Радиационное загрязнение

Радиационное загрязнение

Содержание стр.

Введение…………………….………….………….……………………

1 Источники и характеристика радиационного загрязнения…

1.1Характеристика радиационного загрязнения……………

1.2ПО «Маяк» …………………………………………………...

1.3 Чернобыль…..……………………………………………….

2 Распространение радиационного загрязнения………………….

2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды………….

2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды. ……………..

2.3 Радиоактивное загрязнение почвы. ………………………

2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и

животного мира. ……………………………………………….

3 Переработка и нейтрализация радиационных отходов. ……….

4. Радиационная обстановка в Краснодарском крае. …………….

5 Возможные последствия применения ядерного оружия массового

поражения…………….…………….…………….……..

Заключение…………….…………….…………….…………….……..

Список литературы…………….…………….…………….………….

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.

Не только нынешнее, но и последующие поколения будут помнить

Чернобыль и ощущать последствия этой катастрофы. В результате взрывов и

пожара при аварии на четвертом энергоблоке ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986

г. из разрушенного реактора было выброшено примерно 7,5 т ядерного топлива

и продуктов деления с суммарной активностью около 50 млн Ки. По количеству

долгоживущих радионуклидов (цезий-137, стронций-90 и др.) этот выброс

соответствует 500—600 Хиросимам.

Из-за того, что выброс радионуклидов происходил более 10 суток при

меняющихся метеоусловиях, зона основного загрязнения имеет веерный,

пятнистый характер (рис. 1.2). Кроме 30-километровой зоны, на которую

пришлась большая часть выброса, в разных местах в радиусе до 250 км были

выявлены участки, где загрязнение достигло 200 Ки/км2. Общая площадь

«пятен» с активностью более 40 Ки/км2 составила около 3,5 тыс. км2, где в

момент аварии проживало 190 тыс. человек. Всего радиоактивным выбросом ЧАЭС

в разной степени было загрязнено 80% территории Белоруссии, вся северная

часть Правобережной Украины и 19 областей России. В целом по РФ

загрязнение, обусловленное аварией на ЧАЭС, с плотностью 1 Ки/км2 и выше

охватывает более 57 тыс. км2, что составляет 1,6% площади ЕТР (табл. 1.1).

Уточненные в 1994 г. границы площадей, загрязненных цезием-137, по

сравнению с 1993 г. почти не изменились. Следы Чернобыля обнаружены в

большинстве стран Европы (табл. 1.2), а также в Японии, на Филиппинах, в

Канаде. Катастрофа приобрела глобальный характер.

.Рис. 1.2. Карта-схема территорий с наиболее интенсивным загрязнением

радионуклидами выброса Чернобыльской аварии:

— зона активности 15 Ки/км2; — зоны с активностью более 40

Ки/км2;—— — граница 30-километровой зоны; ----- — Государственная граница

И сегодня спустя полтора десятилетия после чернобыльской трагедии

существуют противоречивые оценки ее поражающего действия и причиненного

экономического ущерба. Согласно опубликованным в 2000 г. данным из 860 тыс.

человек, участвовавших в ликвидации последствий аварии, более 55 тыс.

ликвидаторов умерли, десятки тысяч стали инвалидами. Полмиллиона человек до

сих пор проживает на загрязненных территориях.

Таблица 1.1. Площади областей и республик России, загрязненных цезием-

137 (по состоянию на январь 1995 г.)

| |Общая | |Площадь | |

|Области, |площадь | |загрязнений | |

|республики |области, | |цезием-137, км2 | |

| |республики, | | | |

| |тыс. км2 | | | |

| | | | | |

| | | | | |

| | | |Ки/км2 | |

| | | | | |

| | |1-5 |5-15 |15-40 |>40 |

|1. |Белгородская|27,1 |1 620 | | | |

| | | | | | | |

|2. |Брянская |34,9 |6 750 |2628 |2 130 |310 |

|3. |Воронежская |52,4 |1 320 | | | |

|4. |Калужская |29,9 |3 500 |1 419 | | |

|5. |Курская |29,8 |1 220 | | | |

|6. |Липецкая |24,1 |1 619 | | | |

|7. |Ленинградска|85,9 |850 | | | |

| |я | | | | | |

|8. |Нижегородска|74,8 |250 | | | |

| |я | | | | | |

|9. |Орловская |24,7 |8 840 |132 | | |

|10. |Пензенская |43,2 |4 130 | | | |

|11. |Рязанская |39,6 |5 320 | | | |

|12. |Саратовская |100,2 |150 | | | |

|13. |Смоленская |49,8 |100 | | | |

|14. |Тамбовская |34,3 |510 | | | |

|15. |Тульская |25,7 |1 320 |1 271 | | |

|16. |Ульяновская |37,3 |1 100 | | | |

|17. |Мордовия |26,2 |1 900 | | | |

|18. |Татарстан , |68,0 |110 | | | |

|19. |Чувашия |18,0 |80 | | | |

| |Итого | |49 760 |5450 |2 130 |310 |

Точных данных о количестве облученных и полученных дозах нет. Нет и

однозначных прогнозов о возможных генетических последствиях. Подтверждается

тезис об опасности длительного воздействия на организм малых доз радиации.

В районах, подвергшихся радиоактивному заражению, неуклонно растет число

онкологических заболеваний, особенно выражен рост заболеваемости раком

щитовидной железы детей.

Таблица 1.2. Средние эффективные эквивалентные дозы радиации для ряда

стран Европы в течение первого года после Чернобыльской аварии, мкЗв

| | | |

|Страна |Эффективная |Ожидаемая |

| |эквивалентная |эффективная |

| |доза за первый |эквивалентная |

| |год |доза |

|Австрия |670 |3200 |

|Финляндия |360 |2000 |

|Болгария |940 |1800 |

|Румыния |570 |1700 |

|Югославия |380 |1700 |

|Греция |590 |1200 |

|Чехия и |390 |890 |

|Словакия | | |

|Италия |300 |810 |

|Норвегия |230 |790 |

|Польша |240 |740 |

|Венгрия |250 |400 |

|СНГ (СССР) |260 |820 |

2 Распространение радиационного загрязнения.

2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды.

Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу при их добыче, и

эксплуатации атомных установок и двигателей, могут представлять опасность.

Однако при современном уровне защитной техники этот Источник

радиоактивности незначителен.

Наибольшее загрязнение атмосферы радиоактивными веществами

происходит в результате взрывов атомных и водородных бомб. Каждый такой

взрыв сопровождается образованием грандиозного облака радиоактивной пыли.

Взрывная волна огромной силы распространяет ее частицы во всех

направлениях, поднимая их более чем на 30 км. В первые часы после взрыва

осаждаются наиболее крупные частицы, несколько меньшего размера — влечение

5 суток, а мелкодисперсная пыль потоками воздуха переносится на тысячи

километров и оседает на поверхности земного шара в течение многих лет.

2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды.

Основными источниками радиоактивного загрязнения Мирового океана

являются:

- загрязнения от испытаний ядерного оружия (в атмосфере до 1963

г.);

- загрязнения радиоактивными отходами, которые непосредственно

сбрасываются в море;

- крупномасштабные аварии (ЧАОС, аварии судов с атомными

реакторами);

- захоронение радиоактивных отходов на дне и др. (Израиль и др.,

1994).

Во время испытания ядерного оружия, особенно до 1963 г., когда

проводились массовые ядерные взрывы, в атмосферу было выброшено огромное

количество радионуклидов. Так, только на арктическом архипелаге Новая

Земля было проведено более 130 ядерных взрывов (только в 1958 г. -46

взрывов), из них 87- в атмосфере.

Отходы от английских и французских атомных заводов загрязнили

радиоактивными элементами практически всю Северную Атлантику, особенно

Северное, Норвежское, Гренландское, Баренцево и Белое моря. В загрязнение

радионуклидами акватории Северного Ледовитого океана некоторый вклад сделан

и нашей страной. Работа трех подземных атомных реакторов и радиохимического

завода (производство плутония), а также остальных производств в Красноярске-

26 привела к загрязнению одной из самых крупных рек мира - Енисея (на

.протяжении 1 500 км). Очевидно, что эти, радиоактивные продукты уже попали

в Северный Ледовитый океан.

Воды Мирового океана загрязнены наиболее опасными радионуклидами

цезия-137, стронция-90, церия-144, иттрия-91, ниобия-95, которые, обладая

высокой биоаккумулирующей способностью переходят по пищевым цепям, и

концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая

опасность, как для гидробионтов, так и для человека. Различными источниками

поступления радионуклидов загрязнены акватории арктических морей, так в

1982 г. максимальные загрязнения цезием-137 фиксировались в западной части

Баренцева моря, которые в 6 раз превышали глобальное загрязнение вод

Северной Атлантики. За 29-летний период наблюдений (1963-1992 гг.)

концентрация стронция-90 в Белом и Баренцевом морях уменьшилась лишь в 3-5

раз. Значительную опасность вызывают затопленные в Карском море (около

архипелага Новая Земля) 11 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами, а

также 15 аварийных реакторов с атомных подводных лодок. Работами 3-й

советско-американской экспедиции 1988 г. установлено, что в водах Берингова

и Чукотского моря, концентрация цезия-137 близка к фоновой для районов

океана и обусловлена глобальным поступлением данного радионуклида из

атмосферы за длительный промежуток времени. Однако эти концентрации

(0,1,Ки/л) были в 10-50 раз ниже, чем в Черном, Баренцевом, Балтийским и

Гренландском, морях, подверженных воздействию локальных источников

радиоактивного загрязнения

Все вышеперечисленное показывает, что человек, вероятно, забыл:

океан - это мощная кладовая минеральных и биологических ресурсов; в

частности, он даёт 90% нефти и газа, 90% мировой добычи брома, 60% магния и

огромное количество, морепродуктов, что важно при увеличивающемся населении

нашей планеты. По этому поводу знаменитый исследователь Жак-Ив Кусто

напоминает: «…Море - продолжение нашего мира, часть нашей Вселенной,

владения, которые мы обязаны, охранять, если хотим выжить».

2.3 Радиоактивное загрязнение почвы.

В связи с широким использованием в народном хозяйстве радиоактивных

веществ появилась опасность загрязнения почв радионуклидами. Источники

радиации — ядерные установки, испытание ядерного оружия, отходы урановых

шахт. Потенциальными источниками, радиоактивного загрязнения могут стать

аварии на ядерных установках, АЭС (как в Чернобыле, Екатеринбурге, а также

в США, Англии).

В верхнем слое почвы концентрируются радиоактивные стронций и цезий,

откуда они попадают в организм животных и человека. Лишайники северных зон

обладают повышенной способностью к аккумуляции радиоактивного цезия. Олени,

питающиеся ими, накапливают изотопы, а у населения, использующего в пищу

оленину, в организме в 10 раз больше цезия, чем у , других северных

народов.

2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и животного мира.

Биологическое накопление свойственно и зеленым растениям, которые,

аккумулируя определенные химические элементы, изменяют окраску хвои,

листьев, цветков и плодов. Это иногда служит, индикаторным, признаком, при

Страницы: 1, 2