для человечества.

Деятельность человека в несколько раз увеличила число присутствующих в среде радио-нуклидов и на несколько порядков — их массу на поверхности планеты.

Естественно, что особую проблему представляет радиоактивное загрязнение окружающей среды, выражающееся в повышении естественного уровня содержащихся в ней радиоактивных веществ вследствие испытаний ядерного оружия и аварий на АЭС.

Кроме радиоактивного загрязнения при авариях использование атомной энергии в широких масштабах приводит к накоплению радиоактивных отходов. Возникает проблема их переработки и захоронения. Только на предприятиях Минатома России сосредоточены 600 млн. м3 радиоактивных отходов с суммарной активностью 1,5 млрд. Ки. Ни одна АЭС не имеет полного комплекта установок для подготовки отходов к захоронению.

Отходы от английских и французских атомных заводов загрязнили радиоактивными элементами практически всю Северную Атлантику, особенно Северное, Норвежское, Гренландское, Баренцево и Белое моря. В загрязнение радионуклидами акватории Северного Ледовитого океана некоторый вклад сделан и нашей страной.

Наибольшее загрязнение атмосферы радиоактивными веществами происходит в результате взрывов атомных и водородных бомб. Каждый такой взрыв сопровождается образованием грандиозного облака радиоактивной пыли. Взрывная волна огромной силы распространяет ее частицы во всех направлениях, поднимая их более чем на 30 км. В первые часы после взрыва осаждаются наиболее крупные частицы, несколько меньшего размера — в течение 5 суток, а мелкодисперсная пыль потоками воздуха переносится на тысячи километров и оседает на поверхности земного шара в течение многих лет.

Пыль долго держится в атмосфере и поглощает значительную часть солнечной радиации. В атмосферу поступает большая масса сотен различных радионуклидов, которые постепенно выпадают на всей поверхности планеты. Расчеты ученых показывают, что даже при локальном применении ядерного оружия образовавшаяся пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступит длительное похолодание («ядерная зима»), которое приведет к гибели всего живого на Земле.

Радиоактивному воздействию подвергается не только наземно-воздушная, но и водная и подземная среды, а из за миграции атомов на планете нет ни одного радиационно-безопасного участка. Концентрация радионуклидов постепенно возрастает по пищевым цепям. В костях окуня и ондатры их содержание возрастает в 3000-4000 раз по сравнению с концентрацией в воде. Это имеет существенные негативные последствия для живых организмов, включая и человека, и биосферы в целом. Установлено, что коэффициент накопления стронция-90 в раковинах моллюсков днепровских водохранилищ относительно воды достигает 4800. Поэтому при оценке воздействия радионуклидов на среду необходимо учитывать эффект биологического накопления их живыми организмами и последствия для естественных экосистем.

Основные источники радиационного загрязнения биосферы

1) Добыча и переработка  радиоактивного минерального сырья

    Из всего уранопроизводящего комплекса добыча и переработка урановых руд дает самый большой объем радиоактивных отходов, которые по физическому состоянию подразделяются на твердые и жидкие. Специфическая особенность уранового и ториевого производства – наличие во всех видах отходов радионуклидов с большим периодом полураспада. Обычно промышленное содержание урана в рудах находится в интервале 0.02-0.03%. Руды с меньшей концентрацией этого радиоактивного элемента считаются забалансовыми. «Пустые» породы содержат тысячные доли процента урана. Последние две категории минерального вещества, как и сами балансовые руды, относятся к материалам, представляющим опасность для окружающей среды, поскольку они на расстоянии 10 см от их поверхности создают мощность эквивалентной дозы более 0.1 мЗв/ч.

      Дополнительный источник загрязнения окружающей среды – жидкие отходы, к которым относятся шахтные воды, насыщенные радионуклидами.

   Другим звеном уранового производства являются обогатительные предприятия и заводы по гидрометаллургической переработке радиоактивных руд, где главный вид отходов – хвосты переработки рудной массы, насыщенные радиоактивными жидкостями. Весь этот материал удаляется в намывные хвостохранилища, которые являются неотъемлемой частью гидрометаллургического производства урана и тория и главным источником местного загрязнения окружающей среды радионуклидами. Вокруг хвостохранилища со временем образуется постоянно функционирующий как наземный, так и подземный ореолы распространения радионуклидов . Кроме того радиоактивные руды часто транспортируются по железной дороге с грубейшими нарушениями техники безопасности.

