Проблемы экологии

О том, что ядерные превращения могут стать источником огромной энергии, ученым стало ясно уже спустя несколько лет после открытия А.Беккереля и П.Кюри. Так, в 1910 г. В.И.Вернадский в докладе на общем собрании Академии наук говорил, что человечество, научившись в будущем управлять процессами атомного распада, получит в свои руки такой мощный источник энергии, какого раньше не знало. Но в 1922 г. он же предупреждал, что время овладения атомной энергией близко, и главный вопрос заключается в том, как человечество употребит этот колоссальный источник энергии – для роста своего благосостояния или для самоуничтожения. Создание в последующем ядерного оружия массового поражения и аварии на промышленных объектах атомной энергетики, прежде всего на атомных электростанциях (АЭС), показывают актуальность предупреждения ученого.

ЧЕРНОБЫЛЬСКАЯ ТРАГЕДИЯ
ХРОНИКА СОБЫТИЙ и ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

С позиций экологической безопасности страны радиоактивное загрязнение – одна из самых главных угроз. И доля атомных энергетических установок в этой угрозе очень значительна. Возможно, мы преувеличиваем эту угрозу, но только один Чернобыль полностью оправдывает эту нашу угрозу.

Член-корреспондент РАН А.В.Яблоков

Взрыв четвертого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) произошел 26 апреля 1986 г. в 01 ч 23 мин 40 с и вызвал прежде всего механическое разрушение множества топливных кассет – ядерного горючего (тепловыделяющих элементов – твэлов) – и взрывной выброс значительного количества диспергированного ядерного топлива, содержащего более 100 различных радионуклидов.

Первая стадия аварии – два взрыва: после первого – в течение 1 с радиоактивность реактора возросла в 100 раз; после второго – через 3 с радиоактивность реактора возросла в 440 раз. Механическая мощность взрыва была такова, что верхняя защитная плита ядерного реактора блока массой 2 тыс. т разлетелась вдребезги, обнажив реактор.

Вторая стадия аварии (26 апреля – 2 мая) – горение графитовых стержней вследствие выделения огромной энергии.

Третья стадия (2–6 мая) – расплавление ядерного топлива.

В период горения стержней температура внутри реактора не опускалась ниже 1500 °С, а после 2 мая стала повышаться, приближаясь к 3000 °С, что вызвало расплавление оставшегося ядерного топлива (цирконий, из которого изготавливают сборки твэлов во всех типах реакторов, имеет температуру плавления 1852 °С).

Горение реактора, хотя и с меньшей силой, продолжалось до 10 мая. Из горящего реактора, как из жерла вулкана, выбрасывались горящие частицы разрушенного реактора и радионуклиды с радиоактивностью в миллионы кюри.

Отечественные атомные эксперты установили главную техническую причину аварии. Взрыв реактора четвертого блока ЧАЭС стал результатом инженерно-конструкторского дефекта самой технической схемы водо-графитовых реакторов серии РБМК (реактор большой мощности кипящий) – модернизированных под атомную энергетику реакторов, которые более 40 лет работали на производственном объединении «Маяк», производя оружейный плутоний. Не вдаваясь в конструктивные особенности РБМК, отметим, что они не в состоянии прекратить неконтролируемый «разгон реактивности» при необходимости аварийной остановки в условиях работы на запредельной мощности.

Другой причиной аварии был человеческий фактор – преступное пренебрежение правилами работы и техники безопасности и непрофессионализм части персонала.

Загрузка реактора РБМК-1000, установленного на блоке ЧАЭС, составляет 100 т с обогащением 1,8% (1800 кг урана-235). Как установили эксперты, 3,5% продуктов деления в реакторе (63 кг) было выброшено в атмосферу. Для сравнения: в результате взрыва атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму, образовалось только 0,74 кг радиоактивных отходов.

