Вплив атомних станцій на навколишнє середовище

та людину

План

1. Переміщення радіоактивності в навколишнім середовищі.

2. Види радіоактивного випромінювання

3. Шляхи проникнення радіації в організм людини

4. Обмеження небезпечних впливів АС на екосистеми

Техногенні впливи на навколишнє середовище при будівництва й експлуатації атомних електростанцій різноманітні. Звичайно говорять, що маються фізичні, хімічні, радіаційні й інші фактори техногенного впливу експлуатації АЕС на об'єкти навколишнього середовища.

Найбільш істотні фактори:
- локальний механічний вплив на рельеф - при будівництві,
- стік поверхневих і ґрунтових вод, що містять хімічні і радіоактивні компоненти,
- зміна характеру землекористування й обмінних процесів у безпосередній близькості від АЕС,
- зміна мікрокліматичних характеристик прилеглих районів.

Виникнення могутніх джерел тепла у виді градирень, водойм - охолоджувачів при експлуатації АЕС звичайно помітним образом змінює мікрокліматичні характеристики прилеглих районів. Рух води в системі зовнішнього тепловідводу, скидання технологічних вод, що містять різноманітні хімічні компоненти виливають на популяції, флору і фауну екосистем.

Особливе значення має поширення радіоактивних речовин у навколишнім просторі. У комплексі складних питань по захисту навколишнього середовища велику суспільну значимість мають проблеми безпеки атомних станцій (АС), що йдуть на зміну тепловим станціям на органічному викопному паливі. Загальновизнано, що АС при їхній нормальній експлуатації набагато - не менш чим у 5-10 разів "чистіше" в екологічному відношенні теплових електростанцій (ТЕС) на куті. Однак при аваріях АС можуть робити істотний радіаційний вплив на людей, екосистеми. Тому забезпечення безпеки екосфери і захисту навколишнього середовища від шкідливих впливів АС - велика наукова і технологічна задача ядерної енергетики, що забезпечує її майбутнє.

Відзначимо важливість не тільки радіаційних факторів можливих шкідливих впливів АС на екосистеми, але і теплове і хімічне забруднення навколишнього середовища, механічний вплив на мешканців водойм-охолоджувачів, зміни гідрологічних характеристик прилеглих до АС районів, тобто весь комплекс техногенних впливів, що впливають на екологічне благополуччя навколишнього середовища.

Переміщення радіоактивності в навколишнім середовищі

Вихідними подіями, що розвиваючись у часі, у кінцевому рахунку можуть привести до шкідливих впливів на людину і навколишнє середовище, є викиди радіоактивності і токсичних речовин із систем АС. Ці викиди поділяють на газові й аерозольні, що викидаються в атмосферу, у яких шкідливі домішки присутні у виді розчинів чи мілкодисперсних сумішей, що попадають у водойми. Можливі і проміжні ситуації, як при деяких аваріях, коли гаряча вода викидається в атмосферу і розділяється на пару і воду. Викиди можуть бути як постійними, що знаходяться під контролем експлуатаційного персоналу, так і аварійними, залповими. Включаючи в різноманітні рухи атмосфери, поверхневих і підземних потоків, радіоактивні і токсичні речовини поширюються в навколишнім середовищі, попадають у рослини, в організми тварин і людини. На малюнку показані повітряні, поверхневі і підземні шляхи міграції шкідливих речовин у навколишнім середовищі. Вторинні, менш значимі для нас шляхи, такі як вітрове переміщення пилу і випарів, як і кінцеві споживачі шкідливих речовин на малюнку не показані.

Вплив радіації на організм людини

Розглянемо механізм впливу радіації на організм людини: шляхи впливу різних радіоактивних речовин на організм, їхнє поширення в організмі, депонування, вплив на різні органи і системи організму і наслідки цього впливу. Існує термін «вхідні ворота радіації», що позначає шляхи влучення радіоактивних речовин і випромінювань ізотопів в організм.
Різні радіоактивні речовини по - різному проникають в організм людини. Це залежить від хімічних властивостей радіоактивного елемента.

Види радіоактивного випромінювання

Альфа-частинки являють собою атоми гелію без електронів, тобто два протони і два нейтрони. Ці частки відносно великі і важкі, і тому легко гальмують, їхній пробіг у повітрі складає порядку декількох сантиметрів. У момент зупинки вони викидають велику кількість енергії на одиницю площі, і тому можуть принести великі руйнування. Через обмежений пробіг для одержання дози необхідно помістити джерело усередину організму. Ізотопами, що випускають альфа-частинки, є, наприклад, уран (235U і 238U) і плутоній (239Рu).

Бета-частинки - це негативно чи позитивно заряджені електрони (позитивно заряджені електрони називаються позитрони). Їхній пробіг у повітрі складає порядку декількох метрів. Тонкий одяг здатний зупинити потік радіації, і, щоб одержати дозу опромінення, джерело радіації необхідно помістити усередину організму, ізотопи, що випускають бета-частинки - це тритій (3Н) і стронцій (90Sr).

Гамма-радіація - це різновид електромагнітного випромінювання, у точності схожа на видиме світло. Однак енергія гамма-часток набагато більше енергії фотонів. Ці частки володіють великою проникаючою здатністю, і гамма-радіація є єдиним із трьох типів радіації, здатної опромінити організм зовні. Два ізотопи, що випромінюють гамма-радіацію, - це цезій (137Сs) і кобальт (60З).

Обмеження небезпечних впливів АС на екосистеми

АС і інші промислові підприємства регіону роблять різноманітні впливи на сукупність природних екосистем, що складають екосферний регіон АС. Під впливом цих постійно діючих чи аварійних впливів АС, інших техногенних навантажень відбувається еволюція екосистем у часі, накопичуються і закріплюються зміни станів динамічної рівноваги. Людям зовсім небайдуже в яку сторону спрямовані ці зміни в екосистемах, наскільки вони оборотні, які запаси стійкості до значимих збурювань. Нормування антропогенних навантажень на екосистеми і призначено для того, щоб запобігати всі несприятливі зміни в них, а в кращому варіанті направляти ці зміни в сприятливу сторону. Щоб розумно регулювати відносини АС з навколишнім середовищем потрібно звичайно знати реакції біоценозів на впливи, що обумовлюються АС. Підхід до нормування антропогенних впливів може бути заснований на еколого-токсикогенній концепції, тобто необхідності запобігти "отруєння" екосистем шкідливими речовинами і деградацію через надмірні навантаження. Іншими словами не можна не тільки труїти екосистеми, але і позбавляти їхньої можливості вільно розвиватися, навантажуючи шумом, пилом, покидьками, обмежуючи їхні ареали і харчові ресурси.

Щоб уникнути травмування екосистем повинні бути визначені і нормативно зафіксовані деякі граничні надходження шкідливих речовин в організми, інші межі впливів, що могли б викликати неприйнятні наслідки на рівні популяцій. Іншими словами повинні бути відомі екологічні ємності екосистем, величини яких не повинні перевищуватися при техногенних впливах. Екологічні ємності екосистем для різних шкідливих речовин варто визначати по інтенсивності надходження цих речовин, при яких хоча б в одному з компонентів біоценозу виникне критична ситуація, тобто коди нагромадження цих речовин наблизиться до небезпечної межі, буде досягатися критична концентрація. У значеннях граничних концентрацій токсикогенів, у тому числі радіонуклідів, звичайно, повинні враховуватись і перехресні ефекти. Однак цього, очевидно, недостатньо. Для ефективного захисту навколишнього середовища необхідно законодавче ввести принцип обмеження шкідливих техногенних впливів, зокрема викидів небезпечних речовин. За аналогією з принципами радіаційного захисту людини, згаданими вище, можна сказати, що принципи захисту навколишнього середовища полягають у тому, що
- повинні бути виключені необґрунтовані техногенні впливи,
- нагромадження шкідливих речовин у біоценозах, техногенні навантаження на елементи екосистем не повинні перевищувати небезпечні межі,
- надходження шкідливих речовин в елемента екосистем, техногенні навантаження повинні бути настільки низькими, наскільки це можливо з обліком економічних і соціальних факторів.

АС роблять на навколишнє середовище - тепловий, радіаційний, хімічний і механічний вплив. Для забезпечення безпеки біосфери потрібні необхідні й достатні захисні засоби. Під необхідним захистом навколишнього середовища будемо розуміти систему мір, спрямованих на компенсацію можливого перевищення припустимих значень температур середовищ, механічних і дозових навантажень, концентрацій токсикогенних речовин у екосфері. Достатність захисту досягається в тому випадку, коли температури в середовищах, дозові і механічні навантаження середовищ, концентрації шкідливих речовин у середовищах не перевершують граничних, критичних значень.

Отже, санітарні нормативи гранично - припустимих концентрацій, припустимі температури, дозові і механічні навантаження повинні бути критерієм необхідності проведення заходів щодо захисту навколишнього середовища. Система деталізованих нормативів по межах зовнішнього опромінення, межам змісту радіоізотопів і токсичних речовин у компонентах екосистем, механічним навантаженням могла б нормативно закріпити границю граничних., критичних впливів на елементи екосистем для них захисту від деградації. Іншими словами повинні бути відомі екологічні ємності для всіх екосистем у розглянутому регіоні по всіх типах впливів.

Різноманітні техногенні впливи на навколишнє середовище характеризуються їх частотою повторення й інтенсивністю. Наприклад, викиди шкідливих речовин мають деяку постійну складову, відповідної нормальної експлуатації, і випадкову складову, залежну від ймовірностей аварій, тобто від рівня безпеки розглянутого об'єкта. Ясно, що чим тяжча, небезпечніша аварія, тим імовірність її виникнення нижча. Нам відомо зараз по гіркому досвіді Чорнобиля, що соснові ліси мають радіочутливість схожу на те, що характерно для людини, а змішані ліси і чагарники - у 5 разів меншу. Міри попередження небезпечних впливів, їхнього запобігання при експлуатації, створення можливостей для їхньої компенсації і керування шкідливими впливами повинні прийматися на стадії проектування об'єктів. Це припускає розробку і створення систем екологічного моніторингу регіонів, розробку методів розрахункового прогнозування екологічного збитку, визнаних методів оцінювання екологічних ємностей екосистем, методів порівняння різнотипних збитків. Ці міри повинні створити базу для активного керування стано