Радиоактивное загрязнение местности: реферат

Радиационный контроль

В России осуществляется документальный и инструментальный радиационный контроль. В законодательной сфере определены основные положения, позволяющие предотвратить заражение радиоактивными частицами:

• использование инновационных методов в производстве;
• безопасность в обращении с отходами;
• санитарная защита.

Инструментальный контроль с помощью дозиметрических замеров проводит Министерство по чрезвычайным ситуациям.

В случае подозрения на превышение допустимых норм, необходимо обратиться в местное отделение МЧС, запросив проведение замера радиационного фона.

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:

Название	Период полураспада	Возможные негативные последствия загрязнения
Америций-241	433 года	Смертельная опасность
Цезий-137	30 лет	Накопления в мышечной массе и скелете
Стронций-90	28,8 лет	Костные отложения
Кобальт-60	5,3 года	Токсичное воздействие на организм
Йод-131	8 дней	Мутации, гибель клеток и тканей.

Самые загрязненные территории на планете

На планете существуют сотни радиоактивно загрязненных территорий. Серьезную опасность представляет территория Хенфорда в штате Вашингтон, США. Здесь в середине прошлого столетия был построен гигантский комплекс, занимавшийся первыми в мире ядерными разработками. В результате его деятельности загрязнена площадь в 518 кв. км.

Почвы в Сомали использовались для незаконного захоронения ядерных отходов. Семипалатнский полигон в Казахстане, где проводились ядерные испытания, является одной из самых радиационно опасных территорий в мире. В городе Майлуу-Суу, Кыргызстан, была налажена добыча урана во всесоюзном масштабе, что привело к чрезвычайно высокой концентрации радиоактивных изотопов в округе рудников.

Всем известная Чернобыльская зона — мертвая зона, где на многие сотни километров случилось радиоактивное загрязнение почв. ЧАЭС — не единственная в мире атомная станция, где произошла ядерная катастрофа мирового масштаба. Подобное случилось в Фукусиме, Япония. Здесь землетрясение и цунами в марте 2011 года вызвало аварию на АЭС, в результате которой пострадала огромная территория.

Промышленный комплекс «Маяк» в России в секретном городе «Челябинск-40» возле города Кыштым пострадал от аварии в 1957 году. Ее последствиями стало радиационное загрязнение 25 тысяч гектар пахотных земель. Подобная катастрофическая ситуация сложилась вокруг ОАО Сибирский химический комбинат в Томской области, Россия.

Об окружающей среде

Источники воды могут быть загрязнены радиоактивными изотопами, что влияет на различные водные экосистемы. Точно так же эти загрязненные воды потребляются различными организмами, которые поражены.

Когда происходит загрязнение почвы, они обедняют, теряют плодородие и не могут использоваться в сельскохозяйственной деятельности. Кроме того, радиоактивное загрязнение влияет на пищевые цепи в экосистемах.

Таким образом, растения заражаются радиоизотопами через почву, и они передаются травоядным животным. Эти животные могут претерпевать мутации или погибнуть в результате радиоактивности.

На хищников влияет ограниченная доступность пищи или заражение животными, содержащими радиоизотопы.

Радиационно опасные объекты

Радиационно опасные объекты (РОО) — это объекты, которые являются источниками ионизирующего излучения и могут представлять угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Они могут возникать как в результате естественных процессов, так и из-за деятельности человека.

Различают следующие классификации радиационно опасных объектов:

1. Ядерные энергетические объекты — это объекты, где происходят ядерные реакции и вырабатывается электроэнергия. К таким объектам относятся ядерные электростанции, реакторы, активные зоны и т.д.
2. Источники ионизирующего излучения — это объекты, которые используются в медицине, промышленности и научных исследованиях для получения изображений и диагностики, радиотерапии, измерения и контроля, а также для исследований на ядерном реакторе.
3. Атомные подводные лодки и ядерные атомные лодки — это подводные суда, оснащенные атомными реакторами для привода.

Причины возникновения радиационно опасных объектов могут быть различными. Одной из главных причин является развитие ядерной энергетики и использование радиоактивных материалов в различных сферах деятельности. Нарушение правил безопасности, технические отказы, природные и техногенные катастрофы могут привести к авариям и выбросам радиоактивных веществ, что создает опасность для окружающей среды и здоровья людей.

Регулярный мониторинг и контроль радиационной ситуации вокруг радиационно опасных объектов, строгое соблюдение мер безопасности при эксплуатации и хранении радиоактивных материалов являются необходимыми мерами для предотвращения возникновения чрезвычайных ситуаций и минимизации рисков.

Хиросима и Нагасаки (Япония)

Ядерные бомбы начали разрабатывать в 40-х годах 20 века на основе исследований Альберта Эйнштейна. Это ядерное оружие использовалось Соединенными Штатами во время Второй мировой войны.

6 августа 1945 года над городом Хиросима взорвалась бомба, обогащенная ураном. Это вызвало тепловую волну температурой около 300 000 ° C и большой всплеск гамма-излучения.

Впоследствии были произведены радиоактивные осадки, которые разлетелись ветром, унося загрязнение еще дальше. Приблизительно 100 000 человек погибли в результате взрыва и еще 10 000 были убиты радиоактивностью в последующие годы.

9 августа 1945 года в городе Нагасаки взорвалась вторая ядерная бомба. Эта вторая бомба была обогащена плутонием и была более мощной, чем бомба Хиросимы.

В обоих городах у выживших после взрыва были многочисленные проблемы со здоровьем. Таким образом, с 1958 по 1998 год риск рака среди населения увеличился на 44%.

В настоящее время сохраняются последствия радиоактивного заражения этих бомб. Считается, что более 100000 человек, пострадавших от радиации, живы, в том числе те, кто находился в утробе матери.

В этой группе населения высока заболеваемость лейкемией, саркомой, карциномой и глаукомой. У группы детей, подвергшихся облучению в утробе матери, обнаружены хромосомные аберрации.

Радиоактивное загрязнение почв: последствия заражения

Существует множество отрицательных последствий загрязнения почвы:

• непосредственное негативное влияние радиоактивных веществ на животных, растительность и человека;
• значительное ограничение возможности использовать почвенные ресурсы в сельскохозяйственных целях. Ведь вся продукция, которую получают с такого земельного участка, имеет превышающие норму уровня концентрации радиоактивных веществ вследствие загрязнения открытых водоемов и грунтовых вод, куда из почвы вымываются вредные соединения. Сильное загрязнение может привести к невозможности использовать пресную воду не только для питья и приготовления пищи, но и на выпаивание скоту или полив сельскохозяйственных угодий.

Многие ученые утверждают, что поражения радиационными веществами окружающей среды приводят к полной гибели биогеоционозов и популяций. Это происходит при высоком уровне загрязнения. Такие участки фиксируются в основном вблизи мест, на которых произошел выброс радиации и, как следствие, радиоактивное загрязнение почвы. Чернобыль — зона отчуждения после аварии на ЧАЭС. Тогда сотни гектаров получили сильнейшую дозу радиации, в результате чего были полностью выведены из жизнедеятельности человека.

Места аварий с масштабными радиоактивными выбросами

5. Чернобыльская атомная электростанция, Припять, Украина

Координаты: 51°23′22″ с. ш. 30°05′59″ в. д.

Зараженные территории: Брянская, Орловская, Тульская, Калужская области России; Брестская, Гомельская, Гродненская, Минская, Могилевская области Республики Беларусь

Трагедия на ЧАЭС привела к самому масштабному радиоактивному заражению территорий в истории человечества. Облака активных газов прошли Россию насквозь. Досталось и Восточной Европе – Румынии, Балканским странам.

Территории, зараженные цезием-137, будут отравлять жителей еще как минимум 30 лет. А радиоактивный фон многих районов и населенных пунктов Брянской, Калужской, Тульской и Гомельской областей превышает допустимый в разы.

6. 569-я береговая техническая база, Мурманск, Россия

Координаты: 69°27′ с. ш. 32°21′ в. д.

