Источники ионизируещего излучения Природные источники ионизируещего излучения Техногенные источники ионизируещего излучения Изотопные источники электронов Атомные батареи в космосе Рентгеновские лазеры

  Аварии на атомных реакторах, как источники загрязнения внешней среды радионуклидами

Многолетний опыт эксплуатации реакторов в различных странах показывает, что при нормальном режиме их работы, выброс радиоактивных продуктов деления ядерного горючего в окружающую среду сравнительно невелик. Подсчитано, что при безаварийной работе всех ядерных энергетических установок планеты с суммарной мощностью 2∙106  МВт радиационный фон к 2000 году повысился бы приблизительно на 4 % за счет поступления искусственных радионуклидов в биосферу. К сожалению, число «незапланиро­ванных» утечек продуктов ядерного деления в атмосферу, различного рода происшествий и аварии на этих объектах по-прежнему остается весьма значительным. По неполным данным, только на атомных электростан­циях за время их эксплуатации произошло более 300 крупных аварий и большое число утечек радионуклидов в атмосферу. К числу наиболее крупных аварий, привед­ших к серьезному загрязнению окружающей среды радионуклидами, относятся аварии в Уиндскейле (Анг­лия) и Чернобыле (СССР). Аварии на промышленных атомных реакторах и АЭС являются одним из самых опасных источников повышения радиационного фона Земли.

Авария реактора в Уиндскейле. Эта авария произошла 8 октября 1957 г на заводе по производству плутония из естественного урана. В результате пожа­ра, возникшего в активной зоне реактора и продолжав­шегося в течение 4 сут, были повреждены 150 технологических каналов, что повлек­ло за собой выброс радионуклидов через трубу высотой 125 м.

Активность нуклидов, поступивших в атмосферу в результате аварии, составила (Ки): 131I - 20000, 137Cs - 600, 89Sr - 80 , 90Sr – 9, 132Те – 12000. Из-за неблагоприятных метеорологических ус­ловий, радионуклидами были загрязнены большие террито­рии юго-восточной Англии и сопредельных государствах (Бель­гии, ФРГ, Голландии, Норвегии, Дании). Уровни ра­диации в районе, прилегающем к Уиндскейлу, показа­ны на рисунке 2. -- 

Рис. 2. Уровни v-раднации во внешней среде в районе Уиндскейла спустя 5 дней после аварии (Эйзенбад

В первые же дни после аварии были предприняты энергичные меры по оценке радиационной обстановки в прилегающих к заводу районах. Контролировали уровень g-радиации, концентрации радионукли­дов в воздухе, траве, молоке и других продуктах пи­тания. На основании этих измерений,  был сделан вывод о том, что самым опасным пора­жающим фактором в данной ситуации является за­грязнение коровьего молока радиоактивным йодом. В связи с высокой концентрацией 131I в молоке (свы­ше 0,1 мкКи/л) был введен запрет на использование молока, получаемого на фермах, находящихся на тер­ритории площадью приблизительно 500 км2. У населения было изьято около 3 млн. л молока и запрет на использова­ние молока в этом районе был снят через только 6 нед после аварии. Уровни загрязнения продуктов питания другими радионуклидами не превышали пре­дельно допустимых. Рекомендуем: Deda - ЧћЧЎЧўЧ“Ч•ЧЄ Ч‘ЧЁЧђЧ©Ч•Чџ ЧњЧ¦Ч™Ч•Чџ ЧћЧ©ЧњЧ•Ч—Ч™Чќ

Расчеты показали, что максимальные поглощенные дозы от внешнего g -излучения, которые могли бы по­лучить люди на следе радиоактивного облака (в 5 км от реактора), были равны 30—50 мрад, т. е. примерно 10 % допустимого облучения за год. Дозы облучения щитовидной железы у людей, проживающих в районе с высокими плотностями загрязнения территории ра­диойодом, оказались значительно выше. Так, у детей, проживающих на расстоянии 10 км от источника вы­броса, максимальная поглощенная доза облучения в щитовидной железе была равна 16,1 рад, расстоя­нии 37 км—11,4 рад. У взрослых жителей этого района поглощенная доза облучения в щитовидной железе не превышала 4 рад (предельно допустимая доза облучения щитовидной железы у взрослых и детей составляет соответственно 3 и 1,5 рад).

Авария реактора на Чернобыльской АЭС. Эта авария произошла на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. В результате взрыва было частично разрушена активная зоны реактора, что сопровождалось продолжительным горением графитовых стержней и выбросом в атмосферу огром­ного количества радиоактивных продуктов деления. Катострофические последствия этой аварии обуславливаются тем, что по­ступление в атмосферу газообразных, летучих и аэро­зольных продуктов продолжалось на протяжении не­скольких недель. Ниже приводится цитата из доклада советской делегации на совещании экс­пертов в МАГАТЭ в августе 1986 г, характеризующее формирование радиоактивного загрязне­ния после взрыва.  «В момент аварии образо­валось облако, сформировавшее затем радиоактивный след на местности в западном и северном направлениях, в соответствии с метеорологическими условиями пере­носа воздушных масс. В дальнейшем из зоны аварии в течение длительного времени продолжала истекать струя газообразных, летучих и аэрозольных продуктов. Наиболее мощная струя наблюдалась в течение пер­вых 2—3 сут после аварии в северном направлении, где уровни радиации 27 апреля достигали 1000 мР/ч, а 28 апреля - 500 мР/ч на удалении 5—10 км от места аварии (на высоте 200 м). Высота струи 27 апреля, по данным, полученным с помощью авиации, превышала 1200 м в северо-западном направлении на удалении 30 км от места аварии. В последующие дни высота струи не превышала 200—400 м».

Неблагоприятные погодные условия и большая высота подъема радиоактивных выбросов были причиной интенсивного загрязнения ряда районов Украины, Белорусии и России (рис. 3). Сильный северо-западный ветер в первой по­ловине дня аварии, обусловил выпадение радиоактив­ных осадков на территории Финляндии и Центральной Швеции (27—28 апреля 1986 г.). Во второй половине дня 26 апреля ветер сменил направление и подул на запад и юго-запад, что привело к выпадению радионук­лидов в некоторых районах Польши, ФРГ, Швейцарии, Италии и других стран.

По расчетам на 5 мая 1986 г, в ближней и дальней зонах радиоак­тивного следа, суммарная активность выпавших осадков составляла 31∙ 106 Ки. Эта величина составляет около 3,5 % активности продуктов деления, на­ходившихся в реакторе к моменту аварии.

Рис. 3. Распределение у-ио-ля га территории СССР по пзо-уровию мощности дозы 0,05 мР/ч на 10 июня 1986 г. (Израэль и др., 1987)

На ближ­нем участке следа (до 40 км от места аварии) на 10 мая 1986 г., активность выпавших радионуклидов состав­ляла 11 ∙106 Ки. Большая часть выброшенных радионуклидов были представлены  короткоживущими радиоактивными про­дуктами деления. Из общего количества радио­нуклидов,  выпавших на ближнем участке следа, доля 132Te (T1/2 =77,7 ч) составила 22,7%,  131I (T1/2 = 8,05 дня) - 11,8%, 141Се (T1/2 = 31,7 дня) - 15,4 %, 95Zr (T1/2 -65 дней)- 16,3 %, 103Ru (T1/2 = 39,8 дня) - 13,6 %. Активность долгоживущих и особо опасных в радиологическом плане радионуклидов была значительно меньше, всего 0,8 % суммарной активности выброса (137С - 280 000 Ки , 90Sr- 85000 Ки ).

  Как видно, в первые сутки после аварии, плотность выпавших радионуклидов и, соответственно,  уровень радиации на территории вблизи ава­рии, были очень высоки. мощность экспозиционной дозы достигал до 10-15 мР/ч). Поэтому была осуществлена эвакуация населения и сельскохозяйственных животных из 30-километровой аварийнойц зоны, прилегающей к Чернобыль­ской АЭС.

Как показывают приведенные примеры, промыш­ленные реакторы и реакторы атомных электростанций являются дополнительным источником загрязнения биосферы искусственными радионуклидами. Загрязне­ние территории может быть особенно значительным в районах, непосредственно прилегающих к АЭС или промышленным реакторам. Катастрофическое загряз­нение окружающей среды продуктами ядерного деле­ния будет иметь место в том случае, если ядерный ре­актор окажется целью атомного удара. По расчетам некоторых ученых, при попадании термоядерной бомбы в атомный реактор будет выброшено такое ко­личество радионуклидов, что приведет к гибели всех живых существ на территории площадью 1200 км2. Кроме того, в течение нескольких месяцев после этого события. на территории площадью 150 тыс. км2 проживание людей окажется невозможным из-за высокого уровня радиа­ции. В течение 100 лет будет непригодной для поселе­ния людей территория размером 500 км2.

 Таким образом, все живые существа на Земле подвергаются непрерывному воздействию ионизирующих излучений из-за наличия природ­ного радиационного фона. Уровень естественной радиа­ции на нашей планете варьирует в широких пределах и в некоторых рай­онах в десятки и сотни раз превышает средние значе­ния. Дополнительное облучение от радионуклидов, вы­павших после испытаний ядерного оружия, не превы­шает 10 % природного радиационного фона. Загрязне­ние внешней среды радионуклидами при работе ядер­ных реакторов в нормальном режиме невелико, но становится весьма значительным при авариях.


Лампы Arlight светодиодное освещение и подсветка.
Космические ядерные аварии