ПЛАН: 1. Введение. 2. а)Общие сведения об экол огически опасных объектах, находящихся на территории Мурманской облас ти. б)Источники радиоактивного загрязнения. 3. Экологические риски АП Л отстоя 4. Обращение с отработавш им ядерным топливом 5. Радиоактивное загрязн ение Баренцева и Карского морей. 6. Проекты по обращению с ОЯТ и РАО. 7. Вредные действия радиации. Облучение. Радиация природных источников. 8. Заключение. 9. Список использовавшихся ис точников материала. I .) Введение Конец XX – начало XXI веков для многих регионов Росии стал временем кризисных явлений в энерг оснабжении, и это несмотря на высокий суммарный показатель её энергетич еских ресурсов! Гигантомания, присущая экономике бывшего СССР, нанесла н епоправимый ущерб развитию нетрадиционных видов энергетики (ветровой, солнечной, геотермальной и т.д.). Она направила интеллектуальные усилия о бщества и его материальные ресурсы на развитие традиционных видов энер гетики, т.е. на экстенсивное использование невозобновляемых энергоресу рсов (газ, нефть, уголь), проектирование и строительство мощнейших ГЭС на к рупных равнинных реках. Мы знаем, что из-за потери обширных пойменных сел ьхозугодий в стране обострилось продовольственное обеспечение, загряз нение атмосферы от выбросов предприятий топливно-энергетического комп лекса привело к выпадению кислотных дождей, разрушению во многих регион ах жизненно важных экосистем и заметному ухудшению здоровья населения. Атомные энергетические установки являются наиболее перспективными дл я удаленных регионов со значительными промышленными и бытовыми потреб ителями энергии. Это безопасные, надежные и экологически чистые источни ки энергии, одним из важных преимуществ которых перед традиционными явл яется замещение труднодоступного органического топлива в топливном ба лансе региона. Их размещение в удаленных районах ведёт к исключению слож ной схемы доставки органического топлива и затрат на его приобретение и транспортировку, что становится одним из важных способов решения социа льно-экономических проблем. Однако, радужная перспектива повсеместного использования ядерной эне ргии омрачается наличием в данной области не менее острых экологически х проблем, чем те, которые возникают в процессе использования традиционн ых источников энергии и ГЭС. Обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом я вляется одним из главных экологических и социальных вызовов для Кольск ого полуострова и Архангельской области сегодня и в ближайшем будущем. О тработавшее ядерное топливо, извлечённое из реакторов атомных подводн ых лодок и атомных ледоколов, помещалось в промежуточные хранилища на Ко льском полуострове с 60-х гг. Менее половины накопленного топлива было выв езено на х/к “Маяк” для переработки. Последние годы практика обращения с радиоактивными отходами и отработ авшим ядерным топливом подверглась жёсткой критике как внутри России, т ак и за рубужом. Особенную тревогу вызывает практика обращения с отработ авшим ядерным топливом на военных объектах. Проблема заключается не тол ько в неудовлетворительном техническом состоянии этих объектов, но и в з авесе секретности вокруг них, что не позволяет конструктивно решать эти проблемы. Последствия такого подхода ярко проявляются на Кольском полу острове: нигде в мире не хранятся такие количества отработавшего ядерно го топлива в крайне неудовлетворительных условиях. Для предотвращения потенциальной угрозы радиоактивного загрязнения, и сточником которого могут стать переполненные аварийные хранилища отра ботавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов на Северо-Западе Ро ссии, необходимо создание комплекса региональных хранилищ на Кольском полуострове. Инфраструктура подобного комплекса обеспечит приём и упа ковку отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов, а также б езопасное хранение на срок до 50 лет. II .) а) Общие сведения об экологически опасных объектах, рас положенных на территории Мурманской области. Основная часть атомной проблематики в Арктическом регионе является на следием холодной войны. Это хранилища отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов на объектах Северного флота в губе Андреевой и Гр емихе, десятки выведенных из эксплуатации атомных подводных лодок, кото рые находятся в отстое в базах на Кольском полуострове и в акваториях су доремонтных заводов. В насоящее время для решения этих проблем через меж дународное сотрудничество необходимо оставить в прошлом недоверие эпо хи гонки вооружения. На сегодня в эксплуатации на Северном флоте находятся менее 40 атомных по дводных лодок. Около 70 атомных подводных лодок находятся в отстое с топли вом на борту. Всего на борту отстойных атомных лодок и судов технологиче ского обслуживания, а также в береговых хранилищах Кольского полуостро ва сосредоточено порядка 250 активных зон реакторов. Вес топлива по урану с оставляет порядка 100 тонн. На настоящий момент разделано 32 атомные подвод ные лодки на заводах “Нерпа”, ГМП “Звёздочка”, ПО “СМП”, “Шквал” и “Севмор путь”. Около 35 реакторных отсеков утилизированных атомных лодок хранятс я на плаву в Сайде губе – все они должны быть приведены в безопасное сост ояние. Помимо этого, на объектах военноморского флота и на территории су доремонтных заводов