Технологически измененный естественный радиационный фон геосистем

С деятельностью человека связано не только появление во внешней среде искусственных радионуклидов и повышение искусственного фона излучения геосистем. В результате различных технологических процессов естественное радиационное излучение геосистем может корректироваться, так как вследствие антропогенного влияния происходит перераспределение естественных радионуклидов в биосфере и увеличение интенсивности вовлечения их в экологический и технологический круговорот веществ в природе.

Сравнение содержания естественных радионуклидов в различных компонентах геосистемы свидетельствует о нарастании концентрации в них этой группы радиоактивных веществ по мере усиления индустриализации. Так, содержание ²²⁶Ra в современных ледниках Норвегии составляет 3,2 фКи/кг, что приблизительно в 5 раз выше, чем во льду, образовавшемся в ХII веке. (0,6 фКи/кг). Подсчитано ,что в XII веке на территории современной Норвегии концентрация ²²⁶Ra в воздухе составляла 0,3 фКи/м³ , что значительно ниже его содержание в воздухе индустриальных районов США в настоящее время (0,08...2,4 фКи/м.куб). Одновременно с увеличением концентрации ²²⁶Ra во льду за период с ХII века по настоящее время отмечено десятикратное возрастание содержания Pb и значительный рост содержания Cd и U.

Возрастание естественного радиационного фона вследствие интенсификации вовлечения естественных радионуклидов в круговорот может быть связано как с атомной промышленностью (извлечение уранового сырья на горнодобывающих предприятиях, его переработка и обусловленное этим выведение естественных радионуклидов в окружающую среду), так и неядерными отраслями промышленности. Для оценки изменения естественного радиационного фона под влиянием хозяйственной деятельности человека предложен термин технологически повышенный естественный радиационный фон.

При этом имеется в виду изменение естественного фона только за счет перераспределения естественных радионуклидов в биосфере, а не вследствие выведения в среду искусственных радиоактивных веществ. В некоторых случаях понятие "технологически повышенный естественный радиационный фон" используется только для неядерных отраслей промышленности. Основными источниками технологически повышенного естественного радиационного фона в последнем случае являются уголь (прежде всего сжигаемый на электростанциях), используемые в хозяйстве природный и сжиженный газ, минеральные удобрения в сельском хозяйстве, воды с повышенным содержанием естественных радионуклидов.

Концентрация ²²⁶Ra в углях варьирует в зависимости от их зольности и других факторов и равна приблизительно 1 пКи/г. Содержание ²²⁶Ra в золе угля, выбрасываемой электростанции, в Польше составляет 0,4...4,2 пКи/г при растворимости в 1 М раствора ацетата аммония и 1 н.HCl от 5 до 36,8%. Электростанция, работающая на угле, выделяет в атмосферу сравнимое с АЭС количество экологически значимых долгоживущих радионуклидов. Если принять, что электростанция мощностью 1000 МВт ежегодно потребляет 2,3 млн.тонн угля, то она выделяет около 2 Ки изотопов Ra. На электростанции с хорошей газоочисткой около 1% этого количества выбрасывается в атмосферу в виде летучей золы. Если принять коэффициент задержания летучей золы на фильтрах равным 99,5%, то следует считать, что вэтом случае 10 мКи смеси радиоизотопов Ra выделяются в атмосферу. Сравнивая выброс Ra и ⁸⁵Кr - одного из основных долгоживущих радионуклидов, поступающих в атмосферу при работе АЭС, с учетом ПДК ⁸⁵Кr и естественного Ra, можно прийти к выводу, что выброс 10 мКи Ra эквивалентен выведению в атмосферу 1 кКи ⁸⁵Кr (этот выброс близок к реальным выбросам АЭС). В радиусе нескольких километров от электростанции, работающей на угле, концентрации Ra в снегу повышены и достигают 1,7 пКи/кг.