Загрязнение почвы захоронение радиоактивных отходов

Глубинное захоронение в подземных хранилищах рассматривается для тепловыделяющих отходов, долго остающихся высокоактивными.

В устойчивых геологических породах предполагается создать многослойную изоляцию радионуклидов от окружающей среды за счет природных барьеров и инженерных конструкций. Подобные хранилища должны гарантировать, что в течение несколько десятков тысяч лет РАО не попадут в биосферу.

Глубинное захоронение эффективно, но имеет ряд сложностей и ограничений для строительства:

• трудоемкость землепроходных работ на глубинах от 250 до 1000 метров;
• ограничение мест, где возможно строительство подобных подземных хранилищ (под участком суши или под прибрежной зоной);
• важность выбора устойчивых горных пород;
• минимум грунтовых вод на месте будущего захоронения.

Высокая сложность и стоимость подобного способа захоронения РАО препятствует реализации в мире идеи глубинного захоронения РАО. Успешный пример реализованного проекта — гора Юкка в США (штат Невада).

Пункты и места захоронения жидких и твердых ядерных отходов в России

В России многие могильники радиоактивных отходов существуют со времен Советского Союза. Страна наращивала ядерный щит для противостояния США. В Москве активно строились предприятия, работающие с радиоактивными материалами.

Отработанные опасные отходы складировали недалеко от производств, которые строились за пределами столицы, но после разрастания Москвы попали в черту города.

Наиболее известные захоронения РАО в Москве:

1. «Московский завод полиметаллов» на Каширском шоссе в 50–60-е годы прошлого века складировал отходы урановых и ториевых руд на берегу Москвы-реки, присыпая опасные отходы глиной. Зараженная зона, по форме напоминающая сапог, начинается у забора музея-заповедника «Коломенское», тянется вдоль Москвы-реки до железной дороги Курского направления, затем уходит направо.
2. Высотный жилой комплекс «Богородский» на бульваре Маршала Рокоссовского построен на месте известной в Москве Янтарной или Зелёной горки — могильника радиоактивных и прочих отходов, созданного в конце 1950-х годов.
3. Могильник на реке Лихоборке наполнен отходами Опытного химико-технологического завода, занимавшегося переработкой радиоактивной руды.
4. Участок, примыкающий к Поклонной горе со стороны железнодорожной насыпи рядом с музеем военной техники.
5. Тропаревский лесопарк, массивы в Люблино и Крылатском.

Наиболее известные в России места захоронения РАО:

1. Город Озёрск Челябинской области.

ПО «Маяк», расположенный в Озёрске, с 1948 г. производил плутоний для военных целей. Комбинат в течение трех лет сбрасывал радиоактивные отходы в реку Течу, а затем в озеро Карачай. В 2015 году «самое опасное место на планете» было официально законсервировано.

1. Город Северск, Томская область.

Сибирский химический комбинат с 1961 г. занимался переработкой облученных урановых блоков для последующего извлечения урана и плутония. Твердые, газообразные и жидкие РАО, образованные в процессе переработки урана, направлялись в хранилища. В наши дни СХК занимается ликвидацией ядерного мусора и консервацией площадок захоронения РАО.

1. Губа Андреева, Кольский полуостров (569-я береговая техническая база) — хранилище отработанного ядерного топлива подводных лодок с 1961 года.

В чем состоит проблема?

Проблема захоронения РАО заключается в том, что эти отходы активны десятки и сотни тысяч лет. В течение длительного периода радиоактивный мусор чрезвычайно опасен для человека.

Изолировать его таким образом, чтобы исключить попадание радионуклидов обратно в биосферу, задача непростая.

По нормативам большинства стран безопасность РАО обеспечивается на срок 10 тысяч лет. Будущие поколения неизбежно примут эстафету дальнейшего сохранения РАО, поэтому ныне живущим важно передать потомкам точную информацию, где и в какой форме захоронены радиоактивные отходы.

Другой аспект захоронения опасных отходов заключается в защите РАО от человека. За срок, отводимый на хранение отходов, могут смениться социально-экономические формации. Могильники радиоактивных отходов не должны стать объектом для террористов, пострадать при военных действиях.

Поэтому наиболее разумным выглядит надежное захоронение РАО в глубоких геологических формациях, при котором к отходам невозможен физический доступ.

Перспективы обращения с РАО

В России за полвека развития атомной промышленности накопились:

• радиоактивные отходы производств;
• отработанное ядерное топливо;
• ядерные объекты, выведенные из эксплуатации;
• грунт пострадавших от радиационного загрязнения территорий.

Опасное наследие прошлых лет, а также постоянно образующиеся в настоящее время РАО, требуют системного подхода к решению проблемы.

Россия планирует переход на замкнутый ядерный топливный цикл, в котором все виды облученного топлива атомных электростанций будут перерабатываться.

Образующиеся при этом радиоактивные отходы последуют в места окончательного захоронения без возможности извлечения. Созданием таких пунктов захоронения (ПЗРО) с 2011 года занимается Национальный оператор по обращению с РАО. В Новоуральске уже введен в эксплуатацию первый пункт ПЗРО, еще несколько пунктов строятся вблизи мест образования и временного хранения в Озерске и Северске.

«НО РАО» выполняет программу по созданию пункта глубинного захоронения радиоактивных отходов с длительным полураспадом. Также будет построена подземная исследовательская лаборатория на территории Красноярского края — в Нижнекамском скальном массиве.

Создание глубинного захоронения в горах в перспективе разгрузит временные хранилища РАО и прекратит накопление радиоактивных отходов 1-го и 2-го классов опасности в организациях «Росатома».

Видео по теме статьи

В видео ролике рассказывается о радиоактивных отходах и об обращении с ними, в том числе, и о захоронении:

Заключение

Радиоактивное наследие времен СССР исчисляется сотнями миллионов кубометров радиоактивных отходов. РАО по-прежнему хранятся в могильниках, предназначенных лишь для временного хранения. В настоящее время проблема захоронения опасных отходов активно решается на государственном уровне.

В России строятся объекты для финальной изоляции (захоронения) радиоактивного мусора, соответствующие современным мировым стандартным. Со временем Россия станет страной, обладающей комплексной и полной инфраструктурой заключительной стадии жизненного цикла ядерной энергетики.

Источник

Радиация, ее влияние на окружающую среду и организм человека (стр. 1 )

Прошлый век – это начало научно-технического прогресса. Однако с развитием новых технологий человечество приобрело и новые проблемы. Одна из которых – загрязнение окружающей среды.

Существует несколько видов загрязнений, которые наносят непоправимый урон всей экосистеме. Но одно из самых опасных – радиоактивное. Оно представляет непосредственную угрозу не только для жизни и здоровья человека, но и всех живых организмов. Атомные ядра обладают способностью самопроизвольно превращаться в другие атомы. Этот процесс сопровождается излучением альфа-, бета-, гамма – частиц, которые и представляют наибольшую опасность для всего окружающего.

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.

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.

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:

Радиация и химическая защита

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

Радиация, молекулы и клетки

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.

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.

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:

— 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.

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