Штучні (антропогенні) джерела іонізуючих випромінювань

До штучних(антропогенних) джерел іонізуючого випромінювання відносяться:

- випробування ядерної зброї;

- підприємства по здобичі, переробці і отриманню матеріалів, що розщеплюються, і штучних радіоактивних ізотопів;

- установи, підприємства і лабораторії, що використовують радіоактивні речовини і технології виробничих процесів.

1. Випробування ядерної і термоядерної зброї.

В результаті вибуху частина радіоактивних речовин випадає недалеко від полігону, частина затримується в тропосфері і потім впродовж місяця переміщається вітром на великі відстані, поступово осідаючи на Землю, при цьому залишаючись приблизно на одній і тій же широті. Проте велика частка радіоактивного матеріалу викидається в стратосферу і залишається там триваліший час, також розсіюючись по земній поверхні.

Прямим наслідком дії Договору про припинення випробувань ядерної зброї в трьох сферах являлося зниження кількості радіоактивних осадів, що випали всюди на нашій Планеті. Зменшилося і радіоактивне забруднення рослинності, включаючи сільськогосподарські культури. Проте радіоізотопи з тривалим періодом напіврозпаду продовжують накопичуватися в ґрунті і поступати в рослинний світ.

При атомних вибухах утворюються продукти ділення ядерного пального, які часто називають уламками поділу, і наведена активність; у довкілля поступає і деяка кількість самих матеріалів, що розщеплюються.

При вибуху термоядерних пристроїв додатково виникає радіоактивний вуглець 14.

Уламки поділу, це складна суміш радіоактивних речовин, що утворюються при діленні атомних ядер. Ядра атомів урану 235 або плутонію 239 розщеплюються на 80 різних осколків. Останні починають повільно розпадатися. В результаті виникає складна суміш продуктів ділення з 200 різних ізотопів 36 хімічних елементів, періоди напіврозпаду, яких в межах від 1 секунди до десятків мільярдів років. За характером випромінювання майже усі радіоактивні ізотопні ділення відносяться до бета або бета і гамма випромінювання.

Найбільш потенційно небезпечними осколками зважаючи на їх активне включення у біологічний цикл і великий період напіврозпаду вважають 5 грам стронцію і цезію.

За даними ВООЗ очікувана сумарна колективна ефективна еквівалентна доза від усіх ядерних вибухів, складає 30 млн. чоловік на 1 зиверт.

Нині населення Землі отримало лише 25% цієї дози, а іншу частину отримує досі, і отримуватиме ще мільйони років.

2. Підприємства по здобичі, переробці і отриманню матеріалів о розщеплюють і штучних радіоактивних речовин, це потенційні джерела забруднення довкілля. Це підприємства атомної промисловості:

- уранові копальні і гідрометалургійні заводи по отриманню збагаченого урану (уранового концентрату);

- заводи по очищенню уранових концентратів;

- експериментальні і енергетичні реактори;

- заводи по виробництву ядерного пального.

Процес виробництва енергії з ядерного палива складний і проходить в декілька стадій.

Ядерний паливний цикл розпочинається із здобичі і збагачення уранової руди, потім робиться саме ядерне паливо, а після відробітку палива на АЕС іноді можливе вторинне його використання через витягання з нього урану і плутонію. Завершальною стадією циклу є, як правило, поховання радіоактивних відходів.

На кожному етапі відбувається виділення в довкілля радіоактивних речовин, причому їх об'єм може сильно варіюватися залежно від конструкції реактора і інших умов. Крім того, серйозною проблемою є поховання радіоактивних відходів, які ще упродовж тисяч і мільйонів років продовжуватимуть служити джерелом забруднення. Дози опромінення розрізняють залежно від часу і відстані. Чим далі від станції живе людина, тим меншу дозу вона отримає.

До відходів, що виникають при видобутку уранової руди, відносяться шахтні води, рудні відвали і копальневе повітря. Вміст урану в шахтних водах досягає 0,3 -10 мг/л, радію 0,2 - 3,7 Бк/л. У рудних відвалах міститися соті долі відсотка урану, радію від 5 * 10 г/р. Внаслідок вимивання і вітрової ерозії відвали можуть ставати джерелами забруднення навколишньої території. Копальневе повітря, що поступає в атмосферу при вентиляції шахт, може містити підвищену кількість радону і його дочірніх продуктів.

Основними відходами гідрометалургійних заводів є рудні пульти, що складаються з піскової шлакової фракції. У пісках, що скидаються, і шламах вміст урану складає 0,02 - 0,28%, радію (2-3) * 10 г/р.

З газовими викидами металургійних підприємств в атмосферне повітря може поступати радон, аерозолі урану, радій (при видаленні вентиляційного повітря з ділянки подрібнення руди, сушки, плющення і фасування уранового концентрату) і так далі

На заводах по очищенню уранових концентратів (чи збагачення урану) в процесі виробництва утворюється до 5,7 метра кубічного рідких відходів на 1 тонну збагаченого урану. Газоподібні викиди цих заводів містять пил, в якому є уран і дими від хімічних процесів і механічної обробки металевого урану.

При експлуатації атомних електростанцій і експериментальних реакторів утворюються газоподібні, рідкі і тверді радіоактивні відходи. Радіоактивні гази і аерозолі виникають в результаті опромінення газів і аерозолів повітря нейтронами в зоні реактора.

Процеси отримання ядерного пального супроводжуються утворенням газоподібних відходів, основна активність яких обумовлена присутністю в них радіоактивного йоду.

Джерелами рідких радіоактивних відходів реакторів може служити вода або будь-які розчини, вживані в якості теплоносія. В цьому випадку наведена активність, що виникає в теплоносії першого контуру, буває обумовлена захопленнями нейтронів атомами елементів, що поступають в теплоносій в результаті процесу корозії елементів конструкції.

Іншим джерелом рідких відходів є басейни витримки тепловиділяючих елементів (ТВЕЛ), використовуваних для підводного зберігання тих, що відпрацювали ТВЕЛ. Вода басейнів може забруднюватися продуктами ділення при порушенні цілісності оболонок твелів, домішками, що потрапили на оболонки, і іншими матеріалами, що потрапляють у воду басейну при завантаженні реактора. До рідких відходів відносяться також стічні води санітарних пропускників і спецпралень, а також води після дезактивації устаткування і приміщень.

На заводах по виробництву ядерного пального, передусім, видаляють оболонки ТВЕЛ, а потім паливо розчиняють і роблять екстракцію урану і плутонію. При здійсненні вказаних операцій виникають рідкі радіоактивні відходи в значних об'ємах з питомою активністю до 1 Кu/л і більше.

У Державному управлінні екології і природних ресурсів Дніпропетровської області повідомили, що існують протирадонові заходи, які передбачають:

- спеціальне покриття на підлогу, яке не пропускає радон;

- застосування вентиляції;

- відселення з житла людей;

- руйнування заражених будівель.

«Без'ядерна» зона Дніпродзержинська.

У 1947 році Урядом СРСР було прийнято рішення про будівництво в Дніпродзержинську заводу по переробці уранових руд. Сировиною для нього повинні були стати руди і шлаки доменного виробництва Криворізького басейну.

Це був «об'єкт № 906», офіційно «Завод шлакових добрив». Завод входив до Міністерства машинобудування СРСР, яке займалося здобиччю, збагаченням, радіохімічною переробкою, конструюванням і експлуатацією ядерних енергетичних установок, як військового, так і цивільного значення.

У 1949 році була отримана перша на Україні уранова продукція. На заводі паралельно з урановим виробництвом, почали виникати і розвиватися допоміжні підрозділи.

У 1966 році підприємство перейменоване в «Придніпровський хімічний завод».

На початку 70-х років на базі заводу налагоджено найбільше виробництво добрив, які містять азот та фосфор, з кольських апатитів. В цей час почалося будівництво виробництва ядерно-чистого цирконію, що вирішувало проблеми атомної енергетики і оборони країни.

