Радиоактивные вещества в условиях развития современного общества

     Существуют  проекты захоронения РАО в  океанах, среди которых — захоронение  под абиссальной зоной морского дна, захоронение в зоне субдукции, в результате чего отходы будут медленно опускаться к земной мантии, а также  захоронение под природным или  искусственным островом. данные проекты  имеют очевидные достоинства  и позволят решить на международном  уровне неприятную проблему захоронения  РАО, но, несмотря на это, в настоящее  время они заморожены из-за запрещающих  положений морского права. Другая причина состоит в том, что в Европе и Северной Америке всерьез опасаются утечки из подобного хранилища, что приведет к экологической катастрофе. Реальная возможность подобной опасности не доказана; тем не менее, запреты были усилены после сброса РАО с кораблей. Однако, в будущем о создании океанских хранилищ РАО всерьез способны задуматься страны, которые не смогут найти других решений данной проблемы.

     Более реальным выглядит проект под названием  «Remix & Return» (Перемешивание и возврат), суть которого состоит в том, что  высокоактивные РАО, смешанные с  отходами из урановых рудников и обогатительных фабрик до первоначального уровня радиоактивности  урановой руды, будут затем помещены в пустые урановые рудники. Достоинства  данного проекта: исчезновение проблемы высокоактивных РАО, возврат вещества на место, предназначенное ему природой, обеспечение работой горняков, и  обеспечение цикла удаления и  обезвреживания для всех радиоактивных  материалов.

     В связи с тем, что РАО активных ядерных реакторов гораздо менее  подвержены взрывам, с ними часто  обращаются как с обычными производственными  отходами. Имеет место ряд инцидентов, случившихся, когда РАО неправильно  хранились, их оставляли без контроля или просто крали из хранилищ.

     Имеют место случаи радиоактивного облучения, вызванные тем, что в РАО рылись как в обычных отходах в  поисках чего либо ценного. Особенно часто это происходит в развивающихся  странах, у большинства жителей  которых практически отсутствуют  знания о радиации и связанных  с ней опасностью. Подобные «мусорщики»  и скупщики найденных ими «ценностей», отдавая им должное за красоту  и ценность, обычно даже не подозревают  о том, что эти вещества радиоактивны. Некоторые знают об их радиоактивности, но недооценивают степень опасности, или считают, что ценность вещества выше степени возможного риска. Безответственность собственников РАО, (обычно это больницы, университеты или военные объекты) и отсутствие четких правил, касающихся РАО, или их невыполнение являются основными  причинами облучения.

     Еще одним применением изотопам, содержащимся в РАО, является их повторное использование. Уже сейчас цезий-137, стронций-90, технеций-99 и некоторые другие изотопы используются для облучения пищевых продуктов  и обеспечивают работу радиоизотопных термоэлектрических генераторов.

     Отправка  РАО в космос является заманчивой идеей, поскольку РАО навсегда удаляются  из окружающей среды. Однако у подобных проектов есть значительные недостатки, один из самых важных — возможность  аварии ракеты-носителя. Кроме того, значительное потребное число запусков делает это предложение непрактичным. Дело также усложняется тем, что  до сих пор не достигнуты международные  соглашения по поводу данной проблемы. 

     1.4 Терроризм

     Радиоактивные вещества довольно давно применяются  в террористических целях. Для этого  есть довольно веские с точки зрения террористов основания: небольшие  количества действующего вещества и  исключительно высокая скрытность, как доставки, так и самого воздействия  на объект терроризма, в качестве которого, как правило, выступает конкретное лицо. Влияние радиоактивного излучения  на человеческий организм совершенно незаметно: оно не выдает себя ни цветом, ни запахом, ни привкусом, а его последствия исключительно опасны и необратимы. Как правило, это тяжелая, изнурительная болезнь и летальный исход.

     Радиоактивные вещества могут быть использованы в  конкурентной борьбе:

     - Для устранения конкурента (примером может служить тяжелая болезнь и смерть генерального директора АО "Картонтара" два-три года назад в результате облучения, вызванного радиоактивным источником, внедренным в рабочее кресло).

     - Для нанесения материального ущерба путем заражения продукции и дискредитации в глазах общественности.

     Нельзя  исключать и такой дикой ситуации, когда не вполне нормальный психически уволенный сотрудник использует радиоактивное вещество в качестве орудия мести своим бывшим работодателям.

     Наконец, никто не застрахован от соприкосновения  с предметами и материалами, являющимися  источником избыточного радиоактивного фона. Это возможно вследствие рокового стечения обстоятельств или чьей-то преступной халатности. Наверно, будет  интересно узнать, что, начиная с 1993 года, растет число случаев выявления  денежной массы и отдельных банкнот, загрязненных радиоактивными материалами.

     Говоря  о необходимости защиты от террористических актов с использованием радиоактивных  веществ, целесообразно напомнить  некоторые сведения об этом природном  явлении, его воздействии на человеческий организм и принятых способах измерения.

     Радиоактивность представляет собой способность  атомных ядер некоторых веществ  самопроизвольно превращаться в  другие ядра с испусканием различных  частиц и соответствующего электромагнитного  излучения.

     Различают три вида радиоактивного излучения:

     - альфа- излучение, представляющее собой поток альфа-частиц - ядер гелия: два протона + два нейтрона. Они обладают наибольшей массой, а значит и максимальной ионизирующей способностью. Однако проникающая способность у них наименьшая: пробег альфа-частиц в воздухе составляет 2,5 -2,8 см, а в живых тканях не превышает 70 микрон. Для сравнения:толщина человеческого волоса - порядка 50 микрон. Эффективная защита - простой лист бумаги.

     - бета- излучение, представляющее собой поток электронов или позитронов. Проникающая способность в воздухе - единицы метров. Достаточно эффективной защитой является верхняя одежда.

     - гамма- излучение - поток гамма-квантов (фотонов) большой энергии. Проникающая способность - сотни метров. Вызывает вторичную ионизацию, которая и становится причиной кардинальных изменений в биологических структурах.

     Воздействие излучения на вещество оценивают  при помощи дозы излучения - количества энергии излучения, которое было передано единице массы вещества в процессе взаимодействия.

     Различают поглощенную дозу - количественную оценку действия различных видов  излучений, эквивалентную (биологическую) дозу - количество энергии ионизирующего  излучения, определяющее его биологическое  воздействие, и, наконец, экспозиционную дозу, которая представляет собой  количественную характеристику ионизирующей способности излучения в сухом  воздухе. Последняя получила наибольшее применение, поскольку для этого существуют достаточно удобные и точные методы измерения. Единица измерения экспозиционной дозы - Рентген.

     Все существа на Земле живут в условиях естественного радиоактивного фона, который состоит из излучения  природных радиоактивных веществ  и космического излучения. Мощность дозы космического фона неодинакова: у  полюсов она на 14 % больше, а на высоте 3000 метров в три раза выше, чем на уровне моря.

     Мощность  дозы естественного фона гранитов, базальтов, вулканических и осадочных  пород, а также известняков также  выше. В кирпичных и железобетонных домах она в 3 -4 раза больше, чем  в деревянных. В домах из шлакоблоков  фон достигает 50 мкР/час, тогда как, на большей части территории России он не превышает 20 мкР/час. Подсчитано, что в год человек получает в среднем 0,1 рентген, а за всю  жизнь -5 -7 рентген.

     Вообще-то говоря, организм способен в известной  мере восстанавливать свою функциональную деятельность, ликвидируя последствия  радиационного поражения путем  замены поврежденных клеток. Однако всегда имеется некоторое остаточное поражение, эффект которого может проявиться при  повторном облучении. Облучение  приводит к изменению обмена веществ, в частности, может вызвать изменения  наследственности.

     Ионизирующее  излучение, существенного превышающее  уровень естественного фона, оказывает  влияние на все системы и ткани  организма, который реагирует на него, как единое целое. Происходят существенные биологические изменения, меняется роль ферментов, играющих роль регуляторов-катализаторов жизненных  процессов, нарушается регулирующая роль нервной системы, осуществляемая через  продукты желез внутренней секреции - гормоны. В результате человек заболевает лучевой болезнью.

     Как уже упоминалось, источником радиоактивного заражения могут стать даже денежные купюры. По всей видимости, причиной этого  явилась преступная халатность, а  также нарушение правил работы с  указанными материалами.

     В то же время, участившиеся сообщения  о хищениях расщепляющихся материалов, попытках их нелегальной транспортировки  и сбыта свидетельствуют о  возможности использования радиоактивных  материалов в террористических целях, в том числе через канал  денежного обращения.

     Исключительная  подвижность денег в качестве универсального средства торговли и  функционирования финансовой системы  приводит к тому, что за короткий срок может возникнуть радиоактивный  ореол, в зоне действия которого окажется большое количество ни о чем не подозревающих людей. Этому способствует и то обстоятельство, что в странах  с неразвитой системой безналичных  расчетов (с помощью кредитных  карточек) основным средством платежа  являются наличные деньги.

     Практически все загрязненные банкноты в упомянутых случаях являлись "открытыми" источниками радиоактивного заражения, которое при контакте легко переходит  на руки людей, на одежду, мебель, другие банкноты. Были выявлены: цирконий-95, тантал-182, ниобий-95, йод-131, селен-75, с периодами  полураспада от 8 до 120 дней и примерно равной гамма- и бета-активностью. В  большинстве случаев максимальная доза от пачек банкнот достигала  от 60 до 100мР/час.(при измерении вплотную к поверхности банкнот), а в  г.Электросталь была обнаружена банкнота, мошность дозы от которой достигала 3 Р/час! При длительном ношении такой  купюры летальный исход был бы неизбежен.

     Следует напомнить, что, несмотря на слабую проникающую  способность, источники бета-частиц исключительно опасны при попадании  в организм человека, поскольку полностью  выделяют свою энергию, поражая незащищенные близлежащие внутренние ткани.

     Одним словом, там, где наблюдается большой  поток денежной массы, и, по тем или  иным причинам, нельзя исключать проявлений терроризма, целесообразно организовать посты своеобразного экологического мониторинга, благо на рынке широко представлены быстродействующие индикаторы ионизирующих излучений СР-4, НПС-3, ПС-Д8.

     Детальное обследование проб воды, почвы, пищевых  продуктов с целью выявления  бета-излучающих нуклидов можно выполнить  при помощи портативного радиометра-дозиметра "Инспектор" МКС-06Н. 

     1.5 Чернобыльская АЭС

     Черно́быльская  ава́рия — разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской  атомной электростанции, расположенной  на территории Украины (в то время  — Украинской ССР). Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью  разрушен, и в окружающую среду  было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается  как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий  людей, так и по экономическому ущербу. На момент аварии Чернобыльская АЭС  была самой мощной в СССР.

     В отличие от бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, взрыв напоминал очень  мощную «грязную бомбу» — основным поражающим фактором стало радиоактивное  заражение. Радиоактивное облако от аварии прошло над европейской частью СССР, Восточной Европой и Скандинавией. Примерно 60 % радиоактивных осадков  выпало на территории Белоруссии. Около 200 000 человек было эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.

     Чернобыльская авария стала событием большого общественно-политического  значения для СССР, и это наложило определённый отпечаток на ход расследования её причин. Подход к интерпретации фактов и обстоятельств аварии менялся с течением времени и полностью единого мнения нет до сих пор. 

     1.5.1 Авария и ее причины

     Примерно  в 1:24 26 апреля 1986 года на 4-м энергоблоке  Чернобыльской АЭС произошёл  взрыв, который полностью разрушил реактор. Здание энергоблока частично обрушилось, при этом погибло 2 человека — оператор насосов ГЦН Валерий  Ходемчук (тело до сих пор не найдено, завалено под обломками двух 130-тонных барабан-сепараторов), и сотрудника пуско-наладочного предприятия Владимира  Шашенка (умер от перелома позвоночника и многочисленных ожогов в 6:00 в Припятской МСЧ, утром 26-го апреля). В различных  помещениях и на крыше начался  пожар. Впоследствии остатки активной зоны расплавились. Смесь из расплавленного металла, песка, бетона и частичек топлива  растеклась по подреакторным помещениям. В результате аварии произошёл выброс в окружающую среду радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период полураспада 8 дней), цезия-134 (период полураспада 2 года), цезия-137 (период полураспада 33 года), стронция-90 (период полураспада 28 лет).