Глава 12. Радиоактивное загрязнение.

 

Радиоактивное воздействие на живые организмы. Открытие в 1896 году радиоактивности французским физиком Антуаном-Анри Беккерелем оказало исключительное влияние на дальнейшее развитие физики, энергетики, экологии, медицины, геологии и других наук. Уже в начале ХХ века была выявлена способность радиоактивного излучения преобразовывать кислород в азот, вызывать ионизацию воздуха, люминисценцию, выделение теплоты, распад твердых, жидких и газообразных веществ, оказывать пагубное воздействие на живые организмы. К середине ХХ века возникло направление, названное «радиационная экология», несколько позже и «радиогеология». Радиоактивное излучение может иметь как естественное, так и искусственное происхождение и оказывать на людей внешнее и внутреннее воздействие через воздух, воду, пищу. Напомним, что радиоактивное облучение живых организмов связано с прохождением через них и лучей. Основную опасность для человека представляет облучение, поскольку и лучи поглощаются одеждой. Это при внешнем облучении, а при внутреннем облучении именно и лучи являются наиболее опасными. 5/6 земной радиации приходится на естественные земные источники, остальную часть образуют космические лучи.

Как указывалость в главе 6, для оценки радиоактивности используются следующие физические величины:

Беккерель равен одному акту распада за одну секунду.

Кюри составляет 3,7 ∙ 10¹⁰ Бк.

Энергия излучения выражается в джоулях.

Поглощенная доза излучения – грей – равен дозе облучения, при которой килограмму облученного вещества придается энергия 1 джоуль.

Эквивалентная доза облучения – зиверт = или бэр = 10^-2 Зв; 10^-4 Зв обозначается как микрозиверт (мкЗв); 10^-3 это миллизиверт (мЗв); 10⁶ - мегазиверт (МЗв). Такие градации и условные обозначения применяются и для других единиц радиоактивности.

Естественная радиоактивность складывается из космической и земной составляющих. Приведем некоторые цифры. Так, в России космическая составляющая равна 32 мбэр на человека в год. Облучение земного происхождения складывается из следующих величин: фоновое γ-облучение 30, строительное 11, внутреннее облучение β-облучателями 20, α - облучателями 16; от почвы 109; от стройматериалов 48; от радона-222 и радона-220 – 28. Таким образом, суммарное облучение в России составляет 294 мбэр на человека в год. Кроме того, человек подвергается облучению при рентгенодиагностике – 120; в результате испытаний ядерного оружия – 2,8; от работы ядерной энергетики – 0-0,1; контролируемое профессиональное облучение – 0,3; последствия от аварии на Чернобыльской АЭС – 3 мбэр на человека в год. Если сложить все источники облучения, то получится 420 мбэр на человека в год [45].

Атмосфера выполняет роль защитного слоя от внешнего облучения. С высотой ее защитный слой ослабевает и соответственно возрастает воздействие космических лучей. Поэтому в горных областях оно увеличивается в несколько раз по сравнению с его интенсивностью на равнинных территориях или на уровне моря. Большое влияние на -облучение оказывает геомагнитное поле. Поэтому значение этого облучения ощутимо возрастает по направлению от экваториальных широт к северному и южному полюсам.

Естественная радиоактивность местности в значительной степени зависит от -излучения, исходящего от распространенных в ней пород, почв и воды. Некоторые сведения об этом приводились ранее, в главе 6. Сделаем из этого рассмотрения ряд важных в экологическом отношении выводов [45].

1) Вклад некоторых элементов в естественную радиоактивность пород (%): уран U²³⁸ – 40; активный уран U²³⁵ – 10; торий Th²³² – 30; калий K⁴⁰ – 20.

2) Среди осадочных и магматических пород выделяются разновидности, характеризующиеся высоким содержанием урана: 5-15 ∙ 10^-4 % и более. Осадочные породы включают углеродистые сланцы, фосфориты и отдельные разновидности грубообломочных образований. Магматические породы – это лейкократовые граниты, акфаитовые селениты, трахиориолиты. Радиоактивные элементы в названных выше породах находятся в легко подвижном состоянии и образуют опасные в экологическом отношении геохимические аномалии.

3) Содержание радиоактивных элементов в почвах обычно в 2-2,5 раза меньше, чем в коренных породах. С учетом ландшафтно-геохимических условий по дозе радиоактивного излучения на территории России выделяются следующие зоны (10^-2 мЗв в год): < 60, 60-90, 90-135, 135-500. Эти зоны соответственно обладают пониженной, умеренной, повышенной и высокой радиацией. Почвы с пониженной радиацией располагаются в высоких широтах России. Они охватывают ее равнинные районы с тундровыми и таежными ландшафтами в Европейской части, центральной части Западной Сибири и севера Сибирской платформы. Низкие значения естественной радиации зон обусловлены слабой радиоактивностью осадочных пород, преобладанием развития глеевых, болотно-подзолистых и болотных низкорадиоактивных почв. Зоны умеренной радиации охватывают лесостепные районы Восточной Сибири, юга Европейской части, а также таежные и горнотаежные ландшафты Восточной Сибири. На этой территории получили распространение осадочные и магматические породы с кларковыми содержаниями естественных радионуклидов (ЕРН). Дерново-подзолистые, подзолистые и мерзлотно-подзолистые почвы обладают относительно небольшой радиоактивностью. Зона повышенной естественной радиации распространена в степных ландшафтах Предкавказья, Прикаспия, Забайкалья и Дальнего Востока. На радиационную обстановку этих регионов оказывают большое влияние магматические породы с высокими концентрациями ЕРН. Здесь в почвенном покрове преобладают глеево-черноземистые, каштановые, дерново-подзолистые и подзолистые почвы. Ландшафты с наиболее высокой радиоактивностью распространены мозаично и занимают южные, юго-восточные и восточные области России. Они характеризуются горным рельефом и распространением высокорадиоактивных пород. К этим районам могут быть также отнесены Ловозерский и Хибинский массивы Кольского полуострова.

Экологическая оценка радиоактивности вод. Сведения о радиоактивности природных вод приведены в таблице 4 главы 6. Они характеризуют присутствие в водах трех главных ЕРН – урана, радия и радона. Диапазон колебания концентрации U²³⁸ изменяется в пределах от 10^-9 до 10^-1 г/л; Ra²²⁶ от 10^-15 до 10^-9 г/л; Rn²²² от первых едениц до n ∙ 10⁵ Бк/л. Фоновые концентрации ЕРН в поверхностных водах на порядок меньше, чем в подземных.

Содержание урана в подземных водах в значительной степени зависит от ландшафтно-климатических условий. В гумидной обстановке его значения в среднем равны 10^-7 г/л. В аридной обстановке они возрастают до 10^-5 и более г/л. Самые высокие концентрации урана наблюдаются в водах зоны выветривания урановых месторождений, где они достигают 10^-3 и более г/л. В водах зоны гипергенеза содержание радия обычно не превышает 10^-12 – 10^-13 г/л. Максимальных значений оно достигает в зоне затрудненного водообмена в водах хлор-кальциевого типа по В.А. Сулину (10^-9 г/л). Поведение радона в значительной степени зависит от эманирующей способности водовмещающих пород. Когда эти способности проявляются слабо, концентрация радона обычно не превышает первых единиц Бк/л. На участках повышенной радиевой или урановой минерализации пород содержание радона в подземных водах возрастает в десятки и сотни раз.

В подземных водах обнаружено более сотни представителей ЕРН. Среди них чаще всего встречаются изотопы углерода, азота, калия, стронция, цезия, рубидия, йода и других элементов. Радиоактивность питьвых вод фиксируют по суммарным характеристикам. Для α-излучения она не должна превышать 0,1 Бк/л, а для β-излучения – 1,0 Бк/л. При необходимости концентрацию некоторых радиоизотопов в воде измеряют индивидуально. Это относится прежде всего к U²³⁸, U²³⁵, Th²³², Ra²²⁶, Rn²²², Pb ²¹⁰, Po²¹⁰ и др.

Радоноопасность. Более 50 % дозы ионизирующей радиации, исходящей от ЕРН, люди получают в результате внутреннего облучения радоном и продуктами его распада. Благодаря своему газообразному состоянию он способен диффундировать на расстояние десятков метров от материнских пород, обогащенных ураном и радием. При растворении его в воде он перемещается вместе с ней настолько далеко, насколько позволяет ему период полураспада, который равен 3,8 суток. Растворимость радона в воде уменьшается с повышением температуры воды и увеличением ее минерализации. Опасность радона и продуктов его распада проявляется в том, что они являются α-излучателями, а дочерние продукты его распада, особенно свинец (Pb²¹⁰) с периодом полураспада 22 года, надолго остаются в человеческом организме. Наименьшая концентрация радона зафиксирована над поверхностью моря – десятые доли Бк/м³ воздуха. На суше в атмосферном воздухе эти значения достигают 2-10 Бк/м³. Несколько выше они при земном слое атмосферы до высоты 1,5-2 метра от поверхности земли и значительно возрастают на участках зон тектонических нарушений. В подземных водах концентрация радона зависит от эманирующей способности пород. В районе Санкт-Петербурга наибольшей радононосностью характеризуются воды кристаллического фундамента, где концентрация радона превышает 100 Бк/л. В водах котлинских песчаников гдовского горизонта она колеблется в пределах 50-100 Бк/л. Высокими концентрациями радона характеризуются также диктионемовые сланцы. В водах четвертичных отложений концентрация радона обычно не превышает 10 Бк/л.

Воды многих колодцев и скважин отличаются высокими концентрациями радона. Особенно значительные его концентрации наблюдаются в некоторых минеральных углекислых источниках (Молоковка, Забайкалье), азотных термах (курорт Белокуриха, Алтай), термальных водах (курорт Цхалтубо, Грузия). Нормирование лечебных минеральных вод по концентрации радона в разных странах производится по различным стандартам, которые колеблются от 50-150 Бк/л. Весьма высокими концентрациями радия и радона характеризуются воды нефтегазоносных провинций. Так, например, радиоактивность вод нефтяных месторождений района Ухты достигает 7840 nKи/л (в Бк/л это будет в 10 раз больше). В Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции воды нефтяных месторождений имеют радиоактивность до 1000 nKи/л. Радон способен диффундировать из глубоких водоносных горизонтов наверх в грунтовые воды, в зону аэрации и приземной слой атмосферы. Нередко он скапливается в значительных количествах в подвалах и первых этажах жилых и производственных помещений. Это явление отмечается в нефтегазоносных провинциях, на участках зон тектонических нарушений и развития пород с повышенной радиоактивностью. Концентрация радона в воздухе подвалов и нижних этажей зданий может достигать 300-600 Бк/м³ и более, в то время как по санитарным нормам она не должна превышать 100-200 Бк/м³ воздуха.

Районирование территории России по степени радоноопасности показало, что районы с наибольшей степенью риска в этом отношении располагаются там, где получили развитие породы, обогащенные ураном и радием. Географически эти районы находятся на северо-западе России, в Алтае-Саянской области, Прибайкалье, Восточном и Центральном Забайкалье и некоторых других регионах [45].

В заключение характеристики радоноопасности и в подтверждение существующей угрозы здоровью и жизни человека приведем только одну цифру: 10 % населения нашей планеты употребляют для питьевых целей воду с содержанием радона больше 100 Бк/л, что значительно превышает нормы, определенные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ).

Техногенное загрязнение. Радиоактивность техногенного происхождения проникает во все оболочки Земли глубже, шире и интенсивнее. Это явление связано со многими причинами. В частности, оно возникает при разработке месторождений полезных ископаемых, ядерных взрывах, работе и катастрофах на АЭС, хранении и транспортировке радиоактивных отходов.

При добыче полезных ископаемых нарушается природное радиоактивное равновесие. Часть ЕРН извлекается и попадает в переработку для получения различных радиоактивных материалов. Другая часть ЕРН попадает в отвалы, где подвергается интенсивному выветриванию и перемещению в результате эрозии и эолового переноса. Нередко это перемещение попадает в среду обитания человека. Вокруг урановых месторождений происходит загрязнение воздуха, растительности, почвы, зоны аэрации подземных вод. В мире ежегодно добывается примерно 35000 тонн урана, а запас оценивается в 2540000 тонн. На территории России выявлено около 100 месторождений урановых руд и тысячи их проявлений. По генезису выделяются три типа урановых руд: 1) эндогенные (гидротермальные, гидротермальные метасоматические и зон тектонической активизации, связанных с гидротермальными процессами); 2) экзогенные (инфильтрационного типа); 3) пластовые в осадочном чехле артезианских бассейнов в результате сложных эндогенных и экзогенных процессов.

Как указывалось выше, нефтяные воды содержат повышенные концентрации радия: 10-500 Бк/л. Особенно большие концентрации радия Ra²²⁶ и Ra²²⁸ наблюдаются в накипи нефти, которая скапливается в нефтехранилищах и достигает 10³ килоБк/кг. Отложение радиоактивных солей происходит в нефтепроводах, подающих нефть от эксплуатационных скважин. Поэтому в нефтедобывающих районах наблюдается большое количество радиоактивных аномалий. Сброс попутных вод на поля приводит к радиоактивному загрязнению больших площадей. Такие явления наблюдаются в нефтедобывающих районах Ухты, Чечни, Дагестана, Калмыкии, Татарстана и Ханты-Мансийском регионе. На территории России захоронено более 200 млн тонн побочных продуктов нефтедобычи. Это означает, что радиоактивное загрязнение подземных вод, связанное с добычей и переработкой нефти, имеет весьма широкое распространение.

Загрязнение среды в результате ядерных испытаний.При ядерном взрыве над земной поверхностью образуется огненный шар, в который вовлекается огромное количество частиц грунта, формирующих аэрозольное облако. Оно обладает высокой радиоактивностью, поскольку содержит материал взорвавшейся бомбы, а частицы грунта становятся сильно ионизированными после взрыва. Облако поднимается в верхние слоя атмосферы, где, охлаждаясь, теряет наиболее крупные аэрозольные частицы размером более 50 мкм. Эти аэрозоли обогащены плавкими радионуклидами и выпадают на земную поверхность на расстоянии несколько сотен метров от эпицентра взрыва. В момент взрыва радиоактивность связана с изотопами короткоживущих инертных газов и йода. В дальнейшем радиоактивный след расширяется и изменяет свой состав. Часть радиоактивного облака приобретает самостоятельность и участвует в глобальном круговороте вещества. На последних стадиях радиоактивного загрязнения главная роль принадлежит Cz¹³⁷ и Sr ⁹⁰, имеющих периоды полураспада соответственно 30 и 28 лет. Заметное влияние на радиоактивное заражение окружающей среды оказывают материалы взрывного устройства, содержащие долгоживущие радионуклиды. При наведенной активации грунтов образуются изотопы алюминия, марганца, натрия, железа, кобальта и других элементов. Наиболее опасными радионуклидами для здоровья человека являются Cz¹³⁷ , Sr ⁹⁰ , С ¹⁴, Rb¹⁰⁶, Ce ¹⁴⁴ и I ¹³¹.

Ядерные взрывы в военных целях в Советском Союзе проводились с 29 августа 1949 года по 24 октября 1990 года. Было проведено 969 взрывов на специально оборудованных полигонах в районе города Семипалатинска и на острове Новая Земля. В мирных целях было взорвано 173 заряда. Большинство взрывов проводились в Прикаспийской впадине в связи с попытками увеличить нефтеотдачу пластов и с целью образования камер для захоронения жидких отходов в соляных куполах.

Испытания ядерного оружия проводились Советским Союзом, США, Францией и Китаем, поэтому радиоактивное загрязнение имело глобальные последствия и особенно сильно проявилось в начале 60-х годов прошлого века. Часто выпадали радиоактивные дожди, обогащенные тритием, происходило загрязнение растительности, почвы, грунтов зоны аэрации и верхнего водоносного горизонта. В настоящее время последствия этих испытаний заметно сгладились. Общий радиоактивный фон от ядерных испытаний прошлого века оценивается в настоящее время на уровне 0,03-0,05 Ки/км². Эта сравнительно небольшая величина радиоактивности не опасна для здоровья человека.

Радиоактивное загрязнение, связанное с работой и авариями на АЭС.Атомная энергетика возникла в середине прошлого века и в настоящее время занимает видное место в электроснабжении многих развитых стран. В тридцати из них функционируют АЭС для производства электроэнергии. Число атомных реакторов превышает 500. В нашей стране их 25. Атомная энергетика дает примерно 80 % потребляемой электроэнергии во Франции, 30 % в США и около 6 % в нашей стране. Из 12 АЭС 11 расположены в Европейской части России и только две находятся за Уралом. В настоящее время проектируется строительство еще нескольких атомных станций на Дальнем Востоке и Сибири.

Атомная руда, для того чтобы выполнить полезную работу на АЭС, проходит следующие циклы переработки: подготовка топливных элементов, производство энергии в атомных реакторах, генерация использованного атомного топлива для повторного его использования, транспортировка и хранение радиоактивных отходов (РАО). Главным топливным элементом являются урановые стержни – до 25 % в их составе должен быть U²³⁵. При дальнейшей обработке стержней главным носителем энергии станет окись урана (UO₂). После проведения операции по обогащению урановых стержней остаются значительные массы урана с его содержанием в руде 0,3 % и более, который складируют для дальнейшего использования.

Электроэнергия, вырабатываемая АЭС, производится серийными реакторами. Тепло, образующееся при расщеплении урана, нагревает циркулирующую в системе воду. Во время работы этих установок накапливается много радиоактивных продуктов, представляющих опасность для рабочего персонала АЭС и проживающих вблизи людей. Среди образующихся радиоизотопов отмечается присутствие инертных газов, таких как ксенон и криптон и других ТРН (техногенных радионуклидов). Большую опасность представляют I ¹³¹, Cz¹³⁴ и Cz¹³⁷, Sr ⁹⁰, Zr⁹⁵, Ba¹⁴⁰, Rb¹⁰³и Rb¹⁰⁶. Значительную опасность представляют ТРН, образующиеся в теплоносителе. Наведенная радиоактивность воды первого контура содержит следующие ТРН: Mn⁵⁴, Co⁵⁸, Co⁶⁰, Fe⁵⁹, Zn⁶⁵, Ar⁴¹и др. Газы и аэрозоли, обогащенные ТРН, попадают на очистку и в дальнейшем выбрасываются в атмосферу. Во время работы АЭС образуется большое количество жидких и твердых отходов, которые складируются в специальных хранилищах. Урановые стержни могут поступать на регенерацию для повторного их использования. Регенерация стержней проводится на специально оборудованных предприятиях.

При эксплуатации АЭС довольно часто возникают различного рода технические неполадки, которые называются инцидентами. На территории России они происходят ежемесячно. В 1992 году их было 17. Настоящая катастрофа разразилась на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года. Радиоактивный выброс оказался равным 50 млн Ки. Выбросы радиоактивных продуктов можно разделить на две фазы: первая фаза соответствовала взрыву и разрушению реактора; вторая – разогреву реактора и горению графита. В результате первой фазы образовался южный след: обильные радиоактивные дожди выпали на юге Баварии и на севере Италии. Радиоактивность выпавших осадков достигала 1,2 Ки/км². Радиоактивные частицы представляли собой остатки ядерного горючего и осколки деления на момент аварии. В составе ТРН преобладали барий, церий, цирконий и цезий. Во время проявления второй фазы в составе ТРН преобладали ксенон, йод, рубидий и др. Суммарный выброс радиоактивных веществ в результате Чернобыльской катастрофы оценивается в 1,85 ∙ 10¹⁸ Бк. Главными ТРН в этом выбросе являются Cz¹³⁷ и Sr ⁹⁰. Основная масса радиоактивных веществ выпала на территорию Европейской части России, Украины и Белоруссии. Распределение загрязнения на территории России характеризуется следующими цифрами: 1-5 Ки/км² – 49334 км²; 5-15 Ки/км² –5326 км²; 15-40 Ки/км² – 1900 км²; > 40 Ки/км² – 310 км². Это данные по результатам обследования в 1995 г.

Большие финансовые затраты государство понесло в связи с необходимостью переселения людей из сорокакилометровой ближней зоны и из других мест, где произошло интенсивное радиоактивное заражение. Всего было переселено 160000 человек. В результате Чернобыльской катастрофы 43 человека получили облучение 2-4 грея и один человек из них умер; 21 человек получили дозу от 4 до 6 грей, и из них умерли 7; 20 человек получили радиоактивную дозу от 6 до 20 грей, из них умерли 19. Названные выше цифры не дают представления о масштабе ущерба, человеческих жертвах и пострадавших от Чернобыльской аварии. Она имела глобальный характер, и поэтому ее последствия трудно поддаются учету.

Воздействие Чернобыльского выброса на гидрогеологическую среду оказалось также весьма значительным. В работе В.М. Шестопалова и его коллег [58] подробно рассматриваются эти последствия. После выпадения на земную поверхность часть ТРН вместе со склоновым стоком попали в поверхностные водотоки и водоемы. Основная часть ТРН сконцентрировалась в почвенно-покровных отложениях. Вследствие неоднородности их строения ТРН начали где быстрее, где медленнее продвигаться вглубь разреза. На начальном этапе миграции радиоактивное загрязнение практически не ощущалось. Поскольку радионуклиды проникали непрерывно в накопительном режиме, их влияние постепенно стало возрастать особенно на участках зон быстрой фильтрации и в депрессионных воронках, образовавшихся при откачке подземных вод. В пределах Киевской промышленной зоны в 1992-1995 гг, по данным [58], исследовано четыре водоносных горизонта: четвертичный, эоценовый, сеноман-келовейский и байотский. В преобладающем большинстве изученных проб концентрация Cz¹³⁷и Sr ⁹⁰ в 85-90 % случаев имели концентрацию менее 50 мкБк/л. В отдельных точках концентрация этих компонентов превышала 150 мкБк/л. Прослеживается общая тенденция уменьшения концентрации радионуклидов с глубиной и их увеличения с приближением к месту взрыва. Скорость нисходящего движения подземных вод в естественных условиях оценивается в пределах 10-15 м/год, а в условиях интенсивного водоотбора она увеличивается до 50 м/год. В зоне отчуждения вблизи Чернобыльской АЭС концентрация рассматриваемых ТРН возрастала до 3-10 Бк/л.

В 2001 году проведено изучение распределения Cz¹³⁷ в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС в породах до глубины 30 м. Накопление этого радионуклида достигло 0,5-8 Ки/км². Изучение распределения Cz¹³⁷ вне зоны отчуждения АЭС показало, что в интервале нисходящей миграции этого компонента аккумулировано более 20 % его первоначального содержания в почвенно-покровных отложениях. Таким образом, процесс перехода радионуклидов из почвенно-покровных отложений в подстилающие породы и содержащиеся в них подземные воды продолжается и зависит от интенсивности выпадения атмосферных осадков. В зоне отчуждения АЭС интенсивность загрязнения Cz¹³⁷ достигает 1000 Ки/км² или 37000 Бк/м². По расчетам специалистов через 30 лет после аварии из радиоактивного почвенного слоя зоны отчуждения с учетом периода полураспада уйдет примерно 30 % от первоначального количества ТРН. Этот процесс выноса радионуклидов в геологическое пространство неравномерен. Более интенсивно он будет происходить на участках быстрой миграции радиоактивного вещества, приуроченных к долинам рек, зонам тектонических нарушений, распространения пород с хорошей водопроницаемостью. В этих условиях самоочищение загрязненных территорий будет происходить быстрее.

Захоронение, переработка и транспортировка РАО. Радиоактивные отходы (РАО) обычно не подлежат дальнейшему использованию. В их образовании участвуют 1300 радионуклидов. РАО классифицируются по времени жизни, агрегатному состоянию, удельной активности, радионуклидному составу, содержанию солей и химическим свойствам. По времени жизни ТРН делятся на три категории: короткоживущие (до одного года), среднеживущие (до ста лет) и долгоживущие (более ста лет). По агрегатному состоянию РАО делятся на три категории – газообразные, жидкие и твердые. Наиболее широкое распространение получили жидкие отходы. Ежегодно каждая АЭС дает до 100000 тонн жидких отходов. По составу отходы могут быть органическими и неорганическими. Твердые отходы делятся на горючие и негорючие, сжигаемые, переплавляемые, измельчаемые и перерабатываемые. В газовой фазе главным компонентом является радон. В газовых выбросах атомных станций наряду с инертными газами присутствует тритий, С¹⁴, I¹³¹, Rb⁸⁸, Cz¹³⁷, Co⁶⁰, Mn⁵⁴, Na²⁴, Cu⁶⁴, Cr⁵¹ и др.

В составе жидких РАО АЭС преобладает Cz¹³⁷ и другие долгоживущие изотопы. При разгерметизации трубопроводов емкостных систем возможно попадание жидких РАО в грунтовые воды. С твердыми РАО могут оказаться различные материалы из активной зоны реактора, демонтированное оборудование, отработанные фильтры. Для захоронения твердых отходов обычно используются толщи каменной соли, глины, массивные породы основного состава (перидотиты, габбро-базальты, кристаллические сланцы). Захоронение РАО должно обеспечивать герметизацию твердых отходов на период сотен тысяч и даже миллионов лет. Существуют и другие способы утилизации или ликвидации РАО: сжигание в ядерных установках, вывод в космос за пределы земного тяготения, захоронение в океанических глубинных впадинах зоны субдукции.

Транспортировка и методы переработки РАО в каждом отдельном случае в зависимости от поставленной задачи и имеющихся возможностей получают индивидуальные решения. Особое место занимает регенерация отработанного ядерного топлива. На специальных заводах по особой технологии производят измельчение урана и плутония из отработанных твелов. На этих заводах также нередко происходили ядерные инциденты. Так, например, на предприятии «Маяк», расположенном на севере Челябинской области, в 1957 году произошел радиоактивный выброс в 2 млн Ки. В зоне влияния его следа оказались 270000 жителей Западной Сибири. В апреле 1993 года произошел взрыв и выброс радиации на ядерном реакторе «Томск-7». Радиоактивное облако, образовавшееся при этом, накрыло огромную территорию, в том числе район города Томска. Примеры подобного рода можно было бы продолжить.

Естественное радиоактивное поле всегда сопровождало и окружало человека. Если бы оно внезапно исчезло, то человечество не пережило бы подобную катастрофу. С другой стороны, радиоактивность техногенного происхождения все глубже и активнее пропитывает природную обстановку. У человека отсутствует орган чувств, способный фиксировать радиоактивную опасность. Она может возникать как во внешней среде, так и внутри организма при дыхании, приеме пищи и воды. Виды радиоактивной нагрузки изменяются во времени. В середине прошлого века это было связано с испытанием ядерного оружия. В конце прошлого века и в настоящее время такое загрязнение вызвано катастрофами и работой атомных станций, переработкой ядерного топлива и хранением РАО. В стратисферу попали сотни тонн радиоизотопов (H³, Рu²⁴⁰, Cz¹³⁷, Sr⁹⁰ и др.), которые постепенно в составе аэрозолей проникают на земную поверхность. Постоянное загрязнение атмосферы происходит вокруг действующих АЭС. Наиболее значительные изменения состава воздуха, воды и почв возникают в результате ядерных инцидентов, которые регулярно случаются на нашей планете. Крупные катастрофы, как было показано выше, приводят к образованию в почвенно-покровных отложениях слоя обогащенного ТРН. Вымывание из него атмосферными осадками радиоизотопов способствует их нисходящей миграции, радиоактивному загрязнению зоны аэрации, грунтовых вод и нижележащих водоносных систем. Объем жидких, твердых и газообразных РАО непрерывно растет. Самая большая опасность возникает в связи с необходимостью ликвидации АЭС, отработавших свой срок. Все сказанное свидетельствует только о том, что радиоактивная опасность на нашей планете будет только усиливаться. Это, в свою очередь, потребует разработки и проведения необходимых мероприятий по борьбе с последствиями такого явления.

 

 

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: