Радиационная обстановка после аварии на ЧАЭС

Взрыв на четвертом энергоблоке ЧАЭС 26 апреля 1986 года привел к разрушению реакторного пространства, разгерметизации оболочек тепловыделяющих элементов и выбросу во внешнюю среду радиоактивных веществ общей активностью около 10 ЭБк (1 Э = 10¹⁸), в том числе 6,3 ЭБк радиоактивных благородных газов. Было выброшено 50–60% йода и 30–35% цезия, содержащихся в реакторе, всего в воздух было выброшено около 450 различных типов радионуклидов.

Формирование радиоактивного загрязнения Беларуси началось сразу же после взрыва реактора. 27–28 апреля 1986 года территория Беларуси находилась под влиянием пониженного атмосферного давления. 28 апреля во всех областях республики прошли дожди, носившие ливневый характер. С 29 апреля переместившиеся в северном направлении воздушные массы с радиоактивными выбросами в связи со сменой направления движения воздушных потоков начали перемещаться из Прибалтики в Беларусь. Такой перенос воздушных потоков сохранялся до 6 мая. С 8 мая произошло повторное изменение направления движения воздушных масс, и их траектория вновь проходила от Чернобыля в северном направлении.

Метеорологические условия движения радиоактивно загрязненных воздушных масс с 26 апреля по 10 мая 1986 года в совокупности с дождями, особенно в конце апреля и начале мая, определили масштабность радиоактивного загрязнения территории Беларуси. Около 2/3 радиоактивных веществ в результате сухого и влажного осаждения выпали на ее территории.

В развитии аварии на ЧАЭС различают три стадии, каждая из которых требует принятия определенных мер по радиационной защите населения.

Первая стадия – выброс из реактора смеси летучих продуктов ядерного топлива. К ним, в частности, относятся следующие радионуклиды: криптон-85, ксенон-133, тритий, углерод-14, цезий-134, цезий-137, йод-131, теллур-132 и др. На первой стадии наибольшую радиационную опасность представляет мощное гамма-излучение облака, образованного летучими радионуклидами. Единственным способом защиты от проникающего гамма-излучения является защита (экранировка) населения стенами жилых домов. К сожалению, в первые часы развития аварии на ЧАЭС население не получило указаний укрыться за стенами зданий и, таким образом, этот фактор снижения дозовых нагрузок на население остался неиспользованным.

На второй стадии развития аварии основным фактором радиационной опасности становится поступление в организм человека радиационных изотопов йода по пищевой цепочке и через органы дыхания. С радиоактивной струей выделилось несколько изотопов йода, в наибольшем количестве – изотоп йода-131. Из-за летучести он распространился на значительной территории. Уровни радиоактивного загрязнения короткоживущими изотопами йода во многих регионах республики были столь велики, что вызванное ими облучение людей квалифицируется специалистами как период «йодного удара».

Особенно острыми в радиационном отношении были первые недели после аварии. В апреле-мае 1986 года наибольшие уровни радиоактивного йода-131 имели место в ближней к ЧАЭС (10–30 км) зоне в Брагинском, Хойникском и Наровлянском районах Гомельской области, где содержание его в почвах составило 37 000 кБк/м². В Чечерском, Кормянском, Буда-Кошелевском, Добрушском районах уровни загрязнения достигали 18 000 кБк/м².

Значительному загрязнению подверглись также юго-западные регионы – Ельский, Лельчицкий, Житковичский, Петриковский районы Гомельской области и Пинский, Лунинецкий, Столинский районы Брестской области.

Загрязнение территории йодом-131 обусловило большие дозы облучения щитовидной железы у людей, что привело в последующем к значительному увеличению ее патологии.

За период «йодной опасности» щитовидная железа оказалась облученной более чем у 1,5 млн. человек, в том числе у 160 тыс. детей.

