Радиационное загрязнение окружающей среды

 

 

 

Оглавление

Введение

1.Источники радиоактивных излучений и их характеристика…………..3

2.Распространение радиационного загрязнения…………………………7

   2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды………………….….7

   2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды. ………………….……..8

  2.3 Радиоактивное загрязнение почв. ………………………………….10

  2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и

         животного   мира. ……………………………………………………11

 3.Возможные последствия облучения людей…………………………....12

 4.Переработка и нейтрализация радиационных отходов. …………....14

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Начало формирования загрязнения  окружающей среды искусственными радионуклидами приходится на 1943-1944 гг., т.е. на время  сооружения и пуска в эксплуатацию в США заводов по производству оружейного плутония и обогащенного урана. Однако, радиоактивное загрязнение, после которого за достаточно короткое время были загрязнены большие территории земной поверхности, произошло после  первого испытательного взрыва 16 июля 1945 г., проведенного около г. Аламогордо (штат Нью Мехико, США) [1]. Далее радиоактивное загрязнение окружающей среды происходило во всё возрастающих масштабах. В настоящее время проблема радиоактивного загрязнения актуальна. АЭС, конечно, удобны в использовании, они вырабатывают большее количество энергии в отличие от ТЭС, но очень пагубно влияют на окружающую среду, на все живые организмы. При авариях на АЭС особённо резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др.) Большое внимание к радиоактивным веществам стало уделяться после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году и ряда инцидентов на других объектах с ядерным топливом. Поначалу важнейшими  загрязняющими веществами являлись, главным образом, пыль, угарный и углекислый газы, оксиды серы и азота, углеводороды. Радионуклиды рассматривались в меньшей степени. Но в связи с факторами  появления острых токсичных эффектов, вызывных загрязнением стронцием и цезием, интерес к загрязнению радиоактивными веществами вырос. Возникает проблема их захоронения. Главная цель моего реферата заключается в подробном рассмотрении источников радиоактивного загрязнения, а также изучить как радиация влияет на окружающую среду и на живые организмы.

 

 

1. Источники и характеристика радиационного загрязнения

 

Источники радиации разделяют  на естественные и искусственные (техногенные), созданные человеком. В свою очередь последние представляют большую потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Этот потенциал на много порядков больше естественного радиационного фона, к которому адаптирована вся живая природа. Ниже описываются основные источники ионизирующего, излучения (ИИЙ), а также тот вклад, который они вносят, в среднем, в облучение населения.

Естественный радиационный фон обусловлен рассеянной радиоактивностью земной коры, проникающим космическим  излучением, потреблением с пищей  биогенных радионуклидов и составлял  в недавнем прошлом 8—9 микрорентген в час (мкР/ч), что соответствует среднегодовой эффективной эквивалентной дозе (ЭЭД = НD) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых количеств природных радиоизотопов с периодом полураспада (T1/2) более 105 лет (в основном урана и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn. Газ радон в среднем дает от 30 до 50% естественного фона облучения наземной биоты.[2]

Указанный уровень фона был  характерен для доиндустриальной эпохи и в настоящее время несколько повышен техногенными источниками радиоактивности — в среднем до 11— 12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5 мЗв. Этой прибавкой послужили технические источники проникающей радиации:

 а) технические источники  проникающей радиации (медицинская  диагностическая и терапевтическая  рентгеновская аппаратура, радиационная  дефектоскопия, источники сигнальной  индикации и т.п.);

б) извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;

в) ядерные реакции в  энергетике и ядерно-топливном цикле;

г) испытания и применение ядерного оружия. Деятельность человека в несколько раз увеличила  число присутствующих в среде  радионуклидов и на несколько  порядков — их массу на поверхности  планеты.

Главную радиационную опасность  представляют запасы ядерного оружия и топлива и радиоактивные  осадки, которые образовались в результате ядерных взрывов или аварий и  утечек в ядерно-топливном цикле  — от добычи и обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью.

С 1945 по 1996 г. США, СССР (Россия), Великобритания, Франция и Китай  произвели в надземном пространстве более 400 ядерных взрывов. В атмосферу  поступила большая масса сотен  различных радионуклидов, которые  постепенно выпали на всей поверхности  планеты. Их глобальное количество почти  удвоили ядерные катастрофы, произошедшие на территории СССР. Долгоживущие радиоизотопы (углерод-14, цезий-137, стронций-90 и др.) и сегодня продолжают излучать, создавая приблизительно 2%-ю добавку к  фону радиации. Последствия атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще долго будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.

