Особенности радиоактивного заражения местности

Выбросы радиоактивных Веществ продолжались с 26 ап­реля по 6 мая. В первые сутки в атмосферу устремились ра­диоактивные газы и легкие аэрозольные частицы. Горение графита разогревало активную зону, после чего началось ис­парение и более тяжелых элементов. Считается, что всего было выброшено от 3,5 до 6 % радиоактивных веществ от общего количества в реакторе. Однако точное количество выброшенных веществ неизвестно.

На территории республики выпало 27 радионуклидов. Заражение оказалось неравномерным, так как в течение 10 дней периодически происходили выбросы, а ветер менял свое направление. Радиоактивному заражению подверглись многие страны Северного полушария. Радиоактивные час­тицы были обнаружены в странах Латинской Америки и Южной Азии. Однако наиболее сильному заражению под­вергся ряд областей России, Украины и Беларуси. Так, в Минске фоновое значение повысилось в 9000 раз, в Бресте — в 6000, в Гомеле - в 130 000 раз.

Основной вклад в радиационное заражение внесли Йод-131, цезий-134 и цезий-137. Площадь заражения только этими радионуклидами составила более 45 % территории респуб­лики с плотностью более 37кБк/м².

Период полураспада йода-131 составляет 8,5 сут. Нахо­дясь в аэрозольном состоянии, он нанес основной удар по щитовидной железе людей. Особенно много пострадало де­тей (300 000 чел.). Короткоживущие радионуклиды нанесли незначительный ущерб. После распада йода-131 основными источниками заражения остались:

• цезий-137 (загрязнено 23 % территории - 46 450 км²);

• стронций-90 (загрязнено 2 % территории - 4230 км²);

• плутоний-239 (загрязнено 0,32 % территории —
430 км²).

Степень загрязнения цезием-137 составила в отдельных местах от 1 до 200 Ки/км². Количество других радионукли­дов оказалось незначительным.

Дадим краткую характеристику оставшимся в настоящее время в почве радионуклидам.

Цезий-137. Щелочной металл, серебристо-белого цвета, мягкий, тягучий. В воздухе мгновенно воспламеняется. В природе входит в состав отдельных минералов. В почвах, бедных калием, он закрепляется прочно, а в почвах, богатых органикой, хорошо усваивается корневой системой, легко передвигается в самих растениях. Накапливается в организме человека и животных. Легко всасывается в ЖКТ (50—80 %)и свободно циркулирует по всему телу. Основная часть его на­капливается в мышцах (80 %), в костях (8 %). Выводится из организма с мочой и калом.

У коров большая часть цезия переходит в молоко, у кур -в яйца. Цезия много в хлебе, картофеле и зелени.

Цезий-137 - бета-излучатель. Период полураспада Т=30,2 г. Распадается с испусканием двухкомпонентного бета-спект­ра с Е₁=512 кэВ(95%)и Е₂=1173 кэВ (5 %). Максимальная энергия Е=0,5 МэВ. Этому излучению сопутствуют гамма-излучение, испускаемое дочерним радиоактивным барием, с энергией Е=660 кэВ и рентгеновские лучи с энергией Е=36 кэВ.

При попадании в организм цезий вызывает лейкемию, рак молочной железы и печени, подавление системы крове­творения, угнетение костного мозга, опухоли кожи. При по­падании на кожу цезий всасывается по кровеносным и лим­фатическим капиллярам, период его полувыведения из ко­жи равен 1 сут, а период полувыведения из организма чело­века равен приблизительно 3 мес.

Стронццй-90. Серо-белый металл, легкий, ковкий, плас­тичный. Период полураспада Т=28,1 г. Является составной частью организма животных и растений. Конкурирует с кальцием. Особенно его много в зерне, листовых овощах, молоке. У человека избирательно накапливается в костях, но есть также в почках, слюнной и щитовидной железах, от­кладывается на стенках сосудов, способствует интенсивно­му отложению солей, вызывает различные виды рака, ката­ракту глаз.

Стронций накапливается и в растениях, в основном в корневой системе. У кур стронций переходит в скорлупу яиц. Бета-излучатель.

Плутоннй-239. Металл серого цвета. Альфа-излучатель. Обладает слабым гамма- и мягким рентгеновским излучени­ями. Особенно опасен при попадании в органы, дыхания, ЖКТ и на поврежденную кожу. Избирательно накапливает­ся в костях, а если попадает в кровеносное русло, то 45 % его задерживается в печени, откуда половина выводится только через 20 лет. Однако на практике уже через 2-3 мес. возни­кает цирроз печени. Плутоний подавляет систему кроветво­рения и иммунную систему.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОЧАГОВ ПОРАЖЕНИЯ

ПРИ АВАРИЯХ НА АЭС

Известно, что во время работы реактора в нем накапли­вается много стронция-90 и цезия-137. Кроме них, в актив­ной зоне много других изотопов, в большинстве радиоактивных (изотопы плутония, тритий, радиоуглерод и т.д.). В результате взрыва (аварии) на АЭС часть радиоактивных ве­ществ выбрасывается из реактора и загрязняет окружающую среду. Определить количество выброшенных радиоактив­ных веществ очень трудно. Предполагается, что может быть выброшено 8-10 % активной зоны. Применительно к ава­рии на ЧАЭС, по данным Госкомитета СССР по атомной энергии и МАГАТЭ, было выброшено 3,5 % активной зоны. Данные о радиоизотопном составе чернобыльского выброса приведены в табл. 8.1. Кроме того, в атмосферу было выбро­шено много трития и радиоуглерода, которые впоследствии попали в ткани растений и животных. Одной из особеннос­тей заражения территории радиоактивными веществами в данном случае является чрезвычайно неравномерное распределение изотопов по ее поверхности. Это объясняется длительным истечением радиоактивной струи из разрушен­ного реактора, изменением направления и скорости ветра, неравномерным очищением атмосферы от изотопов. На территории тогдашнего СССР радиоактивные вещества по­сле чернобыльской аварии выпали в основном тремя круп­ными пятнами - в Украине, Беларуси и западных областях России. В Беларуси изотопами цезия и стронция загрязнено 37500 км² (18 % территории), причем 7000 км² - с плотнос­тью активности выше 15 Ки/км². В первое время после ава­рии плотность активности зависит в основном от короткоживущих изотопов (йод-131, стронций-89, теллур-132, ксенон-133, криптон-85 и др.). Наибольшую опасность пред­ставляют цезий-137 и цезий-134, стронций-90 и плутоние­вые радионуклиды. Стронций и цезий химически очень ак­тивны, поэтому, легко включаясь в биологический цикл, накапливаются в травах и других растениях.

На загрязненной территории наиболее опасным в пора­жении людей и животных является внутреннее облучение в результате попадания радионуклидов в организм. Поражаю­щее действие внешнего облучения на живые организмы наи­более ощутимо в первое время после аварии (взрыва). В дальнейшем уровень радиации падает и приближается к фоновому значению. С воздухом в организм человека посту­пает около 1 % всей накапливающейся в организме радиоак­тивности, примерно 5 % -- с питьевой водой, остальная часть - с пищей (молоко, мясо, рыба, растительная пища). Поэтому основная защита людей и сельскохозяйственных

Таблица 8.1 Перечень радионуклидов, выброшенных при катастрофе на ЧАЭС

Радионуклид	Было всего Радиоактивности в реакторе, 1018 Бк	% выброшен­ной радио-активности	Распростра­нилось в окру-жюшую среду радиоак­тивности, 1016 Бк	Период полураспада
Криптон -8 5	0,033		3,3	10,72 ч
Ксенон -133	1,7			5,25 сут
Йод- 131	1,3			8,05 сут
Теллур- 132	0,32			3,26 сут
Цезий- 134	0,19		4,7	2,06 года
Цезий- 137	0,29		8,7	30 лет
Стронций-89	2,0			50, 5 сут
Стронций -90	0,2			29,12 года
Цирконий- 95	4,4			64 сут
Рутений- 103	4,1			39,3 сут
Рутений -106	2,1			368 сут
Барий- 140	2,9		43,5	12,7 сут
Церий- 144	3.2		25,5	284 сут
Плутоний-238	0,001		0,008	87,74 года
Плутоний -239	0,0008		0,006	24 390 лет
Плутоний-240	0,001		0,008	6537 лет
Плутоний-241	0,17		1,4	14,4 года

животных от поражения — потребление чистых продуктов и кормов. Снизить радиоактивность продуктов питания мож­но путем технологической обработки. При чистке картофе­ля и свеклы с кожурой удаляется до 40 % стронцйя-90 и поч­ти столько же цезия-137, а после варки их еще удаляется 50 - 85 % цезия. Очень мало накапливают в себе радионуклидов фрукты. Например, яблоки урожая 1989 г. из загрязненных после катастрофы на ЧАЭС районов республики были прак­тически «чистыми».

Накопление радионуклидов зависит и от типа почвы: меньше всего радиоактивные вещества всасываются растени­ями из черноземов, а больше всего - из торфоболотистых, песчаных и подзолистых почв. Наибольшее количество ра­дионуклидов из почвы забирают лишайники, мхи, грибы, бо­бовые и злаки. Повышенное содержание стронция бывает в укропе, петрушке, шпинате и другой ароматической зелени.