Основные факторы радиационной опасности

Источники радиационного загрязнения. Факторы радиационной опасности разделяются по происхождению на естественные и антропогенные. К естественным факторам относятся ископаемые руды, излучение при распаде радиоактивных элементов в толще земли и др. Антропогенные факторы радиационной опасности связаны с добычей, переработкой и использованием радиоактивных веществ, ядерных делящихся материалов, с производством и использованием атомной энергии, с разработкой и испытанием ядерного оружия и т.п. Наибольшую опасность для здоровья человека представляют антропогенные факторы радиационной опасности, связанные со следующими отраслями человеческой деятельности:

• атомная промышленность,

• ядерные взрывы,

• ядерная энергетика,

• медицина и наука.

Каждая из этих отраслей имеет свои основные источники радиационного загрязнения среды и свою историю развития. Кроме того, с этим видом загрязнения связаны три новые проблемы. Атомная промышленность и ядерная энергетика являются основными источниками специфического вида промышленных отходов – радиоактивных отходов (РАО), исключительно опасных для всего живого на планете, что породило одну из сравнительно новых проблем человечества – проблему РАО (захоронение, утилизация, складирование и т.п.), стратегии решения которой до сих пор не существует. Другая новая проблема человечества вызвана реализацией достигнутых между ядерными державами соглашений по ядерному разоружению. Это проблема ликвидации ядерного оружия, связанная в основном с демонтированием и безопасной транспортировкой, складированием и хранением большого количества ядерных боеголовок (до нескольких десятков тысяч с двух сторон – российской и американской). Обе проблемы требуют колоссальных экономических затрат, сравнимых с национальным доходом развитых стран. В ближайшее время к этим двум добавится и третья проблема, связанная с выведением из эксплуатации десятков ядерных реакторов атомных электростанций (АЭС) и атомного подводного флота, которые в ближайшие годы выработают свой ресурс.

Ниже дана краткая характеристика опасных факторов перечисленных выше отраслей человеческой деятельности как источников радиационной опасности.

Атомная промышленность. Атомная промышленность занимается добычей, переработкой и обогащением радиоактивного сырья, перерабатываемого далее либо в топливо для ядерной энергетики, либо используемого для создания систем ядерного оружия (ядерные боеголовки). Следовательно, предприятия атомной промышленности имеют дело непосредственно с ядерными делящимися материалами, какая-то часть которых неизбежно оказывается в окружающей человека среде в виде отходов либо рассеивается в почве, в атмосфере, в водоемах.

Известно, что в России насчитывается около 800 ядерных объектов. С 1938 по 1993 г. в мире было добыто около 1,7-1,8 млн. т природного урана. Сейчас суммарные запасы его оцениваются в 104-125 тыс. т в западных странах и 100-200 тыс. т в бывшем СССР. По экспертным оценкам в мире произведено около 1100 т плутония (в том числе, 250-400 т оружейного плутония), из которых от 7 до 10 т распылено в окружающей среде. Учитывая очень большой период полураспада этого элемента, можно уверенно заявлять, что его вред для биосферы и здоровья человека будет ощущаться многие сотни и даже тысячи лет. Отметим, что для человека смертельно опасны при попадании внутрь всего 2 мкг плутония. Согласно подсчетам известного ученого-ядерщика академика А.Д. Сахарова, которого называют «отцом» советской водородной бомбы, рассеянные в биосфере 7-10 т плутония ответственны за гибель от рака и лейкемии более 5 млн. жителей планеты.

Ядерные взрывы. По официальным данным к началу 1993 года на существующих в мире пяти ядерных полигонах – Невада (США, Великобритания), Новая земля (СССР, ныне Россия), Семипалатинск (Казахстан), Муруроа (Франция), Лобнор (Китай) было произведено более 2000 ядерных взрывов, которые распределяются по странам следующим образом (табл. 2):

Таблица 2

Как известно, наибольший ущерб биосфере и человечеству был нанесен испытаниями ядерного оружия в атмосфере, которые продолжались до 1980 г. (Китай), хотя ведущие ядерные державы завершили их в 1962 (СССР) и 1963 (США) годах. Заметный вклад в радиоактивное загрязнение азиатского материка внес мощнейший (до 3 мегатонн) воздушный ядерный взрыв в Китае, последствия которого на территориях Средней и Центральной Азии, Сибири и Дальнего Востока прослеживаются до сих пор.

Испытания ядерного оружия привели к распространению радиоактивных продуктов по всему земному шару. Продукты эти с осадками попадают из атмосферы в почву, грунтовые воды и, следовательно – в пищу человека и живых существ. Согласно некоторым оценкам, на долю наземных ядерных взрывов приходится более половины (до 5 т) рассеянного в настоящее время в биосфере плутония.

Как видно из вышеизложенного, из более чем двух тысяч взрывов военного назначения большая часть относится к подземным испытаниям, которые также вносили свою, хоть и уменьшенную, долю выбросов радиоактивных веществ в окружающую среду. Наряду с такими подземными ядерными взрывами в мире с конца 50-х годов проводились подземные ядерные взрывы в мирных целях, т.е. якобы для хозяйственных нужд, например, для сооружения водохранилищ, подземных хранилищ вредных отходов, при добыче полезных ископаемых и т.п. Первый такой взрыв в мирных целях был осуществлен США в 1957 г., а на территории России – в 1965 г. Эти взрывы проводились практически до начала 90-х годов. За этот период на территории СНГ только по официальным данным было проведено 116 взрывов, из них на территории России 90. География этих взрывов обширна: в европейской части России – 59 взрывов, в Сибири – 31. Следовательно, к пяти ядерным суперполигонам надо добавить еще около двух сотен миниполигонов на земном шаре, которые способствовали широкому распространению радиоактивного загрязнения биосферы.

Ядерная энергетика. Первая в мире атомная электростанция (АЭС) была построена в СССР в 1954 году в Обнинске под Москвой. В настоящее время уже около 30 стран производят электроэнергию на АЭС, а темпы прироста этого вида электроэнергии в мире в два раза превышают темпы прироста всех остальных видов электроэнергии, несмотря на то, что ряд стран (Австрия, Россия, Швейцария) заморозили свои ядерно-энергетические программы после Чернобыльской катастрофы. Доля ядерной электроэнергетики в мире составляет 17%. Ведущей в мире в этой области в настоящее время является Франция, которая вырабатывает на АЭС 75 % электроэнергии. В России выработка электроэнергии на АЭС составляет около 12 %. В списке стран, имеющих АЭС, Россия по производству электроэнергии на АЭС занимает 18-е место. Для сравнения отметим, что США со своими 19 % в этом списке находятся на 11-м месте. Одной из экологически важных проблем развития ядерной энергетики является упоминаемая ранее проблема хранения и переработки радиоактивных отходов.

Медицина и наука. Использование изотопов радиоактивных элементов в медицине для диагностики и в лечебных процедурах также способствует широкому территориальному распространению радиационного загрязнения. Если ядерные взрывы практически прекращены, то медицина остается действующим в настоящее время фактором радиационной опасности. Другим действующим до сих пор фактором радиационного загрязнения среды являются многочисленные исследовательские ядерные реакторы, существующие в университетах и научно-исследовательских центрах (лабораториях, институтах и др.) в разных странах мира. Исследовательские реакторы широко используются в экспериментах в нейтронных пучках, при получении изотопов, при проведении нейтронно-активационного анализа материалов, при создании перспективных типов реакторов и т.п. Столь широкий диапазон работ привел к тому, что к концу ХХ века в мире было около 500 реакторов, в том числе, в США – 94, в СНГ – 66, в Германии –25, во Франции и Японии – по 19.