Источники радиационного загрязнения


Радиоактивное загрязнение, методы борьбы и профилактики

Меры борьбы с радиоактивным загрязнением

На 1 января 2019 года в мире вырабатывают энергию 193 атомные электростанции, расположенные в 32 странах. 452 энергоблока находятся в рабочем состоянии, 55 – в стадии строительства, 171 энергоблок закрыт. Поэтому борьба с радиоактивным загрязнением планеты – актуальная проблема, которую поднимают экологи.

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.

Вред от ядерных испытаний

При испытаниях ядерного оружия выделяются два типа изотопов:

  1. У одних период полураспада небольшой. Они опасны сразу после взрыва на прилегающей к месту испытания территории.
  2. Но угрозу представляют изотопы с периодом полураспада от 2-3 лет до десятков тысяч лет. Они остаются в окружающей среде и постепенно накапливаются в живых организмах, вызывая опасные мутации на генном уровне и смертельные заболевания.

Всего 35-40% вредных продуктов испытаний в течение трех месяцев попадают на землю с осадками. Остальные, попадая в верхние слои атмосферы, остаются там годами. Меняется озоновый слой Земли. Ядерные испытания нарушают сейсмическую обстановку, вызывая аномальный подъем воды или движение литосферных плит.

После экспериментальных взрывов ядерных и водородных бомб остаются опасные отходы, захоронение которых вызывает тревогу у экологов всего мира.

Мероприятия по профилактике загрязнений

Борьба с радиоактивным загрязнением природной среды может иметь только профилактический характер. Нет ни одного варианта биологического разложения и других механизмов, помогающих нейтрализовать радиацию.

Основная профилактическая мера загрязнения – утилизация радиоактивного мусора.

Загрязненные газы и воду фильтруют до их полного очищения. Фильтры затем утилизируют вместе с твердыми отходами, заливая цементным раствором и формируя блоки. Второй способ переработки – смесь вредных отходов с горячим битумом помещается в емкости из стали.

С течением времени степень угрозы радиоактивных отходов уменьшается. Если период полураспада изотопа составляет 25 лет, он полностью исчезнет примерно через 250 лет. Хранение таких отходов до полного распада радионуклидов происходит в специальных хранилищах – могильниках.

Радиационный контроль: виды и значение

Своевременное определение уровня повышенной радиации позволяет оперативно локализовать источник заражения и эвакуировать людей из зоны опасности.


Радиационный контроль – получение сведений о радиационной ситуации на предприятия, в природной среде и о степени облучения людей.

Виды радиационного контроля:

  1. Дозиметрический – определение мощности дозы излучения на рабочих местах людей, расчет безопасных доз от источников ионизирующего излучения.
  2. Радиометрический – прямое или расчетное измерение концентрации радионуклидов в окружающей среде.

Для определения уровня радиации используют приборы радиационной безопасности.

Методы борьбы с последствиями радиоактивного загрязнения

В случае радиоактивного заражения территории и находящихся на ней объектов необходимо срочно принять меры для минимизации последствий.

Основные мероприятия по борьбе с радиационным загрязнением:

  • локализация и ликвидация источников заражения;
  • дезактивация территории и объектов на ней (пылеподавление, утилизация растений и другое);
  • агромелиоративные и противопаводковые мероприятия (дамбы, ловушки для ила и прочее);
  • сбор и захоронение радиационных отходов;
  • медицинское обследование и санитарная обработка людей, находящихся в зоне поражения;
  • сооружение саркофага для массированной защиты от ионизирующего излучения.

Пути решения радиационного загрязнения требуют значительных финансовых затрат и людских ресурсов. Все мероприятия надо проводить в короткие сроки для уменьшения последствий аварий, взрывов или утечки. Поэтому профилактика радиоактивных загрязнений – залог поддержания удовлетворительной экологической обстановки.

Источник: https://musorish.ru/borba-s-radioaktivnym-zagryazneniem-planety/

Радиоактивное загрязнение вод Мирового океана. Пути попадания радиоактивных осадков:

Меры борьбы с радиоактивным загрязнением

  • из атмосферы в результате ядерных испытаний,

  • при сбросе радиоактивных вод и веществ с предприятий атомной промышленности и АЭС,

  • в результате аварий судов, работающих на атомных двигателях, а также сброса радиоактивных отходов судовых реакторов,

  • после аварий атомных подводных лодок,

Так, в 1963 г. в Атлантическом океанезатонула американская подводная лодка,остатки которой были найдены более чемв 200 милях восточнее Бостона. А уже в1966 г. у берегов Ирландии, примерно в 2500 милях от места катастрофы, выловилидеталь лодки с надписью “радиоактивно”.

  • сброс радиоактивных отходов с судов, работающих на атомных реакторах.


Таких судов в мире более 300. За один годработы в атомных подлодках (в зависимостиот мощности судового реактора) образуетсяот 300 до 500 л загрязненных смол, используемыхпри фильтрации вод. Проблема их захороненияпока еще кардинально не решена.

Опасность заключается в:

  • быстрый перенос радиоактивных частиц воздушными течениями на большие расстояния. После испытания французской атомной бомбы в Сахаре (13 февраля 1960 г.) понадобилось 2 дня чтобы радиоактивные частицы достигли побережья Индии, 3 дня — Японии,

  • радиоактивные частицы исключительно “живучи”, особенно при испытаниях над поверхностью земли. Попадая в высокие слои атмосферы, радиоактивные частицы затем способны выпадать в виде “радиоактивных” дождей через многие месяцы после ядерных взрывов, иногда за несколько тысяч километров от места испытания. Стойкость радиоактивных веществ к разрушению и распаду способствует переносу на морскими течениями и заражению рыбы, планктона и других животных и растительных организмов на больших расстояниях.

В последнее время установлено, чтообновление глубинных вод морей происходитза период не менее 100 лет, т. е. За срок втечение которого радиоактивные отходыне теряют своих вредных свойств. Также,находящиеся в поверхностных слоях,радиоактивные воды проникают на глубинув несколько км.


