Радиоактивное загрязнение территории Республики Беларусь в результате катастрофы

Радиоактивному загрязнению цезием-137 подверглось 23% территории республики; стронцием-90 – 10%; трансурановыми элементами (плутоний -238,239,240, америций-241) – 2%. Полностью оказались загрязненными Гомельская и Могилевская области, 10 районов Минской области, 6 районов Брестской области, 6 районов Гродненской области и 1 район Витебской области.

Поведение выпавших радионуклидов в окружающей среде зависит от многих факторов, среди которых: физические и химические свойства изотопов, типы осадков (сухие или влажные), характеристики окружающей среды (состав почвы, влажностный режим и.т.д.).

В результате выброса радиоактивных веществ пострадали флора и фауна Полесья, леса и болота. Особую тревогу вызывала опасность распространения радионуклидов через водную среду. Примерно через месяц после выпадения радиоактивных веществ их концентрация в поверхностных водах (реках) значительно уменьшилась за счет выноса и отложения донных осадков. В течение последующих трех лет содержание радионуклидов значительно снизилось, даже в водах наиболее загрязненной реки Припять. В настоящее время вероятность радиоактивного загрязнения питьевой воды в зонах отселения не вызывает опасений.

При описании поведения радионуклидов в окружающей среде особое внимание уделяется йоду-131, цезию-137 и стронцию-90, поскольку именно эти радионуклиды сформировали и формируют основную дозу облучения у пострадавшего населения.

Йод-131, являясь b- и g-излучателем (период полураспада 8,04 суток), внес значительный вклад в радиоактивное загрязнение местности в первые дни после аварии. На отдельных участках территории республики активность йода-131 в почве достигала 37 000 кБк/м² (1000 Ки/км² ). Он загрязнил почву и, что особенно важно пастбищную траву, которую поедали животные, что обусловило серьезное загрязнение молока и мяса. Несмотря на то, что данный радионуклид полностью распался через 80 дней после последнего выброса, в ряде случаев он вызвал серьезное облучение населения. Йод-131 обладает особенным свойством накапливаться в щитовидной железе. Так называемому «йодному удару» подверглось практически все население Беларуси.

Цезий-137 - b- и g-излучатель (период полураспада 30 лет). Максимальное загрязнение цезием-137 растений достигло максимума в 1986 году, когда загрязнение шло путем прямого осаждения на надземных поверхностях. Уже в 1987 году содержание данного радионуклида в растительном покрове оказалось в 3-6 раз ниже. Далее темпы снижения замедлились и за период с 1987 по 1995 г.г. концентрация изотопа в растениях снизилась в 1,5-7 раз. Эффективный период полуочищения корневого слоя (0-10 см) от цезия-137 в минеральных почвах лугов оценивается в интервале от 10 до 25 лет.

Цезий-137 в значительном количестве накапливается в зерне, стеблях картофеля, в зелени и других растениях. Поступая в организм человека с пищей, он полностью усваивается в желудочно-кишечном тракте. Около 80% цезия-137 задерживается в мышечной ткани и примерно 10% быстро выводится из организма. Биологический период полувыведения его у новорожденных равен 10 суткам, у детей – 50 суток и у взрослых – до 100 суток. Содержание цезия-137 в организме человека увеличивается с возрастом, достигая максимума в 20-22 года, в старших возрастных группах его количество на единицу массы тела уменьшается. Концентрация цезия-137 на 1 кг массы тела у женщин примерно на 50% меньше, чем у мужчин (цезий по своим химическим свойствам является аналогом калия, а в теле мужчин калия больше).

Стронций-90 -b- излучатель (период полураспада 29 лет). Интенсивность передвижения его значительно выше, чем цезия-137, поскольку он находится в более подвижной форме и легко усваивается корневой системой растений. Стронция-90 много в зерне, листовых овощах, он активно накапливается гидробионтами. Эффективный период полуочищения корневого слоя (0-10 см) от стронция-90 составляет от 7 до 12 лет. Содержание его в торфяных и глиняных почвах значительно выше, чем в песчаных. Предельно допустимая концентрация стронция-90 в воде для населения – меньше 2,9 кБк/л.

Поступая в организм человека по пищевой цепочке (растения- животные -человек) стронций-90 связывается с белками сыворотки крови (до 40%) и, являясь аналогом кальция, входит в состав костной ткани. Некоторая концентрация стронция-90 наблюдается в почках, печени, легких. Установлена неодинаковая интенсивность обмена стронция-90 и кальция в организме детей и у взрослых. При постоянном поступлении указанного радионуклида с пищевым рационом в организме вначале задерживается до 20% его. Затем данная величина уменьшается. Следует отметить, что обновление костной ткани на 100% у грудных детей происходит в течение года, тогда как у взрослых эти процессы менее интенсивные. Поэтому доля стронция-90, поступающего в организм взрослого с пищевым рационом и включающегося в состав скелета, в 5-7 раз меньше по сравнению с детьми.

За время, прошедшее после катастрофы на ЧАЭС, цезий-137 и стронций-90 опустились в глубь почвы максимум до 30-35 см. Основная часть их (45-95%) в почве находится в фиксированной форме в нижних слоях подстилки и в верхних минеральных слоях (1-5 см). На гидроморфных почвах преобладают обменная и подвижная формы цезия-137 и стронция-90.

Трансурановые элементы (плутоний-239, америций-241). На территории Республики Беларусь после аварии на ЧАЭС плутоний-239 выпал только в Брагинском, Светлогорском и Рогачевском районах. Он является a-излучателем, обладает слабым g-излучением и мягким рентгеновским излучением (период полураспада – 24065 лет). Опасен при попадании в органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и на поврежденную кожу. Америций-241 - a- и gизлучатель (период полураспада 432 года). Данный радионуклид хорошо растворяется в воде, поэтому он будет активно поступать в организм человека с водой, растительной пищей, продуктами животного происхождения. Являясь долгоживущим радионуклидом, америций-241 будет представлять опасность тысячи лет. Согласно прогнозам к 2058 году удельная активность америция превысит суммарную активность всех изотопов плутония в 1,8 раза.

Наиболее высокими уровнями радиоактивного загрязнения характеризуется территория Полесского государственного радиационно-экологического заповедника, расположенного в зоне отчуждения на площади 1,7 тыс. км² . Здесь сосредоточено около 30% цезия-137, выпавшего на территорию Беларуси, более 70% стронция-90 и около 97% трансурановых элементов.

В зависимости от плотности загрязнения радионуклидами и степени их воздействия на человека территории, подвергшиеся радиоактивному загрязнению отнесены к следующим зонам:

1) зона эвакуации (отчуждения) – территория вокруг Чернобыльской АЭС, с которой в 1986 году в соответствующими действующими нормами радиационной безопасности было эвакуировано население (плотность загрязнения почвы цезием-137 свыше 40 Ки/км² , стронцием-90 – выше 3,0 Ки/км² );

2) зона первоочередного отселения (плотность загрязнения почвы цезием-137 от 40 Ки/км² , стронцием-90 – 3,0 Ки/км² ;

3) зона дальнейшего отселения (плотность загрязнения почвы цезием-137 от 15 до 40 Ки/км² , стронцием-90 от 2,0 до 3,0 Ки/км² , среднегодовая эффективная эквивалентная доза облучения населения может превысить 5 мЗв);

4) зона с правом на отселение (плотность загрязнения почвы цезием-137 от 5 до 15 Ки/км² , стронцием-90 от 0,5 до 2,0 Ки/км² , среднегодовая эффективная эквивалентная доза облучения населения может превысить 1 мЗв );

5) зона проживания с периодическим радиационным контролем (плотность загрязнения почвы цезием-137 от 1 до 5 Ки/км² , стронцием-90 от 0,15 до 0,5 Ки/км² , среднегодовая эффективная эквивалентная доза облучения населения не должна превышать 1 мЗв).