Загрязнение биосферы искусственными радионуклидами

Оно связано в первую очередь с эксплуатацией предприятий ядерного топливного цикла, испытаниями ядерного оружия и деятельностью других объектов, использующих источники ионизирующих излучений.

При эксплуатации ядерных реакторов образуется большое количество искусственных радионуклидов. Однако технологические системы объектов с ядерными реакторами сконструированы и эксплуатируются таким образом, чтобы обеспечить практически полную изоляцию радиоактивных веществ от биосферы, а возможные их утечки в окружающую среду свести до допустимых уровней. В результате этого дозовая нагрузка на население от предприятий ЯТЦ составляет менее 1% от ЕРФ. Существенную проблему составляют регенерация отработанного топлива, удаление и захоронение радиоактивных отходов.

Аварии на предприятиях ядерно-топливного цикла, как правило, сопровождаются выбросом радионуклидов и могут привести к значительным загрязнениям биосферы. Известны последствия крупных аварий, которые существенно отличаются по объему выбросов и радионуклидному составу, по тяжести последствий и размерам территорий, подвергшихся загрязнению.

В первые годы после пуска предприятия по производству плутония для ядерного оружия (ПО «Маяк», Челябинск) радиоактивные отходы (РАО) сбрасывали непосредственно в реку Теча. Было сброшено 0,1х10¹⁸Бк РАО, что привело к облучению 124 000 человек, проживавших в прибрежных поселках рек Теча и Исеть, 10 000 жителей было эвакуировано. При взрыве хранилища РАО на этом же предприятии в окружающую среду было выброшено 0,7х10¹⁸ Бк радионуклидов, загрязнены обширные территории региона, облучение получили 350 000 жителей Челябинской, Свердловской и Тюменской областей.

В 1986 году при разрушении реактора Чернобыльской АЭС в биосферу попало от 8 до 15 тонн продуктов деления, в том числе радионуклиды йода, стронция, цезия, плутония и других, общее число которых составило 0,6х10¹⁸ Бк. В России загрязненными оказались территории 16 областей, где проживало до 10 миллионов человек, 81% из них оказалось в наиболее загрязненных районах Брянской, Калужской, Тульской, Орловской областей. Средние индивидуальные эквивалентные дозы для этих районов составили в 1986-1990 годах 35 мЗв. По расчетам специалистов ООН эвакуированное население (а только из Брянской области вывезено более 49 000 человек) в течение первого года получило по 120 мЗв на человека, т.е. примерно в 60 раз больше ЕРФ. Ожидаемая индивидуальная эквивалентная доза с учетом последствий аварии на Чернобыльской АЭС для населения мира составит всего лишь 0,01 мЗв.

Мощный источник загрязнения биосферы и изменения радиационного фона – испытанияядерного оружия. Нет в мире ни одного объекта биосферы, где бы не присутствовали радионуклиды, образовавшиеся вследствие ядерных взрывов. В результате проведения воздушных ядерных взрывов в биосферу выброшено 12,5 тонн продуктов деления (для сравнения: при взрыве атомной бомбы над Хиросимой выброшено 1,1 кг продуктов деления). При воздушном взрыве радиоактивное облако, содержащее около 200 различных продуктов ядерного деления, поднимается на большую высоту, около 50% образующихся активных продуктов выпадает на земную или водную поверхность в радиусе около 100 км от эпицентра взрыва. Остальная часть продуктов уходит в тропосферу и стратосферу. Из тропосферы радионуклиды примерно в течение месяца спускаются, рассеиваясь на поверхности в сотни и тысячи километров от эпицентра. В стратосфере радионуклиды глобально перемешиваются и затем в течение около 2 лет выпадают на разные участки поверхности всего земного шара. Эквивалентные дозы, обусловленные испытанием ядерного оружия, составляют в среднем в мире лишь 0,02 мЗв в год.

Среди всех видов радиационного воздействия на людей в современных условиях значительной спецификой отличается медицинское облучение. Медицинское облучение всегда осуществляется преднамеренно, хотя и сопровождается риском для здоровья облучаемого индивидуума. Однако этот риск должен быть во всех случаях оправдан пользой, которую невозможно получить иным путем. Около 25% суммарной дозы облучения населения РФ приходится на долю медицинского облучения. В РФ более 180 млн. медицинских рентгенорадиологических процедур производится за год. Основной вклад в формирование доз медицинского облучения вносят флюорографические и рентгенографические исследования за счет большого количества этих исследований (рис.5.3).

Рис.5.3. Структура коллективной дозы медицинского облучения

В среднем в РФ за счет медицинского облучения на 1 жителя приходится 1,31 мЗв/год. По данным экспертов ООН, уменьшение доз медицинского облучения в мире всего на 10%, что вполне реально, по своему эффекту равносильно полной ликвидации всех других искусственных источников радиационного воздействия на население, включая атомную энергетику.