Что является источником радиоактивного загрязнения
Перейти к содержимому

Что является источником радиоактивного загрязнения

  • автор:

Радиоактивное загрязнение

Радиоактивное загрязнение

Радиоактивное загрязнение – это загрязнение окружающей среды, а также продовольствия, пищевого сырья, кормов и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, превышающих уровни, установленные Нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009) и Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ).

Радиоактивное загрязнение может быть обусловлено различными причинами и источниками (см. схему):

  • природной радиоактивностью, включая космические излучения;
  • глобальным радиационным фоном, сформировавшимся в результате проводившихся в предыдущие годы испытаний ядерного оружия;
  • ядерными взрывами, проводимыми в мирных целях;
  • эксплуатацией ядерно и радиационно опасных объектов;
  • наличием территорий, загрязнённых радиоактивными веществами вследствие деятельности объектов атомной энергетики и промышленности и имевших место аварий на них в предыдущие годы.

В зависимости от типа радионуклидов, обуславливающих радиоактивное загрязнение (характера их распада) различают α-, β- и γ-загрязнения, но чаще всего на практике встречаются загрязнения.

Наибольшую опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды в мирное время представляют радиационные аварии. Последствия радиационных аварий и, прежде всего, радиоактивное загрязнение окружающей среды имеют сложную зависимость от исходных параметров радиационно опасных объектов (типа объекта; мощности ядерной или радиоизотопной установки; характера радиохимического процесса и т.д.) и метеоусловий. Так, например, на предприятиях по разделению изотопов урана (обогащению природного урана) и изготовлению ядерного топлива выход радионуклидов за пределы санитарно-защитной зоны возможен при авариях, связанных с возникновением самопроизвольной цепной реакции или взрывов и пожаров на участках технологических процессов. При разгоне мощности самопроизвольной цепной реакции может быть выброс короткоживущих радионуклидов 89 Кr, 137 Xe, 134 J, 105 Rh и 137 Cs, часть из которых может оказаться за пределами санитарно-защитной зоны. При взрывах и пожарах возможен выброс гексафторида урана и двуокиси урана, в том числе за пределы санитарно-защитной зоны с плотностью загрязнения на площади до 10 км 2 от 11 до 3″ 10 9 Бк/м 2 .

Источники и масштабы радиоактивных загрязнений

Источники и масштабы радиоактивных загрязнений

Основным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды и облучения людей за пределами санитарно-защитной зоны при авариях ядерных реакторов являются выбрасываемые из реактора газоаэрозольные смеси, содержащие как коротко, так и долгоживущие радионуклиды, образующиеся при делении ядерного горючего. Поднимаясь на высоту до 1,5 км и более и распространяясь под воздействием ветра на значительные расстояния (на десятки, сотни и тысячи км), выпадая, радионуклиды приводят к радиоактивному загрязнению значительных территорий. В ниже приводимой таблица в качестве примера представлены данные по радиоактивному загрязнению территорий России, Белоруссии и Украины, в результате аварии на Чернобыльской АЭС (1986).

Площади (км 2 ) с различными степенями радиоактивного загрязнения в результате аварии на Чернобыльской АЭС

Государство > 40 Ки/км 2 15-40 Ки/км 2 5-15 Ки/км 2 1-5 Ки/км 2
Россия 310 2130 5450 48100
Белоруссия 2150 4210 10170 29920
Украина 640 820 1990 34000

Радиоактивные аэрозоли после попадания на поверхность объектов закрепляются на ней. В зависимости от характера физико-химического взаимодействия между загрязненной поверхностью и носителем активности происходят адгезионный, адсорбционный и ионообменный процессы. Характерной особенностью при адгезионном загрязнении является «прилипание» частицы к поверхности и наличие границы раздела фаз между радиоактивными частицами и поверхностью. При адсорбции происходит межмолекулярное взаимодействие на поверхности раздела фаз. При физической адсорбции молекулы радионуклидов сохраняют свою индивидуальность. При хемосорбции молекулы (ионы) радионуклидов, а также их соединения образуют с адсорбентом поверхностные химические соединения. При ионном обмене происходит обратимый, а иногда и необратимый процесс эквивалентного (стехиометрического) обмена между ионами радионуклидов и загрязняемой поверхностью. Ионообменная адсорбция является основным процессом, определяющим радиоактивное загрязнение почвы.

