«Д. Ким, Л. А. Геращенко Радиационная экология Учебное пособие Братск Издательство Братского государственного университета 2010 УДК 630.81 Ким Д., Геращенко Л. А. Радиационная экология : учеб. пособие. – Братск : ГОУ ВПО ...»

Промывочные растворы, оставшиеся после дезактивации оборудования (по сути, это жидкие радиоактивные отходы), также проходят очистку от урана, который возвращается в производство.

Оставшиеся воды затем нейтрализуются и направляются на шламоотстойники открытого типа, которые находятся на территории комбината, где происходит процесс осаждения (осветления суспензии). Осветленные воды из шламоотстойников объединяются с водами от охлаждения оборудования, промышленными стоками комбината и сбрасываются в реку. Когда шламоотстойник заполняется (около 20 лет), его засыпают и рекультивируют.

В расположенный в окрестностях комбината золошлакоотстойник, принадлежащий ТЭЦ-9, АЭХК по договору сливает фтор-гипс (отвальный фтор-гипс, образующийся в результате производства безводного фтористого водорода).

Золошлакоотстойник существует более 45 лет, и, по подсчётам АЭХК, туда вместе с золошлаками ТЭЦ-9 поступает в год около 8 тонн урана, т. е. за всё время работы отстойника там накопилось не менее 360 тонн урана.

Другие жидкие отходы, к которым отнесены оргсмесь с экстракционных установок и вакуумные масла б/у, сжигаются. Отработанные источники ионизирующего излучения частично или полностью передаются на хранение в ПХРВ СК «Радон».

На АЭХК кроме радиоактивных образуются ещё и токсичные отходы (несколько тонн) сублиматного производства (в результате производства безводного фтористого водорода, фтора, трифлатов и т. д.). Основная их масса (95 %) – отходы 4-го класса опасности, 5 % – отходы 1–3-го классов опасности. Они накапливаются на специальных площадках.

Транспортирование ядерных материалов, изделий осуществляется на основе лицензии Госатомнадзора на обращение с ядерными материалами (ЯМ) при их транспортировании. Транспортирование ЯМ осуществляется железнодорожным транспортом только при наличии соответствующего сертификата-разрешения на конструкцию упаковки и перевозку. В соответствии с требованиями сертификата-разрешения контроль размещения упаковок на транспортном средстве и надёжности их крепления осуществляется во время погрузки персоналом предприятия, а выборочно, при проведении инспекций, – инспектором Госатомнадзора, в пути следования – сопровождающим специального груза. Разработаны мероприятия по ликвидации аварий в пути следования. К работам по транспортированию ЯМ допускаются лица, прошедшие обучение и проверку знаний, имеющие удостоверение установленного образца, умеющие пользоваться дозиметрическими приборами. Аварий с ЯМ при транспортировании за весь период деятельности АЭХК не зафиксировано.

7.5. Проблема захоронения радиоактивных отходов (РАО) Радиоактивные отходы (РАО) образуются на всех этапах ядерного топливного цикла (ЯТЦ). Состав и количество РАО на каждом из этапов цикла специфичны. Наибольшее количество опасных для биосферы техногенных радионуклидов, в том числе и долгоживущих альфа-излучателей (плутоний, америций и др.), образуется и содержится в отработанном ядерном топливе (ОЯТ) с атомных электростанций и на радиохимических производствах, на которых осуществляется выделение плутония, невыгоревшего урана-235 и других радионуклидов. Для выделения плутония из ОЯТ в России был запущен в работу в 1976 г. завод (РТ-l) в Челябинске-60 (г. Озёрск), ещё один завод (РТ-2) строится на Горнохимическом комбинате (ГХК) в Красноярске-26 (г. Железногорск).

На заводе РТ-1 облучается ОЯТ из отечественных реакторов АЭС, реакторов подводных лодок и судовых реакторов с мощностью переработки около 400 т/год. Оружейный плутоний производился на специальных ядерных комплексах (Челябинск-65, Томск-7, Красноярск-26), где работали 13 атомных реакторов специального типа, из которых на радиохимических заводах (РХЗ) извлекался в больших количествах плутоний. Именно РХЗ являются основным источником радиоактивных отходов. При переработке 1 тонны ОЯТ реакторов типа ВВЭР-400 в НПО «Маяк» образуется 45 м высокоактивных отходов (ВАО), 150 м3 среднеактивных отходов (САО) и около 2000 м3 низкоактивных отходов (НАО). Кроме того, продуктами переработки являются 950 кг оксидов урана и несколько килограммов плутония, т. е. из 1 тонны ОЯТ образуется 45 + 150 + + 2000 = 2195 м3 только жидких РАО, которые требуют специального обращения, переработки и хранения.

На первых этапах жидкие высоко- и среднеактивные РАО хранились в естественных или искусственных прудах-отстойниках, в специальных инженерных сооружениях – ёмкостях из бетона и (или) стали (баки, танки), а низкоактивные отходы, как правило, разбавлялись и рассеивались путём сбрасывания по системам трубопроводов, каналов в воды Мирового океана, открытые водные системы, где происходило их естественное разбавление до уровней приемлемой безопасности.

По мере накопления информации о поведении техногенных радионуклидов становилось понятным, что такой способ избавления от отходов не совсем пригоден, т. к. создаётся угроза существованию биологических видов и самому человеку. Для уменьшения опасности во многих странах жидкие отходы стали связывать каким-либо материалом (цемент, битум, полимеры, бетон и т. д.) в труднорастворимую форму, устанавливать в металлические контейнеры и захоранивать.

За всю историю развития атомной промышленности были апробированы следующие методы захоронения и удаления РАО:

• удаление отходов на дно Мирового океана;

• хранение в сухих приповерхностных или подземных специально сооружённых хранилищах;

• хранение в водных приреакторских бассейнах либо в автономных водных хранилищах (подземное водное • удаление в полости скальных пород; закачка жидких Одна из специфических особенностей хранения ВАО и ОЯТ, относящегося к категории специальных ВАО, заключается в следующем. Эти продукты из-за присутствия делящихся материалов (урана, плутония и др.) имеют способность к разогреванию до высоких температур (сотни градусов).

Высокая радиоактивность способствует радиолизу (разложению под воздействием радиоактивного излучения) воды и других химических компонентов с образованием высоковзрывчатых азотистых, водородных и других соединений. Недоучёт этого фактора может приводить к весьма сложным аварийным ситуациям с выбросами радионуклидов в окружающую среду. Такой случай произошёл в 1957 г. в Челябинске-65 (ПО «Маяк»), когда разогрев отходов в баке привёл к парогазовому взрыву большой мощности. Таким образом, хранение высокоактивных РАО и ОЯТ, а также демонтирование ядерных материалов (плутоний, высокообогащённый уран) требует создания специальных инженерных сооружений, позволяющих контролировать и регулировать температурный режим хранения.

Авария 1957 г. известна как Кыштымская. Она является одной из наиболее тяжёлых в мировой практике. 29 сентября в результате отказа системы охлаждения взорвалась одна из ёмкостей хранилищ высокоактивных отходов. Взрыв полностью разрушил ёмкость, содержавшую 78–80 тонн отходов, сорвал и отбросил в сторону на 25 м бетонную плиту перекрытия каньона, в котором находилась ёмкость. Из хранилища была выброшена смесь радионуклидов общей активностью 20 млн Ки. Большая часть радионуклидов осела вокруг хранилища, а жидкая взвесь с активностью в 2 млн Ки была поднята на высоту 1–2 км и образовала радиоактивное облако, состоящее из жидких и твёрдых аэрозолей. Из этого облака, распространявшегося под действием ветра, произошло выпадение радиоактивных осадков. Образовавшийся след радиоактивного загрязнения (шириной 8–9 км, длиной 105 км) накрыл несколько районов Челябинской области.

При хранении и захоронении РАО используется принцип многобарьерной защиты, включающий в себя искусственные инженерные (оболочка контейнера, стенки строительного сооружения и т. п.) и естественные барьеры физической и химической защиты (горные породы, почва, толща воды). В каждом конкретном случае, в зависимости от типа отходов, их объемов и т. д., используются или планируются для использования те или иные способы захоронения. Главной проблемой, которую необходимо решить при этом, является изоляция радиоактивных материалов от возможности возникновения контакта РАО с водой, которая выступает главной транспортирующей средой по переносу радионуклидов в область обитания человека.

Удаление радиоактивных отходов, переведённых в твёрдое состояние и упакованных в контейнеры из химически стойких материалов, на дно Мирового океана осуществлялось весьма длительное время, начиная с 1946 г., в различных точках земного шара.

Отходы сбрасывались в море многими государствами, их общий объём составляет более 200 тыс. Ки. Основными критериями при выборе площадок для сбора являлись: глубина, отдаленность от основных морских путей, отсутствие районов промышленного лова рыбы, большое расстояние от континентов и островов. Согласно Лондонской конвенции 1972 г. были выделены две категории высокоактивных материалов: запрещённые и разрешённые для удаления на морские глубины. Так, ОЯТ, жидкие РАО, образующиеся в процессе переработки ОЯТ, и отверждённые формы таких отходов были отнесены к категории запрещённых материалов. С 1993 г.

этот способ удаления РАО был прекращён, объявленный мораторий действует в настоящее время.

Россия также практиковала удаление на дно Мирового океана РАО как в жидком так и в твёрдом виде, а также отдельных ядерных реакторов с остатками топлива. Общая активность жидких РАО, по имеющимся данным, составляет 24 000 Ки, в том числе по отдельным морям (Балтийское – 0,2, Белое – 100, Баренцево – 153, Карское – 8 500 Ки).

Практически все специалисты, занимающиеся проблемами обращения с РАО, считают наиболее приемлемой концепцию удаления радиоактивных отходов в глубокие геологические формации.

При этом для обоснования безопасности используется метод аналогий с существованием урановых месторождений в недрах планеты. Определение «глубинная геологическая формация» в литературе отсутствует. По-видимому, под этим понимают такие глубины захоронения в геологические недра и такие горно-геологические условия захоронения, которые обеспечивают хранение ВАО на многие тысячелетия без воздействия на природную среду.

Приемлемые глубины захоронения определяются прежде всего фактором экономичности строительства такого рода сооружений.

Реализация данной концепции в практическом плане весьма ответственное, дорогостоящее и длительное во времени дело.

Выбор площадки под строительство хранилища высокоактивных РАО зависит от многих факторов. Так, в США, согласно требованиям закона и федеральных правил, выясняются 117 факторов по оценке площадки, на которой будет вестись строительство такого сооружения, в их числе:

• сейсмическая активность и тектоническая стабильность;

• химический состав вод, интенсивность водообмена, скорость движения водного потока, расстояние до зоны разгрузки подземных вод и ряд других гидрогеохимических показателей;

• наличие типов пород, пригодных для строительства постоянного сооружения, с учетом их экранирующих • близость водных и минеральных ресурсов, которые могут вовлекаться в эксплуатацию и стать причиной непреднамеренного проникновения человека в могильник в будущем;

• близость к системе национальных парков, населённым Длительность выбора и обоснования безопасности места заложения таких площадок и последующего строительства весьма значительна и составляет несколько десятков лет, а стоимость затрат может составлять сотни миллионов долларов только на стадии инженерно-геологических изысканий. Обращает на себя внимание тот факт, что даже хорошо спроектированные специальные инженерные сооружения, в которых ВАО хранятся в остеклованной массе, упакованной в контейнеры, размещаются на значительной глубине от дневной поверхности. Например, в районе Селлафилда (Великобритания) хранилище планируется расположить на глубине около 800 м либо на ещё большей глубине (2000–4000 м) в специальные пробуренные скважины большого диаметра или шахты.

Ни в каких вариантах проектов обращения с РАО для длительного их хранения не рассматривается возможность их закачивания в виде жидких РАО в проницаемые горизонты геологических недр, тогда как в России на сегодняшний день это один из самых распространённых способов обращения с радиоактивными отходами (Дмитровград, Северск, Железногорск), к тому же усиленно пропагандируемый его идеологами. Привлекательность данного способа понятна: он позволяет снять огромные проблемы, связанные с утилизацией радиоактивных и других токсичных отходов. Но эта российская практика обращения с РАО, реализуемая на ряде предприятий Минатома, представляется совершенно неприемлемой и вызывает особую обеспокоенность за безопасное состояние природной среды. Сегодня в России идёт крупнейший эксперимент по закачке жидких РАО в недра.

В Томске-7 с 1963 г. жидкие РАО закачиваются на территории промплощадки СХК в непосредственной близости (10–12 км) от Томска, в котором проживает более 500 тыс. человек. Объём закачанных РАО приближается к 40 млн м3, а их общая активность составляет сотни миллионов Кюри. Глубина закачки 280–460 м. От водоносных горизонтов, которые являются единственным источником питьевого водоснабжения г. Томска, пласты-коллекторы отделены глинистым водоупорным слоем мощностью всего 20 – 40м.

Создаётся угроза существованию источников питьевого водоснабжения полумиллионного города.

В Красноярске-26 захоронение жидких РАО под землю производится с 1967г. в 5 км от Горно-химического комбината на полигоне «Северный», и к настоящему времени там накоплено 4 млн м жидких РАО общей активностью 700 млн Ки. Подземная линза закачанных отходов неуклонно движется к Енисею, долина которого уже имеет высокие уровни радиоактивного загрязнения из-за деятельности комбината.

Радиоактивные отходы являются непременным завершающим звеном любой ядерной и радиационной технологии.

За последние полвека на Земле образованы десятки миллиардов Кюри искусственной радиоактивности. И эти данные увеличиваются с каждым годом, что создаёт потенциальную угрозу для жизни и здоровья людей и отрицательно влияет на всю биосферу.

Стратегия обращения с РАО заключается в их изоляции. Но если с короткоживущими и низкорадиоактивными РАО такое обращение приемлемо, то в отношении долгоживущих и высокоактивных РАО приемлемого экологического и экономического решения не найдено.

1. Что называется ядерным топливным циклом?

2. Опишите добычу природного урана и производство гексафтора урана.

3. Расскажите об опасных отходах и выбросах в АЭХК.

4. Какие проблемы существуют для транспортировки и захоронения РАО?

8. РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЯДЕРНОЙ

ЭНЕРГЕТИКИ. СНЯТИЕ АЭС С ЭКСПЛУАТАЦИИ

Радиоактивные отходы – это долгоживущие радиоактивные нуклиды, произведенные в результате деятельности предприятий атомной энергетики, в дальнейшем заведомо не представляющие практического интереса и потенциально опасные для окружающей среды.

Наиболее опасными радиоактивными отходами атомной энергетики, так называемыми высокоактивными отходами, являются младшие актиниды (МА) и долгоживущие продукты деления (ПД), накапливающиеся в ядерном топливе при работе реакторов. Свежевыгруженное топливо обладает очень высокой активностью из-за короткоживущих продуктов деления. После выгрузки из реактора отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) помещается на несколько лет в специальное хранилище для промежуточной выдержки, в течение которой короткоживущие продукты деления распадаются, и активность топлива существенно снижается. Затем отработавшее топливо может поступать на химическую переработку или на дальнейшее хранение в менее жестких условиях.

Долгоживущие продукты деления опасны своим гаммаизлучением, сопровождающим бета-распад. Впрочем, для организма вредно также и бета-излучение. Долгоживущие актиниды представляют высокую опасность из-за того, что они являются альфаизлучателями. Отдельно следует выделить изотопы плутония, накапливающиеся в топливе ядерных реакторов.

В перспективной атомной энергетике плутоний предполагается использовать как ядерное топливо. Поэтому с точки зрения обращения с радиоактивными отходами младшими актинидами обычно считают нептуний, америций, кюрий, а уран и плутоний не относят к ним. Количество основных долгоживущих актинидов и продуктов деления в отработавшем топливе энергетических реакторов и их периоды полураспада представлены в табл. 8.1.

Содержание (г/т) долгоживущих продуктов деления и актинидов в ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 и РБМК-1000 при времени выдержки 0, Традиционной характеристикой радиоактивности нуклидов является активность, равная числу распадов в единицу времени.

Более информативной, чем активность, характеристикой радиобиологической опасности радионуклидов следует считать радиотоксичность. Она учитывает радиационное воздействие излучения конкретных нуклидов на человеческий организм. Для отдельного нуклида радиотоксичность RTi по воздуху или по воде определяется из соотношения где Ai – активность рассматриваемого количества нуклида i; ДАi – предельно допустимая активность этого нуклида в воздухе или в воде, задаваемая специальным нормативным документом – «Нормами радиационной безопасности».

Общая радиотоксичность равна сумме радиотоксичностей всех нуклидов, взятых в том количестве, в каком они содержатся в рассматриваемой смеси нуклидов.

На рис. 8.1 представлена общая радиотоксичность младших актинидов по воде при длительном хранении и относительные вклады в нее различных нуклидов, а на рис. 8.2 – радиотоксичность долгоживущих продуктов деления. Широкий диапазон времени хранения Т (рис. 8.1 и 8.2) может в принципе включать в себя также окончательное геологическое захоронение. Данные относятся к нуклидам, извлеченным из 1 т отработавшего топлива энергетического реактора ВВЭР-1000 после промежуточной трехлетней выдержки.

Рис. 8.1. Радиотоксичность RT младших актинидов, извлеченных из 1 т отработавшего ядерного топлива при длительном хранении Рис. 8.2. Радиотоксичность RT долгоживущих продуктов деления, извлеченных из 1 т отработавшего ядерного топлива при длительном хранении При времени хранения в несколько десятков лет общая радиотоксичность по воде определяют продуктами деления, среди которых резко выделяются Sr90 и Cs137, имеющие периоды полураспада около 30 лет.

При дальнейшем хранении вклад продуктов деления в радиотоксичность быстро падает, тогда как радиотоксичность актинидов снижается медленно. При времени хранении 100 лет продукты деления дают вклад в общую радиотоксичность 20 %, при времени хранения 300 лет – 0,35 %. Заметим, что если рассматривать в качестве критерия радиотоксичностъ по воздуху (определяемую предельно допустимыми активностями опасных нуклидов в воздухе), то уже с начала хранения радиотоксичность актинидов существенно выше по сравнению с долгоживущими продуктами деления.

Радиотоксичность актинидов при времени хранения до 10 лет определяется нуклидами Сm242, Pu241 и Pu242, при времени хранения 100 лет – Аm241, при 3000 лет – Pu240, более 30 000 лет – Pu239. Радиотоксичностъ продуктов деления резко снижается после распада Sr90 и Cs137, через 300 лет хранения она определяется нуклидами Tc99 и I129.

8.2. Стратегия развития атомной энергетики России В мае 2000 г. Правительство России одобрило «Стpaтегию развития атомной энергетики России в первой половине ХХI века», представленную Минатомом России. Развитие атомной энергетики предусматривается в два этапа, с доведением электрической мощности АЭС до 60 ГВт к 2030 г.:

• I этап, который осуществляется в настоящее время, включает развитие атомной энергетики на тепловых реакторах и накопление в них плутония для запуска и параллельного освоения быстрых реакторов;

• II этап – развитие атомной энергетики большего масштаба на основе быстрых реакторов, которая постепенно замещает традиционную энергетику на ископаемом органическом топливе.

Однако атомная энергетика России в течение ближайших десятилетий вследствие финансовых затруднений, останется практически однокомпонентной, использующей реакторы на тепловых нейтронах, с незначительной долей быстрых реакторов.

В России сегодня эксплуатируется 29 ядерных энергоблоков общей установленной электрической мощностью 21,2 ГВт. В их числе 13 энергоблоков с реакторами ВВЭР, 11 энергоблоков с реакторами РБМК, четыре энергоблока ЭГП Билибинской АТЭЦ с канальными водографитовыми реакторами и один энергоблок с реактором на быстрых нейтронах БН-600. Продолжается энергетическая эксплуатация промышленных уран-rpафитовых реакторов в г. Северске (Сибирская АЭС) и г. Железногорске. Кроме того, практически готовы пять энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 и один блок с реактором РБМК.

Из числа реакторов нового типа следует отметить разработку быстрых реакторов БРЕСТ-300 и БРЕСТ-1200 со свинцовым теплоносителем. В «Стратегии» провозглашен принцип: «Чем безопаснее, тем дешевле», а не стереотип: «Чем дороже, тем безопаснее».

IIерспективным направлением является переход к замкнутому ядерному топливному циклу, в котором должны более полно использоваться природное ядерное топливо и искусственные делящиеся материалы, образующиеся при работе ядерных реакторов (плутоний и др.). В «Стратегии» указано, что утилизацию оружейного плутония следует рассматривать в качестве первого этапа создания технологии будущего замкнутого ядерного топливного цикла. Технологически и экономически оправданная утилизация оружейного плутония может быть реализована после сооружения быстрых реакторов БН-800, БРЕСТ-1200.

В связи с этим будет увеличиваться, во-первых, начальная загрузка· плутониевого топлива в реакторы, во-вторых, количество образующихся высокоактивных долгоживущих продуктов деления и младших актинидов. Так, например, удельная загрузка делящихся материалов (смеси нитридов урана и плутония) реактора БРЕСТв 1,9 раза больше, чем загрузка реактopa БН-800. Глубина выгорания ядерного топлива в быстрых реакторах составляет примерно 110 тыс. МВт сут/т, что в 2–2,5 раза больше, чем в тепловых.

Это приведет к соответствующему увеличению накопления ПД и МА как в самой активной зоне реактора, так и в отработавшем топливе. Уже сейчас в России накоплено примерно 14 тыс. т ОЯТ суммарной активностью около 5 млрд Ки.

Как указано в «Стратегии», в двухкомпонентной стpуктурe АЭ целесообразен в будущем постепенный перевод тепловых реакторов на ториевый топливный цикл, в котором образование плутония, америция и кюрия значительно ниже, чем в урановом или уран-плутониевом топливе. Предполагается сооружение до 2050 г.

демонстрационного блока АЭС с тепловым реактором в Тh–Uцикле и его опытная эксплуатация.

Сравнительное представление о радиобиологической опасности отработавшего ядерного топлива в простом открытом топливном цикле дает табл. 8.2, где приведены расчетные оценки радиотоксичности по воде для долгоживущих актинидов и продуктов деления, извлекаемых из 1 т отработавшего уранового, уранплутониевого, торий-уранового ядерного топлива энергетических реакторов ВВЭР.

Радиотоксичностъ долгоживущих актинидов и продуктов деления, извлекаемых из 1 т отработавшего уранового, уран-плутониевого, торий-уранового ядерного топлива (1014 кг воды) Выдержка, Одно из возможных современных направлений снижения радиобиологической опасности АЭ связано с трансмутацией долгоживущих радиоактивных отходов, которая станет составной частью ядерного топливного цикла.

8.3. Трансмутация радиоактивных отходов Ядерная трансмутация заключается в преобразовании долгоживущих радионуклидов в короткоживущие, или стабильные, нуклиды путем облучения нейтронами в ядерных установках (реакторах и др.). Задача трансмутации – значительно снизить количество в радиобиологическую опасность радиоактивных отходов и облегчить их окончательное захоронение.

Всякое хранилище экологически опасного материала представляет в той или иной степени потенциальную опасность для окружающей среды. Долговременное подземное хранилище радиоактивных отходов характеризуется тем, что оно специально оборудовано, в нем поддерживается нормальная температура и давление, безопасность хранения контролируется.

Трансмутация предполагает, что долгоживущие отходы будут находиться в топливном цикле трансмутационных установок в весьма напряженных условиях, т. е. при высоких температурах и давлениях, в химически агрессивных средах, режимах, зависящих от поставленных задач. Трансмутация служит средством уничтожения отходов, накопленных за время существования атомной энергетики. При этом трансмутационные установки включаются в работу на завершающем этапе эпохи атомной энергетики и не влияют на процессы накопления и хранения отходов на промежуточных этапах.

Трансмутационная установка представляет собой ядерный реактор, подкритическую электроядерную установку или установку другого типа, основная цель которой – производить нейтроны и обеспечивать их поглощение в трансмутируемых материалах.

Преобразование продуктов деления происходит за счет реакций (n, ), а актинидов – за счет реакции деления. Эти процессы протекают различным образом, каждый из них имеет свои особенности, поэтому целесообразно рассматривать их отдельно.

Трансмутация продуктов деления сводится, как правило, к превращению исходного радиоактивного долгоживущего ядра в соседнее стабильное или короткоживущее ядро посредством реакции (n, ) или аналогичной реакции, не связанной с делением.

Основными характеристиками процесса трансмутации продуктов деления являются скорость реакции и производительность трансмутации. Скорость реакции трансмутации равна произведению эффективного сечения реакций (n, ) на плотность потока нейтронов. Она определяет долю ядер, трансмутированных за заданное время (при постоянной скорости реакции количество оставшихся ядер уменьшается экспоненциально, так что за ограниченное время невозможно трансмутировать данное количество радионуклида полностью).

Так, в процессе трансмутации Тс99 в легководном реакторе при плотности потока нейтронов 1014 нейтр/(см2с), характерной для исследовательских реакторов, после одного года облучения остается 61 % исходного количества Тс99, т. е. трансмутируется 39 %.

Аналогичны данные для I129: через один год облучения остается 87,7 %, а трансмутируется 12,3 %. Для повышения скорости реакции важны как плотность потока нейтронов, так и эффективное сечение реакции трансмутации. Например, переход к высокопоточному тяжеловодному реактору с плотностью потока нейтронов в раз выше, т. е. равному 1015 нейтр/(см2с), приводит к повышению скорости реакции трансмутации Тс99 всего лишь в 3,5 раза, поскольку в мягком спектре тяжеловодного реактора эффективное сечение Тс99 в 2,9 раза ниже, чем в спектре легководного реактора, содержащем изрядную долю нейтронов надтепловых энергий.

Трансмутация актинидов осуществляется посредством реакции деления. Она весьма отличается от трансмутации продуктов деления. Основное отличие состоит в том, что продукты деления трансформируются в стабильные нуклиды, а актиниды превращаются в другие актиниды и, в конечном счете, в продукты деления.

Процесс трансмутации актинидов имеет две важные особенности.

Во-первых, деление актинидов происходит по-разному в тепловом и быстром спектре. В тепловом спектре делятся Рu239, Рu240, Am242 (короткоживyщий), Сm243, Сm245. В быстром же спектре делятся все актиниды, но при сечении реакций (n, ) того же порядка, что сечения деления.

Во-вторых, как в тепловом, так и в быстром спектре при облучении образуются высокорадиотоксичные Рu238 и Cm244.

За счет этих процессов при трансмутации младших актинидов без добавления новых актинидов происходит возрастание радиотоксичности в течение некоторого времени, затем ее уменьшение до первоначальных значений и дальнейшее снижение. Период возрастания и возврата до первоначальных значений радиотоксичности составляет около 10 лет для тепловых реакторов и 20 лет для быстрых реакторов.

Предполагается, что реально трансмутация будет проводиться с периодическими остановками для добавления новых актинидов, удаления накопившихся продуктов деления, догрузки ядерного топлива, а оставшиеся актиниды будут возвращаться для дальнейшей трансмутации. При этом в трансмутационном реакторе радиотоксичность актинидов будет возрастать до некоторого асимптотического уровня.

8.4. Применение электроядерных установок (ЕА) Трансмутация актинидов сопряжена со специфическим нуклидным составом активной зоны для установок как с тепловым, так и с быстрым спектром, когда значительную долю зоны составляют плутоний, америций и кюрий. Это приводит к двум эффектам, влияющим на ядерную безопасность: это малая доля запаздывающих нейтронов и положительные эффекты реактивности. В такой ситуации обеспечить достаточную ядерную безопасность критических реакторов крайне затруднительно или не представляется возможным. Поэтому для трансмутации актинидов необходимо применение подкритических систем – электроядерных установок с источником нейтронов на основе ускорителей.

Такая установка представляет собой подкритическую систему с быстрым спектром нейтронов, управляемую протонным ускорителем (рис. 8.3). Одной из главных особенностей установки является наличие 104 т расплавленного свинца, используемого в качестве:

а) мишени для производства нейтронов при бомбардировке протонами;

б) замедлителя нейтронов и теплоносителя, который снимает выделяющееся тепло посредством естественной циркуляции;

в) барьера выходу радиоактивности.

Электроядерные установки (ЕА) включают в себя подкритический размножающийся бланкет (аналог активной зоны ядерного реактора, но с коэффициентом размножения меньше единицы), нейтронопроводящую мишень, облучаемую протонным пучком, и ускоритель протонов. Благодаря подкритичности бланкета, ЕА обладают повышенной ядерной безопасностью по сравнению с критическими реакторами: в грамотно спектрированных ЕА невозможны реактивностные аварии, связанные с разгоном на мгновенных нейтронах. Это позволяет избежать наиболее тяжелых аварий.

Для ЕА общая стратегия состоит в том, чтобы использовать в качестве топлива смесь трансурановых изотопов (ТУИ) с торием, в отличие от топлива из смеси урана и плутония, как предполагается в быстрых реакторах, таких как «Суперфеникс».

Рис. 8.3. Принципиальная схема стандартного блока ЕА тепловой мощностью 1500 МВт. (Высота корпуса ~ 25 м, диаметр ~ 6 м.

Пучок протонов вводится вертикально по вакуумной трубке для производства spallation – нейтронов на уровне активной зоны) Наличие внешнего источника нейтронов с ускорителем, а также быстрого спектра нейтронов, благодаря применению свинца в качестве замедлителя, обеспечивает высокую гибкость выбора топлива в подкритической установке. По причинам, изложенным ниже, применение тория более предпочтительно по сравнению с плутонием. Чистый торий не делится, однако U233, образующийся при захвате нейтронов в Th232, делится и может производить энергию при делении. На практике при запуске системы необходима загрузка делящегося материала, и для этой цели годятся любые делящиеся материалы: U233 из предыдущей загрузки ЕА; U235, извлеченный из природного урана; оружейный Pu239 или просто ТУИ, которые являются основной частью уничтожаемых отходов. Таким образом, в ЕА возможно уничтожение ТУИ делением с получением энергии. Это делает метод экономически привлекательным. Энергия, содержащаяся в ТУИ выгруженного из реактора PWR топлива, составляет примерно 40 % энергии, выработанной за время выгорания этого топлива в PWR.

Торий является привлекательным топливом, поскольку он существует в сравнительно больших количествах в земной коре (по меньшей мере в пять раз превышает запасы урана). Кроме того, природный торий состоит из одного изотопа Th232, так что в ЕА может быть использован весь природный торий. По сравнению с ним U235, используемый в PWR, содержится в природном уране в количестве всего лишь 0,7 %. Торий отделяют от трансурановых изотопов примерно пять нейтронных захватов. Поэтому он легко может работать в таком режиме, когда ТУИ уничтожается больше, чем образуется, т. е. с низкими равновесными концентрациями ТУИ.

Исследование, проведенное для испанского правительства, на примере практической установки тепловой мощностью МВт показало, что ЕА может уничтожать до 298 кг ТУИ на 1 ГВт/год выработанной тепловой энергии. Для сравнения укажем, что один реактор PWR производит 123 кг ТУИ на 1 ГВт/год.

Предполагается, что переработка, необходимая для извлечения ТУИ из облученного топлива, будет намного проще, чем переработка, требующаяся для извлечения плутония из облученного топлива в целях изготовления МОХ-топлива, как это делается, например, на фабрике La Hangue (PUREX – процесс) во Франции.

В пироэлектрическом методе переработки, разработанном в Аргоннской национальной лаборатории в США, все ТУИ собираются на одном электроде. Такой процессе вполне приемлем, поскольку все ТУИ делятся в спектре ЕА и нет необходимости их отделения друг от друга.

8.5. Уничтожение ядерных отходов:

долгоживущие продукты деления (ДПД) В таких системах, как ЕА, в которых уничтожаются ТУИ, долговременная ( 500 лет) радиотоксичность определяется долгоживущими продуктами деления. Этот остаточный уровень радиотоксичности можно было бы считать допустимым, так как он ниже уровня радиотоксичности продуктов сгорания угля, соответствующего такому же количеству энергии, вырабатываемому на угольных станциях. Однако поскольку основные продукты (Tc239 и I129) растворимы в воде и имеется в долговременной перспективе ненулевая вероятность заражения биосферы с трудно предсказуемыми последствиями, то может быть разумным их уничтожение.

Для этой цели К. Руббиа предложил использовать концепцию Adiabatic Resonance Crossing (ARC). При реализации принципа ARC повышается вероятность резонансного поглощения нейтронов ядрами при превращении, например, Tc100, который быстро распадается ( T1/ 2 ~15,8 с), в стабильный Ru100. Эксперимент ARC, проводившийся в ЦЕРНе, показал, что использование специальной кинематики нейтронов (малая длина упругого рассеивания ~ 3 см и малые потери энергии при упругом рассеивании) в чистом свинце, наиболее прозрачном для нейтронов из всех тяжелых элементов, повышает вероятность нейтронного захвата за счет оптимального использования главных резонансов в сечении такого захвата.

Отметим, что Tc99 и I129, которые исследовались в эксперименте ARC, занимают 95 % объема хранилища класса А для долгоживущих радиоактивных отходов. Результаты эксперимента ARC показывают, что в свинце вблизи активной зоны ЕА возможно уничтожение вдвое большего количества Tc99 и I129, чем производится за это же время. Тот факт, что трансмутация может быть осуществлена попутно, практически даром, может служить дополнительным стимулом к уничтожению ДПД, несмотря на то что в этом процессе, в отличие от уничтожения ТУИ, энергия не производится.

Другой важной областью применения принципа ARC является получение изотопов медицинского назначения. Дело в том, что принцип ARC, очень эффективный для уничтожения продуктов деления, можно также использовать для инициирования любых других типов ядерных превращений (например, при производстве радиоизотопов). Управляемая ускорителем установка, служащая для этой цели и использующая принцип ARC, могла бы стать заманчивой альтернативой ядерным реакторам. Сравнительно малая установка, свободная от всех сложностей эксплуатации критических ядерных реакторов, имеет многие преимущества:

• возможность производства изотопов на месте (прямо в больнице), благодаря малым размерам установки;

• возможность применения более короткоживущих изотопов, дающих существенно более низкую дозу облучения пациента, например I128 (25 мин) вместо I131 ( • исключение длительной (дорогостоящей) транспортировки, более низкие дозы облучения при производстве;

• гибкость выбора источника нейтронов в соответствии с потребностями: от ускорителя с достаточно большим током (циклотрон), например, для широкомасштабного производства Tc99m ( T1/ 2 = 6 ч) из радиоактивного Мо99m ( T1/ 2 = 65 ч), до радиоактивных нейтронных источников (получение низкоактивных изотопов). Здесь была с успехом проверена идея использования природного молибдена, содержащего 24,13 % стабильного изотопа Мо99m, для производства Мо99m простым нейтронным захватом вместо извлечения Мо99m из облученного топлива ядерных реакторов.

Эта область приложения принципа ARC рассматривается как весьма важная, и ЦЕРН к настоящему времени получил патент на производство медицинских радиоизотопов по этому принципу.

1. Какими наиболее опасными радиоактивными отходами характеризуется атомная энергетика?

2. Что такое радиотоксичность?

3. В чем состоит стратегия развития атомной энергетики в России?

4. Что называется трансмутацией РАО?

5. Опишите устройство электроядерной установки и перспективы ее применения.

6. Расскажите об уничтожении ядерных отходов долгоживущих продуктов деления.

9. САНИТАРНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ

С РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Санитарные правила (далее – Правила) устанавливают требования по обеспечению радиационной безопасности персонала и населения при всех видах обращения с РАО.

Правила являются обязательными для исполнения на всей территории РФ всеми юридическими и физическими лицами независимо от их подчинения и формы собственности, которые занимаются деятельностью, связанной со всеми видами обращения с радиоактивными отходами. Правила распространяются на организации, где в результате их деятельности образуются РАО; на организации, осуществляющие сбор, хранение, транспортировку, переработку и захоронение РАО, а также на организации, осуществляющие проектирование и строительство объектов, на которых будут образовываться, храниться, перерабатываться и захораниваться радиоактивные отходы.

Правила содержат: классификацию РАО; основные принципы обращения с РАО; критерии радиационной безопасности при обращении с РАО; основные требования, обеспечивающие безопасность персонала и населения на всех стадиях обращения с РАО (при сборе, хранении, транспортировке, переработке и захоронении РАО) как на предприятиях атомной энергетики, так и в других организациях, где образуются такие отходы. В проектной документации организации, при работе которой могут образовываться РАО, в разделе по обращению с РАО приводится характеристика образования радиоактивных отходов: их годовое количество, активность, радионуклидный состав, агрегатное состояние, а также указаны меры по предупреждению и ликвидации аварийного образования РАО. Там же предусматриваются раздельные системы обращения с РАО, имеющими разные виды (низко-, средне- и высокоактивные), и с нерадиоактивными отходами. Для каждого вида отходов должна быть обоснована система обращения с ними, т. е. методы сбора, время на хранение с указанием сроков, упаковки, транспортировки, кондиционирования, длительного хранения или захоронения. Кроме того, должны предусматриваться необходимые помещения и оборудование для обращения с РАО, определяться объем, периодичность и методы радиационного контроля.

В проекте должно быть предусмотрено, что облучение лиц, занятых обращением с РАО, не должно превышать дозовых пределов, установленных для персонала (см. НРБ-99/09).

9.2. Образование и классификация радиоактивных отходов По агрегатному состоянию РАО подразделяются на жидкие, твердые и газообразные.

К жидким РАО относятся не подлежащие дальнейшему использованию любые радиоактивные жидкости. Жидкие отходы считаются радиоактивными, если в них удельная активность радионуклидов более чем в десять раз превышают значение уровня вмешательства, приведенные в приложении П-2 НРБ-99/09.

К твердым РАО относятся отработавшие свой ресурс радионуклиды, не предназначенные для дальнейшего использования материалы, изделия, оборудование, биологические объекты, загрязненные объекты внешней среды, отвержденные жидкие отходы, в которых удельная активность радионуклидов превышает значения минимальной удельной активности, приведенной в приложении П-4 НРБ-99/09.

При неизвестном радионуклидном составе твердые отходы считаются радиоактивными, если их удельная активность больше указанных значений:

• 100 кБк/кг – для бета-излучающих радионуклидов;

• 10 кБк/кг – для источников альфа-излучающих радионуклидов;

• 1 кБк/кг – для трансурановых радионуклидов.

Гамма-излучающие отходы неизвестного состава считаются радиоактивными, если мощность поглощенной дозы у их поверхности (0,1 м) выше 0,001 мГр/ч в сравнении с фоном при соблюдении условий измерения в соответствии с утвержденными методиками.

Жидкие и твердые РАО по удельной активности подразделяются на три категории (табл. 9.1).

Классификация жидких и твердых радиоактивных отходов Среднеактивные От 10 до 10 От 10 до Высокоактивные Более 10 Более Для предварительной сортировки твердых отходов рекомендуется использование критериев по уровню радиоактивного загрязнения (табл. 9.2) и по мощности дозы гамма-излучения на расстоянии 0,1 м от поверхности при соблюдении условий измерения в соответствии с утвержденными методиками:

• низкоактивные – от 0,001 мГр/ч до 0,3 мГр/ч;

• среднеактивные – от 0,3 мГр/ч до 10 мГр/ч;

• высокоактивные – более 10 мГр/ч.

по уровню радиоактивного загрязнения Среднеактивные От 10 до 10 От 10 до 9.3. Основные принципы радиационной безопасности Сбор и сортировка РАО осуществляется в местах их образования или переработки с учетом радиационных, физических и химических характеристик в соответствии с системой классификации отходов, а также с учетом методов последующего обращения с ними.

Первичная сортировка отходов предполагает их разделение на радиоактивные и нерадиоактивные составляющие.

Сортировка первичных жидких и твердых РАО включает разделение отходов по различным категориям и группам для переработки по принятым технологиям и для подготовки к последующему хранению и захоронению.

Кондиционирование РАО поводят в целях повышения безопасности обращения с ними за счет уменьшения их объема и перевода в форму, удобную для транспортировки, хранения и захоронения.

Хранение РАО осуществляется раздельно для отходов разных категорий и групп в сооружении, обеспечивающем безопасную изоляцию отходов в течение всего срока хранения и возможность последующего их извлечения.

Транспортирование предусматривает безопасное перемещение РАО между местами их образования, переработки, хранения и захоронения с использованием специальных грузоподъемных и транспортных средств. Захоронение РАО направлено на их безопасную изоляцию от человека и окружающей его среды.

9.4. Требования к организациям по приему Все РАО, направляемые на захоронение, должны отвечать требованиям, предъявляемым к кондиционированным отходам и упаковке, что регламентируется специальными нормативными документами. В них содержатся требования:

• к радиационным параметрам отходов;

• агрегатному состоянию отходов;

• форме и физико-химическим свойствам отходов: содержанию сводной влаги, выщелачиваемости, стабильности, газовыделению, горючести, содержанию ядовитых и взрывоопасных веществ, механическим • малогабаритным параметрам упаковки;

• радиационным параметрам упаковки, включая уровень нефиксированного поверхностного загрязнения и др.

Твердые, жидкие РАО, а также отработавшие установленный срок радионуклидные источники излучения принимают от организации для транспортировки в специализированные организации (СПО) в сертифицированных транспортных контейнерах или упаковках, отвечающих требованиям.

Отработавшие установленный срок источники ионизирующего излучения принимают от организации в специальных транспортных упаковочных пакетах или контейнерах, обеспечивающих безопасность обслуживающего персонала в процессе погрузки, транспортирования, выгрузки, хранения и захоронения ИИ.

При отправке упаковок с РАО автомобильным, железнодорожным, воздушным и иным транспортом по согласованию с СПО организация – владелец РАО – самостоятельно производит радиационный контроль, заполняет сопроводительные документы и высылает их вместе с грузом по согласованному с СПО адресу.

В случае транспортирования РАО со спецавтомобилем СПО, представитель последней производит радиационный контроль принимаемого груза.

Транспортирование РАО вне организации на переработку, хранение и захоронение производится в транспортных контейнерах на специально оборудованных транспортных средствах. Эти контейнеры должны обладать механической прочностью, термостойкостью, герметичностью и радиационной защитой, а на конструкцию их должны быть получены санитарно-эпидемиологические заключения на соответствие санитарным правилам. Погрузка упаковок с РАО производится таким образом, чтобы мощность дозы излучения в воздухе, в кабине спецавтомобиля была минимальной, но не более 0,012 мГр/ч. Мощность дозы в любой точке внешней поверхности ограждения грузового помещения не должна превышать 2 мГр/ч.