У кінці 80-х років першим лягло уранове виробництво, другим цирконієве. Почалися проблеми з постачаннями апатиту і реалізації рідкоземельної продукції.

За роки роботи Придніпровського хімічного заводу (ПХЗ) на території між Дніпродзержинськом і Дніпропетровськом створені 9 сховищ радіоактивних відходів. Сумарна активність 42 млн. тонни, це 3,17 * 10 (15) Беккерелі. Ця цифра складає половину активності відходів, які знаходяться зараз в чорнобильській зоні.

Шлакосховище займає площу 73 га з 1976 по 1980 роки, перекрили шаром фосфорогіпса товщиною від 0,5 до 13,5 метра.

Півночі і заходу хвостохранилища і на його поверхні лягли овали коксохімічного і металургійного виробництв, на які мають вигляд комерційні структури.

Щедрі зливи і шквалистий вітер, зсуви, неодноразово змивали верхній шар ґрунтового саркофага, при цьому збільшувався викид радону, зростала доза випромінювання, виникала загроза масштабної фільтрації радіонуклідів в річку Коноплянку, а значить і в Дніпро з території хвостохранилища.

Радіаційна обстановка на поверхні шлакосховища характеризується підвищеним значенням поглинаючої експозиційної дози (ПЕД) гамма випромінювання до 60 МкРад/годину і щільністю потоку радону 1,3 - 2,58 Бк/кубічний метр в секунду.

У Дніпродзержинську і Дніпропетровську при вибірковому обстеженні були виявлені ділянки в житловому секторі, на поверхні яких поглинаючі експозиційні дози (ПЕД) гамма випромінювання вищі, ніж в середньому по місту (10-35 МкР/ч).

Причиною підвищеного радіоактивного фону стало використання при будівництві житлових будинків щебеню і доменного шлаку з високим вмістом радіоактивних елементів. Чим небезпечні такі будинки?

Відпрацьований шлак містить радій, а в процесі його розпаду виділяється газ радон, є випадки його перевищенні в 2-3 рази. Деякі українські учені називають Дніпродзержинське хвостохранилище технологічними родовищами урану із-за високого вмісту в них цього хімічного елементу.

3. Установи, підприємства і лабораторії, що використовують радіоактивні речовини в технології виробничого процесу. До цієї групи потенційних джерел радіоактивного забруднення довкілля відносяться:

- «гарячі» лабораторії;

- радіоізотопні лабораторії і радіологічні відділення медичних установ;

- лабораторії науково-дослідних інститутів, де проводяться роботи в області біології і сільського господарства;

- радіоізотопні лабораторії в промисловості і так далі

Залежно від характеру технологічного процесу, здійснюваного в «гарячих» лабораторіях (фасування радіоактивних речовин, виконання експериментів з опроміненнями на реакторах матеріалами, виготовленням радіоактивних препаратів і так далі), вони можуть бути джерелами газоподібних, рідких і твердих радіоактивних відходів з високим вмістом в них різноманітних радіоактивних ізотопів.

При застосуванні відкритих радіоактивних речовин в медичній практиці можливе утворення газоподібних, рідких і твердих радіоактивних відходів (повітря, видалене з боксів і витяжних шаф; виділення хворих; респіратори одноразового використання, фільтрувальний папір та ін.).

У лабораторіях сільськогосподарського профілю утворюються відходи у формі стебел, листя, плодів і інших супутніх матеріалів.

Основний вклад в забруднення від штучних джерел вносять різні медичні процедури і методи лікування, пов'язані із застосуванням радіоактивності. Основний прилад, без якого не може обійтися жодна велика клініка, це рентгенівський апарат, але існує безліч інших методів діагностики і лікування, пов'язаних з використанням радіоізотопів.

Невідома точна кількість людей, що піддалися подібним обстеженням, і лікуванню, і дози, отримані ними, але можна стверджувати, що для багатьох країн використання явища радіоактивності в медицині залишається, мало не єдиним техногенним джерелом опромінення.

