Радиобиология (стр. 10 )

Франция	56	58493	4	5810	75,3
Чехия	4	1648	2	1824	28,2
Швейцария	5	2985	-	-	36,8
Швеция	12	10002	-	-	51,1
Южная Африка	2	1842	-	-	5,7
Япония	49	38875	5	4799	30,7

С потребительской точки зрения АЭС отличается от обычной тепловой станции только тем, что в котле «сгорает» уран, а не природный газ, мазут или угольная пыль.

Всего в относительно тонком, двадцатикилометровом, верхнем слое Земли

заключено около 1014 т урана. Это - громадная величина, способная удовлетворить все энергетические потребности человечества на многие тысячелетия. Энергия этого урана оценивается астрономической цифрой - 2,36×1024 кВт-ч. Это в миллионы раз больше, чем могут дать все разведанные и предполагаемые месторождения горючих ископаемых.

В природе существует много месторождений урана и добывать его не сложнее, чем медь или никель. Добытая порода поступает на перерабатывающий завод, где из нее делают концентрат U3O8.

Концентрат затем перерабатывают в газообразный гексафторид урана (UF6) и обогащают, увеличивая долю изотопа U235. Он является единственным встречающимся в природе делящимся элементом. Почти весь уран обогащается методом газовой диффузии (т. к. скорость проникновения через пористую перегородку газов с различной молекулярной массой различна, то более легкие молекулы проходят через перегородку быстрее), и лишь незначительная его часть обогащается с помощью газовых центрифуг.

Природный уран в среднем на 99,283% состоит из изотопа U238 и на 0,711% из изотопа U 235 (остальное приходится на U234). Для использования в качестве топлива на АЭС долю U235 нужно увеличить до 3%, то есть пример-

но вчетверо. Заводы, производящие обогащенный уран, представляют собой

очень энергоёмкие сооружения.

Для того, чтобы снабдить один энергоблок АЭС ядерным топливом на год, нужно прогнать через диффузоры примерно 100 млн. т гексафторида урана. Следует упомянуть более распространенный в природе торий, который после облучения быстрыми нейтронами превращается в U233, обладающий примерно теми же свойствами, что и U235. В свою очередь Th232 уже используется как сырье для воспроизводства ядерного топлива, и его использование считается перспективным.

На рис. 28 представлены 10 крупнейших стран-производителей ядерной энергии.

Рис. 28. Десять крупнейших стран производителей ядерной энергии

(по данным Nuclear Energy Institute)

Главный аргумент противников ядерной энергетики - экология. Безусловно, последствия аварии на АЭС могут быть катастрофическими. Но ведь использование традиционных источников энергии тоже не является безопасным с экологической точки зрения. Из 30 г ядерного топлива может быть получено 8000 кВт/ч электроэнергии. При этом масса высокоактивных отходов тоже будет составлять 30 г. Однако эти отходы легко собрать и потом переработать в 20 мл жидкости и 6 г стекла, после чего останется только найти место для их захоронения. Для получения же того же количества электроэнергии из традиционных источников понадобится от 3,5 до 9 тонн угля. Отходы могут составить до 8 т диоксида углерода и несколько сот килограммов диоксида серы, которые будут выброшены в атмосферу, способствуя созданию парникового эффекта и образованию кислотных дождей (, 1994).

В Российском законодательстве имеются документы, определяющие обязанности и ответственность организаций по сохранности, защите окружающей среды. Такие акты, как «Закон об охране окружающей природной среде», «Закон о защите атмосферного воздуха», «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» играют определенную роль в сбережении экологических ценностей. Однако в целом эффективность природоохранных мероприятий в стране, мер по предотвращению случаев высокого или даже экстремально - высокого загрязнения окружающей среды оказывается очень низкой.

Все техногенные воздействия на окружающую среду можно разделить на незначимые, приемлемые и недопустимые.

В области незначимых воздействий все виды деятельности ведутся без ограничений. Это - зона невмешательства в процессы, протекающие в окружающей среде. По-видимому, границей этой области могут быть санитарно - гигиенические нормативы по содержанию вредных веществ в воде, воздухе, пищевых продуктах. Считается, что эти нормативы соответствуют порогам неблагоприятных воздействий веществ на здоровье людей. Однако при этом не учитывается возможность накопления, сорбирования этих веществ в других компонентах экосистем. Поэтому кроме санитарно-гигиенических норм, дающих границу несущественности концентраций веществ с точки зрения защиты здоровья человека, должны быть установлены и экологические нормативы концентраций, разграничивающих значимые и незначимые области воздействий на экосистемы.

В области значимых концентраций, где ожидается, что интенсивность воз-

действий может превысить некоторый приемлемый уровень – должны при-

ниматься меры защиты для ограничения последствий воздействий. В этой области санитарная инспекция и контрольные органы Госкомприроды должны обладать властью для принуждения организаций-загрязнителей принимать необходимые меры к сокращению количества выбрасываемых загрязнителей.

В области недопустимых воздействий, где вероятный вред, ущерб и другие последствия воздействий слишком велики, деятельность, гроз экологическими катастрофами, не должна допускаться или даже должна запрещаться. В случаях нарушения запрета виновников следует привлекать к строгой ответственности.

Для установления границ этой важной области должны быть известны величины критических воздействий, которые приводили бы к деградации, угнетению биологических процессов в элементах экосистем, выводили бы экосистемы из динамического равновесия с переходом в менее благоприятные состояния.

С другой стороны нужно знать и репарационные способности экосистем, возможности восстановления численности популяций, видового разнообразия за счет адаптивных и миграционных явлений. Природные экосистемы обладают широким спектром физических, химических и биологических механизмов нейтрализации вредных и загрязняющих веществ.

Однако при превышении значений критических поступлений таких веществ, возможно наступление деградационных явлений - ослабление выживаемости, снижение репродуктивных характеристик, уменьшение интенсивности роста, двигательной активности особей. В условиях живой природы, постоянной борьбы за ресурсы такая потеря жизнестойкости организмов грозит потерей ослабленной популяции, за которой может развиться цепь потерь других взаимодействующих популяций. Критические параметры поступления веществ в экосистемы принято определять с помощью понятия экологических емкостей.

Экологическая или ассимиляционная емкость экосистемы – это максима-

льная вместимость количества загрязняющих веществ, поступающих в экосистему за единицу времени, которое может быть разрушено, трансформировано и выведено из пределов экосистемы или депонировано за счет различных процессов без существенных нарушений динамического равновесия в ней.

Типичными процессами, определяющими интенсивность переработки вредных веществ, являются процессы переноса, микробиологического окисления и биоседиментации загрязняющих веществ. При определении экологической емкости экосистем должны учитываться как отдельные канцерогенные и мутагенные эффекты воздействий отдельных загрязнителей, так и их синергетические, т. е. усилительные эффекты из-за совместного, сочетанного действия. В основном нормативном документе по радиационной безопасности - Нормах радиационной безопасности (НРБ-76/87) - были определены значения предельно-допустимых концентраций радиоактивных веществ в воде и воздухе для профессиональных работников и ограниченной части населения. В настоящее время принята новая редакция этого нормативного документа – НРБ-99. Они применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения.

Требования и нормативы, установленные нормами, являются обязательными для всех юридических лиц, независимо от их подчиненности и формы собственности, в результате деятельности которых возможно облучение людей, а также для администраций субъектов Российской Федерации, местных органов власти, граждан Российской Федерации, иностранных граждан и лиц без гражданства, проживающих на территории Российской Федерации.

НРБ являются основополагающим документом, регламентирующим требования Федерального закона «О радиационной безопасности населения» в форме основных пределов доз, допустимых уровней воздействия ионизиру-

ющего излучения и других требований по ограничению облучения человека.

Современная система нормирования техногенного радиоактивного загряз-

нения, хотя постоянно развивается и улучшается, все же остается очень несовершенной. Это выражается и в несовершенстве применяемых критериев определения доз и мощностей доз, и в недостаточном учете существенных параметров и направлений воздействия техногенных радионуклидов на живые

организмы и их системы, а также в учете эффекта разнообразных взаимодействий техногенной радиации с другими индустриальными факторами.

Проблема совершенствования норм радиационной безопасности важна

прежде всего, потому, что радиационное загрязнение биосферы оказывается

самым значительным антропогенным загрязнением ХХ века, оно затрагивает

жизнь и здоровье сотен миллионов людей (, 2002).

Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды. Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС, обычно, заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов.

Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты, оказывают ощутимое воздействие на популяции флоры и фауны экосистем.

Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных электростанций, идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АЭС при их нормальной эксплуатации намного (не менее чем в 5-10 раз) «чище» в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АЭС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей и экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защита окружающей среды от вредных воздействий атомных электростанций представляет сегодня важнейшую научно-технологическую задачу ядерной энергетики, обеспечивающую ее будущее.

Следует отметить важность не только радиационных факторов возможных вредных воздействий АЭС на экосистемы, но и тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, механическое воздействие на обитателей водоемов-охладителей, изменения гидрологических характеристик прилежащих к АЭС районов, т. е. весь комплекс техногенных воздействий, влияющих на экологическое благополучие окружающей среды. Приведем примеры предельно допустимых концентраций особо опасных радионуклидов, которые будут служить ориентирами при осуществлении радиационного мониторинга окружающей среды (табл. 22).

Таблица 22. Значения допустимых концентраций радионуклидов

Нуклид	Период полураспада	Выход при делении урана, %	Допустимая концентрация, Ки/л	Допустимая концентрация
в воздухе	в воде	в воздухе, Бк/м3	в воде, Бк/кг
Тритий-3 (в окиси)	12,35 года	-	3.10-10	4.10-6	7,6.103	3.104
Углерод-14	5730 лет	-	1,2.10-10	8,2.10-7	240	2,2.103
Железо-55	2,7 года	-	2,9.10-11	7,9.10-7	180	3,8.103
Кобальт-60	5,27 года	-	3.10-13	3,5.10-8	14	370
Криптон-85	10,3 года	0,293	-	-	350	2,2.103
Стронций-90	29,12 года	5,77	4.10-14	4.10-10	5,7	45
Йод-129	1,57.107лет	-	2,7.10-14	1,9.10-10	3,7	11
Йод-131	8,04 сут	3,1	1,5.10-13	1.10-9	18	57
Цезий-135	2,6.106 лет	6,4	-	-	190	630
Свинец-210	22,3 года	-	2.10-15	7,7.10-11	0,15	1,8
Радий-226	1600 лет	-	8,5.10-16	5,4.10-11	8,6.10-3	4,5
Уран-238	4,47.109 лет	-	2,2.10-15	5,9.10-10	0,28	0,73
Плутоний-239	2,4.104 лет	-	3.10-17	2,2.10-9	9,1.10-3	5