Причины радиоактивного загрязнения окружающей среды

Радиоактивное загрязнение

Радиоактивное загрязнение – это загрязнение окружающей среды, а также продовольствия, пищевого сырья, кормов и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, превышающих уровни, установленные Нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009) и Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ).

Радиоактивное загрязнение может быть обусловлено различными причинами и источниками (см. схему):

• природной радиоактивностью, включая космические излучения;
• глобальным радиационным фоном, сформировавшимся в результате проводившихся в предыдущие годы испытаний ядерного оружия;
• ядерными взрывами, проводимыми в мирных целях;
• эксплуатацией ядерно и радиационно опасных объектов;
• наличием территорий, загрязнённых радиоактивными веществами вследствие деятельности объектов атомной энергетики и промышленности и имевших место аварий на них в предыдущие годы.

В зависимости от типа радионуклидов, обуславливающих радиоактивное загрязнение (характера их распада) различают α-, β- и γ-загрязнения, но чаще всего на практике встречаются загрязнения.

Наибольшую опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды в мирное время представляют радиационные аварии. Последствия радиационных аварий и, прежде всего, радиоактивное загрязнение окружающей среды имеют сложную зависимость от исходных параметров радиационно опасных объектов (типа объекта; мощности ядерной или радиоизотопной установки; характера радиохимического процесса и т.д.) и метеоусловий. Так, например, на предприятиях по разделению изотопов урана (обогащению природного урана) и изготовлению ядерного топлива выход радионуклидов за пределы санитарно-защитной зоны возможен при авариях, связанных с возникновением самопроизвольной цепной реакции или взрывов и пожаров на участках технологических процессов. При разгоне мощности самопроизвольной цепной реакции может быть выброс короткоживущих радионуклидов 89 Кr, 137 Xe, 134 J, 105 Rh и 137 Cs, часть из которых может оказаться за пределами санитарно-защитной зоны. При взрывах и пожарах возможен выброс гексафторида урана и двуокиси урана, в том числе за пределы санитарно-защитной зоны с плотностью загрязнения на площади до 10 км 2 от 11 до 3″ 10 9 Бк/м 2 .

Источники и масштабы радиоактивных загрязнений

Основным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды и облучения людей за пределами санитарно-защитной зоны при авариях ядерных реакторов являются выбрасываемые из реактора газоаэрозольные смеси, содержащие как коротко, так и долгоживущие радионуклиды, образующиеся при делении ядерного горючего. Поднимаясь на высоту до 1,5 км и более и распространяясь под воздействием ветра на значительные расстояния (на десятки, сотни и тысячи км), выпадая, радионуклиды приводят к радиоактивному загрязнению значительных территорий. В ниже приводимой таблица в качестве примера представлены данные по радиоактивному загрязнению территорий России, Белоруссии и Украины, в результате аварии на Чернобыльской АЭС (1986).

Площади (км 2 ) с различными степенями радиоактивного загрязнения в результате аварии на Чернобыльской АЭС

Радиоактивные аэрозоли после попадания на поверхность объектов закрепляются на ней. В зависимости от характера физико-химического взаимодействия между загрязненной поверхностью и носителем активности происходят адгезионный, адсорбционный и ионообменный процессы. Характерной особенностью при адгезионном загрязнении является «прилипание» частицы к поверхности и наличие границы раздела фаз между радиоактивными частицами и поверхностью. При адсорбции происходит межмолекулярное взаимодействие на поверхности раздела фаз. При физической адсорбции молекулы радионуклидов сохраняют свою индивидуальность. При хемосорбции молекулы (ионы) радионуклидов, а также их соединения образуют с адсорбентом поверхностные химические соединения. При ионном обмене происходит обратимый, а иногда и необратимый процесс эквивалентного (стехиометрического) обмена между ионами радионуклидов и загрязняемой поверхностью. Ионообменная адсорбция является основным процессом, определяющим радиоактивное загрязнение почвы.

