Радиация в биосфере

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский государственный социальный университет Филиал в г. Чебоксары

Факультет экологии Кафедра социальной экологии

Курсовая работа

По дисциплине «Экология»

Радиация в биосфере

Выполнил: Студент 2 курса

Гр.ЗЭ-09-23915

Еремеев Д.О.

Проверил: доцент

Налимова. Н.В.

Чебоксары - 2011

Содержание

Введение

Глава 1. Источники и характеристика радиационного загрязнения

1.1 Характеристика радиационного загрязнения

1.2 ПО«Маяк»

1.3 Чернобыль

Глава 2. Распространение радиационного загрязнения

Радиоактивное загрязнение воздушной среды

Радиоактивное загрязнение водной среды

Радиоактивное загрязнение почвы

Радиоактивное загрязнение растительного и животного мира

Глава 3. Переработка и нейтрализация радиационных отходов

Глава 4. Возможные последствия применения ядерного оружия массового поражения

Глава 5. Радиационная обстановка в Чувашии

5.1 Чувашский республиканский радиологический центр

Заключение

Литература

Введение

Выбранная тема курсовой работы актуальна для всего человечества потому, что негативное радиационное загрязнение, в будущем могут привести к гибели не только всего живого, но и человечества.

Передо мной была поставлена следующая цель: изучить влияние радиационного загрязнения на окружающую среду.

Поставленная цель достигается посредством решения следующих задач:

Определить основные источники радиационного загрязнения;

Изучить распространение радиационного загрязнения;

Проанализировать переработку и нейтрализацию радиационных отходов;

4.Рассмотреть последствия применения ядерного оружия массового поражения.

Краткое содержание работы:

Работа состоит из введения, заключения, литературы, пяти глав и подглав. Во введении раскрывается актуальность темы работы, ставятся цели и задачи работы, первая глава - «Источники и характеристика радиационного загрязнения», вторая глава - «Распространение радиационного загрязнения», третья глава - «Переработка и нейтрализация радиационных отходов», четвертая глава - «Возможные последствия применения ядерного оружия массового поражения», пятая глава - «Радиационная обстановка в Чувашии». Общий вывод по главам представлен в заключении. Литература содержит перечень печатных изданий, использованных в процессе работы над темой. Объем работы составляет 39 страниц. В ней приведены 7 рисунков и 4 таблицы.

Глава 1. Источники и характеристика радиационного загрязнения

1.1 Характеристика радиационного загрязнения

Научные открытия и развитие физико-химических технологий в XX в. привели к появлению искусственных источников радиации, представляющих большую потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Этот потенциал на много порядков больше естественного радиационного фона, к которому адаптирована вся живая природа.

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 = Не>) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых количеств природных радиоизотопов с периодом полураспада (Т1/2) 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. Из-за неравномерности распределения источников излучения в земной коре существуют некоторые региональные различия фона и его локальные аномалии (Радиация..., 1988).

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. Эту прибавку обусловили:

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 (Акимова,2000).

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.

1.2 ПО «Маяк»

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». ПО «Маяк» было создано на базе промышленного комплекса, построенного в 1945--1949 гг. Здесь в 1948 г. был пущен первый в стране промышленный атомный реактор, в 1949 г. -- первый радиохимический завод, изготовлены первые образцы атомного оружия. В настоящее время в производственную структуру ПО «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. Радиоактивное загрязнение охватило территорию в 25 тыс. км с населением более 500 тыс. человек. Официальные данные о десятках поселков и деревень, подвергшихся загрязнению в результате сбросов радиоактивных отходов в р. Теча, появились только в 1993 г.

В 1957 г. в результате теплового взрыва емкости с РАО произошел мощный выброс радионуклидов (церий-144, цирконий-95, стронций-90, цезий-137 и др.) с суммарной активностью 2 млн. Ки. Возник «Восточно-Уральский радиоактивный след» длиной до ПО км (в результате последующей миграции даже до 400км) и шириной до 35--50 км (рис. 1.1). Общая площадь загрязненной территории, ограниченной изолинией 0,1 Ки/км по стронцию-90, составила 23 тыс. км. Около 10 тыс. человек из 19 населенных пунктов в зоне наиболее сильного загрязнения с большой задержкой были эвакуированы и переселены (Ковалевский, 1986).

Зона радиационного загрязнения на Южном Урале расширилась вследствие ветрового разноса радиоактивных аэрозолей с пересохшей части технологического водоема № 9 ПО «Маяк» (оз. Карачай) в 1967 г. В настоящее время в этом резервуаре находится около 120 млн Ки активности, преимущественно за счет стронция-90 и цезия-13 7. Под озером сформировалась линза загрязненных подземных вод объемом около 4 млн м³ и площадью 10 км . Существует опасность проникновения загрязненных вод в другие водоносные горизонты и выноса радионуклидов в речную сеть.

