Воздействие атомной энергетики на окружающую среду

 

Автор

Чупров Владимир, Гринпис России

 

    Поступление ядерных материалов и радиоактивных веществ в окружающую среду и последующее облучение в результате ионизирующего излучения — главная форма воздействия атомной энергетики на экосистему и человека как часть этой системы. В атомной энергетике также присутствуют выбросы от использования углеводородного топлива и токсичные выбросы в промышленных процессах, но они не являются определяющими при оценке воздействия на окружающую среду1.
    Несмотря на признание негативного воздействия на окружающую среду (Федеральный закон «Об охране окружающей природной среды»), нормативы качества окружающей среды по ионизирующему фактору не разработаны. Иными словами не определены уровни опасности такого воздействия. Кстати, по этой причине (в нарушение российского природоохранного законодательства) до сих пор не разработаны платежи за выбросы радиоактивных веществ.
    В 2008 г. общественные организации попытались через суд заставить правительство Российской Федерации определить нормативы качества окружающей среды по ионизирующему фактору. Однако суд встал на защиту правительства (фактически атомной отрасли). Судья сослалась на отсутствие в законе сроков, в течение которых такие нормативы должны быть разработаны. С учетом того, как правительство создает все новые схемы субсидирования для «дешевой» атомной энергетики, такие нормативы могут быть вообще не приняты.
    Следует отметить, что в России и мире разработаны нормы радиационной безопасности для человека. В России ключевым документом являются Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000). Эти санитарные правила и некоторые другие документы содержат параметры для оценки опасного уровня содержания радиоактивных веществ в воздухе, воде и пище для человека. Например, для воды опасным считается уровень йода-131, начиная с 6,3 Бк/кг (так называемый уровень вмешательства, при котором надо проводить защитные мероприятия). Для воздуха допустимая среднегодовая объемная активность йода-131 составляет 7,3 Бк/м3. Для молока уровень цезия-137 не должен быть более 100 Бк/кг.
    Кроме воздуха, воды и продуктов питания, в некотором роде «нормируется» и загрязнение почвы. Так, в Законе РФ «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» названы уровни радиоактивного загрязнения почвы для определения зон отселения, проживания с правом на отселения и проживания с льготным социально-экономическим статусом (табл. 1).
    В любом случае нормативы исходят из оценок суммарной годовой дозы (эффективная годовая доза), которую человек получит от техногенного источника через пищу, воду, воздух (внутреннее облучение) или в результате нахождения на территории с повышенным загрязнением либо вблизи источников облучения (внешнее облучение). Базовым уровнем, от которого исходят нормативы, или требованием к ограничению техногенного облучения является 1 мЗв/год2. Нетрудно подсчитать мощность дозы внешнего облучения (как правило, дается в мЗв/ч) и время, когда ограничение в 1 мЗв для человека будет превышено. С внутренним облучением сложнее, тут необходимы сложный инструментальный анализ или реконструкция дозы, полученной человеком за год с водой, пищей и воздухом.
    Необходимо обратить особое внимание на срок жизни некоторых изотопов. Например, период полураспада такого опасного изотопа, как плутоний-239, превышает 20 тыс. лет. Ситуация осложняется тем, что изотопы плутония, поступаемые от заводов по переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) (а это основной источник поступления плутония, помимо аварийных выбросов) представлены в основном растворимыми формами. До 10% плутония, содержащегося в почве, может находиться в доступной для усвоения растениями форме.
    В качестве примера плутониевого загрязнения можно привести площадку ПО «Маяк» на Южном Урале (завод по переработке ОЯТ в России). Уровень загрязнения санитарно-защитной зоны ПО «Маяк» уже достиг 0,1 Ки/км2, выше которого требуется отселение.
    Поступление источников ионизирующего излучения в окружающую среду в атомной энергетике
    Каждое предприятие ядерно-топливного цикла (ЯТЦ), работающее с ядерными материалами (это не только и, возможно, не столько атомные станции) является источником поступления радионуклидов в окружающую среду.
    Выбросы, которые ведут к ухудшению качества среды по ионизирующему фактору, происходят как в ходе аварий с выбросом радиоактивности, так и при безаварийной работе атомных станций и других предприятий ЯТЦ.
    Аварии
    Самый очевидный вклад в ухудшение окружающей среды внесли аварии, в первую очередь серия выбросов на ПО «Маяк» и авария на Чернобыльской АЭС. По некоторым оценкам, только в результате аварии на ЧАЭС было выброшено 50 млн Ки радиоактивности, загрязнено около 200 тыс. км2. На части территорий население пришлось эвакуировать. Однако на загрязненных территориях до сих живут люди. Так, в шести наиболее загрязненных областях Российской Федерации на высоко загрязненных территориях проживает свыше 1 млн человек.
    Последствия влияния аварийных выбросов трудно поддаются оценке. Например, оценка дополнительной смертности в результате аварии на ЧАЭС разнится на два порядка — от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч дополнительных смертей. По оценкам многих экспертов (официально не признаваемым правительством России), состояние здоровья ликвидаторов, в том числе получивших малые дозы радиации, хуже, чем других групп населения, не получивших такие дозы. Поэтому оценку в несколько тысяч дополнительных смертей можно считать консервативной, результатом договоренности МАГАТЭ и ВОЗ, согласно которой любые оценки последствий аварий должны предварительно согласовываться с МАГАТЭ.
    Еще один пример. Статистика смертности в шести наиболее загрязненных областях свидетельствует, что смертность здесь примерно на 3% выше, чем в среднем по России, и однозначно выше, чем на контрольных территориях, сопоставимых по социально-экономическим показателям.
    Не нужно думать, что аварии, подобные тем, что произошли на Чернобыльской АЭС и АЭС «Фукусима-1», — досадное стечение обстоятельств и что они не могут повториться. Если исходить из данных по частоте крупных аварий на атомных станциях3, то можно предположить, что следующая авария случится как минимум через 20—30 лет.
    Риск крупной аварии, принятый для реакторов 1-го и 2-го поколений составляет 104, или 1 авария на 10 тыс. лет. С учетом того, что большинство из примерно 400 промышленных реакторов, эксплуатируемых сегодня в мире, — это реакторы 1-го и 2-го поколений, в мире в ближайшие 25 лет будет наработано примерно столько же — 10 тыс. — реакторо-лет.
    При этом создаются предпосылки для роста вероятности таких аварий: для многих реакторов продлевают сроки эксплуатации, в том числе для реакторов чернобыльского типа (Ленинградская АЭС). Кроме того, Рос­атом начал программу по по­вышению тепловой мощности, а значит — усиления нагрузки на реакторные системы на своих АЭС, в том числе на реакторах чернобыльского типа (Курская АЭС, Кольская АЭС).
    От аварий не застрахованы и российские атомные энергоблоки самого последнего дизайна — ВВЭР-1200. Как следует из проектных документов Белорусской АЭС, запроектная, или тяжелая, авария возможна на энергоблоке самого последнего российского дизайна — ВВЭР-1200 — в случае потери системы охлаждения (выход из строя главного циркуляционного насоса с плавлением реакторной зоны). Радиоактивный выброс при этом будет сравним с выбросом на АЭС «Фукусима-1». А между тем руководства по управлению тяжелыми авариями в атомной отрасли отсутствуют.
    Помимо возможных аварий на АЭС, необходимо помнить о риске аварий на других предприятиях ЯТЦ, более опасных, чем атомные станции. Например, такой объект, как хранилище делящихся материалов (ХДМ) на базе ПО «Маяк», в котором находится примерно 50 т плутония, полученного в том числе из ОЯТ АЭС. По оценкам экспертов, в случае пожара на ХДМ опасное загрязнение плутонием распространится на тысячи километров.
    Поступление источников ионизирующего излучения в окружающую среду в безаварийном режиме
    Поступление источников ионизирующего излучения в виде регламентных сбросов и выбросов нормируются для каждого предприятия ЯТЦ. Практикуется захоронение жидких радиоактивных отходов (Северск, Железногорск, Димитровград, Калининская АЭС). В этом случае поступление ядерных материалов и веществ в окружающую среду происходит при наличии изоляционных барьеров, здесь — водоупорные слои, которые так или иначе пропускают часть радионукдидов.
    Кроме того, существуют планы подземного захоронения твердых радиоактивных отходов, что также можно рассматривать как поступление источников излучения в окружающую среду, поскольку срок действия барьеров, препятствующих прямому контакты радионуклидов с окружающей средой, зачастую гораздо меньше срока полного распада радиоактивных веществ: срок действия барьеров (например, контейнеров) для ОЯТ (первые сотни лет максимум) гораздо ниже сроков распада плутония-239.
    Таким образом, оценка количества ядерных материалов и радиоактивных веществ, попадающих в окружающую среду в безаварийном режиме по всей цепочке ЯТЦ, требует отдельных расчетов.
    Очевидно, что атомная энергетика вторгается в нашу жизнь, причем не только рублем (стоимость атомной генерации на оптовом рынке самая высокая, несмотря на ежегодные субсидии на строительство новых АЭС). Высокое радиационное воздействие может захватить сотни и тысячи километров в случае аварий и распространяется на десятки километров при безаварийной работе. Сегодня в России практически нет исследований по радиационному воздействию атомных станций и других предприятий ЯТЦ, работающих в безаварийном режиме, хотя бы на основе статистических данных, как это делается за рубежом. Постулируется, что АЭС в безаварийном режиме изначально не несут никакой опасно­сти, впрочем, как и другие предприятия ЯТЦ.