Экологические проблемы использования атомной энергии

Последствия эксплуатации АЭС для окружающей среды

Современный мир невозможно представить без атомных электростанций. Их насчитывается более 500 в разных странах. При этом острые экологические проблемы ядерной энергетики продолжают волновать ученых на протяжении многих лет.

ehkologicheskie problemy yadernoj ehnergetiki

Влияние атомных электростанций на окружающую среду

В прошлом веке, когда человечество только начинало использовать в своих целях атомную энергию, оно не подозревало, насколько вредным может быть это производство. Считалось, что при работе АЭС не страдает экология и не происходит вредных выбросов в виде золы и шлаков в воздушное пространство.

Постепенно способы получения ядерной энергии подробно изучили. И выяснилось, что атомные электростанции могут не только сильно ухудшать экологическую ситуацию в мире, но и приводить к тяжелым техногенным катастрофам.

Авария на АЭС в Чернобыле произошла более 30 лет назад. Но последствия этого трагического события ощущаются до сих пор.

Ученые доказали, что работа атомных станций негативно влияет не только на состояние окружающей среды. Она отражается на здоровье человечества, которое является неотъемлемой частью биосферы Земли.

Основные экологические проблемы ядерной энергетики

Благодаря комплексному анализу всех факторов, негативно влияющих на состояние окружающей среды, ученые выявили 2 главные проблемы ядерной энергетики:

Отходы производства

Несмотря на многолетние исследования, безопасный способ захоронения отработанного ядерного топлива так и не найден. Самый приемлемый вариант обращения с ним – длительное хранение.

Проблемой надежной утилизации отработанного ядерного топлива занимаются все государства, которые эксплуатируют ядерные объекты энергетики. В их число входит и Российская Федерация. Объемы отходов атомных электростанций постоянно увеличиваются и представляют потенциальную угрозу для экологической безопасности всего мира.

Даже правильно захороненные отходы продолжают создавать небольшой радиационный фон, который вреден как для биосферы, так и для людей. Такие полигоны могут загрязнять среду вокруг себя сотни лет.

othodi

Выбросы в атмосферу вследствие аварий

Большинство ученых, занимающихся ядерной энергетикой, считают, что вероятность техногенных катастроф на современных атомных станциях незначительна. Однако исключать ее нельзя.

Россия до сих пор испытывает сложности из-за аварии на Чернобыльской АС.

В результате взрыва радиус радиоактивного заражения составил 2000 км. Это территория более 20 сопредельных с нашей страной государств. В СССР тогда пострадало 11 областей, где проживало около 17 млн человек. Общая площадь загрязненных территорий превышает 8 млн га.

При аварии погиб 31 человек и более 200 получили такую дозу радиации, которая впоследствии вызвала у них лучевую болезнь. С течением времени число жертв продолжает увеличиваться.

Зона загрязнения также расширяется (радиоактивные вещества перемещаются при сильном ветре, пожарах, вместе с транспортом). Ученые считают, что последствия будут ощущать еще несколько поколений.

radioaktivnie vibrosi(1)

Последствия эксплуатации АЭС

Несмотря на то что сама атомная энергия экологически чистая и без нее невозможно представить мировую энергетическую систему, нельзя сбрасывать со счетов то, что при функционировании АЭС создаются радиоактивные отходы.

Ядерный реактор мощностью 1000 МВт за 1 год работы может выделять 60 т отходов, требующих захоронения. Эта процедура сложная и дорогостоящая.

Можно указать несколько общих последствий функционирования АЭС:

Способы улучшения ситуации

Для решения проблем ядерной энергетики ученые предлагают следующие способы:

Ученые считают, что решение о захоронении ядерных отходов на Севере может снизить нагрузку на области, густо заселенные людьми. В условиях вечной мерзлоты радиоактивные элементы не будут причинять вреда человечеству.

oborudovanie(8)

Общие положения в области радиационной защиты окружающей среды

Доказано, что человек наиболее уязвим к радиоактивному излучению из всех живых организмов. Поэтому радиационная защита должна быть направлена прежде всего на охрану здоровья людей.

Если она соответствует установленным стандартам, то защищенной от вредного излучения считается и окружающая среда. Этот принцип является антропоцентрическим.

