Последствия испытаний ядерного оружия

Ядерные взрывы являются мощнейшим источником радиоактивного загрязнения биосферы. Обусловленная последствиями испытаний ядерного оружия мощность мала ― 0,02 мЗв/год, однако суммарная ожидаемая коллективная доза от всех ядерных взрывов в атмосфере составляет внушительную цифру ― 30 000 000 чел·Зв. При этом сейчас человечество получило лишь около 15% этой дозы, а остальную часть оно будет получать еще очень долго, так как у многих радионуклидов, образованных при взрывах, периоды полураспада очень велики.

Таблица 5. Ожидаемые эквивалентные дозы за счет радионуклидов, образовавшихся в результате испытаний ядерного оружия

В период с 1945 по 1981 год в атмосфере было осуществлено более 400 испытаний ядерного оружия. Максимум этих испытаний приходится на 1961―1962 гг., он связан со взрывами, произведенными в то время ведущими ядерными державами ― США и СССР. В 1963 году Советский союз, США и Великобритания подписали Договор об ограничении испытаний ядерного оружия, обязывающий эти страны не испытывать его в атмосфере, под водой и в космосе. С тех пор только Франция и Китай провели серию ядерных взрывов в атмосфере, причем мощность их была значительно меньше, а сами испытания проводились намного реже. Подземные испытания ядерного оружия проводятся до сих пор, но они обычно не сопровождаются образованием радиоактивных осадков.

В результате испытаний ядерного оружия образовалось около 12,5 тонн радиоактивных продуктов деления. Для сравнения: при взрыве атомной бомбы над Хиросимой в 1945 году выделилось 1,1 кг продуктов деления.

Помимо продуктов деления, при ядерных взрывах в атмосферу Земли было выброшено много плутония, в основном радионуклида плутония-239, (около 3,4 тонн).

Хиросима и Нагасаки

Последствия ядерной атаки на японские города Хиросиму и Нагасаки были ужасающи. В Хиросиме погибло около 200 000 человек, а в Нагаса-ки ― около 80 000. Сначала над городами пронеслась ударная волна, разрушившая большинство домов и похоронившая под их руинами огромное число людей. От огненных шаров, образовавшихся в точках взрывов атомных бомб, исходило тепловое излучение такой мощности, что люди буквально испарялись; те же, кто не попал в эпицентр, получили тяжелые, часто смертельные ожоги. Потом над городами прошли «огненные ураганы», сжигающие все, что еще не успело сгореть. Третьим источником смерти стала ионизирующая радиация.

Первичное излучение длилось всего минуту. Наиболее сильным оно было в эпицентре взрыва. У людей, находившихся на расстоянии нескольких сот метров от эпицентра, развилась лучевая болезнь, вызвавшая поражение центральной нервной системы, кишечника и кроветворных органов. При такой дозе облучения смерть настигала людей в сроки от нескольких часов до четырех недель.

У людей, получивших меньшую дозу облучения, в случаях так называемой костно-мозговой формы заболевания, смертность была также велика. У переживших острый период наблюдалось заметное учащение опухолей ряда органов.

Ученые исследовали потомков людей, перенесших ядерные взрывы в Хиросиме и Нагасаки. У них обнаружилось некоторое учащение опухолевых заболеваний. Генетические последствия не были выявлены. Происходит это не по причине малой мутагенности гамма- и нейтронного излучения, а вследствие того, что при атомных взрывах большая часть людей погибла даже при относительно небольших дозах облучения. Среди пораженных лишь 7―10% были облучены в дозах более 50―100 рад.

Таким образом, возможность выявления генетических эффектов у этих небольших по численности групп была маловероятна. Оценивая дозу облучения, полученную людьми, которые оставили потомков, ученые полагают, что в Хиросиме следует ожидать увеличения числа мутаций на 11,7―16,2 %, а в Нагасаки ― на 5,2―7,1 % по отношению к их естественной частоте.

Радиоактивные отходы

Сотни миллионов тонн радиоактивных отходов, образующихся в результате деятельности атомных электростанций (жидкие и твердые отходы и материалы, содержащие следы урана) накопились в мире за 50 лет использования атомной энергии. Ведь при выработке каждого гигаватт-года электроэнергии на АЭС образуется приблизительно 1 тонна радиоактивных продуктов деления. Кроме того, при работе на АЭС накапливается плутоний и другие трансурановые элементы, количество которых зависит от типа реактора. Основу же радиоактивных отходов, связанных с производством энергии на АЭС, составляет отработавшее ядерное топливо.