сосредоточено порядка 14 тыс тонн твёрдых радиоакти вных отходов. В доверительном управлении Мурманского морского пароходства (ММП) нахо дится шесть действующих атомных ледоколов и один атомный контейнерово з. Два атомных ледокола выведены из эксплуатации. На борту судов техноло гического обслуживания ММП, находящихся на базе РТП “Атомфлот”, сосредо точено порядка 20-25 активных зон реакторов. Помимо этого, на базе производи тся хранение твёрдых и жидких радиоактивных отходов. В эксплуатации на Кольской атомной станции находится четыре энергобло ка с реакторами типа ВВЭР-440. По мнению международных экспертов, два реакт ора первой очереди являются одними из самых опасных в мире. В настоящее в ремя в хранилищах Кольской АЭС сосредоточено порядка 8 тыс кубометров тв ёрдых радиоактивных отходов и около 7 тыс кубометров жидких радиоактивн ых отходов. Несмотря на то, что в морях Арктики было затоплено порядка 38 тыс ТБк радио активных отходов и отработавшего ядерного топлива, то незначительное к оличество радиоактивности, которое можно замерить сегодня, имеет други е источники происхождения. Основными источниками присутствия радиоакт ивности являются атмосферные испытания, проводившиеся в 50-х – 60-х гг., Черн обыльская авария в 1986г., а также продолжающиеся выбросы с перерабатывающе го предприятия Селлафилд в Великобритании. Необходимо отметить, что в на стоящее время присутствие радиоактивности незначительно – количеств о содержания радиоактивности в рыбе не превышает 0,25 Бк/кг. По инициативе Минатома, правительство РФ внесло в Государственную ду му РФ прект закона об изменении Закона РФ “Об использовании атомной энер гии” в части выдачи лицензий на право ведения работ в области использова ния атомной энергии. Эта поправка направлена на лишение права Госатомна дзора на выдачу лицензий всей деятельности, связанной с использованием атомной энергии. Тенденции ограничения прав Госатомнадзора и проьлема правового регу лирования отношений в области использования атомной энергии на сегодн яшний день вызывает озабоченность. Эта проблема наряду с проблемами яде рного страхования и налогооблажения является серьёзным препятствием д ля осуществления международных проектов. В настоящее время ГАН правомочен осуществлять инспекции на судоремо нтных и судостроительных пердприятиях, которые находятся в подчинении Министерства экономики. Лицензии на проведение радиационно-опасных ра бот, связанных с утилизацией атомных подводных лодок, по постановлению № 1007 должны выдаваться Минатомом. Пока неясно, будет ли допущен ГАН на бывши е объекты Министерства обороны, которые в настоящий момент также перево дятся под юрисдикцию Минатома. б) Источники радиоактивного загрязнения. Среди основных ис точников радиоактивного загрязнения Арктики в последние десятилетия м ожно назвать сброс РАО и ОЯТ в Карское и Баренцево моря, испытание ядерно го оружия, переработку ОЯТ и аварию на Чернобыльской АЭС. Источником заг рязнения является также переработка ОЯТ в странах Европы. Неудовлетвор ительное хранение РАО и ОЯТ на Кольском полуострове и в Архангельской об ласти пока представляют только потенциальную угрозу. С началом широкого развития атомной энергетики в конце 40-х годов 13 стран (Б ельгия, Великобритания, Германия, Италия, Нидерланды, Новая Зеландия, Рос сия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Южная Корея, Япония) стали производит ь сброс РАО и ОЯТ в открытое море. В общем этими странами было сброшено РАО с удельной активностью на момент их сброса 85000 ТБк, из них 38500 ТБк приходится на долю Советского Союза и России. Захоронение РАО в открытых морях регулируется международными конвенци ями (Лондонская конвенция) и российским федеральным законодательством. В СССР вплоть до 1972 года практика захоронения РАО и ОЯТ в морях не отвечала требованиям международных норм. С 1972 года Лондонская конвенция запрещае т затопление отработавшего ядерного топлива и ограничивает сброс низк о- и среднеактивных отходов с судов. Согласно Лондонской конвенции, захо ронение отходов со средним и низким уровнем активности разрешается тол ько за пределами континентального шельфа, в районах между 50* с.ш. и 50* ю.ш., где глубина более 4000 метров. Начиная с 1959 года, Северный флот регулярно производил захоронения радиоа ктивных отходов в Баренцевом и Карском морях. Затапливались твёрдые и жи дкие радиоактивные отходы, атомные реакторы, в том числе с невыгруженным топливом. Кроме того, в Баренцевом и Карском морях захоранивались РАО ат омного ледокольного флота Мурманского Морского пароходства (ММП). Согла сно последним оценкам, суммарная активность всех радиоактивных матери алов, захороненных в Баренцевом и Карском морях, составила 38450 ТБк. ВМФ зата пливали РАО также в Японском море, Тихом океане, Белом и Балтийском морях. С 16 июля 1945 года, когда первая атомная бомба была испытана в США, по всему мир у были произведены 2082 ядерных взрыва, из них 1054, т.