Причины, последствия и методы борьбы с радиоактивным загрязнением

С развитием науки и технологий в прошлом веке человечество получило и новые виды проблем. Одна из них – радиоактивное загрязнение. Возникновение источника опасности связано с жизнедеятельностью по разработке ядерных видов топлива, оружия, возможными утечками при выполнении операций. Основную угрозу несет радиоактивное излучение, характеризующееся действием компонентов, имеющих длительный период распада. Радиоактивное загрязнение местности представляет непосредственную угрозу жизни и здоровью человеку, оказавшемуся в зоне действия излучения.

Основные причины загрязнения

Радиация образуется на планете в результате жизнедеятельности и космического излучения, которое не опасно для здоровья. Деятельность в сфере ядерных разработок может привести к возникновению загрязнения на любом этапе: от исследований до эксплуатации.

Основные источники радиоактивных загрязнений:

• испытания ядерного оружия;
• ядерные взрывы;
• эксплуатация радиоактивных объектов;
• могильники отходов.

Естественные источники

Некоторые источники загрязнения встречаются в естественной среде. Среди них выделяются постоянно действующие:

• космическое излучение;
• излучение земной коры.

В обоих случая доза облучения не угрожает жизни и здоровью человека.

Антропогенные источники

Основную угрозу радиационному фону Земли представляют действия, выполняемые людьми:

• обработка опасных веществ;
• развитие атомного вооружения;
• просчеты в атомной энергетике.

Техногенные аварии

Международная организация МАГАТЭ, занимающаяся развитием атомной энергии, составила специальную семибалльную шкалу для оценки техногенных аварий. К настоящему моменту произошло только два события, получившие высшую оценку опасности:

• авария на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986);
• авария на АЭС Фукусима-1 (Япония, 2011).

Последствия испытаний ядерного оружия

Если утечки радиационного загрязнения в процессе деятельности по добыче электроэнергии происходят непроизвольно, то испытания ядерного оружия – точечные действия государств.

Например, такая ситуация сложилась на архипелаге Новая Земля (Россия), в штате Невада (США).

Для радиационного фона характерно, что осадки от испытаний оружия отличаются периодом полураспада:

• коротким;
• длинным.

В первом случае опасность исходит только в течение первого времени, во втором – от накопления, непосредственного контакта.

Радиационные отходы

Ряд предприятий осуществляет деятельность в сфере обработки отходов, включая радиоактивные. Такие операторы обычно обслуживают ядерные объекты: электростанции, военные полигоны, научные лаборатории. Выделяется 3 вида радиационных отходов:

• твердые;
• жидкие;
• газообразные.

По правилам безопасности такие отходы должны обрабатываться в специальной таре, исключающей утечку сырья в окружающую среду. Применяются следующие меры по обработке: упаривание, сжигание, прессовка, захоронение в могильниках.

Утечки из реакторов или других радиоактивных источников

На основании прошлых ошибок современные ядерные объекты надежно защищены от возможных ошибок оператора. Обычно последствия ошибок сразу оказываются крупными.

Добыча и переработка радиоактивного сырья

Некоторые природные материалы обладают радиоактивным излучением: радий, радон, палладий, уран. Добыча указанных материалов ведется путем вскрытия горных пород и обработки каменной массы. Добываемые породы используются и в ядерной отрасли. Например, при производстве боевых ядерных ракет применяется уран, который обогащается до необходимого значения.

Загрязняющие радиоактивные компоненты

Радиационное загрязнение состоит компонентов, формирующих опасную среду. У каждого из них собственные физико-химические характеристики, главная из которых – период полураспада. Это срок, показывающий через какое время компонент утратит свои свойства до момента расщепления на части.

Среди компонентов особенно выделяются по степени опасности и сроку полураспада:

Возможные последствия

Влияние радиоактивного загрязнение на здоровье живых организмов и природы велико. Опасные вещества легко вступают в контакт с новыми живыми формами, накапливаясь в них и разрушая изнутри. Нарушаются физические и биологические функции организмов. Некоторый уровень радиации присутствует в окружающей среде и является допустимым. Превышение уровня – проблемы для биосферы, частью которой являются люди, животные, окружающая среда.

Воздействие на человека и животных

Радиоактивное заражение попадает в живые организмы несколькими путями:

• воздушным путем;
• контактом через кожу;
• через другие организмы (во время питания, например).

В зависимости от объема попадания вредных веществ начинают проявляться негативные симптомы: чем дольше контакт с источником заражения – тем серьезнее симптомы. Проявление отрицательных признаков возможно в разные временные интервалы: от нескольких минут до десятилетий.

Влияние на экологию

Местность, которая оказалась подвергнута радиоактивному заражению, остается опасной до момента полного разложения всех вредных веществ. Срок оздоровления земли может достигать сотни лет. Ситуация осложняется тем, что опасные частицы проникают в почву и воду, тем самим распространяясь на новые территории, попадания к новым организмам.

Текущая ситуация радиоактивного загрязнения

Под влиянием естественных или антропогенных факторов на планете образовались основные источники радиоактивного загрязнения. К ним относятся:

• места техногенных катастроф;
• ядерные полигоны;
• атомные электростанции;
• горные системы с активным породами.

В мире

Выделяются несколько очагов зараженных территорий в мире, где сосредоточены источники загрязнения:

• разрушенные атомные электростанции в Чернобыле (Украина) и Фукусиме (Япония);
• испытательный полигон в штате Вашингтон (США);
• атомная станция Селлафилд (Великобритания);
• могильники на территории постсоветского пространства (Киргизия, Казахстан).

Потенциальные источники загрязнения – мировые АЭС. В мире действует около полутысячи блоков электростанций в 31 стране. Кроме того, 9 стран мира обладают ядерным оружием.

В России

Ситуация с информацией о радиоактивных загрязнениях в России была недостаточной до момента распада СССР, когда произошло раскрытие многих секретных данных. В 1957 году произошла самая серьезная на тот момент техногенная авария на секретном сибирском заводе «Маяк». По современным оценкам она уступает только разрушению АЭС в Чернобыле и Фукусиме. Последствия той аварии ощущаются до сих пор, а окружающая территория превращена в заповедник с ограниченным доступом.

Некоторые российские области затронула Чернобыльская авария: Брянская, Калужская, Тульская, Орловская, Рязанская области. Облако радиационных частиц после взрыва было подхвачено и рассеяно над северными регионами Украины, южными – Беларуси, юго-западными – России.

Методы борьбы с загрязнением

Ликвидировать последствия заражения территории невозможно, поэтому земля изымается из хозяйственного оборота до момента полного самооздоровления. Основная задача работы с радиоактивными материалами – предотвращение утечек. Для этого используются специальные методы обработки отходов, включая их фильтрацию, изоляцию от внешней среды.

Основные мероприятия на зараженной территории:

• изоляция источников загрязнения и захоронений;
• дезактивация;
• пылеподавление;
• создание преград для утечек за пределы зоны заражения;
• санитарная обработка персонала и жителей;
• строительство саркофага.

Радиационный контроль

В России осуществляется документальный и инструментальный радиационный контроль. В законодательной сфере определены основные положения, позволяющие предотвратить заражение радиоактивными частицами:

• использование инновационных методов в производстве;
• безопасность в обращении с отходами;
• санитарная защита.

Инструментальный контроль с помощью дозиметрических замеров проводит Министерство по чрезвычайным ситуациям.