2. Использование излучений в медицине
Ежегодная средняя доза облучения, проводимого с медицинскими целями, составляет от 0,4 до 1 мЗв. Это - проведение рентгенодиагностики, включая стоматологическую рентгенографию, принятие внутрь радионуклидов с диагностической целью, радиационная терапия (особенно при онкологических заболеваниях). Массовое использование флюорографии, которое дает превышение ЕФО в 15 раз, может привести к весьма существенному увеличению общего фона облучения. Средняя индивидуальная доза за одно рентгенографическое обследование составляет 0,04 мЗв, поэтому коллективная доза может получиться более чем достаточной, чтобы внести существенную лепту в ЕФО. В целом применение методов радиационной медицины расширились с того момента, когда стали использовать различные радионуклиды для диагностики. Это в первую очередь за счет I131 и Te99m.
3. Испытание ядерного оружия
В период с 1945 по 1980 гг было проведено более 400 ядерных взрывов в атмосфере. Наиболее опасными являются такие радионуклиды, как C14, Cs137 и H3. Вклад углерода составляет примерно 2/3 от общего вклада радионуклидов из-за относительно короткого времени полураспада. Вклад Pu239, Pu240, Am241 в мощность дозы будет незначительным, но растянут на тысячи лет.
4. Промышленные выбросы предприятий
Во многих странах уголь является основным топливом для развития энергетики: 70% добытого угля используется для производства электроэнергии, 20% - для производства кокса, 10% - на обогрев жилищ и приготовление пищи. Старые станции дают выброс около 10% летучих зол, а современные станции с пылеуловителями выбрасывают в атмосферу примерно в 20 раз меньше летучих зол.
2.Искусственные радионуклиды (ир)
Искусственные радиоактивные элементы (ИРЭ) являются делом рук человеческих. Впервые в 1939 г. было открыто деление ядра урана-235 под воздействием тепловых нейтронов в лабораторных условиях. В природе такие явления встречаются крайне редко, и обнаружить концентрации возникающих дочерних радионуклидов можно только с помощью супераппаратуры. Есть пример работы природного ядерного реактора на месторождении урана в районе Окло в Центральной Африке. Там примерно 1800 млн. лет назад возникла цепная реакция на базе руд, богатых ураном. Концентрация урана в руде более 25 %. Это месторождение окружено бескварцевыми глинистыми породами, насыщенными водой. Распространение продуктов деления от зоны реакции невелико.
ИР, как правило, имеют незначительные периоды полураспада (от долей секунды до десятков лет), и только элементы, образующиеся в результате ядерных реакций присоединения (нептуний, плутоний, америций), имеют период полураспада от нескольких минут до десятков тысяч лет. Радиоизотопы ИР обладают разными видами радиоактивности. Среди них могут преобладать g-излучатели, b-излучатели и a-излучатели. В процессе ядерного взрыва образуется значительный спектр g-, b-излучателей.
Источники ИРЭ:
1) Испытание ядерных устройств на полигонах (Семипалатинский, Новоземельский, Невадский), применение ядерных взрывов для повышения нефтеотдачи пластов (Якутия, Поволжье), строительство каналов (Пермская область). Проводимые до 1963 г. испытания ядерного оружия в атмосфере нанесли наиболее существенный ущерб. Подземные взрывы на Семипалатинском полигоне проводились в специальных штольнях и скважинах-колодцах на глубинах 400-500 м. Разбит огромный горный массив Дегелен. В указанном массиве на глубине 500 м несколько лет лежат невзорванные (из-за моратория) ядерные заряды мощностью 0,35 килотонн. Предстоят опасные работы по их извлечению. При атмосферных испытаниях в биосферу попало примерно 5 тонн плутония. Всего проведено 468 взрывов только на Семипалатинском полигоне, из них 124 - атмосферных, 26 - наземных, 344 - подземных. В Казахстане образовалась воронка в диаметре 0,5 км, ставшая озером. Это озеро “Атомкуль” является результатом взрыва заряда 200 килотонн. Взрыв дал “гриб” и воронку на 50 м глубины.
2) Деятельность предприятий ядерно-технологического цикла типа “Маяк” (Челябинск-65), Красноярский горно-химический комбинат, Сибирский химический комбинат (Томск-7). По зарубежным данным на начало 1989 г. оружейный плутоний производится на 14 реакторах, а к 2000 г. они все должны быть остановлены. Плутоний образуется в результате реакций при захвате нейтронов ураном-238. Все реакторы, рассчитанные на производство энергии имеют на выходе плутоний-239, загрязненный изотопом плутония-240. Поскольку опыта использования отходов плутония нет, решено захоронить его с другими отходами. Охрана плутония обходится в 3 раза дороже, чем его получение. Распыление 1 кг плутония создает опасную зону Чернобыльского типа в радиусе 13 км, т.е. на площади 188 км2. 10 кг плутония достаточны, чтобы вызвать необратимые последствия для средних размеров области Российской федерации. “Маяк” (Челябинск-65) имеет запасы плутония равные 225 тоннам.
3) Аварии на атомных электростанциях и реакторах (Чернобыль, 1986 г., Три-Майл-Айленд (США), 1979 г., Уиндскеил (Англия), 1957 г.), на надводных и подводных лодках, космических аппаратах, инциденты с ядерным оружием.
4) Халатное хранение и использование технических устройств (индикаторы, эталоны), в которых используются радиоизотопы цезия-137, стронция-90 и др.
На территории бывшего СССР сосредоточено 45 % мировых запасов урана - около 2,2 млн. тонн, в том числе в России, Казахстане, Таджикистане по 30 %, на Украине - 10 %. Урановые рудники и заводы по производству уранового концентрата находятся в Казахстане (Степногорск, Рудное, Ачинск, Боровое). Загрязнение происходят с транспортировкой урановой руды зачастую в открытых вагонах без дезактивации.
Захоронение радионуклидов требует создания специальных реакторов - бридеров, требующих больших денег. Стоимость захоронения ИР в г. Сергиев Пасад (600 тыс. Кu) обошлось государству в 4 млрд. руб., а стоимость эксплуатации комбината в ценах 90 года составило 100 млн. руб. в год. Комплексное решение, чтобы обеспечить радиационную безопасность стран СНГ, потребует не менее 10 млрд. долларов в год в ценах 90 года.