Радиация, радиоактивное загрязнение и атомная энергетика

Два основных типа ионизирующей радиации (излучения) стали известны науке почти одновременно. Анри Беккерель (А. Н. Becquerel, 1852—1908) открыл явление радиоактивности в 1896 г. и стал первым человеком, явно пострадавшим от радиоактивного облучения. Всего годом ранее, в 1895 г., Вильгельм Рентген (IV. Rontgen, 1845—1923) открыл рентгеновские лучи.

Естественное радиоактивное излучение земного происхождения вызывается распадом нестабильных атомных ядер и практически полностью состоит из а(альфа)-частиц, р(бета)-частиц и у(гамма)-квантов. Из известных в настоящее время примерно 1700 видов атомных ядер (нуклидов) только 270 представляют собой стабильные изотопы, все остальные — подвержены радиоактивному распаду. Нестабильные изотопы называются радионуклидами. Атомное ядро содержит частицы двух видов — положительно заряженные протоны и не имеющие заряда нейтроны. Естественная нестабильность атомных ядер обычно обусловлена избытком нейтронов, поэтому радиоактивные изотопы сосредоточены, главным образом, в нижней части таблицы Менделеева. Радиация космического происхождения и антропогенное радиоактивное излучение, связанное с развитием атомной энергетики, широким использованием радионуклидов в медицине и промышленности и производством и испытаниями ядерного оружия, может, помимо перечисленных частиц, содержать потоки нейтронов, протонов и осколки атомных ядер.

При а(альфа)-распаде ядро испускает а-частицу (ядро гелия), состоящую из двух протонов и двух нейтронов. Так как ядро теряет при этом два элементарных заряда, то образуется дочернее ядро, имеющее в таблице Менделеева номер, на две единицы меньший, чем материнское ядро. При Р(бета)-распаде один из нейтронов ядра превращается в протон, при этом из ядра вылетают р-частица — электрон, обладающий большой кинетической энергией, и антинейтрино — нейтральная частица, возможно даже не имеющая массы покоя[1]. Дочернее ядро получает дополнительную единицу заряда и соответственно номер в таблице Менделеева на единицу больший, чем материнское ядро. Третий тип распада связан с захватом ядром одного из электронов внутренней электронной оболочки атома, в результате чего один из протонов ядра становится нейтроном. Дочернее ядро в этом случае имеет номер на единицу меньший материнского. При всех типах распада дочернее ядро может остаться в возбуждённом состоянии. Возбуждённое ядро сбрасывает избыток энергии, испуская высокоэнергичный квант электромагнитного излучения — у-квант с длиной волны короче 10”12 м. Скорости и соответственно кинетическая энергия испускаемых а и р-частиц велики: скорость а-частиц около 107 м/с, а скорость электронов приближается к скорости света.

Скорости распада различных изотопов сильно различаются, а сам распад носит абсолютно случайный характер и в широчайших пределах не зависит от внешних воздействий — температуры, давления, электромагнитных и гравитационных полей и т. д. Когда количество атомов в образце изотопа велико, то распад в среднем происходит по закону:

ДЛГ=-Ши, (4.4)

где AN — количество атомов, распавшихся за малый промежуток времени Л/; N — количество атомов радиоактивного изотопа в образце; X — постоянная распада. Решение этого уравнения имеет вид:

УУ= УУ0ехр(-^/), (4.5)

где УУ0 — количество атомов изотопа при / = 0.

В качестве характеристики активности изотопа, наряду с постоянной распада, употребляется период полураспада, равный времени распада половины ядер данного изотопа. Период полураспада Т1/2 связан с постоянной распада простым соотношением:

ТЧ2 = 1п 2Д = 0,693/Л.. (4.6)

Чем меньше период полураспада, тем выше радиоактивность изотопа.

И радиоактивное, и рентгеновское излучения способны разрывать внутримолекулярные связи и вызывать образование ионов в окружающем веществе, поэтому их называют ионизирующим излучением. Именно способность к ионизации среды использовалась изначально для оценки интенсивности излучения. Для количественной характеристики активности источника излучения и интенсивности его воздействия были введены соответствующие внесистемные единицы измерения, широко используемые до сих пор, хотя формально они изъяты из применения с 1980 г.

За единицу активности источника излучения была принята активность 1 г чистого природного радия, названная Кюри (в честь Марии Кюри-Склодовской) и составляющая 1 Ки = = 3,7 • Ю10 распадов в секунду. Для оценки дозы облучения, которую может получить облучаемый объект, первоначально использовалось понятие экспозиционной дозы, равной отношению суммарного заряда, образовавшегося в воздухе при нормальных условиях и выраженного в кулонах (Кл), к массе ионизированного воздуха. Единицей измерения экспозиционной дозы служил рентген (Р). 1 Р = 2,58 • КГ4 Кл/кг, что соответствует образованию 2,08 • 109 пар ионов в 1 см3 воздуха (заряженные частицы всегда образуются парами — одна с положительным, а другая с отрицательным зарядом). Удобство этой единицы измерения в том, что способность живой ткани к ионизации примерно та же, что и у воздуха (на кг веса).

Уровень опасности облучения определяется скоростью, с которой происходит ионизация, то есть накопление дозы. Поэтому в качестве характеристики уровня радиации используется мощность дозы. Мощность экспозиционной дозы измерялась (и до сих пор часто указывается) в Р/час.

Степень воздействия излучения на вещество зависит от поглощённой дозы Оа, которая оценивается по энергии, переданной излучением единице массы облучаемого вещества. В качестве единицы её измерения использовался рад, 1 рад = 100 эрг/г. При рентгеновском и у-облучении поглощённая доза в 1 рад возникает в мягких тканях организма при экспозиции в 1,136Р. Обычно принимают, что 1 рад соответствует экспозиции 1 Р.

Различные типы ионизирующего излучения по-разному воздействуют на живой организм[2]. Для того, чтобы учесть эти отличия, рассчитывается эквивалентная доза:

А = Ко бэА, (4.7)

где Ко5э — коэффициент относительной биологической эффективности воздействия излучения. Общепринятыми являются следующие значения Ко5э: 1 — для рентгеновских, у- и р-лучей, 3 — для медленных нейтронов, 10 — для протонов и быстрых нейтронов, 20 — для а-частиц и осколков деления атомных ядер.

Если поглощённая доза выражена в радах, то соответствующей единицей эквивалентной дозы будет служить бэр (аббревиатура от «биологический эквивалент рада»).

С 1980 г. были введены в употребления следующие единицы измерения СИ:

  • • единица активности источника — беккерель, 1 Бк = 1 распад/с (3,7 • 10|() Бк = 1 Ки);
  • • единица поглощённой дозы — грей, 1 Гр = 1 Джоуль/кг (1 Гр = 100 рад);
  • • единица эквивалентной дозы — зиверт, 1 Зв= 1 Гр для рентгеновского, у- и р-излучения.

Проникающая способность ионизирующего излучения существенно зависит от его типа (рис. 4.11).

Проникающая способность у-квантов очень велика: их задерживает только толстая свинцовая или бетонная плита. Поэтому защита от внешнего гамма-излучения представляет наибольшие проблемы.

Бета-излучение обладает меньшей проникающей способностью. Электроны при наружном облучении способны проникать

Три вида естественного радиоактивного излучения и их проникающая

Рис. 4.11. Три вида естественного радиоактивного излучения и их проникающая

способность

в ткани организма не более, чем на 1—2 см. Защититься от этого излучения при внешнем источнике можно сравнительно легко. В принципе бета-частицы задерживаются плотной одеждой и неповреждённой кожей. Однако, когда бета-активные радионуклиды попадают внутрь организма при дыхании {респираторным путём) или с водой и пищей, испускаемые ими бета-частицы интенсивно поглощаются внутренними тканями организма. Возникающие при этом в тканях организма разрушения значительно превосходят таковые от гамма-излучения.

Альфа-частицы легко задерживаются листом бумаги и верхним слоем нашей кожи — эпидермисом. Малая проникающая способность а-излучения означает его особо сильное воздействие на облучаемые ткани — недаром для него К0бэ = 20 в формуле (4.7)! Поэтому попадание внутрь организма а-излучающих веществ с водой, пищей или дыханием наиболее опасно.

Различные ткани организма обладают не одинаковой чувствительностью к радиационным повреждениям. Чтобы это учесть, для оценки уровня воздействия радиации на организм вычисляется (в зивертах или бэрах) эффективная эквивалентная доза, в которой дозы облучения органов и тканей рассчитываются с различными коэффициентами, а затем суммируются. Установлено, что наибольшей чувствительностью к облучению обладают хрусталик глаза, половые органы, молочные железы, лёгкие и костный мозг (основной орган кроветворения).

Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект облучения для всего организма, но характер поражения зависит не только от типа и локализации облучения, но при внутреннем облучении и от изотопного состава источника. Например, радиоактивные изотопы йода при попадании в организм концентрируются в мало чувствительной к внешнему облучению щитовидной железе с самыми тяжёлыми последствиями. Изотоп стронция Бг90, радий Ид (стронций и радий химически близки кальцию) и актиниды накапливаются в костях, а потому воздействуют на костный мозг и состав крови, вызывая злокачественную лейкемию («рак крови»).

Основные механизмы воздействия излучения на ткани носят двоякий характер. Во-первых, может нарушаться структура ДНК, то есть генетический аппарат клетки. Это непосредственно приводит к онкологическим заболеваниям и наследственным заболеваниям у потомства (или к невозможности его иметь вообще). Во-вторых, излучение ионизирует молекулы воды, содержащейся в тканях (напомним, что вода составляет примерно 75 % массы тела человека). При этом образуются свободные ОН-радикалы, сильнейшие окислители, разрушающие молекулы белков и других органических соединений. В силу того, что клетки особо уязвимы в процессе деления, эмбрионы и дети наиболее чувствительны к облучению.

После прекращения наземных испытаний ядерного оружия в 1963 г. естественные источники радиации стали основным источником облучения для подавляющего большинства жителей Земли. Уровень этого естественного радиоактивного фона сильно зависит от местности и конкретных условий жизни.

На уровне моря мощность эффективной эквивалентной дозы от космического радиационного фона составляет примерно 0,3 мЗв/год (1 мЗв = КГ3 Зв). Этот фон несколько повышается у полюсов из-за отклоняющего заряженные частицы магнитного поля Земли и в высокогорных местностях, где на высоте 2000 м мощность дозы от него достигает 1 мЗв/год. Пассажиры и экипаж авиалайнера на высоте 10 км получают около 0,01 мЗв/час.

Радиационный фон земного происхождения создают радиоактивные изотопы, содержащиеся в горных породах, и продукты их распада. К ним относятся радиоактивные изотопы калия К40 и рубидия ЯЬ87, а также члены радиоактивных семейств, берущих начало от долгоживущих изотопов урана и238 и тория Тй232, входящих в состав горных пород Земли с самого её образования.

В среднем доза, получаемая жителями Земли от этого источника, составляет примерно 1,7 мЗв/год.

Таким образом, суммарная доза, получаемая жителем Земли, составляет в среднем около 2 мЗв/год. Значительные группы населения Земли получают около 5 мЗв/год без всяких вредных последствий. Это значение и рекомендовано Международной комиссией радиационной защиты в качестве предельно допустимой дозы для населения в целом. Для ежегодного профессионального облучения (врачи и медицинские сёстры-рентгенологи, лица работающие с радиоактивными веществами, персонал атомных электростанций АЭС) установлено предельно допустимое значение 50 мЗв/год. Существенно, что указанные годовые дозы должны быть равномерно распределены по времени.

Живые организмы обладают прекрасными механизмами поддержания своего гомеостаза, в том числе компенсации любых вредных внешних воздействий. Иммунная система организма уничтожает клетки, разрушенные или повреждённые радиацией. Пока скорость возникновения повреждений меньше скорости работы компенсаторных механизмов организма, он справляется с повреждениями. Отсюда следует, что важна не столько сама получаемая доза, сколько мощность дозы. Наиболее опасно кратковременное, в течение минут, облучение большой интенсивности. На рис. 4.12 показаны зависимости чувствительности различных биологических видов к мощному однократному облучению. При получении этих зависимостей считалось, что доза является смертельной, если организм млекопитающего погибает в течение 30 дней после облучения. Из рис. 4.12 видно, что индивидуальная устойчивость к облучению внутри каждого вида имеет большой разброс. При дозе 3,5 Гр, равномерно распределённой по всему организму, погибает 10 % крыс с высокой чувствительностью к облучению, и в то же время 15 % крыс выживают при дозе в 7 Гр. Опасность однократного облучения можно характеризовать абсолютно летальной ОЬ100 и среднесмертельной дозой ОЬ50 облучения (см. п. 4.1). Принято считать, что для человека = 7 Гр и ОЬ50 = 3,5 Гр.

