95056 (Вплив екологічних факторів на стан здоров’я учнівської молоді на прикладі захворювань щитовидної залози), страница 3

Ядерний паливний цикл супроводжується також утворенням великої кількості довго- живучих радіонуклідів, котрі розповсюджуються по всьому земному шарі. НКДАР оцінює колективну ефективну очікувану еквівалентну дозу опромінення такими ізотопами в 670 люд-Зв на кожний гігават-рік виробленої електроенергії, із яких на перші 500 років після викиду приходиться менше 3%.

Таким чином, від довгоживучих радіонуклідів все населення Землі отримує приблизно таку ж середньорічну дозу опромінення, як і населення, яке проживає поблизу АЕС, від короткоживучих радіонуклідів, при цьому довго живучі ізотопи виявляють свою дію впродовж значно більш довшого часу – 90% всієї дози населення отримає за час від тисячі до сотень мільйонів років після викиду. Отже, що люди, які проживають поблизу АЕС, навіть при нормальній роботі реактора отримують всю дозу повністю від короткоживучих ізотопів і малу частину дози від довго живучих.

Ці цифри не враховують вклад в опромінення від радіоактивних відходів, утворюваних в результаті переробки руди, і від відпрацьованого палива. Є основа гадати, що в найближчі декілька тисяч років внесок радіоактивних захоронень в основну дозу опромінення буде залишатися малим, 0,1-1% від очікуваної колективної дози для всього населення. Однак радіоактивні твели збагачуваних фабрик, якщо їх не ізолювати відповідним чином, без сумнівів, створять серйозні проблеми. Якщо врахувати ці два додаткових джерела опромінення, то для населення Землі очікувана колективна ефективна еквівалентна доза опромінення за рахунок довго живучих радіонуклідів складе близько 4000 люд-Зв на кожний гігават-рік виробленої енергії. Всі подібні оцінки, однак, неминуче являються орієнтованими, оскільки важко судити не тільки про майбутні технології переробки відходів, чисельності населення і місцях їхнього проживання, але і про дозу, яка буде мати місце через 10 000 років. Річна колективна ефективна еквівалентна доза опромінення від всього ядерного циклу в 1980 році складала близько 500 люд-Зв, в 2000 вона виросла до 10 000 люд-Зв, а в 2100 очікується, що вона виросте до 200 000 люд-Зв. ЦІ оцінки основані на песимістичних припущеннях, що нинішній рівень викидів збережеться і не будуть введені істотні технічні вдосконалення. Але навіть і в цьому випадку середні дози будуть малі в порівнянні з дозами, які отримуємо від природних джерел, - в 2100 році вони складуть лише 1% від природного фону.

Люди, які проживають поблизу ядерних реакторів, без сумнівів, отримують значно більші дози, ніж населення в середньому.

Атомна енергетика як джерело радіації

Утворення радіонуклідів у реакторі. Як відомо, при роботі реактора радіонукліди утворюються в активній зоні в результаті поділу ядерного палива, а також внаслідок активації нейронами конструкційних матеріалів, теплоносія, уповільнювача тощо.

Зокрема, радіоактивність води, що охолоджує активну зону, є наслідком попадання в неї радіонуклідів через дефекти оболонки ТВЕЛів або результатом корозії конструкційних матеріалів. В технологічних системах АЕС виявляються такі групи радіонуклідів: радіоактивні гази (аргон, криптон, ксенон), карбон-14, тритій; леткі речовини (ізотопи йоду, цезію); нелеткі речовини (лантан, стронцій, церій та інші).

Радіоактивні відходи. Радіоактивні відходи, які складаються з перелічених груп радіонуклідів, утворюються при експлуатації АЕС, а також в результаті очистки води в технологічних системах реактора, при ремонті і заміні устаткування, проведенні ремонту та ін. Це газоподібні, рідкі та тверді речовини.

Газові відходи проходять досить складну систему обробки, що значною мірою зменшує їх активність, після чого викидаються в навколишнє середовище через газовивідну трубу, що забезпечує їх розбавлення повітрям. Рідкі і тверді відходи в навколишнє середовище не викидають, їх переробляють і захоронюють.

При нормальній роботі АЕС вихід газових відходів у навколишнє середовище строго регламентований рекомендаціями МАГАТЕ, і він значно менший, ніж природна радіоактивність, якщо відбувається розбавлення викидів до випуску в атмосферу.

Після катастрофи на Чорнобильській АЕС важко стверджувати, що атомна енергетика менш шкідлива для людства, ніж, скажімо, вугільна, нафтова чи газова, або менш шкідлива для екології, ніж транспортні засоби, гідроелектростанції, хоч це все-таки так.

Основною потенціальною радіаційною небезпекою є аварії на АЕС, особливо аварії, пов’язані з порушенням активної зони реакторів, де зосереджено 98% всієї активності реактора.

Це може статися, зокрема, при перегріві активної зони через недостатність теплозйому. Навіть вимкнений реактор продовжує нагріватися за рахунок розпаду продуктів поділу (приблизно 7% потужності) і потребує охолодження (що саме і відбувалося на четвертому блоці Чорнобильської АЕС зразу ж після аварії). Внаслідок радіоактивного розпаду нагрів поступово зменшується.

У світі побудовано і функціонує 458 АЕС (1991 рік). Ядерна енергетика забезпечує виробництво 16% світового електропостачання (1987 рік).

Практично за час експлуатації АЕС відбулися три значні аварії:

- 1961 рік – в Айдахо-Фолсі (в реакторі відбувся вибух), США;

- 1979 рік – на АЕС „Тримайл-Айленд” у Гарисбезрі, США;

- 1986 рік – на Чорнобильській АЕС, Україна.

Отже, практично ймовірність аварій на АЕС становить один раз на 10 років. Усього ж за час існування атомної енергетики зареєстровано майже 800 різноманітних подій на АЕС різного ступеня з різноманітними наслідками, з викидом радіоактивних речовин – 296.

Постраждало від аварій 136 675 осіб (Чорнобиль 135 тис. осіб), смертельних випадків від радіації – 69 (за іншими даними, лише у Чорнобилі загинуло ~ 8 тис. чол.).

Під час цієї аварії було обезводнено активну зону, і внаслідок її розігріву відбулася серія теплових вибухів. Радіонукліди зі зруйнованої активної зони потрапили в навколишнє середовище і за „допомогою” пожежі та вітру розійшлися не тільки навколо реактора, а й далеко за межами АЕС. У складі викидів були практично всі хімічні елементи таблиці Менделєєва.

Кожному зрозуміло, що інформація про радіаційний стан на територіях поблизу АЕС повинно бути багато. Адже на кожній АЕС працюють служби зовнішньої дозиметрії, які регулярно вимірюють силу дози і дозу в межах зони спостереження, а також активність радіонуклідів в різних об’єктах оточуючого середовища. Однак, коли потрібно назвати конкретні характеристики радіаційної ситуації на прилеглих до АЕС територіях, то їх або зовсім немає, або дуже мало. Справа в тому, що методи контролю радіаційного фону в оточуючому АЕС середовищі не дозволяють у більшості вимірювань виявити радіонукліди з АЕС в пробах повітря, рослинності, грунтах та інших об’єктах навколишнього середовища. Всі дані зводяться до того, що радіаційних фон поблизу працюючої АЕС визначається випромінюванням природних радіонуклідів, радіонуклідів космічного походження і радіонуклідів глобального забруднення атмосфери.

Захоронення відходів. Крім аварій на АЕС, великою проблемою є захоронення радіоактивних відходів. Взагалі в процесі діяльності сучасного суспільства утворюються відходи, багато з яких шкідливі. Їх треба захоронити, щоб не порушувати екологічної рівноваги на Землі.

Існує кілька способів позбавлення від радіоактивних відходів, які залежать від їх кількості і складу, а саме: 1) розбавлення і розсіювання в навколишньому середовищі відходів, вміст радіонуклідів у яких нижче припустимого (зокрема радіоактивних газів); 2) витримка і розпад короткоперіодних радіонуклідів (наприклад йоду); 3) концентрація і захоронення довго живучих радіонуклідів. Тепер їх герметизують у склі або бетоні і складають у глибоких шахтах у несейсмічних районах.

Проблема радіоактивних відходів стає дедалі важливішою (є навіть проект викидання їх у космос) і вважати її вирішеною не можна. Багато уваги їй приділяє МАГАТЕ.

Залишається цікавим питання – де ж зберігаються відпрацьовані відходи АЕС в Україні? Вирішення цього питання є надзвичайно актуальним. Дотепер відпрацьоване ядерне паливо з українських АЕС вивозиться на переробку до Росії.

Але законодавство нашої північної сусідки забороняє захоронення продуктів переробки відпрацьованого палива іноземних АЕС на російській території. Тому, починаючи з 2011 року радіоактивні відходи повертатимуть в Україну. Перший крок у визначеному напрямку вже зроблено: у вересні 2001 року уведено в дослідно-промислову експлуатацію сухе сховище на проммайданчику Запорізької АЕС. Нині там розміщено 11 контейнерів з відпрацьованими паливними збірками. У сховище щороку планується завантажувати по 12-14 контейнерів, а це дозволить повністю відмовитися від вивезення палива з ЗАЕС. У грошовому виразі економія становитиме ~ 40 млн. доларів. Також національна енергетична програма України до 2010 року, затверджена Постановою Верховної Ради України від 15.05.1996, а також галузева програма №7 „Поводження з відпрацьованим ядерним паливом АЕС” введена в дію наказом Міненерго України від 13.01.2000 №7 постановили про створення від 16.05.02. на території зони відчуження Чорнобильської АЕС сховища відпрацьованого ядерного палива.

Взагалі проблема відходів діяльності людства стає все складнішою. Це стосується не лише радіоактивних відходів. Наприклад, ТЕС потужністю 1 млн кВт , що працює на вугіллі, спалює щороку 2 млн тонн вугілля і дає 0,5 млн тонн золи (з ртуттю, кадмієм), а також сотні тисяч тонн газових відходів (сполуки сірки, вуглецю тощо). Крім того у викидах ТЕС є й радіонукліди, кількість яких може перевищувати кількість викидів радіонуклідів з АЕС відповідної потужності.

Видобування ядерного палива (уранові рудники, а вони є на Україні) також потребує виконання умов безпечної роботи.

Дуже важливим є питання перевезення радіоізотопів, яке слід здійснювати в спеціально пристосованих транспортних засобах з максимальною обережністю.

Отже, з одного боку, ядерні енергетичні установки порівняно з тепловими вважаються безпечнішими, їх відходи меншими, транспортні витрати дешевшими, а з другого, - ми маємо сумний досвід Чорнобильської катастрофи. Виникає питання взагалі про доцільність розвитку атомної енергетики, про її розміщення, зокрема про перенасиченість України атомними електростанціями і у зв’язку з цим припинення будівництва та закриття ряду АЕС на території України.

Дія радіації на людину

Радіація по самій своїй природі шкідлива для життя. Малі дози опромінення можуть ”запустити” не до кінця ще встановлений ланцюг обставин, який призводить до раку чи до генетичних порушень. При великих дозах радіації можуть руйнуватися клітини, ушкоджуватися тканини органів і з’явиться причина швидкої загибелі організму.

Ушкодження, яке викликається великими дозами опромінення, звичайно проявляється через декілька годин чи днів. А вроджені пороки розвитку і інші спадкові хвороби, які викликані пошкодженням генетичного апарату, по вирахуванні проявляються лише в наступному чи через декілька поколінь: це діти, внуки, і більш віддаленні нащадки індивідуума, який піддався опроміненню.

В той час, як ідентифікація наслідків, які швидко проявляються від дії великих доз опромінення не складає труднощів, виявити віддалені наслідки від малих доз опромінення майже завжди є дуже важко. Частково це пояснюється тим, що для їх прояву повинно пройти дуже багато часу. Але, навіть і виявивши якісь дефекти, потрібно ще доказати, що вони пояснюються дією радіації, оскільки і рак, і пошкодження генетичного апарату можуть бути викликані не тільки радіацією, але і багатьма іншими причинами.

Щоб викликати гостре ураження організму, дози опромінення перевищують визначений рівень, але немає ніяких підстав рахувати, що це правило дії в випадку таких наслідків, як рак чи ушкодження генетичного апарату. По крайній мірі теоретично для цього достатньо самої малої дози. Однак в той же час ніяка доза опромінення не призводить до цих наслідків в усіх випадках. Навіть при відносно великих дозах опромінення далеко не всі люди приречені на ці хвороби: діючі в організмі людини репараційні механізми звичайно ліквідують всі ушкодження. Точно так же будь-яка людина, яка піддається дії радіації, зовсім не обов’язково повинна захворіти на рак чи стати переносником спадкових хвороб; одна ймовірність чи ризик, наступу таких наслідків у нього більше, ніж у людини, яка не опромінена. І ризик це тим більший, чим більша доза опромінення.

Залози внутрішньої секреції

Залози внутрішньої секреції володіють однієї яскраво вираженою особливістю – вони здатні виробляти біологічно активні речовини, що називаються гормонами. До залоз внутрішньої секреції відносяться: гіпоталамус, гіпофіз, епіфіз, щитовидна залоза, паращитовидні залози, підшлункова залоза, наднирники, яєчники, сім’яники.