Зараженные территории: Мурманская область
В 1982 году здесь, на губе Андреева, произошла утечка радиоактивной воды. В результате в Баренцево море вытекло 700 тысяч тонн воды – больше, чем с Фукусимы.

Расположенные в Мурманской области захоронения отработанного ядерного топлива и береговые базы судов атомного технологического обслуживания привлекают исследователей со всего мира. Уровень радиации растет с каждым годом.

7. Бухта Чажма, Находка, Россия

Координаты: 42°54′02″ с. ш. 132°21′08″ в. д.

Зараженные территории: залив Петра Великого (?), акватория порта Находка

В результате произошедшей в августе 1985-го авария на атомной подводной лодке К-431 авариии произошло заражение площади около 100 тысяч квадратных метров.

Хотя фон постепенно снижается, бухта Павловского и по сей день опасна для посещений. Кроме того, вероятны утечки, распространяющие опасные изотопы в морские воды.

8. Посёлок Айхал, Россия

Координаты: 65°56′00″ с. ш. 111°29′00″ в. д.

Зараженные территории: Республика Саха (Якутия)

Проект «Кратон-3», в рамках которого рядом с поселком Айхал 24 августа 1978 года был произведён подземный взрыв для изучения сейсмической активности со случайным выбросом в окружающую среду, сделав непригодной для жилья территорию на 50 км вокруг.

Кроме этого, в Якутии были произведены аналогичные эксперименты (но без воздушного заражения) в рамках проектов “Кристалл”, “Горизонт-4”, “Кратон-3/4”, “Вятка”, “Кимберлит” и целая серия взрывов в районе города Мирного.

Официальные источники утверждают, что места взрывов обладают стандартным природным фоном. Так ли это на самом деле – неизвестно.

9. Камско-Печорский канал, Красновишерск , Россия

Координаты: 61°18’22″с. ш. 56°35’54″в. д.Зараженные территории: Пермская область

Серия поверхностных взрывов для строительства канала привели к заражению близлежащих Печорских лесов еще в 1971 году.

Однако, здесь наблюдается самое главное свойство радиоактивного заражения: радиация еще встречается, хотя официальные измерения не могут охватить всю территорию, основные места проверок чисты.

10. Удачнинский горно-обогатительный комбинат, Удачный, Россия

Координаты: 66°26′04″ с. ш. 112°18′58″ в. д.

Зараженные территории: Якутия

Радиоактивное облако, возникшее в результате надземного взрыва в рамках проекта по созданию плотины для Удачнинского горно-обогатительного комбината, накрыло соседние населенные пункты.

Большая часть территории сегодня обладает природным фоном, но в отдельных местах сохраняется так называемый “мертвый лес” – участки мертвой растительности без каких-либо признаков жизни.

11. Газоконденсатное месторождение, Крестище, Украина

Координаты: 49°33′33″ с. ш. 35°28′25″ в. д.

Зараженные территории: Донецкая область Украины

Попытка ликвидации утечки газа из газоконденсатного месторождения с помощью направленного ядерного взрыва не возымела успех. Зато произошел выброс радиации, отголоски которой встречаются неподалеку и сегодня.

Как сразу после эксперимента, так и сегодня, официальных данных о радиационном фоне нет.

Горизонтальное перераспределение радионуклидов

Для прогнозирования возможных последствий радиоактивного загрязнения почвы очень важно знать особенности миграции радионуклидов. Перераспределение радионуклидов в почве происходит в горизонтальном и в вертикальном направлениях естественным путем и по причинам антропогенной деятельности

Перераспределение радионуклидов в почве происходит в горизонтальном и в вертикальном направлениях естественным путем и по причинам антропогенной деятельности.

Горизонтальная миграция происходит вследствие:

• эолового переноса (название происходит от имени бога ветров Эола);
• разлива паводковых вод, что является причиной более интенсивного загрязнения низин и заболоченных местностей;
• жизнедеятельности животных (дождевых червей, диких кабанов, кротов и прочих «роющих»);
• движения транспорта;
• заготовки зеленых кормов на загрязненных лугах;
• лесные пожары, которые являются очень мощным фактором переноса изотопов.