Официальная оценка радиоактивности нуклидов, выброшенных из реактора ЧАЭС (50 млн Ки), явно занижена, поскольку была получена после перерасчета радиоактивности на 6 мая и не учитывала большей части короткоживущих радионуклидов (в том числе йода-131, период его полураспада равен 8,1 суток), которые чрезвычайно опасны, и их выброс до 6 мая определял более 80% радиоактивности в воздухе и на поверхности Земли. В период разогрева реактора со 2 по 6 мая выделение радиоактивного йода увеличилось, одновременно значительно возросло выделение и других радионуклидов, особенно цезия-134 и -137, стронция-89 и -90, радионуклидов бария, рутения, церия и др.

По данным американских экспертов, активность радиойода в момент взрыва составляла 100 млн Ки («типичные» ядерные взрывы в атмосфере, проводившиеся до 1968 г., давали до 159 тыс. Ки).

В момент взрыва образовалось огромное, высотой в 2 км, облако радиоактивностью в десятки миллионов кюри, состоящее из аэрозолей – диспергированных горячих частиц ядерного топлива, смешанных с радиоактивными газами.

На территории четвертого блока после взрыва оказались крупные обломки топливных кассет и графита, которые ликвидаторы последствий аварии собирали бульдозерами и лопатами (!). До 2 мая предотвратить горение графита в разрушенном реакторе пытались, сбрасывая с вертолетов мешки с песком, доломитом и другими веществами (было сброшено около 5000 т), при этом вертолетам приходилось пролетать на высоте 150 м прямо над жерлом реактора.

По всей территории станции были разбросаны сплавившиеся с асфальтом мелкие куски ядерного топлива, собрать которые было невозможно. В результате для защиты от облучения вся территория станции была покрыта слоем бетона и асфальта толщиной 1,5 м.

По счастью, в западном и северо-западном направлении, куда стало распространяться первое самое концентрированное облако горячих радиоактивных частиц и радиоактивных газов, не оказалось городов и густонаселенных пунктов. Изменение направления ветра на 180° через неделю, когда еще продолжалось истечение высокорадиоактивной газоаэрозольной струи из активной зоны реактора, привело к широкому разбросу радиоактивных продуктов.

По оси перемещения взрывного радиоактивного облака уже через несколько дней после взрыва стала появляться пятикилометровая полоса умирающего леса, названного «рыжим лесом», т. к. иглы сосен изменили свой цвет с зеленого на желто-красный. Полоса мертвого леса, где кроны деревьев получили дозы в 10 000–11 700 рад (радиационная адсорбированная доза – одна из внесистемных единиц поглощенной дозы излучения, 1 рад = 0,01 Гр; в системе СИ – грей (Гр): в 1 кг вещества при поглощении дозы радиации 1 Гр выделяется энергия в 1 Дж), что на порядок выше летальных доз для растительности, заняла площадь 38 км². В этом лесу погибли все мелкие млекопитающие.

С осадками и в виде сухих выпадений вдоль «чернобыльского следа» произошло заражение водоемов и почвы. После того как из среды исчезли короткоживущие радиоактивные изотопы, главную опасность стала представлять радиоактивная пыль из сухих частиц ядерного топлива, поскольку она могла легко подниматься ветром и попадать в легкие. Даже спустя пять лет у диких млекопитающих – лосей, кабанов и других, – обитавших в зоне отчуждения, были обнаружены в легких до 25 000 таких частиц на 1 кг ткани легкого.

Согласно официальным данным, общая загрязненная радионуклидами площадь с показателем 0,2 мР/ч (фоновое допустимое значение 0,01 мР/ч) в первые дни после аварии составила 200 тыс. км², а площадь зоны с уровнем загрязнения 15 Kи/км² по цезию-137 (в 100 раз выше среднего по стране) – 10 тыс. км². На территории последней проживало почти четверть миллиона человек.

После аварии было принято решение об установлении зоны отчуждения, где мощность излучения составляла 0,2 мЗв/ч (зиверт (Зв) – единица эквивалентной дозы облучения в системе СИ, основная дозиметрическая единица в области радиационной безопасности, введенная для оценки возможного ущерба здоровью человека от хронического воздействия радиации; 1 Зв = 1 Гр), и зон отселения, где мощность излучения составляла 0,05 мЗв/ч (по рекомендациям Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) зоной обязательного отселения следует считать территории, где дозы облучения превышают 5 мЗв в год!). Был законсервирован, обезлюдел город энергетиков Припять. Правда, спустя некоторое время Правительственная комиссия по реализации защиты населения приняла решение не проводить принудительной эвакуации людей из зоны обязательного отселения, чтобы избежать стрессов и социально-психологической напряженности (!).

Лишь спустя годы после катастрофы в печати появляются некоторые сведения о тех изменениях в живых организмах на генетическом уровне, которые произошли в результате облучения во время и после чернобыльской аварии. Мониторинг состояния окружающей природной среды в зоне влияния последствий чернобыльской аварии с момента образования постоянно проводил Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды (1996–2000 гг.).

В первые дни трагедии никаких специальных врачебных мероприятий по защите населения от радиационного поражения не проводилось. Йодную профилактику (принятие с пищей таблеток йодистого калия, чтобы насытить организм стабильным йодом и предотвратить поглощение радиойода) начали даже в Киеве только после 10 мая, т. е. слишком поздно. В сельских районах йодную профилактику начали еще позднее, а часто и вообще не проводили.

Поскольку с конца апреля радиойод поступал в организм в основном уже с пищей, в начале мая в Киеве было организовано снабжение населения сухим молоком из государственных резервов. В сельской местности снабжение населения чистыми продуктами было организовано с большим опозданием и далеко не везде. Жители деревень 30-километровой зоны до момента эвакуации, т. е. в течение 9–10 дней, продолжали потреблять загрязненные продукты. За пределами этой зоны контроль за содержанием радиойода был налажен только для молока, отправляемого на молокозаводы. В личных хозяйствах дети неделями продолжали потреблять загрязненные радиойодом продукты.

В последующем намного лучший контроль был налажен за содержанием радиоцезия, однако этот изотоп, хотя и долгоживущий, считается менее опасным и неканцерогенным, т. к. накапливается в мышцах и достаточно легко выводится из организма. В то же время контроль за стронцием-90 плохо организован и до настоящего времени, ибо требует сложного оборудования. А между тем стронций-90 является в 40–50 раз более радиотоксичным и канцерогенным, чем радиоцезий.

Функциональные и морфологические изменения щитовидной железы были быстрее всего обнаружены радиоэкологами у диких копытных животных (лоси, олени), а также ветеринарами у коров, коз и других сельскохозяйственных животных, поглощавших огромное количество радиоактивного йода с растениями. Поглощенные дозы щитовидной железой у коров в районах, прилегающих к Чернобылю, иногда составляли от 2500 до 2800 рад. Нередко наблюдались случаи разрушения и атрофии щитовидной железы и гибели животных.

Дозы облучения щитовидной железы у детей в районе аварии в массовом масштабе составляли 250–1000 рад. Оказалось, что отечественным врачам было не известно, что йодная профилактика и запрет на потребление молока – два достаточно простых и доступных способа, которые легко могли бы предотвратить радиойодное переоблучение. Эти методы сразу после чернобыльской аварии широко применяли в Польше, Швеции, Австрии, Южной Германии, затронутых крылом чернобыльского облака.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), число заболеваний щитовидной железы, в которой избирательно накапливается радиоактивный йод, у детей со временем должно увеличиваться, достигнув пика (увеличение на 40%) через 13–15 лет, т. е. в настоящее время. Из секретной записки Минздрава СССР от 11 ноября 1986 г., направленной в Политбюро и рассекреченной в 1992 г., стало известно, что йодному облучению подвергся 1 млн 694 тыс. детей. Частота заболеваний детей раком щитовидной железы стала повышаться на Украине с 1990 г.

Последствия чернобыльской катастрофы проявляются до сих пор. Площадь радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодий в настоящее время составляет 3,5 млн га. В 1999 г. наибольшая плотность загрязнения цезием-137 и соответственно более высокие концентрации этого радионуклида в продуктах питания зарегистрированы в Брянской области. Здесь, а также в некоторых районах Калужской, Орловской и Тульской областей радиационная обстановка остается по-прежнему неблагоприятной: более 2 млн га сельскохозяйственных угодий имеют плотность загрязнения по цезию-137 более 1 Kи/км², в том числе более 300 тыс. га – свыше 5 Ки/км² (при среднем фоновом значении по России – 0,15 Kи/км²).

Радиационное загрязнение в результате чернобыльской аварии до сих пор отмечается на густонаселенных территориях, где важное экономическое и социальное значение имеют леса (главным образом, Брянская область). Площадь земель лесного фонда, загрязненных цезием-137 в результате чернобыльской аварии, составляет 1 млн га. При этом полностью прекратить пользование лесным фондом и лесохозяйственную деятельность в зонах радиоактивного загрязнения не представляется возможным; вместе с тем ведение здесь лесного хозяйства без специальных защитных мероприятий приводит к увеличению доз облучения населения.

В настоящее время радиационная обстановка в лесах стабилизировалась, наступила восстановительная стадия, которая при имеющемся составе радионуклидов продлится десятки, а в ряде случаев и сотни лет. На этой стадии преобладает корневое поступление радионуклидов по сравнению с внешним, увеличивается коэффициент перехода радионуклидов из почвы в растения в ряду: хвойные деревья – лиственные деревья – молодняк деревьев (наибольшее содержание радионуклидов отмечено в вегетативных органах – хвое, листьях, побегах – по сравнению с древесиной) – лесные ягоды – грибы. На влажных и переувлажненных почвах этот процесс идет гораздо интенсивнее.

Мероприятия по защите населения и реабилитационные работы в зонах загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС, постоянному радиационному контролю сельскохозяйственной продукции (молоко, мясо, сено, зеленая масса, грибы), обеспечению жителей наиболее пострадавших районов продуктами питания с лечебно-профилактическими свойствами в соответствии со специальным постановлением Правительства РФ от 18.12.97 г., к сожалению, выполняются не в полном объеме из-за недостаточного финансирования (по некоторым позициям лишь на 40%). В итоге в 1999 г. известкование почв на угодьях с плотностью загрязнения более 5 Ки/км² осуществлено на 65,8%, а коренное улучшение лугов и пастбищ – лишь на 32,9%.

Подводя печальный итог чернобыльской катастрофы, произошедшей в 1986 г., отметим, что погибло 80 тыс. человек, пострадало более 3 млн человек, из которых 1 млн – дети. Чернобыль принес убытки, сравнимые с госбюджетами целых государств, а последствия этой катастрофы не удастся преодолеть в обозримое время. Остановка последнего работавшего энергоблока ЧАЭС в декабре 2000 г. не решает в полной мере экологических проблем этой станции. Работы по демонтажу станции не только рассчитаны на десятилетия, но и не имеют надежного научно-технического обоснования и, кроме того, очень дорогостоящи. ЧАЭС переполнена отработанным топливом; денег, которые обещал Запад за закрытие станции (1,5 млрд долларов), едва хватит на перевозку этого топлива на заводы по переработке и захоронение – один спецсостав для перевозки радиоактивных отходов стоит не менее миллиарда долларов. Через 10 лет, а возможно, и значительно раньше, надо будет строить новый саркофаг для четвертого энергоблока ЧАЭС, для чего понадобится и качественный цемент, и специальный металл для арматуры, которые не имеет ни Украина, ни Россия.

За прошедшее после чернобыльской катастрофы время ситуация с безопасностью работы атомных ядерных объектов, прежде всего АЭС и прежде всего в нашей стране, лишь ухудшилась. Нештатные ситуации на АЭС стали чуть ли не нормой их работы. более того, в 1999 г. на Кольской АЭС один из энергоблоков был остановлен из-за того, что некто беспрепятственно проник в блок управления станцией и вырвал электронные платы, содержащие драгоценные металлы, из ячеек, в результате чего «вырубились» датчики давления масла в турбинном блоке электростанции, что могло привести к серьезной катастрофе, не сработай аварийная система защиты. Самое печальное, что злоумышленник был задержан не на месте преступления, а лишь спустя несколько дней, когда пытался сбыть похищенные платы.

Потенциальная экологическая опасность Чернобыльской АЭС и других объектов атомной энергетики, по мнению многих авторитетных ученых-экологов, по-прежнему остается крайне высокой.

Е.Э.Боровский

Горький урок Чернобыля не только в самой катастрофе, но и в том, что страх правды увеличивает во много раз последствия катастроф. Однако до сих пор не все хотят это понимать...

Мой гость – Чернобыль

В дверь позвонили. Я в дверной глазок
взглянул и обмер – под ушанкой лисьей
не то что вовсе не было лица,
как в книге о маньяке-невидимке,
а было кем-то соткано оно
из черного клубящегося дыма
и шевелилось, становясь легко
совсем другими лицами, но только
глаза на этом дыме не менялись,
как в шарики сгущенный тот же дым.
Я притворился, будто нет меня,
закрыл глазок, дыша совсем неслышно,
и отошел на цыпочках от двери.
Но в скважину замочную, змеясь,
стал дым вползать и сделался фигурой
в пальто, надетом на пузатый дым,
и в черной шляпе над лицом из дыма
и с пальцами из дыма, но однако
с кольцом неоспоримо обручальным,
что подтверждало – этот дым женат.
Пробормотал я, кашляя: «Вы кто?»
Пришелец, приподнявши шляпу: «Я – Чернобыль».
«Позвольте, но ведь вы не человек.
Вы – атомный распад, вы – катастрофа», –
невольно ежась, я пробормотал.
Сказал Чернобыль с чувством превосходства:
«Все катастрофы спрятаны внутри
нас всех. Символизируют их люди,
и прозвище Пуанкаре – Война
еще во время первой мировой
недаром дали толстяку – французу.
Кто, скажем, Холокост? Конечно, Гитлер...
А Сталин кто? Архипелаг ГУЛАГ...»
«А кто же вы, Чернобыль? Чье лицо
подходит к вам?» «Да нет, не Горбачева,
хотя при нем произошел тот взрыв,
и в умолчанье был он виноват...
Мое лицо – не лица, а безликость.
Припомните, как было все тогда,
как власть лгала трусливо киевлянам,
скрывая катастрофу, как секрет,
а заодно глотая катастрофу,
и шли, как дети с красными флажками,
сограждане, отравленные мной.
И вновь у вас Чернобыль был недавно,
когда на дне подлодка задыхалась,
и путалось начальство в объясненьях,
и реквиемом пошлым стала ложь.
Кто я, Чернобыль? Страх животный правды.
Пока бессмертен он, бессмертен я».
«Но вас же закрывают, – я воскликнул. –
Неужто не поможет саркофаг?»
«Он разве сделал Сталина слабее? –
Чернобыль усмехнулся надо мной. –
Не догадались – почему я к вам
ввалился в щели нежеланным гостем?
Вы – слышал – что-то вякнули про гимн
по сталинскому старому рецепту.
Напрасно вы, голубчик, заявили
о полном ностальгии старом гимне,
что вы при нем не будете вставать...
Представьте, все встают, а вы сидите...
Вам сразу крикнут «Антипатриот!»
Всем вам, так устаревшим демократам,
советует вставать советский атом...»
И то ли человек, а то ли зверь,
исчез мой гость нежданный полуночный,
и долго я, уставившись на дверь,
ждал дыма черного из скважины замочной...

Евгений Евтушенко
(15 декабря 2000 года, Переделкино)