Промислові та інші джерела радіації. Атомна енергетика

Атомна енергетика. Джерелом техногенного опромінення, довкола якого точаться найінтенсивніші суперечки, є атомні електричні станції (АЕС). Незважаючи на те, що при нормальній роботі ядерні реактори викидають у довкілля незначну кількість радіоактивних матеріалів, існує значний ризик екологічної катастрофи в результаті їхнього вибуху.

Згідно з даними Міжнародного комітету з радіаційного захисту (МАГАТЕ) , на кінець 1998 р. у 32 країнах світу, які впровадили атомну енергетику, працювало 437 ядерних реактора загальною потужність 369 ГВт (див.: рис. 10; додаток В). На стадії будівництва перебувають ще 36 реакторів силою у 30 ГВт. Загалом потужність атомних електростанцій становить понад 15% сумарної світової кількості виробленої електроенергії від усіх відомих джерел. В десяти провідних європейських країнах частка електроенергії, виробленої на АЕС, становить понад 40%, а у Литві і Франції досягає відповідно 83,4 та 77,4%. Беззаперечним світовим лідером за кількістю атомних енергоблоків (107) та виробленої на них електроенергії (629,4 ТВт/рік) є США, а Україна посідає почесне восьме місце.

Рис. 10. Країни світу, які експлуатують атомні електростанції

Експлуатація атомних електростанцій є лише частиною ядерного паливного циклу, який розпочинається з видобутку й збагачення уранової руди. Наступним етапом вважається виробництво ядерного палива. Відпрацьоване на АЕС ядерне паливо піддають вторинній обробці з метою вилучення залишків урану і плутонію. Закінчується цикл, як правило, локалізацією і захороненням радіоактивних відходів. На кожній стадії ядерного паливного циклу у довкілля потрапляють радіоактивні речовини.

Доза опромінення населення від ядерних реакторів найбільше залежить від режиму їхньої експлуатації, відстані від них і переважаючого напряму вітру в районі атомної електростанції. В разі нормальної експлуатації АЕС чим далі від неї живе людина, тим меншу дозу вона отримує (Маргулис, 1988).

Це стосується лише нормально функціонуючих атомних електростанцій. Однак навіть під час безаварійної роботи експлуатація реакторів неодмінно супроводжується викидами у довкілля радіонуклідів, які входять до продуктів розпаду урану і торію або нейтронів. До довгоживучих радіонуклідів, утворених під час експлуатації АЕС, належать кобальт-60 (⁶⁰Co), ¹⁴C, ³H, ¹³⁷Сs та інші (Гродзинський, 2000).

Головною проблемою атомної енергетики є значний ризик вибуху ядерного реактора під час його експлуатації. Кількість радіоактивних матеріалів, що надійде у довкілля під час аварії, буде надзвичайно великою і призведе до екологічної катастрофи глобального масштабу. Найбільшими ядерними аваріями, що сталися на об'єктах атомної енергетики, є викиди радіонуклідів на збагачувальному заводі в Уіндскейле (Великобританія, 1957 р.), АЕС в Три-Майл Айленді (США, 1979 р.), Чорнобильській АЕС (СРСР, 1986 р.).

Промислові та інші джерела радіації. Є низка промислових техногенних процесів, що призводять до винесення на земну поверхню відкладів, в яких концентрація природних радіоактивних елементів істотно перевищує рівень місцевого фону. До таких процесів передусім належить видобуток й збагачення урану, в ході якого на поверхню потрапляють уранові руди, а після збагачення залишаються ураномісткі тверді відходи і рідкі «хвости», що зберігаються у териконах, відвалах та хвостосховищах. Найбільша радіоекологічна проблема останніх років полягає у захороненні, збережені та транспортуванні радіоактивних відходів, яких у світі накопичилося вже понад 500 млн т. Ці відходи будуть радіоактивними упродовж багатьох мільйонів років.

Більшість фосфатних родовищ світу збагачені ураном та радієм у високих концентраціях. У процесі видобутку фосфоритів й апатитів виділяється радон. Фосфатні добрива також є радіоактивними, а вміщені в них радіоізотопи потрапляють у ґрунтовий та рослинний покриви.

Кам'яне та буре вугілля також вміщує незначну кількість природних радіоактивних елементів, які під час їхнього видобутку потрапляють на земну поверхню. Під час спалювання вугілля на теплових електростанціях відбувається збільшення опромінення навколишнього населення. Радіоактивні речовини (пил, попіл і зола) осідають на поверхні ґрунту довкола теплових електростанцій або накопичуються в золосховищах. З відходів вуглевидобутку, вуглезбагачення і вироблення електроенергії виготовляють різні будівельні матеріали (цеглу, шлакоблоки), цемент і бетон. Це у декілька разів збільшує радіоактивний фон у будівлях, споруджених із цих матеріалів.

Торф також містить радіонукліди у підвищених концентраціях, що зумовлено фільтрацією крізь торф'яні маси поверхневих і ґрунтових вод, збагачених радіоактивними елементами.

Зауважимо, що джерелами опромінення людини є деякі побутові предмети, які вміщують радіоактивні речовини. Найпоширенішими предметами опромінення вважаються телефонні й мобільні слухавки, годинники з підсвіченими циферблатами, компаси. Радіонукліди застосовуються у багатьох електричних приладах і пристроях. Джерелом рентгенівського випромінювання служать телевізори і монітори комп'ютерів, однак від сучасних їхніх моделей при належній експлуатації дози опромінення є незначними.