Радіоактивне зараження

Чорнобильська екологічна катастрофа була спричинена руйнуванням 26 квітня 1986 року четвертого енергоблоку Чорнобильської атомної електростанції, розташованої на території України (у той час — Української РСР). Руйнування мало вибуховий характер, реактор був повністю зруйнований і в довкілля було викинуто велику кількість радіоактивних речовин.

Катастрофа вважається найбільшою за всю історію ядерної енергетики, як за кількістю загиблих і потерпілих від її наслідків людей, так і за економічним збитком.

Після аварії утворилася радіоактивна хмара, яка накрила не лише сучасну Україну, Білорусь та Росію, які знаходилися поблизу ЧАЕС, але й і Східну Фракію, Македонію, Сербію, Хорватію, Болгарію, Грецію, Румунію, Литву, Естонію, Латвію, Фінляндію, Данію, Норвегію, Швецію, Австрію, Угорщину, Чехію, Словаччину, Нідерланди, Бельгію, Словенію, Польщу, Швейцарію, Німеччину, Італію, Ірландію, Францію (разом з Корсикою[1]), Велику Британію та острів Мен[2][3].

Інформація про радіацію прийшла не з СРСР, як мало б бути, а з Форксмаркської АЕС (англ. Forsmark Nuclear Power Plant) (1100 км від місця аварії) в Швеції, коли на одязі співробітників 27 квітня було знайдено радіоактивні частинки.[4] Після пошуків витоку радіації на самій АЕС, стало зрозуміло, що в західній частині СРСР існує серйозна ядерна проблема. Підвищення рівня радіації також було зафіксовано у Фінляндії, але страйк державної цивільної служби затримав відповідь і публікацію.[5]

Забруднення території після аварії на ЧАЕС залежало від погодних умов. Повідомлення радянських і західних учених вказують на те, що Білорусь отримала близько 60 % радіоактивного забруднення від загальної кількості на СРСР. Проте згідно з даними (англ. The Other Report on Chernobyl (TORCH report), які були оприлюдненні в 2006 році половина летких часток приземлилася за межами України, Білорусі і Росії.[2]

Унаслідок аварії з сільськогосподарського користування було виведено близько 5 млн га земель, довкола АЕС створена 30-кілометрова зона відчуження, знищені і поховані (закопані важкою технікою) сотні дрібних населених пунктів.

Перед аварією в реакторі четвертого блоку знаходилося 180—190 тонн ядерного палива (діоксиду урану). За оцінками, які в наш час^[коли?] вважаються найбільш достовірними, в довкілля було викинуто від 5 до 30 % від цієї кількості. Деякі дослідники ставлять під сумнів ці дані, посилаючись на наявні фотографії і спостереження очевидців, які показують, що реактор практично порожній. Слід, проте, враховувати, що об'єм 180 тонн діоксиду урану складає лише незначну частину від об'єму реактора. Реактор в основному був заповнений графітом; вважається, що він згорів в перші дні після аварії. Крім того, частина вмісту реактора розплавилася і перемістилася через розломи внизу корпусу реактора за його межі.

Окрім палива, в активній зоні у момент аварії містилися продукти ділення і трансуранові елементи — різні радіоактивні ізотопи, що накопичилися під час роботи реактора. Саме вони становлять найбільшу радіаційну небезпеку. Велика їх частина залишилася усередині реактора, але найбільш леткі речовини були викинуті назовні, у тому числі:

• всі інертні гази, що містилися в реакторі;
• приблизно 55 % йоду у вигляді суміші пари і твердих часток, а також у складі органічних сполук;
• цезій і телур у вигляді аерозолів.

Сумарна активність речовин, викинутих в довкілля, склала, по різних оцінках, до 14*10¹⁸Бк (14 ЕБк), у тому числі:

• 1,8 ЕБк йоду-131
• 0,085 ЕБк цезію-137
• 0,01 ЕБк стронцію-90
• 0,003 ЕБк ізотопів плутонію;
• частка інертних газів близько половини від сумарної активності.

Забрудненню піддалося понад 200 000 км², приблизно 70 % — на території Білорусі, Росії і України. Радіоактивні речовини поширювалися у вигляді аерозолів, які поступово осідали на поверхню землі.

