Джерела штучних радіонуклідів

Штучні радіонукліди утворюються в процесі ядерних реакцій, які

відбуваються під впливом опромінення (бомбардування) звичайних елементів або їх природних ізотопів частинками високих енергій (від кількох

мільйонів до десятків мільярдів електрон-вольт). Досі одержано 1880

радіоактивних ізотопів більш як 80 хімічних елементів.

Велика кількість радіоактивних речовин утворюється під час вибуху атомної бомби, основою якого є саморозвиваюча ланцюгова реакція поділу

235U або 239Рu. Після вибуху в атмосфері атомної бомби середньої потужності

(10-15 Мт) близько половини утворених радіоактивних продуктів випадає в районі вибуху на земну і водну поверхні в радіусі 100 км, а інші потрапляють

в тропосферу й стратосферу. З тропосфери частинки протягом місяця

випадають на Землю в зоні, що визначається вже радіусом 250-450 км від місця вибуху (залежно від сили і напрямів вітру). Радіонукліди, які потрапляють в стратосферу, поширюються навколо всієї земної кулі і випадають на поверхню Землі значно пізніше, хоч початок випадання їх

можна виявити через 2-3 тижні, а повне випадання відбувається протягом

1,5-2 років. За цей час короткоживучі радіонукліди розпадаються, і в опадах переважають довгоживучі радіонукліди 90Sr (стронцій) та 137Cs (цезій) з періодами піврозпаду відповідно 29 і 30 років.

Після підписання в 1963 р. Московського договору про заборону ядерних випробувань у трьох середовищах - атмосфері, космосі й воді - навколишня біосфера стала швидко звільнятися від радіоактивних речовин.

Певну частку у забруднення навколишнього середовища вносять підприємства атомної енергетики, робота яких пов'язана з видобутком уранової руди, її переробкою на збагачене ядерне паливо, виробництвом твелів, переробкою відпрацьованого палива для наступного використання,

переробкою і захороненням радіоактивних відходів. Перелічені виробничі операції становлять ядерний паливний цикл (ЯПЦ).

На всіх етапах ЯПЦ можливе потрапляння радіонуклідів у навколишнє середовище. Інтенсивність впливу радіаційного фактора на об'єкти

природного середовища в різних його частинах неоднакова. Навіть на перших етапах цього циклу (видобуток і переробка уранової сировини й

виготовлення твелів), коли не відбуваються ядерні реакції поділу й нейтронної активації і не утворюються штучні (техногенні) радіонукліди, в навколишнє середовище викидаються важкі природні радіонукліди і

«нормальна» інтенсивність їх кругообігу змінюється. На наступних етапах ЯПЦ - (під час роботи АЕС, переробки відпрацьованого палива, коли утворюється велика кількість штучних радіонуклідів, а також під час захоронення радіоактивних відходів) інтенсивність впливу радіаційного

фактора на навколишнє середовище може зростати.

Атомна енергетика, враховуючи небезпеку ядерного випромінення, будується за принципом замкнутого циклу, завдяки чому в навколишнє середовище потрапляє лише незначна кількість важких для вловлювання радіоактивних речовин. Так, під час видобутку уранової руди і вилучення урану 99% породи потрапляє у відвали, спричинюючи лише локальне забруднення середовища ураном, радієм, радоном та деякими іншими радіонуклідами. Під час роботи реакторів у навколишнє середовище можуть потрапити газоподібні летючі радіонукліди 14С, 3Н, 85Кr та І29І. Однак

практично їх можна вловлювати за допомогою спеціальних фільтруючих систем. Радіоактивні відходи зберігаються в ізольованих місцях. В результаті проведення цих заходів в нормальних безаварійних умовах роботи частка викидів підприємствами атомної енергетики у природному радіаційному фоні незначна - не перевищує кількох відсотків.

Ядерні реактори АЕС, що працюють у багатьох країнах світу, є джерелом незначного забруднення навколишнього середовища радіоактивними відходами навіть безпосередньо біля них.

Слід зазначити, що мешкання поблизу вугільної ТЕС, якщо врахувати викиди в атмосферу не лише радіоактивних, а й хімічних речовин, набагато

шкідливіше для здоров'я людини, ніж мешкання поблизу АЕС такої самої потужності. І хоч доза опромінення внаслідок викиду з АЕС зростає щороку внаслідок збільшення їх кількості й потужності, частка випромінення за їх

рахунок у загальному радіаційному фоні залишається, як і раніше, незначною

(за даними Міжнародного агентства з атомної енергії, вона не перевищує

4%).

Радіоекологічні проблеми загострюються в умовах порушення технологічних процесів на підприємствах ЯПЦ, що супроводжується аваріями з викидом радіоактивних речовин в навколишнє середовище. Внаслідок цього радіоактивне забруднення може потрапити в природні екосистеми, на сільськогосподарські угіддя і призвести до важких радіоекологічних і соціально-економічних порушень.

Найбільш тяжкими вважаються аварії на сховищі радіоактивних відходів на Південному Уралі та на Чорнобильській АЕС. Під час цих аварій були забруднені великі території внаслідок того, що в обох випадках викид

радіонуклідів відбувався на значну висоту (до 1 км на Південному Уралі й до

7 км у Чорнобилі). Радіоекологічна обстановка в районі аварії на Південному Уралі зумовлена забрудненням території довгоживучим радіонуклідом 90Sr, внаслідок чого сільськогосподарські угіддя на площі понад 100 тис. га на довгі роки були вилучені із землекористування.

Територія, у десятки разів більша, ніж на Південному Уралі, була забруднена довгоживучими радіонуклідами 90Sr, 137Cs та 239Pu і 240Am внаслідок найбільшої за всю історію розвитку атомної енергетики аварії на Чорнобильській АЕС.