Экологические последствия радиационных аварий кратко

Обновлено: 07.07.2024

Основными специфическими явлениями и факторами, обуславливающими экологические последствия при радиационных авариях и катастрофах являются: радиоактивные излучения из зоны аварии, а также из формирующегося при аварии и распространяющегося в приземном слое облака (облаков) загрязненного радионуклидами воздуха; радиоактивное загрязнение компонентов окружающей среды.

Главными особенностями экологических последствий загрязнения биосферы являются долгосрочный характер и непрерывное их проявление как в процессе возникновения и развития аварии, так и во время ликвидации ее последствий и восстановления качества окружающей среды. Эти особенности обусловлены природой радиоактивных веществ, ядерных материалов и тех ядерных превращений и процессов, которые происходят при авариях и катастрофах. Степень опасности радиоактивно загрязненных поверхностей определяется: радионуклидным составом загрязнений и их плотностью; характером загрязненных поверхностей; временем прошедшим после загрязнения и другими причинами.

Как известно, авария на Чернобыльской АЭС сопровождалась первоначальными взрывами и мгновенными выбросами как радиоактивных веществ, накопившихся в реакторе за время его работы, так и компонентами ядерного топлива. В результате разрушения реактора образовалось парогазовое облако, содержащее большое количество биологически опасных изотопов (плутоний – 239, америций – 242, стронций – 90, цезий – 137, ксенон – 133, йод - 131). Выход радиоактивных веществ в атмосферу существенно зависел от их летучести. Высокой летучестью обладали йод – 131 (20%), цезий – 137 (15%), цезий – 134 (10%), стронций – 90 (4%). Причем, йод и цезий, содержащиеся в выбросах, имеют наиболее важное радиобиологическое значение.

В результате аварии около 5% радиоактивных продуктов, накопившихся за 3 года работы в реакторе, вышло за пределы промышленной площадки станции. Летучие изотопы цезия (134 и 137) распространились на огромные расстояния – значительное количество по всей Европе, и были обнаружены в большинстве стран и в океанах Северного полушария. Чернобыльская авария привела к радиоактивному загрязнению территорий 17 стран Европы общей площадью 207,5 тыс. кв. км. с площадью загрязнения цезием выше 1 Кюри/ кв. км.

Если выпадения по всей Европе принять за 100%, то из них на территорию России пришлось 30%, Белоруссии – 23%, Украины – 19%, Финляндии – 5%, Швеции – 4,5%, Норвегии – 3,1%. На территориях России, Белоруссии и Украины в качестве нижней границы зон радиоактивного загрязнения был принят уровень загрязнения 1 Кю/км 2 .

В России общая площадь радиоактивно загрязненных территорий с плотностью загрязнения выше 1 Ки/км 2 по цезию – 137 достигала 100 тыс. км 2 ; а свыше 5 Ки/км 2 – 30 тыс. кв.км. На загрязненных территориях оказалось 7608 населенных пунктов, в которых проживало около 3 млн. человек. Вообще же радиоактивному загрязнению подверглись территории в 16-ти областях и 3-х республиках России – Белгородская, Брянская, Воронежская, Калужская, Курская, Липецкая, Ленинградская, Нижегородская, Орловская, Пензенская, Рязанская, Саратовская, Смоленская, Тамбовская, Тульская, Ульяновская, Мордовия, Татарстан, Чувашия.

Сельскохозяйственная продукция, прежде всего молоко, при отсутствии соответствующих запретов на ее употребление стала главным источником облучения населения радиоактивным йодом в первый месяц после аварии. Местные продукты питания вносили существенный вклад в дозы облучения и во все последующие годы. В настоящее время, спустя 20 лет, потребление продукции подсобных хозяйств и даров леса дает основной вклад в дозу облучения населения. Принято считать, что 85% суммарной прогнозируемой дозы внутреннего облучения на последующие 50 лет после аварии составляет доза внутреннего облучения, обусловленная потреблением продуктов питания, которые выращены на загрязненной территории, и лишь 15% падает на дозу внешнего облучения. В результате радиоактивного загрязнения компонентов окружающей среды происходит включение радионуклидов в биомассу, их биологическое накопление с последующим негативным воздействием на физиологию организмов, репродуктивные функции и т.д.

Радиационная обстановка зависит не только от периода полураспада (для 131 J – 8 дней, 137 Cs – 30 лет). Со временем радиоактивный цезий уходит в нижние слои почвы и становится менее доступным для растений. Одновременно снижается и мощность дозы над поверхностью земли. Скорость этих процессов оценивается эффективным периодом полураспада. Для цезия – 137 он составляет около 25 лет в лесных экосистемах, 10-15 лет на лугах и пашнях, 5-8 лет в населенных пунктах. Поэтому радиационная обстановка улучшается быстрее, чем происходит естественный расход радиоактивных элементов. С течением времени плотность загрязнения на всех территориях уменьшается, а их общая площадь сокращается.

Радиационная обстановка также улучшалась в результате проведения защитных мероприятий: для предотвращения разноса пыли асфальтировались дороги и накрывались колодцы; перекрывались крыши жилых домов и общественных зданий, где в результате выпадений скапливались радионуклиды; местами снимался почвенный покров; в сельском хозяйстве проводились специальные мероприятия для снижения загрязнения производственной продукции.

Содержание работы

1. Общие сведения об авариях на радиационно опасных объектах…………3
2. Общая характеристика последствий радиационных аварий……………….5
3. Экологические последствия радиационного загрязнения окружающей среды…………………………………………………………………………. 5
Список использованной литературы……………………………………….

Файлы: 1 файл

реферат Экология.docx

Федеральное агентство по образованию и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Владимирский Государственный Университет

Владимир 2012

Общие сведения об авариях на радиационно опасных объектах…………3
Общая характеристика последствий радиационных аварий……………….5
Экологические последствия радиационного загрязнения окружающей среды………………………………………………………………… ………. 5

Список использованной литературы……………………………………….14

Общие сведения об авариях на радиационно опасных объектах

В настоящее время в России функционирует более 700 крупных радиационно опасных объектов, которые в той или иной степени представляют радиационную опасность. Практически все действующие АЭС расположены в густонаселенной части страны, а в их 30-километровых зонах проживает около 4 млн. человек. Общая площадь радиационно дестабилизированной территории России превышает 1 млн.км 2 , на ней проживает более 10 млн.человек.

Аварии на РОО могут привести к радиационной чрезвычайной ситуации (РЧС). Под радиационной чрезвычайной ситуацией понимается неожиданная опасная радиационная ситуация, которая привела или может привести к незапланированному облучению людей или радиоактивному загрязнению окружающей среды сверхустановленных гигиенических нормативов и требует экстренных действий по защите людей и среды обитания.

Аварии, связанные с нарушением нормальной эксплуатации радиационно опасных объектов, подразделяются на проектные и запроектные.

Проектная авария – авария, для которой проектом определены исходные события и конечные состояния, в связи с чем предусмотрены системы безопасности.

Запроектная авария – вызывается не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями и приводит к тяжелым последствиям. При этом может произойти выход радиоактивных продуктов в количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории, возможному облучению населения выше установленных норм. В тяжелых случаях могут произойти тепловые и ядерные взрывы.

В зависимости от границ зон распространения радиоактивных веществ и радиационных последствий потенциальные аварии на АЭС делятся на шесть типов:

Локальная
Местная
Территориальная
Региональная
Федеральная
Трансграничная

Международным агентством по атомной энергетике (МАГАТЭ) разработана международная шкала событий на АЭС, включающая 7 уровней. Авария на Чернобыльской АЭС была наиболее тяжелой и относится к 7 уровню (глобальной).

Общая характеристика последствий радиационных аварий

Долгосрочные последствия аварий и катастроф на объектах с ядерной технологией, которые носят экологический характер оцениваются, главным образом, по величине радиационного ущерба, наносимого здоровью людей. Кроме того, важной количественной мерой этих последствий является степень ухудшения условий обитания и жизнедеятельности людей. Безусловно, уровень смертности и ухудшения здоровья людей имеет прямую связь с условиями обитания и жизнедеятельности, поэтому рассматриваются в комплексе с ними.

Последствия радиационных аварий обусловлены их поражающими факторами, к которым на объекте аварии относятся ионизирующее излучение как непосредственно при выбросе, так и при радиоактивном загрязнении территории объекта; ударная волна (при наличии взрыва при аварии); тепловое воздействие и воздействие продуктов сгорания ( при наличии пожаров при аварии). Вне объекта аварии поражающим фактором является ионизирующее излучение вследствие радиоактивного загрязнения окружающей среды.

Экологические последствия радиационного загрязнения окружающей среды

Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Основными специфическими явлениями и факторами, обуславливающими экологические последствия при радиационных авариях и катастрофах, служат радиоактивные излучения из зоны аварии, а также из формирующегося при аварии и распространяющегося в приземном слое облака (облаков) загрязненного радионуклидами воздуха; радиоактивное загрязнение компонентов окружающей среды.

Последствия аварии для сельского хозяйства, производства и потребления продуктов питания, а также для окружающей среды были и остаются более заметными, чем прямое воздействие на здоровье людей.

Радиоактивное загрязнение почв влечет за собой значительные проблемы в сельском хозяйстве, связанные, прежде всего, с приемлемым качеством производимых продуктов питания. Значительно пострадали и почвы природных экосистем. Физико-химическое состояние радионуклидов в почве и, в первую очередь, количество их мобильных форм являются определяющим фактором в процессах миграции радиоактивных веществ в почвенном профиле и по трофическим цепям. В настоящее время доля подвижных форм цезия в дерново-подзолистых почвах составляет около 10%, стронция — до 70%; в торфяных почвах — 15 и 50% соответственно. Содержание мобильных форм америция и плутония в почвах не превышает соответственно 12,5 и 9,5%. Это свидетельствует о том, что основная доля радиоактивных изотопов будет находиться на протяжении десятилетий в корнеобитаемом слое наиболее типичных для Полесья дерново-подзолистых и торфяных почв. Радиоактивное загрязнение почв, являющихся основным депо радионуклидов в экосистемах и начальным звеном трофических цепей, обуславливает накопление изотопов в организмах растений, животных и человека, а также формирование дозовых нагрузок и развитие патологий.

Поверхностные воды — основной фактор, определяющий миграцию радионуклидов в экосистемах.

Проблема радиоактивного загрязнения воздушных масс остается актуальной для территорий, прилегающих к зоне отселения. Оно определяется содержанием радиоактивной пыли в приземном слое атмосферы. Пылеобразование значительно возрастает во время проведения сельскохозяйственных и других работ с активным техногенным воздействием на почву. На радиоактивное загрязнение приземного воздуха существенное локальное влияние оказывают некоторые стихийные явления, в первую очередь лесные и торфяные пожары.

Леса представляют собой крайне разнообразные экосистемы, в которых флора и фауна находятся в сложных отношениях друг с другом, равно как и с климатом, почвенными характеристиками и топографией. Они могут являться не только зонами отдыха, но также местом работы и источником питания. Для многих обитателей загрязненных регионов дичь, ягоды и грибы являются дополнительным источником питания.

Ввиду сильных фильтрующих свойств деревьев осаждение в лесах зачастую выше, чем в сельскохозяйственных районах. При загрязнении специфические экологические свойства лесов часто приводят к высокой степени удержания загрязняющих радионуклидов. Высокое содержание органических веществ в лесной почве и ее стабильность увеличивают передачу радионуклидов из почвы растениям, в результате чего в лишайниках, мхах и грибах часто обнаруживаются высокие концентрации радионуклидов. Передача радионуклидов диким животным в таких условиях может привести к тому, что некоторые люди, в значительной степени зависящие от дичи как от источника питания, могут подвергнуться неприемлемому облучению.

Люди связанные с работой в лесу, получают дозу облучения в три раза выше, чем те, кто живет в том же самом районе.

В результате чернобыльской катастрофы в зоне радиоактивного загрязнения оказались полесские леса. В настоящее время в надземной части древесных растений находится 5–7% от общего запаса выпавших на лесные экосистемы радионуклидов. В ближайшие 10 лет надземная фитомасса накопит до 10–15% от общего количества цезия–137 в лесных массивах. Из пищевой продукции леса наиболее загрязнены грибы (масленок, польский гриб, груздь, зеленка, волнушка) и ягоды (черника, голубика, клюква, земляника). Содержание в них цезия–137 превышает допустимые нормативы даже на территориях с незначительной плотностью загрязнения почвы.

Луговая растительность, в зависимости от почвенно-ландшафтных условий, характера увлажнения, видовых особенностей и других факторов, по-разному накапливает радионуклиды. По средней способности аккумулировать цезий–137 в надземной фитомассе травянистые растения можно расположить следующим образом:

вересковые (коэффициент накопления — 0,341),
осоковые (0,089),
злаковые (0,069),
сложноцветные (0,037),
гречишные (0,026),
бобовые (0,021),
кипрейные (0,014),
зверобойные (0,012),
крестоцветные (0,011).

Растительность территорий радиоактивного загрязнения составляет основу кормовой базы диких животных, у которых наблюдается повышенное содержание радионуклидов, накапливающихся в мышечной ткани и костях. У охотничье-промысловых копытных обнаруживается четко выраженная сезонная зависимость накопления радионуклидов (увеличение в летне-осенний период). Существенные изменения претерпевает состав и структура зооценозов в зонах отчуждения и отселения.

Взрыв на четвертом энергоблоке Чернобыльской атомной электростанции стал одним из крупнейших техногенных катастроф XX, которая сильно ударила по репутации атомной энергетики. После катастрофы в течение 16 лет в странах Европы и Северной Америки не построили ни одной атомной электростанции, в России было заморожено строительство 10 АЭС.

Авария на Чернобыльской АЭС во многих источниках позиционируется как первая в истории человечества авария на атомной электростанции. Однако это не так. По словам почетного главного конструктора ЦНИИ РТК Евгения Юревича, эту аварию советское руководство не смогло скрыть:

Взрыв на энергоблоке произошел ночью 26 апреля 1986 года. Специалисты, изучающие аварию выявили несколько причин, совокупность которых и привела к катастрофе: технические недоработки реактора, ошибки персонала, халатность заместителя руководителя главного инженера ЧАЭС Анатолия Дятлова, который отказывался верить в то, что взорвался реактор, так как на тот момент считалось, что это теоретически невозможно.

Радиоактивные вещества были выброшены как в сам момент взрыва, так и в течение длительного времени после. Это объясняется тем, что после взрыва активная зона реактора была открыла, горел графит и радиоктивные вещества продолжали выделяться в атмосферу. В докладе, подготовленном советскими специалистами для Международного агентства по атомной энергии выделялось четыре стадии выбросов:

На первой в атмосферу произошел выброс диспергированного топлива из реактора. Состав радионуклидов соответствовал составу в облученном топливе и включал в себя изотопы урана, плутония, иода-131, цезия-134, цезия-137, стронция-90, теллура;
Вторая стадия длилась с 26 апреля по 2 мая 1986 года. Мощность выбросов уменьшалась благодаря работе ликвидаторов, которые тушили графит. Состав радионуклидов оставался таким же. За пределы реактора выбрасывалось мелкодиспергированное топливо.
На третьей стадии увеличилась мощность выбросов продуктов деления. В начале выносился преимущественно йод, затем состав опять приблизился к составу облученного топлива.
На четвертой стадии – после 6 мая – количество выбросов начало резко сокращаться из-за действий ликвидаторов и ряда химических процессов на месте аварии. Как отмечается в докладе, 6 мая объем выбросов был в 80 раз меньше, чем 5 мая, и в 120 раз меньше, чем 26 апреля.

Выбросы 26 апреля составили 14⋅1018 Бк или 380 млн кюри, что в 400 раз больше, чем радиационный выброс в Хиросиме. Однако сравнивать две этих трагедии не совсем корректно. В Хирасиме порядка 700 грамм урана стали источником излучения, тогда как в Чернобыле АЭС была рассчитана на 180 тонн радиоактивного топлива, а непосредственно реакция затронула по некоторым данным 2 тонны урана.

Состав излучения на ЧАЭС

У урана есть несколько радиоактивных изотопов – уран-238 (период полураспада -4,4 млрд лет) и уран – 235 ( полураспад – 0,7 млрд лет). Ядовит, в человеке при длительном контакте способен вызывать различные заболевания, в особенности почек и печени. Радиоактивен, однако из-за очень долгого периода полураспада, его радиоактивность не так сильна. В частности, альфа-излучения урана-235 не способно преодолеть ороговевшую человеческую кожу.

Плутоний

Плутоний-238 и Плутоний-239 – радиоактивные элементы, по степени своей опасности превосходящие уран. Частицы плутония откладываются в скелете (45%), печени (45%) и других органах. Биологический период полувыведения из костей – 100 лет, из печени – 40 лет. Максимальным безопасным количеством плутония, попавшего в организм человека, считается 0,0075г. При этом плутоний представляет серьезную опасность, только если источник попал внутрь организма – с пищей или водой. Альфа-излучение плутония достаточно слабое и не способно поразить человека. Самым опасным является вдыхание плутония, так как он оседает в легких.

Йод-131

Радиоактивный изотоп с периодом полураспада 8,04 суток. Полный распад – 80 суток. Попадает в организм с воздухом и скапливается в щитовидной железе. После аварии на Чернобыльской АЭС у 4 тысяч человек был диагностирован рак щитовидной железы. 15 человек скончались, в остальных случаях удаление щитовидной железы прекратило болезнь. Как отмечают специалисты, в основном йод-131 попадал в организм людей с радиоактивной пищей, например, с молоком, мясом или овощами, которые подверглись заражению. Причиной заболеваний в большинстве случаев было легкомысленное отношение людей к радиации и непонимание, почему они не могут употреблять в пищу продукты, выращенные у себя во дворе.

Цезий

Цезий-137 – радионуклид, в большом количестве выпавший после аварии на Чернобыльской АЭС. Период полураспада цезия – 30 лет, полного распада – 300 лет. Цезий накапливается в организме человека, в тканях, в кишечнике. Легко смывается водой. Всасывается в кровь и приводит к саркоме. Время биологического выведения цезия из организма составляет от 40 до 200 суток. Радионуклиды цезия-137 после аварии распространились по всей планете, половина всего объема выпала на территории России, Украины и Белоруссии. Цезий-137 содержится в животных, растениях, грибах, почве.

Цезий-134 – более опасный элемент с сильным гамма-излучением, аккумулируется в почве и воде.

Теллур

Теллур-128 – радионуклид с самым долгим периодом полураспада – 2,2 септиллиона лет. Это в 160 триллионов раз больше, чем предположительный возраст Вселенной.

Америций-241

Один из основных загрязняющих элементов на территории зоны отчуждения. Из-за того, что Амерций-241 является продуктом распада других изотопов, его концентрация спустя 33 года после катастрофы выросла в 20 раз. Амерций залегает в верхних слоях почвы, заражению подвержены животные. Период полураспада Амерция-241 превышает 400 лет.

Стронций-90

Радионуклид, по своим свойствам похожий на кальций. Накапливается в костях. Его находили в зубах детей, которые жили на территории ядерных испытаний и ядерных аварий.

Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС

От прямых последствий взрыва на ЧАЭС от радиации погибло около 50 человек. Еще 2 человека погибли непосредственно в момент взрыва от механических повреждений. Также есть данные, что до 2004 года от возможных последствий облучения погибло еще 4 тысячи человек, однако с полной уверенностью утверждать, что такая связь есть, нельзя. Впрочем, есть и другое мнение: согласно исследованию Greenpeace, от последствий Чернобыльской катастрофы погибло около 200 тысяч человек. Мнение российской официальной науки с этим, однако, не согласуется.

После взрыва ветер разнес радиоактивную пыль не только по территории СССР, но и Европы и Америки. Научные сотрудники одной из арктических баз рассказывали, что узнали об аварии спустя день, потому что начал зашкаливать штатный дозиметр. Информации о взрыве в СМИ тогда еще не было.

Арутюнян также отметил, что влияние радиации на флору и фауну в целом оказалось в 100 раз меньшим, чем на людей. Пострадали только те животные и растения, которые получили сверхбольшую дозу радиации в короткие сроки.

Например, в 1988 году в Белоруссии был создан Полесский государственный радиационно-экологический заповедник, который включил в себя территории трех районов Гомельской области, вошедших в зону отчуждения. Непосредственной целью создания заповедника было изучение влияния радиации на живые организмы. Однако на территории заповедника удалось воссоздать редкие виды животных, в частности, зубра.

Как отмечает BBC, в 2014 году ученые разместили на зараженных территориях 42 видеокамеры, которые реагируют на движение. Согласно наблюдениям ученых, некоторые отклонения в здоровье животных наблюдаются: среди птиц чаще встречаются альбиносы, срок жизни животных несколько уменьшился, грызуны дают меньшее потомство. Однако глобально высокий радиационный фон не оказывает губительного влияния на флору и фауну.

"Кажется, в среднесрочной перспективе, присутствие человека и продукты его жизнедеятельности оказывают на дикую природу значительно более негативный эффект, чем атомная катастрофа", - приводит BBС слова испанского ученого-биолога Германа Орисаола.

Однако, в ряде районов Украины пробы коровьего молока выдавали превышение нормы цезия-137 в 3,5 раза. В целом радиация поразила 3 млн гектар сельскохозяйственной земли.

Если говорить о влиянии на людей, в российские исследователи утверждают, что в зоне радиационного поражения в общей сложности проживает порядка 2,3 млн человек. Однако уровень заболевания онкологией среди них не превышает средние показали по стране. Кроме того, по словам Арутюняна, у многих жителей этих опасных зон фиксировалось излучение, которое было значительно меньше нормативных фоновых значений.

Чернобыль сейчас

В настоящий момент на территории Чернобыля проживает свыше тысячи человек. Это сотрудники электростанции и рабочие-вахтовики и ученые. Кроме того, на территории зоны отчуждения живут самоселы – люди, которые отказались уезжать с зараженной территории и покидать свои дома. По состоянию на 2017 год на территории их находилось 84 человека. Обычно, это пожилые люди, которые живут в заброшенных селах по 10 человек. Однако бывают люди, которые живут по одному.

На территорию зоны отчуждения ежегодно приезжает свыше 70 тысяч туристов, в основном, из Европы и США. Сейчас радиационный фон в Чернобыле составляет 16 мкР/ч, в Припяти 94 мкР/ч, в Рыжем лесу – 123 мкр/Ч, в непосредственной близости к энергоблоку – 239 мкР/ч. Норма – 30 мкР/ч.

Отметим также, что сейчас активно обсуждается предложение по созданию на территории зону отчуждения биосферного заповедника с разными зонами доступа: для ученых и туристов.

«В результате Чернобыльской катастрофы природа зоны "защищена радиацией". И это хороший шанс для восстановления природы на значительных территориях, которые выполняют функцию барьера для радиации, работают зелеными легкими и выполняют ряд экосистемных функций по очистке воздуха, воды, сохранению климата и поглощению углекислого газа. Кроме того, река Припять – это резервный источник воды. Проект биосферного заповедника является привлекательным, потому что условия ведения хозяйства и охраны природы для биосферных заповедников – гибкие и функциональные, их разрабатывала ЮНЕСКО. Проект предусматривает поддержание традиционного ведения хозяйства на определенных территориях, а с другой стороны – сохранение природы, научные исследования, мониторинг, образовательные проекты, информирование общества и координацию работы различных организаций на этой территории" – отметил украинский эколог Ярослав Мовчан.

Кроме того, сейчас ведется работы по строительству нового Саркофага над энергоблоком, так как старый был рассчитан до 2006 года. Он скрывает под собой почти 180 тонн радиоактивного топлива, облученные металлические конструкции, облученный графит и другие радиоактивные элементы. Бетонный саркофаг позволяет сократить излучение от ЧАЭС в 10 раз.

Мирный атом

Эксперты считают, что авария на ЧАЭС во многом затормозила развитие атомной энергетики вплоть до начала 2000-х годов. Однако авария на Фукусиме в 2011 году снова отбросила весь прогресс назад. После катастрофы радиационные нормы были значительно усилены. Сейчас в России норма по содержанию цезия-137 в молоке в три раза ниже, чем в Норвегии. При этом многие экологи отмечают, что с точки зрения выбросов и вреда, АЭС намного безопаснее ТЭЦ, и количество людей, погибших от заболеваний, связанных с попаданием в легкие угля и мелкодисперсной пыли с ТЭЦ в десятки раз превышает количество жертв атомных катастроф.

Шкала радиационной опасности МАГАТЭ ( 1989 г ., внедрение в России с 1990 г .) включает пять уровней опасности работы атомных электростанции:

1 уровень – незначительные происшествия на АЭС;

– происшествия средней тяжести;

(первые 3 происшествия, инциденты);

2 – аварии в пределах АЭС;

3 – аварии с риском для окружающей среды;

4 – тяжелые аварии;

5 – глобальная авария (катастрофа);

(последние три – аварии).

В результате аварии на ядерной энергетической установке возможно образование больших очагов радиоактивного загрязнения не только на территории предприятия, но и за пределами его санитарно-защитной зоны. В зависимости от мощности реактора, продолжительности радиоактивного выброса, особенностей метеорологической обстановки в момент аварии, очаг радиоактивного загрязнения может захватить территорию целого региона или даже выйти за национальные границы. Степень радиационной опасности для населения при аварии определяется количеством и радионуклидным составом выброшенных в окружающую среду радиоактивных веществ, расстоянием от источника радиоактивного выброса до населенных пунктов, характером их застройки и плотностью населения, метеорологическими условиями во время аварии, сезоном года, характером сельскохозяйственного использования территории, водоснабжения и питания населения.

Радиационная авария происходит при нарушении пределов безопасной эксплуатации АЭС и другого оборудования с выходом радионуклидов за предусмотренные границы в количествах, превышающих значения, установленные для нормальной эксплуатации. Нормы радиационной безопасности 1999 г . (НРБ-99) определяют радиационную аварию как потерю управления источником ионизирующего излучения, вызванную неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды .

Хотя нет международного соглашения по критериальным значениям риска, вероятность возникновения радиационных аварий, по данным различных авторов, в настоящее время оценивается как 1 0 -5 -1 0 -7 случаев на 1 реактор в год. Причем вероятность аварии с разрушенем активной зоны составляет 5 ´ 1 0 -6 случаев на 1 реактор в год, а с разрушением защитной оболочки и выбросом радиоактивных продуктов деления в 6 раз реже: 0, 8 ´ 1 0 -6 случаев на 1 реактор в год. Учитывая, что мировой опыт использования атомной энергии составляет 4 600 реакторов-лет за 40-50 лет их эксплуатации, развитие серьезных радиационных аварий, по различным расчетам, следует ожидать каждые 50- 3 000 лет. При этом число людей, пострадавших при радиационных авариях, может быть различным, в том числе, как показал опыт аварии на ЧАЭС, и очень большим. К настоящему времени накоплен большой опыт эксплуатации АЭС в условиях радиационной безопасности. К сожалению, имеется также немалое количество радиационных аварий и опыт ликвидации их последствий.

Первой серьезной радиационной аварией считается произошедший в 1952 году в Чолк-Риверской ядерной лаборатории (Канада) инцидент на исследовательском реакторе. К счастью, радиоактивных веществ в окружающую среду выделилось мало, а летальных исходов не было.

В 1953 году в Арагонской национальной лаборатории (США) экспериментальный реактор был доведен до сверхкритического состояния. Температура резко повысилась, ТВЭЛ-ы расплавились, произошло бурное парообразование из-за соприкосновения воды замедлителя с раскаленным металлом. В результате произошел выброс продуктов деления в окружающую среду. Радиоактивные вещества были разбросаны на значительные расстояния, и возникла опасность радиационного поражения населения.

В октябре 1957 года произошел пожар в активной зоне ядерного реактора на АЭС в Уиндскейле (Англия). Это привело к неконтролируемому выходу радиоактивных веществ, преимущественно йода, в атмосферу. Существенно загрязненной оказалась территория размером 20 км ´ 25 км, мощность дозы на которой составила около 85 мР/ч. Впоследствии загрязнение было обнаружено в Англии, Уэльсе и некоторых районах Северной Европы. Радиоактивный йод-131 был основным радионуклидом, формировавшим дозу в щитовидной железе и большую часть эффективной дозы. Существенный вклад в дозу внесли также полоний-210 и цезий-137. В результате этой аварии 13 человек погибли, а 260 человек получили лучевые поражения различной степени тяжести.

В 1961 году в штате Айдахо (США) произошла авария на испытательной установке экспериментального реактора. Радиоактивных веществ выделилось мало, но имелось два летальных исхода.

В 1970 году произошла авария на АЭС Индиан-Поинт-1. В трубе бойлера образовалась течь, сквозь которую радиоактивные отходы попадали в окружающую среду. Скорость их утечки составляла 20 л/ч. Прокуратура штата Нью-Йорк потребовала возмещения ущерба в размере 5 млн долл. за нарушение экологического баланса р. Гудзон, в результате которого дважды в течение зимы 1969-1970 годов происходила массовая гибель рыбы.

В декабре 1970 года на АЭС в г. Сакстоне произошла радиационная авария, в результате которой в течение 72 мин в окружающую среду было выброшено 7,28 9 ´ 1 0 11 Бк (19,7 Ки) радиоактивных газов. Максимальная концентрация ксенона-133 и ксенона-135 составила 43,66 Бк/ м 3 (1,2 нКи/ м 3 ).

В марте 1979 года произошла авария на энергетическом реакторе PWR (ВВЭР) АЭС в Три-Майл-Айленде (США, штат Пенсильвания). Она квалифицировалась как одна из наихудших на протяжении 22-летней истории ядерной энергетики США.

На территории бывшего СССР только за последние пятьдесят лет произошло 176 радиационных инцидентов, в результате которых у 568 человек развились разнообразные формы лучевой патологии, а у 344 человек была диагностирована острая лучевая болезнь.

Наиболее крупной радиационной аварией в истории человечества стала авария на Чернобыльской АЭС. По данным различных авторов, число людей, испытавших последствия аварии на Чернобыльской АЭС, составило от 130 до 250 тыс. человек, подверглись отселению 116 тыс. человек, в дозах свыше фоновых облучились 24,2 тыс. человек, заболели острой лучевой болезнью 134 человека, а еще 28 человек погибли. В работах по ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы принимало участие около 240 тыс. человек, а радиоактивному загрязнению, превышающему уровень 5 Ки/к м 2 , подверглась территория площадью около 2 5 000 к м 2 с населением более 5 млн человек. Хронология этой аварии представлена ниже.

Первоочередными и важнейшими задачами радиационного контроля являлись:

–оценка возможного уровня внешнего и внутреннего облучения персонала ЧАЭС, жителей г. Припять и эвакуированного затем из 30-километровой зоны населения в целях выявления лиц, нуждающихся в медицинской помощи;

–прогностическая оценка возможных уровней облучения населения, проживающего в районах повышенного радиоактивного загрязнения, – вне 30-километровой зоны для принятия решения о необходимости дополнительной, полной или частичной эвакуации и разработки соответствующих временных рекомендаций по режиму питания и жизнедеятельности населения в данном регионе;

–исключение распространения контактным путем радиоактивных веществ из загрязненных районов, а также употребления пищевых продуктов с содержанием радионуклидов выше регламентированных пределов.

Для решения этих задач осуществлялся систематический контроль:

–уровня гамма-излучения на всей территории европейской части СССР методами воздушной и наземной радиационной разведки;

–концентрации и радионуклидного состава радиоактивных веществ в воздухе в различных точках 30-километровой зоны, преимущественно в местах проведения работ по ликвидации последствий аварии и дислокации персонала, а также вне ее зоны в населенных пунктах, где наблюдались повышенные уровни радиации;

–плотности радиоактивного загрязнения почвы и растительности и его радионуклидный состав;

–содержания радионуклидов в пищевых продуктах, воде водоемов, в первую очередь питьевого водоснабжения;

–уровней радиоактивного загрязнения спецодежды или личной одежды и обуви, наружных и внутренних поверхностей транспортных средств на границах контролируемых зон (устанавливаемых исходя из характера работ и сложившейся радиационной обстановки), в аэропортах, на железнодорожных и автовокзалах.

В частности, были введены три контролируемые зоны: особая (в основном территория промплошадки), 10- и 30-километровая. В этих зонах был организован строгий дозиметрический контроль, а также развернуты пункты дезактивации транспорта и санитарной обработки личного состава. На границах была организована пересадка людей из одних транспортных средств в другие для уменьшения контактного переноса радиоактивных веществ.

10 мая была составлена карта мощности доз, на основании которой установили зоны радиоактивного загрязнения:

Неблагоприятные экологические последствия антропогенного загрязнения окружающей среды источниками ионизирующих излучений связаны главным образом с возникновением радиационных аварий, сопровождающихся значительными выбросами долгоживущих радионуклидов. Повышение надежности функционирования объектов ядерной энергетики и предприятий ядерного топливного цикла представляется основным резервом радиационной безопасности в глобальном масштабе. Следует учитывать и то, что даже несмотря на, казалось бы, большое количество аварий, атомная энергетика во всем мире относится к отраслям деятельности человека с малой опасностью для жизни.

Детерминированные эффекты (лат. determinare – обуславливать) обуславливаются гибелью большего числа клеток критических органов – костного мозга, кишечника, семенников, кожи. Все детерминированные эффекты пороговые. Они обязательно возникают при достижении пороговой дозы (не менее 0,25 Гр) и с ее ростом увеличиваются, так как увеличивается число погибших клеток.

Для возникновения отдаленных последствий может оказаться достаточным изменение одной клетки. Теоретически они не имеют порога, отсюда и их название стохастические, т.е. вероятностные, случайные эффекты. Если такие изменения происходят в соматических клетках облученных организмов, то со временем может возникнуть лейкоз или рак. Если изменениям подвергаются половые клетки, можно ожидать развития наследственных заболеваний или врожденных уродств у потомства.

Облучение плода чревато возникновением тератогенных эффектов, проявляющихся в виде врожденных уродств или других аномалий развития.

Читайте также: