Радионуклидный состав выпадений. Период полураспада и краткая характеристика основных радионуклидов.

Загрязнение территории Беларуси ¹³¹I, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁸Pu, ²³⁹Pu и ²⁴⁰Pu.

По оценкам специалистов, примерно 3, 5-5, 0 % общего количества радионуклидов, находившихся в реакторе непосредственно перед катастрофой, было выброшено в окружающую среду.

Непосредственно после катастрофы наибольшую радиационную опасность представляло излучение радионуклидов, выброшенных из реактора в составе легколетучих продуктов деления ядерного топлива(⁸⁵Kr, ¹³³Xe, T, ¹⁴C, ¹³¹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs, ¹³²Те и др.). В этот период население в зоне катастрофы получило значительные дозы внешнего и внутреннего облучения.

В первые дни катастрофы вклад¹³¹I в суммарную активность выброшенных радионуклидов достигал 25 %. Радиоактивным йодом были загрязнены обширные территории, включая страны Прибалтики, Венгрию, Грузию.

Практически вся территория Беларуси в различной степени подверглась загрязнению радиоактивным йодом. В апреле-мае 1986 года наибольшие уровни выпадения ¹³¹I отмечались в ближней зоне ЧАЭС: в Брагинском, Хойникском и Наровлянском районах Гомельской области. На территории этих районов загрязнение почвы ¹³¹I достигало 37 000 кБк/м² (1 000 Ки/км²) и более. Значительному загрязнению подверглись юго-западные и северные районы Гомельской области, а также отдельные районы Могилевской и Брестской областей.

При попадании в атмосферный воздух радиоактивный йод становится источником внешнего и внутреннего облучения организма человека.

Период полураспада ¹³¹I равен 8, 0 суткам, поэтому примерно через 2 месяца после катастрофы выброшенный из реактора радионуклид практически полностью распался.

Загрязнение ¹³⁷Cs. Со временем распались и другие короткоживущие радионуклиды. Основную опасность стали представлять долгоживущие радионуклиды, в первую очередь, ¹³⁷Cs (Т_1/2 = 30 лет). Соединения цезия, как правило, легкоплавки и легколетучи, поэтому загрязнение радиоактивным цезием затронуло многие страны Европы.

Распад ¹³⁷Cs сопровождается испусканием бета-и гамма-излучения. ¹³⁷Cs является основным источником внешнего облучения населения, а при попадании в организм служит источником внутреннего облучения органов и тканей. В первые годы после катастрофы существенную роль в формировании дозы облучения населения одновременно с ¹³⁷Cs играл и короткоживущий гамма-излучающий радионуклид ¹³⁴Cs (Т_1/2 = 2, 06 года).

Около 35 % ¹³⁷Cs, выпавшего в Европе в результате Чернобыльской катастрофы, осело на территории Беларуси (рисунок). В пределах республики выделяется четыре пятна, где загрязнение представлено преимущественно ¹³⁷Cs (рисунок 3):

– центральное (западнее и северо-западнее Минска),

– юго-западное (южная часть Припятского Полесья),

– восточное (север Гомельской области и юг Могилевской области),

–юго-восточное (южные и юго-восточные районы Гомельской области).

Загрязнению ¹³⁷Cs подверглись Гомельская и Могилевская области, 10 районов Минской области, 6 районов Брестской, 6 районов Гродненской и 1 район Витебской области. До катастрофы территория Беларуси уже была загрязнена ¹³⁷Cs глобальных выпадений в результате испытаний ядерного оружия в атмосфере. Плотность загрязнения составляла 1, 5-3, 7 кБк/м²(0, 04-0, 1 Ки/км²).

Рисунок 3 – загрязнения территории Республики Беларусь ¹³⁷Cs.

Согласно действующему законодательству, если плотность загрязнения почв ¹³⁷Cs превосходит 37 кБк/м²(1 Ки/км²), территорию относят к зоне загрязнения. На 23 % площади республики плотность загрязнения почв радиоактивным цезием оказалась выше этого уровня. В некоторых местах максимальный уровень загрязнения достигал 60 000 кБк/м² (1 600 Ки/км²). В качестве сравнения отметим, что площади с плотностью загрязнения ¹³⁷Cs более 37 кБк/м² в Украине составляют 7 % территории, а в России – 1, 5 % европейской части территории.

