Загрязнение Мирового океана радиоактивными отходами

В 1896 году французский  ученый Анри Беккерель случайно обнаружил, что после продолжительного соприкосновения с куском минерала, содержащего уран, на  фотографических пластинках после проявки появились следы излучения. Позже    этим явлением заинтересовались Мария Кюри (автор термина «радиоактивность»)   и ее муж Пьер Кюри.

     В 1898 году они обнаружили, что в результате излучения  уран   превращается в другие элементы, которые молодые ученые назвали полонием радием.

К сожалению  люди, профессионально занимающиеся радиацией,

подвергали свое здоровье, и даже жизнь опасности из-за частого контакта с

радиоактивными  веществами. Несмотря на это исследования продолжались, и в     результате человечество располагает весьма достоверными сведениями о процессе    протекания реакций в радиоактивных массах, в значительной мере обусловленных   особенностями строения и свойствами атома.

       Известно, что в состав атома входят три типа элементов: отрицательно

заряженные электроны  движутся по орбитам вокруг ядра – плотно  сцепленных    положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов.     Химические элементы различают по количеству протонов. Одинаковое количество     протонов и электронов обуславливает электрическую нейтральность атома.

          Количество нейтронов может варьироваться, и в зависимости от этого меняется   стабильность изотопов.

Большинство нуклидов (ядра всех изотопов химических элементов)  нестабильны и    постоянно превращаются в другие нуклиды.

Цепочка превращений  сопровождается   излучениями: в упрощенном виде, испускание ядром двух протонов и двух    нейтронов (a-частицы) называют альфа-излучением, испускание электрона – бета-   излучением, причем оба этих процесса происходят с выделением энергию. Иногда   дополнительно происходит выброс чистой энергии, называемый гамма-излучением.

1.2    Пути попадания радиоактивных осадков.

Для правильного  понимания, и что более важно, для правильной оценки, появляющихся иногда в печать устрашающих цифр, следует различать: 

• Естественные источники радиации   

 

• Космическое излучение

 

• Тепловое (инфракрасное)

 

• Ультрафиолетовое

 

• Земное  излучение (основное)

 
 

• Техногенные, т.е. изменение радиоактивности среды обитания под воздействием человека (аварии, пожары, взрывы добыча ископаемых, выбросы и сбросы промышленных предприятий и много другое).

 

• из атмосферы в результате ядерных испытаний

 
 

• при  сбросе  радиоактивных  вод  и   веществ  от  предприятий   атомной  промышленности и АЭС

 

• в результате аварий судов, работающих  на  атомных двигателях,  а также сброса радиоактивных отходов судовых реакторов,

 

• после аварий атомных подводных лодок,

 
 

Это и т.п. По мере насыщения производства и сферы услуг современной техникой и технологией резко возрастает число вышеуказанных катастроф. В частности, в январе 1966г. около берегов Испании при катастрофе американского самолета потеряны четыре водородные бомбы, две из которых длительное время находились на дне Средиземного меря. Две другие бомбы разрушились при ударе о землю и вызвали загрязнение побережья плутонием-239. [12]

В январе 1968 г. аналогичная  катастрофа произошла с американским бомбардировщиком у берегов Гренландии: в залив Северная Звезда упали и разрушились четыре мегатонные водородные бомбы, что послужило причиной попадания в водоемы и на побережье большого количества плутония-239.[12]

Между тем плутоний-239, с периодом полураспада в 24 400 лет, способен в считанные минуты выделять смертоносные альфа-частицы, которые полностью разрушают живую ткань, если попадают внутрь, и вызывают рак всего организма. В сентябре 1977 г. близ берегов Сардинии в Средиземном море потерпела аварию американская подводная лодка «Рэй». [7, 6]

Нельзя исключать  также аварии береговых атомных  реакторов, сопровождающиеся выбросом сотен тысяч кюри осколочных радиоизотопов. Еще в 1966 г. на индийской территории в Гималаях снежной лавиной снесена  установленная разведывательными органами США на горе Нандадеви аппаратура с портативной ядерной энергетической установкой. Возникла угроза смертоносного радиоактивного заражения вод реки Ганг, истоки которой, как известно, берут начало в Гималаях.[13, 9]

Последние десятилетия характеризуются исключительно быстрым темпом развития атомной энергетики.

Атомная энергетика развивается во многих странах мира. Ядерные энергетические реакторы широко используются на искусственных спутниках, электростанциях, кораблях и судах. [4,69]

1.3  В чем заключается опасность?

Большую опасность  представляет загрязнение Мирового океана радиоактивными веществами. Опыт показал, что в результате произведенного США в Тихом океане взрыва водородной бомбы (1954) район в 25600 км обладал смертоносным излучением. За полгода площадь заражения достигла 2, 5 млн. км. этому способствовало течение.

Заражению радиоактивными веществами подвержены растения и животные. В их организмах происходит биологическая  концентрация этих веществ, передаваемых друг другу через цепи питания. Зараженные мелкие организмы поедаются более крупными, в результате чего у последних образуются опасные концентрации. Радиоактивность некоторых планктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды, а некоторых рыб, представляющих собой одно из высших звеньев в цепи питания, даже в 50 тысяч раз. Но Опасность, непосредственно угрожающая здоровью человека, связана также со способностью некоторых ядовитых веществ в течение длительного времени сохранять активность.

  Ряд из них, как ДДТ, ртуть, не говоря уж о радиоактивных веществах, могут накапливаться в морских организмах и по питательной цепочке передаваться на большие расстояния. ДДТ и его производные, полихлорбифенилы и другие устойчивые соединения этого класса сейчас обнаруживаются повсюду в Мировом океане, включая Арктику и Антарктику. Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, т.е. веществами полностью искусственного происхождения, они не имеют среди микроорганизмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в природных условиях, а только накапливаются в Мировом океане.

     Вместе с тем, они остротоксичны, влияют на кроветворную систему, подавляют ферментативную активность, сильно влияют на наследственность. Известно, что заметные дозы концентрации ДДТ были обнаружены сравнительно недавно в организмах пингвинов. Пингвины, к счастью не входят в пищевой рацион человека, но накопившийся в рыбе, съедобных моллюсках и в водорослях тот же ДДТ или свинец, попадая в человеческий организм, может привести к очень серьезным, порой трагическим, последствиям. Случаи отравления препаратами ртути, введенными с пищей, встречаются во многих западных странах. Но, пожалуй, наиболее известна болезнь "Минимата", названная так по имени города в Японии, где она была зарегистрирована в 1953 году. [22]

Симптомы этой неизлечимой болезни - расстройство речи, зрения, паралич. Вспышка ее отмечалась в середине 60-х годов совсем в  другом районе Страны восходящего солнца. Причина одна и та же: химические компании сбрасывали содержащие ртуть соединения в прибрежные воды, там они поражали животных, употребляемых местным населением в пищу. Достигнув определенного уровня концентрации в организме человека, эти вещества и вызывали заболевание. Итог - несколько сот прикованных к больничной койке людей и почти 70 погибших. [2, 545]

Причем, как показали исследования советских ученых, в  настоящее время на поверхности  земного шара нет такого места, которое  не подвергалось бы в большей или меньшей степени заражению продуктами ядерных взрывов.[11, 65]

Даже в Антарктическом секторе обнаружено распределение  радиоактивности «в верхнем 150-метровом слое океана». [10, 6] 

Как справедливо  указывает Г. А. Сафьянов, опасность  представляет не только увеличивающаяся концентрация искусственной радиоактивности океанской воды, но и то обстоятельство, что никакими экспериментами невозможно установить длительное воздействие малых доз радиоактивности как на популяцию человека, так и на различные виды животных и растений. [15, 167]

1.4  Возможные последствия.

Щитовидная железа — один из органов, наиболее подверженных риску возникновения рака в результате радиоактивного загрязнения, потому что она накапливает иод-131; особенно высок риск для детей. В 1990—1998 годах было зарегистрировано более 4000 случаев заболевания раком щитовидной железы среди тех, кому в момент аварии было менее 18 лет^[54].           

       Учитывая низкую вероятность заболевания в таком возрасте, часть из этих случаев считают прямым следствием облучения. Эксперты Чернобыльского форума ООН полагают, что при своевременной диагностике и правильном лечении эта болезнь представляет не очень большую опасность для жизни, однако по меньшей мере 15 человек от неё уже умерло. Эксперты считают, что количество заболеваний раком щитовидной железы будет расти ещё в течение многих лет. Генетическое действие излучений, радиационный мутагенез, возникновение наследственных изменений (мутаций) при облучении организмов. Г. д. и. — важная часть биологического действия ионизирующих излучений, исследуемая радиационной генетикой.

              Первые стабильные «радиорасы» у дрожжей получены советскими биологами Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповым (1925); данные о повышении частоты мутаций у дрозофилы при рентгеновском облучении опубликованы американским генетиком Г. Мёллером (1927). Мутагенный эффект вызывают все типы ионизирующих излучений, а также ультрафиолетовые лучи, если их действию подвергаются наследственные структуры любых организмов — от вирусов и бактерий до высокоорганизованных животных, включая человека; при этом у сложных организмов мутации могут возникать как в половых клетках — гаметах, так и в клетках тела — соматических.

           Облучение может вызывать все типы мутаций (генные, хромосомные, геномные и цитоплазматические). В определенном интервале доз частота мутаций возрастает пропорционально дозе облучения; при увеличении дозы выше некоторого значения линейность кривых, описывающих зависимость частоты мутаций от дозы, нарушается. Вновь возникающие мутации являются обычно рецессивными (см. Рецессивность) и вредными. Повышение радиоактивного фона ведёт к накоплению в популяциях организмов, в том числе и человека, скрытых вредных мутаций. 

     Важное практическое применение Г. д. и. — радиационная селекция, т. е. отбор хозяйственно-ценных мутаций, получаемых главным образом у культурных растений и промышленных микроорганизмов в результате их облучения. Выведенные таким способом новые сорта овса, ячменя, гороха, арахиса, плодовых и декоративных культур и др. уже занимают большие посевные площади. Многие высокопродуктивные промышленные штаммы микроорганизмов — продуцентов антибиотиков, витаминов, аминокислот — также получены путём радиационного мутагенеза. [1, 98]

2. Методы защиты вод Мирового океана 

Животные сохраняют  «зараженный» в 1963 году Московский договор о запрещении испытания ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой прекратил прогрессировавшее радиоактивное массовое загрязнение Мирового океана.

Однако источники  этого загрязнения сохранились  в виде заводов по очистке урановой руды и переработке ядерного горючего, атомных электростанций, реакторов.

Куда опасней  предпринимавшиеся некоторыми государствами  попытки аналогичного "решения" проблемы удаления радиоактивных отходов.