Строить или не строить новые атомные электростанции?

Размещено на http://www.allbest.ru/

Строить или не строить новые атомные электростанции?

И.И. НИКБЕРГ

Профессор, член-корреспондент РАЕ

Открытие закономерностей ядерного распада создало невиданные ранее перспективы и возможности его использования как обладающего огромными запасами источника электрической энергии. С этой целью в мире построены и эксплуатируются более 440 атомных электростанций. Средняя их доля в энергоснабжении составляет около 20%, в Японии она более 30%, в отдельных странах достигает 60-70%. В 2010 году в стадии строительства находились 44 реактора. Предполагается, что к 2030 году количество АЭС увеличится на 60%. Между тем, хорошо известно, что порождаемое атомной энергией ионизирующее излучение обладает высокой биологической активностью, и в дозах существенно превышающих природный фон, представляет большую опасность, может быть причиной тяжелых заболеваний и даже смерти человека. Поэтому закономерно, что широкое распространение АЭС породило серьезные опасения за здоровье населения, проживающего в зонах расположения АЭС и их персонала.

Не случайно недавняя (март 2011) авария на японской атомной станции «Фукусима-1» стала весомым поводом нового всплеска тревоги и опасений относительно целесообразности строительства, эксплуатации и потенциальной опасности атомных электростанций для здоровья населения. И взоры многих людей вновь обратились к глобальной ядерной катастрофе, случившейся 25 лет тому на Чернобыльской АЭС (ей был присвоен 7-й, наивысший балл радиационной опасности). Между авариями на «Фукусиме-1» и Чернобыльской АЭС есть весьма существенные различия. Они касаются причин аварий, мероприятий по их ликвидации, количеству жертв, медицинских последствий для населения и других. Прошло еще слишком мало времени, чтобы подробно анализировать и оценивать все аспекты случившегося в Японии. Но уже сейчас можно ожидать, что скорее всего, последствия «Фукусимы -1» будут значительно менее масштабными, нежели связанные с катастрофой в Чернобыле.

Такой прогноз основывается на следующих соображениях.

В отличие от Чернобыля авария на реакторе АЭС «Фукусима» не была связана с т.наз. человеческим фактором, она возникла в результате экстремальной природной ситуации, проявившейся в сильном землетрясении (его амплитуда достигала 9 баллов по шкале Рихтера), На момент землетрясения на "Фукусиме" из 6 реакторов работали только три. Сразу после возникновения подземных толчков работающие реакторы были автоматически заглушены. Проблемы возникли из-за обусловленного этим землетрясением мощного цунами, высотой около 15 метров, что на 7 метров превышало высоту защитных сооружений АЭС, рассчитанных на удар 9-метрового цунами. .Сочетание землетрясения и цунами привело к механическим нарушениям целостности различных конструкций станции и её электроснабжения. Из-за этого нарушился процесс охлаждения реактора. В последующем произошло скопление газа водорода в замкнутом пространстве, что привело к двум взрывам и частичному расплавлению оболочки реактора. Однако массивного выброса содержимого реактора, как это было в Чернобыле, не произошло.

Вторым отличием является намного более высокий уровень и оперативность оповещения населения Японии о произошедшем и подготовленность персонала и населения к адекватному поведению в условиях повышенной радиации.

Третье отличие - несопоставимо меньшее количество пострадавших вследствие аварии на «Фукусиме»

Возвратимся на четверть века назад и попытаемся с позиций сегодняшнего дня кратко и не вдаваясь в технические детали рассказать о катастрофе на Чернобыльской АЭС и о её медицинских последствиях. Предваряя наш рассказ следует учесть, что и до настоящего времени не все детали случившегося выяснены, не все выясненные стали достоянием гласности. Можно лишь констатировать, что как полагают многие исследователи, и случившееся и масштабы его последствий в известной мере были обусловлены по меньшей мере тремя группами факторов. Первая - недостаточный контроль и ошибки персонала, допущенные в самом начале аварийной ситуации и приведшие к ней. Вторая - вероятные просчеты в проектировании и месте расположения станции (немногим более 115 км от столицы Украины, мегаполиса Киева и с преимущественно надветренной стороны по отношению к нему, не совсем благоприятные для такого сооружения грунты и др.). Третья - недостаточная и несвоевременная информированность населения и неотложных мероприятий по локализации и ликвидации аварии. Видимо эти факторы понимали и переживали ответственные ученые, в т.ч. непосредственный участник и один из научных руководителей первых ликвидационных работ выдающийся ученый-радиохимик, академик Анатолий Васильевич Легасов. Вероятно не без определенных оснований, в одном из своих интервью М.С. Горбачев высказал предположение, что самоубийство А.В. Легасова в апреле 1988 г. может быть связано с событиями на Чернобыльской АЭС.

В канун событий, 25 апреля 1986 г. на 4-м энергоблоке станции начались плановые ремонтно-испытательные работы. В ходе этих работ, в ночь с 25 на 26 апреля произошли два взрыва, которые обусловили возгорание и разрушение ядерной зоны реактора и выброс в окружающую среду более 8 тонн его радиоактивного топлива и сопутствующих материалов. В последствии, поминутно анализируя ход работ и действий персонала за 24 часа, предшествовавшие взрывам, исследователи (Веремеев , 2005) указали на 10 серьезных ошибок, допущенных персоналом в процессе работ, избегнув которые можно бы вообще предотвратить эти взрывы.

В момент аварии на участке АЭС находились 176 человек эксплуатационного персонала и 268 строителей, работавших на других объектах станции. Общая численность населения в 30-километровой зоне вокруг АЭС составляла примерно 116 тысяч, в т.ч. около 50 тысяч в г. Припять (3-4 км западнее АЭС) и около 13 тысяч в г. Чернобыль (15 км юго-восточнее от неё). радиация здоровье атомный авария

После взрывов уровни радиации на участке станции превысили 100 миллирентген в час т.е были в несколько тысяч раз выше доаварийного природного фона (10-30 микрорентген в час).

Многие из находившихся 26-27 апреля на территории АЭС были облучены дозами радиации весьма высокого уровня - более 100 миллирентген/час. Такая доза облучения привела к возникновению острой лучевой болезни, с которой уже в первый день аварии134 человека были срочно госпитализированы в специальные лечебные заведения Москвы и Киева. Несмотря на усилия медиков, 28 пожарников, получивших особо сильное облучение спасти тогда не удалось.

Разрушение реактора, и массивный выброс радиоактивных веществ и материалов в окружающую среду, привели к загрязнению ими значительных территорий. Такое загрязнение охватило около 2000 населенных пунктов в 12 областях, в которых проживало более 20 миллионов человек, из числа которых 2 миллиона считаются непосредственно пострадавшими от аварии.

Подчиняясь направлению движения атмосферного воздуха аварийный выброс распространился на значительные расстояния от участка Чернобыльской АЭС, достигнув ряда стран за пределами СССР. Повышение уровня радиоактивности, обусловленное этим выбросом, 27 апреля было зафиксировано в Швеции и Финляндии, 28 апреля в Германии, 29 апреля в Венгрии и Италии, 1 мая в Швейцарии, Франции и Бельгии, 2 мая в Англии, 5-6 мая в США и Канаде и некоторых других странах. Максимальные уровни радиации за пределами СССР были зарегистрированы в Швеции, где они достигали 1600 микрорентген в час. Максимальный уровень радиации в Киеве был отмечен в период с 30 апреля по 2 мая, когда он доходил до 4000 микрорентген в час (доаварийный природный фон в Киеве обычно не превышал 10-20 микрорентген в час).

В бывшем СССР традиционно практиковалась практика укрывания от населения различных экстремальных событий. И о случившемся в Чернобыле официально было объявлено лишь в кратком сообщении ТАСС 28 мая 1986 г. Можно только догадываться, когда бы такое оповещение сделали (и сделали бы вообще), если бы о катастрофе обеспокоенно не заговорили радио и другие СМИ зарубежных стран, в которых зафиксировали повышение радиационного фона. Однако, и это сообщение было недостаточно откровенным и умолчало об опасности грозившей здоровью миллионов людей, даже не упомянув о том, что уже более сотни пострадавших госпитализированы в специализированные клиники Москвы и Киева. Более того, стремление преуменьшить и скрыть масштабы реальной опасности обусловило и преступное решение не отменять традиционные первомайские демонстрации в Киеве и ряде других городов в соседних областях Украины и Белоруссии, большие спортивные соревнования, на 10 дней задержало информацию и рекомендации по ограничению потребления некоторых продуктов, изменению режима питания, соблюдению профилактических мер в повседневном быту и на работе. С ними только 6 мая по радио выступил тогдашний министр здравоохранения Украины А.Романенко.

. Но в тайне Чернобыльская катастрофа долго не пребывала. Уже утром 26 апреля, в ряде Киевских институтов и учреждений, использовавших в своей работе дозиметрические приборы обратили внимание на необычное повышение окружающего радиационного фона. Один из примеров, касающихся работы возглавляемой им научной лаборатории, привел в своем недавнем интервью (26 апреля 2011 г) академик Д.Гродзинский. Подобное произошло и на кафедре гигиены Киевского мединститута, на которой в те годы работал автор этой статьи. При проведении практического занятия со студентами по теме «Определение и оценка радиоактивности пищевых продуктов» мы вместе с доцентом И.И.Швайко обнаружили, что дозиметрические приборы, с помощью которых выполняется такое определение, почему то «выдавали» показатели фона ионизирующей радиации в 3-4 раза превышавшие обычно фиксируемые. Отнести этот факт на счет неисправности приборов нельзя было, поскольку аналогичная «аномалия» наблюдалась в двух разных учебных лабораториях. Естественно, возникло предположение, что произошло какое то экстремальное внешнее событие, так резко увеличившее радиационный фон. Уже через час мы располагали более или менее достоверной информацией о взрыве реактора в Чернобыле. И сразу же порекомендовали всем коллегам и студентам, не ожидая официальных извещений и специальных указаний, в целях профилактики начать пить водный раствор йода (защита от накопления радиоактивного йода в наиболее уязвимой щитовидной железе).

О том, что порождаемая радиоактивными веществами и рентгеновскими лучами ионизирующая радиация обладает весьма высокой биологической активность известно давно. Первый случай лучевого рака был описан еще в 1902 году. В опубликованной в 1959 году в Германии «Книге почета», перечисляются фамилии 360 ученых и медиков, пожертвовавших своей жизнью при изучении путей эффективного и безопасного применения рентгеновских лучей и радия. Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 году продемонстрировали всему миру к каким страшным разрушениям и человеческим жертвам способен привести не только сам взрыв бомбы, но и ионизирующее излучение вследствие обусловленного им радиоактивного загрязнения. Ядерная катастрофа на ЧАЭС со всей очевидностью показала, что к весьма тяжким последствиям может привести и плохо контролируемое использование атомной энергии также и в мирных целях.

С учетом характера аварийных выбросов и особенностей их распространения, облучение персонала и населения, связанное с аварией на ЧАЭС происходило путем вдыханием радиоактивных веществ, внешним облучением от источников непосредственно на объекте, осадков от радиоактивного облака, поверхности загрязненной местности, облучением за счет потребления пищевых продуктов и воды, загрязненных искусственными радиоизотопами.

Контингент субъектов облучения, обусловленного аварией на ЧАЭС, включал следующие 3 группы. Первая - пожарные, дежурный персонал АЭС, ликвидаторы - гражданские и военнослужащие, специалисты разных профессий, принимавшие участие в дезактивационных и строительно-монтажных работах различного характера непосредственно на АЭС и в 30-километровой зоне. В 1986-87 гг их количество составляло 350000 человек. Вторая -население, проживавшее в населенных пунктах в 30-километровой зоне вокруг АЭС (весной и летом 1986 г. были эвакуированы 116000 человек, с учетом переселенных в последующие годы в незагрязненные районы их общее число достигло около350000 человек). Третья - население, проживающее в различных районах Украины, Белоруссии и России в зонах усиленного контроля (загрязнение цезием более 550 лБ/м2, более 250000 человек),и примерно 5 миллионов в районах с содержанием цезия более 37-150 кБ/м2.) . Подробный анализ последствий поставарийного надфонового облучения этих контингентов был осуществлен международной группой ученых, которых под эгидой Всемирной Организации Здравоохранения объединил т.наз. «Чернобыльський форум». Они констатировали