Радиоактивные отходы создаются не только на АЭС, но и на судовых энергетических установках. Всего на подводных и надводных судах находится более 500 ядерных реакторов, в том числе 400 реакторов, стоящих на российских судах. Эксплуатация судовых реакторов дает ежегодно десятки тысяч кубических метров твердых и жидких радиоактивных отходов.

Огромные количества радиоактивных отходов образуются в процессе разработки и совершенствования ядерного оружия, большая часть их представлена трансурановыми элементами. Только в США суммарный объем наработанных военно-промышленным комплексом радиоактивных отходов с высокой удельной активностью достигает 400 000 м³.

В зависимости от уровня активности все радиоактивные отходы (РАО) разделяются на низко-, средне- и высокоактивные (соответственно НАО, САО и ВАО). Жидкие радиоактивные отходы с удельной активностью менее 10^-5 кюри/л относятся к низкоактивным, САО охватывают интервал удельной активности от 10^-5 до 1 кюри/л, а ВАО характеризуют значения более 1 кюри/л.

При нынешнем уровне производства количество отходов в ближайшие несколько лет может удвоиться. При этом ни одна из 34 стран с атомной энергетикой не знает сегодня решения этой проблемы. Дело в том, что большая часть отходов сохраняет свою радиоактивность до 240 000 лет и должна быть изолирована от биосферы на это время.

В течение длительного времени НАО и САО сбрасывали в моря и океаны. В северо-восточной части Атлантического океана с 1967 по 1982 год было сброшено около 200 000 контейнеров с радиоактивными отходами, их общая масса составляет примерно 95 000 тонн, а суммарная активность ― около 1 млн. кюри. Большие количества жидких НАО сливали в акватории морей, омывающих Россию. Жидкие радиоактивные отходы с удельной активностью порядка 10^-8 кюри/л допускалось разбавлять до концентрации 10^-11 кюри/л и сбрасывать со специальных судов в струю винта. Общая активность разового сброса на 1 квадратную милю не должна была превосходить 10% от общей активности глобальных выпадений в результате ядерных испытаний, попавших в ту же площадь. Лишь в 1992 году Конференция ООН по окружающей среде и развитию однозначно высказалась за прекращение захоронения радиоактивных отходов в морях.

Сегодня отходы содержат во "временных" хранилищах, или хоронят неглубоко под землей. Во многих местах отходы и сейчас безответственно сбрасываются на землю, в озера и океаны. Что касается глубокого подземного захоронения – официально признанного в настоящее время способа изоляции отходов, то со временем изменения русла водных потоков, землетрясения и другие геологические факторы нарушат изоляцию захоронения и приведут к заражению воды, почвы и воздуха.

Многие ядерные державы пытаются продать радиоактивные отходы в более бедные страны, которые крайне нуждаются в иностранной валюте. Так, низкоактивные отходы обычно продаются из Европы в Африку. Переброска ядовитых отходов в менее развитые страны тем более безответственна, учитывая то, что в этих странах нет подходящих условий для их хранения.

Специалисты считают, что ядерные отходы должны содержаться изолированно от окружающей среды в местах их производства в накопителях длительного срока хранения и контролироваться высококвалифицированным персоналом.

Заключение

Во введении указывалось то, что одним из серьезнейших упущений сегодня является отсутствие объективной информации. Тем не менее, уже проделана огромная работа по оценке радиационного загрязнения, и результаты исследований время от времени публикуются как в специальной литературе, так и в прессе. Но для понимания проблемы необходимо располагать не обрывочными данными, а ясно представлять целостную картину.

А она такова.

Мы не имеем права и возможности уничтожить основной источник радиационного излучения, а именно природу, а также не можем и не должны отказываться от тех преимуществ, которые нам дает наше знание законов природы и умение ими воспользоваться.

Человек ― кузнец своего счастья, и поэтому, если он хочет жить и выживать, то он должен научиться безопасно использовать радиацию. Человек еще не осознает дар, данный ему природой. Если он научится управлять им без вреда для себя и всего окружающего мира, то он достигнет небывалого рассвета цивилизации. А пока нам необходимо сделать первые робкие шаги в изучении радиации и сохранить накопленные знания для следующих поколений.

Список литературы:

1. Адабашев И. И. Трагедия или гармония?.. М.: «Мысль», 1973 г.

2. Ваганов П. А. Ядерный риск. СПб.: изд. Санкт-Петербургского университета, 1997 г.

3. Дубинин Н. П. Очерки о генетике. М.: «Советская Россия», 1895 г.

4. Маргулис У. Я. Радиация и защита. Издание 3-е. М.: «Атомиздат», 1974 г.

5. Тёльдеши Ю. Радиация ― угроза и надежда. М.: «Мир», 1979 г.

6. Франк-Каменецкий М. Д. Самая главная молекула. М.: «Мир», 1979 г.