е. половина, приходится на д олю США. Бывший Советский союз произвёл 715 ядерных испытаний, включая 115 так называемых “мирных” ядерных взрывов. Франция произвела 216 ядерных взрыв ов, Китайская народная республика -44. Все пять ядерных держав заявили, что не станут больше проводить ядерные испытания и будут выполнять условия Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Индия и Пакиста н с 1998 года начали серию ядерных испытаний. Индия произвела 5 взрывов, Пакис тан – как минимум 3. Возобновление проведения ядерных испытаний в будущ ем до сих пор остаётся под вопросом. С момента подписания в Москве в 1963 году Договора, запрещающего ядерные ис пытания в атмосфере, все ядерные взрывы в СССР производились под землёй. Первый подземный ядерный взрыв на Новой Земле был проведён 18 сентября 1964 г ода у пролива Маточкин Шар. С этого дня и до 24 октября 1990 года 43 подземных яде рных взрыва прогремели на Новой Земле. В Семипалатинске было произведен о 343 подземных ядерных испытания. Подземные ядерные испытания проводились с целью предотвратить попадан ие радиоактивности в атмосферу. Однако, после проведения примерно 100 подземных ядерных испытаний наблюдался выход радиоактивности в окружа ющую среду. Это значит, что каждое пятое подземное испытание в Советском Союзе сопровождалось выбросом радиоактивных газов. Выброс происходил в результате раскола горных пород от места взрыва до поверхности земли. Это явление называется вентиляция. Предприятия попереработке ОЯТ, действующие на территории России, Франц ии, Великобритании, являются источником выноса большого количества рад иоактивности в окружающую среду.Радиохимические предприятия в Европе – один из основных источников радиоактивного загрязнения Арктики, кот орое переносится по системе рек и подводным океаническим течениям. В целом, как уже было сказано, уровень радиоактивного загрязнения Арктик и довольно низок. Сегодня активного загрязнения Арктики не происходит. У ровень загрязнения сегодня – это результат атмосферных ядерных испыт аний в 50-е – 60-е годы, сбросов предприятий по переработке ОЯТ в 70-е годы и Чер нобыльской аварии в 1986 году. Однако существует всё-таки несколько районов с возрастающим уровнем радиоактивного загрязнения, например, районы за топления радиоактивных материалов и некоторые военно-морские базы. III.) Экологические риски АПЛ отстоя. Реальная угроза загрязнения окружающей среды может возникнуть в случа е, если выведенные из эксплуатации АПЛ (атомные подводные лодки) и ОЯТ (отх оды ядерного топлива) на борту затонут у пирса. В связи с этим определённу ю озабоченность вызывает состояние надводной непотопляемости этих кор аблей. Подводная лодка сохраняет положительную плавучесть (удерживается на п лаву) при условии, что цистерны главного балласта (ЦГБ) продуты (заполнены воздухом). Заполнение ЦГБ водой приводит к потере плавучести, продольной или поперечной остойчивости. Примером, когда в результате потери продол ьной остойчивости корабли тонули, является гибель АПЛ К-8 и “Комсомольца ”. Следует заметить, что для АПЛ соблюдается требование “одноотосечной” непотопляемости. Это означает, что подводная лодка выдержит, оставаясь н а плаву с требуемым уровнем остойчивости, затопление любого отсека проч ного корпуса и не менее чем двух ЦГБ с одного борта. При затоплении у пирса АПЛ с выгруженной активной зоной, угроза загрязне ния окружающей среды хоть и существует, но не столь велика, как затоплени е АПЛ с активной зоной внутри реактора. Таким образом, техническое состояние прочного корпуса, цистерн главног о балласта, а также системы погружения и всплытия АПЛ могут оказывать су щественное влияние на обеспечение экологической безопасности подводн ой лодки во время её “отстоя”. Наиболее вероятным источником возможного радиоактивного загрязнения водной акватории и окружающей среды является ядерная энергетическая у становка. Для обеспечения ядерной и радиационной безопасности атомной энергетич еской установки во время “отстоя” АПЛ, а также во время последующей выгр узки активной зоны, на кораблях выполняется ряд технических и организац ионных мероприятий. В частности, проводится консервация первого контур а ядерного реактора специальным раствором, обрезаются кабели питания к омпенсирующих органов, стопорятся компенсирующие решётки. Как показыв ает опыт, эти меры позволяют обеспечить ядерную и радиационную безопасн ость в стационарных, повседневных, не аварийных ситуациях. Однако, что произойдёт в случае опрокидывания корабля и удара его о грун т спрогнозировать невозможно. Если в этом случае произойдёт перемещени е компенсирующей решётки, то это может привести к возникновению неуправ ляемой цепной реакции деления с вытекающими отсюда последствиями. В 90-х годах была разработана технология относительно безопасной, “сухой ”, выгрузки отработанного ядерного топлива из реактора. Перед подрывом к рышки, реактор осушается от теплоносителя (воды высокой чистоты), которы й одновременно является замедлителем нейтронов. Таким образом, создаются условия, при которых цепную реакцию деления орг анизовать в реакторе невозможно. Одновременно у этой технологии есть и с вои недостатки. Вода является защитой от нейтронного излучения, и при её откачке резко повышается уровень радиационного излучения от активной зоны, что приводит к необходимости принятия дополнительных мер для пред отвращения переобучения персонала, выполняющего перезарядку. В связи с этим, “сухую” технологию, как правило, применяют только для кораблей, про стоявших несколько лет в отстое, поскольку за время отстоя уровень излуч ения в активной зоне