Радиационное загрязнение - Экология - Скачать бесплатно
Содержание стр.
Введение…………………….………….………….……………………
1 Источники и характеристика радиационного загрязнения…
1.1Характеристика радиационного загрязнения……………
1.2ПО «Маяк» …………………………………………………...
1.3 Чернобыль…..……………………………………………….
2 Распространение радиационного загрязнения………………….
2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды………….
2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды. ……………..
2.3 Радиоактивное загрязнение почвы. ………………………
2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и
животного мира. ……………………………………………….
3 Переработка и нейтрализация радиационных отходов. ……….
4. Радиационная обстановка в Краснодарском крае. …………….
5 Возможные последствия применения ядерного оружия массового
поражения…………….…………….…………….……..
Заключение…………….…………….…………….…………….……..
Список литературы…………….…………….…………….………….
Введение
Радиоактивное загрязнение биосферы это превышение естественного
уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. Оно может быть
вызвано ядерными взрывами и утечкой радиоактивных компонентов в результате
аварий на АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и
т.п. При авариях на АЭС особённо резко увеличивается загрязнение среды
радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и
др.). В настоящее врёмя, по данным Международного агентства по атомной
энергетике. (МАГАТЭ), число действующих в мире реакторов достигло 426 при
их суммарной электрической мощности около 320 ГВт (17% мирового
производства электроэнергии).
Ядерная энергетика, при условии строжайшего выполнения необходимых
требований, более или менее экологически чище no сравнению с
теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (зола,
диоксиды, углерода и серы, оксиды азота и др.). Так, во Франции быстрое
наращивание мощностей АЭС позволило в последние годы значительно уменьшить
выбросы диоксида серы и оксидов азота в секторе энергетики соответственно
на 71 и 60% . В Японии для стабилизации энергообеспечения страны
намечается в ближайшие два десятилетия построить около 40 новых АЭС, что
удовлетворит 43% энергопотребностей. Однако в целом в мире отмечена
тенденция сокращения строительства новых АЭС.
Использование атомной энергии в широких масштабах приводит к
накоплению радиоактивных отходов. Возникает проблема их захоронения.
1 Источники и характеристика радиационного загрязнения.
1.1 Характеристика радиационного загрязнения.
Научные открытия и развитие физико-химических технологий в XX в.
привели к появлению искусственных источников радиации, представляющих
большую потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Этот
потенциал на много порядков больше естественного радиационного фона, к
которому адаптирована вся живая природа.
Естественный радиационный фон обусловлен рассеянной радиоактивностью
земной коры, проникающим космическим излучением, потреблением с пищей
биогенных радионуклидов и составлял в недавнем прошлом 8—9 микрорентген в
час (мкР/ч), что соответствует среднегодовой эффективной эквивалентной дозе
(ЭЭД = НD) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Рассеянная
радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых количеств природных
радиоизотопов с периодом полураспада (T1/2) более 105 лет (в основном урана
и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn. Газ радон в среднем дает от 30
до 50% естественного фона облучения наземной биоты. Из-за неравномерности
распределения источников излучения в земной коре существуют некоторые
региональные различия фона и его локальные аномалии.
Указанный уровень фона был характерен для доиндустриальной эпохи и в
настоящее время несколько повышен техногенными источниками радиоактивности
— в среднем до 11— 12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5 мЗв. Эту прибавку
обусловили:
а) технические источники проникающей радиации (медицинская
диагностическая и терапевтическая рентгеновская аппаратура, радиационная
дефектоскопия, источники сигнальной индикации и т.п.);
б) извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;
в) ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;
г) испытания и применение ядерного оружия. Деятельность человека в
несколько раз увеличила число присутствующих в среде радионуклидов и на
несколько порядков — их массу на поверхности планеты.
Главную радиационную опасность представляют запасы ядерного оружия и
топлива и радиоактивные осадки, которые образовались в результате ядерных
взрывов или аварий и утечек в ядерно-топливном цикле — от добычи и
обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки
тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной
активностью.
С 1945 по 1996 г. США, СССР (Россия), Великобритания, Франция и Китай
произвели в надземном пространстве более 400 ядерных взрывов. В атмосферу
поступила большая масса сотен различных радионуклидов, которые постепенно
выпали на всей поверхности планеты. Их глобальное количество почти удвоили
ядерные катастрофы, произошедшие на территории СССР. Долгоживущие
радиоизотопы (углерод-14, цезий-137, стронций-90 и др.) и сегодня
продолжают излучать, создавая приблизительно 2%-ю добавку к фону радиации.
Последствия атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще долго
будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.
Пока еще трудно говорить о влиянии техногенного превышения
естественного фона радиации на биоту биосферы. Мы еще не знаем, как может
сказаться на биоте океана разгерметизация затопленных контейнеров с
радионуклидами и реакторов затонувших подводных лодок. Во всяком случае,
можно предполагать некоторое повышение уровня мутагенеза.
Радиационные загрязнения, связанные с технологически нормальным
ядерным топливным циклом, имеют локальный характер и доступны для контроля,
изоляции и предотвращения эмиссий. Эксплуатация объектов атомной энергетики
сопровождается незначительным радиационным воздействием. Многолетние
систематические измерения и контроль радиационной обстановки не обнаружили
серьезного влияния на состояние объектов окружающей природной среды. Дозы
облучения населения, проживающего в окрестностях АЭС, не превышают 10
мкЗв/год, что в 100 раз меньше установленного допустимого уровня.
Вероятность радиационных аварий реакторов АЭС сейчас оценивается как 10 –4
--10 -5 в год.
1.2 ПО «Маяк»
ПО «Маяк». Самое крупное из известных сейчас скоплений радионуклидов
находится на Урале, в 70 км к северо-западу от Челябинска на территории
производственного объединения «Маяк». ПО «Маяк» было создано на базе
промышленного комплекса, построенного в 1945—1949 гг. Здесь в 1948 г. был
пущен первый в стране промышленный атомный реактор, в 1949 г. — первый
радиохимический завод, изготовлены первые образцы атомного оружия. В
настоящее время в производственную структуру ПО «Маяк» входят ряд
производств ядерного цикла, комплекс по захоронению высокоактивных
материалов, хранилища и могильники РАО. Многолетняя деятельность ПО «Маяк»
привела к накоплению огромного количества радионуклидов и сильному
загрязнению районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской
областей. В результате сброса отходов радиохимического производства
непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через р. Теча
(1949—1951 гг.), а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую
среду было выброшено 23 млн. Ки активности. Радиоактивное загрязнение
охватило территорию в 25 тыс. км2 с населением более 500 тыс. человек.
Официальные данные о десятках поселков и деревень, подвергшихся загрязнению
в результате сбросов радиоактивных отходов в р. Теча, появились только в
1993 г.
В 1957 г. в результате теплового взрыва емкости с РАО произошел
мощный выброс радионуклидов (церий-144, цирконий-95, стронций-90, цезий-137
и др.) с суммарной активностью 2 млн. Ки. Возник «Восточно-Уральский
радиоактивный след» длиной до 110 км (в результате последующей миграции
даже до 400км) и шириной до 35—50 км (рис. 1.1). Общая площадь загрязненной
территории, ограниченной изолинией 0,1 Ки/км2 по стронцию-90, составила 23
тыс. км2. Около 10 тыс. человек из 19 населенных пунктов в зоне наиболее
сильного загрязнения с большой задержкой были эвакуированы и переселены.
Зона радиационного загрязнения на Южном Урале расширилась вследствие
ветрового разноса радиоактивных аэрозолей с пересохшей части
технологического водоема № 9 ПО «Маяк» (оз. Карачай) в 1967 г. В настоящее
время в этом резервуаре находится около 120 млн Ки активности,
преимущественно за счет стронция-90 и цезия-137. Под озером сформировалась
линза загрязненных подземных вод объемом около 4 млн м3 и площадью 10 км2.
Существует опасность проникновения загрязненных вод в другие водоносные
горизонты и выноса радионуклидов в речную сеть.
Рис. 1.1 Кара-схема «следа», связанного с аварией на ПО «Маяк» в 1957
г.
Зоны загрязнения с активностью по стронцию-90: 1 - более 50 Ки/км2; 2
- более 5 Ки/км2; 3 - более 0,1 Ки/км2; 4 - более 0,02 Ки/км2 через год
после аварии
По данным радиационного мониторинга, выпадения цезия-137 из атмосферы
в районах, расположенных в зоне влияния ПО «Маяк», в течение 1994г. были в
50—100 раз больше, чем в среднем по стране. Высоким остается и уровень
загрязнения местности цезием-137 в пойме р. Теча. Концентрации стронция-90
в речной воде и в донных отложениях в 100—1000 раз превышают фоновые
значения. В каскаде промышленных водоемов в верховьях Течи содержится 350
млн м3 загрязненной воды, являющейся по сути низкоактивными отходами.
Суммарная активность твердых и жидких РАО, накопленных в ходе деятельности
ПО «Маяк», достигает 1 млрд Ки. Сосредоточение огромного количества РАО,
загрязнение поверхностных водоемов, возможность проникновения загрязненных
подземных вод в открытую гидрографическую систему Обского бассейна создают
исключительно высокую степень радиационного риска на Южном Урале.
1.3 Чернобыль.
Не только нынешнее, но и последующие поколения будут помнить
Чернобыль и ощущать последствия этой катастрофы. В результате взрывов и
пожара при аварии на четвертом энергоблоке ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986
г. из разрушенного реактора было выброшено примерно 7,5 т ядерного топлива
и продуктов деления с суммарной активностью около 50 млн Ки. По количеству
долгоживущих радионуклидов (цезий-137, стронций-90 и др.) этот выброс
соответствует 500—600 Хиросимам.
Из-за того, что выброс радионуклидов происходил более 10 суток при
меняющихся метеоусловиях, зона основного загрязнения имеет веерный,
пятнистый характер (рис. 1.2). Кроме 30-километровой зоны, на которую
пришлась большая часть выброса, в разных местах в радиусе до 250 км были
выявлены участки, где загрязнение достигло 200 Ки/км2. Общая площадь
«пятен» с активностью более 40 Ки/км2 составила около 3,5 тыс. км2, где в
момент аварии проживало 190 тыс. человек. Всего радиоактивным выбросом ЧАЭС
в разной степени было загрязнено 80% территории Белоруссии, вся северная
часть Правобережной Украины и 19 областей России. В целом по РФ
загрязнение, обусловленное аварией на ЧАЭС, с плотностью 1 Ки/км2 и выше
охватывает более 57 тыс. км2, что составляет 1,6% площади ЕТР (табл. 1.1).
Уточненные в 1994 г. границы площадей, загрязненных цезием-137, по
сравнению с 1993 г. почти не изменились. Следы Чернобыля обнаружены в
большинстве стран Европы (табл. 1.2), а также в Японии, на Филиппинах, в
Канаде. Катастрофа приобрела глобальный характер.
.Рис. 1.2. Карта-схема территорий с наиболее интенсивным загрязнением
радионуклидами выброса Чернобыльской аварии:
— зона активности 15 Ки/км2; — зоны с активностью более 40
Ки/км2;—— — граница 30-километровой зоны; ----- — Государственная граница
И сегодня спустя полтора десятилетия после чернобыльской трагедии
существуют противоречивые оценки ее поражающего действия и причиненного
экономического ущерба. Согласно опубликованным в 2000 г. данным из 860 тыс.
человек, участвовавших в ликвидации последствий аварии, более 55 тыс.
ликвидаторов умерли, десятки тысяч стали инвалидами. Полмиллиона человек до
сих пор проживает на загрязненных территориях.
Таблица 1.1. Площади областей и республик России, загрязненных цезием-
137 (по состоянию на январь 1995 г.)
| |Общая | |Площадь | |
|Области, |площадь | |загрязнений | |
|республики |области, | |цезием-137, км2 | |
| |республики, | | | |
| |тыс. км2 | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | |Ки/км2 | |
| | | | | |
| | |1-5 |5-15 |15-40 |>40 |
|1. |Белгородская|27,1 |1 620 | | | |
| | | | | | | |
|2. |Брянская |34,9 |6 750 |2628 |2 130 |310 |
|3. |Воронежская |52,4 |1 320 | | | |
|4. |Калужская |29,9 |3 500 |1 419 | | |
|5. |Курская |29,8 |1 220 | | | |
|6. |Липецкая |24,1 |1 619 | | | |
|7. |Ленинградска|85,9 |850 | | | |
| |я | | | | | |
|8. |Нижегородска|74,8 |250 | | | |
| |я | | | | | |
|9. |Орловская |24,7 |8 840 |132 | | |
|10. |Пензенская |43,2 |4 130 | | | |
|11. |Рязанская |39,6 |5 320 | | | |
|12. |Саратовская |100,2 |150 | | | |
|13. |Смоленская |49,8 |100 | | | |
|14. |Тамбовская |34,3 |510 | | | |
|15. |Тульская |25,7 |1 320 |1 271 | | |
|16. |Ульяновская |37,3 |1 100 | | | |
|17. |Мордовия |26,2 |1 900 | | | |
|18. |Татарстан , |68,0 |110 | | | |
|19. |Чувашия |18,0 |80 | | | |
| |Итого | |49 760 |5450 |2 130 |310 |
Точных данных о количестве облученных и полученных дозах нет. Нет и
однозначных прогнозов о возможных генетических последствиях. Подтверждается
тезис об опасности длительного воздействия на организм малых доз радиации.
В районах, подвергшихся радиоактивному заражению, неуклонно растет число
онкологических заболеваний, особенно выражен рост заболеваемости раком
щитовидной железы детей.
Таблица 1.2. Средние эффективные эквивалентные дозы радиации для ряда
стран Европы в течение первого года после Чернобыльской аварии, мкЗв
| | | |
|Страна |Эффективная |Ожидаемая |
| |эквивалентная |эффективная |
| |доза за первый |эквивалентная |
| |год |доза |
|Австрия |670 |3200 |
|Финляндия |360 |2000 |
|Болгария |940 |1800 |
|Румыния |570 |1700 |
|Югославия |380 |1700 |
|Греция |590 |1200 |
|Чехия и |390 |890 |
|Словакия | | |
|Италия |300 |810 |
|Норвегия |230 |790 |
|Польша |240 |740 |
|Венгрия |250 |400 |
|СНГ (СССР) |260 |820 |
2 Распространение радиационного загрязнения.
2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды.
Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу при их добыче, и
эксплуатации атомных установок и двигателей, могут представлять опасность.
Однако при современном уровне защитной техники этот Источник
радиоактивности незначителен.
Наибольшее загрязнение атмосферы радиоактивными веществами
происходит в результате взрывов атомных и водородных бомб. Каждый такой
взрыв сопровождается образованием грандиозного облака радиоактивной пыли.
Взрывная волна огромной силы распространяет ее частицы во всех
направлениях, поднимая их более чем на 30 км. В первые часы после взрыва
осаждаются наиболее крупные частицы, несколько меньшего размера — влечение
5 суток, а мелкодисперсная пыль потоками воздуха переносится на тысячи
километров и оседает на поверхности земного шара в течение многих лет.
2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды.
Основными источниками радиоактивного загрязнения Мирового океана
являются:
- загрязнения от испытаний ядерного оружия (в атмосфере до 1963
г.);
- загрязнения радиоактивными отходами, которые непосредственно
сбрасываются в море;
- крупномасштабные аварии (ЧАОС, аварии судов с атомными
реакторами);
- захоронение радиоактивных отходов на дне и др. (Израиль и др.,
1994).
Во время испытания ядерного оружия, особенно до 1963 г., когда
проводились массовые ядерные взрывы, в атмосферу было выброшено огромное
количество радионуклидов. Так, только на арктическом архипелаге Новая
Земля было проведено более 130 ядерных взрывов (только в 1958 г. -46
взрывов), из них 87- в атмосфере.
Отходы от английских и французских атомных заводов загрязнили
радиоактивными элементами практически всю Северную Атлантику, особенно
Северное, Норвежское, Гренландское, Баренцево и Белое моря. В загрязнение
радионуклидами акватории Северного Ледовитого океана некоторый вклад сделан
и нашей страной. Работа трех подземных атомных реакторов и радиохимического
завода (производство плутония), а также остальных производств в Красноярске-
26 привела к загрязнению одной из самых крупных рек мира - Енисея (на
.протяжении 1 500 км). Очевидно, что эти,
|