2) Уголь как источник  естественной радиации

    Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля – растительные остатки, произраставшие миллионы лет назад. Вместе с тем, уголь всегда содержит природные радиоактивные вещества уранового и актиноуранового рядов, ториевого ряда, а также долгоживущий радиоактивный изотоп 40K. Таким образом, естественная радиоактивность угля формируется за счет природных радионуклидов. Уран в окислительных условиях земной поверхности, как правило, присутствует в виде хорошо растворимых соединений, и поэтому значительно более широко рассеян, чем торий, хотя среднее содержание урана в земной коре на порядок ниже, чем тория.

   3) Ядерная энергетика

    По состоянию на 2009 год в мире действовало 437 энергетических ядерных реактора, генерирующих почти 16 процентов мировой электроэнергии. Для обеспечения этих АЭС ядерным топливом необходимо ежегодно почти 4000 т природного урана.

        Другой источник родионуклидов, попадающих в окружающую среду от функционирующих АЭС, – дебалансная и техническая вода. ТВЭЛы, находящиеся в активной зоне реактора, часто деформируются, и продукты деления попадают в теплоноситель. Дополнительным источником радиации в теплоносителе являются РН, образующиеся в результате облучения материалов реактора нейтронами. Поэтому периодически вода первого контура обновляется и очищается от РН.

    Чтобы не произошло загрязнение окружающей среды, вода всех технологических контуров АЭС включается в систему оборотного водоснабжения. Тем не менее, часть жидких стоков сбрасывают в водоем-охладитель, имеющийся при каждой АЭС. Этот водоем является слабопроточным бассейном (чаще всего это искусственное водохранилище), поэтому сброс в него жидкостей, содержащих даже малое количество радионуклидов, может привести к опасной их концентрации. Сброс жидких радиоактивных отходов в водоемы-охладители категорически запрещен Санитарными правилами. В них можно направлять только жидкости, в которых концентрация радиоизотопов не превышает допустимые нормы.

    Наносят ли вред окружающей среде атомные электростанции? Опыт эксплуатации отечественных АЭС показал, что при правильном техническом обслуживании и налаженном мониторинге окружающей среды они практически безопасны. Радиоактивное воздействие на биосферу этих предприятий не превышает 2% от местного радиационного фона.

    Выбросы АЭС на 99.9% состоят из инертных радиоактивных газов (ИРГ). В процессе деления образуется около 20 радиоизотопов криптона и ксенона, из которых основной вклад в ИРГ вносят изотопы криптона 88Kr (период полураспада 2.8 ч) и ксенона 133Хе (5.3 сут), 135Хе (9.2 ч) дающие различный вклад, в зависимости от типа реактора. На долю всех оставшихся радионуклидов (в основном это 131I, 60Co, 134Cs, 137Cs и тритий 3H) приходится менее одного процента. Еще в меньшем количестве наблюдаются выбросы небольшого количества продуктов коррозии реактора и первого контура и осколков деления ядер урана 51Cr, 54Mg, 95Nb, 106Ru, 144Cs. Для Российских АЭС в среднем в численном выражении это составляет на 1 ГВт·ч выработанной электроэнергии 5∙1012 Бк для ИРГ, и 4∙107 Бк для суммы всех остальных радионуклидов.

    Большинство радионуклидов газоаэрозольных выбросов, включая ИРГ, имеют довольно небольшой период полураспада и без ущерба для окружающей среды распадаются, не успевая поступить в атмосферу. Тем не менее, для обеспечения безопасности по отношению к этим радионуклидам на АЭС, как правило, предусмотрена специальная система задержки газообразных выбросов в атмосферу.

    Характер и количество газообразных радиоактивных выбросов зависит от типа реактора и системы обращения с этими отходами. В табл.5.3 на примере трех АЭС разных поколений приведено сопоставление выбросов в окружающую среду основных изотопов.

Таблица 5.3. Сопоставление выбросов в окружающую среду

основных изотопов на примере трех АЭС (данные за 2010 г.).

Радионуклид  Нововоронежская  Белоярская  Ленинградская

Всего  На 1 ГВт.ч  Всего  На 1 ГВт.ч  Всего  На 1 ГВт.ч

СУММА ИРГ  4.2.1013  3.57.1012  5.47.1012  1.39.1012  2.29.1014  8.31.1012

131I  2.2.108  1.87.107  −  −  −  −

60Co  2.0.108  1.70.107  3.20.105  8.14.104  2.50.108  9.07.106

134Cs  8.6.107  7.31.106  −  −  1.79.107  6.50.105

137Cs  1.3.108  1.10.107  1.4.107  3.56.106  4.40.107  1.60.106

    Наиболее опасным в выбросах современных АЭС считается тритий. Он может замещать водород во всех соединениях с кислородом, серой, азотом. А эти соединения составляют значительную часть массы животных организмов. Доказано, что он легко связывается протоплазмой живых клеток и накапливается в пищевых цепях. Распадаясь, тритий превращается в гелий и испускает β-частицы. Такая трансмутация должна быть очень опасна для живых организмов, т.к. при этом поражается генетический аппарат клеток. В организм человека 3Н поступает в виде газа и тритиевой воды 1Н3НО через легкие, кожу и желудочно-кишечный тракт. Газообразный 3H2 в 500 раз менее токсичен, чем сверхтяжелая вода 3H2О. Это объясняется тем, что молекулярный тритий, попадая с воздухом в легкие, быстро (примерно за 3 мин) выделяется из организма, тогда как тритий в составе воды задерживается в нем на 10 суток и успевает за это время передать организму значительную дозу радиации. Половина тритиевой воды выходит из организма каждые 10 дней.

4) Тепловые электростанции

    В радиационном отношении гораздо более опасны тепловые электростанции, поскольку сжигаемые на них уголь, торф и газ содержат природные радионуклиды семейств урана и тория. Средние индивидуальные дозы облучения в районе расположения тепловых электростанций мощностью 1 ГВт/год составляют от 6 до 60 мкЗв/год, а от выбросов АЭС – от 0.004 до 0.13 мкЗв/год. Таким образом, АЭС при нормальной их эксплуатации являются экологически более чистыми, чем тепловые электростанции.

Таблица 5.4. Среднегодовые выбросы радионуклидов тепловой станции.

Радио

нуклид Бк/ГВт·ч Период полураспада

220Rn 4.07·109 55.6 с

222Rn 8.14·109 3.8 сут

238U 5.55·107 4.5 млрд. лет

234U 5.55·107 245 тыс. лет

226Ra 4.44·107 1600 лет

218Po 1.41·108 3 мин

214Pb 1.41·108 27 мин

214Po 1.41·108 0.00016 с

2l0Pb 1.41·108 22 года

2I0Po 1.41·108 138 сут

216Po 8.88·1078 0.15 с

212Pb 8.88·107 11 час

40K 1.96·108 1.3 млрд. лет

    Наибольшую опасность представляют ТЭС, работающие на угле. Во время сжигания угля большая часть урана, тория и продуктов их распада выделяются из исходной матрицы угля и распределяются между газовой и твердой фракциями. Практически 100% присутствующего радона переходит в газовую фазу и выходит с дымовыми газами.

    Кроме дымовых газов, к основным источникам поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля на электростанции относят вынос частиц угля с открытых площадок углехранилищ (углеунос) и золоотвал. При сгорании большая часть минеральной фракции угля плавится и образует стекловидный зольный остаток, значительная доля которого остается в виде шлака. Тяжелые частицы при этом попадают в золу, однако наиболее легкая часть золы, так называемая «летучая зола», вместе с потоком газов уносится в трубу электростанции. Удельная эффективность золы-уноса повышается с увеличением ее дисперсности. Высокодисперсная зола практически не улавливается оборудованием по очистке газов ТЭС, поэтому дымовые газы являются основным источником загрязнения от действия электростанций.

    Например, в выбросах от Назаровской ТЭС содержатся в среднем 90% U, 76% Th и 60-88% Ra от их исходного содержания. Прибалтийская ТЭС, работающая на сланцах, выбрасывает в атмосферу с дымовыми выбросами до 90% урана, 28-60% радия и до 78% тория. В результате деятельности ТЭС вокруг нее образовалась зона повышенных концентраций ЕРН с радиусом примерно 40 высот труб станции, в которой произошло увеличение концентраций ЕРН для верхнего слоя почвы (3 см) на порядок. Концентрация ЕРН в факеле составляет: радия – до 50 мкБк/м3, тория – до 10 мкБк/м3 и урана – до 100 мкБк/м3 при фоне 1 мкБк в 1 м3 воздуха.

    Суммарный выброс радионуклидов на угольных электростанциях, в среднем, составляет около 1,33∙1010 Бк на 1 ГВт·ч. В табл. 5 приведены среднегодовые выбросы радионуклидов ТЭС США в расчете на 1 ГВт.ч. Видно, что основную долю вносят изотопы радона, которые в сумме дают 1.2∙1010 Бк на каждый ГВт.ч электроэнергии.

    Необходимо отметить, что в продуктах сгорания происходит концентрирование микроэлементов, в том числе и радионуклидов. Степень концентрирования зависит от многих факторов, в число которых входит первоначальная концентрация радионуклидов в угле. Зольность, способ сжигания и условия работы электростанции. Коэффициенты обогащения могут существенно различаться. Особенно интенсивно за счет термохимических процессов накапливается в золе изотоп 210Pb, так что его концентрация увеличивается в 5-10 раз. Известно, что свинец и его соединения токсичны. В частности, попадая в организм, свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение.

    Летучая зола, выбрасываемая в воздух, представляет большую опасность из-за своей способности распространяться на значительные расстояния и проникать в легкие человека. Тонкие фракции летучей золы обогащены различными вредными веществами. Помимо радионуклидов, они содержат тяжелые металлы и микроэлементы Co, V, Cu, Zn, Cr, Ni, Cd, As, Be.

Рис.5.25.Типичные золоотвалы.

    Рассеивание загрязнений с дымовыми газами происходит на большие площади, поскольку выбросы ТЭС в атмосферу осуществляются на высоте 100-300 м. В качестве иллюстрации можно привести следующий факт. В большинстве случаев зона влияния промышленных предприятий не превышает 0.5-1.5 км. Вблизи дорог такая зона составляет до 50 м, а нарушение или даже полная деградация растительного покрова вблизи ТЭС, особенно работающих на низкокачественных углях, наблюдается в радиусе 4-15 км. В снежном покрове в зоне влияния ТЭС, являющимся индикатором техногенного загрязнения, содержание радионуклидов может достигать значений: 40K – 22.2-45.3 Бк/л, 226Ra – 4-9 Бк/л, 232Th – 3,4-7,8 Бк/л. Средние выбросы основных радионуклидов, плотность загрязнения территории и их содержание в атмосфере в районе расположения номинальной среднестатистической ТЭС представлены в табл. 5.5.

Таблица 5.5. Средние выбросы основных радионуклидов, плотность загрязнения территории и концентрация РН в воздухе в расчете на 1 ГВт.ч в районе расположения номинальной ТЭС.

Показатели  Радионуклиды

226Ra 228Ra 210Pb 210Po 232Th 40K

Годовой выброс, 1010 Бк  1.96  1.11  8.14  7.40  1.96  19.61

Плотность загрязнения территории, 107 Бк/км2  38.85  9.25  114.70  70.30  –  388.5

Концентрация в воздухе, 10–8 Бк/л  6.29  4.07  14.80  14.43  6.29  –

    В табл.5.6 представлена оценка количества радионуклидов поступающих в атмосферу при сжигании такого угля на ТЭС-1 г. Северодвинска, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна. Концентрация урана в этом угле существенно меньше средних мировых значений, не превышает кларкового содержания и составляет 0.5-0.7 г/т, тория – порядка 2.9 г/т.

    Как показали проводившиеся по заказу Еврокомиссии исследования, мелкодисперсная угольная пыль ежегодно приводит к смерти около 300 тысяч европейцев. В России дополнительная смертность от проживания вблизи угольных ТЭС оценивается в 8-10 тыс. человек в год. В то же время, имеющиеся в разных странах данные свидетельствуют, что по реальному воздействию на человека атомная промышленность находится во втором десятке вредных факторов. На первом месте по показателям профзаболеваний находится угольная промышленность (20-50 заболеваний против 0.4-0.7 в атомной промышленности на 10000 работающих).

    Средняя ТЭС требует около 6 млн. т угля в год. Громадное количество твердых отходов ТЭС не имеет никакой энергетической ценности, а изготовленное новое топливо из 50 т ОЯТ, расходуемых за год, позволяет заместить 2 млн. т угля, или 1.6 млрд. м3 газа, или 1.2 млн. т нефти.

Таблица 5.6. Поступление радионуклидов в окружающую среду

при работе ТЭС-1 Северодвинска

на углях Интинского месторождения

Печорского угольного бассейна.

Изотоп  Количество РН, поступающего в среду, Бк на 1 ГВт.ч  Всего

Углеунос  Золоотвал  Дым

40K  1.22.107  2.46.1012  3.15.105 2.46.1012

226Ra  1.19.106  2.48.1011  3.45.104 2.48.1011

232Th  1.41.106  2.51.1011  4.28.104 2.51.1011

Всего 1.48.107 2.96.1012 3.92.105 2.96.1012

    Мировая статистика показывает, что добыча этих 6 млн. т угля обойдется в 24 человеческие жизни и 90 травм шахтеров.

    В то же время, годовая доза дополнительного облучения для живущих вблизи АЭС почти в 20 раз меньше среднего естественного фона на поверхности Земли (1 мЗв/год). Риск от проживания вблизи АЭС оценивается в 7·10–7 (см. табл. 5.7).

Таблица 5.7. Индивидуальные годовые риски смерти для населения России

Факторы риска  Подвержено, млн чел.  Риск

Все причины  69 (мужчины)  2.0·10-2

Несчастные случаи  69 (мужчины)  3.3·10-3

Сильное загрязнение окружающей среды  15.2  10-3

Проживание вблизи ТЭС, работающих на угле  15-20  5·10-4

Зона отселения ЧАЭС  0.1  8·10-5

Проживание вблизи НПЗ  2.5  10-5

Проживание в 30-км. зоне ГХК  0.16  3·10-6

Проживание вблизи АЭС  0.3  7·10-7

    Однако следует отметить, что только при нормальной эксплуатации АЭС, они в экологическом отношении чище тепловых электростанций на угле. При авариях АЭС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей и экосистемы. Даже при значительных авариях на электростанциях, таких, например как авария на Саяно-Шушенской ГЭС, их экологические последствия носят преимущественно локальный характер. Этого нельзя сказать об авариях на АЭС. И Чернобыльская катастрофа, и авария на японских АЭС в 2011 г. приобрели характер мировых катастроф. Поэтому право на существование атомная энергетика имеет только в случае обеспечения предельно высокого уровня безопасности её предприятий, недопущения какого либо выноса радиоактивных продуктов из технологического оборудования за пределы, ограниченные технологическими помещениями (барьеры безопасности) при любых обстоятельствах.

5) Полигоны для испытания  ядерного оружия

Рис. 5.26 (левый). Полигон Новая Земля.

1 – Новоземельская  впадина (захоронение контейнеров, реактора АПЛ, лихтера-перевозчика  жидких РАО); 2 – залив Неупокоева (твердые РАО); 3 – залив Цивольки (контейнеры, лихтер, отсек ледокола  «Ленин» с аварийными реакторами); 4 – залив Ога (контейнеры); 5 –  залив Стенового (контейнеры, два  реактора АПЛ); 6 – залив Абросимова (контейнеры, отсеки четырех АПЛ); 7 – залив Благополучия (контейнеры); 8 – залив Течений (аварийный реактор); 9, 10 – контейнеры в море; 11, 12, 13 – места ядерных взрывов; 14 –  место предполагаемого могильника  РАО (по В.И.Булатову).

Рис.5.27 (правый). Глобальные атмосферные выпадения 90Sr (по данным Департамента энергии США). Максимальное значение соответствует 1963 г.

    Официально известны четыре ядерных полигона, принадлежащие сверхдержавам: Невада (США, Великобритания), Новая Земля (Россия), Моруроа (Франция), Лобнор (Китай). Кроме того, в СССР интенсивно использовался Семипалатинский полигон, который в настоящее время не функционирует. Именно в этих пунктах произведена основная масса испытательных взрывов ядерных и термоядерных зарядов. Их насчитывается 2077 (по другим источникам – 1900), из которых 1090 принадлежит США, 715 – СССР, 190 – Франции, 42 – Великобритании, 40 – Китаю.