При попадании радиоактивных веществ в глубь материала происходит глубинное (объемное для жидкой фазы) радиоактивное загрязнение. При этом радиоактивные вещества могут попасть в глубь материала объекта вследствие диффузии, затекания и других механизмов, проникновения в поры, капиллярные и трещинные системы поверхности объекта. Процессы поверхностного и глубинного загрязнений, как правило, исходят одновременно, при этом возможно сочетание различных механизмов загрязнения в определенной последовательности. В сухую погоду радиоактивные загрязнения бывают в основном поверхностными. В тоже время отдельные частицы могут проникать в выемки шероховатой поверхности, обуславливая глубинные загрязнения. При загрязнении поверхности каплями, содержащими радиоактивные вещества, первоначально происходит адгезия капель к твердой поверхности, которая в дальнейшем приводит к адсорбции радионуклидов на поверхности, ионному обмену, диффузии и капиллярному смачиванию.

Помимо первичного радиоактивного загрязнения возможны последующие циклы загрязнения, так называемое «вторичное» загрязнение. Вторичным (иногда многократным) радиоактивным загрязнением считается переход радиоактивных веществ с ранее загрязненного объекта (территории) на чистый или загрязненный в меньшей степени объект. Так, радиоактивное загрязнение местности, сооружений и дорог могут переходить в воздушную среду (грунтовые воды), а затем осаждаться, вызывая радиоактивного загрязнения ранее «чистых» объектов, переноситься транспортом, людьми, животными и т.п.

Определенные особенности свойственны радиоактивному загрязнению продуктов растениеводства, уровни загрязнения которых определяются биологическими особенностями растений и фазой их развития в период загрязнения. Если на этапе распространения радионуклидов имеет место поверхностное (внекорневое) загрязнение продуктов растениеводства, то в последующем оно происходит через корневые системы растений. Причем, при внекорневом пути поступления радионуклидов наиболее подвижен 137 Cs, а при корневом – 90 Sr.

Характер радиоактивного загрязнения различных поверхностей, в том числе территорий и водоемов, зависит от агрегатного состояния загрязняющих веществ, их химической природы, вида и состояния загрязняемых поверхностей, длительности контакта радиоактивных веществ с этими поверхностями. Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Степень опасности поверхностей, загрязнённых радиоактивными веществами, определяется радионуклидным составом загрязнений, плотностью загрязнений, характером загрязнённых поверхностей, временем, прошедшим после загрязнения и некоторыми другими характерными для соответствующего загрязнения причинами. Допустимые уровни радиоактивного загрязнения применительно к профессиональной деятельности приведены в таблице.

Допустимые уровни радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной зашиты, част/(см 2 · мин)

* Для поверхности рабочих помещений и оборудования, загрязненных альфа-активными радионуклидами, нормируется снимаемое (нефиксированное) загрязнение, для остальных поверхностей – суммарное (снимаемое и неснимаемое) загрязнение.

** К отдельным относятся альфа-активные нуклиды, среднегодовая допустимая объемная активность которых в воздухе рабочих помещений ДОА < 0,3 Бк/м 3 .

*** Установлены следующие значения допустимых уровней загрязнения кожи, спецбелья и внутренней поверхности лицевых частей средств индивидуальной защиты для отдельных радионуклидов: для Sr-90 + Y-90 — 40 част/(см 2 · мин).

Источники: Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009); Владимиров В.А., Измалков В.И., Измалков А.В. Радиационная и химическая безопасность населения. –М., 2005; Радиационные аспекты Чернобыльской аварии. Труды I Всесоюзной конференции. –СПб., 1993.

Последствия радиоактивного загрязнения для окружающей среды

Главная причина радиоактивного заражения воды — это испытания атомного, а затем ядерного и водородного оружия. Действие атомного оружия основано на расщеплении ядер урана, плутония, других радиоактивных элементов. Его поражающие факторы: энергия взрыва, ударная волна и страшное, до сих пор не изученное радиационное излучение, вызывающее заражение.

Радиацию нельзя увидеть, пощупать или понюхать, но она везде. Ее источники делятся по степени опасности для живых существ. Еще не до конца изучены последствия радиоактивного заражения, его влияние на генетику, мутации клеток и организмов. С уверенностью можно сказать, что опасность есть, опасность невидимая, но оттого не менее страшная.

Вся вода, находящаяся на планете, попадает в Мировой океан. В этом и кроется главная проблема радиационного загрязнения вод планеты. За последние 100-150 лет техногенное развитие цивилизации опередило возможности по нейтрализации своего побочного эффекта — загрязнения. Один из таких эффектов — открытие радиации. С сороковых годов 20 века, когда стало возможным расщепление ядра атома, и по сегодняшний день продолжается радиоактивное загрязнение воды. Как следствие, Мирового океана.

Естественные источники радиации:

• излучение из космоса;
• инфракрасное излучение, тепловое;
• ультрафиолетовое излучение;
• фоновое радиационное излучение планеты.

Эти источники радиации естественные, не заражая окружающую среду, они существуют с момента появления Земли. Повлиять на них человечество не в состоянии. Но есть другие источники появления радиации, которые являются причиной радиационного загрязнения воды.

В первую очередь это добыча радиоактивных элементов на территории планеты для переработки, обогащения, изготовления оружия. Также эти материалы используют в мирных целях: для получения электроэнергии, передвижения судов и так далее. Это не отменяет основной проблемы – загрязнения окружающей среды, вод Мирового океана радиацией. С 60-х годов прошлого века, согласно отчетам, в океан было сброшено больше 10 000 контейнеров с радиоактивными отходами. Пока радиоактивные отходы утилизируют на суше.

Не меньшую опасность представляют техногенные аварии, скорее катастрофы. Это авария на Чернобыльской атомной электростанции в СССР, недавняя авария на станции близ города Фукусима в Японии. До сих пор непонятны последствия этих катастроф. Ясно одно, что они способствовали продолжающемуся радиационному загрязнению вод Мирового океана.

Аварии судов военно-морских флотов ядерных держав тоже внесли лепту в добавлении радиационного заражения воды. Только по официальным данным, затонуло десять атомных подводных лодок, дизельные суда, несшие на борту ядерное оружие. Призвать к ответу военных за загрязнение планеты — это сложнейшая задача, с которой приходится сталкиваться экологам.

Поведение радионуклидов в водных экосистемах

Водные экосистемы являются своеобразными «приемниками» большинства химических элементов, включая радионуклиды. Последние поступают в гидрологическую сеть и, расположены в бессточных впадинах, замкнутые водоемы как непосредственно на водную поверхность с аэрозольными выпадениями и атмосферными осадками, так и с территории водосборного бассейна — с поверхностными и грунтовыми водами. В бессточных впадинах радиоактивные вещества надолго задерживаются, распределяясь, мигрируя и накапливаются в компонентах водоемов.

Радиоактивное загрязнение водных экосистем может происходить за счет большого многообразие форм и состава веществ, содержащих радионуклиды. При поступлении радиоактивных веществ в виде аэрозолей на водную поверхность и с территории водосбора происходит их рассеивания в водной толще и дальнейшее распределение по компонентам водных экосистем с установлением определенного динамического равновесия, которое определяется динамикой процессов сорбции и десорбции между жидкой (вода) и твердой (донные отложения, взвешенные вещества) фазами, а также накоплениям радионуклидов живыми организмами. Следует отметить, что при кратковременном поступлении в водоемы радионуклиды достаточно быстро поглощаются донными отложениями и водными организмами, в результате чего их удельная активность в воде быстро снижается. Концентрация же многих радионуклидов в водных растениях, животных и донных отложениях может длительное время сохраняться на высоком уровне с превышением их концентрации в воде на порядки величин.

Дальнейшие процессы вертикальной и горизонтальной миграции и перераспределения радионуклидов в водных экосистемах связанные с биогеохимической цикличностью перемещения веществ в природе и протекают значительно медленнее. При этом вместе с превосходящими седиментационнымы и сорбционными процессами депонирования радионуклидов в донных отложениях и осаждением на взвесь, важное значение имеет их миграция и накопление в трофической сети, а также дальнейшее участие в биотичном круговороте в результате жизнедеятельности водных организмов.

