bj
.pdfздатність випромінювання (наприклад, бетон, щебінь, незабруднений ґрунт).Якщозахиснийматеріалсипучий,йоготребаутиснути.Товщина шару визначається потужністю випромінювання, яке після утворення захисту повинно бути у межах 10–20 мкрад/год.
11.Подолання нехтування правилами радіаційної безпеки, яке виникає у людини при тривалому перебуванні у зоні радіоактивного зараження.
12.Відродження радіаційно забруднених територій може здійснюватисяпіддієюприроднихфакторів–живихорганізмів,рослин, ґрунтовихвод,повітря.
Досвід роботи екологів поблизу японської АЕС «Фукусіма-1»
уберезні2011 р.дозволиврозробититакірекомендації:
1.При перебуванні у зоні радіаційної аварії треба взяти із собою: дозиметр, що вимірює накопичену дозу радіації; щільні маскиреспіратори для кожного (марлеві та їм подібні не підійдуть); непромокальні плащі, бажано брезентові; запас поліетиленових накидок, їх рекомендуєтьсямінятиякнайчастіше;бахіли; рукавиці;головнийубір длязахистуголовивідпилу;окуляри(длязахистуочейвідпотрапляння пилу);великийпензлик;пластиковіпакети;повнийкомплектзмінного одягу;спеціальнурадіаційнуаптечку(заможливістю);люголь,таблетки йодистогокалію(0,25);спиртовийрозчинйоду.
У зоні зараження треба дотримуватися таких правил:
– дозу і час перебування в зоні визначити заздалегідь для кожної людини;
– маски,чохлиібахілипотрібнонадітизаздалегідь;
– дозиметрповиненбутиобнуленимпередвходомузонузараження;
– неходитиповоді,намагатисяуникатипотрапляннябрудуіглини на одяг та устаткування;
– не торкатися руками обличчя, не терти очі;
– обладнання,щоконтактувалозґрунтом,післякожноговикористанняочищатипензликом;
– по можливості не треба ставити обладнання на землю;
– при пересуванні по зоні зараження на автомобілі вікна повинні бутизакриті,акондиціонервимкнений;
– вживатиможнатількиводуіїжу,принесенуззовнірайонузараження;
– бажанощоднявипиватитрохичервоноговина.
271
Під час роботи у зоні радіаційної аварії потрібно використовувати лікарськіпрепарати.
Радіоактивний йод попадає в організм із подихом, продуктами харчування і водою. Період його напіврозпаду – 8 днів. Він заміщає нормальниййод,щозазвичайнакопичуєтьсявщитовиднійзалозі,іможе призвести до раку. Тому головне – заповнити щитовидну залозу нерадіоактивним йодом. Поза зоною ризику можна обійтися таблетками йодистогокаліюаборозчиномлюголю.Розчинлюголюможнакупити у звичайній аптеці. Пити потрібно по 4–5 крапель 3 рази на день, розчиняючи його в молоці або у воді.
Люголь може мати протипоказання. Стримуватися від його застосуванняпотрібноприпідвищенійчутливостідойодованихпрепаратів, важкихзахворюванняхнирокіпечінки,гіперфункціїщитовидноїзалози. Також його не можна застосовувати вагітним.
Йодистий калій у таблетках по 0,25 грама також продається в аптеках.Прийматийоготребапо1 таблетціщодняпротягом10 днів. При роботі в зоні аварії на АЕС йодистий калій потрібно приймати щодня,а потімще 8 днівпісля останньоговикиду.
Покинувшизонузараження,обов’язковопотрібнозробититаке:
–зібрати весь пил із устаткування і штативів;
–зняти і скласти уполіетиленові пакети накидки і бахіли, щільно закритиціпакети;
–зняти маску;
–помитимашину;
–післяповерненняобов’язковоприйнятидушізмилом,уникаючи потрапляння змитої води до рота;
–за можливості помити всі предмети одягу і взуття.