    В результате испытаний ядерного оружия в окружающую среду выброшено около 30 млн. кюри 137Cs и 20 млн. кюри 90Sr. В шестидесятые годы в биосферу попало около 5 т 239Pu. Все это привело к мощной вспышке глобального радиационного фона. В настоящее время большая часть радионуклидов, выброшенных в атмосферу в результате ядерных испытаний, осела на поверхность Земли и смыта в океаны.

    Трагедия ядерных полигонов заключается не только в том, что обширные территории превращены атомными взрывами в «мертвые зоны», которые в обозримом будущем не могут быть обустроены человеком. Площади полигонов часто используются как пункты захоронения РАО. В России это особенно это касается архипелага Новая Земля, который вместе с прилегающими акваториями Северного Ледовитого океана превращен в гигантский могильник отработанных реакторов и других частей атомных кораблей. У Новой Земли затоплены многие тысячи контейнеров с жидкими и твердыми РАО и компонентами отработанных ядерных устройств (рис.5.26).

6) Ядерные взрывы  в мирных целях

    Ядерные взрывы производились не только на всем известных полигонах. Существовало более сотни других испытательных пунктов, информация о которых в последние годы все больше проникает в литературу. В СССР существовала Программа «Ядерные взрывы для народного хозяйства». Начало ее реализации относится к 1965 г.

    В рамках этой программы в СССР с 1965 по 1988 годы было проведено 124 промышленных ядерных взрыва (рис.5.28) с подрывом 135 зарядов. Из них 130 зарядов взорваны в скважинах, 4 – в штольнях и один заряд – в шахте. Многие из этих испытательных пунктов использовались многократно, являясь, по сути дела, испытательными полигонами. Из общего числа этих подземных ядерных взрывов 119 были камуфлетными (т.е. без выброса радиоактивных веществ в атмосферу) и 5 – экскавационными (т.е. с выбросом грунта, а, следовательно, и части радионуклидов). Камуфлетные взрывы преследовали разные цели. В частности, глубинное сейсмическое зондирование земной коры и литосферы, создание подземных резервуаров для хранения нефтепродуктов, захоронение глубоко под землей опасных химических веществ – отходов нефтехимического производства, предупреждение внезапных выбросов газа и угольной пыли в шахтах, создание плотин, гашение горящих газовых факелов и пр.

Рис. 5.28. Схема подземных ядерных взрывов в СССР, проводившихся в мирных целях за пределами официальных ядерных полигонов (по В.И. Булатову).

    Мирные ядерные взрывы производились и другими странами, но в гораздо меньших масштабах. Например, США в период с 1961 по 1973 годы осуществили 27 промышленных ядерных взрывов с 33 ядерными зарядами.

    При производстве камуфлетных взрывов выброса радионуклидов на дневную поверхность и в атмосферу не происходило. При экскавационных взрывах и взрывах для рыхления грунта происходил выход значительного количества радиоактивных продуктов в атмосферу с образованием радиоактивного облака и последующим разносом радионуклидов на большие расстояния. Так, при проведении экскавационного взрыва на объекте «Тайга» (на трассе строительства канала для переброски вод р. Печоры на юг) образовался радиоактивный след длиной 25 км, а радиоактивные продукты фиксировались в скандинавских странах и даже на территории США.

    Объекты подземных ядерных взрывов долгоживущие. Они не могут быть уничтожены и являются потенциально опасными источниками радиации, долгосрочные прогнозы поведения которых пока отсутствуют. К сказанному следует добавить, что после проведения подземных ядерных взрывов часто производилось вскрытие радиоактивных полостей буровыми скважинами для проведения различных научных экспериментов, что приводило к загрязнению радионуклидами (в первую очередь стронцием, цезием и тритием) бурового оборудования и грунта на рабочих площадках. После завершения работ радиоактивный грунт, буровые трубы и другие промышленные отходы закапывались в землю возле устья скважины. Все это создает дополнительную радиационную опасность данных объектов, над которыми должен быть установлен постоянный радиационный контроль.

    Большинство из объектов подземных ядерных взрывов в настоящее время в России практически бесхозны.

7) Загрязнение морей  атомными кораблями

    Одной из трудно решаемых проблем атомного флота являются жидкие радиоактивные отходы – отработанная вода, используемая для охлаждения реакторов. Ее просто сливают в моря Северного Ледовитого океана, а также в Охотское и Японское моря. Опасными в радиационном отношении являются все базы подводных лодок, места переоборудования и ликвидации боевых ракет атомных подводных лодок.

    Срок эксплуатации подводных лодок составляет 20-30 лет, после чего они должны быть утилизированы, а ядерные реакторы и детали с наведенной радиоактивностью захоронены по действующим правилам и инструкциям, что нередко не соблюдается по причине недостатка денежных средств или по халатности. В результате во всех морях Северного Ледовитого океана имеются затопленные реакторы подводных лодок даже с невыгруженным ядерным топливом (рис.5.26).

    Корабли атомного флота по разным причинам терпят аварии и погружаются на дно океана вместе с реакторами и ядерными зарядами. Так, 7 апреля 1989 г. в 400 км севернее побережья Норвегии в результате аварии затонула подводная лодка «Комсомолец», в результате чего на дне Норвежского моря, помимо ядерных боеголовок, лежит реактор с обогащенным 235U весом 116 кг. Подъем лодки невозможен, поэтому сейчас организованы постоянные наблюдения за радиационной обстановкой у побережья Норвегии. В настоящее время на дне Атлантического океана покоятся пять погибших АПЛ (две американских и три отечественных), которые являются потенциальными источниками техногенных радионуклидов. Однако, как показали многолетние наблюдения за АПЛ «Комсомолец», поступление радионуклидов за пределы корпуса лодки происходит крайне медленно, кроме того, многие радионуклиды прочно сорбируются донными осадками, так что серьезной опасности для окружающей среды затонувшие АПЛ, по-видимому, не представляют.

Таблица 5.6. Некоторые аварии на морских и воздушных судах и космических аппаратах

Аварийная ситуация  Дата  Место Оценка радиоактивности

АПЛ «Трэшер»  10.04.1963  Атлантический океан, глубина 2590 м  1147 ТБк в атомном реакторе

ИСЗ SNAP-9A  21.04.1964  Над Индийским океаном  629 ТБк 238Рu

Катастрофа самолета с ядерным оружием  1966  Паломарес, юго-восточное побережье Испании <1.37 ТБк плутония

Катастрофа самолета с ядерным оружием  январь 1968  Туле, Гренландия Около 1 ТБк плутония

АПЛ «Скорпион»  27.05.1968  Атлантический океан, глубина >3000 м 1295 ТБк (1 реактор + вооружение)

АПЛ К-8  11.04.1970  Бискайский залив, глубина 4000 м 9000 ТБк (2 реактора + вооружение)

ИСЗ «Космос-954»  24.01.1978  Канада 3.11 TBK90Sr, 181 ТБк 131I, 3.18 ТБк 137Cs

АПЛ K-2I9  06.10.1986  Район Бермудских островов, глубина 5500 м  9000 ТБк (2 реактора + вооружение)

АПЛ К-278 «Комсомолец»  07.04.1989  Норвежское море, 1685 м  3600 ТБк (1 реактор +

2 торпеды

8) Аварии искусственных  спутников земли и самолетов

    В 1964 г. потерпел аварию американский навигационный спутник SNAP-9A: он не вышел на орбиту и упал в Индийский океан. Авария спутника привела к распылению в атмосфере 629 ТБк 238Рu. Около 95% этого плутония выпало на поверхность Земли к концу 1970 г. Падение SNAP-9A привело к существенному изменению соотношения 238Pu/239,240Pu в глобальных выпадениях. Авария советского спутника «Космос-954» в 1978 г. привела к поступлению в окружающую среду продуктов деления из бортового атомного реактора. Примерно 3/4 от общего количества РН рассеялись в верхних слоях атмосферы. Падение обломков произошло на территории Северной Америки.

9) Боеприпасы с обедненным  ураном

    С 1990-х гг. дополнительным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды в зонах локальных военных конфликтов (война в Персидском заливе – 1991 г., военные действия в Боснии и Герцеговине – 1994 г., Сербии – 1999 г. и, наконец, в Ираке – 2003 г.) стал обедненный уран (ОУ).