Между тем, в большинстве стран отходыАЭС сбрасываются в реки и прибрежныеводы морей, причем чаще всего это неединичные сбросы в небольших количествах,а ежегодные захоронения. Говоря озахоронении отходов необходимо коснутьсяи других высокотоксичных соединений.В 1970 г. США затопили в 500 км от побережьяФлориды судно, на борту которогонаходилось 68 т нервно-паралитическогогаза (зарина), в 418 бетонных контейнерах.Но рано или поздно бетонные контейнерыдадут утечку и тогда трудно будетпредставить все последствия.

К числу сильнозагрязненных акваторий мирового океана относятся:

Северное, Ирландское, Японское иСредиземное моря; Мексиканский,Бискайский, Токийский заливы иАтлантическое побережье США.

Борьба с загрязнением вод Мирового океана

В ряде случаев, несмотря на колоссальныедостижения современной науки, ликвидироватьопределенные виды химического, а такжерадиоактивного загрязнений в настоящеевремя невозможно.

Методы очистки вод Мирового океана:

  • локализация участка (с помощью плавающих ограждений — боннов),

  • сжигание на локализованных участках,

  • удаление с помощью песка, обработанного особым составом,


В результате чего нефть прилипает кзернам песка и опускается на дно.

  • поглощение нефти соломой, опилками, эмульсиями, диспергаторами, с помощью гипса,

  • препарат “ДН-75”,

За несколько минут очищает поверхностьморя от нефтяных загрязнений.

  • ряд биологических методов,

Применение микроорганизмов, которыеспособны разлагать углеводороды вплотьдо углекислоты и воды.

  • использование специальных судов, оснащенных установками для сбора нефти с поверхности моря.

Созданыспециальные суда малых размеров, которыедоставляются самолетами к месту авариитанкеров; каждое такое судно можетвсасывать до 1,5 тыс. л нефтеводянойсмеси, отделяя свыше 90 %нефти и закачивая ее в специальныеплавучие емкости, буксируемые затем кберегу.

  • предусмотрены нормы безопасности при строительстве танкеров, при организации систем транспортировки, передвижения в бухтах.

Но все они страдают недостатком -расплывчатые формулировки позволяютчастным компаниям их обходить; кромебереговой охраны некому следить засоблюдением этих законов.

Источник: https://studfile.net/preview/940815/page:8/

Источник: siv-blog.com


8) Аварии искусственных спутников земли и самолетов

    В 1964 г. потерпел аварию американский навигационный спутник SNAP-9A: он не вышел на орбиту и упал в Индийский океан. Авария спутника привела к распылению в атмосфере 629 ТБк 238Рu. Около 95% этого плутония выпало на поверхность Земли к концу 1970 г. Падение SNAP-9A привело к существенному изменению соотношения 238Pu/239,240Pu в глобальных выпадениях. Авария советского спутника «Космос-954» в 1978 г. привела к поступлению в окружающую среду продуктов деления из бортового атомного реактора. Примерно 3/4 от общего количества РН рассеялись в верхних слоях атмосферы. Падение обломков произошло на территории Северной Америки.

9) Боеприпасы с обедненным ураном

    С 1990-х гг. дополнительным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды в зонах локальных военных конфликтов (война в Пер­сидском заливе – 1991 г., военные действия в Боснии и Герцеговине – 1994 г., Сербии – 1999 г. и, наконец, в Ираке – 2003 г.) стал обедненный уран (ОУ).
    Обедненному урану были посвящены обширные исследования окружающей среды, несколько научных конференций, а также многочисленные публикации в научной литературе.


пользование ОУ в военных целях связано с тем, что он является очень плотным металлом (плотность 19 г/см3), имеет высокую температуру плавления (1132°С), весьма пирофорен1 и обладает пределом прочности на разрыв, соизмеримым с пределами для большинства типов сталей. Это делает его идеальным для применения в бронебойных боеприпасах и усиленной броне (рис.5.29).

Источники радиационного загрязнения

Рис.5.29. Пояснение того, что происходит, когда в бронированную машину попадает сердечник из обедненного урана (в данном случае 25-мм снаряд, выпущенный из подвесного пушечного контейнера GPU-5/А).

    Пыль ОУ, образующаяся при столкновении с мишенью, может рассеяться и загрязнить окружающую среду. По оценкам обычно 10-35% (максимально до 70%) пробойника из ОУ превращается в аэрозоли при соударении или при возгорании ОУ. Размеры большей части пылевых частиц меньше 5 мкм, поэтому они удерживаются в воздухе в течение длительного времени и разносятся ветром. Согласно исследованиям, проведенным на местах испытаний в США, большая часть осевшей пыли ОУ выпадает в пределах 100 м от мишени.


нако пыль ОУ может переноситься на расстояния до 40 км, оставаясь в воздухе в течение значительного времени.
    Гражданское использование ОУ ограничено в основном производством стабилизаторов для самолетов и судов. Подсчитано, что только в США к настоящему времени накоплено примерно 600 000 т ОУ. Около 320 т ОУ было рассеяно в окружающей среде во время войны в Персидском заливе в начале 1990-х гг., и около 15 т – было использовано через несколько лет на Балканах.
    Вопреки общественному заблуждению, главная опасность для здоровья связана не с радиоактивностью ОУ, а, как и в случае других тяжелых металлов, с его химической токсичностью (поражает в основном почки). Однако ОУ, полученный в результате переработки облученного ядерного топлива, использовавшегося в ядерных реакторах, содержит широкий спектр трансурановых радионуклидов, что повышает его радиационную опасность. Так в боеголовках из ОУ, собранных в Косово, были обнаружены следы 236U и 239+240Pu. Сообщалось, что также присутствовали следовые количества Am, Np и 99Тс.
    Опасность для здоровья может возникать в результате вдыхания или поступления с пищей аэрозолей или частиц, которые образуются при возгорании снарядов и брони из ОУ во время удара или в результате проникновения фрагментов в почву или другие поверхности. Особенно важен размер частиц, ассоциированных с радионуклидами: большие частицы (5-30 мкм) обычно оседают в верхней части дыхательных путей, в то время как малые частицы (~1 мкм) могут достигать нижних частей дыхательной системы и оседать в альвеолах, подвергая легочные ткани облучению, и в пределе переходить в циркуляционные отделы с биологическим периодом полувыведения около 1 года. Повышенные содержания урана в моче ветеранов войны в Заливе, имеющих в своих телах вонзившиеся осколки шрапнели с ОУ, обнаруживались даже спустя 7 лет после военных действий.