В принципі, опромінення в медицині не таке небезпечне, якщо їм не зловживати. Але, на жаль, часто до пацієнта застосовуються великі дози. Серед методів сприяючих зниженню ризику:

- зменшення площі рентгенівського пучка;

- його фільтрація, що прибирає зайве опромінення;

- правильне екранування;

- справність устаткування і грамотна його експлуатація.

ООН прийняла загальну оцінку річної колективної ефективної еквівалентної дози, від рентгенівських обстежень в різних країнах - значення 1000 чоловік Зіверт на 1 млн. жителів. Швидше за все, для країн, що розвиваються, ця величина виявиться нижча, але індивідуальні дози можуть бути значніші. Підраховано також, що колективна ефективна еквівалентна доза від опромінення в медичних цілях в цілому (включаючи використання променевої терапії для лікування раку) для усього населення Землі дорівнює приблизно 1600000 чоловік - зиверт в рік.

Еквівалентні дози опромінення від природних і техногенних джерел випромінювання (ефективна еквівалентна доза опромінення усього тіла людини).

1. Перегляд телепередач на відстані 2 м від екрану 0,01 МкЗв або 1 мкбер.

2. Опромінення впродовж року, внаслідок викидів АЕС в районі розташування станції 0,2-1 МкЗв або 0,4- 0,5 мбер.

3. Політ впродовж години при швидкості менше швидкості звуку 4- 7 мкЗв або 0,4- 0,7 мбер.

4. Політ впродовж години надзвукового літака на висоті польоту 18-20 км 10-30 мкЗв або 1-3 мбер.

5. Щотижневий перегляд телепрограм упродовж трьох годин по кольоровому телевізору 5-7 мкЗв або 0,5-0,7 мбер.

6. Політ протягом доби на орбітальній космічній станції (без магнітних бур) 0,18-0,35 мЗв або 18-35 мбер.

7. Прийом радонових ванн 0,01-0,5 мЗв або 1-100мбер.

8. Флюорографія 0,1-0,5 мкЗв або 10-50 мбер.

9. Рентгенографія грудної клітки 0,1-1 мкЗв або 10-100 мбер.

10. Рентгенографія в стоматології 0,03-3 мкЗв або 3-300 мбер.

11. Рентгеноскопія грудної клітки 2-4 мкЗв або 200-400 мбер.

12. Рентгенівська томографія 5-100 мкЗв або 50- 10000 мбер.

13. Рентгенодіагностика при раку легенів 0,05 Зв або 5000 Мбер.

14. Фонове опромінення за рік 100 мбер.

15. Допустиме опромінення населення в нормальних умовах за рік 500 мбер.

16. Допустиме опромінення для людей, працюючих з радіоактивними речовинами за рік 5 бер.

17. Допустиме аварійне опромінення населення (разове) 10 бер.

18. Допустиме аварійне опромінення персоналу і ліквідаторів наслідків при аваріях в т.ч. на ЧАЕС 25 бер.

19. Опромінення при рентгеноскопії шлунку (місцеве) 30 бер.

20. Короткочасна незначна зміна складу крові 75 бер.

21. Легка нижня (верхня) міра променевої хвороби людини і сільськогосподарських тварин 100 - 200 бер, 150 - 250 бер.

22. Середня нижня (верхня) міра променевої хвороби людини і сільськогосподарських тварин 200 - 400 бер, 250 - 450 бер.

23. Важка нижня (верхня) міра променевої хвороби людини і сільськогосподарських тварин 400 -600 бер, 450 - 750 бер.

24. Украй важка міра променевої хвороби людини і сільськогосподарських тварин більше 600 і більше 750 бер.

25. Гине 50% опромінених впродовж 30 днів: собака 200 бер, осів 300 бер, коза 350, собака 250-400, людина 400, мавпа 250-600, щур 700-900, миша 600-1200, риби, птахи 800-2000, комахи 1000-10000, змії 8000-20000, равлик 20000, медуза 100000, рослини 100000- 150000 бер.

Поиск по сайту: