Авария на SL-1, опытной АЭС в Айдахо, США, случилась 3 января 1961 года. Три работника станции занимались присоединением стержней регулирования к механизму привода, когда произошёл взрыв. Двое операторов погибли на месте, третий скончался немногим позже. Тела пришлось хоронить в свинцовых гробах, столь высок был уровень их радиации.
Утечка в Чёрч-Рок , Нью-Мексико, США, 16 июля 1979 года. В районе этого небольшого городка когда-то располагались крупнейшие шахты по добыче урана в стране, радиоактивные отходы были помещены в хвостохранилище . Во время аварии плотина, огораживающая зону, разрушилась, и в реку Пуэрко смыло около 94 миллионов галлонов загрязнённой воды и более тысячи тонн твёрдых радиоактивных отходов. Уровень радиации в реке превысил норму в 6000 раз, но, несмотря на просьбы местных жителей, область Чёрч-Рок так и не объявили опасной зоной.
Авария на реакторе NRX , Канада, 12 декабря 1957 года произошла из-за ошибок при конструкции экспериментальной системы охлаждения стержней, а также неверных действий операторов. В результате перегрева часть топлива расплавилась, каландр-бак с тяжёлой водой лопнул в нескольких местах и произошла утечка. Вода затем была слита в поле для сбросных вод и, к счастью, никто не пострадал, хотя до настоящей катастрофы оставался лишь шаг.
Утечка радиации после взрыва бомбы Baneberry на Невадском испытательном полигоне, США, 18 декабря 1970 года. Проводились вполне обычные подземные испытания бомбы мощью в 10 килотонн, как вдруг из открывшейся трещины в воздух на 90 метров взметнулся фонтан радиоактивной пыли и газа. От утечки радиации пострадали 86 испытателей, двое из них годом позже умерли от лейкемии.
Катастрофа на металлообрабатывающем заводе Ачеринокс , Испания, май 1998 года. Источник цезия-137 каким-то образом затесался среди металлического мусора, незамеченный детекторами. Завод переплавил его, и в атмосферу оказалось выброшено радиоактивное облако. Результат — 40 кубометров загрязнённой воды, 2000 тонн радиоактивного пепла, 150 тонн загрязнённого оборудования. Очистка завода обошлась компании в 26 миллионов долларов.
Землетрясение неподалёку от АЭС Касивадзаки-Карива, Япония, 16 июля 2007 года. Данная АЭС — крупнейшая в мире, при этом расположенная в отнюдь не безопасной зоне. Землетрясение нанесло станции значительный ущерб, что вылилось в утечку радиоактивной воды и пыли за пределы АЭС. Часть воды смыло в море, убытки составили около 12.5 миллиардов долларов.
Авария на атомной подлодке К-431 , бухта Чамжа, СССР, 10 августа 1985 года. В результате несоблюдения техники безопасности при перезарядке активных зон реакторов и прохождения рядом с подлодкой торпедного катера произошёл мощнейший тепловой взрыв. Десять матросов и офицеров погибли мгновенно, а пожар пришлось тушить людям без подготовки и защитных костюмов. В результате число пострадавших достигло почти 300 человек, на дне бухты сформировался очаг радиоактивного загрязнения, а ось радиоактивных осадков вышла к морю на побережье Уссурийского залива.
Авария на заводе «Рокки Флэтс» , Колорадо, США, 11 сентября 1957 года. Завод производил оружейный плутоний и детали для производства ядерных боеприпасов армии США. Во время крупного пожара загрязнённые участки пытались тушить обычной водой, вследствие чего более 100 кубометров воды утекло в местную канализацию. Столб радиоактивной пыли поднялся на высоту около 50 метров, достигнув города Денвер, располагавшегося неподалёку. До закрытия завода в 1992 году произошло около 200 утечек радиации, но, несмотря на это, предприятие продолжало расширяться, а факты о проблемах — замалчиваться.
Авария на Сибирском химическом комбинате , Северск, Россия, 6 апреля 1993 года. Взрыв на радиохимическом заводе разрушил один из аппаратов по экстракции урана и плутония, в результате чего те были в огромном количестве выброшены в атмосферу. Загрязнению подверглись леса к северо-востоку от завода, соседние промышленные площадки, сельхозугодья. Пострадало около 2000 человек.
Авария на полигоне Санта-Сусанна , США, 13 июля 1959 года. Полигон, расположенный около Лос-Анджелеса, служил для испытаний частными компаниями ракетных двигателей для НАСА. Там происходило множество аварий, но худшей стала катастрофа, в результате которой частично расплавился крупнейший реактор на всём полигоне. Чтобы предотвратить взрыв, радиоактивный газ был выпущен в воздух, причём ремонтные работы (и утечка газа) продолжались несколько недель. До 1979 года инцидент старательно замалчивали.
Развитие ядерной энергетики, разнообразных технологий, приборов и аппаратов, использующих радиоактивные вещества, а также военное производство создает в техносфере дополнительный источник опасности - радиационные аварии, сопровождающиеся выбросом радиоактивных веществ (радионуклидов в окружающую среду). На протяжении всего периода существования ядерной энергетики и радиохимического производства такие ситуации возникали неоднократно. Приведем лишь несколько примеров. Они относятся к авариям, происшедшим в СССР и США с 1954 по 1986 годы. Всего же атомные электростанции существуют в 27 странах.
1954 г. Детройт. Авария исследовательского реактора. Загрязнение воздуха радиоактивными газами.
1957 г. Авария на оборонном предприятии на Южном Урале (взрыв бетонной емкости с продуктами деления ядерного топлива), приведшая к выбросу радиоактивных веществ из хранилища радиоактивных отходов привела к радиоактивному загрязнению 15 000 км 2 территории Челябинской, Свердловской и Тюменской областей.
1959 г. США. Расплав части топливных элементов на экспериментальном энергетическом реакторе в Санта-Сюзанне (Калифорния).
1966 г. СССР. Авария на ядерном реакторе в г. Мелелесь.
1971 г. США. Из хранилища отходов реактора в Монттело (Минессота) в реке Миссисипи вытекло около 200 тыс. литров загрязненной радиоактивными веществами воды.
1974 г. СССР. Взрыв железобетонного газгольдера выдержки радиоактивных газов на 1-м блоке Ленинградской АЭС.
1974 г. СССР. Разрыв промежуточного контура на 1-м блоке Ленинградской АЭС. Высокоактивные воды были выброшены в окружающую среду.
1975 г. СССР. Частичное разрушение активной зоны на 1-м блоке Ленинградской АЭС. Во внешнюю среду выброшено около 1,5 млн. кюри высокоактивных радионуклидов.
1978 г. СССР. Пожар на 2-м блоке Белоярской АЭС. При организации подачи аварийной охлаждающей воды в реактор переоблучились 8 человек.
1979 г. США. Расплавление активной зоны реактора на АЭС “Тримайл-Айленд”. Выброс радиоактивных газов в атмосферу и в реку Сухуахана.
1979 г. США. Выброс обогащенного урана с завода производству ядерного топлива возле г. Эрвинга.
1982 г. СССР. Разрушение центральной топливной сборки на 1-м блоке Чернобыльской АЭС. Выброс радиоактивных веществ в промышленную зону и г. Припять.
26 апреля 1986 г. СССР. Крупнейшая катастрофа в истории атомной энергетики - авария в Чернобыле на 4-м блоке АЭС.
При радиационных авариях образуются такие основные поражающие факторы, как радиационное воздействие (проникающая радиация), радиоактивное заражение (загрязнение). Кроме того, как и при авариях на ХОО радиационные аварии могут сопровождаться пожарами и взрывами с образованием тепловых и осколочных полей. Следует различать радиационное воздействие, или проникающую радиацию и радиоактивное загрязнение.
Проникающая радиация воздействует на людей, животных, растения, а также на технику, содержащую чувствительные к излучению электронные устройства. Проникающая радиация представляет собой электромагнитное гамма-излучение, интенсивность которого убывает пропорционально квадрату расстояния. Проникающая радиация приводит к внешнему облучению людей и животных. Основным источником проникающей радиации при авариях на атомных электростанциях обычно является так называемое облако выброса - часть продуктов деления ядерного топлива, находящаяся в парообразном или аэрозольном состоянии.
Радиоактивному заражению подвергаются большие территории, как непосредственно прилегающие к месту аварии, так и отделенные от него на сотни километров («пятна» радиоактивного загрязнения). Радиоактивное заражение как поражающий фактор воздействует только на людей и другие живые организмы. Поражающее действие радиоактивного заражения продолжается в течение длительного времени (в зависимости от состава радионуклидов от нескольких суток, месяцев до десятков и даже сотен лет). При употреблении загрязненных радионуклидами пищи и воды, вдыхании радиоактивной пыли человек и животные подвергаются внутреннему облучению.
В первые сутки после радиационной аварии воздействие на людей определяется внешним облучением от радиоактивного облака и радиоактивных выпадений на местности и внутренним облучением в результате вдыхания радионуклидов. В последующее время вредное воздействие и накопление эквивалентной коллективной дозы у людей будет обусловлено вовлечением выпавших радионуклидов в трофические цепи. Принято считать, что в течение 50 лет после аварии с выбросом радиоактивных веществ доза от внешнего облучения составляет около 15%, а доза от внутреннего облучения - около 85% суммарной эквивалентной дозы.
Фактор [<лат. factor - делающий, производящий] - движущая сила, причина какого-либо процесса, явления; существенное обстоятельство в каком-либо процессе, явлении. (Современный словарь иностранных слов. - М.:Русский язык, 1993.
Чем разрешено в год. Росгидромет охарактеризовал содержание рутения-106 в воздухе рядом с комбинатом как «экстремально высокое загрязнение» и «высокое загрязнение». В случае, если авария действительно произошла, людей нужно защищать в радиусе нескольких километров от места выброса.
Облученное топливо поступило на завод в конце сентября. 19 сентября его вывезли с Балаковской АЭС и доставили по железной дороге в Озерск в Челябинской области. 25 сентября контейнер с радиоактивными отходами перегрузили на внутренний железнодорожный транспортер и отвезли в цех 5-го радиохимического завода. Глава общественной организации Озерска «Планета Надежд» Надежда Кутепова считает, что именно тогда и произошла утечка.
«Руководство завода не стало сообщать о результатах испытаний — хотя, как правило о таких вещах сообщают, — рассказала «Снобу» Кутепова. — В официальном опровержении пресс-службы "Маяка" говорится, что на предприятии не производится рутений-106, следовательно его выброса в атмосферу быть не могло. Подобные заявления рассчитаны на дураков, поскольку сам процесс остекловывания радиоактивных отходов подразумевает выделение рутения-106».
Авария могла произойти из-за неполадок с электрической печью остекловывания радиоактивных отходов ЭП-500, запущенной в конце декабря 2106 года, допускает Кутепова. Сама печь, по ее информации, имела ряд недостатков, которые устраняли во время тестовых испытаний. Глава «Планеты Надежд» считает, что рабочие, в том числе и те 10 человек, которые отвечают за процесс переработки отходов, могли просто не заметить утечки.
Анонимный сотрудник «Маяка» рассказал «Снобу», что в городе все спокойно. «Не знаю, кто вам там что наговорил, у нас в городе даже слухов нету. Я работаю на "Маяке", сами понимаете, сарафанное радио намного быстрее все разносит, чем это делают официально, но ничего такого не слышал. Здесь не Чернобыль и никто эксперименты над людьми ставить не будет, объявили бы тревогу. Сейчас не те времена, чтобы замалчивать такие вещи».
Другой сотрудник завода рассказал Снобу, что слухи о выбросе ходили по городу в сентябре-октябре, но их распространяли люди, никак не связанные с предприятием. Он также опроверг версию, что в случае ЧП на заводе все бы об этом узнали. В 80-тысячном городе около 14 тысяч человек работают на заводе, но территория комбината настолько большая, что люди не знают, что происходит в соседних зданиях. «Поэтому говорить о других площадках, а тем более о других заводах — это как пук в воздух. Если шарахнет как в 57-м году , то все узнают. Но тогда уже без толку будет спасаться».
Представитель «Гринпис» Рашид Алиев также считает, что выброс мог произойти во время процесса остекловывания ядерных отходов. Впрочем, по его словам, чтобы установить, что произошло, надо проверить предприятие. Гринпис обратился с соответствующим заявлением в прокуратуру.
Пресс-служба завода опровергла утечку. «На ФГУП ПО "Маяк" в 2017 году источники из рутения-106 не производились, выбросы в атмосферу находились в обычных регламентных значениях. Радиационный фон в норме», — говорится в сообщении предприятия.
Местный активист Егор Ярлыков в то же время отметил, что «Маяк» умеет замалчивать катастрофы. «Есть сухие цифры, к сожалению. Работники «ПО Маяк» скрывали аварию 1957 года в течение сорока лет. Все эти годы, до начала 90-х сливали радиоактивные отходы в реку Теча. А в озеро Карачай радиоактивные отходы сбрасывали вплоть до 2005 года».
А также продовольствия, пищевого сырья, кормов и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, превышающих уровни, установленные Нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009) и Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ).
Радиоактивное загрязнение может быть обусловлено различными причинами и источниками (см. схему):
- природной радиоактивностью, включая космические излучения;
- глобальным радиационным фоном, сформировавшимся в результате проводившихся в предыдущие годы испытаний ядерного оружия;
- ядерными взрывами, проводимыми в мирных целях;
- эксплуатацией ядерно и радиационно опасных объектов;
- наличием территорий, загрязнённых радиоактивными веществами вследствие деятельности объектов атомной энергетики и промышленности и имевших место аварий на них в предыдущие годы.
В зависимости от типа радионуклидов, обуславливающих радиоактивное загрязнение (характера их распада) различают α-, β- и γ-загрязнения, но чаще всего на практике встречаются загрязнения.
Наибольшую опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды в мирное время представляют радиационные аварии. Последствия радиационных аварий и, прежде всего, радиоактивное загрязнение окружающей среды имеют сложную зависимость от исходных параметров радиационно опасных объектов (типа объекта; мощности ядерной или радиоизотопной установки; характера радиохимического процесса и т.д.) и метеоусловий. Так, например, на предприятиях по разделению изотопов урана (обогащению природного урана) и изготовлению ядерного топлива выход радионуклидов за пределы санитарно-защитной зоны возможен при авариях, связанных с возникновением самопроизвольной цепной реакции или взрывов и пожаров на участках технологических процессов. При разгоне мощности самопроизвольной цепной реакции может быть выброс короткоживущих радионуклидов 89 Кr, 137 Xe, 134 J, 105 Rh и 137 Cs, часть из которых может оказаться за пределами санитарно-защитной зоны. При взрывах и пожарах возможен выброс гексафторида урана и двуокиси урана, в том числе за пределы санитарно-защитной зоны с плотностью загрязнения на площади до 10 км 2 от 11 до 3″ 10 9 Бк/м 2 .
Основным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды и облучения людей за пределами санитарно-защитной зоны при авариях ядерных реакторов являются выбрасываемые из реактора газоаэрозольные смеси, содержащие как коротко, так и долгоживущие радионуклиды, образующиеся при делении ядерного горючего. Поднимаясь на высоту до 1,5 км и более и распространяясь под воздействием ветра на значительные расстояния (на десятки, сотни и тысячи км), выпадая, радионуклиды приводят к радиоактивному загрязнению значительных территорий. В ниже приводимой таблица в качестве примера представлены данные по радиоактивному загрязнению территорий России, Белоруссии и Украины, в результате аварии на Чернобыльской АЭС (1986).
Площади (км 2) с различными степенями радиоактивного загрязнения в результате аварии на Чернобыльской АЭС
Радиоактивные аэрозоли после попадания на поверхность объектов закрепляются на ней. В зависимости от характера физико-химического взаимодействия между загрязненной поверхностью и носителем активности происходят адгезионный, адсорбционный и ионообменный процессы. Характерной особенностью при адгезионном загрязнении является «прилипание» частицы к поверхности и наличие границы раздела фаз между радиоактивными частицами и поверхностью. При адсорбции происходит межмолекулярное взаимодействие на поверхности раздела фаз. При физической адсорбции молекулы радионуклидов сохраняют свою индивидуальность. При хемосорбции молекулы (ионы) радионуклидов, а также их соединения образуют с адсорбентом поверхностные химические соединения. При ионном обмене происходит обратимый, а иногда и необратимый процесс эквивалентного (стехиометрического) обмена между ионами радионуклидов и загрязняемой поверхностью. Ионообменная адсорбция является основным процессом, определяющим радиоактивное загрязнение почвы.
При попадании радиоактивных веществ в глубь материала происходит глубинное (объемное для жидкой фазы) радиоактивное загрязнение. При этом радиоактивные вещества могут попасть в глубь материала объекта вследствие диффузии, затекания и других механизмов, проникновения в поры, капиллярные и трещинные системы поверхности объекта. Процессы поверхностного и глубинного загрязнений, как правило, исходят одновременно, при этом возможно сочетание различных механизмов загрязнения в определенной последовательности. В сухую погоду радиоактивные загрязнения бывают в основном поверхностными. В тоже время отдельные частицы могут проникать в выемки шероховатой поверхности, обуславливая глубинные . При загрязнении поверхности каплями, содержащими радиоактивные вещества, первоначально происходит адгезия капель к твердой поверхности, которая в дальнейшем приводит к адсорбции радионуклидов на поверхности, ионному обмену, диффузии и капиллярному смачиванию.
Помимо первичного радиоактивного загрязнения возможны последующие циклы загрязнения, так называемое «вторичное» загрязнение. Вторичным (иногда многократным) радиоактивным загрязнением считается переход радиоактивных веществ с ранее загрязненного объекта (территории) на чистый или загрязненный в меньшей степени объект. Так, радиоактивное загрязнение местности, сооружений и дорог могут переходить в воздушную среду (грунтовые воды), а затем осаждаться, вызывая радиоактивного загрязнения ранее «чистых» объектов, переноситься транспортом, людьми, животными и т.п.
Определенные особенности свойственны радиоактивному загрязнению продуктов растениеводства, уровни загрязнения которых определяются биологическими особенностями растений и фазой их развития в период загрязнения. Если на этапе распространения радионуклидов имеет место поверхностное (внекорневое) загрязнение продуктов растениеводства, то в последующем оно происходит через корневые системы растений. Причем, при внекорневом пути поступления радионуклидов наиболее подвижен 137 Cs, а при корневом – 90 Sr.
Характер радиоактивного загрязнения различных поверхностей, в том числе территорий и водоемов, зависит от агрегатного состояния загрязняющих веществ, их химической природы, вида и состояния загрязняемых поверхностей, длительности контакта радиоактивных веществ с этими поверхностями. Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Степень опасности поверхностей, загрязнённых радиоактивными веществами, определяется радионуклидным составом загрязнений, плотностью загрязнений, характером загрязнённых поверхностей, временем, прошедшим после загрязнения и некоторыми другими характерными для соответствующего загрязнения причинами. Допустимые уровни радиоактивного загрязнения применительно к профессиональной деятельности приведены в таблице.
Допустимые уровни радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной зашиты, част/(см 2 · мин)
| Объект загрязнения | Альфа-активные нуклиды* | Бета-активные | |
| отдельные | прочие | нуклиды | |
| Неповрежденная кожа, спецбелье, полотенца, внутренняя поверхность лицевых частей . | 2 | 2 | 200*** |
| Основная спецодежда, внутренняя поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, наружная поверхность спецобуви. | 5 | 20 | 2000 |
| Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и находящегося в них оборудования. | 5 | 20 | 2000 |
| Поверхности помещений периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудования. | 50 | 200 | 10000 |
| Наружная поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, снимаемой в саншлюзах. | 50 | 200 | 10000 |
Примечания.
* Для поверхности рабочих помещений и оборудования, загрязненных альфа-активными радионуклидами, нормируется снимаемое (нефиксированное) загрязнение, для остальных поверхностей – суммарное (снимаемое и неснимаемое) загрязнение.
** К отдельным относятся альфа-активные нуклиды, среднегодовая допустимая объемная активность которых в воздухе рабочих помещений ДОА < 0,3 Бк/м 3 .
*** Установлены следующие значения допустимых уровней загрязнения кожи, спецбелья и внутренней поверхности лицевых частей средств индивидуальной защиты для отдельных радионуклидов: для Sr-90 + Y-90 - 40 част/(см 2 · мин).
Источники: ; Владимиров В.А., Измалков В.И., Измалков А.В. Радиационная и химическая безопасность населения. –М., 2005; Радиационные аспекты Чернобыльской аварии. Труды I Всесоюзной конференции. –СПб., 1993.