На основании характера распределения по основным компонентам водной экосистемы (вода, донные отложения, гидробионты) радионуклиды разделяют на четыре основные группы: гидротропы, эквитропы, педотропы и биотропы. К гидротропам относят элементы, которые остаются более чем на 75% в воде — это сера, хром, германий. В донные отложения и биомассу переходит не более 10% радионуклидов этих элементов, попавших в воду. Эквитропамы, то есть элементы, которые распределяются более или менее равномерно между водой, почвой и биомассой, оказались рубидий, стронций, рутений и йод. К педотропам, то есть элементам, большая часть которых концентрируется в донных отложениях, относят железо, кобальт, цинк, иттрий, цирконий, ниобий и цезий. Биотропамы есть элементы, большая часть которых концентрируется в биомассе — фосфор, кадмий, церий и ртуть.

Последствия использования воды, загрязненной радиацией

Вопросы заражения радиацией живых организмов изучаются с середины прошлого века. Много поводов для изучения дали бомбардировка американскими военными городов Хиросима и Нагасаки в Японии и страшная техногенная катастрофа 20 века – авария на Чернобыльской атомной электростанции.

Последствия заражения радиацией — заболевания щитовидной железы, онкологические заболевания. Причем больными становятся люди, животные, насекомые и другие организмы, подвергшиеся радиационному заражению. Опасное свойство радиоактивных элементов — это способность к накоплению в клетках организма. Опасность заключается в использовании зараженного организма.

Для примера: вода, сброшенная после охлаждения ядерного реактора, попала в сеть грунтовых вод и использовалась для полива огорода. Затем она скопилась в моркови, которую дали для откорма кроликам. Мясо кролика попало на стол в детский сад, а дети намного восприимчивее взрослых к отравлениям. Пример, возможно, некорректен, но отражает проблему и опасность, которую не стоит недооценивать.

Радиоактивные загрязняющие вещества

Среди большого количества загрязняющих атмосферу радиоактивных элементов следует выделить следующие:

• Йод-131 (радиойод)

Минимальная доза вещества представляет опасность для живых организмов. Йод попадает внутрь через пищу, воду, вдыхаемый воздух, кожные покровы. Он вызывает мутационные изменения в клеточных структурах, которые приводят к гибели клеток. Особенно страдает щитовидная железа, которая поглощает большее количество вещества при его попадании в организм.

Долгий период полураспада (примерно 8 суток) способствует его распространению на обширные площади.

• Стронций-90

Химический элемент воздействует на костный мозг и костную ткань. Облучение вызывает лейкемию и лучевую болезнь.

Элемент попадает в клетки через органы дыхательной и пищеварительной систем. Он накапливается в мышцах, скелете.

Химические соединения поступают через кожу, органы пищеварения и верхние дыхательные пути. Токсическое воздействие оказывается на кровеносную, дыхательную, пищеварительную, нервную системы.

• Амерций-241

В каком году на Чернобыльской АЭС произошла авария?

Имеет самый длительный период распада (около 433 лет). Являясь источником альфа-излучения, он представляет смертельную опасность для живых существ. Проникает через верхние слои кожи, повреждая клетки тканей.

Способы борьбы с радиационным заражением воды

Эффективный способ борьбы с чем бы то ни было — это полный запрет. Но прогресс не стоит на месте, значит, запрет невозможен. Ужесточение контроля за добычей, производством, использованием, утилизацией радиоактивных материалов поможет уменьшению радиационного загрязнения. Необходимо внедрение «чистых» технологий на этапах переработки, высокотехнологичной утилизации радиоактивных элементов. Нет ничего, что не подвластно человеческому гению, другое дело — желание, желание оставить детям и внукам не грязные руины, а чистую и цветущую планету.

Радиоактивное заражение – откуда можно пить

Вода слабо поглощает радиацию, особенно, если сравнивать с рыбами, ракообразными, водоплавающими птицами и животными. Способность к самоочищению у проточных речных вод объясняется такими процессами:

• Миграцией и разбавлением водных масс;
• Постепенное связывание и выпадение радионуклидов в виде донных отложений;
• Частичной сорбцией растворенных радионуклидов минеральными и органическими веществами.

