7. Последствия радиоактивного загрязнения

 

Общие экономические потери РБ за 1986-2015 гг. составят 235 млрд. долларов США. Это 32 госбюджета Беларуси за 1985 год.

При этом потери постоянно растут:

-            за 1986-1990 гг. - 29 млрд. долларов США;

-            за 1991-1995 гг. - 50 млрд. долларов США;

-            за 1996-2000 гг. - 61 млрд. долларов США;

-            за 2001-2015 гг. - 95 млрд. долларов США.

Структура потерь:

-            прямые и косвенные потери - 12,6 %;

-            упущенная выгода - 5,8 %;

-            дополнительные затраты, связанные с ликвидацией последствий аварии - 81,6 %.

Из сельскохозяйственного оборота выведено 2,64 тыс. кв.км земель,  ликвидировано 54 колхоза, закрыто 9 заводов агропромышленного комплекса, 600 школ и детских садов, около 100 больниц, более 500 объектов торговли и общепита и т.д.

Из пользования выведено 22 месторождения минерально-сырьевых ресурсов. Из планов проведения геолого-разведовательных работ исключена территория Припятской нефтегазовой области, ресурсы которой 52 млн. тонн нефти. Ежегодные потери древесных ресурсов превышают 2 млн. куб. м, а к 2010 году достигнут 3,5 млн. куб. м.

В Гомельской области радионуклидами загрязнено 56,1% лесных массивов,  в Могилевской - 36,4%.

 

7.1 Выбросы и особенности радиоактивного загрязнения местности

 

На январь 2000 года выброшено в атмосферу:

- цезий-137 - от 20 до 40% (85 ± 26 петабеккорелей);

-          йод-131 - от 50 до 60% активной части реактора на уровне 3200 петабеккорелей.

Выброшенные радионуклиды расщепились:

-            Беларусь - 34%;

-             Украина - 20%;

-             Россия - 24%;

-            Европа - 22%.

 

Первоначальный крупный выброс - в основном, механическая фрагментация топлива во время взрыва. Он содержал более летучие радиоизотопы (благородные газы, различные соединения йода, определенное количество цезия).

Второй крупный выброс - произошел между 7-ми и 10-ми сутками после катастрофы и связан с высокими температурами, которые возникли в расплавленном топливном ядре.

Резкое уменьшение выбросов через 10 дней после аварии объяснялось быстрым охлаждением топлива по мере того, как его остатки прошли через нижний уровень защиты и смешались с другими материалами в реакторе. 

После 6 мая выбросы были незначительными.

 

Химические и физические формы выбросов.

Состав: газы, аэрозоли и топливо, измельченное до микроскопических частиц.

Газы - криптон и ксенон практически полностью выброшены из ядерного топлива.

Йод - встречался в газообразной форме и в форме частиц. На месте аварии также обнаружен и органически связанный йод. Всего выброшено 50-60 % в атмосферу.

Цезий и теллур - вместе с аэрозолями выброшены от частиц топлива (размер 0,5 - 1 мм)

Элементы низкой летучести (цезий, цирконий, актиниды, барий, латан, стронций) оказались привязаны к частицам топлива. Более крупные частицы выпали в районе станции, а более мелкие, "горячие", были обнаружены на больших расстояниях от места аварии.

Загрязнение неравномерное, т.к. в течение первых 10 суток выбросы шли периодически и ветер менялся.

Основной вклад в радиоактивные загрязнения местности Белоруссии в первые дни после аварии внесли:

-          йод-131, йод-132, теллур-132, рутений-103, барий-140 и другие короткоживущие микроэлементы;

-           затем доминировали цезий-134 и цезий-137.

25% от общего количества выброшенных радионуклидов составлял йод-131. Практически вся территория республики была загрязнена йодом-131. На отдельных участках активность йода-131 достигала 37000 кБк/м2 (1000 Кu/м2). Являясь бета- и гамма-излучением, находясь в аэрозольном состоянии, он нанес основной удар по щитовидной железе людям с дефицитом йода в организме. Он легко проникает в овощи, ягоды, молоко. Период биологического полувыведения - 138 суток.

Другие короткоживущие нуклиды существенного вклада в облучение не внесли.

После распада йода-131 (период полураспада - 8,05 суток) и других короткоживущих радионуклидов основными источниками загрязнения в республике остались:

-          цезий-137 загрязнил 23% территории РБ (46450 кв. км);

-          стронций-90 загрязнил 10% территории РБ (4230 кв. км);

-          плутоний-239 загрязнил 2% территории РБ (430 кв. км).

Эти радионуклиды и продукты их распада и сейчас создают радиационное загрязнение.

В зонах загрязнения цезием-134, цезием-137, стронцием-90 и плутонием-239 оказались:

-          3668 населенных пунктов с населением более 2 млн. человек, в т.ч. 500 тысяч детей;

-          полностью радиоактивно загрязнены Гомельская и Могилевская области, 10 районов Минской области, 6 районов Брестской области, 6 районов Гродненской области и 1 район Витебской области.

Плотность радиоактивного загрязнения составила от 1 до 200 Кu/км2.

Распределение жителей по зонам на январь 1996 года:

1-5 Кu/км2 - более 1 млн. 400 тыс. человек

5-15 Кu/км2 - около 700 тыс. человек

15-40 Кu/км2 - более 120 тыс. человек

более 40 Кu/км2 - около 10 тыс. человек (население из этих районов было эвакуировано, всего было отселено 135 тысяч человек. Сейчас здесь расселяются мигранты из СНГ).

 

Характеристика основных оставшихся радионуклидов

Цезий-137 - щелочной металл серебристо-белого цвета, мягкий, тягучий. В воздухе моментально воспламеняется. Загрязнено 23% территории РБ. В природе входит в состав отдельных минералов. Хорошо сорбируется почвами, особенно черноземом. Бета - и гамма-излучатель. Период его полураспада - 30 лет. Выпал в виде частиц размером от 2 мкм до нескольких сотен мкм.

Он закрепляется в бедных калием почвах, а в почвах богатых органикой хорошо усваивается корневой системой и легко передвигается в самих растениях. Цезия много в зерне, стеблях картофеля, зелени. В водной среде он мигрирует интенсивнее, поэтому в рыбе он накапливается в значительных количествах.

В организм поступает через желудочно-кишечный тракт, легко всасывается в нем (50-80%) и свободно циркулирует в составе крови по телу. 80% накапливается в мышцах, 8% - в костях. Выводится из организма с мочой, калом и потом.

Период биологического полувыведения у человека: у взрослого - до 3-х месяцев, у детей в возрасте до 15 лет - 50 суток, у детей в возрасте до 5 лет - 20 суток.  У животных: у коров - большая часть переходит в молоко, у кур - в яйца.

При попадании в организм человека цезий-137 вызывает лейкемию, рак молочной железы, печени, подавляет систему кроветворения, угнетает костный мозг, вызывает опухоли кожи. При попадании на кожу всасывается по кровеносным и лимфатическим капиллярам. Период биологического полувыведения его из кожи - 1 сутки.

 

Цезий-137                                                            Барий-137

 

                                                                 Т=30 лет

- β (92 %)               

                     - β (8 %)                                φ   

 

Стронций-90 - серо-белый металл, ковкий, пластичный. Поражено 10% территории РБ. Входит в состав минералов. Бета-излучатель. Период его полураспада - 29 лет.

Входит в состав биологической ткани животных и растений. В растениях накапливается в основном в корневой системе. Много в зерне, листовых овощах.

Стронций-90 хорошо растворим. Легко всасывается из почвы, попадает в водоемы, где активно накапливается.

Стронций-90 конкурирует с кальцием, поэтому избирательно накапливается в костях, особенно молодых. Откладывается на стенках сосудов, способствует интенсивному отложению солей. Вызывает различные онкологические и другие заболевания.

Период биологического полувыведения - около 20 лет.

 

                            Стронций-90                         Итлий-90                             Цирконий-90

                                                                                                                                                          

                                                     Т=29,12 лет                        Т=64 часа

 

                     β - 346 кэв

 

Процент всасывания стронция-90 зависит от ряда факторов:

-          возраста (у детей всасывание выше);

-          физиологического состояния организма (лактация, беременность);

-          количество в организме витамина D (ускоряет всасывание);

-          количество поступающего в организм кальция (чем больше поступает кальция, тем меньше всасывается стронций);

-          пола (у мужчин всасывание активнее).

У кур стронций переходит в скорлупу яиц,  у коров значительная часть стронция переходит в молоко.

 

Плутоний-239 - металл серого цвета. Поражено 2% территории РБ (430 кв. км). Альфа-излучатель. Обладает также слабым бета-излучением. Период полураспада 24065 лет.

Особенно опасен при попадании в органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, а также на поврежденную кожу.

При дефиците кальция и стронция плутоний избирательно накапливается в костях, но при попадании в кровеносное русло 45% задерживается в печени, откуда половина выводится через 20 лет. Однако на практике уже через 2-3 месяца возникает цирроз печени.  Плутоний также аккумулируется в скелете и лимфатических узлах. Подавляет систему кроветворения и иммунную систему.

На территории РБ плутоний выпал только в Брагинском, Светлогорском и Рогачевском районах.

                                                    

 

                      Плутоний-239                Итлий-235                     Торий

                                         Т=24065 лет                Т = 703 года          

 

 

                                                     β   около 0,007 мэв

                                         

Америций-241 - это продукт распада плутония-241. Альфа и бета-излучатель. На территорию РБ америция-241 выпало незначительное количество (меньше, чем плутония-239). Однако наряду с стронцием-90 и цезием-137 он будет представлять значительную угрозу для людей.

 Опасен  он тем, что в отличие от других радионуклидов, обладает очень жестким гамма-излучением. Оно более  опасно  для организма, чем рентгеновское излучение.

Америций хорошо растворяется в воде, поэтому активно поступает в организм с водой, растительной пищей и с животными продуктами. Большой период полураспада - 432 года, поэтому будет  опасен  тысячи лет. Имеет еще одно важное свойство: для его цепной реакции требуется небольшая критическая масса, которая исчисляется микрограммами (для урана и плутония необходимы килограммы). Микровзрывы особенно  опасны  для биологического мира. По воздействию на организм человека америций-241 аналогичен плутонию-239, но с более тяжелыми последствиями, связанными с микровзрывами.

 

"Горячие частицы" - аэрозоли диспергированного ядерного топлива. От 2 мкм до сотен микрометров. Сейчас основное количество этих частиц (до 70%) находится в верхнем сантиметровом слое почвы. Они  опасны  для всего живого, т.к. в них высокая концентрация радионуклидов с разными видами излучений.