10) Радиоактивные отходы

    После запрещения испытаний ядерного оружия в трех сферах проблема уничтожения радиоактивных отходов, образующихся в процессе использования атомной энергии в мирных целях, занимает одно из первых мест среди всех проблем радиационной экологии.
    По физическому состоянию радиоактивные отходы (РАО) подразделяются на твердые, жидкие и газообразные. Жидкие и твердые радиоактивные отходы подразделяются по удельной активности на 3 категории: низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные.
    Для сбора радиоактивных отходов в организации должны быть специальные сборники. Места расположения сборников должны обеспечиваться защитными приспособлениями для снижения излучения за их пределами до допустимого уровня.
    Передача РАО из организации на переработку или захоронение должна производиться в специальных контейнерах. Переработку, долговременное хранение и захоронение РАО, как правило, производят специализированные организации.

Источники радиационного загрязнения
Рис.5.30. Общая схема обращения с радиоактивными отходами.

    Хранилища радиоактивных отходов размещаются глубоко под землей (не менее 300 м), причем, за ними устанавливается постоянное наблюдение, так как радионуклиды выделяют большое количество тепла. Подземные хранилища РАО должны быть долговременными, рассчитанными на сотни и тысячи лет. Для облегчения захоронения и надежности последнего жидкие высокоактивные РАО превращают в твердые инертные вещества. В настоящее время основными методами переработки жидких РАО являются цементирование и остеклование с последующим заключением в стальные контейнеры, которые хранятся под землей на глубине нескольких сотен метров. Радиоактивные отходы в большом количестве производят атомные электростанции, исследовательские реакторы и военная сфера (ядерные реакторы кораблей и подводных лодок).

    Глубокое захоронение РАО используется не случайно. Естественные изменения геологической среды сопровождаются возникновением глубинных источников сейсмических колебаний, вызывающих на поверхности землетрясения различной интенсивности вплоть до разрушительных. Естественная сейсмичность является фактором, лимитирующим создание ответственных сооружений, в том числе связанных с обращением с отходами. Применительно к глубинному захоронению жидких, в том числе радиоактивных, отходов оценка сейсмической опасности имеет свои особенности, что обусловлено уменьшением сейсмического воздействия с глубиной.
    По данным оценок Канадских геологов по заказу компании «Онтарио-Гидро» в связи с захоронением отвержденных РАО, интенсивность сейсмического воздействия с глубиной уменьшается по зависимости, близкой к экспоненциальной. В мировой практике известны случаи, например в Китае, когда при землетрясениях горные выработки сохраняли устойчивость и все из находящихся в них шахтеры поднимались на поверхность, хотя населенный пункт рядом с шахтой был полностью разрушен. При разрушительном Газлийском землетрясении глубокие буровые скважины, использующиеся для добычи газа, практически не были повреждены, хотя поверхностное оборудование претерпело разрушения.
    В связи с этим ограничение создания полигонов захоронения жидких РАО по сейсмичности относится, прежде всего, к поверхностным сооружениям – павильонам скважин, трубопроводам, насосным станциям и т.д., которые при необходимости могут быть построены в сейсмостойком исполнении. Тем не менее, в районах, характеризующихся повышенной сейсмичностью и подобными землетрясениями, глубинное захоронение жидких РАО обычно не проводится.
    Иной характер может иметь деятельность человека. Бурение глубоких скважин в местах захоронения РАО, проходка горных выработок может привести к вскрытию коллекторских горизонтов, содержащих отходы, попаданию компонентов отходов на поверхность, в неглубокозалегающие грунтовые воды.
    Для предупреждения подобных явлений в районе полигонов захоронения отходов вводятся ограничения пользования недрами.

    Жидкие РАО Военно-Морского флота хранятся в береговых и плавучих емкостях в регионах, где базируются корабли с атомными двигателями. Годовое поступление таких РАО около 1300 м3. Они перерабатываются двумя техническими транспортными судами (один на Северном, другой на Тихоокеанском флотах). Кроме того, в связи с интенсификацией применения ионизирующего излучения в хозяйственной деятельности человека, с каждым годом возрастает объем отработанных радиоактивных источников, поступающих с предприятий и учреждений, использующих в своей работе радиоизотопы. Большая часть таких предприятий находится в Москве (около 1000), областных и республиканских центрах. Эта категория РАО утилизируется через централизованную систему территориальных организаций.
    Кроме РАО существует проблема отработанного ядерного топлива АЭС. Отработанное топливо перевозится на радиохимические комбинаты со специальными подземными хранилищами. Затем оно регенерируется и отправляется на АЭС для повторного использования в качестве ядерного горючего.

Рис.5.31. Окончательное удаление РАО в хранилища: низкоактивные – в приповерхностные, среднеактивные – в подземные, высокоактивные – в глубокие геологические формации.
Рис. 5.32. Районы сброса жидких РАО на Дальнем Востоке.

    В России разработана и осуществляется федеральная целевая программа «Обращение с РАО и отработавшими ядерными материалами, их утилизация и захоронение», утвержденная постановлением Правительства РФ. Поскольку Россия не в состоянии своими силами ускорить темп утилизации списанных АПЛ, частичное финансирование этих работ на безвозмездной основе осуществляют Норвегия, США, Франция и Великобритания.
    В настоящее время Россия прекратила сброс РАО в северные моря, в результате чего списанные и выведенные из эксплуатации атомные подводные лодки с невыгруженным ядерным горючим переполняют гавани и побережье Арктики, где расположены базы Северного флота, а также судостроительные и судоремонтные заводы.
    США и страны Западной Европы затапливали свои РАО в северо-восточной части Тихого океана, в северо-восточном и северо-западном секторах Атлантики.

