Радіаційні відходи, технології переробки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

На тему: Радіаційні відходи, технології переробки

Радіоактивні відходи

Радіоактивні відходи (РАВ) - відходи, які містять радіоактивні хімічні елементи, не мають практичної цінності. Частіше всього радіоактивні відходи є продуктами ядерних процесів, як-от ядерний розпад. Рідкі радіоактивні відходи утворюються в процесі експлуатації атомних електростанцій (АЕС), регенерації ядерного палива з відпрацьованих тепловидільних елементів, використання різних джерел радіоактивних випромінювань у науці, техніці й медицині. Рідкі радіоактивні відходи за своєю активністю діляться на 3 категорії: низького рівня активності, питома активність яких не перевищує 10-5 кюрі/л, середнього рівня - від 10-5 до 1 кюрі/л і високоактивні відходи - вище від 1 кюрі/л. Понад 99,9% всієї активності, що виникає в процесі експлуатації АЕС, при регенерації ядерного пального переходить у рідкі високоактивні відходи, які після концентрування до невеликих об'ємів захоронюються. Рідкі відходи низького рівня активності, так звані нетехнологічні відходи, що утворяться за рахунок обмивки приміщень і при пранні спецодягу, після ретельного очищення від радіоактивних ізотопів методами коагуляції й іонного обміну або дистиляцією направляються у виробництво для повторного використання або можуть скидатися в каналізацію. До твердих радіоактивних відходів належать забруднені матеріали, які не піддаються відмиванню, використане спецодяг і ін. Все це переноситься для довготермінового захоронення в бетонні траншеї і, як правило, заливається цементом. На об'єктах атомної промисловості і АЕС, крім рідких і твердих відходів, можливі викиди, що містять леткі сполуки радіоактивних ізотопів або самі радіоактивні ізотопи, такі як 131I, 129I, 85Kr, а також утворення радіоактивних аерозолів. Всі ці викиди проходять спеціальну очисну систему й потім віддаляються в атмосферу через вентиляційну трубу. Основними виробниками радіоактивних відходів в Україні є атомні електростанції, підприємства з видобування та переробки уранової руди, наукові центри, підприємства та організації, що використовують радіоактивні речовини або джерела іонізуючого випромінювання. Частка радіоактивних відходів, що утворилися внаслідок аварії на Чорнобильській АС сягає 95% всіх радіоактивних відходів в Україні. Найбільше радіоактивних відходів утворюється в результаті діяльності атомних електростанцій (АЕС). Україна входить в 10-ку країн, за кількістю діючих енергоблоків. Джерелами утворення радіоактивних відходів на атомних електростанціях є: відходи, що утворюються після проведення ремонтів або заміни обладнання, проведення різних випробовувань; продукти нейтронної активації, що утворюються поза тепловиділяючими елементами; продукти поділу, що попадають з тепловиділяючих елементів в теплоносії, певна частина яких періодично або безперервно виводиться з реактора; протікання теплоносія основного контуру реакторної установки внаслідок виникнення дефектів у трубопроводах; газоподібні та радіоактивні аерозольні викиди, пов'язані з* випаровуванням теплоносія внаслідок порушення цілісності оболонок, газоподібні продукти поділу через мікро тріщини просочуються в теплоносій, воду першого контуру, кладку реактора (особливо в випадках руйнування тепловиділяючих елементів); відходи після очистки води в різних технологічних системах реакторів; обладнання, матеріали, використані фільтри, радіоактивно забруднене сміття, спец одяг та ін. Значна кількість відходів виникла і виникатиме в процесі зняття ядерних установок з експлуатації. Усі ядерні установки в Україні після закінчення терміну їх експлуатації необхідно зняти з експлуатації з метою демонтажу та повернення території для необмеженого використання. Згідно з Меморандумом про взаємодопомогу між Урядами країн "Великої сімки" Європейським Банком Реконструкцій і Розвитку та Урядом України Чорнобильська АЕС припинила свою діяльність 15.12. 2000 року. Діючі енергоблоки інших АЕС України, у випадку не проведення модернізації будуть зупинятися після закінчення терміну їх проектного ресурсу з 2010 по 2025 роки. Термін експлуатації енергоблоків АЕС може бути продовжений за узгодженням із регулюючим органом після проведення певних технічних заходів, що дозволятимуть збільшити термін ресурсу обладнання, і в першу чергу, реакторної установки. Іншим джерелом радіоактивних відходів є підприємства з видобутку та переробки уранової руди. Діяльність виробництв з видобування і переробки уранових та торієвих руд призводить до утворення великих кількостей низькоактивних шахтних вод і твердих залишків (збалансовані руди). Схожі тверді відходи активність яких в 10 разів перевищує природний радіаційний фон, зберігаються в спеціальних відкритих "хвостосховищах". В Україні добування і переробку уранових руд здійснює Східний гірсько-збагачувальний комбінат в м. Жовті Води, ПО "Придніпровський хімзавод" в м. Дніпродзержинськ та в Житомирі. Розробка проводиться підземним способом. Одним із шляхів вирішення екологічних проблем пов'язаних із накопиченням радіоактивних відходів підприємствами з видобування і переробки уранових руд, є застосування використаних гірських шахт для розміщення в них відходів і збалансованих руд. Діяльність науково-дослідних організацій може також призводити до утворення значної кількості радіоактивних відходів при застосуванні досліджуваних реакторів, критичних та підкритичних стендів, прискорювачів і т. п. До найкрупніших наукових центрів України можна віднести: Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" Київський інститут ядерних досліджень, в якому експлуатується тут міститься ряд прискорювачів; досліджуваний реактор ВВР-М та кілька прискорювачів; Севастопольський інститут атомної енергетики та промисловості з* досліджуваним реактором ІР-100 та критичним стендом для проведення підкритичних дослідів з тепловиділяючими елементами різного збагачення Застосування в промисловості, медицині, наукових дослідженнях та багатьох інших областях радіонуклідних джерел іонізуючого випромінювання обов'язково призводить до утворення радіоактивних відходів. Збір, зберігання і захоронення радіоактивних відходів, що утворюються на будь-яких підприємствах та організаціях, крім тих що знаходяться у відомстві Міністерства енергетики, здійснюють підприємства - міжобласні спецкомбінати Українського державного об'єднання "Радон"

Утилізація в Україні

Однією з найскладніших проблем України у сфері захисту навколишнього середовища є проблема утилізації радіоактивних відходів. Актуальність зазначеної проблеми визначається необхідністю забезпечення сталого розвитку атомної енергетики України, потребою ізоляції високоактивних відходів, що виникають після переробки відпрацьованого ядерного палива, необхідністю реабілітації територій, забруднених радіонуклідами внаслідок аварії на ЧАЕС. Знешкодження радіоактивних відходів здійснюється шляхом ізоляції їх від біосфери на такий час, протягом якого відбудеться природний розпад радіонуклідів. На практиці використовують два способи ізоляції радіоактивних відходів - зберігання та захоронення, вибір яких залежить від економічних і соціально-політичних факторів. Тимчасове зберігання відходів передбачає проведення контролю і обслуговування сховищ. У зв'язку з цим при зберіганні радіоактивних відходів відбувається опромінення персоналу, обслуговуючого і контролюючого стан сховищ, існує постійних ризик випадкового витоку радіоактивних речовин. Захоронення відходів у геологічних сховищах є більш економічним і екологічно доцільним способом, тому пріоритети державної політики в галузі поводження з радіоактивними відходами переорієнтовуються саме в цьому напрямку. Захоронення в материкових геологічних структурах може забезпечити ізоляцію радіонуклідів на тривалий період, якщо немає циркуляції ґрунтових вод або вона дуже уповільнена. Сольові утворення, граніт, глина, базальт і вулканічний туф - потенційно придатні геологічні структури для захоронення радіоактивних відходів. Обсяги відходів, які можна розміщувати таким чином, можуть бути дуже різними і залежать від вигляду споруди. В Україні використовується спосіб зберігання радіоактивних відходів. Приповерхневі сховища можуть бути виконані у вигляді бетонованих ям, траншей, неглибоких шахт, колодязів, курганів. Для захисту навколишнього середовища від радіонуклідів у таких сховищах призначена система інженерних бар'єрів. Інженерний бар'єр - штучна перешкода на шляху поширення іонізуючого випромінювання та радіоактивних речовин у навколишнє природне середовище. При довготривалому зберіганні радіоактивних відходів є ймовірним порушення верхнього ізоляційного екрану, що може призвести до зміни фізико-хімічних умов у сховищі, тому розробка наукових засад обґрунтування надійності інженерних бар'єрів при зміні фізико-хімічних умов набула особливої актуальності. Контейнер є елементом загальної системи безпеки й одним з основних бар'єрів, що запобігає поширенню радіонуклідів і виконує ключову роль у забезпеченні безпеки на всіх стадіях системи поводження з радіоактивними відходами: від збору необроблених відходів, перевезення, сортування, зберігання, переробки до їх захоронення у приповерхневих сховищах або в глибоких геологічних формаціях. Контейнери протягом великого проміжку часу знаходяться під впливом руйнівних факторів, таких як волога, тиск, температура, радіація та бактерії, тому до них висуваються жорсткі вимоги. Нами проаналізовано декілька видів залізобетонних захисних контейнерів, які мають форму товстостінного циліндра або прямокутного паралелепіпеда. Проведені розрахунки на основі методики оцінки виходу радіонуклідів з контейнерів в залежності від їх форми показують, що найменший вихід 137Cs відбувається з контейнера, який має форму прямокутного паралелепіпеда. Також запропоновано вдосконалення для підвищення безпеки контейнерів, направлені на зміни в компонентному складі бетону (використання морозостійкої ґрунтовки глибокого проникнення і поліпропіленових фібр) та застосування інноваційних технологій матеріалознавства - багатокомпонентного склокерамічного матеріалу в середині контейнера. В результаті цього підвищиться його міцність до 40%, температурна стійкість, відбудеться зниження водопоглинання бетону до 5 раз. Незважаючи на тривалість вивчення цієї проблеми, утилізація і переробка радіоактивних відходів в Україні не ведеться на належному рівні. Тому необхідно спрямувати зусилля на попередження та мінімізацію утворення відходів, а потім на їх рециркуляцію, вторинне використання та розробку ефективних методів остаточної переробки, знешкодження й захоронення відходів

Зберігання та захороненя.

Як уже відзначалося, радіоактивні відходи, що містять короткоживучі радіонукліди, національним законодавством дозволяється захоронти у поверхневих і при поверхневих спорудах. Всі інші радіоактивні відходи допускається захороняти тільки в сховищах геологічного типу, після переведення їх у твердий стан вибухо-, пожежо- і ядерно безпечні форми. Отже, до створення подібної споруди, на це потрібно буде кілька десятиліть, подібні відходи повинні зберігається у відповідних безпечних умовах.

Основні вимоги зі забезпечення безпеки сховищ радіоактивних відходів регулюються нормативними документами, вони встановлюють процедури, умови і критерії ліцензування, вибору і отвердження площадки для будівництва, проектування, будівництва, експлуатації, закриття і зняття з експлуатації, забезпечення якості, проведенні радіаційного контролю і моніторингу навколишнього середовища.

Для кожного сховища повинні розроблятися й узгоджуватися з наглядовими і регулювальними органами критерії прийому радіоактивних відходів на зберігання або захоронення, до яких можна віднести:

* перелік і максимальна активність радіонуклідів;

* вимоги до форми відходів;

* перелік і гранично допустимий вміст токсичних й інших небезпечних нерадіоактивних речовин;

* вимоги до упаковок, контейнерів і їхнього маркування і т. п.

Перелік критеріїв може уточнюватися і розширюватися як ліцензіатом, так і регулювальним органом.

На кожну упаковку з відходами, виробниками відходів повинний бути складений паспорт, у якому подаються основні характеристики відходів.

Крім того для кожного сховища встановлюють:

* межі загальної активності, у тому числі для кожної ємності чи модуля;

* час і умови зберігання;

* спосіб розміщення і витягання упаковок з відходами і їх транспортування чи переміщення в сховищах;

* технології й устаткування для дезактивації транспортних засобів, устаткування;

* системи дренажу, вентиляції, радіаційного контролю;

* системи моніторингу навколишнього середовища;

* вимоги фізичного захисту, і т. п.

До характеристик площадки для розміщення сховищ встановлюються вимоги, які можуть впливати на безпеку зберігання чи захоронення радіоактивних відходів, до яких відносяться:

* геологічна будова площадки;

* геологічна стабільність;

* щільність населення і перспективи розвитку територій;

* наявність і використання мінеральних водяних ресурсів;

* геохімічні і гідрологічні умови і характеристики;

* рельєф;

* вплив на навколишнє природне середовище;

* транспортні комунікації та ін.

Пропозиції щодо створення сховищ радіоактивних відходів розглядаються за наявності не менше трьох варіантів площадок. При цьому матеріали обов'язково повинні містити:

* характеристики навколишнього природного середовища в районі можливого розміщення сховища;

* оцінку впливу робіт з будівництва, введення в експлуатацію, експлуатації і зняття з експлуатації на людину і навколишнє природне середовище;

* міри передбачені проектом, спрямовані на запобігання і зменшення шкідливого впливу на навколишнє природне середовище.

Пункти збереження РАВ на території України. Сховищем називаються споруди що розміщують радіоактивні відходи, у яких забезпечується їхня ізоляція від навколишнього природного середовища, фізичний захист і радіаційний моніторинг, з можливістю подальшого їхнього витягання для переробки, перевезення і захоронення.

Кількість сховищ і могильників радіоактивних відходів в Україні досить велика. На даний час радіоактивні відходи зберігаються в сховищах і спорудах: радіаційний ядерний утилізація

* на кожній атомній електростанції;

* пунктах захоронення радіоактивних відходів міжобласних спецкомбінатах об'єднання "Радон";

* пунктах захоронення і тимчасової локалізації радіоактивних відходів зони відчуження Чорнобильської АЕС;

* науково-дослідних центрах Київського інституту ядерних досліджень, Севастопольському інституті ядерної енергетики і промисловості, Національному науковому центрі "Харківський фізико-технічний інститут" і ін.;

* ВАТ "Ізотоп";

* у виробників відходів, у випадку зберігання відходів до передачі їх для захоронення;

* а також в об'єкті "Укриття".

Існують визначені проблеми з класифікацією об'єктів у яких зберігаються, або містяться захоронені радіоактивні відходи. Це насамперед відноситься до споруд призначених для локалізації аварійних відходів, таких як об'єкт "Укриття", ПЗРВ "Підлісний", ПЗРВ "III черга" й ін.

Наприклад, об'єкт "Укриття" з технічної точки зору не відповідає діючим нормам безпеки і не може бути класифікований як сховище радіоактивних відходів, проте, це об'єкт у якому знаходяться залишки ядерного палива і радіоактивні відходи.

Постановою Кабінету Міністрів України від 28.12. 96 № 1561 визначено, що ядерні матеріали, що знаходяться в об'єкті "Укриття", визнані радіоактивними відходами, і головна мета робіт на об'єкті "Укриття" полягає в якнайшвидшому витягненні залишків ядерного палива для їхньої ізоляції і захоронення. Виходячи з цих передумов об'єкт "Укриття" можна прирівняти до сховищ радіоактивних відходів.

Пункти захоронення радіоактивних відходів міжобласних спецкомбінатів об'єднання "Радон" призначені для збору, переробки, зберігання і захоронення твердих і рідких радіоактивних відходів, а також відпрацьованих джерел іонізуючого випромінювання.

Так наприклад, ПЗРВ Київського міжобласного спецкомбінату об'єднання "Радон" за проектом був розрахований на прийом:

1. Твердих радіоактивних відходів з питомою активністю до 3,7-Ю 6 Бк-кг-1 (до 1-10-4 Кі-кг-1), у кількості 515 м 3 з них:

* 200 м 3 у рік підлягають спалюванню;

* 300 м 3 у рік - пресуванню;

* 14 м 3 у рік - похованню без переробки;

* 1 м 3 у рік - трупи тварин.

2. Рідкі радіоактивні відходи з питомою активністю до 3,7-Ю 5 Бк л-1, у кількості 33,8 м 3;

3. Відпрацьовані джерела іонізуючого випромінювання:

* за у-випромінюванням ізотопу Со 60 - 2,59-Ю 3 Бк;

* за нейтронним випромінюванням - 2-Ю 8 н-с [Типовий проект пункту захоронення відходів, ГСПИ, 214.1-09-2, том 2].

Вимоги до сховищ і могильників радіоактивних відходів постійно вдосконалюються, розширюються й уточнюються. У зв'язку з цим реально постала проблема пов'язана з тим, що темпи зміни вимог стандартів, норм і правил на жорсткіші значно випереджають технічні і фінансові можливості підприємств для їхньої реконструкції чи модернізації. Значна частина існуючих сховищ уже не відповідає діючим нормам і правилам. Гостро стоїть завдання щодо підготовки і проведення реконструкції чи закриття більшості існуючих сховищ.

Проблематика та перспективи щодо збору, збереження, захоронення та переробки радіоактивних відходів зони відчуження.

Після аварії на ЧАЕС на території зони відчуження створені і перебувають під контролем дев'ять пунктів тимчасової локалізації радіоактивних відходів (РАВ) і три пункти захоронення радіоактивних відходів із загальним обсягом відходів понад 2 млн. м 3, активність яких становить близько 200 000 Кі. Загальний обсяг різноманітних накопичень радіоактивних відходів (техніка, конструкції, тимчасові захоронення) та несанкціонованих їх звалищ становить близько 2,8 млн. м 3, не враховуючи об'єкта "Укриття".

Переробка радіоактивних відходів

Проблема переробки радіоактивних відході виникла вже 40 років тому, коли розпочали вивчати атомну енергетику, але ще досі не знайдено досконалих промислових методів, які позбавили б людство від впливу небезпечних радіоактивних відходів (РВ).

Значущість знешкодження і переробки радіоактивних відходів сьогодні очевидна, враховуючи їх особливу небезпеку для біосфери і, в першу чергу, для людини. Крім цього, способи й методи переробки РВ можуть застосовуватись і для переробки інших небезпечних відходів, що містять токсичні метали або пестициди.

На відміну від інших відходів, радіоактивні відходи можуть перероблятися для усунення їх токсичності лише методом звичайного захоронения до того часу, доки активність РВ не знизиться в результаті радіоактивного розпаду до допустимого рівня. Отже, якщо активність РВ перевищує допустимий для скидування рівень, то їх слід захоронювати так, щоб запобігати потраплянню у навколишнє середовище та доступу людей без спеціального захисту.

Найбільшою проблемою при переробці РВ є захоронення викидів з великим періодом радіоактивного розпаду. Існує технічна можливість безпечного захоронення таких відходів протягом багатьох десятиліть і навіть століть, але їх зберігання вимагає постійного спостереження й контролю висококваліфікованим персоналом. Сьогодні всі зусилля спрямовані на те, щоб усунути людину з цього небезпечного процесу. Вчені всього світу постійно ведуть пошуки для розробки принципово нових методів захоронення радіоактивних відходів.

Особливої важливості набула проблема захоронення РВ у період інтенсивного впровадження країнами світу атомних електростанцій. Незадовго до Чорнобильської трагедії у 30 країнах світу функціонували 272 електростанції (АЕС), а споруджувались ще 236.

Радіоактивні відходи, що утворюються в процесі експлуатації АЕС, становлять значну частину всіх РВ. Переважна частина радіоактивних речовин, що утворюються в результаті роботи реакторів, залишається у паливі. Вилучені з активної зони елементи ядерних реакторів, що виділяють тепло протягом визначеного часу, зберігають у спеціальних сховищах (басейнах витримування) на АЕС, а потім відправляють на радіохімічний завод. Після переробки опроміненого палива радіоактивні речовини, що містяться в ньому, утворюють відходи кінцевого етапу ядерного технологічного циклу (ЯТЦ).

Для класифікації радіоактивних відходів слід застосовувати відомості про: джерело відходів; особливість ядерної установки або процес, в якому виявлено відходи; фізичні та хімічні форми відходів, їх агрегатний стан (газоподібні, рідкі та тверді), які зумовлюють різні способи їх обробки; радіонуклідний склад і вміст окремих радіонуклідів.

Найчастіше РВ класифікують за питомою активністю. Відповідно до прийнятих норм виділяють три групи відходів: низькоактивні відходи з питомою активністю до 105 Бк/л; середньоактивні з активністю до 1010 Бк/л і високоактивні відходи з активністю вище 1010 Бк/л.

Рідкі відходи вважають радіоактивними, якщо їх питома активність перевищує ГДК для води.

Тверді відходи вважають радіоактивними, якщо:

- рівні забруднень поверхонь предметів, ґрунту та ін. перевищують 500а част./хв або 500р част./хв, визначених на площі 100 см 2;

- питомий гамма-еквівалент перевищує 10 7 г-екв. Ra на 1 кг відходів.

Застосування того чи іншого методу переробки та захоронення радіоактивних відходів залежить як від їх активності, так і агрегатного стану.

Наслідки аварій на атомних електростанціях.

В результаті аварії з сільськогосподарського користування було виведено близько 5 млн га земель, довкола АЕС створена 30-кілометрова зона відчуження, знищені і поховані (закопані важкою технікою) сотні дрібних населених пунктів. Перед аварією в реакторі четвертого блоку знаходилося 180-190 тонн ядерного палива (діоксиду урану). За оцінками, які в наш час вважаються найбільш достовірними, в навколишнє середовище було викинуто від 5 до 30% від цієї кількості. Деякі дослідники ставлять під сумнів ці дані, посилаючись на наявні фотографії і спостереження очевидців, які показують, що реактор практично порожній. Слід, проте, враховувати, що об'єм 180 тонн діоксиду урану становить лише незначну частину від об'єму реактора. Реактор в основному був заповнений графітом; вважається, що він згорів в перші дні після аварії. Крім того, частина вмісту реактора розплавилася і перемістилася через розломи внизу корпусу реактора за його межі. Окрім палива, в активній зоні у момент аварії містилися продукти ділення і трансуранові елементи - різні радіоактивні ізотопи, що накопичилися під час роботи реактора. Саме вони становлять найбільшу радіаційну небезпеку. Велика їх частина залишилася усередині реактора, але найбільш леткі речовини були викинуті назовні, у тому числі:* всі інертні гази, що містилися в реакторі;* приблизно 55% йоду у вигляді суміші пари і твердих часток, а також у складі органічних сполук;* цезій і телур у вигляді аерозолів.

Сумарна активність речовин, викинутих в навколишнє середовище, склала, за різними оцінками, до 14*1018Бк (14 ЕБк), у тому числі

* 1,8 ЕБк йоду-131

* 0,085 ЕБк цезію-137

* 0,01 ЕБк стронцію-90

* 0,003 ЕБк ізотопів плутонію;

* частка інертних газів близько половини від сумарної активності.

Забрудненню піддалося понад 200 000 кмІ, приблизно 70% - на території Білорусі, Росії і України. Радіоактивні речовини поширювалися у вигляді аерозолів, які поступово осідали на поверхню землі.

Інертні гази розсіялися в атмосфері і не вносили вкладу до забруднення прилеглих до станції регіонів. Забруднення було дуже нерівномірним, воно залежало від напряму вітру в перші дні після аварії. Найсильніше постраждали області, в яких в цей час пройшов дощ. Велика частина стронцію і плутонію випала в межах 100 кілометрів від станції, оскільки вони містилися в основному в більших частках. Йод і цезій поширилися на ширшу територію.

З точки зору дії на населення в перші тижні після аварії найбільшу небезпеку становив радіоактивний йод, що має порівняно малий період напіврозпаду (вісім днів) і телур. В наш час (і в найближчі десятиліття) найбільшу небезпеку становлять ізотопи стронцію і цезію з періодом напіврозпаду близько 30 років. Найбільші концентрації цезію-137 виявлені в поверхневому шарі ґрунту, звідки він потрапляє в рослини і гриби. Зараженню також піддаються комахи і тварини, які ними харчуються. Радіоактивні ізотопи плутонію і америцію збережуться в ґрунті протягом сотень, а можливо і тисяч років, проте їх кількість не становить загрози.

У містах основна частина небезпечних речовин накопичувалася на рівних ділянках поверхні: на лугах, дорогах, дахах. Під впливом вітру і дощів, а також в результаті діяльності людей, ступінь забруднення сильно знизився і зараз рівні радіації в більшості місць повернулися до фонових значень. У сільськогосподарських районах в перші місяці радіоактивні речовини осідали на листі рослин і на траві, тому зараженню піддавалися травоїдні тварини. Потім радіонукліди разом з дощем або опалим листям потрапили в ґрунт, і зараз вони потрапляють в сільськогосподарські рослини, в основному, через коріння. Рівні забруднення в сільськогосподарських районах значно знизилися, проте в деяких регіонах кількість цезію в молоці, ще може перевищувати допустимі значення. Це відноситься, наприклад, до Гомельської і Могильовської областей в Білорусі,Брянській області в Росії, Житомирській і Рівненській області в Україні.

Значному забрудненню піддалися ліси. Через те, що в лісовій екосистемі цезій постійно циркулює, а не виводиться з неї, рівні забруднення лісових продуктів, таких як гриби, ягоди і дичина, залишаються небезпечними. Рівень забруднення річок і більшості озер в наш час низький. Проте в деяких озерах, в яких немає стоку, концентрація цезію у воді і рибі ще протягом десятиліть може становити небезпеку.

Забруднення не обмежилося 30-кілометровою зоною. Було відмічено підвищений вміст цезію-137 в лишайнику і м'ясі оленів в арктичних областях Росії, Норвегії, Фінляндії і Швеції.

У 1988 році на території, що піддалася забрудненню, був створений радіаційно-екологічний заповідник. Спостереження показали, що кількість мутацій в рослин і тварин хоча і зросла, але не набагато, і природа успішно справляється з їх наслідками. З іншого боку, зняття антропогенної дії позитивно позначилося на екосистемі заповідника і вплив цього чинника значно перевищив негативні наслідки радіації.

В результаті природа почала відновлюватися швидкими темпами, зросли популяції тварин, збільшилося різноманіття видів рослинності.

Вплив аварії на здоров'я людей

Ґрінпіс і міжнародна організація "Лікарі проти ядерної війни" стверджують, що в результаті аварії лише серед ліквідаторів померли десятки тисяч чоловік, в Європі зафіксовано 10 000 випадків вроджених патологій в новонароджених, 10 000 випадків раку щитоподібної залози і очікується ще 50 тисяч. За даними організації Союз "Чорнобиль", з 600 000 ліквідаторів 10% померло і 165 000 стало інвалідами.

Число постраждалих від Чорнобильської аварії можна визначити лише приблизно. Окрім загиблих працівників АЕС і пожежників, до них слід віднести хворих військовослужбовців і цивільних осіб, що брали участь в ліквідації наслідків аварії, і мешканців районів, що піддалися радіоактивному забрудненню. Визначення того, яка частина захворювань з'явилася наслідком аварії - вельми складне завдання для медицини і статистики. Вважається, що більша частина смертельних випадків, пов'язаних з дією радіації, була або буде викликана онкологічними захворюваннями.

Чорнобильський форум - організація, що діє під егідою ООН, у тому числі таких її організацій, як МАГАТЕ і ВООЗ - у 2005 році опублікувала доповідь в якій проаналізовані численні наукові дослідження впливу чинників, пов'язаних з аварією, на здоров'ї ліквідаторів і населення.

Висновки, що містяться в цій доповіді, а також в менш докладному огляді "Наслідки Чорнобиля", опублікованому цією ж організацією, значно відрізняються від приведених вище оцінок. Кількість можливих жертв дотепер і в найближчі десятиліття оцінюється в декілька тисяч чоловік. При цьому підкреслюється, що це лише оцінка за порядком величини, оскільки через малі дози опромінення, отримані більшістю населення, ефект від дії радіації дуже важко виділити на тлі випадкових коливань захворюваності і смертності від інших чинників, не пов'язаних безпосередньо з радіацією. Наприклад, збільшення смертності і скорочення тривалості життя в трьох країнах, що найбільш постраждали від аварії, а також зміна вікового складу населення в деяких сильно забруднених районах (частина молодого населення виїхала).

Також наголошується, що підвищений рівень захворюваності серед людей, що не брали участь безпосередньо в ліквідації аварії, а переселених із зони відчуження в інші місця, не пов'язаний безпосередньо з опроміненням (у цих категоріях відмічається дещо підвищена захворюваність серцево-судинної системи, порушення обміну речовин, нервові хвороби і інші захворювання, що не викликаються опроміненням), а викликаний стресами, пов'язаними з самим фактом переселення, втратою майна, соціальними негараздами, страхом перед радіацією.

Враховуючи велику кількість людей, що живуть в областях, постраждалих від радіоактивних забруднень, навіть невелика різниця в оцінці ризику захворювання можуть привести до великої різниці в оцінці очікуваної кількості хворих. Ґрінпіс і ряд інших громадських організацій наполягають на необхідності враховувати вплив аварії на здоров'ї населення і в інших країнах. Ще нижчі дози опромінення ускладнюють здобуття статистично достовірних результатів і роблять такі оцінки неточними.

Дози опромінення

Рівень радіації в деяких місцях після аварії був близько 5.6 Р/сек, тобто 20 000 Р/год. Смертельною вважається доза, яка дорівнює 500 Рентген за 5 годин. Тобто в деяких місцях незахищені працівники могли отримати смертельну дозу радіації за декілька хвилин.

На момент аварії на ЧАЕС було 2 дозиметра, кожен на 1000 Рентген. Але внаслідок аварії один був зруйнований, а інший після ввімкнення виявився не робочим. Всі інші дозиметри мали ліміт в 0.001 Р/сек. Тому працівники могли визначити максимальний рівень радіації в 3.6 Р/год, справжні ж рівні радіації в окремих місцях перевищували даний в 5600 разів.

Найбільші дози отримали приблизно 1000 чоловік, що знаходилися поряд з реактором у момент вибуху і що брали участь в аварійних роботах в перші дні після нього. Точних даних про розмір доз немає з відомих причин, але в будь-якому випадку вони виявилися найбільшими серед усіх осіб, які брали участь в ліквідації або постраждали внаслідок аварії. Число ліквідаторів, які отримали дози більше лімітованих є незначною. Ліміт у 1986 році був 250 мЗв і в наступні роки на рівні 100 та 50 мЗв. Вимірювання отриманих доз для ліквідаторів виконували різні служби і достовірність отриманих даних є різною. Показовою є фальсифікація даних про опромінення серед військовослужбовців для приведення у відповідність до діючих лімітів у 250, 100 та 50 мЗв

Багато місцевих жителів в перші тижні після аварії споживали продукти, забруднені радіоактивним йодом-131. Йод накопичувався в щитоподібній залозі, і це призвело до великих доз опромінення на цей орган, окрім дози на все тіло, отриманої за рахунок зовнішнього випромінювання і випромінювання інших радіонуклідів, що потрапили всередину організму. Для жителів Прип'яті ці дози були менші завдяки вживанню препаратів, в складі яких є йод, в інших районах така профілактика не проводилася. Слід зазначити, що для населення сіл 30 кілометрової зони, які були евакуйовані пізніше, рівень внутрішнього опромінення був до 4 разів вищий від зовнішнього.

Згідно з моделюванням за даними щодо зовнішнього опромінення населення 30 кілометрової зони можна зробити висновок:

* Середня ефективна доза населення міста Прип'ять до евакуації становить 10.1 мЗв, Дози 4% серед обстежених дані яких використовувалися в моделюванні перевищили рівень у 25 мЗв і лише 18 осіб отримали дози більше 50 мЗв.

* Середня ефективна доза населення 30 кілометрової зони становить 15.9 мЗв, 9% отримали дозу більше 50 мЗв, 0,85% отримали дози більше 100 мЗв і лише для однієї особи доза була вища за 200 мЗв.

В моделюванні використовувалися дані 25% населення Прип'яті та 35% населення 30 км зони і згідно з отриманими результатами можна зробити висновки, щодо отриманих доз всього населення зони.

Для порівняння, жителі деяких регіонів Землі з підвищеним природним фоном (наприклад, в Бразилії, Індії, Ірану та Китаю) отримують дози опромінення, рівні приблизно 100-200 мЗв за 20 років.

Гостра променева хвороба

Було зареєстровано 134 випадки гострої променевої хвороби серед людей, що виконували аварійні роботи на четвертому енергоблоці. У багатьох випадках променева хвороба ускладнювалася променевими опіками шкіри, викликаними в-випромінюванням. Протягом 1986 року від променевої хвороби померло 28 чоловік. Ще дві людини загинули під час аварії з причин, не пов'язаних з радіацією, і один помер, ймовірно, від коронарного тромбозу. Протягом 1987-2004 року померло ще 19 чоловік, проте їх смерть не обов'язково була викликана перенесеною променевою хворобою.

Радіоактивне забруднення атмосфери

Вперше людство всерйоз зіткнулося з радіоактивною небезпекою при розробці, випробуваннях і перший застосуванні в 1945 році ядерної зброї (див. статтю "Ядерна енергія і радіоактивність"). Власне ця небезпека не була несподіваною: дія на живі організми різних видів іонізуючих випромінювань - ультрафіолетових і рентгенівських променів, гамма-випромінювання і потоків альфа-і бета-частинок, що виникають при радіоактивному розпаді, вивчалося з кінця минулого століття. Проте до появи атомної бомби променева хвороба, як і підвищена ймовірність захворювання на рак, погрожували, мабуть, тільки лікарям-рентгенологам і фізикам, що проводив експерименти з матеріалами, що розщеплюються і променями високих енергій. Тільки з появою ядерної зброї і настанням "атомного століття" загроза радіоактивного зараження стала глобальною (і локальної) екологічною проблемою.

При ядерному вибуху потужний потік радіації діє як один з вражаючих факторів на значну територію, до декількох кілометрів від епіцентру вибуху. При цьому випромінювання, особливо одна з його складових - потік нейтронів - викликає появу вторинної радіоактивності в опромінених речовинах. Тому, крім випарувалися при вибуху залишків матеріалів, що розщеплюються самої бомби, радіоактивної стає пил, багато сотень тонн якій піднімаються вибухом у верхні шари атмосфери. У складі цього пилу виявляється безліч ізотопів різних елементів. Значна їх частина розпадається і втрачає радіоактивність за короткий час, від декількох годин до декількох діб. Інші, що мають великий період напіврозпаду, зберігають радіоактивність роками.

Радіоактивний пил становить особливу небезпеку. Навіть при незначному середньому рівні радіоактивності, близькому до фонового, мікроскопічні частинки з високим власним рівнем радіоактивності, потрапляючи з током крові у внутрішні органи і "осідаючи" там, піддають навколишню тканину локальному опроміненню, з високою ймовірністю викликаючи розвиток раку.

Глобальна небезпека випробувальних ядерних вибухів була усвідомлена досить давно. До середини 60-х років стало ясно, що їх продовження, принаймні в повітрі, на землі і на воді, скоро призведе до такого підвищення рівня радіації на всій Землі, який не тільки викличе небачене зростання ракових захворювань, але і необоротно зруйнує генофонд людства, ніж прирече його на виродження. Саме це змусило провідні ядерні держави, незважаючи на гостре в ті роки військове і політичне протистояння "Заходу" і "Сходу", укласти договір про заборону ядерних випробувань у повітрі, на землі і на воді. Підземні ядерні випробування тривають досі.

Але джерела надходження радіоактивних забруднень в атмосферу, як і в інші середовища, не обмежуються ядерними вибухами. Промислове виробництво збагаченого урану для атомних бомб і ядерних реакторів, переробка плутонію, одержуваного в реакторах, виробництво радіоізотопів для промислових і дослідницьких цілей постійно створюють загрозу витоку в навколишнє середовище якоїсь частини радіоактивних матеріалів. Особливо велика така небезпека при транспортуванні, переробці та захороненні радіоактивних відходів атомних електростанцій (АЕС) і реакторних установок атомних кораблів - підводних човнів, авіаносців, криголамів.

Ядерна енергетика займає в енергозабезпеченні різних країн помітне місце. Франція, наприклад, приблизно на 80% покриває свої потреби в електроенергії за рахунок АЕС. На території Європи працює кілька десятків АЕС, і їх безпека - предмет постійної тривоги населення і турбот працівників станцій. Дуже небезпечні аварії на АЕС. Наскільки б малої ні була ймовірність великої аварії, вона для будь-якого, самого досконалого технічного пристрою не дорівнює нулю. Відповідно більш-менш великі аварії, при яких у природне середовище потрапляють радіоактивні речовини, час від часу відбуваються. Найбільш великою була відома аварія на 4 блоці Чорнобильської АЕС у 1986 році, при якій в атмосферу було викинуто в кілька десятків разів більше радіоактивних речовин, ніж при вибухах перших атомних бомб над Хіросімою і Нагасакі. Вітри рознесли радіоактивні частинки по величезній території, що включає частково Україну, Білорусію, південно-західні області Росії, в менших дозах - деякі території Полину, Швеції. Підвищення рівня радіоактивності до 50% над фоновим було відзначено місцями в Німеччині, Англії, в деяких інших європейських країнах.

У запобіганні небезпеки радіоактивного забруднення планети важливу роль відіграє система міжнародних угод, яка постійно вдосконалюється. Існує міжнародна організація з контролю за використанням атомної енергії, МАГАТЕ, яка проводить незалежну експертизу ядерних проектів і ведуча постійне спостереження за виконанням узгоджених норм при експлуатації ядерних установок, використовуваних в мирних цілях. На жаль, їх використання у військових цілях у всіх країнах засекречено і не підлягає контролю МАГАТЕ. Це накладає особливу відповідальність на збройні сили атомних держав. Слід відзначити важливу роль громадських антиядерних рухів, які об'єднують лікарів, вчених, діячів культури різних країн. Дуже активна в цьому відношенні міжнародна неурядова організація "Грінпіс" ("Зелений світ"), одна їх завдань якої - зробити надбанням міжнародної громадськості всі шкідливі і небезпечні прояви зловживань військових секретністю атомних об'єктів. Саме активність громадських організацій змушує політиків постійно працювати над вдосконаленням законодавства у цій галузі, фінансувати різні програми досліджень і конкретних заходів щодо зменшення радіаційної небезпеки.

Використана література

1. В.М. Шестопалов, П.В. Замостян "Обращение с радиоактивными отходами в Украине: проблемы, опыт, перспективы" - Киев 1998. - 120с.

2. В. І. Холоша "Про виконання Комплексної програми робіт з ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС у зоні відчуження і зоні безумовного (обов'язкового) відселення у 1999 р. "// Бюлетень екологічного стану зони відчуження та зони безумовного (обов'язкового) відселення. - К.: Чорнобильінтерінформ. -№15.

3. С.Ю. Саверський, В. І. Холоша, С.Ю. Саверський, М. І. Проскура, С.Г. Танський М. І. Проскура, С.Г. Танський "Про комплексне вирішення проблем поводження з радіоактивними відходами у зоні відчуження у зв'язку з підготовкою до зняття з експлуатації Чорнобильської АЕС" // Бюлетень екологічного стану зони відчуження та зони безумовного (обов'язкового) відселення. - К.: Чорнобильінтерінформ. -№16.

4. Доповідь Мінекобезпеки України "Про стан ядерної та радіаційної безпеки в Україні за 1996 р. "/ Мінекобезпеки України. - Київ, 1997 р. - 53с.

Размещено на Allbest.ru