Нацiональний Унiверситет Кисво-Могилянська Академiя
Кафедра екології
Реферат
з курсу
"Техноекологія":
Радiоекологiя чорнобильської зони
вiдчуження
Каленюка Євгена
Киiв - 1999
Вступ
Навряд чи знайдеться в Українi людина, що не чула б про
Чорнобильську трагедiю та горезвiсну зону вiдчуження. Цi
словосполучення стали синонімами екологiчноi катастрофи, i
викликають в людей свiдомий та несвiдомий жах перед
небачимою та нечутною радiацiйною чумою. Протягом
тринадцяти рокiв страх не зменшився, вiн приймас форми все
нових iсторій про жахи, що трапляються в Зонi, iнколи
правдивих, проте звичайно просто вигаданих. Тринадцята
рiчниця аварiї додасть ще жару в цей котел чуток та
домiрковувань. А в цей час триває важка i неприємна, проте
потрiбна всьому свiтовi праця по контролю ситуацii навколо
Сховища, на яке перетворився четвертий блок АЕС, та
запобiганню рецидивiв. Подивимось же на данi, що їх зiбрано
працiвниками станцiї i вирiшимо для себе ступiнь небезпеки в
цiй ситуацiї.
Програма "Сяйво"
Тепер, коли розгорнутi роботи над перетворенням об'єкту
"Сховище" в екологiчно чисту систему, знання радiоактивних
полiв навкруги нього має особливу важливiсть. Щiльнiсть цих
полiв на рiзних вiддалях вiд Сховища та на рiзних висотах буде
визначальним фактором стратегiї трансформацiйних робiт та
виробки iх тактики. В цьому полягас задача програми "Сяйво".
Враховуються три джерела радiацiї: безпосереднє
випромiнювання iз Сховища, радiацiя з поверхнi опромiненної
землi та розсiяне випромiнення (з атмосфери). Щiльнiсть
розсiяного випромiнення може бути порахована з
використанням методу "Монте-Карло" та програмного
забезпечення, розробленого Курчатовським iнститутом.
Основними методами вимiрювання є:
1) Звичайний дозиметричний монiторинг
(використовусться на висотi до 1-го метра над поверхнею
землi);
2) Використання спецiальних жердин (до 10-ти метрiв);
3) Використання спецiальних платформ (до 50-ти метрiв);
4) Використання повiтняних куль-проб та спецiальних
радiокерованих дозиметрiв (30-70 метрiв)
Вплив Сховища на повiтря

Будь-який радiоактивниий викид з Сховища визначасться
як розташуванням зовнiшнiх трiщин в конструкцiї, так i витоком
повiтря, який в свою чергу опирасться на безлiч факторiв:
температуру, тиск, вологiсть, швидкiсть, напрямок вiтру та таке
iнше.
Найвищi припущення щодо викидiв радiацiї крiзь трiщини
Сховища такi: 0.03 Кi (1990), 0.08 Кi (1991), 0.09 Кi (1992),
0.04 Кi (1993), 0.03 Кi (1994) та 0.02 Кi (1995). Доля плутонiю
та америцiю в загальнiй активностi не перевищує декiлькох
вiдсоткiв. Загальна активнiсть Cs 134,137, Eu 154, Sb 125, Co 60
(доля Cs 134,137 складас бiля 95%) становила менш нiж 0.011
Кi на рiк (1996).
Щоб переконатися, що обладнання реєєтрує реальнi
значення пiдвищенного викиду аерозолю з Сховища, динамiка
цих викидiв з трiщин та крiзь головний димар була порiвняна.
Результати показали наявнiсть одного головного джерела
викидiв аерозолю, зарестрованого рiзними контрольними
системами.
Навiть якщо брати до уваги пiдвищення викидiв в 1991 та
на початку 1992-го року, очевидно, що вихiд радiацiї з Сховища
за останнi роки не перевищував 0.3 Кi на рiк.
