Сборник тезисов докладов VIII Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2005

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Экология атомной отрасли»

Все доклады секции


Радиоэкологическая ситуация Северо-Уральского региона

Рак А.А., Сотников Ю.Г.

Технологический институт (филиал) МИФИ, г. Лесной

1. Природная радиация.

Урал представляет собой геологически четко выраженную линейную складчатую систему, разделяющую две крупные структуры Земли: Восточно-Европейскую платформу и Западно-Сибирскую плиту.

В пределах этой системы с запада на восток выделяются следующие основные тектонические структуры:

·         Западно-Уральская внешняя зона складчатости;

·         Центрально-Уральское краевое поднятие;

·         Главный (Тагило-Магнитогорский) прогиб;

·         Восточно-Уральское поднятие;

·         Восточно-Уральский прогиб;

·         Зауральское поднятие.

Естественная радиоактивность почв и горных пород Уральского региона связана с особенностями строения и составом указанных тектонических структур.

Естественный радиационный фон в пределах Урала обусловлен геолого-геофизическими особенностями указанных зон и определяется природными минералами и горными породами, содержащими в том или ином количестве естественные радиоактивные элементы (ЕРН):

·         уран-238 и торий-232 с дочерними продуктами распада;

·         калий-40.

2. Аварии на объектах Минатома.

2.1. Восточно-Уральский радиоактивный след.

Образовался в результате взрыва на химкомбинате. Общая протяженность ВУРСа составляла примерно 300 км в длину, при ширине 5-10 километров. На этой площади (почти в 20 тысяч кв. км.) проживало около 270 тысяч человек, из них около 10 тысяч человек оказались на территории с плотностью радиоактивного загрязнения свыше 2 кюри на квадратный километр по стронцию-90 и 2100 человек – с плотностью свыше 100 кюри на квадратный километр.

Максимальная мощность дозы в деревне Бердяниш, удаленной от центра взрыва на 12,5 километра, составляет 400 микрорентген в час.

2.2. Восточно-Чернобыльский след.

Прохождение радиоактивного облака, образованного из-зи аварии на ЧАЭС, над Свердловской областью сопровождалось выпадением осадков в виде дождя и снега. 30 апреля наиболее вероятная доза внешнего облучения населения г. Екатеринбурга составила 0,72 мкЗв/ч, Каменск-Уральского – 0,27 мкЗв/ч, Нижнего Тагила – 0,17 мкЗв/ч, Краснотурьинска – 0,14 мкЗв/ч.

3. Испытание атомного оружия.

Утром 14 сентября 1954 г. в 9 час. 30 мин. по московскому времени над Тоцким полигоном в Оренбургской области был произведен взрыв атомной бомбы на высоте 350 м.

В результате взрыва полностью сгорели три деревни — Маховка, Ольховка и Елшанка. Облако взрыва и столб пыли высотой в 12-15 км были за короткое время вынесены с полигона в северо-восточном Направлении. Как считают специалисты, общая длина образовавшегося радио­активного следа составила примерно 210 км. Предполагается, что осевая линия следа прошла приблизительно от д. Маховка Сорочинского района в сторону п. Пушкинский Красногвардейского района и д. Рождественка Александровского района.

4. «Мирные ядерные взрывы».

Проект «Гелий». Пять подземных ядерных взрывов было проведено в 80-е годы в Красновишерском районе на Гежском нефтяном месторождении. Взрывы были выполнены непосредственно в нефтедобывающих скважинах на глубине около 2500 метров. Общая мощность взрывов составила около 18 килотонн. По официальным данным, дополнительно было извлечено 5 млн. тонн нефти, за счет чего прибыль составила около 20 млн. рублей (в ценах 1988г). Измерения 1997-1998гг. показали, что несмотря на относительно благополучную радиационную обстановку на поверхности почвы (МЭД в районе взрывов составляет 0,20-0,25 мкЗв/ч), наблюдаются устойчивые выбросы радиоактивных газов из нефтеразведочных скважин.

Установлено, что, наряду с большим количеством радона в почвенном воздухе (до 28 кБк/м3), в нем наблюдаются высокие концентрации криптона-85 (до 40 кБк/м3), который составляет около 50% всех газообразных продуктов взрыва и имеет достаточно большой период полураспада - 10,6 года. Детальные исследования показали, что на изучаемой площади в результате воздействия ударных волн ядерных взрывов образовалось несколько проницаемых зон, через которые интенсивно выделяются радон и криптон-85. Интересно, что проницаемые зоны только в одном случае связаны непосредственно с расположением зарядной скважины, во всех же других они приурочены к разломной тектонике месторождения. Это свидетельствует о не­предсказуемости существенных разрушений в массиве, которые произошли как непосредственно после взрыва, так и спустя значительное время. До сих нор нефть из добывающих скважин выходит с водой, обогащенной цезием-137, что вызывает загрязнение водной среды.

Проект «Тайга-1». В марте 1971г. на территории Чердынского района недалеко от Печоро-Илычского заповедника был произведен наземный групповой ядерный взрыв с целью создания ложа канала Печора-Кама, согласно проекта поворота вод северных рек. Были взорваны три заряда на глубине около 130 м и на расстояниях около 160 м друг от друга. Предположительная мощность взрыва составляла 160 килотонн. К сожалению, ожидаемого направленного выброса грунта не получилось. В результате взрыва возникло озеро длиной около 700, шириной 340 и глубиной около 15 м с островом посередине. На четвертые сутки после взрыва максимальная мощность экспозиционной дозы на поверхности озера составляла 0,01 - 0,12 Зв/ч. К 1973 году она снизилась до 0,1 мЗв/ч, а к 1990г. - до 14 мкЗв/ч. В 1993г. в эпицентре взрыва мощность дозы достигала 2 - 3 мкЗв/ч, на берегу котлована в пределах отдельных участков - до 25 мкЗв/ч. Радиационное воздействие определяется кобальтом-60, цезием-137 и стронцием-90.

После взрыва в восточном направлении от озера образовался радиационный след длиной около 7,5 км при ширине до 1,5 км. Наличие в нем кобальта-60 свидетельствует о том, что при взрыве на поверхность были выброшены составные части взрывного устройства. До 1991г. территория озера считалась закрытой зоной и охранялась.

Сейчас стало известно, что печально знаменитый план поворота северных рек включал в себя проведение 250 подземных ядерных взрывов, предназначавшихся для удаления грунта.

Башкортостан. В Башкирии были произведены взрывы ядерных зарядов южнее Ишимбая (1970 г) и на западе республики (1973 и 1974 гг.) с целью повышения нефтеотдачи пластов на месторождениях нефти. Всего было произведено 4 подземных ядерных взрыва. Однако, как и для Оренбургской области, непосредственные данные о сегодняшней обстановке в районах этих взрывов практически отсутствуют. Известны лишь ареалы содержания радона в подземных водах свыше 50 кБк/м3

Литература

1.        Бенедикт М., Пигфорд Т., «Химическая технология ядерных материалов», Москва, Атомиздат, 1960 г.

2.        Новоселов В. Н., Толстиков В. С., «Атомный след на Урале» 

3.        Сеитов Б.С., Сотников Ю.Г., «Тектоника плит: возможные истоки и особенности проявления», Свердловск, Геодинамика и металлогения Урала, 1986 г.

4.        Сотников Ю.Г., «Гранитизация докембрия Кокчетавской плиты и генезис магнезиальных скарнов», А.- Ата, Вопросы рудной геофизики Казахстана и Средней Азии, 1982 г.