Загружаемое в реактор урановое топливо обладает только естественной радиоактивностью, хотя и увеличенной по сравнению с другими, нерадиоактивными материалами, но не опасной для людей, непосредственно не соприкасающихся с этими материалами.
Загружаемое в реактор урановое топливо обладает только естественной радиоактивностью, хотя и увеличенной по сравнению с другими, нерадиоактивными материалами, но не опасной для людей, непосредственно не соприкасающихся с этими материалами.
Период полураспада не означает, что тот или иной радиоизотоп после этого становится радиационно-безопасным. Только через 10 периодов полураспада опасность облучения уменьшается до практически неопасного уровня (более чем в 1000раз), но и тогда не исчезает полностью. Кроме того, естественный распад радионуклидов не всегда ведет к уменьшению радиологической опасности. Изотоп плутоний-241 (бета-излучатель, период полураспада — 13 лет) через несколько лет превращается в америций-241 — мощный гамма-излучатель с периодом полураспада 458 лет. Опасное свойство некоторых соединений америция — хорошая растворимость в воде. Территории, загрязненные после аварии плутонием, через некоторое время могут стать относительно радиационно-спокойными, поскольку соединения плутония, как тяжелого элемента, опускается в нижние слои почвы. Однако, через несколько лет эти территории могут вторично стать радиаци-онно весьма опасными из-за распространения образующегося америция с грунтовыми или подземными водами.
Все эти радионуклиды (или их дочерние продукты распада, которые тоже могут быть радиоактивными) в конце концов, оказываются в грунтовых или поверхностных водах у АЭС. В результате, например, содержание токсичных радионуклидов стронция-90 и цезия-137 в водоемах около АЭС достигает 15-20 Бк/м3 и 20-30 Бк/м3 соответственно (Медведев, 1999).
В ОЯТ содержится большая часть радиоактивных материалов, возникающих в атомных реакторах. Переработка ОЯТ - самый экологически грязный этап всего ядерно-топливного цикла. Проблеме ОЯТ, его переработке посвящена специальная брошюра в настоящей серии (Яблоков, 2000..).
Кратко описанные выше количества радионуклидов, образующихся и выбрасываемых в окружающую среду нормально работающими АЭС определяют неизбежное и постоянное радиоактивное загрязнение окружающих ближних и дальних территорий. Это учитывается и нормами радиационной безопасности, устанавливающими санитарно - защитную (опасную) зону вокруг каждой АЭС. Вокруг АЭС, построенных по проектам 60-х - 70-х гг., эта зона составляет до 30 км, для менее опасных реакторов западной постройки - несколько километров. Но радиационное влияние АЭС распространяется далеко за пределы санитарно-защитных зон.
В специальной литературе есть немало данных, показывающих, как с удалением от АЭС падает концентрация различных радионуклидов и в атмосфере, и в почвах, и в водоемах. Далее на конкретных примерах рассмотрим распространеие некоторых радионуклидов вокруг АЭС.
Радионуклиды, распространяющиеся вокруг любой, даже работающей без аварий, АЭС, определяют повышенные уровни облучения вокруг каждой из атомных станций и всех других предприятий атомной индустрии с работающими атомными реакторами. Как было показано выше на конкретных примерах, в почвах, наземной растительности, водах, донных отложениях, приземной атмосфере вокруг каждой работающей АЭС существуют градиенты значений по многим радионуклидам. При этом в 10-15-километровой кольцевой зоне (а по розе ветров и много дальше) уровни радиоактивного загрязнения некоторых биологических объектов приближаются к опасным (табл. 11).
Свойство некоторых долгоживущих изотопов длительное время испускать электроны, позволило создать с их использованием сравнительно мощные автономные источники электрического тока - термоэмиссионные ядерные энергетические установки, радиоизотопные термо-элекгро генераторы (РИТЭГ). Их применение и на поверхности земли и в космосе связано с возможностью серьезного радиоактивного загрязнения.
При рассмотрении экологических опасностей, связанных с атомной энергетикой, надо упомянуть и атомные источники энергии в космосе, созданные как советскими, так и американскими атомщиками на основе термоэмиссионного принципа. В этих атомных реакторах не идет цепная реакция, но используемые радионуклиды — уран-238, полоний-210, строн-ций-90 и церий-144 создают серьезную и неожиданную экологическую угрозу для любой территории планеты.
Дополнительное количество радионуклидов, возникающих на АЭС и поступающих в биосферу, совсем не такое уж и ничтожно, как нам постоянно пытаются внушить атомщики.Ни в одной из многочисленных опубликованных атомщиками с 1985 г (с тех пор как на эти недостатки расчетов было указано независимыми экспертами) сводке реальная коллективная доза с учетом вышеперечисленных факторов так и не была подсчитана. Может быть, она окажется выше в десять, а может быть, - и в 100 раз по сравнению с официально принятой.
Атомщики говорят: поскольку доля выбросов АЭС в общем балансе радиоактивного загрязнения биосферы составляет всего доли процента, эти выбросы не должны быть опасными. Даже если не учитывать приведенные в предыдущем разделе главы факты, говорящие о реально многократно большей (чем говорят атомщики) доле техногенных радионуклидов в биосфере, то и тогда априорные утверждения атомщиков о безопасности дополнительного техногенного облучения наивны и малообоснованны. Они, во-первых, игнорирует фундаментальные положения теории биологической адаптации. Во-вторых, эти утверждения не учитывают современной концепции влияния малых доз (подробнее см. Бурлакова, Яб-локов, 2000д.). И, наконец, в-третьих, - они не учитывает влияния синергизма (Петин и др., 1997). Кратко рассмотрим эти три положения.
Начиная с работ Ч. Дарвина, биологи обращают внимание на тончайшую приспособленность живых существ к конкретным условиям существования. Известны случаи, когда разница в доли градуса в средней температуре самого жаркого (или самого холодного) месяца оказывалась препятствием для распространения вида или популяции. Известно, что температура в полградуса во время развития яиц у одного из видов черепах может изменить соотношение полов в потомстве (вместо 5 % самцов может появиться на свет 80 % самцов). А изменения в солености, насыщении кислородом, освещенности в десятые доли процента оказывается лимитирующим фактором для многих видов живых организмов. Много примеров подобного рода можно найти в сводках по экологической физиологии, популяционной и эволюционной биологии (см., например, Шварц, 1980; Шилов, 1977; Яблоков, 1987). Таким образом, априорное утверждение, что десятые доли процента какого либо признака не могут иметь существенного значения для живых существ - принципиально неверно с общебиологической точки зрения.
Поскольку проблема влияния малых доз рассматривается в отдельной брошюре настоящей серии (Бурлакова, Яблоков, 2000д) отмечу лишь, что есть быстро растущее число фактов влияния на здоровье человека очень малых доз - порядка долей мЗв. В этой связи сравним долю радиоактивности от АЭС со значительно большим вкладом в коллективную дозу от медицинских процедур (см. рис. 6).
Атомщики говорят: поскольку большая часть выбрасываемых радионуклидов короткоживущие ( существуют несколько часов или суток), то за это время они не могут нанести существенного ущерба живой природе и человеку.
Атомщики говорят: большая часть радионуклидов относится к так называемым «инертным» радиоактивным газам (ИРГ). Эти газы, утверждают они, потому и называются «инертными», что не участвуют в биологических процессах, и поэтому их влияние не может быть опасным. Этот аргумент крайне сомнительный. Так же, как радиоактивный йод концентрируется в щитовидной железе, вызывая ее поражение, так и ИРГ, в 70-е годы считавшиеся совершенно безвредными для всего живого, накапливаются в некоторых клеточных структурах растений: хлоропластах, митохондриях и клеточных мембранах.
Два последних радионуклида (радиоуглерод и йод-129) в силу длительного период полураспада относятся одновременно и к «вечным» (см. ниже) радионуклидам.Признано, что современный уровень знаний не позволяет решить проблему обеспечения радиационной безопасности биосферы и населения Земли от глобальных радионуклидов (Василенко и др., 1997).
Созданные в атомных реакторах, эти «вечные» радионуклиды теперь будут существовать практически всегда. Современный уровень знаний, как и по отношению к глобальным радионуклидам, не позволяет решить проблему обеспечения радиационной безопасности населения и природы Земли от «вечных» радионуклидов (Василенко и др., 1997).
В предыдущих разделах были рассмотрены масштабы и характер радиационного загрязнения среды обитания работающими АЭС. В этой главе сделана попытка обобщить имеющиеся данные о влиянии АЭС на биосферу Земли: на живые организмы и среду их обитания. Без такого рассмотрения нельзя сделать окончательный вывод об «экологической чистоте» АЭС.