Інертні гази розсіялися в атмосфері і не вносили вкладу до забруднення прилеглих до станції регіонів. Забруднення було дуже нерівномірним, воно залежало від напряму вітру в перші дні після аварії. Найсильніше постраждали області, в яких в цей час пройшов дощ. Велика частина стронцію і плутонію випала в межах 100 кілометрів від станції, оскільки вони містилися в основному в більших частках. Йод і цезій поширилися на ширшу територію.

З точки зору дії на населення в перші тижні після аварії найбільшу небезпеку становив радіоактивний йод, що має порівняно малий період напіврозпаду (вісім днів) і телур. В наш час^[коли?] (і в найближчі десятиліття) найбільшу небезпеку становлять ізотопи стронцію і цезію з періодом напіврозпаду близько 30 років. Найбільші концентрації цезію-137 виявлені в поверхневому шарі ґрунту, звідки він потрапляє в рослини і гриби. Зараженню також піддаються комахи і тварини, які ними харчуються. Радіоактивні ізотопи плутонію і америцію збережуться в ґрунті протягом сотень, а можливо і тисяч років, проте їх кількість не становить загрози.

У містах основна частина небезпечних речовин накопичувалася на рівних ділянках поверхні: на лугах, дорогах, дахах. Під впливом вітру і дощів, а також унаслідок діяльності людей, ступінь забруднення сильно знизився і зараз рівні радіації в більшості місць повернулися до фонових значень. У сільськогосподарських районах в перші місяці радіоактивні речовини осідали на листі рослин і на траві, тому зараженню піддавалися травоїдні тварини. Потім радіонукліди разом з дощем або опалим листям потрапили в ґрунт, і зараз вони потрапляють в сільськогосподарські рослини, в основному, через коріння. Рівні забруднення в сільськогосподарських районах значно знизилися, проте в деяких регіонах кількість цезію в молоці, ще може перевищувати допустимі значення. Це відноситься, наприклад, до Гомельської і Могильовської областей в Білорусі, Брянській області в Росії, Житомирській і Рівненській області в Україні.

Значному забрудненню піддалися ліси. Через те, що в лісовій екосистемі цезій постійно циркулює, а не виводиться з неї, рівні забруднення лісових продуктів, таких як гриби, ягоди і дичина, залишаються небезпечними. Рівень забруднення річок і більшості озер в наш час^[коли?] низький. Проте в деяких озерах, в яких немає стоку, концентрація цезію у воді і рибі ще протягом десятиліть може становити небезпеку.

Забруднення не обмежилося 30-кілометровою зоною. Було відмічено підвищений вміст цезію-137 в лишайнику і м'ясі оленів в арктичних областях Росії, Норвегії, Фінляндії і Швеції.

1988 року на території, що піддалася забрудненню, був створений радіаційно-екологічний заповідник[6]. Спостереження показали, що кількість мутацій в рослин і тварин хоча і зросла, але не набагато, і природа успішно справляється з їх наслідками. З іншого боку, зняття антропогенної дії позитивно позначилося на екосистемі заповідника і вплив цього чинника значно перевищив негативні наслідки радіації.

Унаслідок природа почала відновлюватися швидкими темпами, зросли популяції тварин, збільшилося різноманіття видів рослинності.[7][8]

Грибоподібна хмара від ядерного вибуху в Наґасакі.

Наприкінці Другої світової війни, 6 серпня 1945 року авіація США скинула на японське місто Хіросіму ядерну бомбу. Вона розірвалася в повітрі над центром міста, на висоті 600 м. Вибух умить забрав життя 420 000 мешканців Хіросіми і перетворив місто на згарище. Завдяки ядерному вибуху в довкілля у великій кількості були випущені альфа- та бета-частки, а також гамма-випромінювання та потоки нейтронів. Земна поверхня була радіоактивно заражена продуктами ядерного вибуху. В його епіцентрі на 1 см² земної поверхні припадало 12×10¹⁰ швидких і 9×10¹² теплових нейтронів. Унаслідок вибуху над Хіросімою здійнялась величезна грибоподібна хмара, яка мала високу температуру та містила значну кількість радіаційно зараженого ґрунту, піднятого з землі. Вона швидко здійнялась у повітря і, будучи охолодженою в атмосфері, пролилася дощем. Його краплі були чорними і липкими через високий вміст пилу і бруду у хмарі. Цей дощ отримав назву «чорного дощу». 9 серпня 1945 року об 11:02 авіація США скинула на місто Нагасакі ядерну бомбу. Вибух стався в районі християнського кварталу Уракамі.