Но в XXI в. становятся популярны экоцентрические взгляды. Они формулируются следующим образом: человек может быть здоров только в здоровой окружающей среде. Основоположники этого принципа считают, что защита природы не менее важна, чем охрана здоровья человечества.

Источник

Как страх перед атомной энергетикой вредит окружающей среде

755864540947689

Майкл Шелленбергер — американский эколог, основатель некоммерческих организаций Breakthrough Institute и Environmental Progress, автор бестселлеров «Смерть экоактивизма» и «Полюби своих монстров». В начале президентского правления Барака Обамы был в числе экологов, формировавших политику США в области возобновляемых источников энергии. Впоследствии критически оценил инициативы, сторонником которых являлся, и радикально пересмотрел свои взгляды. В настоящее время Шелленбергер является сторонником атомной энергетики и регулярно выступает в крупнейших американских СМИ с критикой экологической повестки, которую проводят политики и корпорации.

Майкл Шелленбергер в своем выступлении 2016 года на TED, которое он назвал «Как страх перед ядерной энергией наносит вред окружающей среде», рассказывает, почему восприятие атомной энергетики как потенциально самой опасной вредит планете сильнее, чем сами атомные электростанции. Вот главные тезисы выступления (с обновленными данными на 2020).

Баланс разных источников энергии меняется незначительно

За последние 20 лет объемы чистой энергии увеличились в два раза. Это энергия, полученная из экологически чистых источников — гидроэлектроэнергия, атомная, солнечная, ветровая, геотермальная, приливная, энергия биомассы. Однако ее доля в общем объеме добытой энергии осталось прежней и даже немного сократилась — с 36% в 1999 году до 35% в 2018 году.

755864542075870

755864542037985

755864542284640

755864542246786

Дело в том, что индустрия ископаемого топлива развивается быстрее индустрии чистой энергии. Многие бедные страны все еще используют дрова, навоз и уголь в качестве основного топлива.

755864542514241

755864542485834

Доля альтернативных возобновляемых источников за последние 20 лет росла — с 1% до 9% в 2018 году, а атомные электростанции, наоборот, закрывались — доля этого источника энергии сократилась с 17% до 10% за тот же период.

Солнечная и ветряная энергия нестабильна, ее можно получать только 10—30% времени, когда достаточно светит солнце и дует ветер. А больницам, домам, городам и заводам энергия нужна постоянно. И хотя в последнее время аккумуляторы существенно улучшились, они не так эффективны, как электрическая сеть.

Каждый раз, заряжая и разряжая аккумулятор, мы теряем около 20-40% энергии.

Межправительственный комитет ООН по вопросам климата (IPCC) изучил содержание CO2 во всех видах топлива. Атомная энергетика оказалась одной из самых экологически чистых. При этом атомная электростанция может быть задействована 92% времени.

Почему мы боимся атомных электростанций?

Атомная энергия кажется хорошим решением в борьбе с изменением климата. Но есть одна большая проблема — людям она не нравится. Согласно опросу Ipsos 2014 года, атомная энергия — одна из наименее популярных. Всего 28% опрошенных отдали предпочтение атомной энергетике. Даже к нефти люди относятся лучше (30%). Больше всего люди доверяют солнечной (85%) и ветровой энергии (78%).

Крупнейшие развивающиеся страны Индия и Китай строят новые атомные электростанции, в то время как в развитых странах происходит сокращение атомной энергетики. По оценкам Шелленбергера, из-за этого мир может потерять в четыре раза больше чистой энергии, чем за последние десять лет.

Можно ли сделать атомную энергию безопасной?

Сложно сделать атомную энергию еще более безопасной, чем она есть сейчас. Согласно исследованию одного из крупнейших медицинских журналов Lancet, атомная энергия — самая безопасная среди всех остальных источников энергии. Она безопаснее ветряков и солнечных панелей.

Рассмотрев данные об авариях в Фукусиме и Чернобыле, ВОЗ обнаружила, что бòльшая доля вреда была вызвана паникой.

755858284094841

755858284021452

Ядерная катастрофа в Фукусиме занимает второе место по тяжести последствий. Выброс радиации был намного меньше, чем в Чернобыле. От облучения после Фукусимы нет смертельных случаев. Погибли 1,5 тыс. человек, которых вытащили из домов престарелых и больниц. Они получили большую дозу радиации только потому, что их перемещали на большое расстояние. Во многом это стало следствием общей паники.

