Атомная энергетика

Источником облучения, вокруг которого ведутся наиболее интенсивные споры, являются атомные электростанции, хотя в настоящее время они вносят весьма незначительный вклад в суммарное облучение населения. При нормальной работе ядерных установок выбросы радиоактивных материалов в окружающую среду очень невелики. Атомные электростанции являются лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Следующий этап производство ядерного топлива. Примерно половина всей урановой руды добывается открытым способом, а половина шахтным. Добытую руду доставляют на обогатительную фабрику, обычно расположенную неподалеку. И рудники, и обогатительные фабрики служат источником загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами. Если рассматривать лишь непродолжительные периоды времени, то можно считать, что почти все загрязнение связано с местами добычи урановой руды. Обогатительные же фабрики создают проблему долговременного загрязнения: в процессе переработки руды образуется огромное количество отходов «хвостов». Эти отходы будут оставаться радиоактивными в течение миллионов лет, когда фабрика давно перестанет существовать. Таким образом, отходы являются главным долгоживущим источником облучения населения, связанным с атомной энергетикой. На каждой стадии ядерного топливного цикла в окружающую среду попадают радиоактивные вещества.

Чем дальше человек живет от атомной электростанции, тем меньшую дозу он получает. Каждый реактор выбрасывает в окружающую среду целый ряд радионуклидов с разными периодами полураспада. Большинство радионуклидов распадается быстро и поэтому имеет лишь местное значение. Однако некоторые из них живут достаточно долго и могут распространяться по всему земному шару, а определенная часть изотопов остается в окружающей среде практически бесконечно. В ближайшие несколько тысяч лет вклад радиоактивных захоронений в общую дозу облучения будет оставаться пренебрежимо малым, 0,11% от ожидаемой коллективной дозы для всего населения. Однако радиоактивные отвалы обогатительных фабрик, если их не изолировать соответствующим образом, без сомнения, создадут серьезные проблемы. При авариях количество радиоактивных веществ, поступивших в окружающую среду, может оказаться гораздо больше.

Профессиональное облучение.

Профессиональные дозы почти повсеместно являются самыми большими из всех видов доз, получаемых от искусственных источников облучения. Дозы, которые получает персонал, обслуживающий ядерные реакторы, равно как и виды излучения, сильно варьируют, а дозиметрические приборы редко дают точную информацию о значениях доз; т. к. они предназначены лишь для контроля за тем, чтобы облучение персонала не превышало допустимого уровня.

Некоторые работники подвергаются воздействию более высоких доз естественной радиации. Самую большую группу таких работников составляют экипажи самолетов. Полеты совершаются на большой высоте, что приводит к увеличению дозы из-за воздействия космических лучей. ППППП\ввввод землей, повышенные дозы получают шахтеры, добывающие каменный уголь, железную руду и т. д. Индивидуальные дозы сильно различаются, а при некоторых видах подземных работ (исключая работы в каменноугольных шахтах) эти дозы могут быть даже выше, чем в урановых рудниках.

Тепловые электростанции

В процессе сжигания каменного угля с целью получения электроэнергии и отопления жилых и производ­ственных помещений происходит радиоактивное загрязнение окружающей среды. Уголь всегда содержит природные радионуклиды, концен­трация которых колеблется в широких пределах.

При сжигании каменного угля происходит постоянный выброс в ат­мосферу радиоактивных веществ вместе с золой, а также их значи­тельное содержание находится в шлаках, являющихся продуктами сгорания. Поэтому население, проживающее вокруг угольных электростанций под­вергается дополнительному внутреннему и внешнему облучению за счет радионуклидов, содержащихся в воздухе и осевших на поверхность зем­ли, а также поступающих в организм с пищевыми продуктами.

По оценкам специалистов радиоактивные выбросы ТЭС на одних и тех же расстояниях формируют в десятки и даже сотни раз большие эквивалентные дозы, чем технологические выбросы нормально работаю­щих АЭС. Вклад угольных электростанции в дозу для населения около 2% средней дозы, обусловленной естественным фоном.