Рис. 1.1 Карта-схема «следа», связанного с аварией на ПО «Маяк» в 1957 г.

Зоны загрязнения с активностью по стронцию-90: 1 - более 50 Ки/км; 2 - более 5 Ки/км; 3 - более 0,1 Ки/км; 4 - более 0,02 Ки/км через год после аварии

По данным радиационного мониторинга, выпадения цезия-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 (Экология, 1997).

1.3 Чернобыль

Не только нынешнее, но и последующие поколения будут помнить Чернобыль и ощущать последствия этой катастрофы. 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 (Чернобыль..., 1989).

Из-за того, что выброс радионуклидов происходил более 10 суток при меняющихся метеоусловиях, зона основного загрязнения имеет веерный, пятнистый характер (рис. 1.2). Кроме 30-километровой зоны, на которую пришлась большая часть выброса, в разных местах в радиусе до 250 км были выявлены участки, где загрязнение достигло 200 Ки/км². Общая площадь «пятен» с активностью более 40 Ки/км составила около 3,5 тыс> км, где в момент аварии проживало 190 тыс. человек. 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. км, что составляет 1,6% площади ЕТР (табл. 1.1). Уточненные в 1994 г. границы площадей, загрязненных цезием-137, по сравнению с 1993 г. почти не изменились. Следы Чернобыля обнаружены в большинстве стран Европы (табл. 1.2), а также в Японии, на Филиппинах, в Канаде. Катастрофа приобрела глобальный характер.

Рис. 1.2. Карта-схема территорий с наиболее интенсивным загрязнением радионуклидами выброса Чернобыльской аварии: -- зона активности 15 Ки/км; - зоны с активностью более 40 Ки/км; - граница 30-километровой зоны; - Государственная граница

И сегодня спустя полтора десятилетия после чернобыльской трагедии существуют противоречивые оценки ее поражающего действия и причиненного экономического ущерба. Согласно опубликованным в 2000 г. данным из 860 тыс. человек, участвовавших в ликвидации последствий аварии, более 55 тыс. ликвидаторов умерли, десятки тысяч стали инвалидами. Полмиллиона человек до сих пор проживает на загрязненных территориях.

Таблица 1.1. Площади областей и республик России, загрязненных цезием-137 (по состоянию на январь 1995 г.)

Области, республики	Общая Площадь области, республики, тыс. км2	Площадь загрязнений цезием-137, км"
			Ки/км
		1-5	5-15	15-40	>40
1.	Белгороде	27,1	1 620
2.	Брянская	34,9	6 750	2628	2 130	310
3.	Воронежск	52,4	1320
4.	Калужская	29,9	3 500	1 419
5.	Курская	29,8	1220
6.	Липецкая	24,1	1 619
7.	Ленинград	85,9	850
8.	Нижегород	74,8	250
9.	Орловская	24,7	8 840	132
10.	Пензенска	43,2	4 130
11.	Рязанская	39,6	5 320
12.	Саратовска	100,2	150
13.	Смоленска	49,8	100
14.	Тамбовска	34,3	510
15.	Тульская	25,7	1 320	1 271
16.	Ульяновск	37,3	1 100
17.	Мордовия	26,2	1 900
18.	Татарстан,	68,0	ПО			-
19.	Чувашия	18,0	80
	Итого		49 760	5450	2 130	310

Нет и однозначных прогнозов о возможных генетических последствиях. Подтверждается тезис об опасности длительного воздействия на организм малых доз радиации. В районах, подвергшихся радиоактивному заражению, неуклонно растет число онкологических заболеваний, особенно выражен рост заболеваемости раком щитовидной железы детей.

Таблица 1.2. Средние эффективные эквивалентные дозы радиации для ряда стран Европы в течение первого года после Чернобыльской аварии, мкЗв

Страна	Эффективная эквивалентная	Ожидаемая эффективная
Австрия	670	3200
Финляндия	360	2000
Болгария	940	1800
Румыния	570	1700
Югославия	380	1700
Греция	590	1200
Чехия и Словакия	390	890
Италия	300	810
Норвегия	230	790
Польша	240	740
Венгрия	250	400
СНГ	260	820

Глава 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 (Горохов,2005).

2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды

радиационный загрязнение ядерный поражение

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 (Гумилев,2001).

Все вышеперечисленное показывает, что человек, вероятно, забыл: океан - это мощная кладовая минеральных и биологических ресурсов; в частности, он даёт 90% нефти и газа, 90% мировой добычи брома, 60% магния и огромное количество, морепродуктов, что важно при увеличивающемся населении нашей планеты. По этому поводу знаменитый исследователь Жак-Ив Кусто напоминает: «...Море - продолжение нашего мира, часть нашей Вселенной, владения, которые мы обязаны, охранять, если хотим выжить».

