Загрязнение природной среды при ядерных авариях

В настоящее время появилось понимание того, что невозможно достичь абсолютной безопасности при работе реакторов АЭС и других предприятий ядерно-топливного цикла и свести к нулю риск аварий на них. Вместе с тем нельзя забывать о катастрофических последствиях аварий на АЭС (табл. 8.6) и должно уделять особое внимание обеспечению безаварийной работы реакторов. Опыт расследования причин и обстоятельств возникновения аварий (всего в 14 странах мира за период с 1945 по 1987 г. на АЭС произошло более 150 инцидентов, из которых 27 квалифицируются как аварии) показал необходимость многоуровневой защиты реакторов.

Таблица 8.6

Характеристики выбросов радионуклидов при крупных ядерных авариях

Окончание табл. 8.6

С 1945 по 1990 г. США, СССР, Англия, Франция и Китай произвели в наземном пространстве более 400 ядерных взрывов. В атмосферу поступили сотни различных радионуклидов, которые рассеялись и постепенно выпали практически на всей поверхности планеты. Большинство из них было представлено короткоживущими изотопами и уже утратило активность, однако заметные количества С-14, Cs-137 и Sr-90 еще продолжают излучать и создают сегодня примерно 5%-ное (около 6 мбэр/год) добавление к естественному фону радиации.

Ожидаемая суммарная коллективная эквивалентная доза от всех ядерных взрывов в атмосфере, произведенных к настоящему времени, составляет 3 млрд бэр. К 1990 г. человечество получило лишь 13% этой дозы. Остальную часть оно будет получать еще многие тысячи лет. Последствия атомных бомбардировок и ядерных испытаний, при которых люди подвергались (иногда намеренно) воздействиям радиации, до сих пор сказываются на здоровье облученных и их потомков.

Радиационные загрязнения, связанные с технологически нормальным ядерным топливным циклом, имеют локальный характер и, как правило, доступны для изоляции и предотвращения рассеяния. Наиболее напряженные стадии цикла — это хранение и изоляция отходов урановых обогатительных фабрик и захоронение отработанного реакторного топлива.

В США большая масса отходов захоронена в подземных скважинах и полостях. По сделанным для них оценкам, вероятность достижения биосферы заметным количеством радиоактивных веществ относится ко времени 105—106 лет.

Известны и менее оптимистические прогнозы, учитывающие вероятность тектонических выбросов, в том числе обусловленных подземными ядерными испытаниями. Сейчас разрабатываются и применяются надежные технологии изоляции расщепляющихся материалов. Однако в разных местах есть неизолированные или плохо изолированные прежние скопления ядерных отходов, образовавшиеся в то время, когда напряженная ядерная гонка сочеталась с радиологической беспечностью, точнее, с незнанием степени риска.

Самое крупное из известных скоплений находится на Южном Урале, в 65 км к северо-западу от Челябинска на территории ПО «Маяк» (Челябинск-65). Здесь в 1948 г. был приведен в действие первый в стране атомный реактор, в 1949 г. начал функционировать первый радиохимический завод, были изготовлены первые образцы атомного оружия. В настоящее время в структуру ПО «Маяк» входят заводы по производству продукции оборонного значения: завод по регенерации ядерного топлива; радиоизотопный завод; комплекс по отверждению и хранению в остеклованном состоянии высокоактивных отходов; хранилища отработанного ядерного топлива реакторов, регенерированного плутония и урана; хранилища и могильники радиоактивных отходов. Всего образовано 227 могильников, из них 203 представляют собой открытые траншеи, котлованы или водоемы в естественных грунтах. Деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению огромных количеств радионуклидов и катастрофическому загрязнению Уральского региона (районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей). В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую гидрографическую систему Обского бассейна через р. Течу (1949—1951 гг.), а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. радиационное загрязнение охватило территорию 25 тыс. км² с населением более 500 тыс. человек. Начиная с 1949 г. в зоне радиоактивного загрязнения оказались десятки сел и деревень, расположенных вдоль рек Теча и Исеть (рис. 8.4). Однако официальные данные о населенных пунктах, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие сбросов радиоактивных отходов в реку Теча, появились только в 1993 г.

Рис. 8.4. Карта-схема «уральского радиоактивного следа», связанного с аварией на ПО «Маяк» в 1957 г.:

1 — зона загрязнения с более 2? 10^й Бк/км²; 2 — зона загрязнения с более 2 • 10¹⁰ Бк/км²; 3 — зона загрязнения с более 4 • 10⁹ Бк/км²; 4 — зона загрязнения с более 2 • 10⁸ Бк/км² по ⁹⁰Sr через год после аварии Подобные аварии проходили и в других странах. Данные по некоторым авариям в разных районах Земли приведены в табл. 8.6.

Деятельность ПО «Маяк», как и деятельность других аналогичных производств, была долгое время засекречена. Только начиная с 1989 г. были обнародованы подробности и масштабы аварий на этом предприятии, и лишь спустя 44 года было принято правительственное решение о дезактивации и реабилитации зоны радиоактивного загрязнения и о социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации.

То, что из трагических ситуаций не извлекаются нужные уроки секретными ядерными производствами, закрытыми для вневедомственной экспертизы, доказывает авария в апреле 1993 г. на Сибирском химическом комбинате (Томск-7), давшая похожую, но, к счастью, намного меньшую по масштабам картину выброса радионуклидов (рис. 8.5).

Рис. 85. Карта-схема радиационной обстановки в районе аварии на Сибирском химическом комбинате (Томск-7) в 1993 г.

(цифрами указана мощность дозы в мР/ч на высоте 1 м по состоянию на 12—13 апреля 1993 г.).

Обоснованные опасения вызывают несанкционированные на международном уровне захоронения ядерных отходов на дне морей, а также затонувшие корабли с ядерными реакторами и ядерным оружием на борту. Стало известно,.

Рис. 8.6. Карта-схема расположения источников радиационной опасности в российском секторе Арктики:

1 — место затопления более 10 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами (РАО); 2 — места затопления судов или реакторных отсеков с аварийными ядерными реакторами; 3 — складирование или захоронение твердых РАО; 4 — места проведения ядерных испытаний; 5 — предполагаемый район развертывания долгосрочной программы ядерных испытаний и размещения регионального могильника РАО; 6 — место гибели ядерной подводной лодки «Комсомолец» с ядерным оружием на борту; 7 — районы неучтенных затоплений расщепляющихся материалов что наиболее значительные скопления таких источников находятся в Баренцевом, Карском и Японском морях. По данным зарубежной печати, советские военные более 20 лет использовали акватории вблизи Новой Земли и Кольского полуострова в качестве ядерной свалки (рис. 8.6). В общественном мнении подобные факты усиливают «синдром атомной бомбы», который часто переносится на все формы использования атомной энергии.