Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 - Надыкто Б.А.
ISBN 5-9515-00-24-9
Скачать (прямая ссылка):
Number 26 2000 Los Alamos Science
31
Исторический обзор
<*sc4>
6
Владивосток
Мурманск
IСеверодвинск Лесной
F (Свердловск-45)
Москва
?
Сэров О
(Арзамас-16)
(Авангард)
і**
эсноР
їск-45
,О
О
Трехгорный
(Златоуст-Зб)
о
Северск
(Томск-7)
Железногорск
(Красноярск-26)
Железногорск
(Красноярск-45)
Новоуральск ^ v (Свердловск-44) U -снежинок
Озерск/Маяк Cr (Челябинск-70) (Челябинск-65)
Q Заречный (Пенза-19)
><°
Y 3 в E К И с T j\ л
ф Топливо для морского флота (/) Производство ядерного оружия и научно-исследовательские работы
чК*
(^J Города, в которых имеются уран и плутоний
EHHCTxifLf
Озеро Кызылташ
Распространение неразбавленных Маяк отходов
¦ Изолинии концентрации 90Sr (Бк/л)
К 1990 году загрязнение стронцием-90 от озера Карачай распространилось на расстояние около 2 км
Энергия а-частиц плутония составляет 5 МэВ, и в воздухе они проходят лишь
3-5 см. Они не могут проникнуть ни через лист бумаги, ни через полиэтиленовую пленку, ни даже через кожу человека. Однако, попав в организм, плутоний может вызвать острые или хронические проблемы со здоровьем, а поскольку период полураспада плутония составляет 24400 лет, важно как можно лучше изолировать его от окружающей среды.
Выбросы высокоактивных отходов от переработки отработавшего топлива. Самые большие объемы радиоактивных отходов, определяемые их радиоактивностью, измеряемой в кюри (1 кюри равен 37 миллиардам беккерелей или актов радиоактивных ядерных распадов в секунду - количеству актов распада на 1 грамм радия), представляют отработавшее топливо и высокоактивные отходы, образуемые в процессе выделения плутония из отработавшего топлива. На первых этапах потоки отходов, возникавшие при переработке топлива, часто выбрасывались непосредственно в окружающую среду. Поэтому высокоактивные отходы от переработки представляют собой основной источник выбросов в окружающую среду, как это показано в недавно проведенном исследовании Д. Дж. Бредли (“За ядерным занавесом: Обращение с радиоактивными отходами в бывшем Советском Союзе”, 1997 г., Колумбо (Огайо), издательство Бэттл Пресс) и представлено на секторной диаграмме, приведенной на следующей странице. Самые большие выбросы до сих пор происходили на объектах, занимающихся переработкой отработавшего топлива, поступающего с промышленных реакторов военного назначения, в частности, объектов Министерства энергетики США, расположенных в Хэнфорде и Саванна-Ривер, и российских объектов в Челябинске-65 (“Маяк”) на Южном Урале, Томске-7 (Северск) и Красноярске-26 (Железногорск) в Сибири.
Высокоактивные отходы более чем на 99% состоят из радионуклидов с периодами полураспада менее 50 лет. В Соединенных Штатах объемы высокоактивных отходов с общей активностью около 1 миллиарда кюри временно хранятся в
38
Los Alamos Science Number 26 2000
Исторический обзор
емкостях на промышленных объектах в виде жидкости, шлама или твердого вещества и под землей во временных структурах - баках, емкостях и других временных хранилищах. В окружающую среду поступило примерно 700000 Ки в результате сброса или закачивания в землю на Хэнфордском объекте в 40-е-50-е годы и примерно 500000 Ки из-за утечки из емкостей для хранения в Хэнфорде в конце 80-х годов. В настоящее время рассматривается вопрос об окончательном удалении всех высокоактивных отходов США и готовится могильник для их окончательного захоронения.
В России в конце 60-х годов отходы помещали в глубокие скважины, чтобы изолировать высокоактивные отходы на трех перерабатывающих объектах - двух оборонных объектах в Северске и Железногорске и объекте гражданского назначения в Димитровграде. Важно, чтобы геологические среды были пористыми с достаточной емкостью и фильтрационными свойствами, достаточной изоляцией от поверхности земли и достаточно небольшими скоростями движения подземных вод для обеспечения того, чтобы радиоактивность не проникла за границы объекта. Геологические слои с подходящими поглощающими свойствами были найдены на глубинах примерно 300-450 м в Северске и 1400-1600 м в Железногорске и Димитровграде. Россияне считают, что такой механизм лучше временного хранения высокоактивных отходов в емкостях. Однако на практике оказалось, что в России в окружающую среду попало намного больше радиоактивных веществ, чем в США. Долгосрочные эффекты помещения отходов в глубокие скважины очень мало изучены сегодня и представляют потенциально плодотворную область сотрудничества между российскими и американскими учеными.
Хотя механизм удаления отходов, используемый в Железногорске и Северске, обусловил значительное радиоактивное загрязнение близлежащих территорий и речных систем, самые серьезные экологические проблемы и проблемы с состоянием здоровья людей имеют место в настоящее время на объекте “Маяк” в Челябинской области. Поскольку геологические условия на объекте “Маяк” были признаны неподходящими для помещения отходов в глубокие скважины, все отходы либо непосредственно сбрасывались в местные реки и озера, либо хранились в емкостях. Российские официальные лица сообщают, что с 1949 по 1956 год на ПО “Маяк” в систему рек Теча-Исеть-Тобол было сброшено 76 миллионов кубических метров загрязненных промышленных отходов с активностью 2,75 МКи. Сообщалось, что в 1951 году радиационный уровень на месте сброса составлял 1,8 Зв/ч, а в низовьях рек - до 540 мЗв в час. Люди, проживавшие по берегам рек, использовали эту воду для питья и сельскохозяйственных нужд. Примерно 124000 человек подверглись облучению повышенного уровня. И до 1953 года правительство не предпринимало мер по переселению жителей. Внутреннее и внешнее облучение составляло от 74 до 1400 мЗв. Для 1200 человек, проживавших в деревне Метлино в 7 км от места сброса, средняя эффективная доза составила 1400 мЗв (почти в 10 раз выше средней дозы в течение всей жизни от естественного фонового излучения, которая составляет 150 мЗв). Предварительные данные свидетельствуют
