46. Ядерная энергетика. Авария на чаэс, динамика выброса во времени и в пространстве..

Ядерный топливный цикл включает следующие стадии:

1. добыча урановой руды

2. переработка урановой руды в обогащенное U-235 ядерное топливо

3. производство тепловыделяющих элементов, которые состоят из урана в металлической, карбидной или оксидной форме, заключенного в оболочку из циркония, магниевого сплава или нержавеющей стали

4. использование тепловыделяющих элементов на АЭС (нормальная эксплуатация АЭС)

5. переработка отработанного ядерного топлива (для по­следующего использования извлеченного делящегося мате­риала, в частности, урана и плутония)

6. переработка и захоронение образующихся радиоак­тивных отходов.

Обязательно надо помнить о транспортировке радиоак­тивных материалов для обеспечения всех этих стадий. За­грязнение окружающей среды радионуклидами происходит на всех стадиях ядерного топливного цикла, но наибольший вклад вносят:

а) переработка отработанного ядерного топлива на ра­диохимических заводах (основное значение имеют радио­нуклиды С-14, Kr-95, H-3, I-129)

б) нормальная эксплуатация АЭС: при нормальной ра­боте реактора в окружающую среду после прохождения сис­темы очистки удаляются газообразные (частично аэрозоль­ные) и жидкие отходы (основное значение имеют радионук­лиды I-131, Cs-137 и 134, Sr-90, а также радиоактивные инертные газы).

В настоящее время рассчитанное значение максималь­ной подушной дозы за счет использования ядерной энергетики составляет менее 0,2мкЗв в год.

Оценивая опасность нормальной работы АЭС для чело­века, необходимо отметить, что проживание вблизи уголь­ной теплоэлектростанции мощностью 1000 МВт, с учетом вы­бросов природных радионуклидов (K-40,U-238,Th-232,Pb-210, Po-210) и химических канцерогенов (бензпирены), в сотни раз более опасно, чем проживание вблизи АЭС анало­гичной мощности.

Авария на Чернобыльской атомной электростанции.

Чернобыльская АЭС (ЧАЭС) находится на Украине, в 12 км от южной границы РБ. 26 апреля 1986 г. на 4-ом блоке ЧАЭС произошла крупная авария, которая резко изменила радиоэкологическую ситуацию в Беларуси. По Международ­ной шкале событий на АЭС, предложенной МАГАТЭ и Евро­пейского агентства по атомной энергии, авария на ЧАЭС от­носится к 7-му классу и именуется глобальной аварией.

Катастрофа на 4-ом блоке ЧАЭС, которая произошла в результате взрыва пара, снесшего крышу здания, разгерме­тизации активной зоны и возникшего пожара, сопровожда­лась выбросом в окружающую среду значительного количе­ства радиоактивных веществ (около 10 ЭксаБк). Выброс газо-аэрозольной струи, достигшей 1,5 км, был длительным (10 суток), неравномерным по количеству выбрасываемых радионуклидов, при постоянно меняющихся метеоусловиях (направление ветра, осадки).

Динамика выброса радионуклидов в пространстве.

Формирование радиоактивного загрязнения РБ началось сразу после взрыва реактора, т.к. радиоактивное облако пе­ремещалось с воздушными потоками в с-з и северном на­правлениях. Около 70% радиоактивных веществ, вы­брошенных из разрушенного реактора в атмо­сферу, в ре­зультате сухого и влажного осаждения выпали на терри­торию Беларуси. При этом 23% территории РБ с 3221 населенными пунктами, в том числе 27 горо­дов, где проживало 2,2 млн. человек (из них более 400 тыс. детей), оказалось загрязненной цезием-137 более 1 Ки/км².

Радиоактивное загрязнение распространилось по всем областям республики. Оно имеет неравномерный "пятни­стый" характер, что обусловлено динамикой выброса и по­стоянно меняющимися метеоусловиями. Максимальные уровни загрязнения были обнаружены в 30-километровой зоне вокруг АЭС (зоне отчуждения): по цезию-137 - 500 Ки/км², по стронцию-90 - более 12 Ки/км², по плутонию-239,240 - около 4 Ки/км². За пределами зоны отчуждения также выявлены участки с высокими уровнями загрязнения (д. Чудяны Могилевской области). В пределах некоторых на­селенных пунктов отмечалось большое различие уровней за­грязнения почвы цезием-137.

1. Загрязнение территории РБ по цезию-137 - са­мые пострадавшие области:

а) Гомельская

б) Могилевская

в) Брестская (Столинский, Пинский, Лунинецкий, Дроги­чинский, Березовский, Барановичский районы)

В Минской, Гродненской и 4-х населенных пунктах Ви­тебской области содержание цезия-137 в почве превышает 37 кБк/м² (1 Ки/км²). На остальной территории РБ уровни за­грязнения почвы цезием-137 также выше доаварийных зна­чений и лишь в северо-западных районах Витебской области сопоставимы с глобальными выпадениями.

2. Загрязнение территории РБ Sr-90 - в отличие от за­грязнения Cs-137 имеет более локальный характер:

- уровни содержания стронция-90 в почве выше 5,5 кБк/м² (0,15 Ки/км²) обнаружены на площади, составляю­щей 10% от территории РБ

- максимальные уровни стронция-90 обнаружены в пределах 30-км зоны ЧАЭС (около 49 Ки/км²) в Хойникском районе Гомельской области

- наиболее высокое содержание стронция-90 в поч­вах дальней зоны обнаружено в Чериковском районе Моги­левской области и в Ветковском районе Гомельской области

3. Загрязнение территории РБ по плутонию – 238-240.

- уровни загрязнения почвы изотопами плутония-238, 239, 240 более 0,37кБк/м² (0,01 Ки/км²) охватывает почти 2% площади республики (Брагинский, Наровлянский, Хойникский, Речицкий, Добрушский и Лоевский районы Го­мельской области и Чериковский район Могилевской об­ласти)

- наиболее высокий уровень изотопов плутония отме­чен в Хойникском районе

Газо-аэрозольное облако имело радионуклидный со­став, однозначно характеризующий источник выброса: в него входили изотопы 27 радионуклидов. Радионуклидный состав выпадений, особенно в первые недели после аварии, имеет существенное значение для ретроспективной оценки доз облучения жителей ближайших к станции населенных пунктов, персонала станции и лиц, принимавших участие в аварийно-восстановительных и дезактивационных работах.

В окружающую среду были выброшены:

- летучие радиоактивные инертные газы;

- сотни осколочных продуктов деления, накопившихся в зоне реактора;

- изотопы наведённой радиоактивности за счет веществ, которые сбрасывали на реактор;

- частички ядерного топлива.

Сразу после аварии радиационная обстановка и форми­рование дозовых нагрузок на население определялись дей­ствием короткоживущих радионуклидов (молибдена, техне­ция, лантана, бария, благородных инертных газов, радио­изотопов йода-131, 132, 133, 134, 135, 123, 125, 126). В ок­ружающую среду было выброшено 50-60% накопившихся в реакторе радиоизотопов йода. Уровни радиоактивного за­грязнения короткоживущими радионуклидами йода во мно­гих регионах РБ были настолько велики, что вызванное ими облучение миллионов людей квалифицируется как период "йодного удара". В апреле - мае 1986 года наибольшие уровни выпадения йода-131 имели место в:

а) до 1000 Ки/км² - в Брагинском, Хойникском, Наров­лянском районах Гомельской области

б) до 500 Ки/км² - в Чечерском, Кормянском, Буда-Ко­шелевском, Добрушском районах

Значительному загрязнению радиоизотопов йода под­верглись также юго-западные регионы РБ (Гомельская и Брестская области), север Гомельской и Могилевской облас­тей.

47. Типы воздействия радионуклидов чернобыльского вы­броса на население республики. Формирование доз об­лучения населения после аварии на ЧАЭС. Общие законо­мерности поступления, распределения и выведения ра­дионуклидов из организма человека.