Для человека, живущего в большом городе вроде Лондона, Берлина или Нью-Йорка, риск смертности увеличивается на 2,8% только от загрязнения воздуха. Для тех, кто живет рядом с курильщиками — на 1,7%. Для ликвидаторов аварии в Чернобыле, которые получили дозу радиации 250 миллизиверт, она увеличилась на 1%.

755845625741043

Для сравнения, топливная энергетика создает неконтролируемые отходы в виде выбросов парниковых газов — от них умирают 7 млн человек в год. Поэтому сокращение топливной энергетики в пользу атомной уже спасло жизни 1,8 млн человек. К какому выводу пришел климатолог Джеймс Хансен.

А что насчет отходов? Отходов атомной энергетики мало. Если взять ядерные отходы за всю историю США и наполнить ими футбольный стадион, их высота будет всего 6 метров. Отходы хранятся в специальных изолированных контейнерах, и они постоянно под наблюдением. К тому же, сейчас ведутся разработки по использованию ядерных отходов в качестве топлива.

Полную версию выступления Майкла Шелленбергера можно посмотреть на TED c русскими субтитрами:

Источник

Экологические проблемы ядерной энергетики

До определенного времени все экологические проблемы ядерной энергетики сводились к сложностям в утилизации отходов производства станций. Влияние на природу отходов ядерного топлива на сегодняшний день доказано тысячами научных трудов и печальными показателями уже организованных захоронений отработанного топлива. Неизбежной экологической проблемой ядерной энергетики можно считать также тепловое загрязнение вод. В процессе деятельности атомная электростанция потребляет огромные массы воды для охлаждения агрегатов. Еще одной экологической проблемой ядерной энергетики является вывод качественных земель под строительство станций, при котором отчуждаются огромные территории.

Но экологические проблемы ядерной энергетики уходили на второй план по сравнению с ее возможностями. Всего за пару десятилетий доля ядерной энергии достигла небывалых показателей в мировой энергетике, что делало ее очень привлекательной для инвестиций и планомерного развития. Некоторые страны полностью перешли на энергию, получаемую из ядерного топлива. И даже нарастающие разговоры об экологических проблемах ядерной энергетики не сказались на темпах ее развития. На все аргументы экологов оппоненты приводили данные экспертов. В их заключениях говорилось о том, что стабильно работающая атомная электростанция выбрасывает в атмосферу очень небольшое количество радиационных загрязнений, причем это количество в несколько раз меньше по степени воздействия, чем выбросы тепловой электростанции аналогичной мощности.

В итоге до Чернобыльской трагедии об экологических проблемах ядерной энергетики, по большому счету, говорилось очень мало. За долгие годы эксплуатации многочисленных атомных электростанций по всему миру эта отрасль заслужила репутацию самой безопасной: повышенные меры осторожности гарантировали безаварийную и качественную работу. Но после того как весь мир увидел разрушительную мощь атомной энергии, главные экологические проблемы ядерной энергетики стали связывать с возможным повторением катастрофы.

Данные опасения оправдались в 2011 году, когда в результате сильнейших подземных толчков произошла авария на японской АЭС «Фукусима-1». Авария на Фукусиме была оценена по максимальному, седьмому уровню опасности – такому же, как и трагедия в Чернобыле. Полная ликвидация последствий аварии займет примерно 30-40 лет. На сегодняшний момент территория в радиусе 20-ти километров от станции стала зоной отчуждения. Естественно, что после названных событий экологические проблемы ядерной энергетики вновь оказались во главе угла в вопросах развития мирового энергетического комплекса. В марте 2012 года во многих странах прошли глобальные антиядерные акции, приуроченные к годовщине событий на станции «Фукусима-1».

Решение экологических проблем ядерной энергетики жизненно необходимо, и недооценивать всей их серьезности было бы страшной ошибкой. Хотя при этом и не стоит вообще сводить на нет работу атомных электростанций: как уже было сказано, для многих стран это единственная возможность получать недорогую энергию и при этом не зависеть от условий и политических предпочтений других государств.