При попадании радиоактивных веществ в глубь материала происходит глубинное (объемное для жидкой фазы) радиоактивное загрязнение. При этом радиоактивные вещества могут попасть в глубь материала объекта вследствие диффузии, затекания и других механизмов, проникновения в поры, капиллярные и трещинные системы поверхности объекта. Процессы поверхностного и глубинного загрязнений, как правило, исходят одновременно, при этом возможно сочетание различных механизмов загрязнения в определенной последовательности. В сухую погоду радиоактивные загрязнения бывают в основном поверхностными. В тоже время отдельные частицы могут проникать в выемки шероховатой поверхности, обуславливая глубинные загрязнения. При загрязнении поверхности каплями, содержащими радиоактивные вещества, первоначально происходит адгезия капель к твердой поверхности, которая в дальнейшем приводит к адсорбции радионуклидов на поверхности, ионному обмену, диффузии и капиллярному смачиванию.

Помимо первичного радиоактивного загрязнения возможны последующие циклы загрязнения, так называемое «вторичное» загрязнение. Вторичным (иногда многократным) радиоактивным загрязнением считается переход радиоактивных веществ с ранее загрязненного объекта (территории) на чистый или загрязненный в меньшей степени объект. Так, радиоактивное загрязнение местности, сооружений и дорог могут переходить в воздушную среду (грунтовые воды), а затем осаждаться, вызывая радиоактивного загрязнения ранее «чистых» объектов, переноситься транспортом, людьми, животными и т.п.

Определенные особенности свойственны радиоактивному загрязнению продуктов растениеводства, уровни загрязнения которых определяются биологическими особенностями растений и фазой их развития в период загрязнения. Если на этапе распространения радионуклидов имеет место поверхностное (внекорневое) загрязнение продуктов растениеводства, то в последующем оно происходит через корневые системы растений. Причем, при внекорневом пути поступления радионуклидов наиболее подвижен 137 Cs, а при корневом – 90 Sr.

Характер радиоактивного загрязнения различных поверхностей, в том числе территорий и водоемов, зависит от агрегатного состояния загрязняющих веществ, их химической природы, вида и состояния загрязняемых поверхностей, длительности контакта радиоактивных веществ с этими поверхностями. Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Степень опасности поверхностей, загрязнённых радиоактивными веществами, определяется радионуклидным составом загрязнений, плотностью загрязнений, характером загрязнённых поверхностей, временем, прошедшим после загрязнения и некоторыми другими характерными для соответствующего загрязнения причинами. Допустимые уровни радиоактивного загрязнения применительно к профессиональной деятельности приведены в таблице.

Допустимые уровни радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной зашиты, част/(см 2 · мин)

Объект загрязнения Альфа-активные нуклиды* Бета-активные
отдельные прочие нуклиды
Неповрежденная кожа, спецбелье, полотенца, внутренняя поверхность лицевых частей средств индивидуальной защиты. 2 2 200***
Основная спецодежда, внутренняя поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, наружная поверхность спецобуви. 5 20 2000
Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и находящегося в них оборудования. 5 20 2000
Поверхности помещений периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудования. 50 200 10000
Наружная поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, снимаемой в саншлюзах. 50 200 10000

* Для поверхности рабочих помещений и оборудования, загрязненных альфа-активными радионуклидами, нормируется снимаемое (нефиксированное) загрязнение, для остальных поверхностей – суммарное (снимаемое и неснимаемое) загрязнение.

** К отдельным относятся альфа-активные нуклиды, среднегодовая допустимая объемная активность которых в воздухе рабочих помещений ДОА < 0,3 Бк/м 3 .

*** Установлены следующие значения допустимых уровней загрязнения кожи, спецбелья и внутренней поверхности лицевых частей средств индивидуальной защиты для отдельных радионуклидов: для Sr-90 + Y-90 — 40 част/(см 2 · мин).

Источники: Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009); Владимиров В.А., Измалков В.И., Измалков А.В. Радиационная и химическая безопасность населения. –М., 2005; Радиационные аспекты Чернобыльской аварии. Труды I Всесоюзной конференции. –СПб., 1993.