Источники радиационного загрязнения

Рис.5.33. Составленная NRDC2 карта размещения ядерных реакторов и хранилищ отработанного ядерного топлива на территории США.

    В США политика в области обращения с атомными отходами была сформулирована в 1982 году, когда был принят Акт о политике в области обращения с атомными отходами (Nuclear Waste Policy Act), который предусматривал геологическое захоронение высокоактивных отходов без переработки, а все предприятия ядерно-энергетического комплекса отчисляют в фонд специальный налог. Захоронение военных отходов оплачивается Федеральным правительством.
    После принятия этого акта было предложено для изучения девять площадок в шести штатах. Некоторое время планировалось организовать хранилище радиоактивных отходов в округе Деф-Смит, но в дальнейшем отказались от этой идеи в пользу Юкка-Маунтин. Самой ранней предполагаемой датой для начала строительства репозитория считается 2013 г. В результате атомная промышленность США до сих пор не имеет возможности долговременного захоронения радиоактивных отходов. Существующее в США глубокое геологическое хранилище Waste Isolation Pilot Plant принимает отходы только от оборонной индустрии. В настоящее время радиоактивные отходы в США хранятся на местах производства, что гораздо более опасно и накладно, чем перевозка и захоронение их в репозитории. Поэтому отказ администрации Обамы от продолжения проекта вызвал множество судебных исков, где защитниками проекта являются представители атомной промышленности и муниципалитетов, в которых находятся временные склады радиоактивных отходов, а с другой стороны – представители штата Невада, ряда экологических и общественных групп и в настоящее время федеральных властей.
    К существенным загрязнениям морской среды привела работа западноевропейских предприятий, перерабатывающих отработанное ядерное топливо. Наибольшее значение имеют два британских предприя­тия (Селлафилд и Доунрей) и французское «Кожема», расположенное на мысе Аг (рис. 5.34). Так, находящийся на восточном побережье Ирландского моря комплекс Селлафилд с 1951 г. проводит плановые сбросы низ­коактивных жидких отходов по трубопроводам в Ирландское море. Два других крупных европейских предприятия внесли существенно меньший вклад в загрязнение окружающей среды искусственными радионуклидами.

Источники радиационного загрязнения
Рис. 5.34. Европейские предприятия по переработке ядерного топлива: 1 – Селлафилд, 2 – мыс Аг,
3 – Доунрей.
Рис. 5.35. Годовые сбросы 137Cs в Ирландское море комплексом Селлафилд.

На рис. 5.35 представлены изменения годового сброса 137Cs предприятием в Селлафилде. Максимальный сброс по β-излучающим РН пришелся на 1975 г. (9 ПБк), а по α-излучающим –
на 1973 г. (180 ТБк). Общая активность сбросов за 1952-1994 гг. оценивается в 39 ПБк 3Н, 41 ПБк 137Cs, 6 ПБк 134Cs, 6 ПБк 90Sr, 120 ТБк 238Рu, 610 ТБк 239,240Pu, 22 ПБк 241Рu, 540 ТБк 241Am. К 1992 г. сбросы многих долгоживущих РН (137Cs, трансурановых элементов) уменьшились примерно на два порядка по сравнению с серединой 1970-х гг. Тем не менее, загрязнение Северной Атлантики и Арктики 129I к 1997 г. выросло примерно в 2.5 раза по сравнению с началом 1990-х гг., сбросы 99Тс достигли максимума к 1995 г.
    Дальнейшая миграция РН, сбрасываемых в Ирландское море и Ла-Манш, определяется преобладающими течениями. Огибая Великобританию с юга и востока, радионуклиды поступают в Северное море, далее через Датские проливы проникают в Балтику. Значительная часть радионуклидов движется вдоль северо-западного побережья Норвегии, где делится на две основные ветви, одна из которых направляется к западу от Шпицбергена, другая – в сторону Баренцева моря. По усредненным оценкам, время переноса радионуклидов с водными массами из Селлафилда в Баренцево и Карское моря составляет 5-6 лет.

11) «Космический мусор».

    Мы все заслуженно гордимся достижениями космонавтики. С помощью космических аппаратов землян изучали Луну, все планеты Солнечной системы, их спутники, астероиды и кометы. Космические аппараты «Пионер-10» и «Вояджеры» стартовавшие более 30 лет тому назад и запущенный на околоземную орбиту телескоп «Хаббл» позволили получить уникальные сведения о планетах Солнечной системы и далеких звездных системах. Сегодня ни одна развитая страна мира не может обойтись без мобильной связи, телевидения, радиосвязи, средств наблюдения за опасными участками земной поверхности, космической навигации, космической разведки и т.п. И все это заслуги ИСЗ и космонавтики.
    Однако у космических исследований есть также и «обратная сторона»: запуски ракет, разрушение и падение фрагментов космических аппаратов приводят к серьезным экологическим проблемам на Земле и в космосе.
    Проблема экологии космической деятельности возникла практически после первых запусков крупных ракет, однако потребовались десятилетия, чтобы осознать всю ее серьезность.
    Влияние запусков ракет на поверхность планеты
во многом зависит от массы стартующих ракет, частоты запусков, т.е. грузопотока на орбиту. Последний составляет около 2200, 700 и 600 тонн в год для космодромов Байконур, мыс Канаверал и Плесецк соответственно.
    Высота самой большой ракеты «Аполлон» (именно с ее помощью были осуществлены пилотируемые полеты на Луну) превышала 100 метров, а масса была близка к 3 тыс. тонн. В настоящее время самая крупная ракета имеет массу около 2 тыс. тонн и высоту около 50 м. Такая ракета в секунду сжигает почти 10 т топлива и выбрасывает в атмосферу далеко не безвредные продукты сгорания. Самые «маленькие» космические ракеты имеют массу около 100 т. Масса топлива в ракетах всех типов – почти 90% массы ракеты.
    Наименее безобидным топливом считается жидкий водород. В результате его сгорания образуется водяной пар. Такое топливо использовалось в ракетах-носителях «Спейс Шаттл» (США). Кроме того, в этих же ракетах находят применение и твердотопливные ускорители, которые приводят к очень вредным выбросам. Украинская ракета «Зенит–2», как и российская «Союз», использует керосин – сравнительно безобидное топливо. В российской ракете «Протон» применяется очень агрессивное и высокотоксичное топливо – гидразин, гептил.
    Падение первых ступеней ракеты
. Все ракеты имеют разное число ступеней – от 2 до 6. Нулевая и первая ступени ракеты-носителя работают около 1–2 минут. После сгорания топлива ступени отстреливаются и падают сравнительно недалеко (на расстоянии около 100 км) от места старта ракеты. Вторые и третьи ступени падают на удалениях около 800 и 2500 км соответственно. Для запуска ракет отчуждается участок земной поверхности площадью от 1.5 до 5 тыс. км2. Только в СНГ под районы падений частей ракет отведены участки с суммарной площадью около 200 тыс. км2, что составляет 20% площади Украины.
    Опасность представляют как сами ступени ракет, так и особенно остатки топлива, нередко токсичного. Только в странах СНГ остаткам топлива от ракет «Протон», «Циклон» и «Космос» загрязнено около 10 тыс. км2 поверхности земли.

