Зверев В.Л. Экология России. Проблемы природопользования и среды обитания. Краеведение. Учебные практикумы

Подождите немного. Документ загружается.

231

Рассеянная взрывом радиоактивная смесь состояла, в основном, из

короткоживущих радионуклидов /

144

Се,

144

Рr,

Zr,

Nb/, 5,4% от общей

радиоактивности приходилось на долгоживущий

Sr c дочерним

Y . В качестве

"реперного" радионуклида, по которому оценивали радиоактивное загрязнение

был принят

Sr, как долгоживущий, достаточно распространенный в составе

выброса и наиболее радиоэкологически опасный в формировании доз

долговременного облучения живых организмов. В границах плотности

загрязнения стронцием - 90 в 0,1 Ки/км

/удвоенный фоновый уровень плотности

загрязнения

Sr в районе аварии, обусловленный глобальными выпадениями от

ядерных испытаний/

длина следа составила 300 км, ширина 30-50 км, в границах 2 Ки/км

соответственно 105км и 8-9 км. Плотность загрязнения 2 Ки/км

признали

предельной для безопасного проживания населения и так определили

официальную границу радиоактивного следа.

Общая площадь территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению

составила 15-23 тыс.км

, в том числе в границах уровня 2 Ки/км

- около 1

тыс.км

Начальная плотность загрязнения в эпицентральной зоне взрыва

составляла 70 000 Ки/км

, в том числе 4000 Ки/км

приходилось на стронций-90.

В населенных пунктах, расположенных в 12-20 км от эпицентра мощность

экспозиционной дозы γ-излучения находилась в пределах 0,6-1,5рентген в час.

В результате аварии эвакуировали 18 тыс. человек из нескольких

населенных пунктов, 2500 человек получили лучевую болезнь, общее число

пострадавших составило 500 тыс. человек. В радиологически ощутимых, дозах

232

пострадало 50 тыс. человек./Атоминфрм, № 7, 1993,стр26/.

8.3.2.Чернобыльская экологическая катастрофа.

В субботу 26 апреля 1986 года в 1 час 23 мин. 44 сек. взорвался четвертый

блок Чернобыльской атомной электростанции им. В.И.Ленина ( Рис.13.). Взрыв

разрушил реактор и перекрытие реакторного зала, наружу вылетели куски

топлива и графита. В активной зоне реактора резко возросла температура /до

1700-2000

С/, загорелся графит, вверх поднялась восходящая

высокорадиоактивная газово-аэрозольная струя. Истечение струи продолжалось

10 дней, первые три дня на высоту более 1 км, затем выброс держался на уровне

300-400 м. Взрыв поднял в воздух примерно /20-22/⋅10

Ки радионуклидов,

наработанных за 865 дней кампании реактора. Всего по официальной версии из

реактора вылетело и рассеялось 50 миллионов кюри радиоактивности, что

составляет 3,5% от имевшейся в реакторе к моменту аварии. По мнению Г.

Медведева (1989) из Чернобыльского жерла испарилось 120 т ядерного горючего,

что составляет 60% загрузки. Восходящая из реактора радиоактивная струя под

действием метеорологических факторов

сформировала обширное радиоактивное

облако. По самолетным измерениям 27 апреля высота облака на удалении 30 км к

северо-западу от реактора превышала 1200 м.

Чтобы подавить истечение радиоактивной струи, реактор стали

забрасывать с вертолетов песком, глиной, свинцовой дробью, доломитом,

соединениями бора. Всего с 27 апреля по 10 мая сбросили 5000 т изолирующих

материалов, для чего потребовалось 1800 вертолето/

вылетов. В результате

теплоизоляции активной зоны и ее разогрева активность выброса внезапно

233

увеличилась со 2 по 5 мая. Затем с 6 мая наступило резкое уменьшение

активности выброса ( Рис.14.).

Под действием ветровых потоков порции загрязненных облачных масс

ушли в дальний атмосферный перенос и распространились по всему Северному

полушарию, образовав региональные пятна радиоактивного загрязнения на

обширной территории Европы от Атлантики до Урала.

По официальной версии доля выброса ядерного топлива составила 3,5%,

спустя пять лет появились уточненные данные о содержании биологически

значимых радионуклидов в реакторе к моменту катастрофы. Выброс

137

подняли до 1,5-2миллионов кюри или 25-30% от содержания в активной зоне.

Энергия механических разрушений от Чернобыльской катастрофы в 100

000 раз меньше, чем от взрыва атомной бомбы в Хиросиме, но

радиоэкологические последствия эквивалентны взрыву 200-300 атомных бомб,

аналогичных по массе заряда /740 г/ бомбе, сброшенной в 1945 году на

Хиросиму. Наиболее высокие уровни загрязнения за пределами

границ СССР

отмечены в Швеции, где радиоактивность почв достигала 1000 мкр/час.

Основные региональные экологические последствия Чернобыльской

катастрофы связаны с загрязнением цезием-137, стронцием-90 и изотопами

плутония /

238

Рu, 2

Рu,

240

Рu,

241

Рu /.

Чернобыльской радиоактивностью загрязнена 1/3 территории Украины,

южная половина Белоруссии с основными сельхозугодьями. В России

Чернобыльской радиоактивностью с плотностью по

137

Cs от 1 Ки/км

загрязнено

57650 км

на территории 19 областей и республик, что составляет 1,6% площади

Европейской России. Зоны радиоактивного загрязнения затронули 138

234

административных районов, с 15 городами областного подчинения и более 7700

населенных пунктов, где проживает более 2,7 млн. человек. Радиоактивностью

загрязнены земли исторического центра России.

Наиболее высокие уровни загрязнения от 15 до 40кюри и более, находятся

в Брянской области, где в условиях радиационной опасности проживает 110 тыс.

человек. Калужская, Орловская и Тульская области имеют зоны радиоактивного

загрязнения

местности по

137

Cs до 15 Ки/км

В первый месяц после Чернобыльской катастрофы умер 31 человек, 200

человек получили лучевую болезнь. В ликвидации последствий участвовало

около 600 000 человек, из них 1134 не дожили до начала 1993 года. В настоящее

время смертность среди ликвидаторов катастрофы составляет 10%.

8.4.Деятельность атомных предприятий и устройств /космические

аппараты, ядерные силовые установки ВМФ, ядерно-технологические

комплексы - радиохимические заводы, исследовательские реакторы,

действующие АЭС/.

8.4.1. В настоящее время в открытом космосе находится 58 объектов с

радиоактивными термоэлектрическими генераторами /РТГ/ и с ядерными

энергетическими установками /ЯЭУ/. Космические объекты содержат в сумме

около 1 т радиоактивных веществ, однако наибольшую радиационную опасность

представляют радионуклиды, наработанные за время эксплуатации 31 реакторной

установки СССР и 6 спутников США, запущенных в 1961 - 88 гг.

В 1969 году в результате

аварии спутника США в атмосферу над

Индийским океаном поступило 17 000 кюри радионуклидов, в основном,

плутония-238, что оказало влияние на глобальный фоновый уровень плутония.. В

1978 году советский спутник Космос-954 с ядерной энергетической установкой на

235

борту упал в безлюдном горном районе Канады, где загрязнил территорию

радионуклидами.

8.4.2. Аварии атомных подводных лодок происходили неоднократно.

Большой общественный резонанс получила авария атомной подводной лодки

"Комсомолец", стоившая жизни 42 морякам. В результате пожара и

разгерметизации на дне Норвежского моря в апреле 1989 года оказалась атомная

субмарина с ядерным реактором и две боевые торпеды с ядерными боеголовками.

В 1967 году недалеко от Северного полюса произошел пожар на ударной

ядерной подводной лодке "Ленинский комсомол", сгорели 39 человек экипажа. В

1968 году у Гавайских островов на глубине 16 000 футов затонула советская

дизельная лодка с баллистическими ракетами, оснащенными ядерными зарядами.

Погибли 97 человек.

В октябре 1986г. на подводной лодке К-219 произошла ядерная авария,

которая могла привести к подводному ядерному взрыву мощностью 10 мегатонн.

Ценой жизни матроса реактор заглушили.

В августе 2000г. в Баренцовом море по невыясненной причине произошла

катастрофа атомохода "Курск". Погибли 118 человек.

Аварии атомных подводных лодок и инциденты с ядерным оружием

морского базирования происходили в 1961,1970,1972,1973,1980,1983, 1984,1986,

1989 гг. В результате аварий на морском дне остались 43 советские ядерные

боеголовки и 6 ядерных реакторов, что создает реальную угрозу радиоактивного

загрязнения воды и гидробионтов.

8.4.3. На территории России с 1950-х годов действует 10 ядерне-тахноло-

236

гических комплексов, занимающихся обогащением урана, производством

оружейного плутония, радиохимической очисткой отработанных топливных

элементов, разделением изотопов и др.

Деятельность предприятий ядерно-технологичеокого цикла всегда, даже в

безаварийном, штатном режиме оказывает вредное радиационное воздействие на

окружающую среду. Это воздействие проявляется в поступлении в атмосферу

радиоактивных изотопов инертных газов /ксенон, криптон/, радиоактивного

изотопа водорода

- трития, иода-129, углерода-14,а также аэрозольных потоков

изотопов щелочноземельных элементов - цезия-137, стронция-90 и др. Возникают

повышенные радиационные уровни в атмосфере и радиогеохимичеокие ореолы на

местности, обусловленные накоплением радионуклидов в почвах и донных

отложениях.

Особенно вредные экологические последствия создавали прямоточные

ядерные реакторы для производства оружейного плутония. Они имели водяной

защитный контур,

контактировавший о тепловыделяющими элементами. Речную

воду подавали в реактор без очистки, поэтому растворенные в ней

микроэлементы /Na, Cl, К, Мg, и др./ подвергались нейтронной активации с

образованием множества радиоактивных изотопов. В реакторе вода также

обогащалась радионуклидами с конструкционных элементов и твэлов.

Отработанные воды без очистки сбрасывались в поверхностные водоемы, где

происходило накопление в донных отложениях

Со,

Mn,

Fe, а также

239

Np,

239

Pu.

Атомная энергетика России включает 34 предприятия, из них 9 атомных

электростанций с 29 энергоблоками. В 1994 году АЭС выработали 98 млрд.

237

квт.час или 11% электроэнергии России. Ни одна АЭС России не имеет полного

комплекта установок для подготовки жидких и твердых радиоактивных отходов к

захоронению.

В 1993 году предприятиями атомной энергетики в атмосферу выброшено

225 тыс. т. загрязняющих веществ, из которых 75% приходится на объекты

теплоэнергетики. В 1994 году выбросы составили 190 тыс. т., или 3,6% по

энергетической

отрасли. Всего в атмосферу атомные станции выбрасывают

вещества более 250 наименований., где основными являются: твердые - 63 тыс.т.,

диоксид серы - 75тыс.т., оксид углерода - 25,8 тыс.т., оксиды азота -18,9 тыс.т.,

углеводороды - 2,6 тыс.т., летучая органика - 2,4 тыс.т., прочие газообразные и

жидкие соединения - 2,4тыс.т. В 1993 году предприятиями отрасли в атмосферу

выброшено свыше 437 тыс

. кюри радионуклидов, из них инертных

радиоактивных газов - 414 тыс. кюри, радона -12,5 тыс. кюри, трития - 10,5 тыс.

кюри. Общая площадь нарушенных земель составила 16481 га.

В условиях безаварийной работы предприятий ядерно-технологического

цикла штатное радиоактивное загрязнение распространяется в основном в

пределах, санитарно-защитной зоны. Однако деятельность предприятий ядерно-

технологического цикла периодически сопровождается возникновением

нештатных

ситуаций, когда загрязнение выходит за пределы санитарно-защитных

зон, захватывая населенные пункты.

6 апреля 1993 года на радиохимическом заводе Сибирского химического

комбината /Томск-7/ произошел взрыв с выбросом радиоактивности,

образовавшим след на местности, включая населенные пункты Георгиевка и

Черная речка. В составе выброса преобладали изотопы циркония, ниобия,

238

рутения, в подчиненном количестве присутствовали плутоний, америций и

"горячие частицы" с очень высокой радиоактивностью.

8. 5. Радиоактивные отходы.

Специфика использования ядерной энергетики состоит в том, что в

процессе эксплуатации ядерных материалов их радиоактивность возрастает.

Ядерные материалы в процессе эксплуатации нарабатывают высокоактивные

короткоживущие изотопы, в конструкционных материалах происходит

накопление наведенной радиоактивности. Минимальной радиологической

опасностью обладает первичное сырье - природный уран, который обнаруживает

низкую удельную активность - 1502Бк/мг в минуту для

природной суммы

изотопов. Образующиеся в ядерных реакторах искусственные радиоактивные

изотопы имеют удельную радиоактивность в десятки и сотни миллионов раз

большую.

Поэтому использование ядерной энергетики, сопровождающееся

увеличением радиоактивности ядерных материалов, неизбежно приводит к росту

экологической опасности. Соответственно процессы захоронения и переработки

радиоактивных отходов намного сложнее, чем добыча урана и производстве

ядерного горючего

Радиоактивные могильники требуют отчуждения обширных территорий и

объемов природной среды, где необходимо создать высокий уровень

технологического обеспечения и режимной изоляции от природных и

урбанизированных районов. Хранение радиоактивных отходов, связанное с

накоплением в ограниченном пространстве большой массы высокоактивных

239

веществ, представляет огромную экологическую опасность.

Примитивной антиэкологичной формой избавления от жидких

радиоактивных отходов по принципу "концы в воду" служит их оброс в

окрестные водоемы - реки, озера, моря, что создает радиогеохимические ореолы

на местности, поражение и загрязнение гидробионтов, поступление в пищевые

цепи населения.

Высокой радиоэкологической опасностью обладает хранение жидких

радиоактивных отходов в открытых водоемах-накопителях, нередко с

недостаточной гидроизоляцией. Такое "хранилище" служит источником

активного загрязнения прилегающей местности в результате ветрового выноса с

водной поверхности радиоактивных брызг и капель, загрязняющих почвенный

покров, водоемы, растительность. Водоемы-накопители могут также загрязнять

водоплавающих птиц, диких животных и в итоге людей.

В деятельности Сибирского химического комбината /Томск-7/

известны

случаи, когда лоси ходили на водопой к пруду-накопителю, а потом лосиное

мясо с высоким содержанием

137

Cs употребляли в пищу местные жители.

Особую экологическую опасность представляют открытые водоемы -

хранилища радиоактивных отходов. С 1951 года хранилищем радиоактивных

отходов служит озеро Карачай, где накоплено около 122 миллионов кюри

радиоактивности, в основном цезия - 137, стронция-90, иттрия-90. В 1967 году

ветровым выносом радиоактивных аэрозолей с пересохшей поверхности

технологического водоема № 9 /оз. Карачай/ завершилось формирование

Восточно-Уральского радиоактивного следа, образованного катастрофой 1957

года. Кроме того под озером Карачай образовалась линза радиоактивных

240

подземных вод объемом около 4 млн.м

и площадью до 10км

. Скорость

пространственного перемещения загрязненных подземных вод достигает 80

м/год. Существует опасность проникновения радиоактивных вод в соседние

водоносные горизонты, распространение с подземными водами и вынос

радионуклидов в гидрографическую сеть.

Неконтролируемый сброс жидких радиоактивных отходов в реку Теча

продолжался с 1949 по 1956 год. За время с 1949 по 1952 год в Течу слили более 3

миллионов

кюри радиоактивности. В каскаде промышленных водоемов,

созданных в пойме верховьев Течи после прекращения сбросов, накоплено около

350 млн. м

загрязненных вод, являющихся радиоактивными отходами с

суммарной активностью около 200 тыс. Ки. В настоящее время в одиннадцати

населенных пунктах по берегам реки Течи уровень эффективной эквивалентной

дозы превышает 10 бэр, в еще четырех -5 бэр.

Производственное объединение "Маяк" /Челябинск-66, Челябинск-40,

"Кыштымский комплекс", русский "Хэнфорд"/ до настоящего времени остается

источником радиоактивного загрязнения прилегающих территорий на которых в

1993-94 гг. атмосферные выпадения цезия-137 в 50-150 раз

превышали средние по стране. За время деятельности объединения на его

территории накоплено огромное количество жидких и твердых радиоактивных

отходов, суммарной активностью около одного миллиарда кюри. На площади

предприятия "Маяк" имеется 24 могильника высокоактивных отходов с

суммарной активностью 13 миллионов кюри и 200 могильников низко

- и

среднерадиоактивных отходов с суммарной активностью более 30 000 Ки. Кроме

того на промплощадке комбината накоплено около 500 тыс. тонн жидких