Что является источником радиоактивного загрязнения

Открытие Антуаном Анри Беккерелем радиоактивности в 1896 году стало значительным достижением. До сегодняшнего дня радиоактивные материалы находят свое применение в медицине, сельском хозяйстве, тяжелой промышленности, производстве электроэнергии и т.д.. Но несмотря на широкий спектр использования радиоактивности в полезных целях, существует и противоположная сторона данного открытия — злоупотребление ионизирующего излучения может привести к ожогам, лучевой болезни, смерти, заболеванию раком, возникновению опухолей и генетических мутаций. Источником ионизирующего излучения (ИИИ) (радиоактивным источником) является физический объект, кроме ядерных установок, содержащий радиоактивное вещество или техническое устройство, которое создает или в определенных условиях может создавать ионизирующее излучение. Для того, чтобы обеспечить соблюдение допустимых пределов радиационного воздействия на персонал, население и окружающую среду, установленных нормами, правилами и стандартами по безопасности существует государственный регулирующий контроль.

Те радиоактивные источники, которые не находятся или никогда не были под регулирующим контролем или были оставлены без присмотра, утеряны, помещены в ненадлежащее место, переданные без надлежащего государственного разрешения или похищенные — называются «брошенными источниками» (orphan sources).

«Брошенные источники» означает такие ИИИ, которые не находятся под государственным регуляторным контролем вследствие того, что они никогда не находились под регуляторным контролем, или из-за того, что они были брошены, потеряны, размещены не на месте, похищены или переданы без надлежащего официального разрешения.

Проблема «брошенных источников» заключается в их потенциальной опасности для здоровья населения и сложности их обнаружения. Источники ионизирующего излучения, как правило, находятся в металлических контейнерах с толстыми стенками, что затрудняет возможность идентифицировать соответствующим оборудованием наличие внутри радиоактивного источника. Кроме того, они представляют собой предметы различной формы и величины, в результате часто оказываются объектами интереса различных групп населения с различными целями.

Гамма-терапевтический аппарат ЛУЧ-1 (содержит полутоны обедненного урана, в середине может быть источник кобальт-60, Активность 4800Ки.)

Попадание «брошенного источника» в руки рядового гражданина может привести к катастрофическим последствиям. Примером подобной ситуации может служить случай радиоактивного загрязнения, произошедшего в 1987 году в городе Гояния, Бразилия. Элемент установки для радиотерапии, где находился радиоактивный изотоп цезий-137, после кражи был выброшен злоумышленниками на свалку. После чего, данный источник был найден местным гражданином, действия которого, при неосторожном обращении с ним, привели к распространению радиоактивного загрязнения, как следствие — четыре человека умерли от радиоактивного заражения, а территория, где находился этот источник, не пригодна к жизни следующие 300 лет .

Предупреждение появления «брошенных источников»

Учитывая вышеупомянутую информацию, закономерным является необходимость предупреждения появления «брошенных источников». Одними из основных мероприятий предупреждения являются:

  • обеспечение разрешительного принципа использования источников (т.е. использовать радиоактивный источник могут только лица или предприятия, которые доказали государству, что могут обеспечить безопасность и защищенность источника),
  • учет и контроль радиоактивных источников.

Соответственно, использование ядерных установок и источников ионизирующего излучения в Украине основано на разрешительном принципе. Государственная инспекция ядерного регулирования Украины уполномочена выдавать разрешение на каждый отдельный вид деятельности, связанный с использованием радиоактивного материала, в частности — лицензию на использование источника ионизирующего излучения (ИИИ).

Согласно Закона Украины «О разрешительной деятельности в сфере использования ядерной энергии» государственная регистрация источников ионизирующего излучения является обязательной, таким образом, обеспеченучет и контроль за местонахождением и перемещением источников. Согласно информации, озвученной на международном семинаре «Регулирование «брошенных» и уязвимых источников. Опыт и перспективы Украины», который проходил в конце 2012 года в г. Киеве, по состоянию на декабрь 2012 года в Государственном регистре ИИИ Украины, где фиксируются все источники и операции с ними, зарегистрировано 12462 радиоактивных источника и 15838 генерирующих устройств. Необходимо отметить, что согласно положению о Государственном регистре источников ионизирующего излучения и порядке оплаты услуг по их регистрации утвержденного постановлением Кабинета Министров Украины от 4 августа 1997 № 847, государственный регистр ИИИ — единая государственная система учета и контроля источников ионизирующего излучения, обращение с которыми не освобождается от регулирующего контроля и которые произведены на территории Украины или ввезенных или вывезенных через государственную границу, а также владельцев этих ИИИ, юридических и физических лиц, по которым ИИИ закреплены на праве хозяйственного ведения или оперативного управления или находящиеся в их владении и пользовании на других основаниях. Важным является тот факт, что среди около 500 тыс. источников ионизирующего излучения, что находятся в Украине, более 450 тыс. шт. уже выведены из эксплуатации и находятся на хранении в государственных предприятиях по обращению с радиоактивными отходами и учитываются в Государственном реестре радиоактивных отходов.