Минимальная горизонтальная миграция наблюдается в лесных ценозах, а максимальная – в агроценозах с легкими почвами. Горизонтальное перераспределение, с одной стороны, снижает уровень загрязнения почв радиоактивными нуклидами, с другой — расширяет ареал их распространения.

Причины

Как происходит радиоактивное загрязнение почв? Источники загрязнения — это две группы радионуклидов:

• техногенные;
• природные.

Известно, что в почве содержатся естественные радионуклиды. Но их концентрация значительно увеличивается вследствие добычи, складирования природного сырья, переработки, внесения удобрений, их производства, сжигания угля, использования золы в качестве подкормок растениям или для изготовления строительных материалов и т.д.

За счет стремительного производства и использования удобрений с каждым годом возрастает количество радиоактивно загрязненных почв. К примеру, недостаточно изучен вопрос повышения концентрации в грунте радионуклидов из-за использования калийных и фосфорных удобрений.

Искусственные радионуклиды массово попадают в компоненты биосферы планеты из-за ядерных взрывов.

Таким образом, основными причинами, вызывающими радиоактивное загрязнение почвенного покрова, являются:

• интенсивное освоение земель сельскохозяйственного назначения;
• тяжелая промышленность;
• разработка месторождений природных ископаемых;
• захоронение радиоактивных отходов;
• выбросы радиации АЭС;
• испытание ядерного оружия.

Вред высокоэнергетических частиц

Радиоактивное загрязнение очень опасно для здоровья человека, вызывая кожные заболевания, лейкозы, опухоли, сердечно-сосудистые заболевания, преждевременное старение и сокращение продолжительности жизни.

Радиоактивное загрязнения не является постоянным или регулярным явлением и, следовательно, длительность и частота загрязнения зависит от времени и условий. Три основных типа условий.

• непрерывное загрязнение: этого типа условие существует в урановых рудниках, ядерных реакторах и лабораториях, где люди находятся под постоянным воздействием веществ;
• аварийное: этого типа состояние продолжается в течение случайного воздействия радиации вследствие поломки оборудования, утечки, неисправности защитных средств и т. д.;
• случайное: это условие сохраняется в течение единичного эксперимента или при испытании ядерного вещества.

Загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами

Радиоактивное загрязнение окружающей среды — это распространение на местности и находящихся на ней объектах радиоактивных компонентов, из-за чего все живые организмы испытывают действие радиации. Она невидимая, не ощущаемая, но с трагическими последствиями. Данное понятие стало актуальным, когда в 1945 г. в Японии взорвались 2 атомные бомбы. После этого было произведено более 400 испытаний, в результате чего на планете повсеместно изменился радиационный фон.

К числу основных радиоизотопных компонентов относятся:

Вещество	Срок разложения	Последствия
Йод-131	8 суток	Вызывает мутации и гибель клеток. Накапливается в щитовидной железе.
Стронций-90	28,8 лет	Откладывается в костях, быстро накапливается, выступая «заместителем» кальция. Поражает костный мозг.
Америций-241	433 года	Несет смертельную опасность.
Кобальт-60	5.3 года	Поражает опорно-двигательный аппарат и ЦНС.
Цезий-137	30 лет	Накапливается в мышцах и костях.

В скобках указан период полураспада. Чем он выше, тем более высокая радиоактивность изотопа.

Ядерные испытания

Это относится к подрыву различных экспериментальных ядерных боеприпасов, в основном для разработки военного оружия. Ядерные взрывы также применялись для рытья колодцев, добычи топлива или создания инфраструктуры.

Ядерные испытания могут быть атмосферными (в атмосфере Земли), стратосферными (вне атмосферы планеты), подводными и подземными. Атмосферные дожди являются наиболее загрязняющими, поскольку они производят большое количество радиоактивных дождей, которые рассеиваются на несколько километров.

Радиоактивные частицы могут загрязнять источники воды и достигать земли. Эта радиоактивность может достигать различных трофических уровней через пищевые цепи и влиять на урожай и таким образом достигать людей.

Одна из основных форм косвенного радиоактивного заражения — через молоко, поэтому оно может поражать детей.

С 1945 года во всем мире было проведено около 2000 ядерных испытаний. В конкретном случае Южной Америки радиоактивные осадки в основном затронули Перу и Чили.

Фукусима-дайити (Япония)

Эта авария стала результатом землетрясения магнитудой 9 баллов, обрушившегося на Японию 11 марта 2011 года. Впоследствии произошло цунами, которое отключило системы охлаждения и электроснабжения трех реакторов на АЭС Фукусима.

В реакторах произошло несколько взрывов и пожаров, произошли утечки радиации. Первоначально эта авария была классифицирована как уровень 4, но в связи с ее последствиями позже была повышена до уровня 7.

Большая часть радиоактивного загрязнения попала в воду, в основном в море. В настоящее время на этом заводе имеются большие резервуары для хранения загрязненной воды.

Эти загрязненные воды считаются риском для экосистем Тихого океана. Одним из наиболее проблемных радиоизотопов является цезий, который легко перемещается в воде и может накапливаться в беспозвоночных.

Взрыв не привел к прямым радиационным смертельным случаям, а уровни радиоактивного облучения были ниже, чем в Чернобыле. Однако у некоторых рабочих в течение нескольких дней после аварии были обнаружены изменения ДНК.

Точно так же генетические изменения были обнаружены в некоторых популяциях животных, подвергшихся облучению.

Общие сведения об авариях на радиационно опасных объектах

За последние четыре десятилетия атомная энергетика и использование расщепляющих материалов прочно вошли в жизнь человечества. В настоящее время в мире работает более 450 ядерных реакторов. Атомная энергетика позволила существенно снизить «энергетический голод” и оздоровить экологию в ряде стран. Так, во Франции более 75% электроэнергии получают от АЭС и при этом количество углекислого газа, поступающего в атмосферу, удалось сократить в 12 раз. В условиях безаварийной работы АЭС атомная энергетика — пока самое экономичное и экологически чистое производство энергии и альтернативы ей в ближайшем будущем не предвидится. Вместе с тем бурное развитие атомной промышленности и атомной энергетики, расширение сферы применения источников радиоактивности обусловили появление радиационной опасности и риска возникновения радиационных аварий с выбросом радиоактивных веществ и загрязнением окружающей среды. Радиационная опасность может возникать при авариях на радиационно опасных объектах (РОО). РОО — объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества и при аварии, на котором или его разрушении может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов народного хозяйства, а также окружающей природной среды.

В настоящее время в России функционирует более 700 крупных радиационно опасных объектов, которые в той или иной степени представляют радиационную опасность, но объектами повышенной опасности являются атомные станции. Практически все действующие АЭС расположены в густонаселенной части страны, а в их 30-километровых зонах проживает около 4 млн. человек. Общая площадь радиационно дестабилизированной территории России превышает 1 млн. км2, на ней проживает более 10 млн. человек.

Аварии на РОО могут привести к радиационной чрезвычайной ситуации (РЧС). Под радиационной чрезвычайной ситуацией понимается неожиданная опасная радиационная ситуация, которая привела или может привести к незапланированному облучению людей или радиоактивному загрязнению окружающей среды сверхустановленных гигиенических нормативов и требует экстренных действий по защите людей и среды обитания.

Классификация радиационных аварий

Аварии, связанные с нарушением нормальной эксплуатации РОО, подразделяются на проектные и запроектные.

В зависимости от границ зон распространения радиоактивных веществ и радиационных последствий потенциальные аварии на АЭС делятся на шесть типов: локальная, местная, территориальная, региональная, федеральная, трансграничная.

Если при региональной аварии количество людей, получивших дозу облучения выше уровней, установленных для нормальной эксплуатации, может превысить 500 человек, или количество людей, у которых могут быть нарушены условия жизнедеятельности, превысит 1 000 человек, или материальный ущерб превысит 5 млн. минимальных размеров оплаты труда, то такая авария будет федеральной.