уже снизился за счёт естественного распада. IV.) Обращение с отработавш им ядерным топливом. Отработавшее яде рное топливо, извлечённое из реакторов атомных подводных лодок и надвод ных кораблей, обладает высокой накопленной активностью. В одной тонне ОЯ Т на момент извлечения из реактора содержится 950-980 кг урана-235 и урана-238, 5,5-9,6 кг плутония, а также небольшое количество альфа излучателей ( нептуний, аме риций, кюрий и другие трансурановые радионуклиды), активность которых в момент выгрузки достигает 26 тысяч Кюри на килограмм ОЯТ. Средняя удельна я активность ОЯТ, которое находится в хранилищах Северного флота, по про веренным данным, составляет примерно 750 Кюри на килограмм. На конец 2000 года на береговых и плавучих технических базах Северного флота сосредоточе но 118 активных зон и ещё 130 активных зон находятся в реакторах АПЛ, выведенн ых из эксплуатации. Таким образом, на Северном флоте накоплено 248 активных зон, что составляет 99 тонн ОЯТ, активность которого равна около 74,5 млн. Кюри. Первоначально, по существующей концепции замкнутого топливного цикла, извлечённое из активной зоны реакторов ОЯТ выдерживалось в течение 5-10 ле т в хранилищах бассейнового типа (мокрых хранилищах), после чего загружа лось в транспортные контейнеры и отправлялось на ПО “Маяк” для перерабо тки на заводе РТ-1. Хранилищ бассейнового типа на Северном флоте было два: в Гремихе и губе Андреевой. После того, как оба хранилища были выведены из эксплуатации, ОЯТ хранится в сухих баках хранения и контейнерах в губе А ндреевой, в Гремихе, на технологических судах, а также в реакторах АПЛ, выв еденных из эксплуатации. В Гремихе хранится также шесть активных зон, вы груженных из реакторов с ЖМТ, которые не подлежат переработке. В соответствии с принятой в бывшем СССР концепцией замкнутого цикла, вс ё корабельное отработанное ядерное топливо предполагалось перерабаты вать. Технология этого процесса предусматривала растворение топливных стержней в специальном кислотном растворе, выделение урана и плутония. В дальнеёшем уран использовался для производства свежего топлива для э нергоблоков АЭС с реакторами типа РБМК. С целью создания перерабатывающ его комплекса в середине 60-х годов был утверждён проект производства по р егенерации ОЯТ на территории химкомбината “Маяк”, и началось строитель ство упомянутого выше завода РТ-1. В 1976 году состоялся пуск первой технологической линии по переработке ОЯТ энергетических реакторов типа ВВЭР, БН, некоторых научно-исследователь ских установок, а также ОЯТ транспортных установок (АПЛ и атомных ледоко лов). Подвоз топлива на РТ-1 осуществлялся железнодорожным транспортом, и первый эшелон от Северного флота в составе 9 вагонов был отправлен в Челя бинск-65 из Мурманска в 1973 году (впоследствии состав эшелонов доходил до 22 ва гонов). Хранилища отработанного ядерного топлива находились в губе Андреевой и Гремихе, железнодорожного сообщения с которыми не существовало. Поэто му для организации вывоза топлива на х/к “Маяк” было необходимо провести следующие мероприятия : 1. Организовать пункты пе регрузки контейнеров с отработанным ядерным топливом на суда технолог ического обслуживания Северного флота. 2. Подготовить суда те хнического обслуживания для доставки контейнеров с отработанным ядерн ым топливом из Гремихи и губы Андреевой в пункт перевалки. В качестве возможных мест перевалки рассматривалось 4 варианта. В итоге, остановились на районе г. Мурманска – нижней Росте (территория флотског о склада воинской части №31326). Этому в немалой степени способствовало нали чие запасных железнодорожных путей, примыкающих к воинской части №31326 зав ода “Севморпуть”, и интерес развивающейся поблизости 92-ой базы Мурманск ого морского пароходства (ныне РТП “Атомфлот”). V.) Радиоактивное загрязн ение Баренцева и Карского морей. С 1963 года предпринимаются попытки рассчитать величину активности радио нуклидов, попавших в Баренцево и Карское моря, расчёты начали с 90 Sr . Уровень радиоактивног о загрязнения колебался. После интенсивных ядерных испытаний в северно м полушарии концентрация содержания радионуклидов в Баренцевом и Карс ком морях достигла максимальных показателей в 1963-1964гг. Уровень 90 Sr в Баренцевом море соста вил 20 Бк/м3, в Карском море – 40 Бк/м3. По 137 Cs показатели составили, соответственно, 30 Бк/м3 и 60 Бк/м3. А ктивная практика сброса радиоактивных отходов в моря с предприятий по п ереработке ОЯТ во Франции и Великобритании в 70-е годы привела к повышению уровня содержания 137 Cs в Баренцевом море в 80-е годы до 50 Бк/м3. В последующие годы сброс РАО в моря сократился, и уровень содержания 137 Cs в мясе рыб выровнялся до до пустимых показателей 0,25 Бк/кг. В большинстве арктических морей средний уровень содержания 137 Cs в донных отложениях сос тавляет 10 Бк/кг, однако в некоторых районах Норвежского и Карского морей э ти показатели достигают 100 Бк/кг. В некоторых районах может быть обнаружен ещё более высокий уровень ради оактивного загрязнения, например, в бухте Чёрная на Новой Земле, недалек о от районов захоронения радиоактивных материалов на Карском море, вбли зи военно-морских баз и базы обслуживания атомных ледоколов “Атомфлот”. Залив Абросимов и залив Степового являются двумя самыми загрязнёнными