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

Источник

Актуальные экологические проблемы ядерной энергетики

При анализе факторов, определяющих развитие ядерной энергетики, — экономических, социально-демографических, медицинских, политических и др. в последние 10—15 лет формируется точка зрения, согласно которой решающее значение среди них будет иметь экологический. При этом имеется в виду, что изучается воздействие на природу всего комплекса предприятий ядерного топливного цикла [1, 2]. В плане влияния на окружающую среду предприятий ЯТЦ указанное воздействие многообразно — это и отчуждение площадей под строительство предприятий, тепловые выбросы и сбросы АЭС, изменение метеорологических условий вблизи предприятий, изъятие большого количества пресной воды для технических нужд, сбросы нерадиоактивных токсических веществ и др. Однако общепринятым является признание того, что влияние на природную среду ионизирующего излучения, связанного со сбросами и выбросами радионуклидов, рассматривается в качестве экологического фактора как специфического и главного [3, 4].

Воздействие повышенного количества радионуклидов на окружающую среду свойственно не только предприятиям ядерной энергетики. В рамках единых воззрений на влияние радиационного фактора, связанного с деятельностью предприятий ЯТЦ, на биосферу следует анализировать и другие многочисленные источники ионизирующего излучения в природе. В этом отношении самостоятельное значение имеет воздействие на биоту и здоровье человека повышенной концентрации радиоактивных материалов, используемых в строительстве, в ка­честве удобрений и мелиорантов в сельском
хозяйстве. Важную биологическую проблему представляет определение влияния на здоровье одного из естественных радионуклидов — радона ( 222 Rn) в жилище человека и окружающей среде. Выбросы радионуклидов в атмосферу свойственны не только для ЯТЦ, но и, например, для угольного, характеризующегося поступлением в природную среду тяжелых естественных радионуклидов из семейств 232 Th и 238 U.

Анализ воздействия предприятий ядерной энергетики на живые организмы в среде их обитания приводит к выводу, что определяющее значение в экологическом ракурсе имеют две проблемы — обращение с радиоактивными отходами и последствия аварий с выбросом радиоактивных веществ. К числу актуальных экологических вопросов продолжают относиться изучение влияния ионизирующего излучения на биоту при штатной деятельности предприятий ЯТЦ и радиационный мониторинг на территориях, к ним прилегающих, а также снятие предприятий с эксплуатации.

Общие положения в области радиационной защиты окружающей среды.
В экологи­ческом плане последствия радиоактивного загрязнения окружающей среды могут быть оценены, во-первых, с помощью определения и сравнения концентрации радионуклидов в объектах этой среды, прежде всего в сельскохо­зяйственной продукции, с предельно допустимой, устанавливаемой санитарно-гигиеничес­кими нормативами, и, во-вторых, в рамках собственно радиационного (лучевого) поражения биоты (растений и животных). Согласно основной современной радиоэкологической парадигме при радиоактивном загрязнении природной среды площадь видимого радиационного поражения биоты существенно меньше ареала с превышением санитарно-гигиенических нормативов концентрации радионуклидов в объектах окружающей среды и, следовательно, ограничением хозяйственной деятельности человека, вплоть до исключения его проживания. Указанная парадигма лежит в основе реабилитации загрязненных земель и отражена в концептуальных положениях, касающихся радиационной защиты природы.

Эта парадигма восходит к классическим работам основоположника радиоэкологии В.М. Клечковского, показавшего в 1950-х годах, что накопление техногенных радионуклидов в растениях может достигать такой концентрации, когда становится опасным их использование как пищевых продуктов, но при этом не наблюдается радиационного повреждения [5]. Впоследст­вии справедливость постулата была подтверж­дена при ликвидации последствий аварий с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду — аварий в ПО «Маяк» в 1957 г., на Чернобыльской АЭС в 1986 г. и АЭС «Фукусима» в 2011 г. [6—8].

Доктрина защиты природной среды от действия ионизирующего излучения исходит из необходимости обеспечения радиационной безопасности одновременно и человека, и биоты (растений, животных и других живых организмов). Согласно действующим представлениям радиационная защита природной среды может быть гарантирована в условиях, когда обеспечена безопасность человека при воздействии ионизирующего излучения. Суть такого подхода фактически является антропоцентрической. Иными словами, афористично это звучит так: если стандартами обеспечена радиационная защита человека, то защищенной от влияния облучения оказывается и биота. Основной предпосылкой корректности этого принципа является то, что человек относится к самым радиочувст­вительным живым организмам в биосфере. Кроме того, радиационно-гигиенические стандарты, определяющие ограничение радиационного воздействия, предусматривают многократные коэффициенты запаса допустимой дозы облучения человека. Почти 60-летний мировой опыт ядерной энергетики убедительно доказал корректность и прагматичность такого основополагающего принципа.

Отметим, что эта парадигма была сформулирована, в основном, на представлениях, базирующихся на анализе ситуаций, когда опре­деляющими в дозе облучения были β- и γ-излучающие нуклиды. В настоящее время возникла необходимость более тщательного анализа ситуаций, в которых важную роль в дозообразовании играет α-излучение (ранние этапы ЯТЦ, обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом), когда формирование поглощенной дозы биоты за счет α-излу­чения становится относительно более биологически значимым, чем у человека.

Указанные антропоцентрические воззрения на радиационную защиту окружающей среды явились, в частности, плодом многолетних разработок Международной комиссии по радиационной защите. Впервые антропоцентрический подход в решении вопросов охраны природы от действия ионизирующего излучения был сформулирован в Публикации 26 МКРЗ, затем был подтвержден в Публикациях 60 и 103 [9—11].

Теоретической основой антропоцентричес­ких воззрений на защиту биоты и человека является линейная беспороговая теория (концепция) биологического действия ионизирующей радиации, согласно которой эффект облучения пропорционален дозе, охватывая весь диапазон возможных дозовых воздействий — от малых значений и до летальных. Справедливость этих представлений является предметом дискуссий в радиобиологии в течение последнего столетия, указанные позиции заложены в базовые положения всех официальных национальных и международных документов по радиационной безопасности.

Вместе с тем в последние годы все большее развитие в определенной степени в контрастном плане с антропоцентрическими воззрениями получают экоцентрические взгляды, согласно которым основное внимание следует уделять напрямую охране биоты или, по меньшей мере, одновременно анализировать радиационную защиту человека и биоты. Обоснованность экоцентрического постулата и некоторые ограничения антропоцентризма связаны с тем, что сторонники экоцентризма считают необходимым изучать последствия облучения непосредственно живых организмов, чего не делается при использовании антропоцентрического тезиса, сосредоточивающего свое внимание только на
человеке и лишь косвенно оценивающего безопасность биоты. Экоцентрические взгляды могут быть сформулированы следующим образом: человек может быть здоров только в здоровой окружающей среде.

Усиление экоцентрических позиций при оценке воздействия ионизирующего излучения на природу явилось отражением растущей озабоченности мирового сообщества в связи с негативным влиянием на биосферу Земли индустриализации и урбанизации и признанием того, что сохранение окружающей среды становится одной из первоочередных задач [12].

Полярной относительно воззрений на указанный принцип радиационной защиты человека (на основе теории линейной беспороговой концепции доза—эффект) является методология изучения последствий облучения биоты (экосис­темы), исходя из признания порогового воз­действия ионизирующего излучения. Обоснованием такого подхода является первостепенное значение детерминистских эффектов при влиянии ионизирующей радиации на популяции и сообщества живых организмов (по выживаемос­ти, заболеваемости, плодовитости) по сравнению с доминирующей ролью стохастических эффектов при облучении человека. Международными (МКРЗ, МАГАТЭ, НКДАР ООН) и национальными организациями высказывается точка зрения, что порог мощности дозы при хроническом облучении живых организмов находится в интервале 1—10 мГр/сут [13].

Отражением экоцентрических воззрений на радиационную защиту природы является, в частности, введение представлений о реперных живых организмах. В частности, эти взгляды развиты в публикациях МКРЗ [14—16]. К реперным представителям живой природы отнесены некоторые виды растений и животных. Такие виды выбираются по критериям, к числу основных среди которых относятся распространение, экономическая и экологическая значимость в мировой флоре и фауне, радиочувствительность, объем радиобиологической и радиоэкологической информации, дозообразующие характеристики в экосистеме и др.

Главный международный документ по радиационной безопасности МАГАТЭ «Основные принципы радиационной безопасности», принятый в 2011 г. [17], еще раз подтвердил обоснованность и корректность действующей концепции охраны здоровья человека и природы от воздействия ионизирующего излучения, хотя и отметил важность усиления поиска прямых доказательств защиты биоты в различных радиоэкологических ситуациях.

Разработка концептуальных воззрений на систему радиационной защиты биоты (окружающей среды) неизбежно затрагивает оценку биологической роли природного радиационного фона Земли. Логичным представляется суждение, что естественная радиоактивность является важным экологическим фактором, влияющим на все живые организмы. Современная наука не привела к формированию единых представлений о биологическом значении естественного радиационного фона. Более того, на этот счет имеются диаметрально противоположные точки зрения. Ионизирующее излучение может рассматриваться как важный мутагенный фактор, что было доказано еще в 1920-х годах. Аксиоматичным образом признается канцерогенное значение ионизирующего излучения.

Одной из точек зрения на биологическую роль природной радиоактивности является утверждение об обязательности для живых организмов. Предпринимались экспериментальные попытки доказать положительное влияние естественного радиационного фона на различных представителях живого мира (микроорганизмах, растениях, животных).

Помимо отмеченных особенностей влияния природного радиационного фона на рост и развитие живых организмов, позитивные стимулирующие сдвиги в этих процессах выявлены при некотором, в целом незначительном повышении фона ионизирующего излучения в области воздействия так называемой стимуляционной дозы. Наряду со сведениями об обязательности естест­венного радиационного фона и даже возрастании темпов роста и развития живых организмов при малой дозе облучения (стимуляции) отмечалась непропорциональность действия радиации в линейной зависимости доза—эффект при малой дозе и низкой мощности дозы. Тем не менее

при оценке влияния облучения на природные экосистемы, по-видимому, будет рациональным опираться на представления, свидетельствующие о том, что ионизирующее излучение является одним из многочисленных экологических факторов. Как для любого экологического фактора, в зависимости от интенсивности его влияния можно выделить три основные ответные реакции. В первой зоне — ответ на фоновое и низкофоновое воздействие, которое необходимо для роста и развития живых организмов или, по меньшей мере, живые организмы к такому воздействию в течение многовековой эволюции адаптированы. Во второй, более высокой области дозовых нагрузок при незначительном превышении фона отклик живых систем может быть таковым, что негативное влияние не выявляется — экосистема активно преодолевает неблагоприятные последствия. И, наконец, в третьей зоне воздействия экологического фактора при превышении некоторого порога дозы восстановления от наступивших нарушений не наступает и начинает проявляться отрицательное влияние облучения вплоть до полной деградации экосистемы.

При радиоэкологическом зонировании природной среды в зависимости от мощности дозы облучения в широком диапазоне — от природного фона до летальной выделено шесть таких зон: неопределенность (ниже природного фона), радиационное благополучие (фон), физиологическая (0,005—0,1 Гр/год), экологическая маскировка (0,1—0,4 Гр/год), поражение сообществ и экосистем (>0,4 Гр/год), летальный исход для биосферы (>>МГр/год) [18]. Можно полагать, что в этой системе дозовых координат воздейст­вия факторов окружающей среды, включая ионизирующее излучение, следует оценивать экологический риск. При этом научно-мето­дическом подходе реперной точкой отсчета является оценка природного радиационного фона.

Выполнены обширные радиоэкологические исследования по определению естественного радиационного фона в глобальном разрезе. По данным НКДАР ООН современный естественный радиационный фон на земном шаре в среднем равен 2,4 мЗв/год. Очевидно, что он может колебаться. Так, в отдельных районах мира он может достигать до 10 мЗв/год и более. Важно отметить, что в таких зонах многочисленные радиоэкологические исследования на биоте и эпидемиологические — на человеке не выявили устойчивых негативных изменений.

Радиоэкологические проблемы обращения с радиоактивными отходами.
Образование радиоактивных отходов — неизбежный атрибут большого числа производственных процессов на всех этапах ЯТЦ. Как следствие они поступают в окружающую среду, включаются в биологические цепочки миграции, ведущие к человеку и последующему его облучению. Одновременно подвергается воздействию ионизирующего излучения биота. Главными задачами с экологической точки зрения являются уменьшение количества отходов, изыскание методов снижения их химической подвижности и биологической доступности захоронения, исключающих или, по меньшей мере, минимизирующих включение радионуклидов в биологические цепи миграции и связанное с этим облучение человека и других живых организмов. Программа развития ядерной энергетики на ближнюю и дальнюю перспективу должна обязательно включать раздел обращения с отходами.

Интенсивность воздействия радиоактивных веществ, поступающих в окружающую среду, на человека и биоту в разных звеньях ЯТЦ различна. Она зависит от большого числа факторов, к основным из которых относятся количество высвободившихся радионуклидов в природную среду, их состав, динамика поступления радиоактивных веществ в окружающую среду, пути переноса до человека и др. [4]. Так, на первом этапе ЯТЦ — при добыче и переработке уранового сырья основной вклад в загрязнение окружающей среды вносят продукты распада радионуклидов семейств 232 Th и 238 U, особенностью которых с экологической точки зрения является наличие a-излучающих нуклидов с высокой биологической эффективностью. Одно из следствий этого — более высокая доза облучения биоты относительно человека (роль a-излу­чающих нуклидов в его пищевых цепочках относительно невелика). При работе АЭС главными радионуклидами, поступающими в природную среду, являются продукты деления и нуклиды с наведенной активностью, в основном, b- и g-излучающие нуклиды. Среди них основной биологический интерес представляют сравнительно долгоживущие 90 Sr и 137 Cs. На этапе обращения с отработавшим ядерным топливом, относящемся, по-видимому, к самому напряженному с радиоэкологической точки зрения звену ЯТЦ, наиболее важное значение имеют долгоживущие трансурановые радионуклиды. Можно отметить другие ядерные производства, где существенную роль играют отдельные биологически важные радионуклиды — 3 Н, 14 С и др.

В рамках указанных базовых представлений о биологической роли природного радиационного фона развита концепция охраны окружающей среды и здоровья человека от воздействия ионизирующего излучения, получившая название радиационной эквивалентности [19]. Ее суть состоит в необходимости достижения равенства возможной биологической опасности захораниваемых отходов, с одной стороны, и изъятого из земных недр природного урана как ядерного топлива, с другой. Понятие биологическая (потенциальная) опасность воздействия радиационного фактора оценивается только применительно к оценке вредного влияния ионизирующего излучения на человека. Анализ в этом случае действия ионизирующего излучения на другие живые организмы, кроме человека, — биоту концепцией не предусматривается.

Основанием для реализации такого прин­ципа — ограничение рассмотрения влияния облучения только человеком — является отме­ченный тезис: если защищен радиационными стандартами человек, то в этой ситуации автоматически оказываются защищенными от облучения и все другие живые организмы (окружающая среда). Такое ограничение концепции радиационной эквивалентности требует оговорки, а в будущем, несомненно, в анализ должны быть включены отклики на действие облучения других живых организмов, помимо человека.

Концепция радиационной эквивалентности изначально не принимала во внимание, что радионуклиды в составе захораниваемых отходов имеют разную вероятность воздействия на человека, поскольку распространяются в инженерных барьерах безопасности окружающей среды с разной скоростью. Поэтому впоследствии она была модифицирована с учетом миграционных свойств радионуклидов и получила название концепции радиационно-миграционной эквивалентности. Как пример во ВНИИСХРАЭ и ИБРАЭ РАН выполнены расчеты времени достижения радиационно-миграционной эквивалентности для урановых рудных тел глубинного и поверхностного залеганий [20]. Соблюдение принципа радиационно-миграционной эквивалентности позволяет решить в экологическом ракурсе в общей постановке вопросы обращения с ядерными материалами в топливном цикле, в первую очередь долгоживущими высокоактивными отходами. Вместе с тем могут быть более реалистичны ситуации, когда для захоронения отходов используются области выхода горных массивов, которые характеризуются низкой интенсивностью миграции основных радионуклидов, входящих в состав отходов.

Соблюдение принципа радиационно-мигра­ционной эквивалентности предполагает возможность трансмутации отходов. Выполнение указанных условий невозможно в открытом ядерном топливном цикле и достижимо лишь при его переводе в замкнутый цикл. Таким образом, считается, что с некоторого периода времени радиоэкологическая опасность захоронения отходов не превысит опасность от изъятых из недр Земли радионуклидов и это внесет определенный вклад в оценку долговременной перспективы развития ядерной энергетики.

Радиоэкологические проблемы аварий с выбросом радионуклидов в окружающую среду.
Развитие ядерной энергетики на длительный период времени предполагает исключение радиационных аварий на АЭС и других предприятиях полного ЯТЦ, особенно с выбросами радиоактивных веществ. История показывает, что такие аварии приводят к серьезным задержкам в ее развитии прежде всего как следствие негативного отношения общественности и роста волны протестных настроений со стороны защитников природной среды. При этом, к сожалению, часто не исключается, что физический и моральный урон от последствий радиационных аварий и загрязнения природной среды в действительности существенно меньше реального [6]. Примером развития событий в таком ключе является авария на Чернобыльской АЭС, серьезно затормозившая рост мировой ядерной энергетики, в том числе в нашей стране. Как следствие выполнения решений по ликвидации последствий этой аварии были предприняты меры, направленные на усиление ядерной и радиационной безопасности в работе АЭС и других предприятий ЯТЦ, что позволило в значительной степени вернуть доверие к ядерной энергетике и восстановить темпы ее развития. Однако авария на АЭС «Фукусима» в 2011 г., приведшая к радиоактивному загрязнению обширных территорий, еще раз показала значимость проб­лемы радиационных аварий. И хотя спустя 1—
2 года после аварии ее влияние на ослабление темпов развития ядерной энергетики было менее выраженным, чем после аварии на Чернобыльской АЭС, для некоторых государств это воздействие было значимым.

Анализ свидетельствует, что несмотря на продолжающиеся усилия в увеличении степени ядерной и радиационной безопасности на предприятиях ЯТЦ исключить возможность аварийных ситуаций было бы неосмотрительно. Как следствие возникает необходимость разработки планов защитных мероприятий для разных радиоэкологических ситуаций, связанных с разными вариантами проектных и запроектных аварий, ведущих к радиоактивному загрязнению окружающей среды. И, таким образом, раздел, который можно назвать радиоэкологией радиационных аварий, должен быть отдельным компонентом в стратегии развития ядерной энергетики на средне- и долговременную перспективу.

Как показал опыт ликвидации последствий аварий на Южном Урале, Чернобыльской АЭС и АЭС «Фукусима», среди аспектов радиационных аварий одно из ведущих мест занимают эколого-медицинские. Экологические последст­вия радиоактивного загрязнения окружающей среды при авариях могут быть разделены на две категории — радиационные изменения биоты (разной степени, вплоть до полного поражения растений и животных и экосистем в целом) и ее радиоактивное загрязнение, при котором признаки радиационных изменений биоты выражены слабо и основную опасность представляет использование радиоактивно загрязненной продукции, в первую очередь, сельскохозяйственной человеком.

В планах послеаварийного реагирования должны рассматриваться в первую очередь вопросы ограничения интенсивности миграции радионуклидов по трофическим цепочкам, ведущим к человеку [6, 21]. В нашей стране накоплен большой опыт ликвидации последст­вий радиационных аварий и реабилитации территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению [4]. Такие аварии могут быть отнесены
к коммунальным, главным образом, сельскохозяйственным.

Основанием такой классификации является следующее:

После ликвидации последствий радиационных аварий накоплены обширные экспериментальные данные о миграции радионуклидов по пищевым цепям, ведущим к человеку, разра­ботан и апробирован в широких масштабах комплекс защитных мероприятий по реабилитации загрязненных территорий, который может быть положен в основу реагирования на по­следствия радиоактивного загрязнения территории. Своеобразный опыт реабилитации загрязненных угодий накапливается после аварии на АЭС «Фукусима», где в основу защитных мероприятий положено удаление радионуклидов из верхнего слоя почвы, т.е. проблема сводится к обращению с отходами [8].

К сожалению, в отечественном атомном праве отсутствуют основополагающие документы, регламентирующие принципы защиты окружающей среды от воздействия ионизирующего излучения. Развитие ядерной энергетики требует выработки такого системного документа, который бы гармонизировал принципы регулирования допустимого радиационного воз­действия на человека, с одной стороны, и окружающую среду, с другой. Одновременно такая гармонизация необходима между национальными и международными документами, регламентирующими радиационную защиту человека и биоты.

Источник: Атомная энергия. 2013. Т. 114. Вып. 5. С. 243-249.

Источник

Комфорт