Глава 3. Радиационная экология

3.1. Ядерная энергетика и экология

Радиационная обстановка на Земле за последние 60-70 лет подверглась существенным изменениям: к началу Второй мировой войны во всех странах мира имелось около 10-12 г полученного в чистом виде естественного радиоактивного вещества - радия. В наши дни один ядерный реактор средней мощности производит 10 т искусственных радиоактивных веществ, большая часть которых, правда, относится к короткоживущим изотопам, имеющим период полураспада от нескольких долей секунды до нескольких часов или дней. После выработки ядерного топлива реакторами АЭС, подводных и надводных кораблей, научно-исследовательских центров остаются сотни тонн радиоактивных отходов, требующих утилизации. Радиоактивные вещества и источники ионизирующего излучения используются практически во всех отраслях промышленности, в здравоохранении, при проведении самых разнообразных научных исследований. Все это накладывается на изменения в естественной природной среде нашей планеты, возникшие за годы испытаний ядерного оружия.

В течение почти 40 лет ядерных испытаний на Земле происходило накопление радиоактивности. В биосферу было выброшено 12,5 т продуктов деления. Взрывы изменили равновесное содержание в атмосфере углерода-14 на 2,6 %, трития почти в 100 раз. К концу испытаний ядерного оружия в атмосфере радиоактивное загрязнение на поверхности Земли на 2 % превысило естественный фон. Еще больше нарастает уровень радиации в результате аварий, производства и удаления радиоактивных отходов. Так, авария на Чернобыльской АЭС привела к выбросу в биосферу до 15 т радиоактивных веществ, что равно или даже превышает выброс за все годы испытаний атомного оружия в атмосфере. В результате радиоактивная загрязненность отмечена во многих странах, но особенно велика она на ряде территорий Украины, Беларуси и России.

В результате аварий сегодня на дне Мирового океана находятся шесть атомных подводных лодок с девятью атомными реакторами и 50 ядерными боеголовками. С целью захоронения радиоактивных отходов только США с 1946 по 1970 гг. сбросили в океан более 86 тыс. контейнеров суммарной радиоактивностью около 95 кКи. Захоронение радиоактивных отходов в море проводили Бельгия, Великобритания, Нидерланды, Швейцария, Франция, Италия, Германия, Швеция, СССР. Все это представляет огромную потенциальную экологическую опасность.

Ядерные и, прежде всего, военные источники энергии, особенно в период наземных ядерных испытаний, ядерно-энергетических аварий (общее число которых более 150), несмотря на меньшую степень опасности вредного воздействия на население по сравнению с химическими факторами загрязнения среды и малую вероятность деформации атмосферы, гидросферы, почв, климата, растительного и животного мира, вызывают серьезную тревогу экологов. Даже при незначительных, по принятым критериям и накопленному опыту оценок (Хиросима-Нагасаки, Три-Майл-Айленд), размерах радиоактивных загрязнений, спектры и энергия излучений от источников ядерного происхождения, характер их метаболизма в почвах, растительности, организмах значительно отличается от метаболизма естественных излучателей ряда (⁴⁰К, ²³⁸U, ²³²Th). Такая биологическая и экосистемная новизна факторов выявляет при длительных хронических воздействиях на экосистемы и ее составляющие, в том числе обширные группы населения, ряд ранее не известных эффектов. Новизна таких открытий ведет порой к паническим заключениям, резко усиленным «чернобыльским синдромом» страха радиационных аварий. Размеры вреда, наносимого радиационным фактором ядерно-энергетического происхождения, превосходят, вероятно, последствия всей суммы техногенных дорадиационных воздействий среды.

Основателем радиационной экологии как науки следует признать российского ученого Н. В. Тимофеева-Ресовского, который в 1955 г. впервые выявил воздействие радиационных факторов на расслоение эволюционно согласованных внутрибиоценозных межвидовых взаимодействий.

За более чем 100 лет изучения радиоактивных веществ и источников ионизирующих излучений и их влияния на живые организмы, включая человека, претерпели изменения отдельные принципы, подходы, исключались ранее используемые и вводились новые единицы измерения радиоактивности и доз излучения. Вместе с тем указанные изменения затрудняют сопоставление ранее полученных и современных данных по изучаемым вопросам, прежде всего, из-за выражения их в разных единицах. В табл. 3.1. приведена связь между системными (СИ) и внесистемными единицами.

Таблица 3.1.

Связь между некоторыми системными (СИ) и внесистемными единицами

Характеристика излучения	Единица (СИ)	Внесистемная единица	Связь между единицами
Активность	Беккерель (Бк)=1 распад/с	Кюри (Ки)	1 Ки=3,7·1010 Бк
Доза:
Экспозиционная	Кулон на килограмм (Кл/кг)	Рентген (Р)	1Р=2,58·10-4 Кл/кг
Поглощенная	Грей (Гр)=0,01 Дж/кг	Рад	1 рад=0,01 Гр
Эквивалентная	Зиверт (Зв)	Бэр	1 Бэр=0,01 Зв