Настоящее время

 

Укрытие (Саркофаг)

Основное количество радиоактивности разрушенного реактора находится в "Саркофаге" (объект "Укрытие", сооруженный вокруг разрушенного реактора). В настоящее время он содержит около 200 тонн облученного и свежего ядерного топлива, смешанного с другими материалами в различной форме. По оценкам, общая активность этого материала составляет 700 х 1015 Бк по долгоживущим радионуклидам. Укрытие выполняет свои защитные функции на протяжении последних шестнадцати лет. Однако в долгосрочном плане его устойчивость вызывают сомнение.

Исследования, проводимые в Укрытии в течение длительного времени, показали, что часть фрагментов ядерного топлива разрушенного реактора находится в виде лавообразных топливо содержащих масс (ТСМ), которые постепенно разрушаются. Это ведет к образованию больших (около 30 т) количеств радиоактивной пыли.

Анализ состояния Укрытия показывает, что оно является потенциально опасным объектом. Основные опасности Укрытия связаны с:

возможным выбросом радиоактивной пыли за пределы Укрытия при реализации исходных событий (обрушение строительных конструкций, землетрясение, ураганный ветер, возникновение самоподдерживающейся реакции деления и т.д.);

сбросом радиоактивности (в жидкой фазе) за пределы Укрытия и попаданием ее в грунтовые воды, водостоки реки Припять;

аварийным облучением персонала, при возникновении аварийных ситуаций, как вследствие реализации исходных событий, так и в результате техногенной деятельности на Укрытии;

травмированием персонала за счет нерадиационных факторов воздействия (падающие конструкции, пожары, электроток и т.д.).

Проведение моделирования возможного разрушения конструкций Укрытия показало, что оно может вызвать выход радиоактивной пыли за пределы объекта, аварийному облучению персонала объекта и, частично, станции. Однако даже в худшем случае широкомасштабных последствий за пределами 30-км зоны не ожидается.

Установлено, что с точки зрения возможности реализации в остатках ядерного топлива самоподдерживающейся цепной реакции деления (СЦРД) Укрытие в настоящее время безопасно. Однако нарастание общих отрицательных тенденций в состоянии ТСМ, ухудшающих его ядерную безопасность, не позволяет полностью исключить того, что отдельные группировки топливных масс могут достичь критического состояния для реализации СЦРД при изменении их геометрии и контакте с водой.

Кроме этого существует вероятность, что содержащая радионуклиды вода Укрытия, которая выходит за его пределы, может привести к существенному загрязнению грунтовых вод ближайшей территории.

Необходимо признать, что уровень знаний о состоянии Укрытия и протекающих внутри него процессах остается недостаточным ввиду высоких радиационных полей, труднодоступности отдельных помещений и сложности осуществления необходимых исследований. Все это затрудняет надежную оценку рисков, связанных с возможной аварией на Укрытии или процессами, протекающими в нем.

Риски, связанные со значительным количеством радиоактивных материалов, в том числе, и ядерных, находящихся в Укрытии, и протекание процессов, ухудшающих его защитные для внешней среды характеристики, определили настоятельную необходимость разработки и осуществления мероприятий по превращению Укрытия в экологически безопасную систему.

Главная цель стратегии преобразования Укрытия в экологически безопасную систему, определенная в 1996 году Украиной, направлена на уменьшение рисков и обеспечение безопасного функционирования Укрытия, а также на быстрейшее извлечение остатков ядерного топлива, их изоляцию и захоронение в соответствии с действующими национальными и международными стандартами.

Учитывая эти обстоятельства правительство Украины заключило соглашение со странами Большой Семерки и Европейской Комиссией о сотрудничестве по преобразованию Укрытия в экологически безопасный объект. С этой целью был разработан План основных мероприятий на Укрытии (SIP). SIP направлен на достижение следующих целей:

В 1997 году для реализации плана SIP было решено создать Международный чернобыльский фонд под административным управлением Европейского банка реконструкции и развития.

Реализация SIP повысит безопасность 4-го блока ЧАЭС, и снимет обеспокоенность, вызванную возможным обрушением существующего Укрытия. Выполнение первоочередных проектов создаст необходимую основу для действий по обеспечению безопасности Укрытия, созданию новой оболочки и извлечению ТСМ, хотя и на этом этапе будут оставаться неопределенности, требующие своего оперативного решения.

 

Загрязнение окружающей среды

Радионуклиды в зоне отчуждения

Зона отчуждения вокруг Чернобыльской АЭС (далее зона отчуждения) - наиболее загрязненная в результате аварии территория, из которой население было отселено в 1986 году и прекращена всякая хозяйственная деятельность, не имеющая отношения к АЭС. Территория зоны отчуждения составляет 4300 кв.км.

На сегодня основными радионуклидами определяющими загрязнение зоны отчуждения являются 137Сs, 90Sr и a -излучающие трансурановые элементы (ТУЭ) 238, 239, 240Pu, 241Am, их запасы в зоне отчуждения приведены в таблице 1.

 Таблица 1 - Оценки запасов радионуклидов в зоне отчуждения (без радиоактивности в объекте "Укрытие") на 2002 год (в Бк).

№№

пп

 

Радионуклиды

Запасы радионуклидов в захоронениях Запасы радионуклидов на поверхности зоны отчуждения Всего
    ПЗРО * ПВЛРО * Всего в т.ч. в донных отложениях пруда-охладителя  
1 137Cs 3,4* 1015 1.1* 1015 5,6* 1015 0,16* 1015 10,1* 1015
2 90Sr 2,8* 1015 0,7* 1015 2,6* 1015 0,1* 1015 6,1* 1015
3 241Pu 2,7* 1015 0,7* 1015 2,5* 1015 0,1* 1015 5,9* 1015
4 a -излучающие

ТУЭ (238Pu + 239,240Pu + 241Am)

1,4* 1014 0,4* 1014 1,3* 1014 5,0* 1012 3,1* 1014

*ПЗРО-пункт захоронения радиоактивных отходов, ПВЛРО - пункт временной локализации радиоактивных отходов

137Cs в настоящее время обуславливает более 90 % внешнего облучения персонала, работающего в зоне отчуждения, а также населения загрязненных территорий.

Основное отличие загрязнения территории зоны отчуждения на сегодняшний день от того, что имело место в мае 1986 года, заключается в миграции активности в глубину почвы на большей части зоны, а также ее снижении за счет радиоактивного распада.

Поле загрязнения 90Sr, в целом, коррелирует с загрязнением 137Cs. Наиболее интенсивное загрязнение отмечено по “узкому” Западному следу. Максимальные плотности загрязнения, в 2-5 км от ЧАЭС, достигают 40 МБк* м-2, при удалении до 30-км они снижаются до 0,5 МБк* м-2. В районе Чернобыля отмечается загрязнение около 500 кБк* м-2, а на большей части периферии 30-км зоны - 40* 180 кБк* м-2, по северной границе-180* 370 кБк* м-2.

Плотность загрязнения этой же территории изотопами Pu и 241Am (ТУЭ) имеет практически полную корреляцию со схемой поля 90Sr.

Наибольшие концентрации ТУЭ отмечаются в тех же участках, что и по 90Sr, и достигают: ~ 7 кБк* м-2 по двум изотопам Pu и ~ 5 кБк* м-2 для 241Am. На периферии зоны они уменьшаются до 2 кБк* м-2 и ниже. На всех схемах кроме Западного следа, выделяется широкий Северный и похожий, но менее активный Южный след.

 Общая характеристика ПЗРО и ПВЛРО

Активность долгоживущих радионуклидов (137Cs, 90Sr, изотопы Pu, 241Am), сосредоточенных в пунктах захоронения радиоактивных отходов (ПЗРО) и временной локализации (ПВЛРО), по экспертным оценкам равна примерно 12* 1015 Бк (см. табл.1). ПЗРО и ПВЛРО созданы в период 1986-1987 гг. в результате проведения первоочередных работ по дезактивации территории 10-км зоны вокруг ЧАЭС, загрязненной вследствие аварии.

Эти работы выполнялись с целью быстрой изоляции значительных объемов загрязненной почвы, древесины, строительных конструкций, снесенных сооружений, техники и т.д., путем захоронения их в траншеях для предупреждения опасности атмосферного переноса радиоактивной пыли. Они проводились преимущественно без соблюдения необходимых требований по созданию инженерных барьеров на пути миграции радионуклидов. В результате происходит медленное загрязнение подземных вод вблизи этих пунктов.

Зона отчуждения - защитный барьер распространению радионуклидов в населенные территории

Территория зоны отчуждения наиболее загрязнена основными дозообразующими радионуклидами 137Cs, 90Sr и ТУЭ. Она является депо большей части радионуклидов "чернобыльского" происхождения и таким образом опасным источником поступления части этих радионуклидов в смежные с зоной регионы. Наряду с этим результаты исследований минувших лет показывают, что зона отчуждения являются и весьма эффективным комплексным барьером распространению находящихся в ней радионуклидов в населенные территории Украины и Беларуси.

Важность зоны отчуждения в качестве барьера подтверждается оценкой доли ежегодного выноса радионуклидов за ее пределы по отношению к их суммарному запасу (без учета Укрытия). Даже по весьма консервативным оценкам этот вынос, в основном, не превышает 0,002 %, а с учетом запасов радионуклидов в объекте "Укрытие" его значение уменьшается до 2* 10-5 % в год. Принимая во внимание устойчивую тенденцию уменьшения выноса радионуклидов за пределы зоны отчуждения во времени, можно сделать вывод, что природный ландшафтный комплекс зоны, усиленный техногенными системами защиты (дамбы, лесные пожарозащитные полосы, и т. п.) является эффективным барьером распространению радионуклидов.

Учитывая, что закономерности миграции и фиксирования радионуклидов в сложных природных системах изучены с недостаточной полнотой, ведение комплексного научного мониторинга в зоне отчуждения является одним из основных условий минимизации рисков, связанных с распространением радионуклидов за пределы ее границ.

more >>

Загрязнение за пределами зоны отчуждения

Наибольшему загрязнению вследствие Чернобыльской катастрофы подверглась территория Беларуси, России и Украины. Поскольку воздушные массы, содержащие радиоактивные вещества выброса, перемещались над северной частью земного шара на протяжении нескольких недель, то загрязнению подверглись почти все страны Европы, больше других - страны Скандинавии и Альпийского региона. Формирование полей радиоактивного загрязнения за границами бывшего Советского Союза началось в ночь на 27 апреля 1986 года и фактически было закончено в первые десять дней. Выпадение дождей в этот период обусловило образование зон с повышенными уровнями выпадения радионуклидов на территории Швеции, Финляндии, Германии, Австрии, Швейцарии, Греции, Болгарии, Румынии, Грузии [2, 3].

Таблица 2 и рис.1, 2 дают представление об особенностях распределения 137Cs в зависимости от расстояния до ЧАЭС. Rв и Rвн - внутренний и внешний радиусы радиоактивных зон со средней плотностью загрязнения q. Q, S - процентный вклад активности данной зоны в суммарную выброшенную активность и площадь территории Европы. Только на территории стран бывшего Советского Союза, на расстоянии до 800 км находятся почти 55% от общего количества выброшенного 137Cs.

 

Таблица 2 - Распределение 137Cs на территории Европы.

Rв

Rвн

S территории

Q 137Cs

q 137Cs

[км]

[км]

%

%

[кБк* м-2]

0

10

0,0034

1,70

5030

10

30

0,0275

4,69

1730

30

100

0,3129

7,19

235

100

400

5,1587

24,11

48

400

800

15,275

16,49

11

800

1400

30,176

25,46

8,6

1400

2000

32,695

15,47

5,7

2000

3000

16,355

4,89

3,1

0

10

0,003

1,70

5030

0

30

0,03

6,39

2100

0

100

400

0

400

70

0

800

27

0

1400

16

0

2000

12

0

3000

~ 100

~

10

800

3000

6,0

1400

3000

49,05

20,36

4,2

 

 

На рис. 1 видно, что в распределении запасов 137Cs на расстоянии 1000-1400 км от ЧАЭС наблюдается максимум, который соответствует повышенным уровням загрязнения Альп, Балкан, Финляндии. На расстоянии 1500-1900 есть еще один локальный максимум, обусловленный аномальными загрязнениями Швеции и Норвегии.

- процент от площади Европы

- процент от запаса 137Cs

расстояние от ЧАЭС (км)

Рисунок 1 - Соотношение между площадью Европы и количеством 137Cs в зависимости от расстояния до Чернобыльской АЭС (в % от общих величин)

- общее количество 137Cs (в %)

- плотность 137Cs (кБк* км-2)

расстояние от ЧАЭС (км)

 Рисунок 2 - Средняя плотность загрязнения 137Cs в зависимости от расстояния до ЧАЭС

В структуре распределения радиоактивного загрязнения на территории Европы ведущую роль сыграли горные массивы, плато, с которыми на расстоянии свыше 500 км от ЧАЭС связаны зоны с повышенными уровнями выпадений радионуклидов. Это предгорья Карпат, Донецкий кряж, Апеннины, и уже упомянутые Альпы и Балканы, Шотландское нагорье и т.д. Именно там образовались небольшие по площади 20* 100 км2 участки с плотностью загрязнения свыше 100 кБк* м-2.

Почти две трети выброшенного цезия сосредоточено на территории Беларуси, России и Украины. В Скандинавских странах его находится около 10% от общего выброшенного количества. На страны Альпийского региона выпало 137Cs приблизительно вдвое меньше, чем на Скандинавском полуострове.

В целом по Европе ситуация характеризуется тем, что на двух третях ее территории авария на ЧАЭС оставила свой “чернобыльский” след и уровни загрязнения радиоцезием превышают доаварийные.

Радиоактивное загрязнение водных объектов происходило как в результате прямых выпадений радиоактивных аэрозолей на поверхность водоемов, так и в результате вторичных эффектов: смыва радиоактивности с поверхности водосборов, перетока загрязненных вод из более загрязненных водоемов и районов в менее загрязненные, массообмена между донными отложениями и водными массами, разгрузки в поверхностные водоемы загрязненных подземных вод и т.д.

Максимальные уровни загрязнения были зафиксированы в первой декаде мая 1986 г. в период выпадений максимальной интенсивности. После завершения этого периода уровни загрязнения вод стали уменьшаться. Суммарная активность вод р. Припяти того периода снизилась с уровней порядка 106 Бк* л-1 в первые дни аварии, до 104-10Бк* л-1 к началу июня. В настоящее время максимальные уровни загрязнения 90Sr р. Припять на уровне 20 Бк* л-1, а в водоемах ближней зоны до 100 и более Бк* л-1.

Чернобыльские радионуклиды в реках были отчетливо зарегистрированы во многих реках Европейской части СССР и Западной Европы. Восстановление доаварийных фоновых уровней радиоактивного загрязнения на многих реках происходило достаточно медленно, а на некоторых реках не произошло даже спустя 16 лет после периода выпадений 1986 г. Несмотря на современные очень низкие уровни содержания радионуклидов в этих реках, повышенное содержание 137Сs и 90Sr в реках в периоды весеннего стока и дождей в них отмечается ежегодно.

Динамика формирования радиоактивного загрязнения рек Припять и Днепр за годы после аварии и в период выполнения водоохранных мероприятий полностью определялась гидрологическим режимом формирования стока на бассейновых водосборах, водностью реки в русле, а также трансформацией физико-химических форм радиоактивного загрязнения 90Sr и 137Cs в почвах водосборов и поймы р. Припять. Основной вклад в формирование радиоактивного стока р. Днепр в 1986 году выше впадения в Киевское водохранилище сыграли воды р. Сож, которые формировались на достаточно загрязненных территориях Гомельской области Беларуси и, частично в пределах, так называемого Брянско-Тульского цезиевого пятна выпадений. Начиная с 1993 г. уровни загрязнения вод р. Днепр в устье стабилизировались и уже в 1995 г. приблизились к доаварийным значениям в течение большей половины года.

Что касается загрязнения подземных вод, то за годы, прошедшие после аварии на ЧАЭС, произошло начальное загрязнение, как первого от поверхности (в четвертичных отложениях), так и более глубоких водоносных горизонтов, не только в пределах зоны отчуждения, но и на значительных удаленьях от станции.

В большинстве случаев радиоактивность подземных вод, связанная с аварией на ЧАЭС, сопоставима с естественной радиоактивностью и значительно ниже допустимых уровней для питьевой воды (для 137Cs и 90Sr).

Загрязнение воздуха было существенным только в течение первых двух месяцев после аварии, затем снизилось до допустимых уровней и в настоящее время несущественно даже в пределах промплощадки Чернобыльской АЭС.

Некоторые пищевые продукты, составляющие обычный рацион питания, были загрязнены радиоактивными веществами. На начальном этапе после аварии уровни загрязнения основных пищевых продуктов, таких, как молоко и зеленые овощи, превышали уровни, которые Комиссия "Codex Alimentarius" ВОЗ/ФАО считает приемлемыми в качестве максимально допустимых уровней загрязнения пищевых продуктов, продаваемых на международном рынке.

В результате естественного радиоактивного распада, миграции и связывания радионуклидов в почве, а также принятых контрмер основная масса продуктов питания в настоящее время имеют уровни загрязнения радионуклидами ниже, чем допустимые национальными нормами (близкие к международным нормам). Однако загрязнение некоторой части молока, получаемой в частных хозяйствах, превышает допустимые уровни. Загрязнение части лесной продукции (грибов, ягод) также превышает допустимые уровни. В результате часть населения в загрязненных районах получает значительно большие дозы, чем население в среднем.

 

Последствия аварии для здоровья населения

Дозы облучения "ликвидаторов"

Около 200 000 лиц из всего количества участвующих в ликвидации последствий аварии в 1986-1987 гг. получили средние дозы порядка 100 мЗв. 10 % из них получили дозы порядка 250 мЗв; несколько процентов получили дозы, превышающие уровень 500 мЗв. В то же время, несколько десятков людей, которые принимали участие в ликвидационных мероприятиях сразу же после аварии, получили потенциально летальные дозы в несколько тысяч мЗв, что, к сожалению, не были документально зафиксировано.

Дозы полученные населением

116 000 человек, эвакуированных из зоны отчуждения в 1986 году, также подверглись значительному радиационному воздействию. Менее 10 % получили дозы, превышающие 50 мЗв, а менее 5 % - дозы свыше 100 мЗв

Содержавшиеся в выбросах радиоактивные изотопы йода обусловили дозы облучения щитовидной железы. Йод, поступавший в организм либо с продуктами питания, главным образом с загрязненным молоком, либо при вдыхании радиоактивного облака, накапливался в щитовидной железе. Дозы облучения щитовидной железы, согласно прогнозам, должны были быть весьма высокими по сравнению с дозами облучения других органов тела, в особенности у детей. Оценки эквивалентных доз облучения щитовидной железы (осуществленные в первую очередь на основе представленных результатов измерений 150 000 человек в Украине, а также в Беларуси и Российской Федерации), составляли несколько Грей.

Клинические эффекты

В общей сложности среди обследованных людей было выявлено 237 человек, подвергшихся аварийному облучению, которые страдали от клинических синдромов, характерных для радиационного облучения, и которые были госпитализированы. Диагноз острого лучевого синдрома (ОЛС) был поставлен в 134 случаях. Из этих 134 пациентов 28 умерли в течение первых трех месяцев в результате радиационных поражений.

Необходимо отметить, что в приведенных данных о случаях ОЛС не учтены сильно облученные люди, которые по разным причинам не были обследованы квалифицированным медперсоналом.

Нет сомнения в том, что госпитализированные пациенты получили возможное наилучшее лечение в соответствии с имевшимся на то время уровнем знаний в центре, обладавшем наиболее богатым опытом. Однако рекомендованное в то время лечение путем пересадки костного мозга положительных результатов не принесло.

В настоящее время наиболее тяжело пораженные пациенты страдают множеством заболеваний, в том числе последствиями нервно-психического напряжения, и нуждаются в современном лечении и в мерах профилактики вторичных эффектов. Следует обеспечить медицинское обслуживание этим людям, а также наблюдение за состоянием их здоровья в течение следующих двух-трех десятилетий.

Весьма значительное увеличение числа заболеваний раком щитовидной железы среди проживающих в пострадавших районах лиц, которые были детьми в 1986 году, к настоящему времени является четким свидетельством воздействия на здоровье населения, подвергшегося радиационному облучению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. (В 1991 году в докладе, представленном в рамках Международного чернобыльского проекта, отмечалось, что "следует ожидать появления избыточных случаев рака щитовидной железы радиационной этиологии в последующие десятилетия. Риск связан с дозами облучения щитовидной железы, полученными в первые месяцы после аварии... " Это увеличение числа случаев наблюдалось в Беларуси, Российской Федерации и Украине. В большинстве случаев диагностика была подтверждена международными экспертами.

Число людей заболевших раком щитовидной железы начало увеличиваться примерно через 5 лет после аварии и продолжает расти. В некоторых регионах число случаев более чем в сотни раз превышает доаварийный уровень.

Это увеличение наблюдается у детей, которые родились до аварии или в течение шести месяцев после нее; число случаев рака щитовидной железы у детей, родившихся позже, чем через шесть месяцев после аварии, резко сокращается и находится на низких уровнях, характерных для необлученных групп населения. Кроме того, большинство случаев рака щитовидной железы приходится на районы, которые, как предполагалось, в результате аварии подверглись загрязнению радиоактивным йодом. Таким образом, распределение этих случаев как по времени, так и по территории, явно свидетельствует о связи

Представленные данные свидетельствуют о том, что в большинстве случаев опухоли щитовидной железы достигли прогрессирующей стадии и распространились на ткани вне щитовидной железы и/или привели к образованию метастаз лимфатических узлов и реже - отдаленных метастаз. Этот вывод является убедительным доказательством того, что наблюдаемый рост числа заболеваний можно лишь в незначительной степени приписать более точному и широкому их обнаружению с помощью скрининга.

Данные лабораторных исследований практически всех случаев рака щитовидной железы указывают на папиллярный рак, часто с наличием необычной твердой/фолликулярной формы развития. Тип молекулярных изменений в изученных к настоящему времени случаях не имеет каких-либо значительных отличий от аналогичного типа опухолей щитовидной железы у лиц, не подвергшихся облучению. Однако эти изменения чаще встречаются в опухолях щитовидной железы у лиц, подвергшихся облучению.

Возрастной анализ лиц, подвергшихся облучению, подтвердил гипотезу о том, что наибольшая опасность угрожает детям самого младшего возраста. В настоящее время предполагается, что увеличение числа заболеваний раком щитовидной железы у лиц, подвергшихся облучению в детском возрасте, может продолжаться. В будущем это может привести к увеличению числа преобладающих случаев рака щитовидной железы у лиц, подвергшихся облучению, что потребует наличия надлежащих ресурсов для решения этой проблемы.

Масштабы будущих заболеваний раком щитовидной железы в результате аварии на Чернобыльской АЭС прогнозировать весьма трудно. По-прежнему остаются неясности в оценках доз и, хотя нет уверенности в том, что нынешнее увеличение числа заболеваний сохранится в будущем, представляется наиболее вероятным, что оно будет продолжаться в течение нескольких десятилетий. Если сохранится нынешний высокий уровень относительного риска, то в предстоящие десятилетия будет иметь место значительное увеличение числа заболеваний раком щитовидной железы у взрослых, которые получили большие дозы облучения будучи детьми.

Кроме подтвержденного увеличения числа заболеваний раком щитовидной железы у молодых людей, были получены определенные данные о росте количества случаев специфических злокачественных опухолей у некоторых жителей загрязненных территорий и ликвидаторов. Однако эти данные, возможно, потребуют дополнительного исследования.

Такая редкая болезнь, как лейкемия, стала крупной проблемой после радиационного облучения. Согласно прогнозным моделям (основанным на данных о лицах, переживших атомные бомбардировки в Японии, и на других данных), теоретически ожидается мало смертельных исходов от лейкемии, вызванной облучением. Общее число ожидаемых дополнительных смертельных исходов в результате заболевания лейкемией составит порядка 470 среди 7 млн. жителей "загрязненных" территорий и "зон жесткого радиационного контроля", которые невозможно будет отличить от спонтанных смертельных исходов, количество которых составит около 25 000.