Мирмович-Тихомиров Эдуард Григорьевич

кандидат физ.-мат. наук, доцент

ГБПОУ МО «Химкинский техникум»

Начальник штаба ГО и ЧС, бывший главный (ведущий) научный сотрудник АГЗ МЧС России и ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ ) МЧС России

Василенко А.А., аспирант ФГБОУ «Камчатский Технический университет»

Аннотация

Представлены краткие результаты исследования потенциальных опасностей от аварий атомных подводных лодок в различных акваториях и от других радиационных угроз для Дальнего Востока и других регионов. Обращается внимание на опасность донных отложений и затопленных атомных субмарин.

Ключевые слова: Экотоксиканты; донные отложения; атомные подводные лодки; радиационные отходы; аварии

Abstract

The brief results of research of potential dangers from failures of nuclear submarines in various water areas and other radiating threats for Far East and other regions are submitted. Is paid attention to danger of ground adjournment and flooded nuclear submarines.

Keywords: Ecotocsicants; ground adjournment; nuclear submarines; radiating waste; failure.

Введение

Как известно, детерминизм в природе обусловливается диадой «причина-следствие» (ПС). Самым тривиальным и распространённым примером в науке таковой является закон сохранения импульсов Ньютона, в котором временное запаздывание во взаимосвязи ПС отсутствует. Однако в природных и техногенных процессах, в какой бы форме они не были описаны, детерминизм непременно сопровождается запаздыванием, задержкой, «лагом».

В целом ряде работ (например, [1]) автор считает именно наличие такого запаздывания необходимым условием экологичности вышеуказанной диады ПС. Именно системы (уравнения) с запаздывающими аргументами составляют математическую основу описания экологических процессов, явлений, рисков и бедствий. И чем больше это запаздывание, чем отдалённее следствие от вызвавшей его причины, тем более явную экологичность и непредсказуемую опасность представляет данный процесс.

опасность авария подводный радиационный

Экотоксиканты и их опасность

Пусть некий интегральный результат, некий синергетический природный процесс в настоящий момент времени tо представляет собой некоторую суммарную функцию от i-тых процессов, свершившихся ?ti назад.

F (tо) = ? gi (tо - ?ti)

Если ?ti велико, больше некоторого значения, при котором мы точно осознаём причину его, то есть смысл приписать таким токсикантам термин «экотоксиканты». Среди них этот временной параметр - один из самых велик для загрязнения окружающей среды радиационными отходами (РАО), которые и создают наибольшие опасности и риски. Экологические цепи влияния на человека радиоактивных отходов и пути «доставки» этих опасных загрязнителей нашей окружающей среды в организм, что является вторым основным условием экологичности в системе ПС, очень многообразны.

Нельзя не отметить, что особенность радиационных воздействий на организм человека, состоящая в его скрытом, неявном и отдалённом эффекте, особенно проявляется как следствие наиболее сильных радиационных аварий. Так, по информации МЧС России, база данных Национального радиационно-эпидемиологического регистра (НРЭР) непрерывно растёт. За два предыдущих года она увеличилась почти на 16 тысяч человек и сейчас содержит информацию почти о 790 тысяч человек. Ведь только в ликвидации последствий аварии на ЧАЭС приняли участие около 200 тысяч россиян. Конечно, это связано ещё с более тщательной диагностикой при плановой диспансеризации и других санитарно-эпидемиологических мероприятиях ликвидаторов чернобыльской аварии, а также пострадавших в результате других крупных радиационных аварий и катастроф.

В базе данных НРЭР кроме того медико-дозиметрическая информация содержит, входящих в категорию лиц, подвергшихся радиационному воздействию на производственном объединении "Маяк" в Челябинской области (> 27 тысяч человек), а также > 59 тысяч в результате испытаний ядерного оружия на Семипалатинском полигоне (Алтайский край).

И говоря об экотоксикантах в различных средах, в результате этой катастрофы радиоактивному загрязнению подверглись 14 субъектов РФ общей площадью около 60 тысяч квадратных километров с более 3 миллионов человек.

