Радиационное загрязнение окружающей среды. Последствия ядерных испытаний для человечества.


Осознание экологической опасности особенно усилилось в связи с проведением ядерных испытаний, развитием ядерных исследований и строитель­ством атомных электростанций (АЭС).

Максимумы ядерных испытаний, произведенных в ат­мосфере разными странами, приходятся на два периода: 1954-1958 гг., когда испытания проводили Великобритания, США и СССР, и 1961-1962 гг., когда их в основном проводили США и СССР. Ядерные испытания в атмосфере после 1962 г. осуществ­лялись лишь Францией и Китаем, и следует отметить, что толь­ко около 10 % общего количества продуктов деления обусловлено взрывами, произведенными после 1963 г. Всего за период 1945-1980 гг. в ат­мосфере Англией было проведено 21 испытание, Китаем – 22, Францией – 46, США – 197 и СССР – 219.

Интегральные выбросы значимых с точки зрения радиационных последствий долгоживущих радионуклидов, поступивших в верхнюю атмосфе­ру и вступивших в глобальную миграцию, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Выбросы радионуклидов при ядерных испытаниях

Нуклид

Tl/2

Выброс, ПБк

Нуклид

T1/2

Выброс, ПБк

3Н

12,35 лет

186000

106Ru

373,6 сут

12200

14С

5730 лет

213

125Sb

2,76 лет

741

54Мn

312,3 сут

3980

131I

8,02 сут

675000

55Fe

2,73 лет

1530

140Ba

12,75 сут

759000

89Sr

50,53 сут

117000

141Ce

32,5 сут

263000

90Sr

28,78 лет

622

144Ce

284,9 сут

30700

91Y

58,51 сут

120000

137Cs

30,07 лет

948

95Zr

64,02 сут

148000

239Pu

24110 лет

6,52

103Ru

39,26 сут

247000

240Pu

6563 лет

4,35

241Pu

14,35 лет

142

По современным данным, в мире было проведено 1876 подземных испытаний с суммарной мощностью около 90 Мт. Основная их доля была проведена США и СССР, до 1996 г. продолжались программы подземных ядерных испытаний Франции и Китая, в 1974 г. первое подземное испытание провела Индия и еще пять в 1998 г., также в 1998 г. шесть подземных взрывов осуществил Пакистан. Наиболее мощные взрывы были проведены СССР на Новой Земле в октябре 1973 г. мощностью до 10 Мт и США в ноябре 1971 г. на Аляске мощно­стью менее 5 Мт.

Вклад радионуклидов, выброшенных в результате подзем­ных испытаний, пренебрежимо мал по сравнению с радиоактивным загрязнением при испытаниях в атмосфере.

На Семипалатинском испытательном полигоне (СИП) с 1949 по 1989 гг. было произведено 456 ядерных испытаний, в том числе 86 воздушных, 30 наземных и 340 подземных испытаний. Наибольший ущерб окружающей среде оказали ядерные испытания в атмосфере, которые на СИП проводились с 1949 по 1962 гг. Только в результате ядерных атмосферных выбросов общей мощностью 6,3 Мт в биосферу было выброшено около 0,1 МКu 90Sr и 0,2 МКu 137Cs.

Не только испытания, но и производство ядерного оружия является источником поступления радионуклидов в окружающую среду. 29 сентября 1957 г. произошла Кыштымская авария на радиохимическом заводе по выделению плутония. Взорвалась одна из емкостейхранилищ высокоактивных отходов. Взрыв разрушил емкость из нержавеющей стали, содержавшую 70-80 т отходов и находившуюся в бетонном каньоне на глубине 8,2 м, сорвал и отбросил на 25 м бетонную плиту перекрытия каньона. Из хранившихся в емкости радиоактивных отходов значительная часть была поднята в воздух на высоту до 1 км. Остальную часть отходов взрыв разбросал вокруг емкости. В результате образовалось огромное радиоактивное облако, которое перемещалось по территории Челябинской, Свердловской и Тюменской областей России. Загрязненные территории впоследствии получили название Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС).

Развитие мирной атомной энергетики омрачено двумя авариями 70-х 80-х гг. ХХ в. Эти аварии произошли на АЭС «Три майл Айленд» в США 28 марта 1979 г. и в Чернобыле 26 апреля 1986 г. В обеих авариях активная зона реактора была разрушена. Однако соответствующие последствия ни в коей мере нельзя сравнить. Чтобы охарактеризовать общую площадь, подвергшуюся после чернобыльской аварии существенному загрязнению, достаточно посмотреть на таблицу 3. Площадь территории, загрязненной свыше 5 Ku/км2 137Cs, составляет более 28 тыс. км2.

Около 400 тыс. человек участвовало в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, более 7 тыс. ликвидаторов умерли, 30 тыс. стали инвалидами. Полмиллиона человек живет на зараженных территориях. Точных сведений о количестве облученных так и не существует, как нет и однозначных прогнозов у ученых о возможных генетических последствиях влияния радиации. Под влиянием малых доз радиации количество онкологических заболеваний в Киеве и районах, подвергшихся радиоактивному заражению, увеличилось в 20 раз. В особенно тяжелом положении оказались дети. Здоровы лишь 11 из 1 тыс. После 1992 г. на Украине родились 146 тыс. 272 младенца с аномалиями в развитии.

Таблица 3 - Территории, загрязненные цезием-137, включая зону

отселения, кв. км

Страна

Диапазон загрязнения, Ku/км²

5-15

15-40

Более 40

Белоруссия

Украина

Россия

10160

1960

5760

4210

820

2060

2150

640

310

Всего

17880

7090

3100

Последствия Чернобыля долго будут тяжким социальным, экономическим и психологическим грузом общества. Эта авария породила своего рода синдром, который еще долго будет жить в сознании многих жителей России, Украины, Белоруссии и соседних европейских стран.

Подсчитано, что с учетом не только технических, строительных и разных косвенных затрат (потери электричества), но принимая во внимание медицинские и сельскохозяйственные программы «по ликвидации последствий», Чернобыльская авария обошлась до 2000 г. примерно в 170-215 млрд. рублей. До 1986 г. на строительство одного реактора в СССР затрачивалось примерно в 0,5 млрд. рублей. После 1986 г. стоимость значительно возросла.

В США было подсчитано, что в конечном итоге авария на АЭС «Три майл Айленд» обойдется потребителям электроэнергии примерно в 130 млрд. долларов. Поскольку эта АЭС не является государственной собственностью, покрытие расходов будет осуществляться из тех денег, которые поступают от потребителей подорожавшей электроэнергии. Для сравнения следует указать, что в США в 1970-е гг. строительство одного реактора обходилось в 0,5 млрд. долларов. В последующем на достройку уже начатых, но незаконченных реакторов уходило по 3-4 млрд. долларов.

В настоящее время работу АЭС в штатном режиме считают достаточно безопасной для человека и природы. Выбросы естественных радионуклидов при сгорании угля на тепловых электростанциях приводят к более сильному радиационному воздействию на окружающую среду и человека, чем поступление техногенных радионуклидов от работы АЭС. Поэтому доля атомной энергии в мировом производстве электроэнергии увеличивается. В 2009 г. она составила 16 %, в 16 странах с наиболее развитой ядерной энергетикой – 25 %. Во Франции этот показатель равен 79 %, Бельгии – 54 %, Швеции – 48 %. Сейчас в 31 стране мира работают 436 ядерных энергетических реакторов.

Современная радиоэкологическая обстановка в Казахстане обусловлена размещением радиационно-опасных объектов (рис. 5), в зонах влияния которых находится около 27 % всей территории Казахстана (741 тыс. км2), что в 40 раз превышает площадь СИП.

Рисунок 5. Размещение радиационно-опасных объектов на

территории Казахстана

По предварительным подсчетам в нашей стране в районах с повышенной радиоактивностью проживает свыше 1 млн. человек, что требует глубокого изучения влияния этого фактора на здоровье людей. Сложной для государства проблемой является реабилитация загрязненных радионуклидами территорий и проблема утилизации и захоронения радиоактивных отходов. Решение этих проблем невозможно без участия мирового сообщества.