Пути распространения загрязнения на ЧАЭС

Пути распространения  загрязнения 

Введение

Радиоактивное загрязнение биосферы  это превышение естественного уровня

содержания  в окружающей среде радиоактивных  веществ. Оно может быть вызвано

ядерными  взрывами и утечкой радиоактивных  компонентов в результате аварий на

АЭС или  других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и т.п. При

авариях на АЭС особённо резко увеличивается  загрязнение среды радионуклидами

(стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и  др.). В настоящее

врёмя, по данным Международного агентства по атомной  энергетике. (МАГАТЭ),

число  действующих  в мире реакторов достигло 426 при  их суммарной электрической

мощности  около 320 ГВт (17%  мирового производства электроэнергии).

Ядерная энергетика, при условии строжайшего выполнения необходимых

требований, более или менее экологически чище no сравнению с

теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные  выбросы в атмосферу (зола,

диоксиды, углерода и серы, оксиды азота и др.). Так, во Франции быстрое

наращивание мощностей АЭС позволило в  последние годы значительно уменьшить

выбросы диоксида серы и оксидов азота в секторе  энергетики соответственно на

71 и 60% .  В Японии  для стабилизации  энергообеспечения страны намечается  в

ближайшие два десятилетия построить около 40 новых АЭС, что удовлетворит 43%

энергопотребностей. Однако в целом в мире отмечена тенденция сокращения

строительства новых АЭС.

Использование атомной энергии в широких  масштабах приводит к накоплению

радиоактивных отходов. Возникает проблема их захоронения.

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

коры, 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 периодом

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 излучения  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 прибавку

обусловили:

а) технические  источники проникающей радиации (медицинская диагностическая и

терапевтическая рентгеновская аппаратура, радиационная дефектоскопия,

источники сигнальной 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

порядков  — 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 почти удвоили

ядерные катастрофы, произошедшие на территории СССР. Долгоживущие

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

излучать, создавая приблизительно 2%-ю добавку к  фону радиации. Последствия

атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще  долго будут сказываться

на здоровье облученных людей и их потомков.

Пока еще  трудно говорить о влиянии техногенного превышения 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 предполагать

некоторое повышение уровня мутагенеза.

Радиационные  загрязнения, связанные с технологически нормальным ядерным

топливным циклом, имеют локальный характер и доступны для контроля, изоляции и

предотвращения  эмиссий. Эксплуатация объектов атомной  энергетики

сопровождается  незначительным радиационным воздействием. Многолетние

систематические измерения и контроль радиационной обстановки не обнаружили

серьезного  влияния на состояние объектов окружающей природной среды. Дозы

облучения населения, проживающего в окрестностях АЭС, не превышают 10 мкЗв/год,

что в 100 раз  меньше установленного 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 скоплений радионуклидов

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

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

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

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

радиохимический завод, изготовлены первые образцы  атомного оружия. В настоящее

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

цикла, комплекс по захоронению высокоактивных материалов, хранилища и

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

огромного количества радионуклидов и сильному загрязнению районов Челябинской,

Свердловской, Курганской и Тюменской 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

загрязнение охватило территорию в 25 тыс. км2 с населением более

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

подвергшихся  загрязнению в результате сбросов  радиоактивных 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 активностью 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 эвакуированы и переселены.

Зона радиационного  загрязнения на Южном Урале расширилась  вследствие ветрового

разноса радиоактивных  аэрозолей с пересохшей части  технологического водоема № 9

ПО «Маяк» (оз. Карачай) в 1967 г. В настоящее время в этом резервуаре

находится 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  цезия-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 уро­вень загрязнения

местности цезием-137 в пойме р. Теча. Концентрации стронция-90 в речной воде и

в донных отложениях в 100—1000 раз превышают фоновые  значения. В каскаде

промышленных  водоемов в верховьях Течи содержится 350 млн м3

загрязненной  воды, являющейся по сути низкоактивными от­ходами. Суммарная

активность  твердых и жидких РАО, накопленных  в ходе деятельности ПО «Маяк»,

достигает 1 млрд Ки. Сосредоточение огромного  количества РАО, загрязнение

поверхностных водоемов, возможность проникновения  загряз­ненных подземных вод

в открытую гидрографическую систему Обского  бассейна создают исключительно

высокую степень  радиационного риска на Южном  Урале.

1.3 Чернобыль.