Під час екологічних досліджень у зоні радіаційного забруднення потрібноматизсобою:перочиннийніж;телефонсупутниковогозв’язку; воду в пляшках; таблетки для стерилізації води; бензин; каністру; похіднуаптечку (зі стерильними роздавальними матеріалами); вологі серветки; крем від засмаги; головний убір; теплий одяг (наприклад, вовняні речі для ночівлі); похідні черевики (із захистом щиколоток); непромокальнийверхнійодяг;спальниймішок;рятувальнуковдру;запас їжі(наприклад,хлібцізізлаковихабозвисокимвмістомцукру);консерви;
272
кишеньковий ліхтар з комплектом запасних батарейок; радіоприймач на батарейках; компас; свисток; невелику лопату; трос для буксирування.
РАДІАЦІЙНА СТІЙКІСТЬ – здатність матеріалів протистояти руйнівномувпливуінтенсивногорадіоактивноговипромінювання.
РАДІАЦІЙНИЙ ЕФЕКТ (РАДІАЦІЙНИЙ МУТАГЕНЕЗ) –
реакція клітин або організму на дію іонізаційних випромінювань. Реєструєтьсязазмінамишвидкостіподілуклітин,кількостімутаційабо пошкодженьхромосом,порушеннямбудовиядра,мітохондрійтаін.
РАДІАЦІЙНИЙ ПОЯС ЗЕМЛІ – частина земної магнітосфери, уякій магнітне поле Землі утримує заряджені частинки з енергією від 200 еВдосотеньмегаелектрон-вольт.Нижнямежарадіаційногопоясу становитьдекількасотенькілометрівнадповерхнеюЗемлі.Радіаційний поясЗемлімаєдекільказон.Внутрішня(І)зонаскладаєтьсяпереважно із протонів високих енергій та електронів. Зона (ІІ) характеризується наявністю протонів малих енергій. У зовнішній зоні (ІІІ) виявлені головнимчиномелектрони.Зонаквазізахоплення(ІV)дуженепостійна впродовждеформаціїмагнітосферсонячнимвітром.
РАДІАЦІЙНИЙ ФОН (ПРИРОДНИЙ) – це фон, створений космічнимвипромінюванням,природнимиташтучнимирадіоактивними речовинами, що знаходяться в тілі людини і в навколишньому середовищі.Опроміненнявідприроднихджерелпереважаєіншіджерела і є важливим фактором мутагенезу, суттєвого для еволюції живих організмівубіосфері.
РАДІАЦІЯ – електронне і корпускулярне випромінювання, що виникає під час ядерних перетворень.
РАДІАЦІЯ ІОНІЗУЮЧА – електромагнітні та корпускулярні випромінювання,якіпризводятьдоіонізації(утворенняіонівівільних електронів) електрично нейтральних атомів і молекул (див. випромінюванняіонізуюче,безпекарадіаційна).
РАДІАЦІЯ КОРОТКОХВИЛЬОВА (В АТМОСФЕРІ) – умовна назва прямої та розсіяної сонячної радіації в інтервалі довжини хвиль від 200–400 нм до 4 мкм (включає ультрафіолетове, видиме і близьке інфрачервоне випромінювання). Завдяки Р. к. відбувається надходження тепла до Землі.
273
РАДІАЦІЯ ПРОНИКНА – електромагнітне і корпускулярне випромінювання,якімаютьвластивостіпроникатийуражатиорганізми.
–порушенням контролю та управління ланцюговою ядерною реакцієюділеннявактивнійзоніреактора;
–утворенням критичної маси під час перевантаження, транспортування та зберігання ТВЕЛів, що вміщують ядерне пальне;
–порушеннямтепловідведеннявідТВЕЛів.
Підчасрадіаційноїаваріївиникаєпорушеннямежбезпечноїексплуатаціїзвиходомрадіоактивнихпродуктівабоіонізуючоговипромінювання за передбачені межі у кількостях, що перевищують встановлені для нормальноїексплуатаціїзначення.
Максимальна проектна аварія не повинна призводити до недопустимоговикиду радіоактивнихречовин унавколишнє середовище,при цьомуеквівалентнадозанеповиннаперевищуватиподвоєнугранично допустиму дозу, встановлену Нормами радіаційної безпеки України (НРБУ) дляперсоналу.Підчасліквідаціїнаслідківаваріїувиключних випадкахдопускаєтьсяплановепідвищенепотрапляннярадіонуклідів усерединуорганізмуудваразибільше граничнодопустимогорічного потрапляння у кожному окремому випадку або у п’ять разів більше, ніжпротягомусьогоперіодуроботи.
В Україні виділяють три типи аварій на атомних електростанціях: локальну,місцевутазагальну.Підчаслокальноїаваріїрадіаційнінаслідки обмежуються однією будівлею або спорудою, під час місцевої аварії – будівлеюітериторієюАЕС,деможливеопроміненняперсоналуудозах, вище допустимих. Під час загальної аварії радіоактивні продукти, що викидаютьсязреактора,розповсюджуютьсязамежіАЕС.Урезультаті загальної аварії можливе опромінення населення та радіоактивне забрудненняоб’єктівнавколишньогосередовища.Підчасрозроблення аварійнихпланівнеобхідноустановитиоперативнірівнівтручаннядля евакуаціїнаселення.
Такі рівні (нижня та верхня межа) втручання для евакуації населення, наприклад, складають 5 та 50 рад опромінення усього тіла відповідно.
У національних документах з радіаційної безпеки різних країн прийняті різні числові значення рівнів втручання для евакуації (наприклад, уГерманії та Великобританії – відповідно 10 та 50 рад).
274
З радіаційно-гігієнічної точки зору, аварійні ситуації на АЕС за наслідками поділяютьсяна п’ять груп:
–перша–аварії,якінепризводятьдоопроміненняперсоналувище граничнодопустимоїдози(ГДД)5 бер,окремихосібнаселення–вище межі дози (ГД) – 0,5 бер, не супроводжуються забрудненням виробничого та навколишнього середовища, не створюють реальну загрозу переопроміненняабозабрудненняіпотребуютьрозслідуванняпричин їхвиникнення;
–друга – аварії, внаслідок яких персонал та окремі особи серед населенняможутьодержатидозизовнішньогоопроміненнявищеГДД та граничного рівня (ГР);
–третя–аварії,підчасякихбулозабрудненовиробничеабонавко- лишнєсередовищевище допустимогорівня(ДР)дляперсоналутадля окремихосіб населення;
–четверта–аварії,внаслідокякихперсоналта окреміособисеред населення одержали дозу зовнішнього та внутрішнього опромінення вище основних дозових меж (вище ГДД та ГД);
–п’ята–аварії,внаслідокякихсталосязовнішнєтавнутрішнєопромінен- няперсоналуінаселеннярегіонутазабрудненнянавколишньогосередовища.
Аварійна ситуація на Чорнобильській атомній електростанції належитьдоп’ятої групиаварій.
РАДІОАКТИВНА РЕЧОВИНА – речовина, до складу якої входятьприродніабоштучнірадіоактивніізотопи.
РАДІОАКТИВНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ – іонізаційне випромінювання,щовиникаєупроцесірозпадурадіоактивнихізотопів.
РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ БІОСФЕРИ – потрапляння
інакопичення радіоактивних речовин (РР) у живих організмах
ісередовищах їх мешкання: атмосфері, ґрунті, гідросфері. Зумовлено випробовуваннямядерноїзброї,викидамиядернихреакторів,використанням РР у промисловості, сільському господарстві, медицині. За данимифахівців,природнийрадіаційнийфонпланетизбільшивсяна30% за період з 1896 до 1996 рр. і продовжує зростати. Людству слід замислитись над цифрою 2 146. Це кількість ядерних випробувань у збройнихсилахколишньогоСРСР,США,Китаютаіншихкраїнз1944 до 1993 рр. Ядерні випробування не припинені до теперішнього часу
іпродовжуютьнегативновпливатинабіосферу.
275
РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ МІСЦЕВОСТІ – забруд-
неннямісцевості урайоні ядерноговибуху(аварії ядерного реактора). До району вибуху відносять забруднену ділянку місцевості у формі півкола з радіусом, що залежить від потужності ядерного боєприпасу, координатцентрувибуху,напрямкувітру.
Унаслідок забруднення ґрунту радіоактивними речовинами відбуваєтьсяїхнадходженнявназемнурослинність.Загаломзарахунок механічногорозподілу,втомучисліірослинністю,ґрунтвтрачаєзарік до 2,5 % 90Sr (період напіввиведення – 28 років) і 0,7 % 137Cs (період напіввиведення–100років).
Радіоактивніізотопи,щознаходятьсявґрунті,якправило,переходять у кореневі системи так само, як і стабільні ізотопи цих елементів. У разі схожості хімічних властивостей стабільних і радіоактивних елементів вони потрапляють у рослинув початкових пропорціях. Так, привирощуваннірослиннапростихнеорганічнихрозчинах,щомістять кальційістронцій,співвідношенняцихелементівзберігаєтьсяіврослинах. Міра, в якій стронцій засвоюється рослинами з ґрунту, залежить відйогохімічноїформи,фізіологічнихпотреброслиніфізико-хімічних властивостей.Чимміцнішерадіоізотопфіксуєтьсявґрунті,тимменша йогокількістьпотрапляєврослину.Так,наприклад,овес,вирощенийна піску, накопичував 90Sr в декілька разів більше, ніж при зростанні на важкому суглинку. При цьому з глинистого піску надходило 8–10 %, а з важкого суглинку – лише 1 % від усього90Sr, внесеного у ґрунт. Відносненакопиченнярослинамирізнихелементівзґрунтіввиглядаєтак
Sr > I > Ba > Cs, Ru > Ce > Y, Pm, Zr, Nb > Pu.
Потрапляючи з ґрунту в рослину, радіоактивні елементи залежно від своїх хімічних властивостей, проникають у наземні частини або затримуються в кореневій системі. Такі ізотопи, як 90Sr і 137Cs, легко проникають через кореневу систему в усі органи рослини. Такі радіоактивні елементи, як церій, рутеній, цирконій, ітрій, плутоній, накопичуються в основному в кореневій системі.
Упроцесіпереходурядурадіоактивнихречовинзґрунтуврослини спостерігається важлива особливість, яка полягає в тому, що радіоактивніізотопи,близькізахімічнимивластивостямидостабільних елементів (наприклад, 90Sr і Са), засвоюються рослинами меншою мірою. Величина, що показує, наскільки зміниться вміст 90Sr щодо
276
кальціюприпереходійогозґрунтуврослину,називаєтьсякоефіцієнтом дискримінації.Вінмаєтакийвираз
Стронцій 90(рослина): Стронцій 90(ґрунт). Кальцій Кальцій
Ефектдискримінаціїзнаходитьсвоєпоясненнявбільшміцнійфіксації в ґрунтах стронцію порівняно з кальцієм. Не виключено також і деяке вибіркове (селективне) відношення рослин до цих двох елементів. Зазвичай коефіцієнт дискримінації міняється залежно від міри насиченостіґрунтустабільнимкальцієм,виглядурослин,періодуїхрозвитку. Для більшості рослин цей коефіцієнт за 90Sr знаходиться умежах 0,8– 1,0.Інтенсивністьнакопиченнярадіоактивнихречовинрослинамиможе бути зменшена при внесенні до ґрунту, що містить малі кількості стабільних аналогів, мінеральних добрив. Так, інтенсивність накопичення 90Sr в рослинах зменшується при збагаченні ґрунту кальцієм.
Другий шлях можливого надходження радіоактивних речовин до рослиниполягаєвпоглинанніїхчерезповерхнюназемнихорганів.При потраплянні на листя радіоізотопів вони проникають у внутрішню структурувмісцізіткнення,апотімпереміщаютьсяідоіншихорганів рослини.Рутеній і церійзатримуються восновномупоблизу відмісця первинногонанесення.Стронційійодпересуваютьсяпорослинідосить швидкоівжечерез90 год.виявляютьсяувсіхорганахрослин.Особливо високою рухливістю відзначається 137Cs.
Внаслідок випадання на земну поверхню радіоактивних опадів забруднення зазнає вся наземна рослинність. Рівні накопичення в ній радіоактивнихречовинзумовлені,зодногобоку,щільністювипадання, а з іншого – умовами зростання. Так, багаторічні лугові трави можуть накопичувати більшу кількість радіоактивних речовин, ніж однолітні сільськогосподарськікультури.Важливезначеннявнакопиченнірадіоактивнихпродуктівмаєплощаповерхнірослини,формаїїбудови.Так, формасуцвітьпшеницісприяємаксимальномуутриманнюнайдрібніших аерозолів, що випадають.
У лісовій зоні найбільшу здатність затримувати радіоактивні речовинимаютьхвойніпородидерев,щопов’язанозповільноюзміною голок. Листяні породи дерев у середній смузі щорічно скидають свій покрив, тому міра накопичення в цьому випадку меншає.
277
Внаслідок забруднення лугових трав радіоактивними продуктами вони потрапляють в організм тварин елементарним шляхом. При потраплянні забрудненої рослинної їжі в шлунково-кишковий тракт сільськогосподарських тварин ефективно поглинаються цезій, йод, фосфор,стронцій.Церій,ітрій,прометійтаін.потрапляютьукровообіг унезначнійкількості.Радіоактивніізотопи,щопотрапилиукровообіг, розподіляютьсяпорізнихорганахітканинах:стронцій,плутоній,ітрій, радій концентруються в скелеті, цезій – у м’язах, йод – у щитовидній залозі,рутеній–униркахтощо.Виводятьсявонизорганізмутвариниз характерним для кожного ізотопу періодом напіввиведення. При всмоктуваннізішлунково-кишковоготрактустронціюікальціюутварин спостерігається дискримінація радіоактивного стронцію. Згідно з матеріаламинауковогокомітетуООН,величиназазначеногокоефіцієнта становить у середньому 0,23. Радіоактивні елементи виводяться з організмутваринзкаломісечею.Встановленаприсутністьїхвмолоці (наприклад 131I). При виділенні 90Sr з молоком відмічається дискримінаціяйогощодокальцію.Коефіцієнтдискримінаціївланці«рослинна їжатварин–молоко»становитьблизько0,12–0,24.Вказанікоефіцієнти дискримінації можуть істотно мінятися залежно від характеру харчування тварин, їх фізіологічного стану тощо. Тому ці величини маютьорієнтовний характер.
РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ РАН – ступінь забруднення пораненої (опікової) та іншихповерхонь продуктами ядерного вибуху (продуктамиядерногоподілу).Інакшекажучи,цепотужністьпоглинутої дозизтакзваної«накопиченоїгустини»забрудненняпораненої(опікової) поверхні. Її розраховують на основі даних про час перебування на місцевості,забрудненійпродуктамиядерноговибуху,час,щопройшов з моменту радіоактивного забруднення пораненої (опікової) поверхні до моменту її спеціальної обробки, а також даних про потужність експозиційноїдозизабрудненнятериторіїзагамма-випромінюванням.
Безпечнимступенемрадіоактивногозабрудненняшкіряногопокриву, пораненої,опіковоїповерхнівумовахвійниєпотужністьекспозиційної дози до 50 мР/год. Більша, ніж 50 мР/год, доза свідчить про радіоактивне забруднення пораненої (опікової) поверхні і потребує спеціальної обробки. Можна вважати, що накопичена густина забрудненої пораненої поверхні до 100 мкКі/(год·см2) є малою, а більше
278
100 мкКі/(год·см2) – значною, тому необхідна терміновахірургічна обробка з метою видалення продуктів ядерного вибуху.
РАДІОАКТИВНИЙ РОЗПАД – процес самовільного розщеплення ядер атома, в результаті якого випромінюється частинка і (або) фотон.Ядраізотопів,зазнавшисамовільногорозпаду,перетворюються на ядра атомів інших елементів.
РАДІОАКТИВНІ ВІДХОДИ – це вироби, матеріали, речовини
ібіологічніоб’єкти,забрудненірадіоактивнимиречовинамивкількості, яка перевищує величини, встановлені чинними нормами і правилами; вони не підлягають подальшому використанню в даному виробництві та в експериментальних дослідженнях.
Радіоактивнівідходи,щоутворюютьсянарізнихстадіяхпаливного циклу, значно розрізняються за кількістю, хімічним та ізотопним складом,рівнемактивностіта агрегатнимстаном.Розглянемоосновні джерела утворення відходів на підприємствах паливного циклу, їх класифікаціюітехнологіюпереробки.
Радіоактивні відходи, що утворюються при отриманні урану
івиробництвіТВЕЛів.Придобуванніуранурадіоактивнимивідходами є повітряні викиди з шахт, що містять аерозолі та радіоактивні гази, зокрема радон.
Радонвиділяєтьсяприподрібненніпородиідифундуєвповітряшахт. Для забезпечення допустимих концентрацій радону необхідна інтенсивнавентиляціяшахт.
Припотраплянніґрунтовихводдошахтиутворюютьсярідкірадіоактивні відходи, що містять уран, радій і продукти їх розпаду. Ці води періодично відкачують з шахт в спеціальні басейни для подальшої переробки.
Технологія добування і збагачення руд матеріалів, що діляться, включаєтакіпроцеси,якдроблення,подрібнення,вилуговуванняіфільтрація.Яквідомо,вмістуранувурановихрудахневеликий,томувелика частина переробленого рудного матеріалу скидається в хвости, які у вигляді пульпи віддаляються в спеціальні ставки, – пульпосховища. Після того, як в сховищах тверді частинки осядуть на дно, освітлений розчин повертають для повторного використання в процесі вилуговування.Воборотномурозчинімістятьсяхімічніреагенти,деякакількість ізотопівурану,атакож226Rаі230Th.Багатокороткоживучихрадіонуклідів
279
розпадаютьсязачаспереробки,аздовгоживучихнайбільшунебезпеку представляє радій. В 1 т уранової руди може міститися близько 0,5 міліграма радію. В оборотних розчинах після витягання урану міститься 4·10–9 Кі/л 226Rа і близько 100 мгр/л U3О8. При содовому вилуговуванні у скидномурозчині міститься 2·10–9 Кі/л 226Rа і 9 мгр/л U3О8.Частинаоборотногорозчинуперіодичноскидаєтьсязпульпосховища, оскільки в цикл додається деяка кількість свіжих розчинів.
У процесі переробки уранових концентратів методами хімічного осадження і перекристалізації, екстракції, іонного обміну, з використанням летких сполук урану та ін. утворюються рідкі відходи різного хімічного складу. За ізотопним складом вони аналогічні скидним розчинам збагачувальних фабрик, але містять менше радію.
На субліматних і дифузійних заводах утворюються йодні хвости, до складу яких входять уран і газові викиди, що містять гексафторид урануіаерозолі.Виробництвотвелівзприродногоізбагаченогоурану пов’язане з утворенням відходів у рідкому, газоподібному і твердому вигляді, трохи забруднених ураном і його дочірніми продуктами. Це, в основному,забрудненийметал,стружкатощо.Витягнутийзтаких відходів уран повертають у цикл.
Відходи, що виходять у процесі очищення поверхні металу
іскладаютьсязі слабкихрозчинівкислот(азотної,фтористоводневої), щомістятьневеликукількістьрозчиненогоурану.Твердимивідходами на початковій стадії ядерного паливного циклу є також відпрацьовані фільтруючі матеріали, шлами, арматура, що вийшла з ладу, а також частини устаткування, сальники і прокладки, обтиральний матеріал тощо.
Відходи початкової стадії ядерного паливного циклу не являють собою джерела великої активності, проте необхідно враховувати, що основними джерелами радіоактивності тут є -випромінювачі. Крім того, значний об’єм складають хвости від переробки уранової руди. Так, за даними експертів, у США до 1972 р. було накопичено близько 90 млн тподібнихвідходів.
Радіоактивні відходи, що утворюються при роботі реакторів.
Утворення радіоактивних відходів при експлуатації реакторних установокпов’язане зреакціямирозщеплюванняядерурану,плутонію
із іншими ядерними взаємодіями, що призводять до отримання
280