районами захоронения РАО в Карском море. Во время трёх совместных норвеж ско-российских экспедиций с 1994 по 1996 гг. районы захоронения РАО в морях был и тщательно исследованы. Исследования показали, что вблизи районов захо ронения РАО в этих двух заливах уровни концентрации радионуклидов 137 Cs , 90 Sr , 60 Co и изотопов Pu в донныхотложениях повыше ны. Самый высокий уровень содержания радионуклидов был обнаружен в 5 см в ерхнего слоя донных отложений. Кроме того, следы 60 Co были обнаружены в донных о тложениях в заливе Циволки, что свидетельствовало об утечке захороненн ых РАО в море. Сегодня единственным районом, где уровень радиоактивности подолжает повышаться, является залив Степового, концентрация 90 Sr здесь достигает 26 Бк/м3. VI.) Проекты по обращению с ОЯТ и РАО. Страны Европы и США заявили о намерении как экономич ески, так и посредством проведения технических экспертиз, участвовать в программах по увеличению безопасности при обращении с отработанным яд ерным топливом ( ОЯТ ) и радиоактивными отходами ( РАО ) . Однако, выполнение части этих инициатив было затруднен о неурегулированностью вопросов о налогооблажении и ядерной ответстве нности. Можно надеяться, что эти препятствия будут устранены с подписани ем многостороннего рамочного соглашения ( Multilateral Nuclear Environment Programme for Russia , MNEPR ) . Общая стоимость работ по налаживанию инфраструктуры для обращения с РА О и ОЯТ, утилизации атомных подводных лодок (АПЛ), а также реабилитации зар ажённых территорий Кольского полуострова и Архангельской области сост авляет примерно 2 миллиарда долларов США. На данный момент выполняется два международных пилотных проекта в сфер е обращения с ОЯТ и РАО. Первый из этих проектов – совместная российско-а мерикано-норвежская программа по переработке ЖРО (жидких радиоактивны х отходов). Второй – международный проект по приведению в безопасное со стояние птб “ Лепсе ” . Важность этих пилотных проектов с остоит в том, что они не только позволяют осуществить обмен информацией и технологиями между участниками, но и послужат снижению потенциальных рисков радиоактивного заражения. Помимо этих двух пилотных проектов, существует трёхсторонняя программ а, принятая Министерствами обороны РФ, США и Норвегии – Военное сотрудн ичество в Арктике по вопросам окружающей среды, АМЕС. Эта программа вклю чает в себя ряд отдельных проектов, часть из которых направлена на обесп ечение безопасного обращения с РАО и ОЯТ, образующимися в результате экс плуатации АПЛ. Один из проектов АМЕС предусматривает создание и испытан ия контейнера для хранения и транспортировки ОЯТ, выгруженного из утили зированных АПЛ. Также существуют проекты, в которых задействованы и другие участники. Эт о, например, план по полной выгрузке ОЯТ с судна технологического обслуж ивания Мурманского морского пароходства (ММП) – птб “ Лотта ” . Данный проект был поддержан Агентством по охране окруж ающей среды США и инициативой “ Совместное сокращение угрозы ”( Cooperative Threat Reduction , CTR ) , также известной как программа Нанна-Лу гара. Хотя CTR и не является экол огической программой, на сегодняшний день именно она достигла наилучши х результатов. Программой CTR была профинансирована утилизация 14 рак етных подводных крейсеров стратегического назначения (РПКСН), а ещё 5 РПК СН были демонтированы с использованием оборудования, предоставленного CTR . В рамках программы CTR проводятся работы по налаживанию инфраструктуры для обеспечен ия утилизации РПКСН, которая в дальнейшем может быть использована и для многоцелевых АПЛ. Следует также упомянуть Норвежско-российское рамочное соглашение по р иведению в безопасное состояние РАО и ОЯТ. Соглашение даёт возможность р ешить проблему ОЯТ, выгружаемого из АПЛ Северного и Тихоокеанского флот ов, при финансовой поддержке со стороны Норвегии. Четыре вагона для тран спортировки ОЯТ, строительство которых было профинансировано норвежск ой стороной, введены в эксплуатацию в 2000 году. VII .) Вредные действия радиации. Облучение. Радиация природных ис точников. Радиация — это в ид излучения, который изменяет состояние ядер либо атомов, превращая их в электрически заряженные ионы и продукты ядерных реакций. Продукты яде рных реакций — это те радионуклиды, которые существуют в природе. Если взять радиоактивный элемент, например радий, поместить его в свинцо вую коробку с узкой щелью, то с помощью приборов можно обнаружить, что чер ез нее выходит пучок излучений, который разделяется в магнитном поле. Излучение, отклоняющееся в сторону Севера, назвали альфа - излучением. Из лучение, отклоняющееся в сторону Юга, назвали бета - излучением. Излучени е, не отклоняющееся магнитным полем, назвали гамма - излучением (оно не име ет электрического заряда). Разные виды излучения отличаются разной проникающей способностью, поэ тому неодинаково воздействуют на наш организм. Альфа-излучение - поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия), движущихся со скоростью около 20000 км/сек. Альфа-излучение поглощается листом бумаги, поч ти не проникает через кожу человека. Но оно опасно, если альфа-частицы поп адают внутрь организма с пищей, воздухом или через раны. Пробег альфа-част ицы в воздухе 11см., в мягких тканях человека несколько микрон. Бета-излучение - поток отрицательно заряженных частиц (электронов), их ск орость приближается к скорости света. Бета-излучение может проникнуть в ткани организма на глубину один-два см. Защитой от него служит обычная од ежда. Бета - частицы имеют разную энергию, поэтому пробег их в веществе не одинаков. В воздухе от нескольких метров до сантиметра. Гамма-излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение. По свойствам оно близко к рентгеновскому, но обладает значите льно большей скоростью и энергией и распространяется со скоростью свет а. Гамма-излучение ослабляется стенами домов, металлическими конструкц иями. Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью, изменяющей ся в широких пределах. В нашей обычной жизни мы подвергаемся, в основном, г амма - облучению в небольших дозах. Каждое живое существо на Земле постоянно подвергается воздействию рад иации. Но ее основными источниками являются не потенциально опасные в сл учае ЧП ядерные объекты, а естественные природные, и основную дозу облуч ения каждый человек получает именно от природных источников радиации, н апример, из космоса. Чем выше в небо, тем сильнее действует на нас космическое излучение. Кста ти, из-за сильного геомагнитного поля жители южных стран в районе эквато ра подвергаются действию космической радиации гораздо меньше, чем мы - с еверяне. Наша земля - тоже источник радиоактивного излучения, потому что содержит радиоактивные вещества : уран, радий, торий и многие другие. Ради оактивные элементы, например, калий и углерод есть и в организме человек а. Совокупность влияния на нас всех этих многочисленных радионуклидов, ра ссеянных в земле, воде, воздухе, живых организмах и носит название природ ного радиационного фона. Уровень природного радиационного фона напрямую зависит от количества естественных радиоактивных элементов в окружающей среде. Например, гам ма-излучение тундры из-за повышенной кислотности почвы гораздо меньше, ч ем в средней полосе. Основные естественные радиоактивные элементы земли – калий, рубидий, у ран, торий. В природе встречается три вида калия, но радиоактивен только о дин - калий-40. Вообще, человек не может жить без калия, потому что он активно участвует в обмене веществ. Природные радионуклиды уран и торий есть во всем: в воде, минералах, почве . Но если урана особенно много во мхе, то торий любит накапливаться в черни ке, вереске, лишайниках, помидорах, огурцах, свекле и капусте. Уровень облучения от природных источников неодинаков для разных район ов земного шара. Например, двенадцатитысячное население бразильского к урортного города Гуарапари получает в год в сто раз большую дозу радиаци и, чем мурманчанин. А есть в Бразилии места, где уровень радиоактивного из лучения превышает средний аж в 800 раз. Доза, которую каждый из нас получает в год от природных источников, увели чивает наш риск заболеть и умереть от радиации всего на одну сотую раза з а 70 лет! За всю свою жизнь мы с вами накапливаем очень небольшую дозу радиа ции. Даже работники ядерных объектов, если им, конечно, не приходилось лик видировать последствия аварий или облучаться в результате чрезвычайны х происшествий накапливают ее дополнительно не так уж много. Превышения радионуклидов в наших продуктах питания нет, но, тем не менее, небольшое количество их в наш организм попадает, именно, с пищей. Чтобы ма ксимально снизить количество радиоактивных элементов в том, что мы едим каждый день, нужно учитывать следующие факторы: 1. Больше всего радионуклидами загрязнены растения, чьи корни находятся в верхнем слое почвы. А вот у фруктовых деревьев они располагаются глубо ко, поэтому в плодах радиоактивных элементов немного. 2. Меньше всего растения получают радионуклидов из чернозема, а больше – из болотистых и песчаных почв. 3. Лишайники, мхи и грибы очень быстро накапливают радиоактивные веществ а. 4. В любимой всеми нами зелени: укропе и петрушке активно накапливается ст ронций, цезий. 5. В муке больше радионуклидов, чем в зерне. Поэтому в муке грубого помола и х остается больше, чем в муке тонкого помола. 6. Кулинарная обработка продуктов резко снижает в них количество радиону клидов. 7. Когда вы чистите картофель, то вместе с кожурой удаляете 40% стронция и цез ия. 8. Выдавливая сок из растения или плода, вы автоматически освобождаетесь от радиоактивных веществ, оставляя их в жмыхе. 9. В случае если есть подозрение, что мясо животных загрязнено радионукли дами, то удалите из рациона костные бульоны, потому что, именно, в костях н акапливается стронций. Кстати, из мясных продуктов наибольшее загрязне ние радионуклидами характерно для говядины, а вот в свинине их меньше вс его. 10. Чтобы избавить от радиоактивных элементов молоко, его нужно переработ ать. Так, стронция в сливки переходит всего 5%, цезия в сметану – 9%. 11. Если озеро или река была загрязнена радионуклидами, то не ешьте придонн ую рыбу, например, сома или бычка. Они питаются у самого дня, а именно в прид онном слое скапливается очень много радионуклидов. 12. А вот морская рыба намного чище речной или озерной, потому что влияние р адиации в морской воде намного слабее. Так, например, рыба из Баренцева мо ря содержит радиоактивного цезия в 100 раз меньше, чем рыба из озер Кольско го полуострова. 13. Любители оленины должны помнить, что с мясом этого жив отного получают в 20-30 раз больше полония, чем те, кто его не ест. Большие дозы радиации население получает в районах размещения предпри ятий, добывающих и перерабатывающих минеральное сырье отраслей промыш ленности (в т.ч. угольной), тепловой энергетики и металлургии. Содержание р адона в воздухе жилых и общественных зданий этих районов в десятки раз м ожет превышать действующие гигиенические нормативы. Важным источником естественных радионуклидов является переработка и использование фосф атных удобрений т.к. осадочные фосфатные руды характеризуются высокой к онцентрацией урана-238. В фосфатных удобрениях можно встретить – уран, тор ий, радий, свинец, полоний. В этих удобрениях содержание радионуклидов вы ше, чем в самой земле. Однако по данным ООН дополнительный вклад в дозу обл учения живых организмов от применения фосфатных удобрений очень мал, вс его 0,01% от суммарного естественного радиационного фона. Кроме того, естественные радионуклиды поступают в окружающую среду при сжигании угля в результате отапливания им частных домов, а также примене ния угольной золы в производстве цемента и бетона в качестве наполнител я для дорожных покрытий. При отоплении частных домов сжигается всего лиш ь 10% производимого в мире угля, однако за счет малой высоты труб и отсутств ия системы золоулавливания вклад этого источника в суммарный выброс ра дионуклидов в окружающую среду равен вкладу выбросов всех теплоэлектр останций. *** Радиация опасна, когда она долго накапливается в организме небольшими, н о превышающими обычные, дозами от природных источников или в случае силь ного одноразового облучения, как, например, в Чернобыле. В этом случае у че ловека развивается лучевая болезнь, полностью вылечить, которую практи чески невозможно. Лучевая болезнь – это сложный комплекс изменений, развивающийся в орга низме после воздействия на него радиации. Закономерности развития луче вой болезни определяются величиной и мощностью дозы ионизирующего изл учения и зависят от радио-чувствительности различных органов, тканей и с истем нашего организма. Степень тяжести лучевой болезни неодинакова в з ависимости от того, был ли облучен весь организм или его отдельные участ ки, однократно или многократно, с интервалами во времени или без них. Чело век легче переносит локальное облучение серией небольших доз, чем ту же дозу, полученную при однократном облучении. Различают два вида лучевой б олезни: острая, вызываемая кратковременным облучением в больших дозах, и хроническая, возникающая при продолжительном облучении в относительн о невысоких дозах. Острая лучевая болезнь в самой устра-шающей форме проявилась на жертвах атомных бомбардировок в Хиросиме и Нагасаки. В мирных условиях, в принци пе, существуют две возможности возникновения острой лучевой болезни: ис пытания ядерного оружия и аварии при работе ядерных реакторов. Острая лу чевая болезнь в ее типичной форме развивается при внешнем общем относит ельно равномерном и однократном облучении организма рентгеновским или гамма-излучением в дозе, превышающей 1 Гр .Это очень большая доза и нужно с ильно постараться, чтобы ее получить. При однократном общем облучении те ла в первую очередь поражаются кишечник и кроветвор-ные органы. Кроме то го, наблюдаются функциональные нарушения центральной нервной системы. Доза 100 Грей убивает здорового взрослого в течение нескольких часов. Мини мальной дозой, приводящей к смертельному исходу в 100% случаев, считают доз у 7 Грей. От дозы 3-5 Грей умирает половина всех облученных. Хроническая лучевая болезнь – это малые дозы облучения, которые воздей ствуют на организм через определенные промежутки в течение длительног о времени. Хроническая лучевая болезнь развивается в результате длител ьного облучения организма в малых дозах при суммарной дозе, примерно, 1 Гр ей или 100 Бэр. Серьезным последствием хронического облучения яв-ляется и зменение состава крови. Такое изменение обычно возникает и в том случае, когда человек получает однократную дозу облучения, значительно меньшу ю смертельной. Тяжелым последствием хронической лучевой болезни может быть лейкоз, который обычно кончается смертью. Для Мурманской же области случаи заболевания лучевой болезнью довольно редки и известны, разве чт о, узким специалистам. Для предотвращения проникновения в организм радионуклидов следует нас ытить организм достаточным количеством безопасных элементов, являющих ся химическими аналогами радионуклидов. 1. Наш организм способен поглощать вместо одного радиоактивного элемент а другой элемент – безопасный, но той же химической группы. Так, цезий-137 на ходится в одной группе с безвредным калием, натрием, литием. Стронций-90 – с кальцием, магнием. Свинец-210 может усиленно поглощаться клетками при нед остатке кремния, а полоний-210 – серы. Таким образом, насыщая организм безв редными элементами, схожими по своим химическим свойствам с радиоактив ными, можно предотвратить проникновение последних в наш организм. 2. Щитовидная железа образует гормоны в т.