Территории повышенной радиоактивной загрязненности среды от проведения ядерных взрывов

К концу 1942 г. на территории Чикагского университета, в помещении зала для игры в мяч под трибунами университетско­го стадиона, началась подготовка к пуску первого в мире ядер­ного реактора. Установка массой в несколько тонн оказалась спо­собной генерировать энергию, мощность которой превзошла все теоретические расчеты. Хиросима (6 августа 1945 г.) и, несколь­ко позднее, Нагасаки стали первыми и, скорее всего, единствен­ными мишенями для ядерного оружия. Наиболее загрязняющие среду испытания атомных зарядов в Америке велись в штате Не­вада (Запад США, население 799 тыс. чел.), на атолле Бикини (Маршалловы острова в Тихом океане, общая площадь 5 км²); в России (СССР) — на Семипалатинском полигоне (население прилегающих территорий 803 тыс. чел.), на Новой Земле, в Се­верном Ледовитом океане (общая площадь 83 тыс. км², арктиче­ская пустыня, тундра). Незначительный вклад в формирование аномальных радиационных территорий внесли Франция (о. Му-руроа), Китай (высокогорье Лобнор на западе Китая, 780 м над уровнем моря).

США было проведено наибольшее в мире число ядерных взры­вов (1085), в том числе и с официально зарегистрированными радиоактивными загрязнениями среды в 270 мКи (против при­нятой в стране нормы 100 мкКи), в том числе и в прилегающих к территории испытаний штатах Вермонт, Массачусетс, Нью-Мехико.

В нашей стране осуществлено 715 взрывов, в том числе самое большое количество испытаний в атмосфере (215). Большинство этих взрывов проведено на Семипалатинском полигоне, а также на Новой Земле, где были проведены взрывы (особенно водород­ной бомбы в 1961 г.) самой большой мощности в мире. Совокуп­ный тротиловый эквивалент проведенных здесь испытаний был эквивалентен 90 МВт. Радиоактивными цезием, стронцием, плу­тонием загрязнена тундра побережья Баренцева и Карского мо­рей, крайний Север Западной Сибири. Полигон и прилегающие к островам прибрежные воды и заливы используются и как могиль­ник отработавших реакторов, в том числе первого в мире атомно­го ледокола «Ленин»).

Помимо ядерных испытаний, в нашей стране и США прово­дились георазведочные и промышленные ядерные взрывы (по до­говору от 28.05.1976) при условии полной экологической без­опасности.

В США, после подписания договора 1976 г. было проведено 27 подземных ядерных взрывов преимущественно с целью выяв­ления глубоких газонефтяных месторождений в штатах Невада, Нью-Мехико. Только один из них оказался результативным — ме­сторождение газа в Нью-Мехико. Нерентабельность заставила от­казаться от ядерной георазведки.

В СССР в мирных целях было проведено 115 подземных ядер­ных взрывов, в том числе 89 в России (16 в Западной Сибири, 15 в Астраханской области, 10 в Пермской области и от 2 до 5 в Башкирии, на Северном Кавказе, Мурманской и других облас­тях)

Аварийное радиоактивное загрязнение среды

Потенциальными источниками формирования аномальных ан­тропогенных радиоактивных загрязнении среды являются атом­ные электростанции мира. Первый на Евразийском континенте реактор (пущенный 25 декабря 1946 г. на окраине Москвы) и пер­вая в мире атомная электростанция (1954 г., Обнинск) строились и эксплуатировались с чрезвычайной предосторожностью. По те­оретическим прогнозам тех лет — расчетам американских физи­ков в 1958 г., авария на обычной АЭС могла бы привести к гибели 3400 чел. и переоблучению 43 тыс. чел. на территории в 385 тыс. км². В последующем, на основании анализа эксплуатации АЭС, осто­рожность резко снизилась, что привело к сокращению зон отчуж­дения вокруг АЭС (территорий запрета на строительство жилья).

За 1956—1990 гг. в нашей стране было построено 12 АЭС с 37 реакторами и 20 исследовательских реакторов.

Отечественные реакторы по системе защиты были признаны (Лондон, 1960) наиболее безопасными, и до аварии на Черно­быльской АЭС инцидентов на них не происходило. Тем не менее типовые загрязнения среды даже при нормальном режиме работ неизбежны. Поэтому территории, непосредственно прилегающие к АЭС, реакторам, пунктам захоронений радиоактивных отхо­дов, следует отнести к разряду с повышенной радиоактивностью среды (рис. 2.3).

В последующем это подтвердилось рядом аварий на АЭС в США и Англии (20 аварий за 20 лет), а затем в нашей стране и в Японии.

Состав радиоактивного загрязнения среды на прилегающих к АЭС и исследовательским реакторам территориях тот же, что и при ядерных взрывах, авариях, но при значениях, в сотни раз меньших по сравнению с загрязнениями от испытаний ядерного оружия.

Нередко радиоактивность среды связана с халатностью ра­ботников исследовательских радиационных лабораторий разного профиля. Ярким примером этому может служить радиоактивная загрязненность Москвы. На территории города в ходе скрупулез­ных обследований, выполненных после чернобыльских событий, обнаружено до 80 мест нерегистрированных «захоронений» ис­пользованных радионуклидов. В целом за 10 лет ликвидировано до 600 «могильников» такого рода.