Таким образом, с момента создания полноценной системы государственного регулирования, включая учет и контроль источников, возможность возникновения покинутых ИИИ минимизирована.

Другим методом предупреждения является противодействие потенциальной угрозе перехода ИИИ в разряд «брошенных». Источники, которые могут быть брошенными определяют как уязвимые. Согласно информации, представленной на международном семинаре «Регулирование «брошенных» и уязвимых источников. Опыт и перспективы Украины», который проходил в конце 2012 года в Киеве, уязвимые источники — радиоактивные источники, которые в настоящее время находятся под контролем, но этот контроль, является недостаточным для постоянного обеспечения безопасности и сохранности. Прежде всего, это те источники, которые уже не используются или не нужны предприятиям. Регулирующий орган Украины ограничивает сроки хранения таких источников и требует их передачи на специализированные предприятия, где обеспечен высокий уровень безопасности и защищенности таких отработанных источников.

Особую опасность представляют те источники, которые принадлежали предприятиям, ставшим банкротами или финансово не стабильны, таким образом, не в состоянии самостоятельно решить вопрос передачи таких источников на специализированные предприятия. Для решения данной проблемы существуют международные программы с американскими и немецкими партнерами. Данные программы направлены на то, чтобы собрать источники с площадок и безопасно направить их в специализированные предприятия. В результате, были достигнуты значительные результаты по выполнению данных программ и собрано большое количество источников.

Датчик обледенения типа РИО-3 (можно встретить на аэродромах, крышах домов и в ремонтных мастерских)

Но есть определенное количество источников, которое находится вне контроля. Одна из причин подобной ситуации заключается в отсутствии необходимости контроля определенных источников ионизирующего излучения в прошлом и существования в прошлом менее жестких требований по контролю над определенными источниками. На сегодня, данный подход был коренным образом изменен, и те источники, находившиеся вне контроля, теперь являются объектами обязательных регистрации или лицензирования. Другая причина — потеря контроля над определенными ИИИ по следующим причинам:

a. источник был потерян;

b. источник был украден;

c. источник был расположен не в соответствующем месте

Такие источники необходимо выявлять (искать).

Поиск «брошенных» ИИИ

Вопрос поиска «брошенных» ИИИ в Украине занимает важное место. В Украине существует два метода поиска уже «брошенных» источников:административный и физический.

Поиск «брошенных» ИИИ требует системного подхода. В данном контекстеадминистративный метод играет важную роль. Его применение предполагает поиск информации о «брошенных» источниках и проведение опроса, что позволяет на начальной стадии создания системы по выявлению «брошенных» источников для ее эффективного функционирования собрать необходимую информацию.

В Украине данный метод не является эффективным, поскольку исторически в государстве процесс регулирования «брошенных» источников проходил на постоянной основе, что сделало практически невозможным потерю информации о местонахождении вышеуказанных источников.

Таким образом, в Украине больше внимания уделяют физическому поиску, т.е. поиск источников по их физическим характеристикам: внешний вид и излучение. Данный вид поиска занимает особое место на пути к решению проблем с «брошенными» источниками, поскольку ИИИ, в основном, находятся в металлических контейнерах, поэтому часто оказываются на металлоломе. Более того, существует большая вероятность их последующей переплавки, что может привести к значительному радиационному загрязнению. Соответственно, именно данный вид поиска является наиболее эффективным.

Блок гамма источника

В рамках физического поиска существует пассивная и активная системы поиска «брошенных» ИИИ. Разница между данными системами заключается в том, что пассивная — предполагает поиск путем оборудования портальными мониторами всех ключевых точек, таких как: граница, порты, предприятия по обращению с металлоломом, особенно металлургических комбинатов и пограничных пунктов. А система активного поиска предполагает непосредственный обыск всех подозрительных площадок с переносными приборами радиационного контроля, при этом могут быть применены дополнительные методы, такие как — гамма аэросъемка и автомобильная гамма съемка. К большому сожалению, активный поиск требует много затрат, которые Украина самостоятельно не в состоянии покрыть, поэтому возникает необходимость привлекать международную помощь. В связи с экономическими проблемами в странах мира, финансовую поддержку тяжело получить, что блокирует активное развитие данной системы в Украине. Несмотря на это, в Украине есть желание сделать активный поиск более эффективным и начать этот процесс планируется с проверок тех площадок, которые были в военном использовании и переданы для общественного применения. Дополнительно, для выполнения поставленной цели будет использоваться также новая мобильная радиологическая лаборатория SONNI, оборудованной гамма-детектором.

Следует отметить, что согласно заключению «Зеленой книги» (консультации по повышению безопасности ИИИ в Украине от 01.03.2008 года) активный поиск — наиболее эффективный метод «генеральной «чистки» территории страны» от «брошенных» ИИИ, поскольку система пассивного поиска работает только в том случае, когда «брошенный» источник достигает точки пассивного контроля, но при отсутствии перемещения, выявить источник можно только через активный поиск.

Несмотря на это, в данном контексте важным является тот факт, что пассивный поиск в Украине представлен многобарьерной системой контроля, которая состоит из:

  1. Радиационных мониторов и других средств радиационного контроля, существующих на границах.
  2. Радиационного контроля на предприятиях. В настоящее время активизировалось выявление источников, которые ранее не учитывались во время ежегодной инвентаризаций ИИИ (проведение ежегодных инвентаризаций является регулирующим требованием).
  3. Радиационный контроль на пунктах приема металлолома. Сегодня трудно сказать насколько этот барьер является эффективным, поскольку не наблюдается значительной активности по выявлению брошенных источников такими предприятиями. Причины этого могут быть следующие: брошенные источники действительно не попадали в поле их зрения или предприятия предпочитали не принимать металлолом от машин, уровень радиационного фона которых превышал норму. Согласно постановлению Кабинета Министров Украины от 2 июня 2003 г. N 813 в случае обнаружения радиоактивных материалов при осуществлении пограничного или экологического или радиационного контроля финансовую ответственность за расходы, связанные с пребыванием радиоактивных материалов в незаконном обращении, несет владелец (пользователь) груза, но в случае его отсутствия ответственность ложится на местные органы власти. К сожалению, ситуация складывается таким образом, что часто органы местного самоуправления не в состоянии решить вышеупомянутые трудности, поэтому в конечном счете предприятие вынуждено платить за утилизацию источника. Данная ситуация может спровоцировать последних на отказ принимать груз, радиационный фон которого превышает норму, чтобы не нести дополнительные финансовые затраты. В международной практике существует пример решения данной дилеммы — Испанский протокол, о сотрудничестве в области радиационного мониторинга металлических материалов (ECE / TRANS / AC .10/2006/2). Согласно ему, предприятие по металлоперерабатывающей деятельности освобождается от уплаты за обращение с выявленными «брошенными» источниками за счет того, что выплачивает незначительный ежегодный взнос в определенный фонд.
  4. Радиационный мониторинг на металлургических предприятиях. Согласно приказу N 183 от 18 ноября 2011 г. N 1321/20059 об утверждении Лицензионных условий осуществления хозяйственной деятельности по заготовке, переработке, металлургической переработке металлолома цветных и черных металлов, специалисты предприятия должны обеспечивать проверку на взрывобезопасность и обязательно проводить радиационный контроль металлолома. Но даже, несмотря на это, металлургические предприятия, совершенно на добровольной основе устанавливают портальные мониторы и осуществляют мониторинг, поскольку реально осознают опасность и материальный ущерб от дезактивации всего оборудования при радиационном загрязнении. Данный бартер является очень эффективным.
  5. Дополнительный радиационный контроль металлолома, который экспортируется.

Контейнеры для источников в ломе

Подводя итоги, следует отметить, что необходимо сделать максимум усилий, чтобы после того, как будут собраны существующие уязвимые и «брошенные» источники, была минимизирована вероятность появления новых уязвимых или брошенных радиоактивных источников. Поэтому существуют государственные регулирующие требования, которые необходимо обязательно выполнять.

Требования относительно существующих отработанных (уязвимых) источников:

Госатомрегулирования Украины имеет достаточно жесткие требования к предприятиям, которые работают с ИИИ: не хранить отработанные источники более 6 месяцев. Если предприятие не выполнило данное требование, то оно может быть наказано соответствующими санкциями. Если такие источники были переведены в разряд радиоактивных отходов, то предприятия должны будут платить соответствующий взнос в фонд обращения с радиоактивными отходами. Как показывает практика, предприятиям не выгодно держать такие источники у себя по некоторым факторам: с одной стороны — давление инспекторов, которые могут выписывать штраф при невыполнении требований, а с другой — уплата в фонд обращения с радиоактивными отходами при переводе таких источников в разряд радиоактивных отходов.

Требования к новым источникам, которые приобретаются:

В этом контексте существует два варианта для предприятий покупающих новый источник:

  1. Сразу платить в фонд обращения с радиоактивными отходами, при этом специализированное учреждение по истечении срока действия источника самостоятельно и бесплатно его заберет и утилизирует.
  2. Заключить договор с поставщиком о его обязательстве забрать источник обратно после его использования.

Украина сейчас внедряет лучшие мировые практики в области обращения с «брошенными» источниками. При этом, важно понять, что большое количество найденных источников не говорит о том, что система контроля работает не эффективно, а наоборот о том, что существует эффективная система поиска. Более того, Украина сообщает МАГАТЭ о каждом найденном источнике, она выбрала в данном вопросе честную и прозрачную политику: всегда сообщаем, когда находим и показываем наши результаты. Таким образом, минимизировать проблему можно, обеспечить контроль также, но полностью ликвидировать появление уязвимых и брошенных источников — нет, поэтому нужно иметь действенную систему, для эффективного реагирования.

Вместе с этим следует отметить, что незаконное владение источником очень невыгодно. Продажа его за большие деньги является мифом. Приговор при задержании может достигать около 8 лет тюремного заключения.

Материал подготовлен на основе интервью с заместителем Председателя Госатомрегулирования Украины Макаровской Ольгой Анатольевной

Радиоактивное загрязнение местности

Радиоактивность — совсем не новое явление, как до сих пор считают некото­рые, связывая ее со строительством АЭС и появлением ядерных боеприпасов. И радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существо­вали на Земле задолго до зарождения на ней жизни.

Однако радиацию, как явление, человечество открыло всего чуть более ста лет тому на­зад.

В 1896 г. французский ученый Анри Беккерель положил несколько фото­пластинок на стол, а сверху накрыл их минералом, содержащим уран. Когда проявил — обнаружил на них следы какого-то излучения. Позже этим явлением заинтересовалась Мария Кюри, молодой ученый химик, которая и ввела в оби­ход слово «радиоактивность».

Чуть раньше, в 1895 г. немецкий физик Вильгельм Рентген открыл лучи, кото­рые и были названы его именем «рентгеновскими».

Ученые устремили свои усилия на разгадку одной из самых волнующих зага­док всех времен, стремясь проникнуть в тайны материи. К великому сожале­нию, последующие их работы привели к созданию в США атомной бомбы (1945 г.) и только потом в СССР—атомной электростанции (1954 г.). Через три года со стапелей сошло первое в мире судно с атомной энергетической установкой — ледокол «Ленин». На сегодня в мире действует большое количество объектов с ядерными установками, вырабатывающими электрическую и тепловую энер­гию, приводящие в движение надводные и подводные корабли, работающие в научных целях.

Чернобыльская катастрофа (26 апреля 1986 г.) представляет собой событие века, которое почувствовали не только в России, на Украине, в Белоруссии, но и в других странах. Одиннадцать областей, в которых проживало 17 млн. человек, из них 2,5 млн. детей до 5-летнего возраста, оказались в зоне заражения. В райо­нах жесткого радиационного контроля — 1 млн. человек Гомельской, Могилевской, частично Брянской, Житомирской, Киевской и Черниговской облас­тей. Пострадало много людей не только от того, что они начинали ощущать на себе пагубное воздействие радиации, но и оттого, что большому количеству жителей пришлось покинуть свои дома, свои населенные пункты. Нельзя за­бывать — через Чернобыль, участвуя в работах по ликвидации, прошло не­сколько сотен тысяч человек. Для значительного количества людей это не про­шло бесследно.

Радиоактивное загрязнение (заражение) местности происходит в двух случа­ях: при взрывах ядерных боеприпасов (см. тему 8) или при аварии на объектах с ядерными энергетическими установками.

На АЭС реактор является мощным источником накопления радиоактивных веществ. В качестве ядерного топлива применяются, главным образом, двуокись урана-238, обогащенная ураном-235. Топливо размещается в тепловыделяющих элементах— ТВЭЛАХ, а точнее в металлических трубках диаметром 6 — 15 мм, длиной до 4 м.

В активной зоне реактора, где находятся ТВЭЛЫ, происходит реакция деления ядер урана-235. В результате торможения осколков деления их кинетическая энергия разогревает реактор. Это тепло затем используется для получения пара, вращения турбин и выработки электрической энергии.

Во время реакции в ТВЭЛАХ накапливаются радиоактивные продукты деления. Если в бомбе процесс деления идет мгновенно, то в ТВЭЛАХ длится несколько месяцев и более. За этот срок короткоживущие изотопы распадаются. Поэтому идет накопление радионуклидов с большим периодом полураспада.

На фоне тугоплавкости большинства радионуклидов такие как теллур, йод, цезий обладают высокой летучестью. Вот почему аварийные выбросы реак­торов всегда обогащены этими радионуклидами, из которых йод и цезий име­ют наиболее важное воздействие на организм человека и животный мир. Как видим, состав аварийного выброса продуктов деления существенно отлича­ется от состава продуктов ядерного взрыва. При ядерном взрыве преобладают радионуклиды с коротким периодом полураспада. Поэтому на следе радиоак­тивного облака происходит быстрый спад мощности дозы излучения. При ава­риях на АЭС характерно, во-первых, радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучими радионуклидами (йод, цезий и стронций), а, во-вто­рых, цезий и стронций обладают длительными периодами полураспада — до 30 лет. Поэтому такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва, не наблюдается.

И еще одна особенность. При ядерном взрыве и образовании следа для людей главную опасность представляет внешнее облучение (90-95% от общей дозы). При аварии на АЭС с выбросом активного материала картина иная. Значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном и аэро­зольном состоянии. Вот почему доза внешнего облучения здесь составляет 15%, а внутреннего — 85%.

Загрязнение местности от чернобыльской катастрофы происходило в бли­жайшей зоне (80 км) в течение 4-5 суток, а в дальней зоне примерно 15 дней. Наиболее сложная и опасная радиационная обстановка сложилась в 30-км зоне от АЭС, в Припяти и Чернобыле. Из-за этого оттуда было эвакуировано все население. К началу 1990 г. во многих районах мощность дозы уменьшилась и приблизилась к фоновым значениям 12—18 мкР/ч. Припять и Чернобыль и на сегодня представляют опасность для жизни.

Дозы облучения. Лучевая болезнь

При радиоактивном загрязнении местности от ядерных взрывов или при ава­риях на ядерных энергетических установках трудно создать условия, которые бы полностью исключали облучение. Поэтому при действии на местности, заг­рязненной радиоактивными веществами, устанавливаются определенные допу­стимые дозы облучения на тот или иной промежуток времени. Все это направ­лено на то, чтобы исключить радиационные поражения людей. Давно известно, что степень лучевых (радиационных) поражений зависит от полученной дозы и времени, в течение которого человек подвергался облуче­нию. Надо понимать: не всякая доза облучения опасна для человека. Вам дела­ют флюорографию, рентген зуба, желудка, сломанной руки, вы смотрите теле­визор, летите на самолете, проводите радиоизотопное исследование — во всех этих случаях подвергаетесь дополнительному облучению. Но дозы эти малы, а потому и не опасны. Если она не превышает 50 Р, то лучевая болезнь исключает­ся. Доза в 200-300 Р, полученная за короткий промежуток времени, может вызвать тяжелые радиационные поражения. Но если эту дозу получить в тече­ние нескольких месяцев — это не приведет к заболеванию. Организм человека способен вырабатывать новые клетки, и взамен погибших при облучении появ­ляются свежие. Идет процесс восстановления. Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным счи­тается облучение, полученное за первые четверо суток. Если оно превышает четверо суток — считается многократным. Однократное облучение человека дозой 100 Р и более называют острым облучением. Соблюдение правил поведения и пределов допустимых доз облучения позволит исключить массовые поражения в зонах радиоактивного заражения местности. Ниже в таблице приводятся возможные последствия острого, однократного и многократного облучения человека в зависимости от дозы.

Признаков поражения нет

Радиационное загрязнение в результате аварий на АЭС. Справка

Последствия взрыва на АЭС Фукусима-1 в Японии

Атомные электростанции представляют серьезную потенциальную радиационную опасность. Радиоактивное загрязнение окружающей среды при авариях на АЭС — это основной фактор, оказывающий влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся загрязнению.

Генсек правительства Японии Юкио Эдано подтвердил факт взрыва на АЭС «Фукусима-1» 12 марта, но сообщил, что взорвался не реактор.

Атомные электростанции представляют серьезную потенциальную радиационную опасность. Радиоактивное загрязнение окружающей среды при авариях на АЭС — это основной фактор, оказывающий влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся загрязнению.

На АЭС тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор для производства электрической энергии. При работе любого ядерного реактора ежесекундно происходит огромное количество делений ядер урана-235. При нормальной эксплуатации АЭС количество радиоактивных веществ, поступающих во внешнюю среду за счет газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов, невелико. Доза внешнего и внутреннего облучения организма человека на границе санитарно-защитной зоны вокруг АЭС и за ее пределами намного ниже установленных норм, так как защитные барьеры ослабляют количество поступающей во внешнюю среду радиоактивности во много раз.

Однако в результате аварий, когда защитные барьеры оказываются разрушенными, из реакторов во внешнюю среду могут выбрасываться с потоками пара газообразные и возгоняющиеся радиоактивные элементы: радиоактивные благородные газы, радионуклиды йода и цезия.

На ранней фазе аварии (т.н. фаза «острого» облучения) происходит собственно выброс радиоактивных веществ в окружающую среду. Продолжительность этого периода может быть от нескольких минут до нескольких часов в случае разового выброса и до нескольких суток в случае продолжительного выброса.

Промежуточная фаза аварии — период, в течение которого нет дополнительного поступления радиоактивности из источника выброса в окружающую среду. Эта фаза начинается с нескольких первых часов с момента выброса и длится до нескольких суток, недель и больше. Для разовых выбросов протяженность промежуточной фазы прогнозируют, как правило, в пределах 7 — 10 суток.

Поздняя фаза (фаза восстановления) характеризуется периодом возврата к условиям нормальной жизнедеятельности населения и может длиться от нескольких недель до нескольких десятков лет в зависимости от мощности и радионуклидного состава выброса, характеристик и размеров загрязненного района, эффективности мер радиационной защиты. К наиболее тяжелым радиационным авариям на АЭС, сопровождаемым выбросом урана и продуктов его деления за пределы санитарно-защитной зоны и радиоактивным загрязнением окружающей среды, относятся т.н. запроектные аварии, обусловленные разгерметизацией первого контура реактора. Характерный пример такого типа аварий — авария реактора РБМК-1000 на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года.

Основной источник радиоактивных загрязнений окружающей среды и облучения людей при авариях ядерных реакторов — это выбрасываемые из реактора газоаэрозольные смеси. Радиоактивные аэрозоли после попадания на поверхность объектов закрепляются на ней. Процессы поверхностного и глубинного загрязнений, как правило, происходят одновременно.

В сухую погоду радиоактивные загрязнения являются в основном поверхностными. В то же время отдельные частицы будут проникать в выемки шероховатой поверхности, обуславливая глубинные загрязнения.

При загрязнении поверхности каплями, содержащими радиоактивные вещества, срабатывает другой механизм: первоначально будет происходить адгезия (прилипание) капель к твердой поверхности, которая в дальнейшем приведет к повышению концентрации радионуклидов на поверхности, ионному обмену и диффузии.

Помимо первичного радиоактивного загрязнения возможны последующие циклы загрязнения, т.н. загрязнение. При вторичном загрязнении происходит переход радиоактивных веществ с ранее загрязненного объекта или территории на чистый или загрязненный в меньшей степени объект. Так, радиоактивные загрязнения местности, сооружений и дорог могут переходить в воздушную среду или грунтовые воды, а затем осаждаться, вызывая радиоактивные загрязнения ранее «чистых» объектов, переноситься транспортом, людьми или животными.

При авариях на АЭС выделяют два основных периода: «йодовой опасности», продолжительностью до 2 месяцев, и «цезиевой опасности», который продолжается многие годы.

В «йодном периоде», кроме внешнего облучения (до 45 % дозы за первый год), основные проблемы связаны с молоком и листовыми овощами — главными «поставщиками» радионуклида йода внутрь организма. На первом этапе радиационное воздействие на людей складывается из внешнего и внутреннего облучений, обусловленных соответственно радиоактивными облучениями от загрязненных радионуклидами объектов окружающей среды и вдыханием радионуклидов с загрязненным воздухом, на втором этапе — облучением от загрязненных радионуклидами объектов окружающей среды и введением их в организм человека с потребляемой пищей и водой, а в дальнейшем — в основном за счет употребления населением загрязненных продуктов питания.

Принято считать, что 85 % суммарной прогнозируемой дозы облучения на последующие 50 лет после аварии составляет доза внутреннего облучения, обусловленного потреблением продуктов питания, которые выращены на загрязненной территории, и лишь 15 % падает на дозу внешнего облучения.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *