Проблема радиоактивного загрязнения

Проблема  радиоактивного загрязнения восстала в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимое в атмосферы, вызвали  глобальное радиоактивное загрязнение[3]. Радиоактивные загрязнения имеют существенное различие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающих заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут восстать разные болезни, в том числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное ионизирующееся излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многочисленные радиоактивные изотопы имеют долгий период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают гибельное действие на клетки. Очень опасный стронций, вследствие своей близости к кальция. Накапливаясь в костяшках скелета, он служить взрослым источником облучения организма. Радиоактивный цезий (137Cs) похожий с калием, его много в мышцах удивленных животных. Исследования показали, что в организме эскимосов Аляски, которые питаются мясом оленей, в значительных количествах удерживается цезий 137. Нерадивое отношение к хранения и транспортировке радиационных элементов приводить к серьезных радиационных загрязнений. 

   При ядерном взрыве образуется исполинское количество мелкой пыли, какая долго держится в атмосферы и поглощает значительную часть солнечной радиации. Расчеты ученых показывают, что даже при ограниченном, локальном употреблении ядерного оружия который образовался пыль будет задерживать большую часть солнечного излучения. Наступить долгое похолодание ("ядерная зима"), какое неизбежно приведет к утраты все живое на Земле 

    1 Источники и характеристика  радиационного загрязнения.

     1.1 Характеристика радиационного  загрязнения.

    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

ко, 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 пе­риодо полураспада (T1/2) более 105 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 из 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 прибавкуобусловили:

а) технические  источники проникающей радиации (медицинская диагностическая и терапевтическая рентгеновская аппаратура, радиационная дефектоскопия,

источники сигналь 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 поряд — 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 поч удвоили

ядерные катастрофы, произошедшие на террито  СССР. Долгоживущие

радиоизотопы (углерод-14, цезий-137, стронций-90 и др.) и сегодня продолжают

излучать, соз приблизительно 2%-ю добавку  к фону радиации. По­следстви

атомных бомбардировок, ядерных испытаний  и аварий еще долго будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.

Пока  еще трудно говорить о влиянии техногенного превы 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 предпо­лагат

некоторое повышение уровня мутагенеза.

Радиационные  загрязнения, связанные с технологически нормальным ядерным

топливным циклом, имеют локальный характер и доступны для контроля, изоляции и предотвраще эмиссий. Эксплуатация объектов атомной энергетики

со незначительным радиационным воздействием. Многолетние систематические измерения и кон радиационной обстановки не обнаружили серьезного влияния на состояние объектов окружающей природной сре. Дозы облучения населения, проживающего в окрестностях АЭС, не превышают 10 мкЗв/год, что в 100 раз меньше уста допустимого уровня. Вероятность радиационных аварий реакторов АЭС сейчас оценивается как 10 –4 --10 -5 в год. 
 

1.2 ПО  «Маяк»

     ПО «Маяк». Самое крупное из  известных сейчас скопле радионуклидов

находится на Урале, в 70 км к северо-западу от Челябинска на территории

производственного объе «Маяк». ПО «Маяк» было создано  на базе

промыш  комплекса, построенного в 1945—1949 гг. Здесь  в 1948 г. был

пущен первый в стране промышленный атомный  реактор, в 1949 г. — первый

радиохимический завод, изготов первые образцы атомного оружия. В настоящее

время в производственную структуру ПО «Маяк» входят ряд произ ядерного

цикла, комплекс по захоронению высокоак материалов, хранилища и

могильники  РАО. Много деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению

ог количества радионуклидов и сильному загрязнению  районов Челябинской,

Свердловской, Курганской и Тюмен 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 загрязне охватило территорию в 25 тыс. км2 с населением более

500 тыс.  человек. Официальные данные о  десятках поселков и деревень,

подвергшихся  загрязнению в результате сбросов  ра 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 активно 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 эвакуирова и переселены.

Зона  радиационного загрязнения на Южном  Урале расши вследствие ветрового

разноса радиоактивных аэрозолей с пересохшей части технологического водоема № 9 ПО «Маяк» (оз. Карачай) в 1967 г. В настоящее время в этом резервуаре

на 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.

 

     Рис. 1.1 Кара-схема «следа», связанного  с аварией на ПО «Маяк» в 1957 г.

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  це-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 уро загрязнения местности цезием-137 в пойме р. Теча. Кон стронция-90 в речной воде и в донных отложениях в 100—1000 раз превышают фоновые значения. В каскаде про водоемов в верховьях Течи содержится 350 млн м3 загрязненной воды, являющейся по сути низкоактивными от. Суммарная активность твердых и жидких РАО, нако в ходе деятельности ПО «Маяк», достигает 1 млрд Ки. Сосредоточение огромного количества РАО, загрязнение по водоемов, возможность проникновения загряз подземных вод в открытую гидрографическую систему Обского бассейна создают исключительно высокую степень радиационного риска на Южном Урале. 
 

1.3 Чернобыль. 

Не только нынешнее, но и последующие поко 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 ядер топлива и продуктов деления

с суммарной  активностью около 50 млн Ки. По количеству долгоживущих

радионукли (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 за 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 вы 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 сте было загрязнено 80% территории Белоруссии, вся север 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 срав с 1993 г. почти не изменились. Следы Чернобыля обнаружены в большинстве стран Европы (табл. 1.2), а также в Японии, на Филиппинах, в