При трансграничных авариях радиационные последствия аварии выходят за территорию Российской Федерации, либо данная авария произошла за рубежом и затрагивает территорию Российской Федерации.

За суммарный срок эксплуатации всех имеющихся в мире реакторов АЭС, равный 6 000 лет, произошли лишь 3 крупные аварии: в Англии (Уиндекейл, 1957 г.), в США (Три-Майл-Айланд, 1979 г.) и в СССР (Чернобыль, 1986 г.). Авария на Чернобыльской АЭС была наиболее тяжелой. Эти аварии сопровождались человеческими жертвами, радиоактивным загрязнением больших площадей и огромным материальным ущербом. В результате аварии в Уиндекейле погибло 13 человек и оказалась загрязнена радиоактивными веществами территория площадью 500 км2. Прямой ущерб аварии в Три-Майл-Айланде составил сумму свыше 1 млрд. долл. При аварии на Чернобыльской АЭС погибло 30 человек, свыше 500 было госпитализировано и 115 тыс. человек эвакуировано.

Международным агентством по атомной энергетике (МАГАТЭ) разработана международная шкала событий на АЭС, включающая 7 уровней. По ней авария в США относится к 5 уровню (с риском для окружающей среды), в Великобритании — к 6 уровню (тяжелая), Чернобыльская авария — к 7 уровню (глобальная).

Глубинные процессы

Почвенный поглощающий комплекс сортирует радиоактивные вещества. Кроме того, он их хранит в течение длительного времени.

Радионуклиды в почве характеризуются:

• свойствами химически активных изотопов;
• свойствами и составом самой почвы;
• свойствами радионуклидов в выпадениях;
• климатическими показателями;
• особенностями ландшафта.

Радионуклиды на поверхность почвы поступают в составе аэрозолей, минералов, частиц топлива и т.д. Максимальная часть их растворимых фракций в составе глобальных выпадений составляет 30-90%. Наибольший этот показатель у цезия и стронция. Как поведут себя радионуклиды в будущем — никто не знает. Динамическое равновесие нарастает по мере снижения растворимости их выпадений. Внесение в почву растворимых органических веществ и специальное подкисление среды влияет на повышение миграции радионуклидов, что используется с целью ее очищения.

Подвижность радиационного загрязнения зависит от:

• минералогического состава;
• наличия в почве геохимических барьеров;
• гранулометрического состава;
• свойства гумуса;
• реакции среды.

Понятие радиоактивного загрязнения

Попадание радиоактивных веществ в воздух, воду, почву называют радиоактивным загрязнением. Живые организмы в зоне поражения, получившие большую дозу радиации, погибают.

Факторы, влияющие на степень опасности загрязнения:

• концентрация радионуклидов;
• энергия испускаемого излучения;
• вид радиации;
• расстояние от источника вредных веществ до объекта или организма.

Ядерный взрыв, испытания и утечка радиоактивных веществ во время транспортировки либо хранения источников радиации – главные причины загрязнения.

К источникам радиоактивного загрязнения относят:

• предприятия по созданию термоядерного оружия;
• АЭС;
• станции по дезактивации отходов, содержащих опасные радиационные вещества;
• захоронения законсервированных атомных отходов;
• естественные источники – места выхода на земную поверхность урановых руд и горных пород с повышенной природной радиоактивностью.

Радиационные отходы хранятся в специальных емкостях и хранилищах. Но часть жидких отходов на предприятиях Минатома находятся в открытых водоемах.

Последствия загрязнения радиоактивными веществами:

• гибель клеток;
• радиоактивная пыль поглощает солнечную радиацию (опасность «ядерной зимы»);
• мутации и гибель представителей флоры и фауны.

Проблема радиоактивного загрязнения – одна из главных экологических проблем России, так как на территории страны произошли несколько глобальных катастроф с выбросом радиационных веществ – аварии на Чернобыльской АЭС, на ПО «Маяк»; взрыв на заводе близ города Кыштым на Урале.