7. Характеристика радиоактивных загрязнений

Аварийные радиоактивные загрязнения бывают локальными и массовыми. Массовыми следует считать такие загрязнения, которые опасны для населения, требуют частичной или полной его эвакуации, восстановительных работ в больших масштабах.

Локальные загрязнения обычно не распространяются за пределы административного образования (префектуры, района, квартала) или промышленного и другого объекта (здания, помещения, свалки, отсека подводной лодки, надводного корабля). Эвакуация жителей района, населенного пункта в таких случаях не требуется.

В свою очередь локальные загрязнения могут быть точечными, площадными и объемными. Точечные возникают в тех случаях, когда радиоактивный препарат находится в пробирках или какой-либо другой упаковке, площадные распространяются на определенное расстояние от источника, к объемным относятся радиоактивные загрязнения воздуха и водоемов.

В зависимости от агрегатного состояния радиоактивных веществ, характера поверхности, метеорологических и др. условий различают поверхностное и глубинное радиоактивное загрязнение.

Рис. 13. Поверхностные радиоактивные загрязнения

В условиях поверхностного загрязнения радионуклиды находятся лишь на наружной части объектов. На рис. 13 показаны его варианты в зависимости от агрегатного состояния вещества. Если радионуклиды растворены в жидкости, то заражение обусловлено закреплением этой жидкости (1). Чем меньше твердые частицы, тем прочнее они удерживаются на поверхности (2) (диаметром менее 100 мкм: 1 мкм = 10^-3 мм = 10^-6 м). Радиоактивные загрязнения, которые представляют собой структурированную систему, например комки грунта, вязкие радиоактивные отходы прилипают к поверхностям и остаются на них (3). Часть радионуклидов, находящихся в воздухе или в воде в виде молекул или ионов, могут также закрепляться на поверхности (4) (этот процесс называется адсорбцией).

Во всех случаях, изображенных на рис. 13, радиоактивные загрязнения удерживаются на внешней стороне поверхности объекта. В случае глубинного радиоактивного загрязнения радионуклиды проникают в глубь материала. Поэтому при обеззараживании не ограничиваются удалением радиоактивных веществ только с внешней стороны, поверхности, их нужно извлечь еще из глубины.

Рис. 14. Глубинные радиоактивные загрязнения

На рис. 14 показаны различные варианты глубинного загрязнения: радиоактивные вещества в виде жидкости или вязкой консистенции проникают в трещины и выемы поверхности (1). Мелкие частицы, размеры которых меньше выемов, проникают внутрь и закрепляются там (2). Их называют высокодисперсными. Образуются они в результате воздушных ядерных взрывов и в других случаях, связанных с взрывным распылением радиоактивных веществ. Среди источников, приведших к загрязнению в Чернобыле, были частицы и таких размеров. Это явилось одной из причин недостаточной эффективности дезактивации, особенно в первое время.

Радионуклиды в виде молекул или ионов способны самопроизвольно проникать в глубь материала (3) (лакокрасочные покрытия, металл, полимерные и другие материалы). Этот процесс называют диффузией. Если загрязняемый объект имеет пористую структуру, например кирпич, некоторые сорта бетона, грунт, песок, сыпучие строительные материалы, то радионуклиды, растворенные в жидкости, способны проникать на значительную глубину через поровое пространство (4).

Глубина проникновения зависит от свойств и сортамента этих материалов, состояния радионуклидов, условий загрязнения (например, времени контакта с поверхностью) и колеблется в довольно широких пределах. Ориентировочно можно считать, что глубина проникновения составляет для некоторых металлов – до 1 мм, лакокрасочных покрытий, бетона и кирпича – до 5 мм, грунта – до 7 см.

Обеззараживание объектов, подвергшихся глубинному загрязнению, провести труднее, чем поверхностных радиоактивных загрязнений. Следует подчеркнуть, что глубинному всегда сопутствует поверхностное радиоактивное загрязнение, но не каждое поверхностное может привести к глубинному.

Различают первичные и вторичные загрязнения. Первичными называют те загрязнения, которые образовались непосредственно в процессе аварий, производственной деятельности, в результате взрывов и эксплуатации ядерных боеприпасов. Они связаны с оседанием частиц из воздуха или водной среды, осаждением радиоактивных веществ на различных объектах или появились в результате контакта с радиоактивными препаратами.

Вторичными загрязнениями считают переход радиоактивных веществ с ранее загрязненного объекта на чистый или загрязненный, но в меньшей степени объект.

Опыт Чернобыля показал, что один и тот же объект за счет вторичных процессов может загрязняться несколько раз. В этих условиях вторичное заражение становится многократным. Вторичные процессы могут происходить в результате контакта с загрязненным объектом, переноса радионуклидов обувью и одеждой, в процессе транспортировки нечистого грунта, при переходе части радионуклидов в воздушную или водную среду и распространении их в этой среде. Радиоактивные вещества могут разноситься на значительные расстояния, попадать в жилые помещения, особенно опасно это для детей.

Воздух			Местность			Водоемы
Сооружения, дороги, транспорт						Почва, посевы, пастбища
			ЧЕЛОВЕК
						Растения				Животные
Одежда						Продукты питания

Рис. 15. Пути миграции радионуклидов

Наиболее вероятные пути миграции радионуклидов, вызывающие вторичное загрязнение, схематически представлены на рис. 15. Перенос радионуклидов по пищевой цепи – сложный и неоднозначный процесс. Он зависит от вида радионуклидов, размеров частиц – носителей активности, особенностей биомассы растений и других условий. Некоторые звенья цепи, связанные, например, с загрязнением посевов, в условиях массового радиоактивного загрязнения приобретают порой повышенную опасность по сравнению с первичным загрязнением.

Контрольные вопросы:

1. Как классифицируются источники ионизирующих излучений?

2. Каков вклад в суммарную дозовую нагрузку различных источников

ионизирующих излучений?

3. Дайте характеристику первичного космического излучения.

4. Когда образуется вторичное космическое излучение?

5. От каких факторов зависит уровень космического излучения?

6. Опасность космического излучения?

7. Дайте общую характеристику терригенного излучения.

8. Каков вклад радона в дозовую нагрузку? Меры по ее снижению?

9. Проблемы использования радиации в медицине?

10. Дайте общую характеристику работы атомной электростанции?

11. Устройства и операции ядерного топливного цикла?

12. Радиационная нагрузка предприятий атомной энергетики?

13. Радиоактивные осадки и другие источники ионизирующих излучений?

14. Радиоактивные загрязнения: локальные и массовые, поверхностные

и глубинные, первичные и вторичные?

15. Укажите наиболее вероятные пути миграции радионуклидов?