9.5. Меры индивидуальной защиты и личной гигиены Все лица, работающие с РАО, должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты в зависимости от вида и класса работ в соответствии с ОСПОРБ-09. При работах в условиях возможного загрязнения воздуха радиоактивными веществами (ликвидация аварий, ремонтные работы и т. п.) персонал снабжается специальными фильтрующими или изолирующими средствами защиты органов дыхания (пневмокостюмы, пневмошлемы, кислородные изолирующие приборы).

Вход в зону возможного загрязнения СПО допускается только через санпропуск, а в помещения для работ I класса – дополнительно через стационарные саншлюзы. В помещения и на территорию, где ведутся аварийные и ремонтные работы, персонал проходит по наряду-допуску через переносной саншлюз. При выходе из зоны возможного загрязнения необходимо проверить чистоту спецодежды и других средств индивидуальной защиты, снять их и при выявлении радиоактивного загрязнения вымыться под душем.

Радиоактивное загрязнение спецодежды, индивидуальных средств защиты и кожных покровов персонала не должно превышать допустимых уровней, приведенных в НРБ-99/09. После санобработки кожные покровы не должны иметь радиоактивного загрязнения выше 0,1 от допустимых уровней. Спецодежду и индивидуальные средства защиты необходимо подвергать систематическому дозиметрическому контролю. Смена спецодежды должна производиться не реже одного раза в рабочую неделю. Загрязненные выше допустимого уровня спецодежда и защитные средства подлежат немедленной замене. Дополнительные средства индивидуальной защиты (пленочные, резиновые и т. п.) следует после каждого пользования подвергать дезактивации в саншлюзе или в специально отведенном месте. Остаточный уровень загрязнения после дезактивации должен быть не менее чем в три раза ниже допустимого уровня. При загрязнении личная одежда и обувь подлежат дезактивации под контролем службы радиационной безопасности, а в случае невозможности дезактивации – захоронению. В зоне вероятного загрязнения СПО запрещается:

• пребывание персонала без необходимых средств индивидуальной защиты;

• посещение ее лицами, постоянно не работающими в этой зоне, без письменного разрешения администрации или руководителя службы радиационной безопасности;

• хранение пищевых продуктов, домашней одежды, косметических принадлежностей и других предметов, Прием пищи допускается в столовых, буфетах или специально отведенных местах, расположенных в чистой зоне.

9.6. Противорадиационная защита Противорадиационная защита населения зараженных территорий строится на трех основных принципах: введение конкурентов, введение мишеней, ионная защита.

Введение конкурентов и предупреждение накопления радионуклидов в организме при неизбежном риске их проникновения с водой, пищей, воздухом осуществимо через коррекцию питания.

В основу положено свойство конкурентности обмена радиоактивных веществ и их химических нерадиоактивных аналогов. И те и другие вещества способны включаться в одни и те же метаболические процессы до точки насыщения реакций. После насыщения атомы (ионы) любого из конкурирующих веществ не включаются в обмен, биохимические структуры клеток. Если насыщение будет осуществлено за счет стабильных веществ, то радиоактивные элементы в состав клеток тканей органов не включаются.

Так, для защиты щитовидной железы от I131 необходимо насыщение организма обычным нерадиоактивным йодом, который, конкурируя со своим радиоактивным аналогом и находясь в более выгодном (количественном) положении, блокирует «вакантные»

места поступления I131. В результате конкурентной блокады радионуклид, мигрирующий только в щитовидную железу, выводится из организма.

Конкурентами цезия являются калий, в меньшей степени натрий. Конкурентами стронция – кальций, в меньшей степени магний, медь. Поступление конкурентов Cs137 и Sr90 должно осуществляться через диету, с постоянным преобладанием в ассортименте продуктов, содержащих такие вещества. В дополнение могут применяться настои трав (употребляемые вместо чая), а также неспецифичные фармакологические препараты, такие как оротат калия, аспаркам, панангин, имеющиеся в любой аптеке, а также калий, магнийсодержащие минеральные воды. Продукты, содержащие основные конкуренты Cs137 и Sr90 – соответственно калий и кальций – приведены в табл. 9.3.

Выбирая либо рекомендуя в качестве радиозащитных препаратов (радиопротекторов) те или иные перечисленные в таблице продукты, следует помнить, что если они будут выращены на радиоактивной почве, то сыграют совершенно противоположную роль, так как именно они будут избирательно накапливать указанные радионуклиды.

Содержание металлов-«мишеней» в продуктах Из числа растений, которые также должны быть собраны на нерадиоактивных территориях, свойствами радиопротекторов обладают лопух (корневище), мята перечная (листья), солодка голая (корневище). Отвары либо настои этих высушенных растений можно употреблять как чаи (табл. 9.4). Побочные эффекты здесь исключены.

Введение мишеней, или принцип внутриклеточного гашения энергии фотонов (частиц), и соответственно подавление биологической агрессивности фактора реализуется за счет внесения в организм клетки металлов-«мишеней» избирательного захвата (поглощения) энергии излучений. Закономерное смещение реакций внутриклеточного взаимодействия в сторону фотоэффекта (до 50– 100 кэВ) ведет, как показывает анализ накопленных материалов, не только к достоверной защите, но и к эффекту стимула общих биологических, иммунных процессов клетки, организма.

Так, экспериментальное введение в организм мелкодисперсного порошка железа до облучения абсолютно летальной дозой резко повышает устойчивость лабораторных животных к радиационному фактору (средняя продолжительность жизни возрастает не менее чем в два раза). Более эффективны в эксперименте полусинтетические казеиновые соединения поливалентных металлов.

Их включение в метаболизм до введения Cs137 способствует резкому снижению выхода свободных радикалов и снижает тем самым разрушение липидного слоя мембран, блокаду типовых ферментов и другие радиационные поломки. Не меньшее значение в радиозащитном эффекте имеют донорские добавки (ионметаллы) к цитохромной системе, что приводит к гашению реакций ПОЛ.

Подтверждением может служить введение в состав пищи экспериментальных животных солей кобальта с содержащей этот микроэлемент зеленой капустой.

Последующее облучение абсолютно летальной дозой ведет, тем не менее, к выживаемости 15–60 % числа подопытных животных. Основные источники «мишеней» представлены в табл. 9.3.

Закономерным эффектом внутриклеточной фильтрации и снижения энергии излучений будет подавление эффектов двунитевых (необратимых) разрывов ДНК с последующим необратимым генным дефектом, завершающимся формированием радиационноиндицированного рака. К таким достоверно регистрируемым в эксперименте эффектам ведет включение в питание селена (и, несомненно, других металлов). На фоне «мишеней» эффекты Травы и растения, повышающие общую устойчивость и радиорезистентность организма Женьшень мозга, активизирует кроветворение. Противопокакапель 3 раза в день Снимает астеноневротические состояния, тонизи- Настойка на 40%-ном спирте:

Заманиха Нормализует функции истощенной нервной систе- Спиртовой экстракт:

Аралий корень Повышает работоспособность и устойчивость орга- Спиртовой экстракт: 5–10 капель 2–3 раза в Родиола розовая низма к неблагоприятным факторам. Противопока- день. Настойка: 20 г корней в зания: гипертония, заболевания сердца, лихорадка 100 мл – водки; 15 капель 2 раза до еды Повышает умственную работоспособность, Тонизирует нервную систему. Повышает сопро- Отвар: 15 г корня в 500 мл воды, 30 мин кипеАир обыкновенный тивляемость к заболеваниям органов дыхания ния. По 1 ст. ложке 3 раза в день Усиливает кровоснабжение мозга, сердца, нор- Отвар: 20 г цветков в 200 мл воды. По 1 ст. ложБоярышник Оказывает противовоспалительное, антимикНастой: 10 г цветка в 200 мл кипятка. По 1/ Василек синий робное действие, ускоряет выведение токсичестакана 3 раза в день Вахта трехлистная Усиливает кроветворение, успокаивает Усиливает функции кроветворения, ферменто- Настойка: 20 г на 200 мл водки. По 1 чайной Рябина Чага (березовый гриб) тельное, антиканцерогенное действие Усиливает сопротивляемость, нормализует со- Настойка измельченного корня на водке или Девясил стояние центральной нервной системы, оказы- кагоре в соотношении 1: 10. По 20–30 капель 2– Ель (молодые побег молодых побегов, шишек, вскипятить в ги), сосна (молодые Оказывает радиозащитное, противовоспалимл воды, настаивать в течение часа. Пить порпобеги) тельное, общеукрепляющее действие от модельного воздействия факторов, характерных для последствий радиационных аварий, резко снижаются. Аналогичны реакции и при введении в организм естественных металлосодержащих биологических субстратов, кобальт-, никель-, железо-, кремнийсодержащих соединений (табл. 9.5). При построении экспериментальных микроэлементсодержащих диет и особенно при их дополнительном витаминном обеспечении средняя продолжительность жизни облучаемых животных резко растет. Расчетное увеличение средней продолжительности жизни человека (при определенной схеме переноса результатов) достигает при таких диетах 6,5–7 лет.

Содержание основных химических элементов в продуктах питания Наименование Содержание, мкг на 100 г продукта Достоверные реакции защиты прослеживаются не только в острых, но и в хронических случаях заболеваний (экспериментах), о чем наглядно свидетельствует введение «аэросила» – кремнийсодержащего препарата мышам, помещенным в среду с резко повышенным содержанием Cs137 и Sr90. Внутриклеточный метаболизм препарата на протяжении 7 суток ведет к восстановлению иммунной и суммарной резистентности животных до нормальных значений. К аналогичным последствиям ведут и включенные в метаболизм металлосодержащие флавопротеиды (в том числе и пигменты).

Не менее иллюстративны противоположные реакции. Искусственное выращивание штаммов микрофлоры, при резко ограниченном поступлении в клетку железосодержащих компонентов питания, ведет к резкому повышению чувствительности к радиационным воздействиям. Хронический дефицит поступления железа в организм вызывает повышенную чувствительность населения к относительно низким дозам радиационных воздействий. Пробная коррекция питания детей на радиоактивных территориях путем введения в рацион железосодержащих продуктов (гречневая каша) на фоне контрольного питания с банальной (сложившейся в настоящем) железодефицитной диетой выявляет достоверные различия в суммарных показателях здоровья исследуемых групп детей.

Эффективную группу «мишеней» составляют (3. Бак) серосодержащие (тиоловые) ферменты, повреждение которых описывается концепцией радиолиза воды клеток, образования радикалов и блокадой тиоловых SН-групп посредством формирования дисульфидных связей. Очевидно, что введение в клетку дополнительных тиоловых групп как акцепторов «мишеней» радикалов должно вести к подавлению радиогенных реакций ПОЛ.

Многолетние исследования (Э. Я. Граевский, 1969) выявили достоверную связь между содержанием в тканях тиолов и снижением радиочувствительности животных. Эффективность «мишеней»перехватчиков побочных продуктов ПОЛ не снижается и при поступлении в организм таких тиолосодержащих белков, как гистамин, тирамин, триптамин. Защита резко усиливается при снижении оксигенации тканей (при «кислородном дефиците»). С излагаемых позиций это является следствием устранения дефицита цитохромов при повышенном поступлении в клетку ведущего источника радикалов, несвязанного (при дефиците ферментов) кислорода. К числу достоверных нефармакологических разнопротекторов этого ряда следует отнести продукты с максимальным содержанием серы.

В числе мер радиационной защиты является применение формакологических препаратов, таких как зоотоксины, трефоны, кортикостероиды, экстрогены, алкалоиды. Использовать их можно при определенных условиях (при хроническом профессиональном облучении), не связанных со сформировавшейся радиоактивной загрязненностью среды.

В ряде случаев, при массивной надфоновой токсичностью среды, стрессовых психоэмоциональных нагрузках, частой смене состава среды, необходимо использовать препараты, поддающиеся например различные травы (см. табл. 9.5).

1. На какие организации распространяются санитарные правила работы с РАО?

2. Приведите классификацию РАО.

3. Опишите основные принципы радиационной безопасности и стадии обращения с РАО.

4. Расскажите о требованиях приема и транспортирования РАО от организации.

5. Назовите меры, которые принимаются для индивидуальной защиты и личной гигиены лиц, работающих с РАО.

6. Какая противорадиационная защита применяется к лицам, облученным радиацией?

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ПОНЯТИЙ

Абиотические факторы среды – неживые факторы окружающей среды.

Агент – химический, физический, минералогический или биологический фактор, воздействие которого способно вызвать нежелательные эффекты в организме.

Адаптация – эволюционно возникающее приспособление организмов к условиям среды, выражающееся в изменении их внутренних и внешних особенностей.

Аккумуляция – накопление химического соединения в организме, органах или тканях в результате воздействия его повторных доз.

Активность – число радиоактивных распадов ядер, происходящих в каком-либо веществе в единицу времени (в секунду). Активность, отнесенную к единице массы вещества, называют удельной (am).

Альфа-излучение – поток ядер атомов гелия, состоящих из двух нейтронов и двух протонов. Такое излучение практически не способно проникнуть через наружный слой кожи, образованный отмершими клетками, поэтому оно не представляет опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или вдыхаемым воздухом. Считается, что при внутреннем облучении альфа-излучение в 20 раз опаснее других видов излучений: рентгеновского, гамма- и бетаизлучения.

Аномалия – отклонение от нормы или среднего значения какой-либо величины в ту или иную сторону.

Антропогенный – возникающий под влиянием или при участии человека, Антропогенная нагрузка – степень прямого или косвенного воздействия людей, их хозяйственной деятельности на природу в целом или на ее отдельные экологические компоненты.

Антропогенное загрязнение возникает в результате биологического существования и хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на интенсивность природного загрязнения.

Антропогенные факторы среды – факторы окружающей среды, возникновение которых обусловлено деятельностью человека и которые вызывают изменения природных комплексов.

Анаболизм – совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей, т. е. фотосинтез.

Ареал – область распространения любой систематической группы организмов – популяции, вида, семейства и т. д.

Ареал экологический – регион, где может обитать вид при наличии подходящих для него условий.

Атомное ядро – центральная массивная часть атома, состоящая из нуклонов (протонов и нейтронов), с размером порядка 10–15–10–14 м и с массой 99,95 % массы атома.

АЭС (атомная электрическая станция) – устройство, вырабатывающее электроэнергию путем цепной реакции, осуществляемой в реакторе.

АЭХК (Ангарский электролизно-химический комбинат) – комбинат по производству гексафторида, осуществляемому при переработке природного, а также регенерированного урана.

Бедствие экологическое – любое изменение природной среды, ведущее к ухудшению здоровья населения или затруднению в ведении хозяйства.

Безопасность – особая характеристика предметов и событий, означающая отсутствие или существенное ограничение опасности.

Экологическая безопасность – безопасность по отношению к природе.

Безотходная технология – технология, обеспечивающая получение продуктов без отходов (или с малыми отходами); является экологической стратегией любого производства; включает комплекс мероприятий: утилизацию выбросов, комплексное использование сырья, организацию производства замкнутым циклом (без сброса сточных вод и выбросов в атмосферу вредных веществ).

Беккерель (Бк) – единица активности изотопа. Один беккерель соответствует одному распаду в секунду. 1 Бк = 1 расп/с = = 2,7 1011 Ки.

Бета-излучение – поток электронов (или позитронов). Способно проникать в ткани организма на глубину 1–2 см.

Биогеохимия – отрасль геохимии, изучающая геохимические процессы, происходящие в биосфере при участии организмов. Рассматривает роль организмов в процессе миграции, распределения, рассеивания и концентрации химических элементов в земной коре, выявляет биогеохимические процессы.

Биогеоценоз – это сложная природная система – участок земной поверхности, обладающий совокупностью однородных природных компонентов (климат, горные породы, почва, режим увлажнения, сообщества растений, животных и мир микроорганизмов), имеющий свою особую специфику взаимодействия этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией. Иногда используется как синоним экосистемы. Отличие состоит в том, что б. – конкретная территориальная единица (биохора), соответствующая низшим единицам территоpиaльнoгo подразделения биосферы.

Биоиндикатор – организм, вид, популяция или сообщество, по наличию или состоянию которого можно судить о свойствах среды, в том числе о присутствии и концентрации загрязнений.

Биологический мониторинг – это: 1) периодический или систематический отбор проб у человека и других биологических объектов для анализа концентраций загрязнителей, продуктов обмена и биотрансформации, результаты которого могут быть сразу же применены на практике; обычно применяется для оценки воздействия, но может использоваться и для оценки эффекта; 2) контроль за содержанием вредных веществ и продуктов их метаболизма в биосредах (кровь, моча, волосы и др.) с целью определения их интегрального воздействия на организм и возможной степени его опасности; 3) оценка биологического статуса популяции и сообществ организмов при наличии риска, осуществляемая с целью обеспечения их защиты и выявления ранних признаков возможных опасностей для здоровья человека.

Биомасса – сухой вес всех органических веществ, содержащихся в организмах экосистемы.

Биосфера – нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и часть (верхняя) литосферы Земли, населенные живыми организмами, «область существования живого вещества» (В. И. Вернадский); самая крупная экосистема Земли.

Биота – вся совокупность организмов (растений, животных, микробов) экосистемы (от лат. bios – жизнь).

Биотический круговорот – малый круговорот веществ, возникший с появлением жизни на Земле и осуществляемый в процессе жизнедеятельности живых организмов (продуцентов, консументов, редуцентов): в основе его – процессы синтеза и разложения органических веществ.

Биоценоз (bios – жизнь, kionоs – сообщество) – сообщество живых организмов, совокупность популяций различных видов микроорганизмов, растений, животных, населяющих определенный биотоп; термин ввел К. Мебиус (1877).

Вековое уравнение – уравнение, устанавливающее количественную связь между числом радиоактивных ядер и постоянной распада материнских и дочерних ядер.

ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) – реактор, в котором замедлителем нейтронов и теплоносителем служит вода.

Внешнее облучение – случай, когда источник радиации находится вне организма и продукты радиоактивности не попадают внутрь него. При этом организм получает дозу преимущественно от внешнего гамма-излучения, так как гамма-кванты пронизывают тело сквозь кожу.

Внутреннему облучению мы подвергаемся, если радионуклиды с пищей, водой или воздухом попадают в организм. Особенно опасны вещества, излучающие альфа-частицы, такие как уран, плутоний, радон. Затем следует бета излучение. И менее опасны гамма-кванты, которые, попадая внутрь, с большой вероятностью вылетают из организма.

Воздействие антропогенное – сумма прямых и опосредованных влияний человечества на окружающую среду.

Возмещение вреда, причиненного здоровью граждан неблагоприятным воздействием окружающей природной среды, – это возмещение затрат на восстановление здоровья, потерь в зарплате в связи со снижением трудоспособности, неполученных доходов в связи с упущенными профессиональными возможностями и т. д.

(см. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды»).

Воспитание экологическое – воздействие на сознание людей с целью выработки у них социально-психологических установок и активной гражданской позиции по отношению к природе.

Воспроизводство среды, окружающей человека, – комплекс мероприятий, направленных на поддержание параметров среды в пределах, благоприятных для существования человека.

Вред окружающей природной среде – негативные изменения состояния окружающей природной среды, выразившиеся в ее загрязнении, истощении ее ресурсов, разрушении экологических систем, нарушении обмена веществ и энергии, гармонического развития общества и природы.

Время риска – временная вероятность возникновения негативных изменений показателей состояния здоровья населения (или отдельных социальных групп) в связи с неблагоприятными изменениями качества среды его обитания.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) – организация объединения наций, деятельность которой направлена на борьбу с особо опасными болезнями, разработку международных санитарных правил. Основана в Женеве в 1946 г.

Выброс – кратковременное или за определенное время (час, сутки) поступление любых загрязнителей в окружающую среду из определенного источника (промышленного комплекса, предприятия и т. д.).

Выпадения глобальные – выпадения на обширных территориях радиоактивных продуктов ядерных взрывов. Такие выпадения формируются из мельчайших частиц и газов, выброшенных в стратосферу и оседающих в течение многих месяцев и лет вместе с атмосферными осадками.

Газы природные – невозобновляемые горючие ископаемые, образующиеся в земной коре; основной компонент – метан (примерно 98 %), а также этан, пропан, бутан, пентан; мировые запасы составляют около 1015 м3.

Гамма-излучение – поток квантов электромагнитного излучения с высокой проникающей способностью. Лучшей защитой является расстояние, а также преграды из свинца, бетона и т. д.

Генотип – совокупность всех локализованных в хромосомах генов организма. Его наследственная материальная основа определяет норму реакции организма в изменяющихся условиях внешней среды.

Гексафторид урана (UF6) – сырье для обогатительных заводов, производимое посредством сжигания соединения урана в плазменном реакторе.

Гигиена – отрасль медицины, изучающая влияние окружающей человека среды и производственной деятельности на здоровье людей и разрабатывающая оптимальные, научно обоснованные требования к условиям жизни и труда населения. Г., в отличие от экологии человека, ограничивается местами его непосредственного обитания и работы (жилище, предприятие, населенное место и т. п.), включает общую, коммунальную, социальную, радиационную гигиену) и другие разделы.

Гигиеническое нормирование – обоснование и установка безопасных для человека уровней содержания вредных веществ в природных средах (воздухе, воде, почве); критерии т. н. предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в окружающей среде.

Гидробионты – организмы, обитающие в водной среде.

Гидротропность – способность растущих органов растений изгибаться под воздействием неравномерного распределения влажности в окружающей среде.

Госатомнадзор – государственная организация, занимающаяся надзором за ядерной и радиационной безопасностью при эксплуатации объектов ядерной энергетики, использовании радионуклидов и радионуклидных источников ионизирующего излучения.

Группа риска – социальная группа населения, на которую оказано (или может быть оказано) наибольшее воздействие неблагоприятных факторов среды обитания (имеет или может иметь критическое отклонение состояния здоровья от контрольного уровня).

Группа радиационной опасности радионуклида – характеристика радионуклида как потенциального источника внутреннего облучения. В порядке убывания радиационной опасности выделены четыре группы с индексами А, Б, В и Г.

Деградация окружающей природной среды – разрушение или существенное нарушение экологических связей в природе, обеспечивающих обмен веществ и энергии внутри природы, между природой и человеком. Может быть вызвано деятельностью человека без учета законов развития природы.

Деградация почвы – постепенное ухудшение свойств почвы, вызванное изменением условий почвообразования в результате естественных причин (наступление лесов или сухой степи) и хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение и т. д.).

Деление ядер – это распад ядер, происходящий при бомбардировании ядер нейтронами с различной энергией.

Дезакцивация – удаление радиоактивных веществ с какойлибо среды, включая организм человека.

Динамическое равновесие – такое состояние относительного равновесия экологических систем, находящихся под действием внешних и внутренних сил, при котором их основные характеристики остаются в пределах допустимых границ, сохраняется возможность их дальнейшего нормального существования и развитая.

Доза – количество или концентрация нежелательного вещества или энергии; мера количества вещества, полученного организмом человека или животного.

Доза порогoвая – наименьшая доза, вызывающая такие изменения на уровне организма, которые выходят за пределы физиологических реакций.

Доза предельно допустимая (ПДД) – максимальное количество вреднoгo агента, проникновение которого в организмы или их сообщества еще не оказывает на них пагубного влияния. Устанавливаются ПДД единовременные и за определенное время (час, день, рабочую неделю и т. д.).

Доза излучения – величина энергии, поглощенной в единице объема (массы) облучаемого вещества. Поглощенная энергия расходуется на ионизацию и возбуждение атомов и молекул среды.

Дозиметры – приборы, предназначенные для обнаружения и определения степени радиоактивного измерения доз, мощности доз излучения.

Естественный биоценоз – биотическое сообщество, не подвергавшееся антропогенному изменению.

Естественное загрязнение атмосферы – загрязнение атмосферы, обусловленное природными процессами.

Живучесть экосистемы – способность экосистемы выдерживать резкие изменения абиотической среды, массовые размножения или исчезновения отдельных видов, антропогенные нагрузки.

Жизнеобеспечение – совокупность мероприятий, необходимых для создания условий сохранения жизни, здоровья и работоспособности людей в определенных обстоятельствах.

Зависимость доза-эффект – зависимость между дозой и величиной непрерывного эффекта у индивидуума или в популяции, представляющего биологическое изменение, измеренное в градуированной шкале тяжести (степени выраженности). Это связь между дозой и средней выраженностью (количественной) качественно определяемого эффекта, отражающегося на здоровье группы организмов.

Загрязнение – привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических или биологических агентов, превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня концентраций агентов в среде.

Загрязнение радиоактивное – присутствие радиоактивных веществ техногенного происхождения (на поверхности или внутри организма, в воздухе или в воде, и т. д.), которое может привести к облучению организма в повышенных дозах. Для человека эта доза индивидуального облучения составляет более 10 мк3в в год. Загрязнение плотностью 1 Ки/км2 примерно соответствует мощности дозы -излучения 10 мкР/ч над фоном.

Закон ноосферы (В. И. Вернадского) – положение В. И. Вернадского о превращении биосферы, согласно которому на современном уровне развития человеческой цивилизации она неизбежно превращается в ноосферу, т. е. в сферу, где разум человека играет в развитии природы важнейшую роль.

Закон радиоактивного распада – закон, устанавливающий изменение числа радиоактивных ядер с течением времени.

Захоронение отходов радиоактивных – безопасное размещение радиоактивных отходов без намерения последующего их извлечения.

Здоровье – состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов (из Устава ВОЗ).

Земля – это: 1) охраняемый законом природный объект, представляющий в широком смысле всю планету, территорию со всеми ее естественными компонентами; 2) в узком смысле, согласно действующему земельному законодательству, – поверхностный почвенный слой, выполняющий экологические, экономические, культурно-оздоровительные функции.

Инкорпорация радиоактивных веществ – поглощение радиоактивных веществ, попадающих внутрь организма с воздухом и пищей, питьем либо через поры кожи. Многие радиоактивные вещества, находясь вне человека, способны причинять лишь незначительные радиационные поражения ввиду малой дальности действия альфа-, бета-излучения, но, будучи инкорпорированы, они представляют большую опасность.

Ионизация – превращение нейтральных атомов и молекул в ионы. Происходит в результате отрыва от атома или молекулы одного или нескольких электронов под влиянием внешнего воздействия.

Ионизационные потери энергии – потери энергии электронами при прохождении вещества. Происходят за счет выбивания электронов из атомов или молекул вещества.

Ионизирующее излучение (радиация) – это излучение (в виде волн или частиц) с достаточно высокой энергией, при котором происходит ионизация атомов или молекул, т.е. для «выбивание»

из них электронов. Бывает корпускулярным (альфа-, бета-частицы, нейтронное излучение) и электромагнитным (рентгеновское, гамма-излучение).

Интенсивность излучения – это энергия, переносимая излучением в единицу времени через единицу площади (Дж/см2).

Канцерогенный – вызывающий злокачественные новообразования (рак). По канцерогенным свойствам, т. е. способности вызывать злокачественные опухоли, опаснейшим для человека веществом считается плутоний [Булатов, 1996].

Контроль радиационный – получение информации о радиационной обстановке в организации, в окружающей среде и об уровнях облучения людей. Включает в себя дозиметрический и радиометрический контроль [ОСПОРБ-99].

Катастрофа экологическая – аномалия, возникающая в природе и приводящая к особо неблагоприятным экономическим последствиям или массовым болезням населения определенного региона, а также авария технического устройства, в результате которой происходят крайне неблагоприятные изменения в среде.

Катаболизм – диссимиляция, совокупность протекающих в животном организме, при дыхании, брожении и гликолизе, ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ. Конечные продукты К. – аммиак, вода, мочевина, кислота, углекислый газ.

Категория А облучаемых лиц – лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений.

Категория Б облучаемых лиц – лица, которые не работают непосредственно с источниками ИИ, но по условиям проживания могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ и других источников излучения.

Категория В облучаемых лиц – население страны, республики, края или области.

Качество жизни – это: 1) совокупность условий, обеспечивающих (или не обеспечивающих) комплекс здоровья человека – личного и общественного, т. е. соответствие среды жизни человека его потребностям, интегрально отражаемое средней продолжительностью жизни, мерой здоровья людей и уровнем их заболеваемости (физической и психической), стандартизованных для данной группы населения; 2) соответствие среды жизни социальнопсихологическим установкам личности.

Коагуляция – сцепление частиц дисперсной фазы при их столкновениях в процессе теплового движения. К. играет важную роль в биологических процессах, при очистке воды, извлечении ценных продуктов из отходов.

Комптон-эффект – это рассеяние -кванта на свободном электроне.

Консументы – потребители органического вещества: животные и некоторые виды растений. К. 1-го порядка – растительные животные; 2-го и 3-го порядка – хищники.

Коэффициент качества K – коэффициент для учета биологической эффективности разных видов ИИ в определении эквивалентной дозы.

Коэффициент накопления – отношение радиоактивности радионуклида в составе среды к его радиоактивности в организме.

Критический уровень загрязнения – загрязнение окружающей среды вредными веществами, превышение уровня которого ведет к разрушению природной среды и причиняет вред здоровью человека.

Критический орган – ткань, орган или часть тела, облучение которого в данных условиях неравномерного облучения организма может причинить наибольший ущерб здоровью данного лица или его потомства. В порядке убывания радиочувствительности критические органы относятся к 1, 2 и 3-й группам, для которых устанавливают разные значения основных дозовых пределов.

Круговорот веществ – закономерное многократное участие веществ в процессах и явлениях в био-, атмо-, гидро-, литосфере.

Ксенобиотик, чужеродное вещество – химическое соединение, не присутствующее в норме в окружающей среде, например синтетический пестицид; химическое загрязнение (поллютант).

Лес – охраняемый законом природный объект, составная часть окружающей природной среды; большая совокупность древеснокустарниковой растительности, произрастающей на землях лесного, природно-заповедного фондов и оказывающая средозащитное, климато-регулирующее, оздоровительное влияние на окружающую среду.

Летальный синтез – образование в процессе метаболизма высокотоксичных соединений из нетоксичных или малотоксичных веществ.

Лимитирующий фактор – экологический фактор, наиболее удаленный от своего оптимального значения и ограничивающий жизнедеятельность организма или экосистемы; с помощью л. ф.

регулируется состояние организмов и экосистем.

Летальная доза – доза, которая вызывает гибель 50 % особей рассматриваемой популяции через определенный промежуток времени (ЛД50).

Лучевая болезнь – это сложный комплекс изменений, развивающийся в организме после воздействия на него ионизирующего излучения. Закономерности развития определяются величиной и мощностью дозы излучения (чем они больше, тем острее и в более короткие сроки протекает болезнь).

Лучевая болезнь острая возникает при облучении большими дозами за короткое время.

Лучевая болезнь хроническая развивается в результате длительного облучения организма в малых дозах. Может быть вызвана как внешним, так и внутренним облучением, относительно равномерным или неравномерным, общим или локальным. Протекание растянуто во времени и происходит в скрытой форме. В лёгкой степени характеризуется незначительными головными болями, слабостью, нарушением аппетита и сна. При общем длительном облучении эти симптомы усиливаются, происходят нарушения обмена веществ, сердечно-сосудистые изменения (меняются артериальное давление, частота пульса), расстройство пищеварительных органов и т.п. В крайней степени происходят нарушения деятельности половых желёз, изменения в центральной нервной системе, выпадение волос, кровоизлияния и т.п. Важнейшей особенностью хронической лучевой болезни (так же, как и острой) считают отдалённые последствия облучения, возникающие у людей и их потомства спустя 1020 и более лет после облучения. К таким последствиям относятся раковые заболевания, катаракты, генетические нарушения, сокращение средней продолжительности жизни [Плохих, 1998].

Массовый коэффициент поглощения – величина, равная отношению линейного коэффициента µ к плотности вещества (см2/г).

Массовое число (А) – число протонов и нейтронов в ядре;

определяет массу ядра в атомных единицах.

МАГАТЭ – Международное агентство по атомной энергии.

Метаболизм – перемена, превращение, обмен веществ, совокупность процессов анаболизма и катаболизма.

Метаболиты – промежуточные продукты обмена веществ в животных клетках. М. регулирует биохимические и физиологические процессы в организме.

Модельные исследования – моделирование в эксперименте проявлений влияния на подопытных животных; биологические тест-системы последствия использования населением отдельных объектов среды обитания, содержащих подозреваемый фактор воздействия.

Мониторинг – система долгосрочных наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния и изменения объектов. Принято делить м. на базовый (фоновый), глобальный, региональный и импактныи (в особо опасных зонах и местах), а также по методам ведения и объектам наблюдения (авиационный, космический) окружающей человека среды.

Мутаген фактор окружающей среды, способный вызвать в организме изменения наследственных свойств.

Мощность дозы – доза ионизирующего излучения, отнесенная к единице времени. Определяет интенсивность облучения.

Мутации – изменения наследственных свойств организма в результате пере строек и нарушений в генетическом материале организма – хромосомах и генах. Организм, несущий в своём генетическом материале мутацию, называют мутантом.

Нагрузка антропогенная – степень прямого и косвенного воздействия людей и их хозяйства на природу в целом или на ее отдельные экологические компоненты и элементы.

Нарушение экологическое – отклонение от обычного состояния (нормы) экосистемы иерархического уровня организации (от биогеоценоза до биосферы).

НКДАР ООН – Научный комитет по действию атомной радиации Организации Объединенных Наций, созданный в 1955 г. решением Генеральной ассамблеи ООН.

Ноосфера – буквально «мыслящая оболочка», сфера разума, высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней человечества, когда разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития [В. И. Вернадский, 1924].

Нейтронное излучение – поток нейтральных элементарных частиц нейтронов. Возникает только при реакции деления и синтеза ядер (в основном при цепной реакции, которая происходит в работающем ядерном реакторе или при ядерном взрыве, но не при обычном радиоактивном распаде). Пробег в атмосфере – сотни метров, в живых тканях проникает на большую глубину и потому очень опасно.

НРБ (нормы радиационной безопасности) – основополагающий документ, регламентирующий требования Федерального закона «О радиационной безопасности населения» в форме основных пределов доз, допустимых уровней воздействия ионизирующего излучения и других требований по ограничению облучения человека. Никакие другие нормативные и методические документы не должны противоречить требованиям Норм [НРБ-2009, 1999].

Нуклиды – атомные ядра всех изотопов химических элементов. Нестабильные нуклиды называются радионуклидами (радиоизотопами). Излучают радиацию за период от доли секунды до миллионов лет. Облучение может быть острым (кратковременное, большой мощности дозы), однократным, прерывистым (с интервалами во времени; фракционированным), а также хроническим (длительным, в малых дозах).

Облучение – воздействие на людей ИИ, которое может быть внешним (осуществляется от источников, находящихся на теле человека) или внутренним (от источников, попавших внутрь его организма).

Окружающая природная среда – естественная среда обитания человека, биосфера, служащая условием, средством и местом жизни человека и других живых организмов; в широком смысле включает природу как совокупность естественных экологических систем и окружающую среду как преобразованную в результате деятельности человека часть естественной среды.

Окружающая среда – это: 1) среда обитания и производственной деятельности человека, включающая условия труда, быта, отдыха, питания и содержащая факторы химической, физической, биологической и социальной природы; 2) вода, воздух, земля и все растения, человек и животные, обитающие в определенном месте, а также взаимосвязи между ними; 3) совокупность всех внешних условий и воздействий, которым подвержена данная система (или организм).

Оружие экологическое – любое физическое, химическое или биологическое средство, наносящее материальный урон, снижающее обороноспособность и приводящее к ухудшению здоровья противника через изменение природной среды.

Отходы – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий и продуктов, образующиеся в процессе производства продукции или ее потребления, утратившие свои потребительские свойства.

Отработанное (отработавшее) ядерное топливо (ОЯТ) – ядерное топливо, отработавшее цикл в реакторе АЭС. После выгрузки оно помещается в специальный бассейн выдержки, имеющийся на каждой станции. Через год количество выделяемого ОЯТ тепла снижается примерно в 200 раз, а радиоактивность – в 10 раз, через 5 лет радиоактивность уменьшается в 35 раз. После 3–10летней выдержки на АЭС ОЯТ перевозят в автономное хранилище (контролируемое хранение сроком свыше 40 лет; но не захоронение, т. к. безопасных технологий в мире нет) или направляют на переработку (которой также предшествует выдержка во временных хранилищах до 40 лет) [Михеев, Хижняк, 2001].

Охрана окружающей природной среды – системы государственных и общественных мер, направленных на обеспечение гармоничного взаимодействия общества и природы.

Оценка экологическая – определение состояния среды или степени воздействия на нее каких-то факторов.

ПДВ (предельно допустимый выброс веществ в атмосферу) – научно-технический норматив, устанавливаемый для каждого загрязнителя и источника выброса, выполнение которого обеспечивает соблюдение ПДК на селитебной территории населенного пункта с учетом выбросов соседствующих предприятий.

ПДК (предельно допустимая концентрация) – максимальное количество вредного вещества в единице объема или массы, которое при ежедневном воздействии в течение неограниченного времени не вызывает болезненных изменений в организме и неблагоприятных наследственных изменений у потомства; условная, эталонная, реперная (отсчетная) величина, установленная в экстремальных, строго регламентированных лабораторных условиях;

единица, которой измеряют степень опасности загрязнения объектов окружающей среды.

Пищевая цепь – перенос энергии пищи от ее источника – растений через ряд организмов поеданием одних организмов другими («кто кого ест»). Взаимоотношения в пищевой цепи просты, и в нее вовлечено небольшое число организмов.

Пораженные группы – индивидуумы и популяции, подверженные воздействию химических веществ, радиации или микроорганизмов в окружающей среде, благоприятному или неблагоприятному влиянию от предполагаемых мер и решений по регулированию риска.

Порог – доза или уровень экспозиции, ниже которой не обнаруживается значительный неблагоприятный эффект. Для канцерогена такого уровня воздействия не существует.

Пороговой считается доза, при которой тот или иной эффект только начинает проявляться. Пороговые дозы для любого эффекта могут быть разными у разных индивидуумов и в разное время.

Приемлемый (допустимый) риск – это: 1) такой уровень риска развития серьезного неблагоприятного эффекта в определенном регионе, который не требует принятия дополнительных мер предосторожности, так как не меняет условия жизни в данном месте; 2) вероятность наступления события, негативные последствия которого настолько незначительны, что ради получаемой выгоды от источника этого фактора риска человек, группа людей или общество в целом готовы пойти на риск.

Природные ресурсы – в широком смысле все природные блага, предназначенные для удовлетворения экологических, экономических, культурно-оздоровительных потребностей человека и общества; в узком смысле – естественные источники удовлетворения потребностей материального производства (земельные, водные, лесные, а также минеральные ресурсы).

Пробег частиц (R) – расстояние, проходимое частицей по прямой от источника до места их остановки (м, см, мм, мкм).

Пробег массовой частицы (Rm) – это линейный пробег, умноженный на плотность вещества (г/см2).

Прогноз экологический – предсказание поведения экосистем, определяемое естественными процессами и воздействием на них человека.

Продуценты – организмы, осуществляющие фотосинтез, т. е.

процесс превращения воды и двуоксида углерода в органические вещества (сахара) с выделением кислорода и использованием световой энергии солнца.

Просвещение экологическое – воспитание экологического мировоззрения – глубокого понимания факта тесной связи человечества с экологическими процессами в природе.

Равновесие экологическое – баланс естественных и измененных человеком экологических компонентов и природных процессов, приводящий к длительному существованию экосистемы данного вида.

Период полураспада (T1/2) – время, в течение которого распадается половина атомов радиоактивного изотопа (радионуклида) и его активность уменьшается в 2 раза. Периоды полураспада у различных радионуклидов колеблются в очень широких пределах – от долей секунды до миллиардов лет, но для каждого конкретного радионуклида T1/2 – величина постоянная Поглощённая доза (D) – количество энергии ионизирующего излучения, поглощённой биологическими тканями.

Грей (Гр) – единица поглощенной дозы. 1 Гр = 1 Дж/кг.

Рад – внесистемная единица поглощенной дозы.

1 Гр = 100 рад. 1 рад = 1 рентгену (Р).

Предел дозы (ПД) – величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне [ОСПОРБ-99, 2009].

Приемлемый радиационный риск – риск, оправданный для общества с учётом социально-экономических выгод, ожидаемых от использования ядерных технологий и источников ионизирующего излучения. В настоящее время ещё не выработаны обобщающие социально-экономические и экологические критерии, позволяющие количественно соотнести вред и пользу для общества от развития той или иной технологии. Поэтому до сих пор уровень причиняемого вреда или риска, связанного ядерными технологиями, основывается на стихийно устанавливаемых в обществе критериях приемлемого риска для данной производственной деятельности на данном этапе развития общества (в какой-то мере эти критерии базируются на сравнении с масштабом общего риска в жизни современного человека (Ярошинская, 1996).

Природный гамма-фон – гамма-излучение космического и земного происхождения (от природных радионуклидов), колеблется в широких пределах – от единицы до сотен мкР/ч. Нормальная мощность дозы природного гамма-фона – 8–25 мкР/ч, бывает и выше. Считается безопасным уровень до 30–40 мкР/ч.

Промышленный реактор – реактор для выработки оружейных делящихся материалов, главным образом высокообогащенного урана и плутония. На реакторах вырабатывались и другие компоненты, не являющиеся ядерными материалами. Например, тритиевый реактор на ПО «Маяк» (Челябинск-65, г. Озёрск) производил материал для водородной (термоядерной) бомбы – тритий.

Радиационная экология – раздел экологии, изучающий влияние радиоактивных веществ (нуклидов) на организм, распределение и миграцию нуклидов в экосистемах.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы других химических элементов и сопровождающееся испусканием некоторых частиц.

Радиоактивность естественная – радиоактивность, которая наблюдается у существующих в природе неустойчивых изотопов.

Радиоактивность искусственная – радиоактивность, наблюдающаяся у изотопов, полученных в результате ядерных реакций.

Рентген – это экспозиционная доза рентгеновского и -излучения. Она создает в 1 см3 воздуха при 0 °С и давлении 760 мм рт. ст.

суммарный заряд ионов одного знака в одну электростатическую единицу количества заряда, при этом образуется 2109 пар ионов.

РБМК – реактор с большой мощностью, канальный.

РХЗ (радиохимический завод) – в нем извлекают оружейный плутоний из отработанного ядерного топлива, являющегося основным источником РАО.

Радиационные потери – потери энергии, происходящие при движении заряженной частицы в среде с ускорением.

Радиационная длина – расстояние, на котором энергия электрона в результате потерь на излучение уменьшается в е раз.