При мощности дозы, соответствующей природному фону, иммунная система абсолютного большинства людей способна полностью компенсировать лучевые повреждения тканей. По мере роста мощности дозы иммунная система перестаёт успевать справляться со своими обязанностями, и наиболее страшным следствием этого оказываются онкологические заболевания, ко-

Поглощённая доза. Гр

% выживания

100

  • 100 200 300 400
  • 500 700 800 900

Поглощённая доза. Гр

Рис. 4.12. Зависимости процентной доли особей, выживших после однократного одномоментного облучения, от эквивалентной дозы облучения. Высшие биологические виды в десятки и сотни раз чувствительнее к облучению, чем членистоногие, простейшие, улитки и большинство бактерий. Человек — один из наиболее чувствительных к облучению биологических видов. Кривая для организма человека верифицирована по данным о лучевом поражении жителей Хиросимы

и Нагасаки после атомных бомбардировок

торые могут проявиться спустя много лет после облучения (рис. 4.13). Разовые дозы, превышающие 1 Гр, вызывают острую лучевую болезнь, при которой человек может погибнуть в течение одного-двух месяцев в основном из-за поражения костного мозга. При разовых дозах, превышающих 5—7 Гр, смерть насту-

Относительная вероятность заболевания раком в результате получения однократной дозы в 1 Гр при равномерном облучении всего тела

Рис. 4.13. Относительная вероятность заболевания раком в результате получения однократной дозы в 1 Гр при равномерном облучении всего тела. Прежде всего развиваются лейкозы. Опухоли развиваются позже, и вероятность их возникновения больше, но пока нет достаточной информации, чтобы уточнить эту кривую

пает в течение нескольких дней вследствие внутренних кровоизлияний и поражения центральной нервной системы.

Что касается генетических последствий облучения, то здесь частота мутаций у потомства, скорее всего, пропорциональна мощности дозы, полученной родителями, и, следовательно, любое хроническое превышение над фоновым уровнем радиации увеличивает риск возникновения мутаций, которые могут передаваться из поколения в поколение. Согласно существующим оценкам хроническое облучение с мощностью дозы 0,03 Гр/год человеческих особей мужского пола ведёт к появлению от 2000 до 15 000 случаев серьёзных генетических заболеваний на каждый миллион рождений. Вместе с тем не выявлено статистически значимого увеличения числа наследственных заболеваний у потомков лиц, подвергшихся кратковременному переоблучению. Для появления генетических аномалий облучение, видимо, должно непосредственно воздействовать на половые клетки или зародыш.

Главный вклад в фоновое облучение создают инертный радиоактивный газ радон естественного происхождения и продукты его распада. В природе встречаются два изотопа этого газа: Ил222 входит в семейство изотопов радиоактивного ряда урана и238 (рис. 4.14), а Ил220 входит в семейство тория ТЬ232 (поэтому иногда его называют тороном).

Схема части радиоактивного семейства урана-238, содержащей радон-222 и продукты его распада

Рис. 4.14. Схема части радиоактивного семейства урана-238, содержащей радон-222 и продукты его распада. Указаны типы распада и периоды полураспада (сплошные стрелки). Штриховые стрелки означают достаточно длинные ряды превращений, и на них указаны максимальные периоды полураспада в ряду. Выделившийся в виде газа радон попадает в воздух, где химически активные металлы — продукты его распада (полоний, висмут и свинец) почти мгновенно оседают на аэрозольных частицах

Основную роль играют Яп222 и продукты его распада. Радон — тяжёлый газ, примерно в 7,5 раз тяжелее воздуха. Он постоянно и повсеместно просачивается из земной коры в атмосферу, имея тенденцию скапливаться в плохо вентилируемых низко расположенных местах и помещениях. Сам по себе радон в силу своей химической инертности в лёгких не задерживается, а внешнее а-облучение от него легко экранируется одеждой и эпидермисом. Но короткоживущие продукты его распада, — радиоактивные изотопы полония, свинца и висмута, — практически мгновенно после образования оседают на аэрозольных частицах и вместе с ними попадают и задерживаются в лёгких. Именно таким образом мы получаем около 50 % фонового облучения. Многие строительные материалы, — гранит, цемент, бетон, глинозёмы, — неизбежно содержат следовые количества урана, тория и продуктов их распада, а потому постоянно выделяют в воздух радон. Если эти помещения плохо проветриваются, что особенно характерно для современных теплосберегающих строений, то концентрация радона в них может в сотни раз превышать его концентрацию в наружном воздухе. Радон может также скапливаться в подвалах и на первых этажах деревянных зданий, куда просачивается непосредственно из почвы. В последние годы было установлено, что в результате скопления радона люди, постоянно работающие или живущие в таких зданиях, могут получать облучение с мощностью дозы до 100 и более мГр/год, что значительно превышает любые установленные нормы безопасности.

Не только строительные материалы, но и практически любые ископаемые ресурсы неизбежно содержат в небольших концентрациях радионуклиды. В большинстве случаев при добыче и использовании эти нуклиды не рассеиваются в окружающей среде. Основным исключением является уголь, сжигаемый без золоулавливания, то есть в домашних печах, малых отопительных котлах и т. п. В этом случае вместе с дымом происходит рассеяние содержащихся в угле долгоживущих радиоизотопов.

В настоящее время антропогенные источники радиации представляют опасность в глобальном, региональном и локальном масштабах.

В глобальном масштабе угрозу составляет само существование больших запасов ядерного оружия и, особенно, появление новых ядерных держав, а также возможность попадания ядерных материалов в руки террористических организаций. Экологические последствия мирового ядерного конфликта трудно предсказуемы. Один из сценариев развития событий — «ядерная зима», другие сценарии предполагают иные, но не менее трагические варианты развития событий. В любом случае биосфера в её нынешнем виде погибнет, а что касается человечества, то по меткому замечанию А. Эйнштейна «четвёртую мировую войну человечество будет вести дубинами», если хоть кто-нибудь сумеет уцелеть.

Локальный ядерный конфликт, а также возобновление массовых испытаний ядерного оружия несут в себе весьма серьёзную угрозу для экосистем и населения в пределах нескольких сот километров. При ядерных взрывах в атмосфере образуются сотни видов радионуклидов, которые рассеиваются и переносятся не только в тропосфере, но и в нижних слоях стратосферы, а потом выпадают на поверхность Земли. Большинство из этих радионуклидов либо быстро распадается, либо изначально имеет ничтожную концентрацию, и основной вклад в радиоактивные выпадения от взрывов дают: изотоп углерода С14 (р-распад, Г|/2 = 5730 лет), изотоп циркония Тл^ (Г,/2 = 64 дня), изотоп цезия Сб137 (7’1/2 = 30 лет) и изотоп стронция 5г90 (р-распад, Г1/2 = 29 лет). Изотопы углерода и циркония играют небольшую роль, первый из-за сравнительно низкой активности, второй из-за быстрого распада и исчезновения. Наиболее опасны радионуклиды Сб137 и 90, так как они имеют и сравнительно высокую активность (обоим свойственен р-распад), и значительное время жизни. Оба они принадлежат к группам наиболее химически активных металлов, жадно захватываемых живыми организмами и встраиваемых в биохимические циклы. Попадая в организм человека (и других животных) в основном с пищей и водой, цезий как щелочной металл распределяется по всем органам равномерно, а стронций накапливается в костях, поражая костный мозг. Так как интенсивный приток этих изотопов в биосферу прекратился более 40 лет назад, их вклад в глобальное радиоактивное загрязнение сейчас уже ничтожен, но в местах, где проводились испытания, загрязнение очень велико до сих пор[3].

Источником радиоактивного загрязнения, вокруг которого кипят общественные страсти, являются атомные электростанции (АЭС), хотя при нормальной работе выбросы радиоактивных веществ от них несущественны. К настоящему времени в мире работает около 400 атомных энергетических установок, дающих примерно 15 % мирового производства электроэнергии.

Сами атомные станции — это только часть ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановых руд. Около 50 % урановых руд добывается в шахтах, остальные — открытым способом. Обогатительная фабрика строится рядом с рудником. Рудники и обогатительные фабрики — источник интенсивного долговременного радиоактивного загрязнения. При переработке руды образуется огромное количество отходов — «хвостов». К настоящему времени в мире их скопилось сотни миллионов тонн, и они будут оставаться активными миллионы лет. К счастью, удельная активность на единицу массы этих отходов невелика, и они консервируются без чрезмерных затрат. Далее урановый концентрат, полученный из обогащённой руды, на специальных заводах дополнительно очищается и из него производится ядерное топливо. При переработке образуются газообразные и жидкие отходы, дозы облучения от которых много меньше, чем на остальных этапах ядерного топливного цикла. Готовое топливо поступает на АЭС.

На современных АЭС используется около десятка типов ядерных реакторов, и уровень радиоактивных выбросов у них зависит не только от типа и конструкции, но и существенно различается даже для одного и того же реактора. Реакторы снабжены мощными очистными устройствами, и в нормальных режимах их выброс состоит главным образом из радионуклидов инертных газов.

Последняя стадия ядерного топливного цикла — переработка и захоронение отходов АЭС. Отходы АЭС сами по себе являются достаточно ценным сырьём для получения ядерного топлива — плутония, и значительная часть отходов до захоронения подвергается переработке для его извлечения. Само захоронение, — пожалуй, наиболее сложная проблема во всём цикле. При распаде нуклидов в отходах выделяются благородные газы, которые неизбежно будут пытаться вырваться из захоронений. Поэтому захоронения не могут строиться абсолютно герметичными, а должны иметь вентиляцию. Активность отходов АЭС очень велика и спадает медленно. Следовательно, конструкция и технология захоронений должны обеспечивать их целостность в течение десятков и сотен тысяч лет. Наилучшим, хотя и дорогим подходом является технология отверждения отходов с последующим захоронением на больших глубинах в геологически стабильных районах. Вместе с тем, суммарный физический объём отходов АЭС относительно мал, что несколько облегчает задачу.

При отсутствии крупных аварий топливный цикл всех АЭС в целом даёт прибавку к естественному фону не более 0,5 % в среднем по земному шару и примерно 1—3 % в непосредственной близости к АЭС и другим предприятиям, с ними связанным. Дополнительные дозы, которые получает население за счёт повышенных концентраций нуклидов в строительных материалах, рентгенологических обследований и сжигания каменного угля гораздо выше. Небрежное обращение с аппаратурой, содержащей высокоактивные изотопы, например, с промышленными гамма-дефектоскопами, может представлять ещё большую опасность на локальном уровне. Особо здесь следует выделить случаи, когда предприятия из экономии или по небрежности не принимают специальных мер по утилизации подобных источников излучения, отслуживших свой срок, а просто выбрасывают их на свалки общего назначения, а то и где попало.

Основной и весьма серьёзной проблемой ядерной энергетики является возможность крупных «нештатных» или «сверхпроектных» аварий[4], при которых события развиваются неожиданным образом. За полвека с лишним развития ядерных технологий наиболее крупными авариями со значительными выбросами в окружающую среду были: авария реактора в Уиндскейле (Великобритания, 1957 г.), две аварии на Южном Урале (тепловые взрывы ёмкостей для ядерных отходов, 1957 и 1967 гг.), авария на атомной электростанции в Три-Майл-Айленде (США, 1979) и авария на Чернобыльской атомной станции (Украина, 1986 г.).

Крупнейшей из этих аварий была чернобыльская, давшая гигантский выброс радиоактивного материала в окружающую среду, сравнимый только с поступлением радионуклидов от испытаний ядерного оружия (рис. 4.15). Это отнюдь не означает, что такая авария сопоставима с этими испытаниями по своим последствиям, — слишком велики отличия в изотопном составе выброса, длительности и условиях его формирования и распространения. Именно после чернобыльской аварии радиофобия во всём мире приобрела гораздо большие масштабы, чем даже во времена ядерных испытаний в атмосфере. Между тем, имеющиеся данные о последствиях этой аварии крайне противоречивы. Разброс оценок числа жертв облучения просто изумителен. Различаются даже сведения о точном количестве погибших непосредственно от острой лучевой болезни сотрудников АЭС и пожарных, пытавшихся погасить огонь на открытом реакторе. Например, по данным Научного комитета по действию атомной радиации ООН всего от лучевой болезни умерли 45 человек, и риск фатальных онкологических заболеваний в течение 10 лет составляет не более 670 человек. А по утверждению некоторых авторов публикаций в средствах массовой информации за 13 лет от лучевой болезни погибло 100 тысяч человек, а всего от последствий аварии — 200 тысяч. Первая из этих оценок представляется, возможно, несколько заниженной, но достаточно близкой к истине. Это подтверждается статистикой, полу-

Чернобыльская авария, 1986 г.