следующее. Высокому уровню радиации в первые дни катастрофы подверглись около 1000 рабочих и спасателей. Более 200 тысяч спасателей (ликвидаторов) подверглись значительному надфоновому облучению в 1986-1987 гг. Из их числа погибли или тяжело больны около 2500 человек. Более 4000 человек заболели раком щитовидной железы. Следует отметить, что многие исследователи считают выводы «Чернобыльского форума» заниженными.

Наиболее уязвимой группой гражданского населения в первые дни после аварии оказались дети, особенно младшего возраста. В выбросах загрязнивших окружающую среду, помимо многих других, находился короткоживущий (период полураспада 7 дней) радиоактивный изотоп йода. Щитовидная железа активно его поглощает, в частности, с молоком коров, выпас которых происходил на участках подвергнутых загрязнению в первый период (26 апреля-6 мая) аварии. Следствием накопления радиоактивного йода в щитовидной железе явилось статистически достоверное повышение случаев рака этой железы. В общей сложности диагностировано более 5000 случаев рака щитовидной железы у детей, которым во время аварии было меньше 18 лет. Эксперты обращают внимание на то, что поскольку срок жизни радиоактивного йода является коротким, если бы прекратили давать зараженное молоко детям в течение нескольких месяцев после аварии, вероятно, в большинстве случае не произошло бы увеличения рака щитовидной железы, индуцированного радиацией. Особое внимание среди различных видов патологии связанной с аварией привлекают заболевания крови (лейкемия) и онкологические. Среди ликвидаторов аварии частота лейкемии выросла в два раза. Предположительно с надфоновой радиацией связано незначительный рост заболеваемости раком молочной железа в наиболее зараженных районах.

Серьезную опасность для здоровья человека представляют отдаленные последствия острого или хронического облучения. Они могут проявиться и через длительное время (через 10-20 и более лет) после облучения. К таким последствиям относятся, в частности, онкологические заболевания, заболевания крови, генетические и другие поражения. Прогноз отдаленных последствий лучевых воздействий очень сложен, так как закономерности их развития существенно отличаются от тех, которые происходят вследствие облучения высокими дозами. Оценивая вероятность последствий надфонового облучения большей части населения в связи с аварией на ЧАЭС специалисты считают, что в расчете на 70 лет жизни оно не превысит 10% естественной фоновой дозы, и не будет большей, чем 30-35 бер(Р), что в 5 раз ниже предельно-допустимого безопасного профессионального облучения и в 3-4 раза ниже природного облучения населения в некоторых районах мира (в штате Керала в Индии и др.).

Согласно оценкам, средние эффективные дозы облучения всего населения загрязненных районов, накопленные за период 1986-2005 годов, в различных районах составляли от 10 до 20 мЗв. Подавляющее большинство из приблизительно пяти миллионов людей, постоянно проживающих в загрязненных районах Украины, Белоруссии и России и Украины, в настоящее время получают годовую эффективную дозу от радиоактивных осадков в результате аварии на Чернобыльской АЭС менее 1 мЗв. Рекомендованный Международной комиссии по радиологической защите, безопасный дозовый предел дополнительного к фоновому облучения для населения составляет такую же величину (1000 мкЗв). При этом, исходят из того, что если в течение одного года 10000 человек, будут облучены дозой 0,01 Зв, то среди такой популяции теоретически возможно возникновение одного случая онкологического заболевания или генетического повреждения. Но такое количество пораженных за счет радиации составит не более 0,1% от спонтанного уровня фоновых колебаний показателей заболеваемости, предопределенных другими неблагоприятными факторами окружающей среды (химическое загрязнение атмосферного воздуха, воды, пищевых продуктов, курения и т.п.).

