Источники и пути поступления искусственных долгоживущих радионуклидов в биосферу

Основными источниками поступления искусственных радионуклидов являются предприятия ядерно-топливного цикла (ЯТЦ). Кроме этого значительное количество радиоактивных веществ поступило в атмосферу в результате испытаний ядерного оружия (воздушные, наземные, надводные и подводные взрывы). Имеются большие проблемы с выводом из эксплуатации ядерных энергетических установок транспортных средств (подводные лодки, ледоколы и т.д.). Небольшая активность попадает в биосферу в результате пропаж, хищений и выхода из контроля источников ионизирующего излучения.

На разных этапах ЯТЦ меняется количество и состав радионуклидов, поступающих в окружающую среду.

При нормальной работе ядерных реакторов в биосферу поступление радионуклидов незначительное, но постоянное. В основном атмосферу попадают изотопы инертных газов и тритий.

Наибольшую опасность как потенциальные источники загрязнения атмосферы представляют собой предприятия по переработке отработанного ядерного топлива (ОЯТ). После длительного хранения ТВЭЛЫ (тепловыделяющие элементы) подвергаются механической обработке для извлечения остатков топлива, из которого извлекают уран, плутоний и продукты деления и активации. Такая обработка твэлов сопровождается выделением газообразных и летучих продуктов деления (³H, ¹⁴C, ⁸⁵Kr, ¹²⁹I, ¹³¹I, ¹⁰⁶Ru, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs и т.д.). Особого внимания требует ⁸⁵Kr. На заводах по переработке ядерного топлива образуется около 15*10¹² Бк на 1 МВт. В радиационном отношении большой опасности не представляет, но играет значительную роль в ионизации воздуха. Он равномерно распределен равномерно вплоть до высоты 20-25 км. Повышенная ионизация воздуха может привести в дальнейшем к труднопрогнозируемым изменениям климата. На небольшом расстоянии от АЭС с наветренной стороны отмечается снижение нормального электрического поля Земли.

В настоящее время ПО «Маяк» сбрасывает слабоактивные отходы в каскад водоемов отстойников, отделенных от реки Течи плотиной. В 2005 году РАО продолжали поступать в реку Теча в результате частичного прорыва плотин. Генпрокурор предъявил санкции руководству ПО «Маяк». Объем водоемов 300 млн. м³, суммарная активность накопленных радионуклидов - 2 МКи. Один из основных источников загрязнения реки Течи - Асановские болота площадью 30 км², содержащие ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs активностью около 6 кКи. Аналогичные сбросы жидких радиоактивных отходов происходили и в Америке в бассейне реки Колорадо, но значительно в меньших объемах.

Накопившиеся радиоактивные отходы (РАО) и облученное ядерное топливо (ОЯТ) создали серьезную проблему для окружающей среды Кольского полуострова. На территории области эксплуатировалось более 200 ядерных реакторов. Более 100 атомных подводных лодок (АПЛ) необходимо было утилизировать. На архипелаге Новая Земля с 1955 года по 1990 год было произведено 132 ядерных взрыва. В прилегающей акватории (Карское и Баренцево море) было затоплено несколько реакторов и АПЛ, а также сотни контейнеров с твердыми радиоактивными отходами (ТРО). За 40 лет эксплуатации ядерных реакторов накопилось около 10 миллионов Кюри радиоактивных веществ, содержащихся в РАО и ОЯТ. И более половины этих отходов хранились в экологически опасном виде. За счет утилизации выведенных из эксплуатации АПЛ следовало ожидать ежегодное увеличение объема всех видов РАО. По состоянию на 01.11.2008 выведено из эксплуатации 121 АПЛ. Утилизировано 108 АПЛ. До 2010 года будут утилизированы остальные 13 АПЛ.

Кроме выведенных из эксплуатации АПЛ потенциальную экологическую опасность представляет практически вся бывшая инфраструктура эксплуатации и обслуживания АПЛ. Это территории береговых технических баз (БТБ) ВМФ в губе Андреева и п. Гремиха, хранилища ОЯТ, жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и ТРО, суда обеспечения. Суда атомно-технологического обслуживания ОАО «Мурманское морское пароходство».

Потенциальную опасность представляют предприятия по долговременному захоронению радиоактивных отходов. В связи с большими периодами полураспада ряда техногенных радионуклидов (24 360 лет у плутония-239) надо обеспечить надежность сооружений в течение десятков тысяч лет.

Время от времени мощные радиоизотопные источники теряются, попадают в металлолом или попадают в жилища, что ведет к значительному облучению населения (1984г., Мохаммедия, Марокко – погибло 8 человек; 1987 г. Жоана, Бразилия-облучилось 240 человек, погибло 4).

Для предотвращения таких случаев в России проводится утилизация радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ), расположенных в труднодоступных местах, радиоизотопных дымовых извещателей.

Несколько источников в год теряется при геофизических исследованиях скважин вследствии обрыва тросов или заклинивания на большой глубине.

Происходит распространение радионуклидов с подземными водами в районах проведения подземных взрывов в мирных целях.