І1Я

Атол

1

I

/іная зі 951-2

иергет )00 гг

ика

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Испытания ядерного оружия в атмосфере 1945-1963 гг. (Бг90 + Сб137)

|ШШ1

Добыча полезных ископаемых 1951- 2000гг. (без урановых руд)

>>>>:

да>>

чернобыльскую, были связаны с грубыми нарушениями инструкций по технике безопасности, ошибками и небрежностью персонала, неграмотными распоряжениями и неразберихой при противоаварийных мероприятиях. Огромный ущерб наносят и попытки скрывать и тем более фальсифицировать фактическое положение дел.

Там, где на АЭС и других предприятиях ядерного цикла царит порядок, а невозможность больших выбросов радиоактивного материала при любой аварии заложена в конструкции используемых реакторов, атомная энергетика успешно развивается без серьёзных инцидентов. Такова ситуация во Франции, где АЭС вырабатывают более 75 % всей электроэнергии, в Японии, Бельгии, Швеции, Канаде и ряде других стран. Уровни и опасности загрязнения от других источников энергии, таких как тепловые электростанции на ископаемом горючем, гораздо выше, чем от атомной энергетики. Неизбежный переход к строительству АЭС с реакторами — размножителями на быстрых нейтронах даст не только практически неограниченный запас энергетического сырья, но и резко снизит потенциальную аварийность АЭС.

  • [1] Нейтрино и антинейтрино (не путать с нейтроном!) столь малы и неуловимы, что первоначально гипотеза об их существовании была высказана лишь на основе твёрдой уверенности физиков в незыблемости закона сохранения энергии. Эти частицы не имеют заряда, и до сих пор неизвестно, есть ли у них масса покоя. Потоки этих частиц во Вселенной очень велики, но они обладают огромной проникающей способностью и почти не захватываются материальными телами. Отсюда — их безвредность для живой ткани и огромные трудности экспериментального обнаружения.
  • [2] Способности тканей поглощать излучение различны, на чём и основана медицинская рентгеноскопия. Кости поглощают излучение примерно вдвое сильнее, чем мягкие ткани.
  • [3] В своё время атмосферные ядерные испытания привели к росту глобального радиационного фона на 7 %, в 2000 г. вклад ядерных испытаний в радиационный фон составил уже менее 1 %.
  • [4] Во всех случаях аварии были связаны с пожарами, утечками и тепловыми, а не ядерными взрывами. Ядерный взрыв атомного реактора невозможен. — 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Выброс долгоживущих радионуклидов, МКи Рис. 4.15. Выбросы долгоживущих радионуклидов в биосферу от различных источников, выраженные в мегакюри (миллионах кюри). Приведены две оценки — минимальная и максимальная. Выброс от атомной энергетики включает выбросы на всех этапах производственного цикла и от всех аварий, кроме чернобыльской ченной при обследовании жертв атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки и при медицинском наблюдении за персоналом многочисленных объектов атомной промышленности во всём мире. Если судить по обобщённым данным, приведенным на рис. 4.13, то к этим жертвам чернобыльской катастрофы в течение 2002—2012 года добавится ещё несколько тысяч случаев онкологических заболеваний, однако ни о каких сотнях или десятках тысяч жертв не может быть и речи. Некоторый рост числа заболеваний может быть связан и с тем, что в силу экономических и психологических причин много жителей отказалось от отселения из мест с повышенным уровнем радиации. Нарушаются и ограничения, наложенные на выпас скота и другое сельскохозяйственное использование земель, заражённых выпавшими радионуклидами. Таким образом, основная проблема, возникающая при развитии атомной энергетики — это предупреждение крупных аварий. Полученный опыт показывает, что все аварии, включая
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >