1.8. Радиоактивное загрязнение

Воздействие радиации приводит к гибели окружающей живой среды. В результате радиационного заражения развивается лучевая болезнь, нарушаются генетические закономерности. Появление радиационного излучения связано с функционированием предприятий, использующих радиационные материалы, авариями на ядерных установках и деятельностью организаций по переработке и захоронению радиоактивных отходов.

К 2000 г. количество средне- и низкоактивных радиоактивных отходов составит в США около 3,6 млн. м куб., в России - 1,5 млн. м куб.

Радиационную обстановку в бывшем СССР можно охарактеризовать следующими факторами:

- 714 ядерных взрывов (467 - в Казахстане, 132 - на северном полигоне Новая Земля), в том числе сверхмощная водородная бомба в

1961 г.;

• 183 испытания в атмосфере (из них на северном полигоне - 90 открытых ядерных взрывов). Результаты этих испытаний еще долго будут ощущаться в экосистемах Крайнего Севера и Алтая, соседствующего с полигоном в Семипалатинске;

• 115 подземных ядерных взрывов в различных регионах страны (Западной Сибири, Нижнем Поволжье, Якутии, Донбассе, Красноярском крае, Подмосковье и на Крайнем Севере);

• загрязнение поймы Енисея искусственными радионуклидами на 900 км, в результате производства оружейного плутония в Красноярске-26;

• загрязнение подземной среды в результате закачки в нее жидких радиоактивных отходов в Красноярске-26 и Томске-7;

• ПО "Маяк" (Челябинск-40) "подарило" Уральскому региону 1 млрд. Ки в жидких радиоактивных отходах, из них 120 млн. Ки в озере Карачай. Под этим озером образовались загрязненные сточные воды объемом около 4 млн. куб. м и площадью до 10 кв. км. Существует опасность проникновения этих вод в другие водоносные структуры и выхода в поверхностные воды. В результате ряда радиационных аварий и сброса высокорадиоактивных отходов в бассейн р.Тобола повышенным уровням радиационного облучения подверглось более 500 тыс. чел., а загрязненная территория составила около 30 тыс. км кв.;

• в 1954 году в районе станции Тоцкое в Оренбургской области на высоте 350 м был произведен воздушный ядерный взрыв мощностью 40

57

тыс.тонн тротилового эквивалента, что в 2 раза превышает взрыв атомной бомбы в Херосиме;

- авария на Чернобыльской АЭС по своим масштабам, пожалуй, не имеет равных. Если при взрыве атомной бомбы над Хиросимой выделилось 1,1 кг продуктов деления, то в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС - от 8 до 15 т.

На предприятиях атомной энергетики в настоящее время скопилось радиоактивных отходов с общей активностью 1,7 млрд. Ки. Они хранятся в 227 хранилищах, из которых 81 законсервировано и 146 эксплуатируется.

По состоянию на 1991 г. на девяти действующих АЭС России накоплено около 90 тыс. м куб. упаренных жидких и более 60 тыс.м куб. твердых радиоактивных отходов. При условии развития ядерной энергетики на соответствующем уровне ожидается поступление радиоактивных отходов в могильники в количестве 9,5 тыс. м куб./год (из них 6,5 тыс. м куб. - твердых и 3,0 тыс. м куб. - жидких).

Ежегодные поступления радиоактивных отходов от атомного флота составляют около 9,0 тыс. м куб. (8,16 тыс. м куб. - твердых и 0,84 тыс. м куб. - жидких).

В настоящее время на землях бывших союзных республик 4 млн. км кв. площадей непригодных для проживания из-за повышенного уровня радиации.

История использования атомной энергии насчитывает 50 лет. Однако за это время не найдено безопасной системы захоронения высокоактивных отходов атомной и оборонной промышленности. Специалисты только сейчас заговорили о планах демонтажа и вывода из эксплуатации отработавших АЭС и реакторов-размножителей ядерной взрывчатки, о ликвидации ядерных боеголовок по договорам о сокращении наступательных вооружений.

Сброс в море твердых отходов низкого уровня активности осуществлялся в некоторых странах практически с начала развития атомной энергетики и промышленности. Отходы включали: лабораторное оборудование, стекло, загрязненные пленочные покрытия, спецодежду, медико-биологические отходы, радиоактивные отходы исследовательских центров и предприятий военной промышленности. Отходы большей частью были упакованы в двухсотлитровые металлические барабаны и залиты бетоном.

Впервые сброс радиоактивных отходов в море был осуществлен в 1946 г. США. С 1949 г. сбросы радиоактивных отходов начали производиться Великобританией, с 1955 г. - Японией, с 1965 г. -Нидерландами. До 1971 г. сбросы радиоактивных отходов велись без контроля со стороны международных организаций (табл. 1.4).

58

Таблица 1.3

Сброс контейнеров с твердыми радиоактивными отходами

в океаны

Страна	Период,	Места	Масса,	Число	Суммарная
	годы	сброса, океан	т	контей­неров	радиоактивность на момент сброса, ТБк
США	1946-	Тихий	25000	55389	546,34
	1969	Атлан-		34083	2941,76
	1949-	тический
	1967
Велико-	1949-	Атлан-	47664	117544	4928,40
британия	1966 1968,1970	тический
Япония	1955­1969	Тихий	656	1661	16,72
Нидерлан-	1965-	Атлан-	935	2365	2,29
ды	1972	тический

Лондонская конвенция по предотвращению загрязнений морей и океанов, подписанная бывшим СССР и другими развитыми государствами в 1972 г., определила категории высокорадиоактивных материалов, запрещенных и разрешенных к сбросу в море. Однако, с 1971 по 1983 г. отходы предприятий военной атомной промышленности регулярно сбрасывали в море Бельгия, Великобритания, Нидерланды, Франция и Швейцария, эпизодически - Япония, Италия, ФРГ, Южная Корея и Швеция. Особенно велики были объемы затоплений у Великобритании, которая сбросила в море 75,5% всех мировых захоронений радиоактивных отходов (без учета бывшего СССР).

В феврале 1983 г. члены Лондонской конвенции приняли резолюцию о прекращении на два года сбросов радиоактивных отходов в море. Цель моратория - приведение дополнительных исследований в северо-восточной части Атлантического океана. Результаты исследований были противоречивы. Поэтому была принята резолюция о продлении моратория, хотя она и не имела достаточной юридической силы.

В 1992 г. в Рио-де-Жанейро Конференция ООН по окружающей среде и развитию высказалась за прекращение захоронения радиоактивных отходов в море. В 1992 г. в Хельсинки с участием

России была подписана конвенция по защите морской среды района Балтийского моря, а в Бухаресте - по защите Черного моря.

Первые сбросы радиоактивных отходов в море бывшим СССР были связаны с ходовыми испытаниями атомных подводных лодок (АПЛ) и атомного ледокола "Ленин". В 1959 г. в Белом море был осуществлен слив 600 м куб. низкоактивных отходов (20 мКи), а в 1960 г. вблизи острова Котланд (Финский залив) - слив 100 м куб. жидких радиоактивных отходов (200 мКи) с атомного ледокола "Ленин". Захоронение твердых радиоактивных отходов началось в 1964 г.

С целью предотвращения затопления аварийных атомных подводных лодок был разрешен сброс жидких радиоактивных отходов без ограничений.

Для обеспечения радиационной безопасности при испытаниях ядерного оружия и захоронения радиоактивных отходов в 1966 г. были определены специально выделенные непромысловые участки районов в Баренцевом и Карском морях, а для Дальнего Востока - в районе Камчатки с указанием координат. Для каждого из районов были фиксированы периодичность сброса, количественный и качественный состав отходов.

В настоящее время считается, что общая активность обращенных жидких радиоактивных отходов по северным морям составляет, Ки: Белое - 100, Баренцево - 12153, Карское - 8500.

В связи с отсутствием в нашей стране необходимых технических средств переработки радиоактивных отходов, с 1960 по 1992 г. производился их сброс с атомных подводных лодок и надводных кораблей в море. В 1992 г. в северные моря сброшено 3066 м куб. жидких радиоактивных отходов (18 Ки), в дальневосточные моря -жидких отходов 3580 м куб. (10,2 Ки) и 2740 м куб. твердых радиоактивных отходов (37 Ки).

Из твердых радиоактивных отходов, захороненных в северных морях, основной объем составляют низко- и среднеактивные радиоактивные отходы. Они затоплялись в металлических контейнерах или в старых (специально выделенных для этих целей) судах типа барж, лихтеров, танкеров. В связи с отсутствием специальной защиты контейнеры иногда не тонули. В выловленных контейнерах прорезали дыры или расстреливали для ускорения затопления, что приводило к выводу радионуклидов в морскую среду. Наибольшее количество захоронений твердых радиоактивных отходов было осуществлено в 1967-1982 гг., а по активности - в 1983-1988 гг.

В целом, суммарная активность отходов, сброшенных и захороненных бывшим СССР в морях, омывающих территорию России, по разным оценкам составляет от 325 кКи до 2500 кКи.

60

Радиоактивные отходы могут попасть в морскую среду и по другим причинам:

- в результате неудачных запусков боевых ракет;

- при авариях искусственных спутников Земли с ядерными реакторами;

- при авариях самолетов-носителей ядерных боеприпасов;

- в результате случайно попавших в море с береговых хранилищ жидких радиоактивных отходов при их утечках.

Велика угроза проникновения радиоактивности в экосистему Мирового океана. Так, металлические контейнеры, используемые ВМФ для затопления радиоактивных отходов, разрушаются в морской среде через 10 лет, бетонированные - через 30 лет. Скорость коррозии может значительно увеличиваться, поскольку затопленные объекты состоят из разнометаллических сплавов, которые в солевом растворе морской воды подвержены электролитическим реакциям. Не исключено, что часть из 12 тыс. затопленных с радиоактивными отходами контейнеров уже разъедены активной морской средой.

В результате аварий на советских АПЛ с 1968 г. по 1989 г. в Мировом океане (Бискайский залив, Бермудские острова, Норвежское море) оказалось пять ядерных энергетических установок. Всего по данным американского журнала "Таймс", на дне Мирового океана находится шесть затонувших АПЛ, девять атомных реакторов и 50 ядерных боеприпасов.

По данным японских исследователей, по причине сильной электрохимической коррозии в морской воде (обычно коррозия в морской воде за пять лет съедает до 1 мм металла) уже "потекла" водородная бомба, потерянная американцами в Тихом океане 25 лет назад. Содержавшийся в ней плутоний найден в морской воде. Обнаружена радиоактивность и в районе, где лежат на дне погибшие в те же годы АПЛ "Трешер" и "Скорпион".

По расчетам Института физической химии РАН, первые течи из ядерного реактора АПЛ "Комсомолец", затонувшей 7 апреля 1989 г. в Норвежском море на глубине 1680 м с ядерным боеприпасом на борту, могут появиться уже через 2-2,5 года после аварии. В районе гибели АПЛ "Комсомолец" подводные течения в определенное время года движутся со скоростью до 1,5 м/с. На этой глубине коррозия "съедает" от 6 до 20 мм металла в год. Все процессы на АПЛ "Комсомолец" ускоряются из-за титанового корпуса, вызывающего сильную электрохимическую коррозию. Корпуса ракет оказались буквально съедены коррозией в течение нескольких месяцев. По этой причине первые следы радиации обнаружились уже через 2,5 года. В сущности,

сейчас плутоний в торпедах отделен от воды только бериллиевым экраном, его коррозия проест за 1,5 года.

Место, где лежит АПЛ "Комсомолец", богатейший рыбопромысловый район серьезные течения оттуда направляются то в Баренцево море, то к берегам Норвегии. При усвоении плутония живыми организмами он может беспрепятственно проходить по природной цепочке к человеку. При активном употреблении морских продуктов, накопивших достаточно большое количество плутония, можно ожидать серьезных последствий для организма.

В настоящее время в России находятся в эксплуатации семь атомных ледоколов и одно атомное транспортное судно, на которых в качестве основного энергоисточника для движения используются 13 (60% мирового числа) ядерных реакторных установок.

Для оценки радиоэкологических последствий возможной аварии, связанной с гибелью атомного судна (с последующим разрушением активной зоны реактора), были разработаны нестационарные математические модели диффузионного распространения радионуклидов в морской среде и рассчитана на ЭВМ пространственно-временная эволюция поля радиоактивного загрязнения.

При гибели судна с ядерной реакторной установкой тепловой мощностью 100-200 МВт в океане на глубине 4 км (где перемешивание водных масс идет сравнительно медленно) наблюдается:

• относительно медленный (примерно через 200 лет) выход радионуклидов в поверхностные воды;

• в придонном слое за 5-10 лет радионуклиды переносятся на 2 тыс. км;

• зона загрязнения с недопустимой концентрацией (радиусом 150 км и 50 м по высоте) при очень быстром разрушении активной зоны реактора (0,1 г.) существует примерно в течение года;

- дополнительное облучение критической группы населения (рыбаки, жители прибрежных районов) не превосходит 10 мкЗв/г., что составляет 0,5% дозы облучения от всех других источников естественного происхождения.

При гибели судна на глубине 200 м постоянная по глубине концентрация радионуклидов устанавливается уже через 0,1 г. с начала разрушения активной зоны. Для глубины 2000 м эта величина на два порядка больше и составляет 10 лет. Спустя 20 лет устанавливается практически постоянная концентрация радионуклидов по объему моря, которая может привести к дополнительному облучению прибрежного населения на уровне 0,1% от дозы естественного фона. Дозы облучения морской фауны вблизи затонувшего судна не превышают 25% от доз естественного фона в морской среде.

62

При гибели судна в море в районе континентального шельфа ожидаемая коллективная доза, обусловленная коррозионным разрушением ядерной реакторной установки, составит 2300 чел Зв за 150 лет, что увеличит уровень радиационного риска для приморского населения, обусловленный естественной средой обитания (за счет тайфунов, наводнений и других природных катастроф) примерно на 1%. Поступление в морскую среду 10 кг плутония из ядерных боеголовок, которые могут присутствовать на борту атомных ракетоносцев, создает примерно такой же уровень радиационного риска.

Россия в настоящее время располагает 236 кораблями и судами с ядерными энергетическими установками.

Сегодня (по данным "Гринпис") в Мировом океане на подводных и наводных судах находится 407 бывших советских ядерных реакторов. Ежегодно в процессе эксплуатации АПЛ и судов с ядерными энергетическими установками образуются до 20 тыс. м куб. жидких и до 6 тыс. т твердых радиоактивных отходов.

Технические и финансовые проблемы систематической ликвидации радиоактивных отходов необычайно сложны. Организация хранения и захоронения радиоактивных отходов должна исключать попадание радиационных выбросов в окружающую среду в количествах, превышающих ПДК, в течение всего времени их хранения до полного распада радионуклидов. Главная сложность состоит в том, что все ядерные и неядерные предприятия и установки военного назначения были построены в основном 30-40 лет назад. Оборудование и сами объекты давно устарели и не соответствуют действующим нормам по безопасности, выбросам в окружающую среду и радиационной защите, установленным для гражданских объектов.

В настоящее время отсутствуют специализированные производства и оснастка для разделки активного оборудования, специальные контейнеры для его транспортирования и хранения, места захоронения или длительной выдержки высокорадиоактивного оборудования, вывоз твердых радиоактивных отходов на предприятия Минатома постоянно срывается. Хранилищ для радиоактивных отходов в ВМФ катастрофически не хватает, а те, что имеются, находятся в аварийном состоянии и не соответствуют международным требованиям.

На многих базах ВМФ радиоактивные материалы накапливаются прямо на открытых площадках. По мнению специалистов, ввиду сложившихся обстоятельств и тяжелого экономического положения, Россия, по-видимому, еще минимум пять лет будет вынуждена затапливать в море радиоактивные отходы всех видов. И лишь только на 1997 г. планируется ввод в эксплуатацию береговых комплексов по переработке жидких радиоактивных отходов.

63

Программа приведения эксплуатации ядерных военных комплексов в бывшем СССР в соответствии с действующими нормами может быть полностью выполнена за 25-30 лет, полная очистка комплексов от отходов и восстановление окружающей среды - за 50-60 лет, а на некоторых объектах эти работы потребуют более длительного срока. Затраты на программу оцениваются в 230-270 млрд. долл. на 50 лет.

Мировой опыт разработки и использования потенциально опасных технологий базируется на применении представлений о риске и выгоде (пользе и вреде). Россия серьезно отстала от многих индустриально развитых стран мира в разработке концепции риска и безопасности, и ее центрального звена - концепции приемлемого риска. Только такой подход позволит перейти от эмоциональных восприятий действительно опасного воздействия ионизирующих излучений на биосреду и здоровье населения к научно взвешенной оценке риска влияния последствий захоронения радиоактивных отходов в акваториях Мирового океана и в недрах планеты.