АВАРИИ АПЛ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ЧС

Ниже из Интернет обзорных материалов приведены катастрофы советских и российских атомных подводных лодок (АПЛ), среди которых акватории Дальнего Востока занимают особое место. Надо отметить, что сведения об этих авариях очень противоречивыэтот, также всеизвестный официальный перечень, сильно отличается от современных данных по многим другим источникам.

За весь период эксплуатации отечественных АПЛ произошло семь радиационных аварий ядерных энергетических установок (далее - ЯЭУ), сопровождавшихся тяжелыми радиологическими последствиями - повышенным облучением и радиационными поражениями личного состава.

Почти все АПЛ (за единственным исключением) были оснащены ЯЭУ первого поколения. В трех случаях эти аварии сопровождались и радиоэкологическими последствиями - выбросом радионуклидов в окружающую среду: в 1961 году на Северном флоте на АПО «К-19», проект 658, заказ №901 во время похода в Гренландском море; в 1985 году на Тихоокеаническом флоте на АПЛ «К-431», проект 627А, заказ №175 на СРЗ в бухте Чажма (Приморье); в 1989 году на Северном флоте на АПЛ «К-192», проект 627, заказ №533 во время нахождения в открытом Баренцевом море и при последующей стоянке в губе Ара.

Ниже представлено краткое описание восьми аварий корабельных и судовых ЯЭУ, потребовавших замены реакторного оборудования и его затопление, некоторые из которых на рис. 2 не отражены. Также имели место случаи разгерметизации первого контура ЯЭУ, которые препятствовали нормальной утилизации АПЛ из-за тяжелых радиационных последствий таких аварий, не сопровождавшихся, однако, выбросом радионуклидов за пределы АПЛ или пунктов их базирования.

В 1961 году при нахождении АПЛ «К-19» в Гренландском море была обнаружена течь воды из первого контура реактора, невосполнимая штатной системной подпитки. Чтобы предотвратить расплавление топлива из-за полного обезвоживания активной зоны и ее перегрева, экипаж АПЛ решил охлаждать реактор дополнительным количеством воды, для чего смонтировал и использовал нештатную систему проливки. Подсоединение этой системы к реактору сопровождалось выбросом радиоактивных благородных газов (далее - РБГ) и других летучих продуктов деления урана и поступлением первичного теплоносителя за пределы герметичной ваккумируемой выгородки, вследствие чего радиоактивному загрязнению подверглись все отсеки АПЛ. Лодка была отбуксирована в г. Полярный, где реакторный отсек вырезали и заменили новым.

В 1962 году во время нахождении на море АПЛ «К-8» появилась течь воды первого контура, вызвавшая радиоактивное загрязнение второго контура и реакторного отсека. Отсек был вырезан и заменен новым.

В 1965 году на судоремонтном заводе (далее - СРЗ) «Звездочка» при перезарядке активных зон реакторов на АПЛ «К-11» возникла самопроизвольная цепная реакция (далее - СЦР) в одном из реакторов, что привело к тепловому взрыву и пожару в отсеке. Авария сопровождалась массивным радиоактивным загрязнением реакторного отсека, он был вырезан и заменен на новый. В этом же году при плановых ремонтных работах на трехреакторной установке атомного ледокола «Ленин» в результате ошибки операторов кратковременно отсутствовала циркуляция воды через активную зону реактора, что привело к повреждению 60 % тепловыделяющих сборок (далее - ТВС). Остаток ТВС из реактора № 2 удалили вместе с экранной сборкой. Радиационных последствий авария не имела, реакционный отсек ледокола был вырезан и заменен новым в связи с модернизацией судовой ЯЭУ, выработавшей своей ресурс. Также в 1965 года на АПЛ заказ № 260 проекта 627А обнаружилась разгерметизация тепловыделяющих элементов. В связи с неудовлетворительной радиационной обстановкой реакторный отсек был вырезан и заменен на новый.

В 1968 году на АПЛ проекта 667Б второго поколения произошел самопроизвольный подъем компенсирующих решеток реактора вследствие ошибок при подключении электропитания приводов, что вызвало СЦР. Реактор был демонтирован. В 1968 году в реакторном отсеке АПЛ проекта 645, вышел из строя насос удаления воды из аварийных конденсаторов. Вода, скопившаяся в первом контуре, вызвала зашлаковывание жидкометаллическим теплоносителем (далее - ЖМТ) реактора. В дальнейшем лодку использовали для опытных работ при работающем реакторе правого борта и «замороженном» - левом, в 1981 ее затопили.

В 1985 была выявлена неустранимая течь первого контура ядерно-энергетической установки АПЛ проекта 675. Оба реактора демонтировали и заменили новыми. В том же году 10 августа на АПЛ, находившейся в бухте Чажма у пирса судоремонтного завода ВМФ возникла СЦР в следствие нарушения требования ядерной безопасности и технологии при завершении работ по перегрузке реактора левого борта. В результате возник пожар, который был локализован через 4 часа. Поступившая в отсек морская вода частично снизила радиационную нагрузку вследствие экранирования, но одновременно способствовала поступлению техногенных радионуклидов на акваторию бухты Чажма. Максимальный выброс радиоактивных веществ имел место в зоне 50-100 м вокруг аварии, в результате чего сформировались наземный радиоактивный след и участок радиоактивного загрязнения морского дна бухты и залива Стрелок. Активность мгновенно выброшенных радионуклидов примерно в три раза превышала общую активность всех сбросов до 1985 года радиохимического завода Селлафилд. Всего в устранении последствий аварии участвовали около 2 тыс. чел. Индивидуальная доза облучения в основном не превышала 5 бэр, однако повышенному облучению подверглось порядка 290 чел. В момент аварии от травм погибли 10 военнослужащих.

Ядерную энергетическую установку и ядерные боеприпасы затонувшей в апреле 1989 года в Норвежском море атомной подводной лодки «Комсомолец» также следует рассматривать как потенциальные источники радиоактивного загрязнения северных морей. Ректор АПЛ был переведен в режим устойчивого расхолаживания, и тем самым была обеспечена ядерная безопасность подводной лодки в момент ее гибели и при длительном нахождении в затопленном положении в грунте. Высокая скорость осадкообразования, будет способствовать дельнейшему заиливанию затонувшей АПЛ. Дополнительно морскими экспедициями были установлены титановые экраны для снижения скорости протока морской воды через первый отсек, в котором содержатся две торпеды с ядерными боеприпасами на основе плутония.

Одной из основных проблем, возникших в связи с аварийным затоплением в августе 2000 года АПЛ «Курск», являлась ядерная и радиационная безопасность. Особенностями работающего реактора по сравнению с заглушенным являются интенсивное испускание нейтронов и высокоэнергетического захватного гамма-излучения. Корабельный ядерный реактор АПЛ «Курск» выдержал натиск различного ряда внешних воздействий, включая полное обесточивание, затопление и взрывную волну, сохранив при этом герметичность и исходное давление.

30 августа 2003 года АПЛ «К-159», которую буксировал спасательный буксир, попала в шторм. Понтоны оборвались, и АПЛ затонула в Баренцевом море в 3,7 милях от о. Кильдин на глубине 246 м. Несмотря на полученные результаты о том, что радиоэкологическая обстановка в районе затопления АПЛ не отличается от фоновой, не следует утверждать, что состояние защитных барьеров ЯЭУ в течение длительного времени будет оставаться неизменным даже при отсутствии интенсивного загрязнения морской среды техногенными радионуклидами на начальном затоплении АПЛ. Поскольку данная АПЛ была построена почти 40 лет назад, необходимо рассматривать ее как серьезный потенциальный источник радиоэкологической опасности и до момента подъема осуществлять периодически радиологический мониторинг морской среды в районе затопления.

ДАЛЬНИЙ ВОСТОК РОССИИ В ЗОНЕ РАДИАЦИОННЫХ УГРОЗ

Следует отметить, что на Дальнем Востоке перечень факторов рисков от РАО и других радиоактивных опасностей особенно велик, потенциальными и реальными источниками которых являются: близкие и отдалённые последствия аварий АПЛ, АЭС, РАО в Охотском, Японском и других морях (тот же рис. 2).

Автор, прожив большую часть жизни на Камчатке, выражает беспокойство [2, 3] и приглашает профессиональное сообщество к обсуждению проблемы в сфере загрязнения дальневосточной морской среды на примере анализа путей поступления долгоживущих радионуклидов техногенного происхождения вообще согласно (рис. 1), и в акватории Курило-Камчатского района Тихого океана в частности (например, [4, 5]).

При построении дерева решений по обсуждаемой проблеме просто необходимо иметь в виду не только его сложность согласно рис. 1, но и в опасности (вплоть до радиационной катастрофы серьёзного масштаба) абсолютно любого инцидента, связанного с любым нарушением систем безопасности в функционировании АПЛ и безопасной жизнедеятельности его команды и персонала берегового обслуживания. Таких инцидентов на грани «эффекта домино» большое количество на всех базах атомного флота, включая Вилючинск.

Экологическую диагностику наиболее опасной морской акватории Дальнего Востока - Охотского моря - периодически проводят научно-исследовательские суда «Профессор Леванидов» и «Профессор Кизеветтер», а в других регионах акватории «Профессор Кагановский» и суда Тихоокеанского научно-исследовательского центра рыбного хозяйства.

Кроме стандартного замера гамма-излучения необходимы измерения его спектра. Но ещё важнее проведение отбора проб воды, почвы, растительности. Именно эти измерения регулярно осуществляются, например, на островах Уруп и Парамушир. Ведётся также постоянный радиационный контроль за рыбой и другими морепродуктами, берутся пробы воды и донных отложений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Безусловно, проблема экотоксикантов, твёрдых бытовых и радиационных отходов очень важны и для Москвы [6], и для других регионов. Но здесь больше внимания уделено Дальнему Востоку.

А в качестве одной из рекомендаций в результате представленных здесь обзорно-аналитических исследований предлагается обеспечить средствами дозиметрического контроля максимальное число людей вообще и проживающих на Камчатке и Дальнем Востоке в частности.

Библиографический список

1. Мирмович, Э.Г. Синергетический анализ проблем безопасности и эффект «домино» в техносфере / Э.Г. Мирмович, В.М. Решетников. Комплексная безопасность. Новые горизонты. Междун. НПК 25 ноября 2011 года. Сб. докладов. Секция. 2. Химки: «АГЗ МЧС России». - С. 12-17.

2. Василенко, А.А. Применение уголовной практики в сфере загрязнения морской среды на примере анализа путей поступления долгоживущих радионуклидов техногенного происхождения в акватории Курило-Камчатского района Тихого океана / А.А. Живов, Е.Е. Пономарёва. “Вопросы российского и международного права”. № 5-6, 2013 / “Matters of Russian and International Law”. - № 5-6. 2013.

3. Василенко, А.А. Предложения по реализации норм экологического права в отношении загрязнения морской среды долгоживущими радионуклидами техногенного происхождения // Гуманитарный вестник. Научный журнал. - Балашиха: Военно-технический университет Министерства Обороны РФ. 2013, №2 (25). - 122 с.

4. Василенко, А.А. К проблеме опасности экотоксикантов радиационного типа в донных отложениях Курило-Камчатского района Тихого океана / Сб. статей по материалам V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 15-16 декабря 2016 г. Воронеж: изд-во ФГПОУ ВИГПС, 2017. - С. 90-93.

5. Василенко, А.А. Очистка речного стока от загрязнения нефтепродуктами / Э.Г. Мирмович, В.А. Дунаев / Сб. статей по материалам V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 15-16 декабря 2016 г. Воронеж: изд-во ФГПОУ ВИГПС, 2017. - С. 359-361.

Размещено на Allbest.ru