Опасность переоблучения щитовидной железы можно уменьшить методом йодной профилактики – введением стабильного йода. Йодная профилактика проводилась только со 2 мая для переселенцев из пострадавших районов, для остального населения йодная профилактика не проводилась.

На третьей, заключительной, стадии наибольшую опасность представляют долгоживущие радионуклиды. В настоящее время гамма-активность почв и растений в основном обусловлена цезием-137, бета-активность – стронцием-90 и цезием-137, альфа-активность – изотопами плутония-238, -239, -240, -241.

Авария на Чернобыльской АЭС по своим последствиям является самой крупной катастрофой современности, последствия катастрофы привели к загрязнению территории Беларуси – 46 445 км², России – 56 905 км², Украины – 41 835 км².

На территории Беларуси на радиоактивно зараженной территории расположено 3600 населенных пунктов, в том числе 27 городов, где проживало 2,2 млн. человек, т. е. свыше 20% населения Беларуси.

Однако радиоактивная загрязненность различных районов, в том числе и одинаково удаленных от места аварии, оказалась неравномерной. Пятна радиоактивности образовались не только вокруг ЧАЭС, но и на очень больших расстояниях от нее. Такая неравномерность связана с рядом причин. Во-первых, истечение радиоактивной струи из разрушенного реактора было длительным. Во-вторых, с изменением направления ветра менялось и направление радиоактивного облака. В-третьих, происходило неравномерное очищение атмосферы от радионуклидов. Самые легкие частицы поднялись очень высоко, они осаждались очень медленно, успев обогнуть несколько раз земной шар. Более тяжелые аэрозоли расположились в приземном слое воздуха, откуда в течение нескольких дней (недель) опускались на земную поверхность. Следует отметить, что дождь очень эффективно вымывает радионуклиды из атмосферы. И там, где весной 1986 года пролились дожди, образовались радиоактивные пятна. Радиоактивные вещества после Чернобыльской аварии выпали в основном тремя крупными пятнами в Беларуси, Украине и в западных областях России.

Радионуклиды из почвы поступают в воду, воздух, а также включаются в биологические циклы, создавая тем самым множественность путей внутреннего и внешнего облучения населения.

На величину этих процессов оказывает влияние ряд факторов, прежде всего определяющих скорость вертикальной миграции. Среди них следует указать: тип почвы, ее минеральный и органический состав, ландшафтно-геохимические особенности региона, физико-химическое состояние выпавших радионуклидов.

Обращают на себя внимание три принципиальных момента.

Во-первых, сохранение в течение длительного времени цезия-137 преимущественно в верхнем (0–5) см слое почвы и проникновением стронция-90 в более глубокие слои.

Во-вторых, по мере увеличения расстояния от станции вертикальная миграция всех радионуклидов возрастает.

В-третьих, миграционная способность америция-241 (являющегося дочерним продуктом распада плутония-241) выше, чем плутония.

В результате аварии на ЧАЭС в зоне радиоактивного загрязнения оказалось 1,73 млн. га лесов, или 25% лесных угодий республики.

В первые дни после аварии на ЧАЭС 80% всех выброшенных радионуклидов было задержано наземными частями деревьев и около 20% осело на почву.

К концу лета 1986 года в наземной фитомассе осталось 13–15% радионуклидов от общего количества выпавших. В настоящее время в наземной части лесных насаждений находится 5–7% радионуклидов. Результаты прогноза показывают, что загрязнение древесных пород будет нарастать, и основным механизмом перехода радионуклидов в древесный ярус явится корневое поступление.

Радиационно-экологическая обстановка в Беларуси характеризуется сложностью и неоднородностью загрязнения территории альфа-, бета- и гамма-активными радионуклидами с различными периодами полураспада, присутствием радионуклидов практически во всех компонентах экосистем. Это обусловливает множественность путей воздействия радионуклидов на население и создает риск для его здоровья. Динамика радиационной обстановки в ближайшее время и на перспективу будет определяться радиоактивным распадом, миграцией радионуклидов, трансформацией форм их существования.