ч. йодсодержащие. Характерной ос обенностью клеток этой железы является их способность избирательно на капливать йод. При недостатке йода, необходимого для синтеза гормонов, щ итовидная железа увеличивается. При длительном недостатке йода возник ают нарушения умственного развития, увеличивается масса тела, понижает ся кровяное давление. Однако организм может самостоятельно потреблять вместо стабильного йода его радиоактивные изотопы, что здоровья, естест венно, не добавляет. Поэтому и необходимо употреблять йод с пищевыми доб авками в виде капель и таблеток, что обеспечивает защиту щитовидной желе зы. Йод содержится во всех ягодах темного цвета, в свекле, помидорах, луке- порее, грибах, зеленом горошке, продуктах моря. Достаточно ежедневно пот реблять 10-30 свежих или замороженных ягод, или 2-3 головки лука-порея, чтобы об еспечить необходимое потребление йода. 3. Цезий-137 и калий, поступая в организм, накапливаются в мышцах, почках, пече ни. Калий необходим для нормального функционирования всех мышц, особенн о сердечной. Основными пищевыми источниками калия являются овощи – мор ковь, сельдерей, петрушка, шпинат. Смесь соков из этих овощей применяют пр и восстановлении клеток и тканей при лучевой болезни. Кроме того, сущест вует т.к. калиевая сердечная смесь, состоящая из равного количества кура ги, чернослива и изюма. Полстакана водного настоя этой смеси удовлетворя ет суточную потребность человека в калии. Калий содержится в ржаном хлеб е, овсяной крупе, бобовых. 4. Химическим аналогом стронция-90 является кальций. Он составляет 25% костно й ткани. При дефиците кальция в пище наблюдается размягчений костной тка ни (рахит), ревматические боли в суставах, судороги, повышенная возбудимо сть. В то же время кальций блокирует поглощение костной тканью стронция -90, предотвращая радиационное поражение костного мозга. Наиболее богаты кальцием капуста, фасоль, миндаль. Следует учитывать, что в продуктах пит ания кальций трудно усваивается организмом, за исключением козьего мол ока и сыра. Для удовлетворения суточной потребности организма в кальции достаточно 100 гр. сыра. Кислая среда способствует накоплению кальция, поэт ому полезно запивать пищу апельсиновым или другими кислыми соками. IIX .) Заключение. Подводя итог моей работе, я хочу в первую очередь сказать о том, что Атомна я энергетика и проблемы, возникающие вследствие деятельности её всеобъ емлящих уже ответвлений, которые, несмотря на всю серьёзность для челове ческого общества, нельзя называть неразрешимыми, является на сегодняшн ий день самой верной альтернативой использованию невозобновимого сырь я. Двадцатый век, являясь веком жестокого противостояния двух государст венных систем, веком стремительного ускорения жизненного темпа, развит ия технологий, действительно оставил после себя как положительное с наш ей точки зрения, так и отрицательное наследие. Как раз к последствиям, не б лагоприятствующим нашему дальнейшему развитию, можно отнести проблемы ядерной энергетики. Мурманская облась попала “ п од горячую руку ” одного из у частников борьбы за мировое господство. Я верю : что бы там ни говорили нед оброжелатели - правительство СССР стремилось в первую очередь обеспечи ть светлое будущее для людей следующих поколений, то есть – для нас сами х. Все ли действия партийного конгломерата были верны и мудры? Конечно же нет. США и СССР удалось насовершать в своё время столько фатальных ошибо к, что “ расхлёбывать ” получившуюся из них “ кашу ” выходит не так уж и просто. Сейчас уже в полную силу набирает обороты программа активного исследов ания в области нетрадиционных источников электроэнергии. Так, например, уже разработан и находится на стадии планирования внедрения топливный элемент на основе водородного сырья. Возможно, именно водород станет осн овным источником энергии будущего. Принцип действия такого элемента ст роится на электрохимическом процессе, в результате которого соединяют ся водород и кислород и образуется вода и электричество. Топливные элеме нты избавлены от такого процесса как горение, поэтому их лучшие образцы в два раза эффективнее обычных двигателей. Не имея движущихся частей, он и реже нуждаются в техническом обслуживании и ремонте, почти бесшумны и выделяют только водяной пар, поэтому экономичны и, что очень важно, эколо гичны. Если идея использования водородных топливных элементов уже воплощаетс я в жизнь, то следующая ещё пока не вышла за стены лаборатории ДонНИИчерм ета. Её сотрудники утверждают, что вулканические процессы также обуслов лены энергией электрических сил в твёрдой оболочке Земли. Электрически й ток Земли по мощности равен миллиарду атомных электростанций по 100 МВт каждая. Употребить хоть частицу этой энергии на пользу человеку – значи т обеспечить изобилие энергии, сохранить в чистоте наш общий дом, нашу пр екрасную голубую планету. Безусловно, в будущем нам всем: и людям, и государствам,- следует пересмотр еть своё отношение к использованию невозобновимых источников энергии, запасы которых ограничены, и тех концепций энергетики ( атомная энергия), которые, несмотря на свою видимую экологическую безопасность, подверга ют огромному риску не только экологическую ситуацию отдельных государ ств, но и существование жизни на Земле. IX.) Список использовавш ихся источников материала. 1) Г.А. Хорева. “ Твоя альтернатива АЭС. Книга 1 ” . Издание второе. Мурманск 2002г. 2) Bellona Foundation . Доклад объединения Bellona №3 : “ Атомная Арктика ; проблемы и решения ” 2001г.