    Вот один из примеров нарушения экологического равновесия. Жители алтайского села Саратан рассказали, что первые несчастья у них начались еще в 1959 г. На альпийских лугах Алтая стали находить крупные обломки какой-то техники (многие думали инопланетной (о Байконуре в селе еще ничего не знали). Стали гибнуть лошади, коровы и овцы. Постепенно была уничтожена практически вся растительность, исчезли прекрасные высокогорные цветы. Затем улетели птицы: косачи, белые куропатки, глухари, кукушки и даже неприхотливые воробьи. Из окрестных лесов ушли лоси, волки и медведи. Наступила мертвая тишина. Жители алтайских сел стали рано седеть, страдать от заболеваний почек, печени, гипертонии, наблюдались случаи выпадения волос, зарегистрировано много случаев онкологических и странных психических заболеваний. Были отмечены случаи рождения детей-уродов. Столичные врачи связывали все это с воздействием ракетного топлива гептила, но правду больным не сообщали.

    Падение космических аппаратов и их фрагментов, отработавших на орбите и более неуправляемых, особенно если такие спутники имели ядерные силовые установки. Для штатного затопления грузовых КА «Прогресс» отведен район в южной части Тихого океана, восточнее Новой Зеландии. Его площадь составляет несколько миллионов квадратных километров, что в несколько раз превышает площадь Украины. Однако регулярно случаются и внештатные ситуации. Одна из таких угрожающих ситуаций возникла, например, 11 июля 1979 г. при падении обломков орбитальной станции (ОС) «Скайлэб» (США). Фрагменты рассеялись на площади в несколько тысяч квадратных километров, задев север Австралии и южную часть Индийского океана.
    Но даже управляемые спуски ОС таят в себе большую опасность. Дело в том, что на ОС возникает собственная загрязненная атмосфера, в которой развиваются малоизученные микроорганизмы. За 11 лет функционирования ОС «Мир» на ней появилось 140 видов микроорганизмов, у некоторых из них сменилось около 190 тыс. поколений. По мнению японских специалистов, эти микроорганизмы-мутанты представляют собой бактериологическое оружие. Они уже ставят космонавтов в экстремальные условия и угрожают землянам. Как поведут себя микробы после падения ОС в океан – не ясно и сегодня. В настоящее время на околоземных орбитах находится 58 объектов с ядерными и радиоизотопными установками. Их падение (а все КА рано или поздно падают) чревато серьезными экологическими последствиями.
    Влияние КА на приземную атмосферу
заключается, прежде всего, в том, что именно она первой принимает на себя удар стартующей ракеты. Здесь происходят наибольшие по массе выбросы продуктов сгорания. Здесь генерируются наибольшие по мощности акустические и электромагнитные (включая оптические) излучения.

Например, одна из наиболее экологически чистых ракет – «Спейс Шаттл» выбрасывает в атмосферу около 1850 т продуктов сгорания, примерно половину этой массы – в приземную атмосферу. Одной соляной кислоты инжектируется в среду 160 т, из них более 90 т – в приземную атмосферу. После этого на больших площадях наблюдаются обильные кислотные дожди.

    Влияние на погоду и климат. До последнего времени такое влияние аргументированно отрицалось. Сейчас отдельные специалисты, проведя наблюдения, их статистическую обработку и компьютерное моделирование, пришли к выводу, что запуски всего 60 аппаратов типа «Спейс Шаттл» в год должны привести к изменению метеоусловий по обе стороны Атлантики. Влияние запусков ракет на Байконуре является более локальным. Они обычно сопровождаются усилением осадков. Так ли это – покажет будущее. Если подобное влияние существует, то оно, скорее всего, связано со спусковыми эффектами и процессами самоорганизации в атмосфере. Кроме рассмотренного воздействия, запуски КА сопровождаются тепловым, газодинамическим, электромагнитным воздействием струи, динамическим воздействием корпуса ракеты и другими эффектами.
    Разрушение озоносферы
происходит за счет выбросов хлора и оксидов азота. При стартах ракет ежегодно в атмосферу инжектируется около 5 тыс. т хлора и 100 т оксидов азота. Исследования показали, что твердотельные ракеты наносят больший вред озоносфере, чем жидкостные. К счастью, пока что запуски КА способны разрушать озонсферу лишь вблизи места пролета ракеты, радиус возмущенной зоны не превышает нескольких километров. Глобальное влияние запусков при нынешней их интенсивности мало.
    Влияние космической деятельности на геокосмос
(примерно от 100 до 36 000 км). Благодаря сильной разреженности геокосмос значительно более уязвим, чем приземная атмосфера. Космическая деятельность влияет на экологию геокосмоса по нескольким каналам. К ним относятся выбросы больших объемов химических веществ, часто отсутствующих в естественных условиях, инжекция акустической, электромагнитной и тепловой энергии, засорение околоземной среды фрагментами ракет и космических аппаратов («космическим мусором»).
    Космический мусор
состоит из закончивших свою активную работу ИСЗ, последних ступеней ракет, разгонных блоков, обломков ракет и спутников, возникших в результате преднамеренных и аварийных взрывов. Необходимо помнить, что от 4 до 10% запусков ракет являются аварийными. За более чем 50 лет космической эры в геокосмос запущено более 25 тысяч искусственных космических объектов. Более 16 тысяч из их упали на поверхность Земли. Из остальных – в среднем только около 600 является действующими.
    Размеры фрагментов космического мусора изменяются от долей миллиметра до 5–6 метров. Только фрагментов размером более 10 см в геокосмосе находится около 8 тысяч. За ними ведется постоянное слежение, все данные о них занесены в специальные каталоги. Масса этих фрагментов превышает 3 тысячи тонн.
    Весь опыт человечества показывает: к чему бы человек ни прикоснулся – непременно наряду с несомненными благами появляются новые проблемы, в том числе и экологического характера. Уже сейчас экологическая проблема геокосмоса во весь рост стоит перед человечеством. Таков неизбежный итог техногенной деятельности человека в космосе. Научный и технологический прогресс остановить нельзя, остается лишь минимизировать его вредные экологические последствия.

1. Пирофорность – способность твёрдого материала в мелкораздробленном состоянии к самовоспламенению на воздухе при отсутствии нагрева.

2. Natural Resources Defense Council (NRDC) – некоммерческая, беспартийная международная экологическая правозащитная группа. Основана в 1970 г., включает около 1,3 млн. членов и онлайн-активистов в США и более 300 сотрудников: юристов, ученых и других экспертов политики.

Источник: nuclphys.sinp.msu.ru

Источники и причины радиоактивного загрязнения

Радиоактивное загрязнение – это заражение радиоактивными частицами не только территории, на которой произошел выброс, но и предметов и живых организмов на ней.

Загрязнение окружающей среды подразделяется на две группы:

  1. Естественное – это загрязнение, которое происходит в природе без участия человека. К естественным причинам относятся: образование радиоизотопов в земной коре и излучения космоса.
  2. Антропогенное – это загрязнение, возникшее вследствие активной научно – промышленной деятельности человека.

Основными источниками загрязнения окружающей среды являются антропогенные источники. Это атомная и тепловая промышленность, техногенные катастрофы, полигоны для испытания ядерного оружия, научно-медицинские исследования.

Однако самый большой вред для всего человечества и окружающей среды наносили ядерные взрывы. Радиация развеивалась потоками ветра на большие расстояния от эпицентра взрыва, в результате этого почва, атмосфера, вода, продукты питания подвергались заражению активными радиоизотопами. Аварии на атомных электростанциях также являются причинами подобного загрязнения.

Ядерный взрыв

К источникам радиоактивного загрязнения относятся:

  1. Добыча полезных ископаемых.
  2. Применение каменного угля.
  3. Атомные реакторы.
  4. Теплоэлектростанции.
  5. Атомные корабли.
  6. Ядерные боеприпасы.
  7. Радиоактивные отходы.
  8. Научные приборы.
  9. Медицинское оборудование.

Радиоактивные отходы

Проникающая радиация и ее виды

Радиация является высокоэнергетическим потоком частиц, обладающих большой скоростью. Она способна пагубно воздействовать на любой живой организм. Существуют следующие виды радиации:

  1. Альфа-частицы.
  2. Бета-частицы.
  3. Гамма-излучение.
  4. Рентгеновские лучи.
  5. Нейтроны.

Наибольшую опасность для человека представляют первые три вида. Это так называемая проникающая радиация. Она способствует развитию серьезных заболеваний: лучевой болезни, слепоты, бесплодия. Интенсивное облучение нередко может предшествовать летальному исходу. Действие радиации обозначается в Зивертах (Зв).

Подборка книг, раскрывающих тему радиационного излучения и его воздействия:

Bookvoed.ru

Радиация и химическая защита

75 руб.

Купить

Ю. А. Виноградов Ионизирующая радиация. Обнаружение, контроль, защита

Litres.ru

Ю. А. Виноградов Ионизирующая радиация. Обнаружение, контроль, защита

250 руб.

Купить

Bookvoed.ru

Радиация, молекулы и клетки

140 руб.

Купить

На уровень природного облучения влияет немало факторов. Самыми распространенными являются: высота над уровнем моря, структура почвы и воды.

Допустимая радиация составляет около 0,2-0,5 мкЗв (микрозиверта) в час. Ее источники могут быть как внешними, так и внутренними, например, в случае попадания внутрь организма микроэлементов с радиационным излучением.

Загрязняющие вещества

Радиоактивное загрязнение окружающей среды осуществляется в результате выброса загрязняющих элементов. Каждый радиоактивный имеет свой период полураспада, то есть период, за который вещество полностью утратит свою радиоактивность:

  1. Йод – 131, попадая в организм он оседает в щитовидной железе. Период распада – 8 суток.
  2. Стронций – 90, он откладывается в костных тканях. Период полураспада составляет 28,8 лет.
  3. Цезий – 137 считается наиболее опасным загрязнителем флоры и фауны. Длительность его распада составляет 30 лет.
  4. Кобальт – 60 широко используется в промышленности и для научных целей. Он имеет искусственное происхождение. Период полураспада – 5 лет.
  5. Америций – 241 один из наиболее опасных радионуклидов. Он высокотоксичен, а период его полураспада составляет 433 года.

Ежедневное влияние радиации

Испокон веков человечество подвергается облучению. Его природные и искусственные источники окружают людей со всех сторон.

Воздействие радиации может иметь естественный характер. Оно возникает в результате солнечной активности, излучений космоса и почвы, употребления некоторых продуктов питания. Искусственными источниками являются АЭС, пусковые аэродромы, полигоны, радиоактивное производство. В таком случае действие радиации будет зависеть от характера деятельности человека.

Опасность могут представлять радиоактивные предметы, находящиеся в доме. Таковыми способны стать антиквариат, обработанные с помощью радиации драгоценные камни и украшения, светящиеся бытовые предметы. Фактор радиации присутствует во время пребывания на борту современных авиалайнеров, работы с различными видами гаджетов, при прохождении медицинских обследований.

Допустимая радиация

Активная человеческая деятельность нередко увеличивает природные дозы облучения. Проникающая радиация способна возрастать по всем показателям во время добычи полезных ископаемых, использования минералосодержащих строительных материалов, удобрений, сжигания угля.

Онкология является наиболее серьезным последствием облучения в небольших дозах. Влияние радиации зачастую приводит к развитию раковых заболеваний кожи, щитовидной железы и молочных желез. В то же время существует радиотерапия – радиационное лечение онкологии. Удивительно, что причина болезни может стать средством для избавления от нее.

Действие радиации нередко проявляется на еще не рожденных детях. В результате облучения в первом и втором триместрах беременности с большой долей вероятности может родиться недоношенный или неполноценный ребенок.

Последствия радиоактивного загрязнения

Влияние радиоактивных веществ на все живые организмы колоссально. Они проникают в почву, атмосферу, водоемы, тем самым становятся неотъемлемой частью экосистемы.

Таким образом, основными последствиями радиоактивного загрязнения окружающей среды, наступившего в результате использования ядерного оружия, эксплуатации атомных электростанций, добычи природных ископаемых, может быть не только угроза всей жизни на земле, но и изменение природного фона планеты.

К основным негативным последствиям относятся:

  • Негативное воздействие радиации на организм человека. На здоровье человека радиоактивные элементы могут оказывать самые негативные последствия. При этом тяжесть заражения напрямую зависит от полученной организмом дозы радиации. Большие дозы облучения приводят к тяжелым формам лучевого поражения. Что, как правило, заканчивается летальным исходом. Для лучевой болезни характерны такие проявления: поражение кроветворной системы, костного мозга, разрушение костных тканей, изменение кожных покровов, ухудшение работы кишечника, сердца. Более легкие формы радиоактивного поражения проявляются следующей симптоматикой: ослабление иммунной системы, гормональный сбой, нарушение репродуктивных функций, развитие аллергических реакций. Последствием этих патологий может быть развитие других, более серьезных заболеваний: злокачественные опухоли, лейкозы, бесплодие, психические расстройства.
  • Радиоактивное загрязнение растительного и животного мира. У растений, подвергшихся радиации, наблюдается замедление роста, низкая урожайность, изменение пигмента, увядание. И чем выше загрязнение, тем существенней происходят изменения. Обитание диких животных на зараженной территории приводит к увеличению заболеваемости и повышенной смертности, видовому исчезновению и развитию генетических перерождений.
  • Мутации. Не секрет, что радиация обладает сильной мутагенностью. Радиоактивное облучение проявляется нарушениями в кроветворной системе, это обусловлено тем, что период жизни клеток крови достаточно короткий, в следствии этого в них быстрее проявляется результат радиоактивного заражения, иными словами – мутационные изменения. Таким образом, влияние радиации меняет гомеостаз системы и функционирование отдельных органов мутагенным путем. Адаптируясь, проявившиеся мутации могут надолго сохраниться в наследственной информации, что послужит изменению видового состава экосистемы.
  • Загрязнение почв. Зараженные частицы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от ядерных взрывов, аварий на АЭС, при утилизации отходов промышленных предприятий, научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и применение атомной энергии. Загрязнение почвы не дает возможности использования земельных ресурсов для сельскохозяйственных целей. Поскольку продукция, полученная с таких земель, будет иметь высокий уровень концентрации радиоактивных веществ. Таким образом, заражение почв радионуклидами оказывает непосредственное воздействие на животных, растительность и человека.
  • Загрязнение гидросферы. Испытания ядерного, атомного и водородного оружия являются основной причиной заражения водных масс. Следствием этого может быть уничтожение среды обитания для большинства представителей морской флоры и фауны. Для здоровья человека загрязнение водоемов радионуклидами представляет серьезную опасность, поскольку рыба, обитающая в зараженной водной среде, может оказаться у него на столе. Более того, сильное загрязнение водных масс не дает возможности использования пресной воды не только для питья и приготовления пищи, но и для сельскохозяйственных нужд.
  • Загрязнение атмосферы. Максимальное загрязнение атмосферы активными радиоизотопами осуществляется в результате техногенных катастроф, ядерных взрывов. Облако радиоактивной пыли, возникшее из-за подобных взрывов, держится в атмосфере достаточно долго, поглощая значительную часть солнечного излучения.
  • Радиоактивное заражение местности – выпадение продуктов взрыва и осадков на местность по следу движения радиоактивного облака. Таким образом, местность остается зараженной до полного полураспада вредных веществ. А на это может потребоваться несколько сотен лет. В результате чего осуществляются мероприятия по уничтожению и захоронению таких территорий, а иногда и целых населенных пунктов. Ситуация осложняется тем, что активные радиоизотопы, попадая в почву и воду, распространяются на новые территории.
  • Последствия для питания. Высокий уровень содержания радионуклидов в ягодах, грибах, рыбе, дичи, а также радиоактивное загрязнение сена и травы, предназначенных для откормки крупнорогатого скота, на сегодняшний день является основной причиной попадания вредных частиц в пищу человека. При этом не секрет, что внутренне облучение гораздо опаснее внешнего. Поскольку, попадая в организм, зараженные частицы напрямую воздействуют на жизненно важные органы, вызывая тем самым необратимые процессы.

Измерение радиации

Радиационное загрязнение – наиболее опасный вид физического загрязнения окружающей среды, связанный с воздействием на человека и другие виды организмов радиационного излучения.

К радиационному загрязнению относятся:

1) собственно радиационное загрязнение, под которым понимается физическое загрязнение среды, связанное с действием альфа- и бета-частиц и гамма-излучений, возникающих в результате распада радиоактивных веществ,

2) загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами, т.е. по существу химическое загрязнение среды, связанное с превышением естественного уровня содержания (природного фона) радиоактивных веществ в окружающей среде.

Второй вид загрязнения среды проявляется в результате действия излучений, сопровождающих радиоактивный распад. Поэтому и контроль содержания радиоактивных веществ, и оценка их действия на живые организмы производится путем регистрации излучений. В связи с этим принято объединять эти два вида загрязнения и рассматривать их в качестве радиационного загрязнения окружающей среды.

Однако риск радиационной опасности не определяется только безопасностью ядерных реакторов, он зависит от степени радиационного загрязнения территорий, связанных с производством и испытанием ядерного оружия, с работой предприятий, занимающихся добычей, обогащением и переработкой ядерных материалов и т.п. Более того, риск радиационной опасности оценивается не только вероятностью фатальных исходов, но и вероятностью получения дозы облучения и последующих разнообразных заболеваний. В настоящее время в литературе оценки риска указанных факторов радиационной опасности не рассматриваются. Ясно, что в целом риск радиационной опасности значительно (и возможно, во много раз) больше, чем оцененный выше только по вероятности аварий в ядерной энергетике. Поэтому неудивительно, что интуитивно воспринимаемая обществом радиационная опасность сравнима с опасностью химического загрязнения среды.

Источники радиационного загрязнения. Факторы радиационной опасности разделяются по происхождению на естественные и антропогенные. К естественным факторам относятся ископаемые руды, излучение при распаде радиоактивных элементов в толще земли и др. Антропогенные факторы радиационной опасности связаны с добычей, переработкой и использованием радиоактивных веществ, производством и использованием атомной энергии, разработкой и испытанием ядерного оружия и т.п. Наибольшую опасность для здоровья человека представляют антропогенные факторы радиационной опасности, связанные со следующими видами и отраслями человеческой деятельности:

— атомная промышленность;

— ядерные взрывы;

— ядерная энергетика;

— медицина и наука.

Они имеет свои основные источники загрязнения среды как радиоактивными элементами, так и радиационными излучениями. Кроме того, атомная промышленность и ядерная энергетика являются основными источниками радиоактивных отходов (РАО), исключительно опасных для всего живого на планете, что создало сравнительно новую проблему человечества – проблему захоронения, утилизации, складирования РАО, решение которой до сих пор не существует. Другая новая проблема вызвана реализацией достигнутых между ядерными державами соглашений по ядерному разоружению – это проблема ликвидации ядерного оружия, связанная в основном с демонтированием и безопасной транспортировкой, складированием и хранением большого количества ядерных боеголовок (до нескольких десятков тысяч с двух сторон – с российской и американской).

Наиболее опасны стронций и цезий, которые трудно выводятся из организма. Обладая периодом полураспада, приблизительно равным средней продолжительности жизни человека, они создают опасность онкологических заболеваний и генетических нарушений.

Как известно, наибольший ущерб биосфере и человечеству был нанесен испытаниями ядерного оружия в атмосфере, которые продолжались до 1980 г. (Китай), хотя ведущие ядерные державы завершили их в 1962 (СССР) и 1963 (США) годах. Особенно сильно способствовал радиоактивному загрязнению Азиатского материка мощнейший (до 3 мегатонн) воздушный ядерный взрыв в Китае, последствия которого на территориях Средней и Центральной Азии, Сибири и Дальнего Востока прослеживаются до сих пор.

Испытания ядерного оружия привели к распространению радиоактивных продуктов по всему земному шару. Продукты эти с осадками попадают из атмосферы в почву, грунтовые воды и, следовательно, в пищу человека и живых существ. Согласно некоторым оценкам, на долю наземных ядерных взрывов приходится более половины (до 5 т) рассеянного в настоящее время в биосфере плутония.

Радиоактивное заражение происходит при:

ядерном взрыве в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивных изотопов в окружающей среде под воздействием мгновенного нейтронного и гамма-излучений ядерного взрыва; поражает людей и животных главным образом в результате внешнего гамма- и (в меньшей степени) бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основном альфа-активными нуклидами) при попадании радиоизотопов в организм с воздухом, водой и пищей.

техногенных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранении радиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинских радиоисточников и т. д.) в результате рассеяния радиоактивных веществ; характер заражения местности зависит от типа аварии.

Как снизить риски облучения

Вероятность повторения крупномасштабных радиационных аварий присутствует всегда. При резком возрастании радиационных показателей и в экстренных ситуациях действие радиации требует интенсивных мер предосторожности.

Дозиметры являются самым действенным способом защиты. Эти современные приборы способны своевременно выявить активный источник облучения и помочь предотвратить влияние радиации. Дозиметр в любой момент поможет убедиться, присутствуют ли радионуклиды в пище, воде и воздухе.

Существуют специальные реабилитационные программы для пострадавших от активного облучения. Они применяются еще с советских времен. Выброс радиации требует незамедлительного вывода из организма вредных радионуклидов. Для этой цели существуют проверенные лекарства и пищевые добавки: Элеутерококк (или сибирский женьшень), АСД, CBL502.

Фактор радиации

Проникающая радиация и борьба с ее последствиями подразумевают определенный режим питания. В рационе должны присутствовать натуральные молочные продукты, белый хлеб, грецкие орехи, цитрусовые, свекла, яблоки, мед, перепелиные яйца и морепродукты. Они способны повысить иммунитет и нейтрализовать действие радиации. Выводу радионуклидов способствует умеренная физическая активность. Повышенное потоотделение ускоряет метаболизм, что приводит к нейтрализации вредных веществ.

Проникающая радиация и ее продукты содержат нестабильное вещество – йод-131. Попадая в организм человека, он поражает щитовидную железу. Для защиты этого жизненно важного органа необходима йодная профилактика. Она включает в себя препараты стабильного йода.

Допустимая радиация для большинства стала нормой жизни. Некоторые специалисты считают, что она не всегда приводит к опасным болезням и последующему умиранию, так как человеческий организм обладает эффективными репарационными механизмами.

Действие радиации пока не изучено до конца и продолжает будоражить лучшие умы. Ученым всего мира еще предстоит подвести итог исследований в этой области.

Источник: ug-plastics.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.