Исследования влияния нормально работающих АЭС на растительность начались, наверное, еще лет двадцать назад, и сразу же обнаружилось немало тревожного. Споры о масштабах такого влияния идут и по сей день, но уже в 1985 г. федеральное Агентство по охране среды Швейцарии вынуждено было признать, что в «окрестностях ряда АЭС и ядер-ных предприятий (шахты) могут возникать большие поражения, чем на сопоставимых площадях, не имеющих ядерных предприятий. Степень поражения сопоставима с поражением от промышленных выбросов» (цит. по: Грейб, 1994. с. 183). Совпадения поражения лесов с расположением АЭС и розой ветров обнаружены не только в Швейцарии, но и во Франции и Германии (Грейб, 1994).
Облучение низкими дозами на уровнях, которые могут наблюдаться в окрестностях АЭС, считалось пренебрежимо малым и безопасным на протяжении многих лет развития атомной промышленности. В результате такой идеологии (основанной на придании значения только крупным радиационным поражениям, значимым при атомной войне) последствия облучения в малых дозах далеко не изучены (подробнее см. другую брошюру этой серии - Бурлакова, Яблоков, 2000, а также обзор Biological effects..., 1999)., а прямые данные по влиянию АЭС на животных пока отрывочны. В 1976—1978 гг. в Институте биологии развития им. Н.К. Кольцова Академии наук СССР В.М.Захаров провел обстоятельные работы по сравнению популяций рыб, обитающих в водоемах-охладителях атомных станций в Карлскруне (Швеция), Игналине (Литва) и Сосновом Бору (Россия). Рыбы, обитающие в Карлскруне, по всем показателям были нормальными, у ЛАЭС и в Игналине - заметно асимметричными (Захаров, 1981). Позднее появились другие работы, убедительно показавшие, что в данном случае обнаруживается влияние не температуры или изменения химического состава среды обитания, а сверхмалых доз облучения (Рябов, Кры-шев, 1990, см. рис. 8).
До сих пор, по-видимому, не было выполнено ни одного специального исследования о влиянии радионуклидов, выбрасываемых АЭС, на микроорганизмы. Однако есть некоторые косвенные свидетельства такого влияния.
Говоря о влиянии АЭС на окружающую среду, нельзя не упомянуть о тепловом загрязнении. Тепловое загрязнение окружающей среды у АЭС, работающей на водо-охлаждаемых реакторах, значительно выше, чем у теплоэлектростанций (ТЭС). Это связано с низким коэффициентом полезного действия АЭС - не более 35 %. Две трети тепла, производимого атомным реактором, отводится в окружающую среду.
В дополнение к уже перечисленным факторам влияния АЭС на природу нельзя не упомянуть о гибели рыб на водозаборных устройствах охладительной системы некоторых АЭС. Молодь рыб и планктон гибнет в большом количестве при прохождении через охладительную систему (насосы, конденсаторные трубки, на сбросе). В результате, водоем загрязняется большим количеством мертвой органики.
Долгое время в радиационных исследованиях при оценке влияния радиации на человека самым распространенным показателем был LD50 (от «Letal Dose») - показатель гибели 50 % организмов под действием облучения. Это отражало главное направление развития атомных технологий в 50-70-е годы - военное. Поскольку, по уровням облучения вызванным АЭС, коэффициент LD50 неприменим, долгое время принималось как само собой разумеющееся, что влияние АЭС на здоровье населения пренебрежимо мало. Сегодня мы знаем, что это не так.
Данных по влиянию АЭС на здоровье населения из США, пожалуй, больше, чем из других стран. Это определяется тем, что в США работает около 100 атомных реакторов, существует довольно эффективная статистическая служба, а информация более доступна для независимых исследователей, чем в других странах. Ниже приводятся некоторые из имеющихся свидетельств негативного влияния АЭС на состояние здоровья населения из США.
Сходные результаты были получены не так давно в Баварии, когда сопоставили заболеваемость и смертность от раков вокруг всех имеющихся здесь нескольких экспериментальных атомных реакторов (Hoffman, 1998). В 5-ти километровой зоне у реактора «Гарчинг» число случаев острой лейкемии в возрастной группе «мальчики, до 15 лет» статистически достоверно отличалось от среднего. В окрестностях исследовательского реактора «Наухерберг» для той же возрастной группы различия были близки к статистически достоверным (23 случая заболеваний на 91 933 человека около реактора, и 143 случая на 888 817 человек в контрольном регионе, = 0,06, что очень близко к различиям, считающимся статистически достоверными).
По другим странам столь обстоятельных и глубоких исследований влияния АЭС на здоровье населения, как в США и Германии, просто не проводилось.В 1989 г. группой корейских врачей было обнаружено, что 64 % жителей поселка около двух южно-корейских АЭС «Джонг-Кванг» в уезде Чол-лам-Ду страдают от заболеваний, которые могут быть связаны с воздействием радиации (Radiation and Health, 1989).