В непроточных водоемах снижения радиоактивности выражено менее заметно. Наблюдается своего рода замкнутый цикл: радионуклиды поглощенные водорослями переходят в донный ил или поглощаются водными обитателями.

Шанс найти воду с зашкаливающей радиоактивностью в обычном источнике довольно низок, но не стоит скидывать со счетов потенциально возможную ситуацию утечки, радиоактивного облака или выхода из строя законсервированных шахт, где проводились взрывы с целью исследований залежей полезных ископаемых. При поступлении сигнала радиационной опасности потребление неподготовленной воды с открытых водозаборов прекращается до выяснения уровня загрязнения.

Радионуклиды более опасны для делящихся клеток, поэтому на детском организме их действие будет сильнее.

Чтобы попробовать радиоактивную воду не обязательно искать родники возле тектонических разъемов. Радиоактивные вещества содержатся в водопроводной и бутилированной воде. Периодически в СМИ проскакивает информация о факте выявления таких бутылок на полках магазинов

Способы обработки радиоактивной воды

Для очистки радиоактивной воды используются те же методы, что и для подготовки воды из непроверенных источников. Каждая процедура имеет уровень эффективности:

• Отстаивание – самый простой способ. Из воды удаляются только нерастворимые аэрозоли и радионуклиды, поэтому его применяют в комплексе с более действенными методами.
• Коагулирование – обработка воды квасцами, глиной или кальцинированной содой удаляет до 40% радионуклидов цезия и стронция.
• Фильтрация – пропускание через торфяные и другие фильтры снижает дозу на 70-80 %.

Эти три способа подходят для домашних и полевых условий. Большую степень очистки обеспечат только перегонка или пропускание через картриджи с ионообменными смолами.

Читайте также: «Почему воду надо беречь?» Урок в 3 классе. Окружающий мир план-конспект урока по окружающему миру (3 класс) по теме

Кто контролирует радиационную безопасность воды

Воду для центрального водоснабжения проверяют по всем показателям, в том числе и на содержание радионуклидов. На первом этапе определяется общее количество альфа и бета активности, если оно не превышает установленной нормы 1,2 беккереля/литр. При превышении норматива, проводится качественный анализ содержащихся в воле радиоактивных элементов. В зависимости от полученного результата выполняется дальнейшее исследование, и выбираются мероприятия по снижению общей дозы.

Экспертиза источников личного пользования ложится на плечи их владельцев. Самым распространенным элементом считается радон. Опасен тем, что быстро высвобождается, и концентрируется в помещении. По мнению врачей, стоит на втором после курения месте по количеству заболеваний раком легких, поэтому проверка подземных водозаборов должна проводиться как минимум однократно при вводе в эксплуатацию.

Причины и последствия радиоактивного загрязнения местности

Понятие радиоактивного загрязнения местности вошло в мировой обиход после обнаружения последствий ядерного взрыва в Хиросиме и Нагасаки, а позднее — с появлением мирной ядерной энергетики — результатов аварий на АЭС в Чернобыле и Фукусиме-1. Итоги выхода из-под контроля атомных устройств оказались ужасающими как для поражённой территории, так и для проживающего там населения.

Вас в школе обучали действиям во время ЧП на АЭС?

Радиация исходит из всех материалов, в состав которых входят радиоактивные изотопы различных химических элементов. Таких, например, как астат, ванадий, вольфрам, йод, кальций, осмий, цирконий. Самые известные элементы, широко применяемыми в военной промышленности, геохимии, медицине и энергетике, это изотопы или нуклиды урана и радия — уран 235, 237, 238, 239 и радий 226, 228.

Причинами радиоактивного загрязнения территории чаще всего являются сбои в функционировании систем, включающих в себя блоки с теми или иными радионуклидами. К сбоям может привести как технологический, так и человеческий фактор. Тогда на каком-то этапе эксплуатации системы количество изотопов достигает критической массы. Если произойдёт выброс избытков нуклидов во внешнюю среду, она подвергнется загрязнению.

Основные причины загрязнения

Радиация образуется на планете в результате жизнедеятельности и космического излучения, которое не опасно для здоровья. Деятельность в сфере ядерных разработок может привести к возникновению загрязнения на любом этапе: от исследований до эксплуатации.

Дополнительным фактором могут служить природные катаклизмы, как это было в Японии в 2011 году при аварии на АЭС.

Основные источники радиоактивных загрязнений:

• испытания ядерного оружия;
• ядерные взрывы;
• эксплуатация радиоактивных объектов;
• могильники отходов.

Естественные источники

Некоторые источники загрязнения встречаются в естественной среде. Среди них выделяются постоянно действующие:

• космическое излучение;
• излучение земной коры.

В обоих случая доза облучения не угрожает жизни и здоровью человека.

Существенное влияние на радиационный фон оказывают горные породы, которые могут содержать радиоактивные элементы. Такие зоны характеризует излучение от земной поверхности, усиливающееся в местах скопления следующих материалов: палладий, уран, радий, радон.

Антропогенные источники

Основную угрозу радиационному фону Земли представляют действия, выполняемые людьми:

• обработка опасных веществ;
• развитие атомного вооружения;
• просчеты в атомной энергетике.

Развитие отрасли позволило решить ряд задач по поиску автономных источников электропитания, удешевлению электроэнергии.

Техногенные аварии

Международная организация МАГАТЭ, занимающаяся развитием атомной энергии, составила специальную семибалльную шкалу для оценки техногенных аварий. К настоящему моменту произошло только два события, получившие высшую оценку опасности:

• авария на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986);
• авария на АЭС Фукусима-1 (Япония, 2011).

Подобные инциденты произошли по разным причинам. Несмотря на это, в отрасли ключевой приоритет деятельности – безопасность. Для этого новые объекты проектируют с учетом воздействия самых тяжелых негативных факторов.

Последствия испытаний ядерного оружия

Если утечки радиационного загрязнения в процессе деятельности по добыче электроэнергии происходят непроизвольно, то испытания ядерного оружия – точечные действия государств.

Крупнейшие ядерные державы имеют полигоны для тренировки взрывов, а после полной отработки территория используется в качестве могильника.

Например, такая ситуация сложилась на архипелаге Новая Земля (Россия), в штате Невада (США).

Для радиационного фона характерно, что осадки от испытаний оружия отличаются периодом полураспада:

В первом случае опасность исходит только в течение первого времени, во втором – от накопления, непосредственного контакта.

Радиационные отходы

Ряд предприятий осуществляет деятельность в сфере обработки отходов, включая радиоактивные. Такие операторы обычно обслуживают ядерные объекты: электростанции, военные полигоны, научные лаборатории. Выделяется 3 вида радиационных отходов:

• твердые;
• жидкие;
• газообразные.

По правилам безопасности такие отходы должны обрабатываться в специальной таре, исключающей утечку сырья в окружающую среду. Применяются следующие меры по обработке: упаривание, сжигание, прессовка, захоронение в могильниках.

Утечки из реакторов или других радиоактивных источников

В результате нарушения технологических процессов или несовершенства конструкции объекта может произойти непроизвольная утечка вредных веществ во внешнюю среду.

На основании прошлых ошибок современные ядерные объекты надежно защищены от возможных ошибок оператора. Обычно последствия ошибок сразу оказываются крупными.

Добыча и переработка радиоактивного сырья

Некоторые природные материалы обладают радиоактивным излучением: радий, радон, палладий, уран. Добыча указанных материалов ведется путем вскрытия горных пород и обработки каменной массы. Добываемые породы используются и в ядерной отрасли. Например, при производстве боевых ядерных ракет применяется уран, который обогащается до необходимого значения.

Действие радиации на организм

Последствие радиоактивного загрязнения сказывается на здоровье человека в самых тяжелых вариантах последствий. Ожог кожи, лучевое облучение, разрушения костей, изменение состава крови возникает при превышении радиации допустимого уровня. При этом низкие дозы, полученные от радиоактивных элементов, увеличивают риск возникновения разных заболеваний, например, рака. Полученную организмом дозу, принято классифицировать по физической величине измерения, называемой Зиверт. Это эффективная единица измерения, позволяющая оценить силу ионизирующего излучения с точки зрения объёма нанесённого вреда. Абсолютное значение зиверта является большим. На практике используются миллизиверт (мЗв), микрозиверт (мкЗв).

Физический смысл действия радиации состоит в реализации следующих явлений:

1. Электрического взаимодействия с тканями. За очень короткий срок прохождения излучения через органы, ткани человека оно провоцирует ионизацию атомов, разрушая живые клетки.
2. Физико-химические реакции. Ионизированный атом, появившийся свободный электрон не могут долго находиться в новом состоянии. Их участие в цепи химических реакций, приводит к образованию новых молекул соединений вредных для организма, например «свободных радикалов».
3. Химические процессы. Появившиеся «свободные радикалы» мешают нормальному функционированию живых клеток, модифицируя их. Процессы происходят в течение миллионных долей секунды.
4. Биологические изменения. Они появляются сразу или через годы, постепенно нарушая важные процессы в любом органе человека.

Международными требованиями по защите от радиации в 1990 году, а также нормативными документами НРБ-96 (1996 г.) оговорены следующие значения доз:

1. Значения радиации 1.5 Зв (150 бэр), полученной на протяжении года или при кратковременном облучении дозой 0,5 Зв (50 бэр) могут создать вредные эффекты.
2. Лучевая болезнь развивается после поглощения дозы в 1-2 Зв (100-200 бэр). Получив свыше 6 Зв, состояние человека характеризуют смертельной четвёртой степенью заболевания.
3. Естественное радиоактивное излучение имеет величину, соответствующую 0,05 до 0,2 мкЗв/ч, т.е. от 0,44 до 1,75 мЗв за год. Во время медицинской диагностики человек получает 1,4 мЗв за год.

Загрязняющие радиоактивные компоненты

Радиационное загрязнение состоит компонентов, формирующих опасную среду. У каждого из них собственные физико-химические характеристики, главная из которых – период полураспада. Это срок, показывающий через какое время компонент утратит свои свойства до момента расщепления на части.

Среди компонентов особенно выделяются по степени опасности и сроку полураспада:

Возможные последствия

Влияние радиоактивного загрязнение на здоровье живых организмов и природы велико. Опасные вещества легко вступают в контакт с новыми живыми формами, накапливаясь в них и разрушая изнутри. Нарушаются физические и биологические функции организмов. Некоторый уровень радиации присутствует в окружающей среде и является допустимым. Превышение уровня – проблемы для биосферы, частью которой являются люди, животные, окружающая среда.

Воздействие на человека и животных

Радиоактивное заражение попадает в живые организмы несколькими путями:

• воздушным путем;
• контактом через кожу;
• через другие организмы (во время питания, например).

В зависимости от объема попадания вредных веществ начинают проявляться негативные симптомы: чем дольше контакт с источником заражения – тем серьезнее симптомы. Проявление отрицательных признаков возможно в разные временные интервалы: от нескольких минут до десятилетий.

Радиоактивные частицы проникают в клетки живых организмов, нарушая развитие особи. Симптомы проявляются следующие: кашель с выделениями крови, тошнота, головокружение, одышка, проблемы с кожей. Кроме нарушения текущего состояния, радиоактивное заражение приносит ряд болезней жертвам: бесплодие, анемию, мутации, катаракту, смену кровяного состава. Болезни влияют на оставшуюся жизнь и на потомство, которое может прекратиться.

Влияние на экологию

Местность, которая оказалась подвергнута радиоактивному заражению, остается опасной до момента полного разложения всех вредных веществ. Срок оздоровления земли может достигать сотни лет. Ситуация осложняется тем, что опасные частицы проникают в почву и воду, тем самим распространяясь на новые территории, попадания к новым организмам.

Зараженная территория опасна для посещения, а если визит состоялся, то живое существо является разносчиком болезней для незараженных территорий.

Виды ионизирующих излучений

1. Жёсткие коротковолновые электромагнитные рентгеновские Р и гамма γ излучения. Эти излучения имеют большую проникающую способность.
2. Корпускулярные (неэлектромагнитные) излучения.

Альфа-излучение — поток ядер гелия, заряд (+), малая проникающая способность, высокая степень ионизации.

Бета-излучение — поток электронов, заряд (-), ионизирующая способность бета-излучения ниже, а проникающая способность выше, чем альфа-частиц.

Нейтронное излучение является потоком электронейтральных частиц ядра — нейтронов. Имеет значительную проникающую способность и создаёт высокую степень ионизации.

Текущая ситуация радиоактивного загрязнения

Под влиянием естественных или антропогенных факторов на планете образовались основные источники радиоактивного загрязнения. К ним относятся:

• места техногенных катастроф;
• ядерные полигоны;
• атомные электростанции;
• горные системы с активным породами.

В мире

Выделяются несколько очагов зараженных территорий в мире, где сосредоточены источники загрязнения:

• разрушенные атомные электростанции в Чернобыле (Украина) и Фукусиме (Япония);
• испытательный полигон в штате Вашингтон (США);
• атомная станция Селлафилд (Великобритания);
• могильники на территории постсоветского пространства (Киргизия, Казахстан).

Одно из самых загрязненных мест в мире – Майлу-Суу в Киргизии. Здесь хранятся отработавшие элементы урановой добычи. В данном случае место косвенно связано с естественным источником загрязнения: здесь добывался уран.

Потенциальные источники загрязнения – мировые АЭС. В мире действует около полутысячи блоков электростанций в 31 стране. Кроме того, 9 стран мира обладают ядерным оружием.

В России

Ситуация с информацией о радиоактивных загрязнениях в России была недостаточной до момента распада СССР, когда произошло раскрытие многих секретных данных. В 1957 году произошла самая серьезная на тот момент техногенная авария на секретном сибирском . По современным оценкам она уступает только разрушению АЭС в Чернобыле и Фукусиме. Последствия той аварии ощущаются до сих пор, а окружающая территория превращена в заповедник с ограниченным доступом.

Некоторые российские области затронула Чернобыльская авария: Брянская, Калужская, Тульская, Орловская, Рязанская области. Облако радиационных частиц после взрыва было подхвачено и рассеяно над северными регионами Украины, южными – Беларуси, юго-западными – России.

На территории страны работают 37 атомных реакторов, а вооруженные силы располагают ядерным оружием.

Нормирование ионизирующих излучений

Допустимые дозы ионизирующих излучений регламентируются Нормами радиационной безопасности (НРБ).

Установлены три категории облучаемых лиц и три группы критических органов.

Категория А и Б – персонал радиационных объектов Категория В — остальное население (не нормируется).

1 группа критических органов — всё тело, красный костный мозг; 2 группа — мышцы, щитовидная железа и др.; 3 — костная ткань и др.

Например, при общем облучении для группы А норма 50 мЗв/год (5Р/год); для группы Б норма 10 мЗв/год (1Р/год); для группы В — 0,5Р/год.

Радиационно опасные объекты (РОО) — это АЭС, испытательные ядерные взрывы; атомные суда, корабли, подводные лодки, реакторы в научно-исследовательских центрах. Ядерные реакторы — это устройства, в которых осуществляется управляемая реакция деления ядер урана и при этом кинетическая энергия превращается в тепловую. За счёт ядерной энергии урановые стержни разогреваются и отдают своё тепло прямому или промежуточному теплоносителю, который превращается в пар. Пар подаётся на турбогенератор и вырабатывается электроэнергия.

Методы борьбы с загрязнением

Ликвидировать последствия заражения территории невозможно, поэтому земля изымается из хозяйственного оборота до момента полного самооздоровления. Основная задача работы с радиоактивными материалами – предотвращение утечек. Для этого используются специальные методы обработки отходов, включая их фильтрацию, изоляцию от внешней среды.

Основные мероприятия на зараженной территории:

• изоляция источников загрязнения и захоронений;
• дезактивация;
• пылеподавление;
• создание преград для утечек за пределы зоны заражения;
• санитарная обработка персонала и жителей;
• строительство саркофага.

Высокая скорость выполнения мероприятий препятствует распространению вредных элементов по округе.