При этом необходимо учитывать, что кроме радиоактивности ле­тучей золы в выбросах имеются канцерогенные соединения (напри­мер, бензопирен и др.), а также высокотоксичные компоненты, такие как сернистый газ, окислы азота, ртуть, свинец, кадмий и ряд дру­гих.

Искусственные радионуклиды.

В 1934 г было установлено, что в результате бомбардировки α-частицами ядер легких элементов образуются другие элементы, являющиеся радиоактивными. Именно эти процессы происходят при ядерных и термоядерных взрывах, приводя к наведенной радиоактивности, т.е. образованию искусственных радионуклидов.

В настоящее время известно свыше 900 различных радиоактивных изотопов, полученных искусственным путем. Особенно много их обра­зуется в атомных реакторах, где создаются мощные потоки нейтронов. Это дает возможность получить радионуклиды всех без исключения элементов в достаточно больших количествах, а также заурановых или трансурановых элементов, таких как нептуний, плутоний, америций, кюрий.

Отсюда делаем вывод, что на начальных этапах образования Сол­нечной системы все химические элементы, возникающие в результате ядерных и термоядерных реакций, имели ряд своих радиоактивных ана­логов с различными периодами полураспада. С течением времени изото­пы с короткими периодами полураспада распались, а долгоживущие сохранились до наших дней. Некоторые получаемые искусственным путем радионуклиды широко используются в научных и диагностических целях.

Удобрения и строительные материалы.

Добыча, переработка и использование различных полезных ископаемых в качестве минераль­ных удобрений (калийных, фосфорных) также приводит к накоплению различных радионуклидов в поверхностном слое почвы и незначитель­ному повышению внешнего и внутреннего облучения организма челове­ка.

Значительно более сильное воздействие оказывают радионуклиды, содержащиеся в строительных материалах (граниты, глиноземы и др.). Так, например, средняя активность радия в строй­материалах (30-50) Бк/кг, но встречаются и значительно более активные, среди которых преобладают бетоны на основе промышлен­ных отходов, в частности золы до 3000 Бк/кг) и фосфогипс (до 1500 Бк/кг).

Пребывание в помещении приводит к ослаблению уровня облучения от естественного фона. Коэффициент ослабления для каменных домов равен 10, а для деревянных - 2.

С другой стороны, стены зданий заметно увеличивают дозы облу­чения за счет радионуклидов стройматериалов и накапливающегося радона (см. ранее), причем мощность дозы в кирпичных и панельных домах в (2-3) раза больше, чем в деревянных.

Поэтому городское население в целом находится под воздействием более высоких доз облучения. Это объясняется также большим количеством кирпичных и бетонных зданий в городах и продолжитель­ностью пребывания в них городского населения по сравнению с сель­ским. Кроме того, даже вне помещений городской житель получает повышенные дозы от стен зданий, мощеных улиц, промышленных пред­приятий и ТЭС.

Средние эквивалентные дозы, полученные в течение года за счет воздействия радионуклидов, содержащихся в материалах стен зданий и конструкций, оценивается в 0,1 бэр на каждого жителя Земли.

Другие источники облучения.

В заключение следует отметить, что источником облучения являются и многие предметы, содержащие радиоактивные вещества. Едва ли не самым распространенным источником облучения являются часы с светящимся циферблатом. Обычно при изготовлении таких часов используют радий, что приводит к облучению всего организма, хотя на расстоянии 1 м от циферблата излучение в 1000 раз слабее, чем на расстоянии 1 см. Радиоактивные изотопы используются также в светящихся указателях входа-выхода, в компасах, телефонных дисках, прицелах и т. п. Радионуклиды применяют в дросселях флуоресцентных светильников и в других электроприборах и устройствах. При изготовлении особо тонких оптических линз применяется торий, который может привести к существенному облучению хрусталика глаза. Для придания блеска искусственным зубам широко используют уран, который может служить источником облучения тканей полости рта. Источниками рентгеновского излучения являются цветные телевизоры, однако при правильной настройке и эксплуатации дозы облучения от современных их моделей ничтожны. Рентгеновские аппараты для проверки багажа пассажиров в аэропортах также практически не вызывают облучения авиапассажиров.

Таблица 2. Искусственные источники излучения

(оценка средних годовых доз)

Поиск по сайту: