Радиационное загрязнение

строгий контроль, поскольку его стоки попадают в реку Рону. Отходы двух

други х заводов попадают в море, причем завод в Уиндскейле является гораздо

большим источником загрязнения, хотя о

сновная часть радиоактивных материалов попадает в окружающую среду не при

переработке, а в результате коррозии емкостей, в которых ядерное топливо

хранится до переработки. За период с 1975 по 1979 год на каждый гигаватт

-год выработанной энергии уровень

загрязнений от завода в Уиндскейле по р-активности примерно в 3,5 раза, а

по а-активности в 75 раз превышал уровень загрязнений от завода в Ла-Are.

С тех пор ситуация на заводе в Уиндскейле значительно улучшилась, однако в

пересчете на единицу переработ

анного ядерного горючего это предприятие по-прежнему остается более

, чем завод в Ла-Are. Можно надеяться, что в будущем утечки на

перерабатывающих предприятиях будут ниже, чем сейчас. Существуют проекты

установок с очень низким уровнем утечки

в воду, и НКДАР взял в качестве модельной установку, строительство которой

планируется в Уиндскейле. До сих пор мы совсем не касались проблем,

связанных с последней стадией ядерного топливного цикла захоронением

высокоактивных отходов АЭС. Эти проблемы

находятся в ведении правительств соответствующих стран. В некоторых странах

ведутся исследования по отверждению отходов с целью последую- щего их

захоронения в геологически стабильных районах на суше, на дне океана или в

расположенных под ними пластах.

Предполагается, что захороненные таким образом радиоактивные отходы н е

будут источником облучения населения в обозримом будущем. НКДАР не оценивал

ожидаемых доз облучения от таких отходов, однако в материалах по программе

за 1979 год сделана попытка предсказать судьбу

радиоактивных материалов, захороненных под землей. Оценки показали, что

заметное количество радиоактивных веществ дос-гигнет биосферы лишь спус тя

10’ 10 лет. По данным НКДАР, весь ядерный т

опливный цикл дает ожидаемую коллективную эффективную эквивалентную дозу

облучения за счет короткоживущих изотопов около 5,5 чел-Зв на к аждый

гигаватт-год вырабатываемой на АЭС электроэнергии. Из них процесс добычи

руды дает вклад 0,5 чел-Зв, ее обогащен

ие 0,04 чел-Зв, производство ядерного топлива 0,002 чел-Зв, эксплу-

атация ядерных реакторов около 4 чел-Зв (наибольший вклад) и, наконец,

процессы,связанные с регенерацией топлива чел-Зв. Как уже отмечалось,

данные по регенерации получены из оце нок ож

идаемых утечек на заводах, которые предполагается построить будущем. На

самом же деле для современных установок эти цифры в 10 20 раз выше, но эти

установки перерабатывают лишь 10% отработанного яд ерного топлива, таким

образом, приведенная выше оценка ос

тается справедливой. 90% в сей дозы облучения, обусловленной

короткоживущими изотопами, население получает в течение года по сле

выброса, 98% в течение 5 лет. Почти вся доза приходится на людей, живущих

не далее нескольких тысяч километров от АЭС. Ядерный

топливный цикл сопровождается также образованием большого к оличества

долгоживущих радионуклидов, которые распространяются по всему земному шару.

НКДАР оценивает коллективную эффективную ожидаемую эквивалентную дозу

облучения такими изотопами в 670 чел-З

в на каждый г игаватт-год вырабатываемой электроэнергии, из которых на

первые 500 лет после выброса приходится менее 3%. Таким образом, от

долгоживущих радионуклидов все население Земли получает примерно такую же

средне- годовую дозу облучения, как и нас

еление, живущее вблизи АЭС, от короткоживущих радионуклидов, при этом

долгоживущие изотопы оказывают свое воздействие в течение гораздо более

длительного времени 9 0% всей дозы население получит за время от тысячи до

сотен миллионов лет после выброса. Сле

довательно, люди, живущие вблизи АЭС, даже при нормальной работе реактора

получают всю дозу сполна от коротко- живущих изотопов и малую часть дозы

от долгоживущих. Эти цифры не учитывают вклад в облучение от радиоактивных

отходов, образующихся в результ

ате переработки и от отработанного топлива. Есть основания полагать, что в

ближайши е несколько тысяч лет вклад радиоактивных захоронений в общую дозу

облучения будет оставаться пренебрежимо малым, 0,1 1% от ожидаемой

коллективной дозы для всего населения

. Однако радиоактивные отвалы обогатительных фабрик, если их не

изолировать соответствующим образом, без сомнения, создадут серьезные

проблемы. Если учесть эти два дополнительных источника облучения, то для

населения Земли ожидаемая коллективная эффектив

ная эквивалентная доза облучения за счет дол гоживущих радионуклидов

составит около 4000 челЗв на каждый гигаватт-год вырабатываем ой энергии.

Все подобные оценки, однако, неизбежно оказываются ориентировочными,

поскольку трудно судить не только о будущей

технологии переработки отходов, численности населения и местах его

проживания, но и о дозе, которая будет иметь место через 10000 лет. Поэтому

НКДАР советует не слишком полагаться на эти оценки при принятии каких-либо

решений. Годовая коллективная эффек

ти вная доза облучения от всего ядерного цикла в 1980 году составляла около

500 чел-Зв. Ожидается, что к 2000 году она возрастет до 10000 чел-Зв, а к

2100 году до 200000 чел-Зв. Эти оценки основаны на пессимистическом

предположении, что нынешний уровень

выбросов сохранится и не будут введены существенные технические

усовершенствования. Но даже и в этом случае средние дозы будут малы по

сравнению с дозами, получаемыми от естественных источников,в 2100 году они

соста вят лишь 1% от естественного фона. Люди

, проживающие вблизи ядерных реакторов, без сомнения, получают гораздо

большие дозы, чем население в среднем. Тем не менее в настоящее время эти

дозы обычно не превышают нескольких процентов естественного радиационного

фона. Более того, даже доза, получ

енная людьми, живущими около завода в Уиндскейле, в результате выброса

цезия-137 в 1979 году была, по-видимому, меньше ‘/~ дозы, получ енной ими

от естественных источников за тот же год. Все приведенные выше цифры,

конечно, получены в предположении, что я

дерные реакторы работают нормально. Однако количество радиоактивных вещ

еств, поступивших в окружающую среду при авариях, может оказаться гораздо

больше. В одном из последних докладов НКДАР была сделана попытка оценить

дозы, полученные в результате аварии

в Тримайл-Айленд е в 1979 году и в Уиндскейле в 1957 году. Оказалось, что

выбросы при аварии на АЭС в ТримайлАйленде были незначительными, однако,

согласно оценкам, в результате аварии в Уиндскейле ожидаемая ко ллективная

эффективная эквивалентная доза с

оставила 1300 чел-Зв. Комитет, однако, считает, что нельзя прогнозировать

уровень аварийных выбросов на основании анализа последствий этих двух

аварий.

Профессиональное облучение.

Самые большие дозы облучения, источником которого являются объекты атомной

промышленности, получают люди, которые на них работают. Профессиональны е

дозы почти повсеместно являются самыми большими из всех видов доз. Попытки

оценить профессйональные дозы осложняются двумя обстоятельствами:

значительным разнообразием условий раб

оты и от сутствием необходимой информации. Дозы, которые получает персонал,

обслуживающий ядерные реакторы, равно как и виды излучения, сильно

варьируют, а дозиметрические приборы редко дают точ ную информацию о

значениях доз; они предназначены лишь для к

онтроля за тем, чтобы облучение персонала не превышало допустимого уровня.