В 1986 году в зоне загрязнения оказалось более 3 600 населенных пунктов (в том числе 27 городов), в которых проживало 2, 2 млн. человек, то есть свыше ¹/₅ всего населения Беларуси. С течением времени в результате распада радионуклида уровень загрязнения территории республики ¹³⁷Cs снизился. В январе 2004 года площадь с плотностью загрязнения ¹³⁷Cs, превышающей 37 кБк/м² (1 Ки/км²), занимала 19, 75 % территории Беларуси, при этом максимальная плотность загрязнения составляла 37 000 кБк/м²(1 000 Ки/км²

Загрязнение территории Беларуси ⁹⁰Sr

Поскольку соединения стронция более тугоплавки и менее летучи по сравнению с соединениями цезия, продукты выброса, содержащие радиоактивный стронций, не могли распространяться на большие расстояния от места катастрофы. Поэтому загрязнение территории ⁹⁰Sr носит более локальный характер по сравнению с загрязнением ¹³⁷Cs (рисунок 4). Основная часть радиоактивного стронция сосредоточена в 30-км зоне ЧАЭС. Площади, загрязненные этим радионуклидом с уровнем выше 5, 5 кБк/м² (0, 15 Ки/км²), занимают примерно 10% территории республики. Они расположены в Гомельской и Могилевской областях.

Рисунок 4 – Загрязнение территории Гомельской и Могилёвской областей ⁹⁰Sr

В 1986 году в пределах 30-км зоны ЧАЭС (Хойникский район Гомельской области) плотность загрязнения местности ⁹⁰Sr в некоторых местах достигала 1 800 кБк/м²(50 Ки/км²). Для сравнения: перед катастрофой в начале апреля 1986 года плотность загрязнения почвы⁹⁰Sr глобальных выпадений в результате испытаний ядерного оружия составляла 1, 2 кБк/м² (0, 03 Ки/км²).

Загрязнениетрансурановыми элементами (ТУЭ). Наряду с цезием и стронцием серьезную опасность для человека могут представлять и трансурановые элементы (ТУЭ): радионуклиды плутония и америция – ²³⁸Pu, ²³⁹Pu, ²⁴⁰Pu, ²⁴¹Pu и ²⁴¹Am. Все перечисленные радионуклиды, за исключением ²⁴¹Pu, являются алъфа-излучателями, и, в основном, влияют на формирование дозы внутреннего облучения человека. При этом наибольшую опасность представляет их поступление в организм вместе с вдыхаемым воздухом.

В результате катастрофы на ЧАЭС тугоплавкие соединения трансурановых элементов выпали преимущественно в радиусе 30 км от ЧАЭС. По сравнению со ⁹⁰Sr, загрязнение территории изотопами этих элементов носит еще более локальный характер.

Площади с плотностью загрязнения изотопами плутония ²³⁸Pu, ²³⁹Pu и²⁴⁰Pu, превышающей 0, 37 кБк/м²(0, 01 Ки/км²), занимают примерно 2 % территории Беларуси.

Соединения трансурановых элементов выпали на территории Брагинского, Наровлянского, Хойникского, Речицкого, Добрушского и Лоевского районов Гомельской области и Чериковского района Могилевской области. Самые высокие уровни загрязнения плутонием (более 111 кБк/м² или 3 Ки/км²) обнаружены в пределах 30-км зоны ЧАЭС в Хойникском районе Гомельской области. После катастрофы около 46 % активности выпавших изотопов плутония приходилось на бета-излучающий ²⁴¹Pu. Радиоактивный распад этого радионуклида приводит к образованию алъфа-излучающего ²⁴¹Am. Со временем количество ²⁴¹Pu уменьшается, а ²⁴¹Am, наоборот, увеличивается. В 2006 году активности этих радионуклидов сравнялись. По оценкам специалистов, содержание америция достигнет максимальной величины к 2058 году.

46 Деление территорий на зоны в зависимости от плотности загрязнения радионуклидами.

В соответствии со статьей 4 Закона «О правовом режиме территорий, подвергшихся загрязнению после катастрофы на Чернобыльской АЭС», территория Республики Беларусь разделена на 5 зон в зависимости от уровня загрязнения почв и величины среднегодовой эффективной дозы облучения населения от чернобыльских радионуклидов

Зона эвакуации (отчуждения). Территория, прилегающая к ЧАЭС (в основном, в радиусе 30 км), с которой в 1986 году в соответствии с существующими нормами радиационной безопасности было эвакуировано население. Территория, с которой было проведено дополнительное отселение людей в связи с высоким уровнем загрязнения почв радионуклидами стронция и плутония. Уровни загрязнения почв этими радионуклидами составляют:

– ⁹⁰Sr – более 111 кБк/м² (3 Ки/км²), или

– ^{238, 239, 240}Pu – более 3, 7 кБк/м² (0, 1 Ки/км²).

Зона первоочередного отселения. Территория с уровнем загрязнения почв:

–¹³⁷Cs– 1 480 кБк/м² (40 Ки/км²) и более, или

– ⁹⁰Sr – 111 кБк/м² (3 Ки/км²) и более, или

– ^{238, 239, 240}Рu – 3, 7 кБк/м² (0, 1 Ки/км²) и более.

Зона последующего отселения также территория с более низким уровнем загрязнения почвы вышеуказанными радионуклидами, где среднегодовая эффективная доза а облучения населения от «чернобыльских» радионуклидов может превышатъ 5 мЗв/год. Территория с уровнем загрязнения почв:

– ¹³⁷Cs – от 555 до 1480 кБк/м² (от 15 до 40 Ки/км²), или

⁹⁰Sr – от 74 до 111 кБк/м² (от 2 до 3 Ки/км²), или

^{238, 239, 240} Pu – от 1, 85 до 3, 7 кБк/м² (от 0, 05 до 0, 1 Ки/км²),

Зона с правом на отселение. Территория с уровнем загрязнения почв:

–¹³⁷Cs – от 185 до 555 кБк/м² (от 5 до 15 Ки/км²) или

– ⁹⁰Sr – от 18, 5 до 74 кБк/м² (от 0, 5 до 2 Ки/км²), или

– ^{238, 239, 240} Pu – от 0, 74 до 1, 85 кБк/м² (от 0, 02 до 0, 05 Ки/км²), а также территория с более низким уровнем загрязнения почвы вышеуказанными радионуклидами, где среднегодовая эффективная доза облучения населения от «чернобыльских» радионуклидов может превышатъ 1 мЗв/год.

Зона проживания с периодическим радиационным контролем. Территория с уровнем загрязнения почв:

– ¹³⁷Cs – от 37 до 185 кБк/м² (от 1 до 5 Ки/км²) или

–⁹⁰Sr – от 5, 55 до 18, 5 кБк/м² (от 0, 15 до 0, 5 Ки/км²), или

–^{238, 239, 24}Рu от 0, 37 до 0, 74 кБк/м² (от 0, 01 до 0, 02 Ки/км²). Среднегодовая эффективная доза облучения населения от чернобыльских радионуклидов на этой территории не должна превышать 1 мЗв/год.

Чернобыльская АЭС продолжала вырабатывать электроэнергию до декабря 2000 года, когда был остановлен последний энергоблок. Сегодня станция доступна для посещения туристов. Радиационный фон в районе смотрового павильона «Укрытие» составляет 1, 2 миллирентген в час, в районе административного здания АЭС – 70 микрорентген в час. Для сравнения: 26.04.1986г. радиационный фон рядом с 4-м энергоблоком составлял 10 000 рентген в час, 13.05.1986г. – 1200 рентген в час.

47 Оценка экономического ущерба, нанесенного стране чернобыльской катастрофой.

Катастрофа на Чернобыльской АЭС привела к загрязнению радионуклидами обширных территорий и серьезным экономическим, медицинским, социально-психологическим и другим последствиям, которые полностью не преодолены до настоящего времени.

Сельское хозяйство. Высокие уровни загрязнения почвырадионуклидами привели к тому, что из оборота было выведено 2, 65 тыс. км² сельхозугодий. Сократились посевные площади и производство сельскохозяйственных культур, уменьшилось поголовье скота.

Лесное хозяйство. Около четверти лесного фонда Беларуси (примерно 2 млн. га) подверглось загрязнению чернобыльскими радионуклидами. В Гомельской и Могилевской областях радионуклидами загрязнено соответственно 51, 6 и 36.4% общей площади лесных массивов. Заготовка древесины на территории с плотностью загрязнения ¹³⁷Cs 555 кБк/м² (15 Ки/км²) и выше полностью прекращена. В настоящее время ежегодный недобор товарной древесины составляет около 2 млн. м³, а к 2010 году, по оценкам специалистов, он достигнет 3, 5 млн. м³.

Полезные ископаемые в зоне загрязнения (% от промышленных запасов республики).

Пески:

формовочные – 47 %;

строительные и силикатные –19 %;

пригодные для стекольного производства – 91%;

Цементное сырье – 6 %;

Мел – 20 %;

Глины для производства кирпича – 13 %;

Тугоплавкие глины – 40 %;

Строительный камень – 65%.

В зоне загрязнения оказались 132 месторождения полезных ископаемых, из которых 57 выведены из эксплуатации. Это почти 5 млн. м³ строительного песка, песчано-гравийных материалов и глин, 7, 7 млн. т мела и 13, 5 млн. т торфа. Ограничены поисково-разведочные работы в южной части Припятской нефтегазоносной области с оцененными ресурсами 25.3 млн.т нефти.

Основной вклад в дозу облучения населения за послеаварийный период внесли:

– внутреннее облучение от короткоживущих радионуклидов (прежде всего, ¹³¹I), поступивших в организм человека с вдыхаемым воздухом и с загрязненными продуктами питания;

– внешнее облучение от радионуклидов, выпавших на поверхность почвы;

– внутреннее облучение от долгоживущих радионуклидов, поступавших с загрязненными продуктами питания.

Примерно до середины июня 1986 года одним из основных источников облучения населения был ¹³¹I, который воздействовал, главным образом, на щитовидную железу (ЩЖ). В результате его поступления (преимущественно с молоком и листовыми овощами) были сформированы дозы внутреннего облучения щитовидной железы у большинства жителей Беларуси.

На основе имеющихся прямых измерений, выполненных в течение нескольких недель после аварии для населения наиболее загрязненных районов Гомельской и Могилевской областей, а также города Минска, были определены и внесены в специальный дозиметрический регистр индивидуальные дозы облучения щитовидной железы только для 130 тыс. человек. Из них около 39 тыс. составляли дети и подростки.

Дозы облучения практически для всего населения Беларуси удалось реконструировать методом радиоэкологического моделирования. Результаты показывают, что наибольшая численность лиц с высокими (свыше 1 Гр) дозами облучения ЩЖ приходится на младшую возрастную группу. Категория детей и подростков, составляя неполных 30 % от общей численности населения, для которого было возможным провести реконструкцию доз облучения, содержит более 97 % от всех случаев с высокими дозами облучения.

Наиболее высокие дозы были получены жителями Гомельской и Могилевской областей; при этом величины облучения детей и подростков Брестской области в целом сопоставимы по уровням с облучением, характерным для Могилевской области. Максимальные дозо-вые нагрузки получили дети и подростки, проживавшие в Брагинском, Хойникском, Наровлянском и Ветковском районах Гомельской области.

Уровни доз облучения ЩЖ для взрослого населения существенно ниже. При этом максимальные дозы, характерные для данной возрастной категории, были получены жителями как четырех наиболее загрязненных районов, так и более удаленных: Калинковичского, Лельчицкого, Добрушского, Речицкого, Житковического районов Гомельской области.

Самые большие коллективные дозы облучения ЩЖ зарегистрированы у жителей Гомельской области и г. Гомеля, наименьшие – для жителей Витебской области. Суммарная коллективная доза жителей Гомельской области вместе с г. Гомелем составляет 70 % от коллективной дозы для всей Беларуси.

48 Чувствительность органов и тканей к воздействию ионизирующего излучения.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 9 101112 13 14 Следующая ⇒