Для виявлення концентрацiї радiоактивних аерозолiв
навколо Сховища було проведено такий експеримент: чотири
вiдкалiброваних поглинача були розташованi навколо на
вiдстанi 60-100 метрiв. На теперiшнiй час термiн витримання
фiльтрiв складас 10-15 дiб. Забруднення фiльтрiв вимiрюється
гама-спектрометром. Данi по америцiю та плутонiю отриманi з
використанням коефiцiснту кореляцii з Ce 144. З аналiзу
iзотопного складу видно, що найбiльша доля в аерозольних
радiоактивних забруднювачах належить розпиленим частинкам
ядерного палива (так званим "гарячим часткам палива").
Середня концентрацiя альфа-активних радiонуклiдiв в
повiтрi навколо Сховища була: 170 (в 10-18 Кi/л) (1989), 27
(1990), 7.7 (1991), 7.1 (1992), 7.1 (1993), 8.1 (1994) та 3.6 в
1995-му роцi. Таке значне зниження концентрацiї в 1991-му роцi
є результатом пуску системи придушення пилу, розташованноi
над центральною залою Сховища.
Програма "Ареал"
В 1990-му роцi провiднi спецiалiсти Курчатовського
iнституту запропонували програму "Ареал". Головними
завданнями цiєї програми були:
1) Вивчення забруднення землi пiд бетоном,
розтрощенним камiнням та iншими матерiалами навколо
Сховища;
2) Визначення шляхiв мiграцiї радiонуклiдiв (враховуючи
їх надходжження до грунтових вод);
3) Вивчення динамiки поведiнки грунтових вод (глибина,
ступiнь радiоактивного забруднення etc);
4) Аналiз впливу Сховища на забруднення грунтових вод;
Було запропоновано зробити систему свердловин навколо
Сховища. Вони повиннi були знаходитися на пiвденно-захiднiй
та пiвнiчно-схiднiй частинi зони Сховища, тобто в точках входу
та виходу грунтових вод.
Треба зазначити, що пiсля аварiї було зроблено багато
свердловин, як навколо Сховища, так i на його територiї для
рiзних цiлей рiзними органiзацiями. Деякi них, що пройшли
крiзь зони пiдвищенного забруднення розпиленими частками
палива, були радiоактивними настiльки, що iх використання не
могло бути продовжено. Нарештi, пiсля тривалого вивчення
"гарячих" зон, пiдземних службових лiнiй та надземних
транспортних шляхiв та трубопроводiв, в другiй половинi 1991-
го року були зробленi три першi свердловини.
Аналiз проб з свердловин надав можливiсть побудувати
вертикальну карту гiрських порiд навколо Сховища. З
геологiчноi точки зору, вона виявилася дуже складною
сумiшшю компонентiв, що включас в себе велику кiлькiсть
тонких прошаркiв та порiвняно великих линз до декiлькох
десяткiв сантиметрiв в висоту, якi мають рiзнi фiзичнi, механiчнi
та абсорбцiйнi властивостi. Вертикальна радiометрiя виявила
сильну гетерогеннiсть забруднень та довела iснування активного
дрiбнодисперсного шару палива пiд Сховищем. Наближено
кiлькiсть палива тут вважасться рiвною 0.5 т.
Специфiчна активнiсть стронцiю-90 було виявлено за
допомогою стандартного методу осадження. Вмiст урану в водi
було визначено методом лазерноi люмiнiсценцii. Плутонiй було
вилучено та вмiщено у субстрат, потiм його активнiсть було
вимiряно альфа-спектрометром. Для попереднiх рокiв вмiст
урану не перевищував 5 мiкрограмiв на 1 лiтр води, коли
максимальний рiвень плутонiю не перевищував 2 Бк/л.
Швидкiсть пересування похованого радiоактивного шару
до грунтових вод є головною характеристикою, що пов'язана з
мiграцiєю радiонуклидiв. З 1994-го року цей шар
контролюється регулярними гама-замiрами в свердловинах.
Данi, отриманi в 1994-1995 рр були обробленi в порiвняннi з
пiками поширення, кордонами розповсюдження та центрами
гравiтацiї. Виходячи з результатiв такого порiвняння, можна
стверджувати, що нiякого активного пересування в межах
точностi методу (2 см) в свердловинах 1Г-6Г не заресстровано.
Проекти забезпечення стабiлiзацiї Сховища
В 1992-93 рр було проведено мiжнародний конкурс
проектiв стабiлiзацiї Сховища та взяття екологiчноi ситуацii
навколо нього пiд жорсткий контроль. Загальне число поданиих
на конкурс проектiв досягало 400. Чотири основних проекти,
бiльш за всi наближенi до реальностi є:
1) Повне поховання четвертого блоку;
2) Повний демонтаж блоку з лiквiдацiєй всiх залишкiв
палива;
3) Побудова Сховища-2 над першим з наступним
демонтажом блоку.
4) Повне залиття бетоном примiщень Сховища з
можливiстю його демонтажу в вiддаленому майбутньому.
Кожен з цих проектiв має своi переваги та недолiки, проте
найбiльш унiверсальним та перспективнним вважасться третiй.
Висновки
Базуючись на викладеному вище матерiалi, можна зробити
такi висновки:
1) Поля значного радiоактивного забруднення, що
iснували в примiщеннях станцiї безпосередньо пiсля аварiї, зараз
значною мiрою послабленi радiоактивним розкладом
короткоживучих радiонуклидiв та штучними заходами по
зниженню забруднення. На теперiшнiй час, iзотоп цезiю-137 має
бути основним джерелом випромiнення. Однак, близько 20-ти
примiщень 4-го енергоблоку ще дають рiвень радiацii вище 30-ти
рентген на годину.
2) Заходи по придушенню пилу, прийнятi за допомогою
мобiльних та стацiонарних пристроїв, спричинили значне
зменшення концентрацiї радiоактивного аерозолю навколо
Сховища. Пiсля припинення активних робiт у Сховищi (1992-
1995), включаючи свердловi роботи, зниження рiвню аерозолю
в атмосферi триває, альфа та бета активнiсть в 1995-му р не
перевищувала ГДК.
3) Зважаючи на те, що 4-й блок знаходиться в
безпосереднiй близькостi до 1-го та 2-го блокiв, а також дiлить
примiщення з все ще працюючим 3-м, радiацiйна ситуацiя на
ньому може негативно впливати на людський персонал станцii.
Проте, нiяких серйозних наслiдкiв це сусiдство не мало. За
перiод спостережень радiоактивнi викиди поза межи Сховища
не перевищували 0.1 Кi на рiк. З 1991-го року концентрацiя
радiоактивного аерозолю навколо нього є меньшою за ГДК та
продовжує знижуватися.
4) Однiсю з найважливiших задач с прийняття всiх
можливих заходiв, щоб не допустити надходження до Сховища
води, або принаймнi обмежити таке надходження, як i контроль
її розташування, вмiсту радiонуклидiв та колоїдних часток пилу.
На сьогоднi зiбраний величезний обсяг дослiдницької та
практичної iнформацiї щодо поведiнки води в Сховищi. Проте,
можливi шляхи її розповсюдження не вивченi, i таке вивчення
мло б велику цiннiсть. В той же час з'являсться ще одне
питання: наскiльки небезпечною може бути така забруднена
вода для навколишнього середовища.
Ще один факт мас бути прийнятий до уваги: пiвтони
палива поховано пiд Сховищем (пiд бетоном та камiнням) та ще
3 тони розпорошено поза Сховищем у межах зони вiдчуження.
Це паливо омивасться дощами та iншими природними водами,
та може давати великий вклад у гiпотетичне забруднення води.
Це також потребус вивчення.
5) Аналiзи активного шару, похованого пiд Сховищем, не
виявили тенденцiї його посування в бiк грунтових вод.
6) З вишенаведеного йде, що динамiка радiацiйних
параметрiв Сховища за перiод спостережень не перевищувала
нiяких серйозних прогнозiв.
Використана лiтература:
1) Объект "Укрытие" 1997 год /по материалам годового
отчета/; "Укратомиздат", Славутич, 1998.
2) The Shelter's Current Safety Analysis and Situation
Development Forecasts (updated version); Tacis sservices DG IA.
European Commission, 1998.
3) Биологические эффекты при длительном поступлении
радионуклидов/ В.В. Борисова и др.М. – Энергоатомиздат, 1988.
2