Загрязнение территорий
Работы по радиационному мониторингу территории страны были развернуты, начиная с первых дней после аварии. Всего в России обследовано более 6 миллионов квадратных километров территории России. На основе аэрогаммасъемки и наземных обследований подготовлены и изданы карты по загрязнению цезием-137, стронцием-90 и плутонием-239 европейской части России. В 1997 году завершился многолетний проект Европейского сообщества по созданию атласа загрязнения Европы цезием после чернобыльской аварии. По оценкам, выполненным в рамках этого проекта, территории 17 стран Европы общей площадью 207,5 тыс. кв. км оказались загрязненными цезием с плотностью загрязнения свыше 1 Ки/км2 (таблица 2.4.).
Таблица 2.4.
Суммарное загрязнение европейских стран 137Сs от чернобыльской аварии
| Страна | Площадь, 103 км2 | Чернобыльские выпадения | |||
| Страны | Территории с загрязнением свыше 1 Ки/км2 | ПБк | кКи | % от суммарных выпадений в Европе | |
| Австрия | 11,08 | 0,6 | 42,0 | 42,0 | |
| Белоруссия | 43,50 | 15,0 | 400,0 | 23,4 | |
| Великобритания | 0,16 | 0,53 | 14,0 | 0,8 | |
| Германия | 0,32 | 1,2 | 32,0 | 1,9 | |
| Греция | 1,24 | 0,69 | 19,0 | 1,1 | |
| Италия | 1,35 | 0,57 | 15,0 | 0,9 | |
| Норвегия | 7,18 | 2,0 | 53,0 | 3,1 | |
| Польша | 0,52 | 0,4 | 11,0 | 0,6 | |
| Россия (европ. часть) | 59,30 | 19,0 | 520,0 | 29,7 | |
| Румыния | 1,20 | 1,5 | 41,0 | 2,3 | |
| Словакия | 0,02 | 0,18 | 4,7 | 0,3 | |
| Словения | 0,61 | 0,33 | 8,9 | 0,5 | |
| Украина | 37,63 | 12,0 | 310,0 | 18,8 | |
| Финляндия | 19,00 | 3,1 | 83,0 | 4,8 | |
| Чехия | 0,21 | 0,34 | 9,3 | 0,5 | |
| Швейцария | 0,73 | 0,27 | 7,3 | 0,4 | |
| Швеция | 23,44 | 2,9 | 79,0 | 4,5 | |
| Европа в целом | 207,5 | 64,0 | 1700,0 | 100,0 | |
| Весь мир | - | - | 77,0 | - |
Сложный характер метеоусловий определил сильную неравномерность уровня загрязнения местности относительно как величины, так и радионуклидного состава. Так, на расстоянии в десять километров плотность загрязнения 137Сз (цезий-137) зачастую различалась в десятки и сотни раз. Максимальные значения плотности загрязнения почвы 137Сз достигали 200 и более Ки/км2 (табл. 2.5.).
Таблица 2.5.
Загрязнение территории Российской Федерации 137 Сs
| Область | Зона загрязнения, тысяч кв.км (Ки/кв. км) | ||||
| 1 - 5 | 5 - 15 | 15 - 40 | > 40 | всего | |
| Брянская | 6,8 | 2,6 | 2,1 | 0,3 | 11,8 |
| Калужская | 3,5 | 1,4 | - | - | 4,9 |
| Тульская | 10,3 | 1,3 | - | - | 11,6 |
| Орловская | 8,8 | 0,1 | - | - | 8,9 |
| Остальные области | 20,4 | - | - | - | 20,4 |
| ВСЕГО | 49,8 | 5,4 | 2,1 | 0,3 | 57,6 |
Внесистемная единица активности Кюри (Ки), равная 37 миллиардов распадов изотопа в секунду, в настоящее время используется только в России и некоторых странах СНГ. Для характеристики загрязнения поверхности почвы применяется единица Ки/км2. В системе единиц СИ, повсеместно используемой за рубежом и часто в России, принята иная величина активности - Беккерель (Бк). 1 Бк равен 1 распаду в секунду. Соответственно, 1 Ки/км2 равен 37000 Ьк/м2 или 37кБк/м2. Фоновые (дочернобыльские) значения загрязнения территории Европейской части России 137Сз за счет испытаний ядерного оружия находятся в пределах 5-7 кБк/м2.
Характер радиационной обстановки в первый месяц после загрязнения определялся короткоживущими радионуклидами, из которых особое значение для человека играл йод-131, период полураспада которого составляет 8,04 суток. Мощность экспозиционной дозы, которая определяет дозу внешнего облучения человека, быстро спадала, уменьшившись примерно на порядок за первые 50 дней, причем в менее загрязненных местах скорость спада мощности экспозиционной дозы была ещё выше.
Единицей измерения мощности экспозиционной дозы является рентген в секунду (Р/с). На практике на загрязненных территориях в первое время использовали миллирентген/ч (мР/ч), а в последние годы - микрорентген/ч (мкР/ч). Они соотносятся как 1000000 мк/ч = 1000 мР/ч = 1 Р/ч. Фоновые (дочернобыльские) значения мощности дозы на местности находились в пределах от 10 до 20 мкР/ч.
Непосредственно в период радиоактивных выпадений существовало три пути облучения - внутреннее ингаляционное (с вдыхаемым воздухом), внутреннее за счет поступления радионуклидов с загрязненными продуктами питания и внешнее облучение от облака и загрязненной местности. Именно в ранний период происходило преимущественное облучение щитовидной железы за счет накопления в ней радионуклидов йода, поступавших с продуктами питания и за счет ингаляции. Содержание радионуклидов 131-1 в молоке достигало в отдельных районах Брянской области сотен тысяч беккерелей на литр. В силу физиологических особенностей наибольшие дозы облучения щитовидной железы получали дети младших возрастов. В отдельных случаях дозы у детей достигали 10 Зв. Действовавшие в то время нормативы допускали облучение щитовидной железы детей в дозах до 0,3 Зв. Реконструкция доз облучения щитовидной железы серьезно затруднена отсутствием многих данных по раннему периоду облучения и до настоящего времени не завершена.
Воздействие радиации на человека описывается либо дозой на отдельные органы и ткани - эквивалентная доза, либо дозой на весь организм - эффективная доза (ЭД). Единицей измерения в обоих случаях является Зиверт (Зв). Иногда используется и внесистемная единица бэр (биологический эквивалент рентгена). 1м Зв равен 0,1 бэр или примерно 0,1 Р. В первые годы защитные мероприятия осуществлялись исходя из годовых пределов допустимой дозы облучения всего тела. Для первого года после аварии дозовым пределом считались 100 мЗв/год, для второго - 30 мЗв/год, для третьего -25 мЗв/год. Указанные дозовые пределы в подавляющем большинстве случаев удавалось соблюдать.
Начиная с осени 1986 г. радиационная обстановка стала формироваться преимущественно изотопами цезия, в т.ч. 137Сз (цезий-137, период полураспада которого 30 лет). Ее изменение во времени стало определяться несколькими процессами:
l распадом 134Cs, период полураспада которого составляет 2 года;
l заглублением изотопов в почву;
l химической фиксацией изотопов цезия глинистыми минералами почв.
Первые два процесса обусловили спад мощности дозы в первые годы примерно с периодом двукратного снижения за 2 - 3 года, а в последующем (после 10 лет) этот период увеличится до 20 - 25 лет.
Третий процесс влияет на переход нуклидов из почвы в продукцию сельского хозяйства. В первые 5 лет скорость перехода уменьшалась с периодом около 2-х лет (с учетом и радиоактивного распада 134С§), затем в последующее 10-летие с периодом 5-8 лет, а затем с периодом 10-15 лет (как в случае глобальных выпадений).
Следует отметить, что интенсивность перехода радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию существенно зависит от типов почв, их влажности и вида продукции. Так, переход изотопов цезия в растительную продукцию на черноземах (Тульская, Орловская и другие области) в 10 и более раз ниже, чем на легких супесчаных почвах, характерных для Брянской и Калужской областей, а для ряда угодий различие может достигать двух порядков величины. Большие возможности по снижению поступления радионуклидов в продукцию дает применение специальных мер в сельском хозяйстве и при переработке продукции. Проводившиеся на загрязненных территориях защитные мероприятия включали дезактивацию и благоустройство населенных пунктов, ограничение потребления продуктов питания местного производства, агротехнические, агромелиоративные и другие меры в сельском и лесном хозяйстве, а также прекращение землепользования и отселение жителей. В совокупности естественные процессы и защитные мероприятия привели к многократному снижению годовых доз облучения жителей загрязненных территорий.