Тема 14 Радіоактивне забруднення природного середовища і його моніторинг

1. Джерела радіоактивного забруднення навколишнього природного середовища.

2. Радіоекологічна ситуація в Україні внаслідок вибуху Чорнобильської АЕС.

3. Радіоекологічний моніторинг, його складові, завдання.

4. Напрями радіоекологічного моніторингу.

5. Методи радіаційного контролю.

6. Радіоактивні відходи, їх моніторинг.

7. Захоронення радіоактивних відходів.

Література:

1. Клименко М.О., Прищепа А.М., Вознюк Н.М. “Моніторинг довкілля”. – К.: “Академія”, 2006. – 360 с.

2. Боголюбов В.М., Клименко М.О., Мокін В.Б., Сафранов Т.А., та ін. “Моніторинг довкілля”. – Вінниця.: ВТНУ, 2010.

3. Малимон С.С. Основи екології. Підручник. – Вінниця: Нова книга, 2009. – 240 с.

4. Іванов Є.А. Радіоекологічні дослідження: Навч. посібник. – Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2004. - 149 с.

5. Гавриленко О.П. Екогеографія України. Навч. посібник. - К.: Знання, 2008. - 646 с.

6. Закон України “Про поводження з радіоактивними відходами” від 30.05.1995

7. В.В.Березуцький Основи охорони праці: Навчальний посібник. - X.: Факт, 2005. - 480 с.

Практичне застосування енергії атомного ядра було важливим етапом науково-технічного прогресу, однак воно спричинило нові складні екологічні проблеми. Випробування атомної зброї, вибухи атомних бомб над японськими містами Хіросімою та Нагасакі 6 і 9 серпня 1945 року під час Другої Світової війни, аварія на Чорнобильській АЕС 26 квітня 1986 року та інші радіоактивні аварії, розробки радіоактивних руд, поховання радіоактивних відходів тощо змінюють природний радіоактивний фон та забруднюють радіоактивними речовинами біосферу.

Потрапляння радіоактивних ізотопів у довкілля супроводжується перевищенням природного рівня радіоактивності, призводить до погіршення здоров’я населення, а інколи – до генетичних порушень. З метою контролювання радіаційної ситуації на певних територіях створений радіаційний моніторинг, тобто система спостереження, попередження, оцінювання та прогнозування радіаційного стану довкілля.

1. Джерела радіоактивного забруднення навколишнього природного середовища.

На живі організми в навколишньому середовищі можуть водночас діяти кілька джерел іонізуючого випромінювання, серед яких основними є:

• природне випромінювання;

• випромінювання внаслідок використання штучних радіонуклідів;

Природні джерела

Природне випромінювання є складовою частиною біосфери, екологічним фактором, який впливає на всі живі організми і створює таким чином природний радіаційний фон. Воно утворюється за рахунок трьох джерел:

• космічного випромінювання;

• випромінювання зовнішніх земних джерел;

• випромінювання внутрішніх джерел.

У космічному випромінюванні виділяють галактичне випромінювання, яке надходить на Землю з-за меж Сонячної системи – з галактичного простору, який її оточує, а також сонячне випромінювання, що зумовлюється активністю Сонця.

Галактичне випромінювання являє собою потік частинок високої енергії, переважно протонів – первинне випромінювання, а також створене ними в атмосфері Землі внаслідок взаємодії з атомними ядрами її компонентів – вторинне випромінювання, в якому зустрічаються практично всі відомі елементарні частинки – нейрони, протони, електрони, мезони, мюони та інші. Можна вважати, що останні за походженням є позагалактичними – надходять з Мегагалактики.

Сонячне космічне випромінювання, яке порівняно з галактичним має низьку енергію, не спричинює помітного збільшення дози випромінювання на поверхню Землі, значною мірою затримують і розсіюючись в атмосфері. Внаслідок цього, звичайно, інтенсивність космічного випромінювання залежить від географічного розташування об’єкта і збільшується відповідно до висоти морського рівня.

Людина зазнає опромінення двома способами — зовнішнім та внутрішнім. Якщо радіоактивні речовини знаходяться поза організмом і опроміню­ють його ззовні, то у цьому випадку, говорять про зовнішнє опромінення. А якщо ж вони знаходяться у повітрі, яким дихає людина, або у їжі чи воді і потрапляють всередину організму через органи дихання та кишко­во-шлунковий тракт, то таке опромінення називають внутрішнім.

Випромінювання зовнішніх земних джерел визначається радіоактивністю земної кори, води й атмосфери за рахунок природних радіоактивних елементів ( Уран-238, Уран-235 (U), Торій-232 (Th), Радон-222, Радон-220 (Rn), Полоній-210 (Po). Вміст природних радіонуклідів у різних місцях Землі різний. Відповідно значно змінюється і природний радіаційний фон. Осадові породи як правило, мають не високу радіоактивність. Вивержені чорні породи ( граніт, базальт) містять велику кількість радіоактивних елементів.

Внутрішніми джерелами випромінювання є радіонукліди, що потрапляють у рослини, а також в організми тварин та людей разом з повітрям, водою, їжею. Практично це всі вищезазначені елементи, які є зовнішніми джерелами опромінення. Але найбільше внутрішнє опромінення спричиняють Радон-222 і Радон-220 (Rn), Рубідій-226, Рубідій-87 (Rb), Полоній-210 (Po). Різні організми неоднаково вбирають і нагромаджують у своїх тканинах і органах окремі радіоактивні елементи, тому частка внутрішнього опромінення ними відносно загальної його дози різна.

Отже, живі організми постійно відчувають вплив іонізуючого випромінювання з трьох вище зазначених джерел, який становлять природний радіаційний фон.

Починаючи з минулого століття природний радіаційний фон поступово зростає. Це є наслідком діяльності людини й індустріалізації господарства, які спричинили видуботок з надр Землі та надходження у навколишнє середовище великої кількості радіонуклідів разом з такими корисними копалинами, як кам’яне вугілля, нафта, газ, металеві руди, солі, що становлять основу мінеральних добрив.

Джерела штучних радіонуклідів.

Штучні радіонукліди утворюються в процесі ядерних реакцій, які відбуваються під впливом опромінення ( бомбардування) звичайних елементів або їх природних ізотопів частинками високих енергій ( від кількох мільйонів до десятків мільярдів електрон-вольт).

Основні антропогенні джерела радіоактивного забруднення навколишнього середовища:

• Уранова промисловість, яка займається видобутком, переробкою, збагаченням та виготовленням ядерного палива, основною сировиною для якого є Уран-235. Аварійні ситуації можуть виникнути при виготовленні, зберіганні та транспортуванні тепловиділяючих елементів;

• Ядерні реактори різних типів, у активній зоні яких зосереджена велика кількість радіоактивних речовин. Вони є джерелом непомітного забруднення навколишнього середовища радіоактивними відходами навіть безпосередньо біля них. За даними Міжнародного агентства з атомної енергії, у 26 країнах світу експлуатується 416 ядерних енергоблоків, які виробляють приблизно 16% усієї електроенергії. І хоч доза опромінення внаслідок викиду АЕС зростає щороку внаслідок збільшення їх кількості й потужності, частка випромінювання з їх боку у загальному радіаційному фоні залишається , як і раніше, незначною.

• Радіохімічна промисловість, на підприємствах якої відбувається регенерація відпрацьованого ядерного палива. Вони періодично скидають радіоактивні води, хоча і в допустимих концентраціях. Деяка кількість радіоактивного йоду потрапляє в атмосферу;

• Місця переробки та захоронення радіоактивних відходів, де можливі аварії, спричинені руйнуванням захоронень;

• Використання радіонуклідв у народному господарстві (зокрема, використовувані в медицині – рентгенівський апарат, діагностичні прилади на базі використання радіоізотопів);

• Ядерні вибухи, що спричиняють радіоактивне забруднення місцевості внаслідок локального і глобального випадання радіоактивних опадів;