В отличие от очевидных пагубных последствий катастрофы на сравнительно ограниченный контингент лиц, получивших высокие дозы радиации, отсутствует единое мнение относительно достоверности отдаленных медицинских последствий облучения населения Киева и других населенных мест выводы противоречивы. После аварии был создан «Национальный Центр радиационной медицины» Академии медицинских наук Украины, несколько подобных учреждений в Белоруссии и России. На протяжении ряда лет ученые этих центров и многих других научно-исследовательских учреждений и кафедр медицинских институтов интенсивно изучали и продолжают изучать эту проблему. Большинство исследователей пришли к выводу, что после Чернобыльской катастрофы явно увеличилась частота самых различных заболеваний и смертность населения в регионах, где повысился радиационный фон местности. С другой стороны, приводятся данные и доводы противоречащие этим выводам. В наиболее полном объеме оценка отдаленных медицинских последствий катастрофы на Чернорбыльской АЭС представлена в « Докладе научного комитета ООН по действию атомной радиации» и экспертных заключениях специалистов Всемирной организации здравоохранения, изложенных в докладе «Медицинские последствия Чернобыльской аварии и специальные программы медико-санитарной помощи»). По мнению экспертов, среди 240000 ликвидаторов, 116000 эвакуированных из 30-километровой зоны и 270000 остававшихся жить в зонах усиленного контроля, риск дополнительных смертей от рака на протяжении их жизни может составить около 4000 случаев, что на 3-4% выше обычного уровня смертности от рака, обусловленного другими причинами. Считается, что среди популяции населения на других территориях, где уровень радиоактивного загрязнения незначительно превышает фоновую радиацию, прирост дополнительных случаев смерти от рака не будет большим нежели 0,6% ожидаемой от других причин. В частности, это объясняют тем, что подавляющее большинство из приблизительно пяти миллионов людей, постоянно проживающих в загрязненных районах Беларуси, России и Украины, в настоящее время получают годовую эффективную дозу от радиоактивных осадков в результате аварии на Чернобыльской АЭС менее 1 мЗв (что не выходит за пределы дозового предела, установленного для населения в целом).

Международные организации по радиационной защите приняли положение, согласно которому вероятность возникновения отрицательного для здоровья эффекта, обусловленного ионизирующим излучением, следует оценивать как равную 0,0004 на 1 бер (0,01 Зв). Это значит, что если каждый человек в общей совокупности 10000, в течение одного года получить поглощенную эффективную дозу облучения, равную 1 бер (0,01 Зв), то среди всего облученного континента теоретически возможен только один случай заболевания или генетической поломки, обусловленных этим добавочным облучением. По данным экспертов ООН, вследствие облучения такой дозой популяции в 1 миллион новорожденных, генетические заболевания могут возникнуть в первом поколении в 63 случаях, что составляет 0,06% от общего числа обычного показателя генетических болезней в популяции. Подобный расчет относительно частоты заболеваний лейкемией (её ежегодно возрастающий на 2-5% естественный уровень составляет примерно 50-60 случаев на 1 миллион населения ) показывает, что за счет дополнительного надфонового облучения возможно увеличение на 5-7 случаев. Естественная частота онкологических заболеваний составляет 1500-2000 случаев на 1 миллион населения в год. Следовательно, количество пораженных за счет радиации составит не более 0,1% от спонтанного уровня фоновых колебаний показателей заболеваемости, предопределенных другими неблагоприятными факторами окружающей среды Риск возникновения опухолей вследствие облучения дозой 0,01 Зв - 4-6 случаев в год. Предсказать, произойдет или не произойдет такое с конкретным человеком практически невозможно.

В суждениях и оценках медицинских последствий аварии на ЧАЭС следует учитывать чрезвычайно важный момент. Зачастую медицинская статистика фиксирует возрастание количества тех или иных заболеваний и нарушений здоровья и трактует их как результат воздействия повышенной радиации, обусловленной этой аварией. Между тем, существует и ряд других объективных факторов которые могли повлиять на этот рост (ухудшение социально-бытовых условий жизни, рационального питания, психологические стрессы и др.). В числе таких факторов большое значение принадлежит и усилению медицинского диагностического мониторинга, позволившего выявить, диагностировать и учесть в медицинской статистике различные заболевания на ранних стадиях, до менее тщательного обследования проходившие мимо внимания медиков и ранее не отражавшиеся в статистической отчетности.

Представляют определенный интерес данные о динамике уровней радиационного фона, прошедшие после катастрофы на ЧАЭС в столице Украины Киеве. Наиболее высокие показатели фона были зафиксированы в Киеве между 30 апреля и 2 мая 1986 г. Тогда они достигали 1-2 миллирентген в час (что в тысячу раз превышало естественный уровень). С июня 1986 г. уровень радиации начал снижаться и стабилизировался. Через 25 лет после аварии, вблизи перечисленных далее зданий он таков: Кабинет Министров Украины - 22 микрорентген/час, Верховный Совет Украины - 19 мкР/час, Киевская горадминистрация - 40 мкР/час, Центральный универмаг - 25 мкР/час, Бессарабский рынок - 23 мкР/час, Главпочтамт - 35 кмкР/час. Т.Е., можно констатировать, что радиационный фон в городе возвратился к присущим ему доаварийнм уровням.

Однако, воспринимая и оценивая относительно малотревожные статистические показатели отдаленных медицинских последствий Чернобыльськой катастрофы для населения, не принимавшего непосредственного участив в её ликвидации и избежавшего значительного облучения, нельзя не вспомнить известное высказывание «Смерть десяти тысяч человек - статистика. Смерть одного человек - трагедия».

А посему, сколь бы малой не была вероятность серьезных неблагоприятных последствий для здоровья населения, хотя и находившегося на умеренно загрязненных выбросами ЧАЭС территориях, но избежавших значительного облучения, реальная опасность таких последствий существует и пренебрегать ею нет ни морального, ни юридического права. И совершенно справедливо высказывание бывшего Генерального секретаря Организации Объединенных Наций Кофи Аннана: «Всем нам хотелось бы стереть из памяти слово Чернобыль. Однако, миллионы людей не могут позволить себе такую роскошь».

Каково будущее Чернобыльской АЭС? Работа всех её энергоблоков прекращена, как источник электроэнергии станция уже не функционирует и восстановлению её в этом качестве не подлежит. Однако, под обломками аварийного четвертого реактора, закрытого саркофагом, продолжает оставаться большое количество (95% исходного) радиоактивного материала.

Однако, этот саркофаг имеет много строительных и эксплуатационных недостатков, не является достаточно надежным как с точки зрения герметичности и стойкости самих строительных конструкций, так и с точки зрения потенциальной опасности радиоактивного заражения окружающей среды. сохраняется опасность его выхода в окружающую среду в случае неизбежного со временем разрушения саркофага. Поэтому, по согласованию с международными организациями, принято решение о строительстве нового объекта «Укрытие», призванного обеспечить долговременную безопасность всех сооружений АЭС Европейский банк реконструкции и развития, США и другие страны выделили на строительство объекта «Укрытие» и обеспечение безопасности ЧАЭС более 500 миллионов долларов. Этот объект будет представлять собой сооружение в форме арки высотой 105 метров, длиной 150 метров и шириной 260 метров. После возведения он будет "надвинут" на четвертый блок ЧАЭС.

Обобщение приведенные выше, и других авторитетных научных сведений, позволяет сделать следующий общий вывод относительно медицинского аспекта проблем создания атомной энергетики. Атомные электростанции, спроектированные и построенные в соответствии с современными техническими и гигиеническими нормативами, и функционирующие с суровым соблюдением всех требований радиационной безопасности, потенциально намного более безопасны нежели различного рода природные и транспортные катастрофы, алкоголизм и другие вредные привычки, плохие социально-бытовые условия и т.п. Поэтому, в каждой стране, решение вопроса о будущем атомной энергетики и целесообразности строительства АЭС, должно основываться не только на соображениях медицинской безопасности, сколько на аргументах, вытекающих из конкретной социально- экономической и экологических ситуации в данной стране.

Размещено на Allbest.ru