Пока еще трудно говорить о влиянии техногенного превышения естественного фона радиации на биоту биосферы. Мы еще не знаем, как может сказаться на биоте океана разгерметизация затопленных контейнеров с радионуклидами и реакторов затонувших подводных лодок. Во всяком случае, можно предполагать некоторое повышение уровня мутагенеза.

Радиационные загрязнения, связанные с технологически нормальным ядерным топливным циклом, имеют  локальный характер и доступны для  контроля, изоляции и предотвращения эмиссий. Эксплуатация объектов атомной  энергетики сопровождается незначительным радиационным воздействием. Многолетние  систематические измерения и  контроль радиационной обстановки не обнаружили серьезного влияния на состояние  объектов окружающей природной среды. Дозы облучения населения, проживающего в окрестностях АЭС, не превышают 10 мкЗв/год, что в 100 раз меньше установленного допустимого уровня. Вероятность радиационных аварий реакторов АЭС сейчас оценивается как 10 –4 --10 -5 в год. [3]

Основными источниками загрязнения конечно послужили ПО «Маяк», ЧАЭС, «ФУКУСИМА-1».

ПО «Маяк» -самое крупное из известных сейчас скоплений радионуклидов находится на Урале, в 70 км к северо-западу от Челябинска на территории производственного объединения «Маяк». «Маяк» входят ряд производств ядерного цикла, комплекс по захоронению высокоактивных материалов, хранилища и могильники РАО. Многолетняя деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению огромного количества радионуклидов и сильному загрязнению районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей. В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через р. Теча (1949—1951 гг.), а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн. Ки активности. Официальные данные о десятках поселков и деревень, подвергшихся загрязнению в результате сбросов радиоактивных отходов в р. Теча, появились только в 1993 г. По данным радиационного мониторинга, выпадения це¬зия-137 из атмосферы в районах, расположенных в зоне влияния ПО «Маяк», в течение 1994г. были в 50—100 раз больше, чем в среднем по стране. Высоким остается и уровень загрязнения местности цезием-137 в пойме р. Теча. Концентрации стронция-90 в речной воде и в донных отложениях в 100—1000 раз превышают фоновые значения. В каскаде промышленных водоемов в верховьях Течи содержится 350 млн м3 загрязненной воды, являющейся по сути низкоактивными отходами. Суммарная активность твердых и жидких РАО, накопленных в ходе деятельности ПО «Маяк», достигает 1 млрд Ки. Сосредоточение огромного количества РАО, загрязнение поверхностных водоемов, возможность проникновения загрязненных подземных вод в открытую гидрографическую систему Обского бассейна создают исключительно высокую степень радиационного риска на Южном Урале. [4] 

В результате взрывов и  пожара при аварии на четвертом энергоблоке  ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986 г. из разрушенного реактора было выброшено примерно 7,5 т ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью около 50 млн Ки. По количеству долгоживущих радионуклидов (цезий-137, стронций-90 и др.) этот выброс соответствует 500—600 Хиросимам. Кроме 30-километровой зоны, на которую пришлась большая часть выброса, в разных местах и/км2. Всего радиоактивным выбросом ЧАЭС в разной степени было загрязнено 80% территории Белоруссии, вся северная часть Правобережной Украины и 19 областей России. В целом по РФ загрязнение, обусловленное аварией на ЧАЭС, с плотностью 1 Ки/км2 и выше охватывает более 57 тыс. км2, что составляет 1,6% площади ЕТР. Уточненные в 1994 г. границы площадей, загрязненных цезием-137, по сравнению с 1993 г. почти не изменились. Следы Чернобыля обнаружены в большинстве стран Европы а также в Японии, на Филиппинах, в Канаде. [5] 

После взрыва в Японии, согласно докладу японского агентства, выброс радиации в атмосферу с АЭС "Фукусима-1" в пересчете на йод-131 составил примерно 770 тысяч терабеккерелей. 12 апреля японское агентство оценило его всего лишь в 370 тысяч терабеккерелей. Повышение вдвое данных о выбросе связано, как сообщается, с новыми данными о состоянии трех аварийных реакторов станции, где зафиксировано полное расплавление ядерного топлива - полный мелтдаун. [6]

 

 

 

 

 

          2 Распространение радиационного загрязнения.

 

 

2.1 Радиоактивное  загрязнение воздушной среды.

 

Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу при их добыче, и  эксплуатации атомных установок  и двигателей, могут представлять опасность. Однако при современном  уровне защитной техники этот Источник радиоактивности незначителен.         

 Наибольшее загрязнение  атмосферы радиоактивными веществами  происходит в результате взрывов  атомных и водородных бомб. Каждый  такой взрыв сопровождается образованием  грандиозного облака радиоактивной  пыли. Взрывная волна огромной  силы распространяет ее частицы  во всех направлениях, поднимая  их более чем на 30 км. В первые часы после взрыва осаждаются наиболее крупные частицы, несколько меньшего размера — влечение 5 суток, а мелкодисперсная пыль потоками воздуха переносится на тысячи километров и оседает на поверхности земного шара в течение многих лет.

Радиоактивная пыль представляет особую опасность. Даже при незначительном среднем уровне радиоактивности, близком  к фоновому, микроскопические частицы  с высоким собственным уровнем  радиоактивности, попадая с током  крови во внутренние органы и «оседая» там, подвергают окружающую ткань локальному облучению, с высокой вероятностью вызывая развитие рака.

 

 

 

 

 

 

2.2 Радиоактивное  загрязнение водной среды.

 

Основными источниками радиоактивного загрязнения Мирового океана являются:

-  загрязнения от испытаний  ядерного оружия (в атмосфере до 1963 г.); 

- загрязнения радиоактивными отходами, которые непосредственно сбрасываются в море;

- крупномасштабные аварии (ЧАОС, аварии судов с атомными реакторами);

- захоронение радиоактивных отходов на дне и др. (Израиль и др., 1994).

Во время испытания  ядерного оружия, особенно до 1963 г., когда  проводились массовые ядерные взрывы, в атмосферу было выброшено огромное количество радионуклидов. Так,  только на арктическом архипелаге Новая  Земля было проведено более 130 ядерных  взрывов (только в 1958 г. -46 взрывов), из них 87- в атмосфере.

 Отходы от английских  и французских атомных заводов   загрязнили радиоактивными элементами  практически всю Северную Атлантику,  особенно Северное, Норвежское, Гренландское, Баренцево и Белое моря. В загрязнение  радионуклидами акватории Северного  Ледовитого океана некоторый  вклад сделан и нашей страной.  Работа трех подземных атомных  реакторов и радиохимического  завода (производство плутония), а  также остальных производств  в Красноярске-26 привела к загрязнению  одной из самых  крупных  рек мира - Енисея (на .протяжении 1 500 км). Очевидно, что эти, радиоактивные продукты уже попали в Северный Ледовитый океан.             

 Воды Мирового океана  загрязнены наиболее опасными  радионуклидами цезия-137, стронция-90, церия-144, иттрия-91, ниобия-95, которые,  обладая высокой биоаккумулирующей способностью переходят по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая опасность, как для гидробионтов, так и для человека. Различными источниками поступления радионуклидов загрязнены акватории арктических морей, так в 1982 г. максимальные загрязнения цезием-137 фиксировались в западной части Баренцева моря, которые в 6 раз превышали глобальное загрязнение вод Северной Атлантики. За 29-летний период наблюдений (1963-1992 гг.) концентрация стронция-90 в Белом и Баренцевом морях уменьшилась лишь в 3-5 раз. Значительную опасность вызывают затопленные в Карском море (около архипелага Новая Земля) 11 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов с атомных подводных лодок. Работами 3-й советско-американской экспедиции 1988 г. установлено, что в водах Берингова и Чукотского моря, концентрация цезия-137 близка к фоновой для районов океана и обусловлена глобальным поступлением данного радионуклида из атмосферы за длительный промежуток  времени. Однако эти концентрации (0,1,Ки/л) были в 10-50 раз ниже, чем в Черном, Баренцевом, Балтийским и Гренландском, морях, подверженных воздействию локальных источников радиоактивного загрязнения