Оценки показывают, что доза, которую получают рабочие уран овых рудников и

о богатительных фабрик, составляет в среднем 1 чел-Зв на каждый гигаватт-

год электроэнергии. Примерно 90%

этой дозы приходится на долю рудников, причем персонал, работающий в

шахтах, подвергается большему облучению. Коллективная эквивалентная доза от

заводов, на которых получают ядерное топливо, также составляет 1 чел-Зв на

гигаватт-год. На самом деле эти ци

фры представ- ляют собой средние данные. Для ядерных реакторов

индивидуальные различия еще больше. Например, измерения, проведенные в 1979

году, показывают, что для водо-водяных реакторов с водой под давлением колл

ективные дозы на гигаватт-год вырабаты

ваемой электроэнергии различались в сотни раз. Для новых электростанций в

целом характерны меньшие дозы, чем для старых. Наиболее типичное значение

среднегодо вой коллективной эффективной эквивалентной дозы для реакторов

составляет 10 чел-Зв на гигаватт-г

од электроэнергии. Рабочие, выполняющие разные виды работ, получают

неодинаковые дозы Наибол ее велики дозы облучения при ремонтных работах

текущих или незапланированных, на которые приходится 70% коллективной дозы

для реакторов в США, причем иногда рабоч

ие обязаны выполнять эту особо оп асную работу по контракту. В США такие

рабочие получают половину всей коллективной ДОЗЫ. Большие дозы получают

рабочие обогатительных фабрик в Уиндскейле и Ла-Аге , причем показатели для

этих двух заводов различаются. З

а 70-е годы среднегодовая коллективная доза на гигаваттгод для фабрики в

Уиндскейле была равна 18 чел-Зв, т. е. в три раза выше, чем для завода в Л

а-Are . Однако для новых обогатительных фабрик характерны существенно

меньшие дозы. По оценкам НКДАР в ближ

айшем будущем соответствующие величины составят, по-видимому, 10 чел -Зв на

гигаватт-год. Дозы, которые получают люди, занятые научно-исследовательской

работой в области ядерной физики и энергетики, очень сильно различаются для

разных предприятий и раз ны

х стран. Коллективная доза на единицу полученной электроэнергии для разных

стран может различаться в 10 раз. В Японии и Швейцарии, например, она мала,

а в Великобритании относительно высока. Ра зумная оценка в среднем по всем

странам составляет 5 чел-Зв н

а гигаватт-год. Все эти величины добавляют к среднегодовой коллективной

эквивалентной дозе меньше 30 чел-Зв на каждый г игаватт-год электроэнергии,

что за 1979 год дает 2000 чел-Зв. Это составляет примерно 0,03% дозы,

получаемой от естественных источников

. Эта оценка, распространяющая коллективную профессиональную дозу на все

население, не отражает того факта, что люди, работающие на предприятиях

атомной энергетики, получают по роду своей де ятельности большую дозу, чем

от естественных источников. При это

м самые высокие средние дозы в шесть раз выше естественного фона всегда

получали рабочие подземных урано- вых рудников, но сейчас такие же дозы

характерны и для рабочих завода в Уиндскейле. При разработках открытых

месторождений, на заводе в Ла-Are, а т

акже на АЭС с PWR, BWR и HWR персонал получает профессиональную среднюю

дозу, вдвое большую, чем от естественных источников. И только персонал АЭС,

в которых применяются реакторы с газовым о хлаждением, и работники заводов

получают дополнительные средние

дозы, приблизительно равные дозам от естественных источников. Понятно, что

средние оценки профессиональных доз не огражают большого разб роса

индивидуальных доз. Конечно, профессиональные дозы получают не только

рабочие предприятий атомной промышленности

. Облучению подвергаются и работники обычных промышленных предприятий, а

так же медицинский персонал. Последние составляют многочисленную группу (по

крайней мере 100000 человек в США, еще больше в Японии и ФРГ), получая в

среднем относительно небольшие до

зы. Для стоматологов среднегодовые дозы облучения еще меньше. В целом

считается, что вклад дозы, получаемой медицинским персоналом, занимающимся

радиологическими обследованиями, в коллективную эквивалентную дозу насе-

ления в странах с высоким уровнем м

едицинского обслуживания составляет около 1 чел-Зв на миллион жителей. В

промышленно развитых странах облучение персонала обычных промышленных

предприятий д ает вклад в годовую коллективную дозу дополнительно 0,5 чел-

Зв на миллион жителей. По-видимому, об

лучению подвергаются многи тысячи рабочих, но об этом имеется мал

сведений. Впрочем, число людей, получаю щих довольно высокие среднегодовые

дозы (тех, например, кто участвует в производстве люминофоров с использова

нием радиоактивных материалов), сравн

ительно невелико. В довольно примитивных условиях (например,

непосредственно на строительных площадках) часто работают и установки

промышленной дефектоскопии Считается, что рабочие, обслуживающие эти

установки, подвергаются наибольше му облучению, хотя

доказать это не так пр осто. Во всяком случае, несомненно, что они могут

получить избыточные дозы при работе на неисправных установках. Некоторые

работники подвергаются воздействию более высоких доз естественн ой

радиации. Самую большую группу таких работ

ников составляют экипажи самолетов. Полеты совершаются на большой высоте, и

это приводит к увеличению дозы из-за воздействия космических лучей.

Примерно 70000 членов экипажей в США и 20 000 в Великобритании получают

дополнительно 1 2 мЗв в год. Внизу, под

землей, повышенные дозы получают шахтеры, добывающие каменный уголь, желе

зную руду и т. д. Индивидуальные дозы сильно различаются, а при некоторых

видах подземных работ (исключая работы в каменноугольных шахтах) эти дозы

могут быть даже выше, чем в уран

овых рудниках. Очень высокие дозы более 300 мЗв в год, что в 6 раз выше

международного стандарта, принятого для работников атомной промыш ленности,-

получает персонал курортов, где прим еняются радоновые ванны и куда люди

едут, чтобы поправить свое здоровье.

Другие источники облучения.

В заключение следует отметить, что источником облучения являются и мноп

общеупотребительные предметы, содержащие радиоактивные вещества. Едва ли

не самым распространенньп источником облучения являются часы с светящимся ц

иферблатом. Они даю т годовую дозу, в 4 раза превышающую т что обусловлена

утечками на АЭС. Такую же коллективную эффективную эквивалентную дозу

получают работник предприятий атомной промышленности экипажи авиалайнеров

. Обычно при изготовлении таких ча

со используют радий, что приводит к облучению всего организма, хотя на

расстоя нии 1 м от циферблата и злучение в 100О раз слабее, чем на

растоянии 1 см. Сейча пытаются заменить радий тритием или прометием-147,

которые приводят к суще ственно меньшему обл

учению. К концу 70-х годов у населения Великобритании все еще находились

в пользовании 80000 часов с циферблатом, содержащим радий В 1967 году были

опубликованы соответ ствующие международн ые стандарты, и тем не менее

часы, выпущенные ранее, все еще на

ходятся в употреблении. Радиоактивные изотопы используются также в

светящихся указателях входа-выхода, в ком пасах, телефонных дисках,

прицелах и т. п. В США продаются антистатические щетки для удаления пыли с

пластинок и фотопринадлежностей, действие кот

орых основано на испус кании а-частиц. В 1975 году Национальный совет

Великобритании по радиационной защите сообщил, что при некоторых

обстоятельствах они могут оказаться небезвредными. Принцип действия

многих детекторов дыма также основан на использова

нии а-излучения. К концу 1980 года в США было установлено более 26 млн.

таких детекторов, содержащих америций-241, однако при правильной эксплу

атации они должны давать ничтожную дозу облучения. Радионуклиды применяют в

дросселях флуоресцентных светильник

ов и в других электроприборах и устройствах. В середине 70-х годов в одной

тол ько Западной Германии в эксплуатации находилось почти 100 млн. таких

приборов, которые, впрочем, не приводят к заметному облучению, по крайней

мере если они исправны. При изгот

овл ении особо тонких оптических линз применяется торий, который может

привести к существенному облучению хрусталика глаза. Для придания блеска

искусственным зубам широко используют уран, который может служить

источником облучения тканей полости рта. Нац

иональный совет Великобритании по радиационной защите рекомендовал

прекратить использование урана для этой цели, а в США и ФРГ, где

производится большая часть зубного фарфора, была установлена его предельная

концентрация. Радиоактивные вещества в этих с

лучаях применяют с чисто эстетической целью, поэтому облучение здесь

совершенно неоправданно. Источниками рентгеновского излучения являются

цветные телевизоры, однако при правильной настройке и эксплуатации дозы

облучения от современных их моделей ничтож

ны. Рентгеновские anпараты для проверки багажа пассажиров в аэропортах

также практически не вызывают облучения авиапассажиров. Тщательные

обследования, проведенные в начале 70-х годов, показали, что вО многих

школах США и Канады использовались рентгеновск

ие трубки, которые могли служить довольно мощным источником радиации,причем

большинство учителей имели слабое представ- ление о радиационной защите.

Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения

могут не до конца еще

установленную цепь событий, приводящую к раку или к генетическим

повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать

ткани органов и явиться причиной скорой гибели организма. Повреждения,

вызываемые большими дозами облучения, обы

кновенно проявляются в течение нескольких часов или дней. Раковые

заболевания, однако, проявляются спустя много летпосле облучения как

правило, не ранее чем через одно-два десятилетия. А врожденные пороки

развития и другие наследственные болезни, вызывае

мые повреждением генетического аппарата, по определению проявляются лишь в

следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные

потомки индивидуума, подвергшег ося облучению. В то время как идентификация

быстро проявляющихся (

) последствий от действия больших доз облучения не составляет труда,

обнаружить отдален” ‘ ные последствия от малых доз облучения почти всегда

оказывается очень трудно. Частично это объясняется тем, что для их

проявления должно пройти очень много времени

. Но даже и обнаружив какие-то эффекты, требуется еще доказать, что они

обьясняются действием радиации, поскольку и рак, и повреждения

генетического аппарата могут быть вызваны не Только радиацией, но и

множеством ,” других причин. Чтобы вызвать острое п

оражение организма,дозы облучения должны превышать определенный уровень, но

нет никаких оснований считать, что это правило действует в случае таких

последствий, как рак или повреждение генетического аппарата. По крайней

мере теоретически для этого доста

точно самой малой дозы. Однако в то же самое время никакая доза облучения

не приводит к этим последствиям во всех случаях. Даже при относительно

больших дозах облучении далеко не все люди обречены на эти болезни:

действующие в организме человека репарац

ионные механизмы обычно ликвидируют все повреждения. Точно так же любой

человек, подвергшийся дей- ствию радиации, совсем не обязательно должен

заболеть раком или стать носителем наследственных болезней; однако

вероятность, или риск, наступления таких п

оследствий у него больше, чем у человека, который не был облучен. И риск

этот тем больше, чем больше доза облучения. НКДАР ООН пытается установить

со всей возможной достоверностью, какому дополнительному риску

подвергаются люди при различных дозах облу

чения. Вероятно, в области изучения действия радиации на человека и

окружающую среду было проведено большое кол-во исследовании, чем при

изучении любого другого источника повышенной опасности. Однако чем

отдаленнее эффект и меньше доза, тем меньше полезных сведений, которыми мы

располагаем на сегодняшний день.

Острое поражение.

В своем последнем докладе НКДАР ООН впервые за 20 лет опубликовал подробный

обзор сведений, относящихся к острому поражению организма человека, которое

происходит при больших д

озах облучения. Вообще говоря, радиация оказывает подобное действие, лишь

начиная с некоторой минимальной, или , дозы облучения. Большое

количество сведений было получено при анализе результатов применения

лучевой терапиидля лечения рака. Мно

голетний опыт позволил медикам получить обширную информацию о реакции

тканей человека на облучение. Эта реакция для разных органов и тканей

оказалась неодинаковой, причем различие очень велики. Величина же дозы,

определяющая тяжесть поражения opraнизма,

зависит от того, получает ли ее организм сразу или в несколько приемов.

Большинство органов успевает в той или иной степени залечить радиационные

повреждения и поэтому лучше переносят серию мелких доз, нежели ту же

суммарную дозу облучения, полученную

за один прием. Разумеется, если доза облучения достаточно велика,

облученный человек погибнет. Во всяком случае, очень большие дозы облучения

порядка 100 Гр вызывают настолько серьезное поражения центральной нервной

системы, что смерть, как правило, наст

упает в течение нескольких часов или дней . При дозах облучения от10 до 50

Гр при облучении всего тела поражение ЦНС может оказаться не настолько

серьезным, чтобы привести к летальному исходу, однако облученный человек

скорее всего все равно умрет через

одну-две недели от кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте. При еще

меньших дозах может не произойти серьезных повреждений желудочно-кишечного

тракта или организм с ними справится, и тем не менее смерть может

наступить через один-два месяца с момента

облучения главным образом из-за разрушения клеток красного костного мозга

главного компонента кроветворной системы организма: от дозы в 3 - 5 Гр при

облучении всего тела умирает примерно половина всех облученных. Таким

образом, в этом диапазоне доз облу

чения большие дозы отличаются от меньших лишь тем, что смерть в первом

случае наступает раньше, а во втором позже. Разумеется, чаще всего человек

умирает в результате одновременного действия всех указанных последствий

облучения. Исследования в этой обл

асти необходимы, поскольку полученные данные нужны для оценки последствий

ядерной войны и действия больших доз облучения при авариях ядерных

установок и устройств. Красный костный мозг и другие элементы кроветворной

системы наиболее уязвимы при облучении

и теря~т способность нормально функционировать уже при дозах облучения 0,5

1 Гр. К счастью, они обладают также замечательной способностью к

регенерации, и если доза облучения не настолько велика, чтобы вызвать

повреждения всех клеток, кроветворная си

стема может полностью восстановить свои функции. Если же облучению

подверглось не все тело, а какая-то его часть, то уцелевших клеток мозга

бывает достаточно для полного возмещения поврежденных клеток.

Репродуктивные органы и глаза также отличаются повы

шенной чувствительностью к облучению. Однократное облучение семенников при

дозе всего лишь в 0,1 Гр приводит к временной стерильности мужчин, а дозы

Страницы: 1, 2, 3, 4