2.3 Радиоактивное загрязнение почвы

В связи с широким использованием в народном хозяйстве радиоактивных веществ появилась опасность загрязнения почв радионуклидами. Источники радиации -- ядерные установки, испытание ядерного оружия, отходы урановых шахт. Потенциальными источниками, радиоактивного загрязнения могут стать аварии на ядерных установках, АЭС (как в Чернобыле, Екатеринбурге, а также в США, Англии).

В верхнем слое почвы концентрируются радиоактивные стронций и цезий, откуда они попадают в организм животных и человека. Лишайники северных зон обладают повышенной способностью к аккумуляции радиоактивного цезия. Олени, питающиеся ими, накапливают изотопы, а у населения, использующего в пищу оленину, в организме в 10 раз больше цезия, чем у других северных народов (Инженерная.. .,2001).

2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и животного мира

Биологическое накопление свойственно и зеленым растениям, которые, аккумулируя определенные химические элементы, изменяют окраску хвои, листьев, цветков и плодов. Это иногда служит, индикаторным, признаком, при поисках полезных ископаемых. Например, береза и осина в Восточной Сибири накапливает в своей древесине значительные, содержания стронция-90, что приводит к появлению необычной окраски - неестественно зелёного цвета. Сон-трава на южном Урале аккумулирует никель поэтому ее около-цветник вместо фиолетового цвета становится белым, что указывает на высокие концентрации никеля в почве. В ареале рассеяния урановых месторождений лепестки иван-чая вместо розовых становятся белыми и ярко-пурпуровыми, у голубики плоды вместо темно-синих становятся белыми и т.д. (Коробкин 2003).

Радионуклиды, попадая, в окружающую среду, часто рассеиваются и разбавляются в водах, но они могут различными способами накапливаться в живых организмах при движении по пищевым цепям ("биологическое накопление. На рис. 2.1 показан процесс накопления стронция-90 по пищевым цепям в небольшом канадском озере Перч-Лейк, принимающим низкоактивные отходы.

Рис. 2.1. Накопление стронция-90 в трофических цепях небольшого канадского озера Перч-Лейк. получающего низкоактивные отходы

Цифры указывают средние коэффициенты накопления относительно озерной воды, содержание стронция-90 в которой принято за 1.

Поскольку содержание радионуклида в виде принимается за 1, то его концентрация постепенно возрастает по пищевым цепям. В костях окуня и ондатры его содержание возрастает в 3000-4000 раз по сравнению с концентрацией в воде. Это имеет существенные негативные последствия для живых организмов, включая и человека, и биосферы в целом. Установлено, что коэффициент накопления стронция-90 в раковинах моллюсков днепровских водохранилищ относительно воды достигает 4800. Поэтому при оценке воздействия радионуклидов на среду необходимо учитывать эффект биологического накопления их живыми, организмами и последствия для естественных экосистем.

Глава 3. Переработка и нейтрализация радиационных отходов

Одна из наиболее острых экологических проблем в стране -- проблема радиоактивных отходов. Только на предприятиях Минатома России (ПО «Маяк», Сибирский химический комбинат, Красноярский горно-химический комбинат) сосредоточены 600 млн. м³ РАО с суммарной активностью 1,5 млрд. Ки. На 29 энергоблоках АЭС хранится 140 тыс. м жидких и 8 тыс. м³ отвержденных отходов общей активностью 31 тыс. Ки, а также 120 тыс. м излучающих твердых отходов (оборудование, строительный мусор). Ни одна АЭС не имеет полного комплекта установок для подготовки отходов к захоронению (рис.3.1). Поставщиками РАО являются также Военно-морской флот (ВМФ), атомный ледокольный флот, судостроительная промышленность и предприятия неядерного цикла. На их долю приходится 240 тыс. м отходов с активностью более 2 млн. Ки (Павлов,2002).

Одна из наиболее сложных технологических стадий ядерного топливного цикла -- переработка отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и захоронение РАО. На предприятиях Минатома, Минтранса и ВМФ России хранятся 7800 т ОЯТ с общей активностью 3,9 млрд. Ки. ОЯТ АЭС с реакторами типа РБМК в настоящее время не перерабатывается, а ОЯТ от реакторов ВВЭР транспортируется в специальное хранилище с перспективой последующей переработки на строящемся заводе РТ-2 горно-химического комбината в г.Железногорске Красноярского края. Однако строительство этого завода вызывает протесты общественности, поскольку существующая технология регенерации ОЯТ связана с образованием большого количества жидких РАО разной степени активности. Наибольшие возражения вызывает решение о возможности приема для временного хранения с целью последующей переработки ОЯТ с зарубежных АЭС.



Рис. 3.1. Карта-схема расположения источников радиационной опасности в российском секторе Арктики: 1 -- места затопления контейнеров с РАО (всего более 10 тыс. контейнеров); 2 -- места затопления судов или реакторных отсеков с аварийными реакторами; 3 - складирование или захоронение твердых РАО; 4 - места проведения ядерных испытаний; 5 -- район развертывания долгосрочной программы ядерных испытаний и размещения регионального могильника РАО; 6 -- районы неучтенных затоплений расщепляющихся материалов; К -- место гибели атомных подводных лодок «Комсомолец» и «Курск»

Остаются нерешенными вопросы, связанные с утилизацией атомных подводных лодок, обращением с РАО и ОЯТ на объектах ВМФ России. К 1994 г. выведены из эксплуатации 121 атомная подводная лодка; для них строятся пункты временного хранения. Полностью загружены хранилища ОЯТ Мурманского морского пароходства. Тяжелое положение с хранением РАО сложилось на Тихоокеанском флоте. В связи с аварийным состоянием спецтанкера ТНТ-5 в октябре 1993 г. был произведен сброс жидких РАО в Японское море. После запрещения сброса отходов в море количество их неуклонно возрастает.

На большей части территории Российской Федерации мощность экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения на местности соответствует фоновым значениям и колеблется в пределах 10...20 мкР/ч. В результате радиационного обследования городов и населенных пунктов страны выявлены сотни участков локального радиоактивного загрязнения, характеризующихся МЭД гамма-излучения от десятков мкР/ч до десятков мР/ч (в отдельных случаях -- Р/ч). На этих участках находятся утерянные, выброшенные или произвольно захороненные источники ионизирующих излучений различного назначения, технологические отходы производств и содержащие радионуклиды стройматериалы. Эти загрязнения повышают риск для населения получить опасную дозу облучения в самом неожиданном месте, в том числе и в собственном доме, когда, например, строительные панели становятся мощным источником ионизирующего излучения (Новиков, 2000).

Глава 4. Возможные последствия применения ядерного оружия массового поражения

ЯДЕРНАЯ КАТАСТРОФА (военная биосферная катастрофа)-- глобальные экологические последствия применения оружия массового уничтожения (ядерного, химического, биологического), что в конечном итоге приведет к разрушению основных природных экосистем Земли. В настоящее время мощность накопленных запасов ядерного оружия в мире составляет около 16-18 *10⁹т, т.е. на каждого жителя планеты приходится более 3,5 т тротилового эквивалента (Рябчиков, 1987). Поэтому в ряде стран (США, Канада, Англия, Германия и др.) проведены исследования по оценке последствий ядерной войны на биосферу в целом, в частности смоделировано более 20 различных сценариев. При ядерной катастрофе суммарная мощность взрывов может находиться в пределах от 6500 Мт. (базовый сценарий) до 10-12 тыс. Мт. (жесткий сценарий). Аналогичные работы проведены в Вычислительном центре Российской АН; опубликованы различные варианты сценариев ядерной катастрофы в работах М.И. Будыко, Ю.А. Израэля, Г.С. Голицына, К.Я. Кондратьева и др.

Результаты проведенных исследований по данной проблеме указывают на недопустимость ядерной войны, которая с неизбежностью приведет к глобальным изменениям климата и к деградации биосферы, в целом (табл. 3).

Таблица 3. Геофизические, (экологические) последствия, основных крупномасштабных поражающих факторов ядерных вызовов (Булыко и до. 1986)

Основные крупномасштабные эффекты (поражающие факторы).	Возможные геофизические последствия
1 .Загрязнение биосферы радиоактивными продуктами	Изменение - электрических свойств атмосферы, изменение погоды. Изменение свойств ионосферы.
2.Загрязнение атмосферы аэрозольными продуктами	Изменение радиационных свойств атмосферы. Изменение погоды и климата.
3. Загрязнение атмосферы различными газообразными веществами (метаном, этиленом и др.)
Тропосферы	Изменение радиационных свойств атмосферы, изменение погоды и климата.
Верхней атмосферы	Изменение радиационных свойств верхней атмосферы, нарушение озонного слоя. Изменение возможности прохождения Уф- излучения, изменение климата.
4. Изменение альбедо земной поверхности	Изменение климата.

Видно, что среди возможных геофизических (экологических) последствий применения ядерного оружия следует выделить: массовые радиационные и иные поражения изменение погоды и климата, разрушение озонового слоя, нарушение состояния ионосферы и т.п. К этому необходимо добавить сильное загрязнение атмосферы аэрозольными и газообразными частицами, возникшими в результате, как взрывов, так и многочисленных пожаров.

По данным М.И. Будыко и др. (1986) при ядерной войне даже при мощности, взрыва 5000 Мт. в атмосферу поступит 9,6 *10³ т аэрозолей из которых 80% проникнет в стратосферу. Наличие в атмосфере огромного количества аэрозолей, газообразных примесей и дыма ядерных пожаров - все это, приведет к уменьшению притока солнечной радиации к земной поверхности и, конечно, к понижению температуры воздуха не планете примерно на 15°С («ядерная зима»). Ожидаемое среднее понижение температуры воздуха над континентами северного полушария будет составлять более 20°С. такой крупный ядерный конфликт коренным образом повлияет на климат в виде наступления темноты («ядерная ночь»), изменит глобальную циркуляцию воздуха и т.д. Следствиями этого будут: прекращение процесса фотосинтеза, вымораживание и уничтожение растительности на огромных территориях, гибель посевов сельскохозяйственных культур и в конечном итоге гибель всего живого и человеческой цивилизации. Также, к последствиям ядерных взрывов следует добавить еще радиацию от разрушенным АЭС (более 420), при этом 85% их расположено именно в северном полушарии. По расчетам медиков, при реализации только базового сценария в северном полушарии около, 60%) населения сразу погибнет от ударной волны, ожогов и летальной дозы радиации, 25% будут поражены ионизирующей радиацией и т.д., т.е. будет поставлена под сомнение возможность существования Человека как биологического вида.

Основным путем предотвращения глобальной экологической катастрофы является ликвидации всех видов оружия массового уничтожении, что сможет предотвратить малейшую возможность ядерной войны, в которой не будет ни победителей, ни побежденных, Также для уменьшения вероятности непреднамеренного самоуничтожения населения земли необходимо значительно расширить экологические исследования последствий применения ядерного и другого вида оружия. Как отмечает Н.Н. Моисеев, «...по существу все собственно экологические проблемы сводятся к соизмерению своих действий с возможностями окружающей среды»

Глава 5. Радиационная обстановка в Чувашии

По республике в целом наблюдается удовлетворительная ситуация в области обеспечения радиационной безопасности населения. Радиоактивные вещества большой активности имеются только в нескольких предприятиях: ФГУП «Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева», ОАО «Химпром», РГУЗ «Чувашский республиканский клинический онкологический диспансер». Все они ежегодно представляют в январе статистическую отчетность по форме №2-тп (радиоактивные вещества) «Сведения о наличии, производстве, поступлении и передаче радиоактивных веществ, радионуклидных источников». В соответствии с Положением о государственном учете и контроле радиоактивных веществ и радиоактивных отходов в Российской Федерации региональный информационно-аналитический центр сбора, обработки и передачи информации, функции которого осуществляет ЧРРЦ, проводит работу по сбору и представлению в Центральный информационно-аналитический центр г. Москва годовых отчетных форм №2-тп (радиоактивные вещества) и форм оперативной отчетности ЗРИ «Сведения о передаче, получении, направлении на захоронение закрытых радионуклидных источников и изделий.

До 30% источников водоснабжения имеют суммарную альфа- активность выше уровня вмешательства по НРБ-99, особенно в Батыревском, Вурнарском, Шемуршинском районах., ¦

Значительное количество источников водоснабжения имеют минерализацию выше допустимой. Ряд источников водоснабжения имеет содержание радона-222 выше допустимых по НРБ-99 (скважины ОАО «Сосновское», д. Яндово Чебоксарского района, д. Старые Яхакасы Вурнарского района.

Максимальное содержание радона (до 350) зафиксировано в колодцах д.Новое Котяково Батыревского района. В трех колодцах из десяти обследованных в данном населенном пункте активность радона-222 превышает уровень вмешательства (60 Бк/л).

В ряде скважин отмечается содержание полония-210 выше уровня вмешательства (дд. Полевые Пионеры, Тораево, Кошелга Яльчиковского района, д. Бреняши Шемуршинского района).

Содержание естественных радионуклидов в почвах неравномерное. Минимальные значения отмечаются на песчаных почвах, долинах рек. Максимальные активности- на водоразделах, почвах.

Максимальное загрязнение почв выбросами после аварии на Чернобыльской АЭС было на территории Алатырского района (Старые Айбеси, Чапаевка, Сойгино). К настоящему времени активность цезия-137 в почвах по сравнению с 1993 годом снизилось до 10 раз (табл.5.1). Самым загрязненным по состоянию на 2003 год является Шемуршинский район, что в первую очередь связано с образованием нерастворимых соединений цезия-137 с гумусом черноземов. Происходит постепенное снижение активности цезия-137 в почве. В продуктах питания местного производства содержание изотопов цезия-137 и стронция-90 значительно ниже допустимых по санитарным нормам.

Таблица 5.1. Содержание цезия-137 в пробах донных осадков (Бк/кг)

Район	п	М	Min	max
Алатыркий	9	13,5	43	6,2
Батыревский	4	9,9	25	1,2
Комсомольский	2	4,2	6,4	1,9
Чебоксарский	3	24	37	15,1
Шемуршинский	4	4,3	6,6	2,7
Яльчикский	1	3,9	3,9	3,9
Чебоксарское водох .ранилище	24	14,9	91	0,8
Куйбышевское водохранилище	21	7,3	21	0,7
Итого	68	11,4	91	0,7



Рисунок 5.1. Распределение цезия-137 в пробах почвы на территории Чувашской Республики по данным гамма-спектрометрических измерений- 2000-2003 гг„ Бк/кг.

5.1 Чувашский республиканский радиологический центр

История Чувашского республиканского радиологического центра берет свое начало с 1960 года, когда в составе Чувашской республиканской ветеринарной лаборатории был создан радиологический отдел. У истоков отдела стоял кандидат ветеринарных наук Еремеев Геннадий Васильевич. С 1961 года в отделе начал работать Скворцов Сергей Ефимович, который в 1992 году создал на базе отдела сначала Чувашскую республиканскую ветеринарную радиологическую лабораторию Минсельхоза Чувашии, а затем независимый Чувашский республиканский радиологический центр (ЧРРЦ), став его директором.

После каждой комплексной проверки состояния ГО Чувашской Республики руководителями разных уровней штабов ГО СССР и РСФСР в актах рекомендовали распространить опыт работы радиологического отдела на другие регионы с перспективой обслуживания по химико-радиологическому направлению на весь Приволжский регион. Это послужило в дальнейшем толчком и основой создания на безе радиологического отдела отдельной радиологической лаборатории, а затем после Чернобыльской трагедии и ныне существующего ЧРРЦ, а также началом переписки с МЧС России по созданию в перспективе Приволжского регионального экспериментального химико-радиологического центра мониторинга и прогнозирования (ПРЭХРЦМП) МЧС России на существующей базе Чувашского республиканского радиологического центра в г.Чебоксары.

После катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 году встала необходимость проведения оценки радиационной обстановки в зонах радиоактивного загрязнения и выдачи рекомендаций по ведению отраслей сельскохозяйственного производства в зависимости от уровней загрязнения, а также обстоятельной радиационной экспертизы объектов животноводства и растениеводства для принятия решений. Для выполнения указанных целей привлекался по правительственным телеграммам заведующий радиологическим отделом Скворцов С.Е., который в 1986 году выезжал в Белгородскую, а в 1987 году - в Брянскую области. Во время командировок в эти области также были отобраны пробы молока, мяса, костей, компонентов рациона кормления животных и птицы для определения в них изотопного состава "чернобыльского" выброса в условиях радиологического отдела Чувашской республиканской ветеринарной лаборатории.

В 1991 году с помощью Чувашской республиканской организации "Союз Чернобыль" приобретены полупроводниковые исцинтиляционные гамма-спектрометры и радиометры РУБ-01П6. Освоена методика гамма-спектрометрического анализа проб в нативном материале. Приобретены полупроводниковые альфа-спектрометры и освоена методика определения изотопов плутония 238, 239, 241 в почве.

В 1992 году, после создания на базе радиологического отдела Чувашской республиканской ветеринарной радиологической лаборатории, а затем ЧРРЦ, значительно улучшилась материальная база: приобретены новые автомобили, полевые и лабораторные дозиметры, радономеры, альфа-спектрометры. В 1993 году специалисты прошли обучение в ПО "Маяк", ГНМЦ "ВНИИФТРИ" и др., было приобретено оборудование и методика для определения углерода-14 (14С) и трития (ЗН).

В 1996 году приобретена система автомобильной гамма-съемки местности с топографической привязкой. Она позволяет выявлять участки местности с повышенным гамма-фоном. Одновременно записываются в память компьютера данные о координатах, времени, мощности экспозиционной дозы.

В 1997 году была получена лицензия Министерства природных ресурсов Чувашской Республики на право проведения наземных геофизических исследований радиоизотопными и радиометрическими методами. Это позволило принять участие в проводившемся конкурсе на исследование содержания радона в воде и почвенном воздухе при изучении радоноопасности территорий на правом берегу р.Волга в районе г.Чебоксары.

С 1998 года Постановлением Кабинета Министров Чувашской Республики от 14.09.1998 г. №266 на ЧРРЦ возложено ежегодное оформление радиационно-гигиенического паспорта территории республики.

В 1999 году получена лицензия Волжского межрегионального территориального округа Госатомнадзора России на право эксплуатации комплексов, содержащих радиоактивные вещества.

В 1999 году ЧРРЦ провел первичную инвентаризацию радиоактивных веществ в республике. В последующие годы ЧРРЦ стал выполнять функции регионального информационно-аналитического центра сбора, обработки и передачи информации в системе государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов.

В 2000 году получена лицензия Министерства образования Чувашской Республики на осуществление образовательной деятельности' в сфере дополнительного образования по направлениям:

- проведение индивидуального обучения специалистов предприятий и организаций работе с дозиметрическими и радиометрическими приборами,

-обучение специалистов предприятий и организаций основам радиационного контроля металлолома,

-радиационная безопасность, учет, контроль и физическая защита радиоактивных веществ и радиоактивных отходов.

В 2000 году ЧРРЦ принимал активное участие в уран-изотопных исследованиях подземных и поверхностных вод на территории Вурнарского района республики. Эта работа проводилась совместно с Национальной академией наук и искусств Чувашской Республики по проекту РОЛЛ №363-5 «Внедрение метода прогнозирования и предотвращения загрязнения подземных вод (для обеспечения задач экологически устойчивого развития территории)», который финансировался по гранту Института Устойчивых Сообществ (г.Монтпилиер, штат Вермонт, США) и Агентства США по Международному Развитию. В 2002 году аналогичная работа была проведена по проекту РОЛЛ №526-8 «Изучение опыта работ по внедрению метода прогнозирования и предотвращения процессов загрязнения подземных вод в районе г.Кирова».

Постановлением Кабинета Министров Чувашской Республики от 01.07.2002 г. № 185-251 дсп "О республиканских службах гражданской обороны Чувашской Республики" на базе ЧРРЦ создана служба радиационной и химической защиты гражданской обороны Чувашской Республики.

В 2003-2004 годах была проведена работа по сдаче на захоронение в ФГУП "Нижегородский спецкомбинат "Радон" радиоактивных источников с истекшими сроками эксплуатации, в том числе и от других предприятий республики. Также были сданы бесхозные датчики пожарной сигнализации, содержавшие радиоактивные вещества.

В 2003 году постановлением Кабинета Министров Чувашской Республики ЧРРЦ был передан в подчинение Министерству природопользования Чувашской Республики и переименован в ГУ "Чувашский республиканский радиологический центр" Минприроды Чувашии. В 2004 году утвержден Устав ЧРРЦ.

Целями создания Учреждения являются координация и централизация радиологических исследований на территории Чувашской Республики, проведение на современном научно-техническом и методическом уровне комплекса радиологических исследований объектов окружающей среды, промышленности, сельского хозяйства, строительных материалов и продуктов питания.

-Чувашский республиканский радиологический центр:

-осуществляет контроль за радиационной обстановкой на территории Чувашской Республики, проводит радиационный мониторинг производимой растениеводческой и животноводческой продукции во всех районах Чувашской Республики, включая постоянные пункты

- осуществляет сбор, обобщение, первичную обработку и передачу на машиночитаемом носителе в федеральные банки данных информации об индивидуальных дозах облучения населения Чувашской Республики от различных источников облучения;

-создает республиканскую базу данных по индивидуальным дозам облучения граждан;

- участвует в подготовке ежегодных государственных докладов «О состоянии окружающей среды Чувашской Республики»;

- проводит ежегодное оформление радиационно-гигиенического паспорта территории Чувашской Республики;

-проводит санитарно-эпидемиологическую экспертизу на соответствие санитарным правилам по радиационной безопасности.

Проводит:

-радиологическое исследование строительных материалов, продуктов питания, древесины, металлолома, проб питьевой воды, сырья животного и растительного происхождения, минеральных удобрений, жилых, общественных и производственных помещений и территорий, компонентов природной среды;

- обеспечивает проведение индивидуального дозиметрического контроля персонала организаций, работающих с источниками ионизирующих излучений;

-обучение руководящих работников и специалистов организаций основам радиационного контроля и работе с приборами радиационного контроля (рис.5.2), (рис5.3);

-контроль эксплуатационных параметров рентгеновских аппаратов;

-контроль защитных свойств средств защиты от рентгеновского излучения.

Является аккредитованной лабораторией радиационного контроля, имеет лицензию на образовательную деятельность.

Рис.5.2. Радиометр РКБ4-1еМ



Рис.5.3. Радиометры радона РРА-01

Заключение

В ходе выполненной курсовой работы можно сделать следующие выводы:

1. Таким образом, можно сделать вывод, что основными источниками радиационного загрязнения являются:

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.

2.Наибольшее загрязнение атмосферы радиоактивными веществами происходит в результате взрывов атомных и водородных бомб. 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);

В верхнем слое почвы концентрируются радиоактивные стронций и цезий, откуда они попадают в организм животных и человека. Лишайники северных зон обладают повышенной способностью к аккумуляции радиоактивного цезия. Олени, питающиеся ими, накапливают изотопы, а у населения, использующего в пищу оленину, в организме в 10 раз больше цезия, чем у, других северных народов.

3.Одна из наиболее острых экологических проблем в стране проблема радиоактивных отходов. Ни одна АЭС не имеет полного комплекта установок для подготовки отходов к захоронению. Поставщиками РАО являются также Военно-морской флот (ВМФ), атомный ледокольный флот, судостроительная промышленность и предприятия неядерного цикла. На их долю приходится 240 тыс. м отходов с активностью более 2 млн. Ки.

Выяснилось, что переработка отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и захоронение РАО - одна из наиболее сложных технологических стадий ядерного топливного цикла.

4. Возможные последствия применения ядерного оружия массового поражения это:

Изменение - электрических свойств атмосферы

Изменение погоды и климата.

Изменение свойств ионосферы.

Нарушение озонного слоя.

Изменение возможности прохождения Уф- излучения

Принципы радиационной безопасности:

Не превышать установленного основного дозового предела;

Исключить всякое необоснованное облучение;

Снижать дозы облучения до возможно низкого уровня.

Литература

Васильев А.В., Васильева Ф.М., Легкая М.М. и др. Использование уран-изотопного метода для решения гидрогеологических задач на территории Чувашской Республики / Матер, науч.- практич. конф. «Санитарно-эпидемиологическое благополучие населения Чувашской Республики - проблемы, пути их решения». Под ред. член.-корр. РАМН, проф. Н.Х.Амирова. Чебоксары,2002.-с.93-99.

Васильев А.В., Иванов В.И. Особенности миграции радионуклидов в природной среде в зависимости от типов почв. / Материалы третьей науч. конф. «Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене: почва -растение-животное-продукт животноводства- человек». Великий Новгород, 2001, с.43-47.

Титаева Н.А. Ядерная геохимия М.: Изд-во Московского университнта, 2000.

Сахаров А.Д. Радиоактивный углерод ядерных взрывов и непороговые биологические эффекты / Советские ученые об опасности испытания ядерного оружия. М.: Атомиздат, 1959.-с.36-44.

Семина М.А. Особенности в содержании радионуклидов в кормах и способы снижения их перехода в организм лактирующих коров в летний пастбищный период. Автореф. дисс.канд.наук., Великий Новгород, 1998.-24 с.

Скворцов С.Е., Михайлов Ю.Я. Переход стронция-90 и цезия-137 в продукты животноводства в условиях Чувашской ССР // Мат. Росс. радиобиолог, конф. «Проблемы экологического мониторинга», 25-26 февр.1991 г.Брянск, 1991, с. 116-118.

Радиация, дозы, эффекты, риск: Пер. с англ.- М..Мир, 1990.-79 с.

Микляев П.С., Томашев А.В, Охрименко СЕ. и др. Содержание радионуклидов естественного происхождения в грунтах г.Москвы // АНРИ, 2000, №1,-С. 17-23.

Лыгина Т.З., Семенова Г.М., Харитонова Р.Ш. Радиационная оценка агрорудного сырья. // АНРИ-1998-«№2.-с. 37-42.

Кузнецов Ю.В. Проблема радона и достоверность его измерений. //АНРИ., 1998, №3 (14).-с. 9-12.

Государственный доклад о состоянии здоровья населения Чувашской Республики в 2002 году.

Васильев А.В., Скворцов С.Е., Николаев А.К., Смирнов М.В., Фролова Т.В. Об измерении суммарной альфа-бета активности на приборе УМФ-2000 // АНРИ, 2003, №2, - с. 56-58.

Иванов Л.Н., Тихонова А.И., Скворцов СЕ. и др. Радоновые воды в районе г.Чебоксары // Изв. НАНИ ЧР, ест.науки,1997. №2.с. 120-126.

Ильин Л.А., Кирилов В.Ф., Коренков И.П. Радиационная безопасность и защита. Справочник.- М: Медицина, 1996.-336 с.

Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1991.- 56 с.

Корнеев Н.А., Сироткин А.Н., Корнеева Н.В. Снижение радиоактивности в растениях и продуктах животноводства. М.:Колос, 1977.-208 с.

Хлобыстов, Е. Экологическая безопасность и основы определения риска техногенных катастроф / Е. Хлобыстов // Экономика Украины.- 2000. - №6. - С. 23.

Чернобыль: события и уроки // Под ред. Е. И. Игнатенко, М.: 1989.

Карягин Ф.А. Природопользование / Ф.А Карягин. - Чебоксары: Атолл, 2002. - 250 с.

Чернобыльская катастрофа / НАН Украины; Гл. ред. Барьяхтар В. Г. - К.: Наук, думка, 1995. - 558 с.

23.Сивинцев Ю.В. Радиация и человек. - М.: Знание, 1987. - 235 с.

24.Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торошечников. - М.: Химия, 1989. - 512 с.

Размещено на Allbest.ru