Радиоактивное загрязнение среды в крупных масштабах про­изошло в результате аварии на военном ядерном центре «Челябинск-40» (или «Маяк») в 1957 г. вследствие теплового взрыва одного из ядерных хранилищ. Радиоактивный выброс (облако) охватил значительную часть Челябинской области (с населением 3548 тыс. чел.) и прилегающие районы Тюменской, Курганской, Свердловской областей. Максимальная длина образовавшегося Восточно-Уральского радиационного следа составила 300 км. За­грязнение среды активностью свыше 0,1 Ки/км² (по стронцию-90, основному радионуклиду взрыва) охватило 23 тыс. км², 217 насе­ленных пунктов с общей численностью населения 270 тыс. чел. Территория с плотностью загрязнения более 2 Ки/км² составила 1000 км² с населением 2,1 тыс. чел. С территорий, загрязненность которых превышала 2 Ки/км² (принятый предел), были переселе­ны 10,2 тыс. чел.

Помимо аварийной загрязненности, на территории района пло­щадью 30—40 км² (санитарно защитная зона междуречья Теча— Мишеляк) было сосредоточено более 200 могильников: с радио­активностью 4 млн Ки — вплавлены в стекло; с 150 млн Ки — в спецхранилищах и емкостях; с -200 млн Ки — сброшены в озеро Карачай, Старое Болото, пойму реки Течи (отделенной к насто­ящему времени от реки дамбой).

К локальным, менее значительным территориальным загряз­нителям следует отнести ремонтные заводы и базы атомных ко­раблей, хранилища ядерного оружия и другие объекты. На таких объектах (побережье Северного Ледовитого океана, Мурманская, Архангельская, Ленинградская, Московская, Пермская, Ново­сибирская, Читинская области и Дальний Восток) были зафик­сированы случаи повышения радиоактивности внутри объектов или выявлены участки локального повышения радиоактивности. Однако последствий локальных загрязнений зарегистрировано не было.

Всего на военно-морских базах США, России, Франции, Ки­тая базируется свыше 420 атомных подводных лодок. Несмотря на четко отработанные системы радиационной безопасности, мето­ды обслуживания, соблюдения допустимых величин радиацион­ного фактора, локальность и отдаленность от населения, потен­циальная опасность аварий здесь довольно высока. Атомные под­водные лодки, особенно России и США, постоянно следя за «парт­нерами» по мирному сосуществованию, нередко сталкиваются и одна с другой, и с судами. Авария реактора на первой АПЛ США «Наутилус» стала причиной гибели нескольких членов экипажа еще до спуска на воду. Пожар на АПЛ «Сарго» (США) стал при­чиной ее затопления у пирса базы с последующим подъемом и ремонтом. В 1963 г. в Атлантике затонула АПЛ США «Трешер» со 129 моряками на борту. В 1968 г. у Азорских островов исчез «Скор­пион» (99 чел.), найденный в последующем на большой глубине. По одной из версий лодка погибла от собственной аварийной тор­педы. В том же году в районе Гавайских островов погибла наша дизельная лодка с ядерными боеприпасами на борту (97 чел.), в 1986 г. «К-219» (в Бермудском треугольнике), в апреле 1989 г. — «Комсомолец», в 2000 г. — «Курск».

Авария на Чернобыльской АЭС, приостановившая развитие ядер­ной энергетики мира, вследствие «радиационного страха», про­изошла 26 апреля 1986 г. в ходе эксперимента с недозволенным отключением систем блокировки. Два взрыва вынесли в среду ра­диоактивность ядерного топлива реактора и продуктов его деления на высоту 600—1200 м. Первичный выброс в виде газов и аэрозо­лей ¹³⁷Cs (¹³⁴Cs) составил 2 • 10⁶ Ки, ¹³Ч — 2 • 10⁷ Ки при незначи­тельной доле других радионуклидов. Активность основных радио­нуклидов, выброшенных и деформировавших среду, приведена в табл. 2.5.

Оставшаяся активность сочилась в течение последующих 10 сут, загрязняя среду. Население об этом не оповещалось (сообщалось об управляемости аварией), должные меры защиты приняты не были.

На АЭС в момент взрыва работало 200 чел. и 900 чел. (ночная смена) находились на расстоянии 5 км от аварийного реактора, на строительстве 5-го и 6-го блоков АЭС. В момент взрыва погиб­ли два человека. В течение первых трех дней 399 чел. были отправ­лены в Москву и Киев с подозрением на острую лучевую бо­лезнь.

Территориальное распределение радиоактивного загрязнения шло неравномерно. Радиоактивным выпадениям, повысившим радиационный фон не более чем в 5—10 раз за счет короткоживущих изотопов, подверглись территории Польши, Германии (ГДР), Италии, Швейцарии, Франции, Бельгии, Нидерландов. К началу мая аналогичные выпадения регистрировались в Великобритании, Греции, Израиле, Кувейте, Турции. Но наиболее массивным заг­рязнениям были подвержены 13 областей России, Белоруссии, Украины: Минская, Брестская, Ровненская, Могилевская, Го­мельская, Житомирская, Киевская, Черкасская, Черниговская, Брянская, Калужская, Орловская, Тульская. Суммарная площадь районов с загрязнением > 40 Ки/км², потребовавших срочной эвакуации свыше 130 тыс. чел., составила 7000 км² (2000 км² в России). Для дезактивации территорий было снято около 200 тыс. м³ грунта, заасфальтировано 2500 км дорог, снесены и захоронены несколько деревень.

Наиболее сильно в России пострадали Брянская, Калужская, Тульская области, а также ряд районов Воронежской и Липецкой областей (табл. 2.7).

Критическими радионуклидами загрязнений являются цезий (79,3 % от суммарной радиоактивности среды); стронций (19,8 %) и микровкрапления плутония (0,9 %).