Радиоактивное загрязнение окружающей среды имеет место, если содержание радиоактивности в почве, воде или воздухе превышает предельно допустимые концентрации. Оно квалифицируется как чрезвычайная ситуация с последующими действиями соответствующих служб по защите населения и проведением мероприятий по дезактивации местности и объектов на ней.
Различают естественное и искусственное радиоактивное загрязнение окружающей среды. Источником естественного излучения являются космическое излучение и природные радионуклиды. К источникам искусственного радиоактивного загрязнения относятся ядерные испытания, атомные энергетические установки, радиоактивные материалы, медицинская аппаратура, различные приборы и бытовая техника.
Естественные радионуклиды, имеющие природное происхождение, присущи в тех или иных количествах всем природным объектам нашей планеты.
В настоящее время известно более 230 типов радиоактивных ядер, имеющих естественное происхождение, которые можно разделить на три группы: 1) первичные радионуклиды с очень длительным периодом полураспада, содержащиеся в составе Земли как планеты с момента ее образования; 2) сравнительно более короткоживущие продукты распада урана и тория 3) радионуклиды, постоянно образующиеся в атмосфере и земной коре за счет природных ядерных реакций. Первичные радионуклиды являются наиболее распространенными в природе. Наиболее важные среди них (максимально распространенные) с экологических позиций — 238U, 232Th, 40К и 87Rb (Титаева, 2000).
Среди продуктов распада долгоживущих природных радионуклидов присутствуют радий, полоний, радон, актиний и др.
В атмосферном воздухе под действием космических лучей происходит образование так называемых космогенных радионуклидов, из которых наиболее важное значение имеют радиоуглерод и тритий.
Источниками загрязнения объектов природной среды естественными радионуклидами могут быть природные образования (месторождения радиоактивных и некоторых других полезных ископаемых, горные породы с повышенным содержанием радиоактивных элементов, природные воды с высоким содержанием радона, радия, иногда урана), а также промышленные предприятия по добыче и переработке некоторых типов полезных ископаемых, включая нефте — и газодобычу, а также ГРЭС и ТЭЦ, работающие на углях, горючих сланцах.
В районах разработки и переработки радиоактивного минерального сырья воздействие радионуклидов на природную среду происходит в основном вследствие ветрового переноса с пылящих поверхностей отвалов, вентиляционных выбросов, водной миграции из отвалов или хвостохранилищ, а также со сточными техническими водами. Таким образом была загрязнена природная среда в Читинской и Свердловской областях, Чукотке и Казахстане.
Появление искусственных радионуклидов обусловлено деятельностью человека.
Главными физическими процессами, в результате которых образуются искусственные радионуклиды, являются ядерное деление, ядерный синтез и нейтронная активация. Среди искусственных радионуклидов основное экологическое значение имеют изотопы цезия, стронция, рутения, церия, йода и плутония, поскольку они обладают высоким выходом в ядерных реакциях.
Несмотря на то что большая часть радиационного воздействия на человека связана с естественными радионуклидами, именно техногенное воздействие может быть сконцентрировано во времени и пространстве в густонаселенных районах и представляет наибольшую опасность для населения.
В настоящее время основными источниками загрязнения искусственными радионуклидами биосферы являются (Рихванов, 1997):
1. Неуправляемые ядерные реакции, возникающие при испытаниях ядерных устройств на полигонах Новая Земля, Семипалатинск, Невада (США), Лобнор (Монголия) и др. или при проведении подземных ядерных взрывов в промышленных целях, сейсмическое зондирование (Таймырский, Усть-Ордынский Бурятский автономные округа, республика Саха), взрывы для повышения нефтеотдачи пластов (Ямало-Ненецкий автономный округ, Поволжье), создания каналов (Пермская обл.), подземных хранилищ газа, дробления руды и др.
2. Деятельность предприятий ядерно-топливного цикла типа НПО «Маяк» в Челябинске, а также энергетических ядерных реакторов (АЭС).
3. Аварии на АЭС и реакторах (Чернобыльская, СССР, 1986; Три-Майл-Айленд, США, 1979; Уиндскейл, Англия, 1957), на надводных и подводных кораблях, космических аппаратах, использующих реакторы и ядерные устройства; инциденты с ядерным оружием.
4. Захоронение радиоактивных материалов.
5. Халатное отношение к хранению и использованию технических устройств, в которых используются радиоизотопы.
Наиболее крупные очаги загрязнения природной среды радионуклидами формируются при ядерных испытаниях и авариях на АЭС.