Радіоактивне забруднення - це забруднення навколишнього середовища , А також продовольства, харчової сировини, кормів і різних предметів радіоактивними речовинами в кількостях, що перевищують рівні, встановлені Нормами радіаційної безпеки (НРБ-99/2009) та Основних санітарних правил забезпечення радіаційної безпеки (ОСПОРБ).
Радіоактивне забруднення може бути зумовлене різними причинами і джерелами (див. Схему):
- природного радіоактивністю, включаючи космічні випромінювання;
- глобальним радіаційним фоном, сформованим в результаті проводилися в попередні роки випробувань ядерної зброї;
- ядерними вибухами, проведеними в мирних цілях;
- експлуатацією ядерно та радіаційно небезпечних об'єктів;
- наявністю територій, забруднених радіоактивними речовинами внаслідок діяльності об'єктів атомної енергетики і промисловості та мали місце аварій на них в попередні роки.
Залежно від типу радіонуклідів, які обумовлюють радіоактивне забруднення (характеру їх розпаду) розрізняють α-, β- і γ-забруднення, але найчастіше на практиці зустрічаються забруднення.
Найбільшу небезпеку радіоактивного забруднення навколишнього середовища в мирний час представляють радіаційні аварії. Наслідки радіаційних аварій і, перш за все, радіоактивне забруднення навколишнього середовища мають складну залежність від вихідних параметрів радіаційно небезпечних об'єктів (типу об'єкта; потужності ядерної або радіоізотопної установки; характеру радіохімічного процесу і т.д.) і метеоумов. Так, наприклад, на підприємствах з розділення ізотопів урану (збагачення природного урану) і виготовлення ядерного палива вихід радіонуклідів за межі санітарно-захисної зони можливий при аваріях, пов'язаних з виникненням мимовільної ланцюгової реакції або вибухів і пожеж на ділянках технологічних процесів. При розгоні потужності мимовільної ланцюгової реакції може бути викид короткоживучих радіонуклідів 89Кr, 137Xe, 134J, 105Rh і 137Cs, частина з яких може виявитися за межами санітарно-захисної зони. При вибухах і пожежах можливий викид гексафториду урану і двоокису урану, в тому числі за межі санітарно-захисної зони з щільністю забруднення на площі до 10 км2 від 11 до 3 "109 Бк / м2.
Джерела і масштаби радіоактивних забруднень
Основним джерелом радіоактивного забруднення навколишнього середовища і опромінення людей за межами санітарно-захисної зони при аваріях ядерних реакторів є викидаються з реактора газоаерозольні суміші, що містять як коротко, так і довгоживучі радіонукліди, які утворюються при діленні ядерного пального. Піднімаючись на висоту до 1,5 км і більше і поширюючись під впливом вітру на значні відстані (на десятки, сотні і тисячі км), випадаючи, радіонукліди призводять до радіоактивного забруднення значних територій. У нижче наведеній таблиці в якості прикладу представлені дані по радіоактивному забрудненню територій Росії, Білорусії і України, в результаті аварії на Чорнобильській АЕС (1986).
Площі (км2) з різними ступенями радіоактивного забруднення в результаті аварії на Чорнобильській АЕС
Держава> 40 Кі / км2 15-40 Кі / км2 5-15 Кі / км2 1-5 Кі / км2 Росія 310 2130 5450 48100 Білорусь 2150 4210 10170 29920 Україна 640 820 1990 34000
Радіоактивні аерозолі після потрапляння на поверхню об'єктів закріплюються на ній. Залежно від характеру фізико-хімічної взаємодії між забрудненої поверхнею і носієм активності відбуваються адгезійний, адсорбційний і іонообмінний процеси. Характерною особливістю при Адгезійний забрудненні є «прилипання» частинки до поверхні і наявність кордону розділу фаз між радіоактивними частинками і поверхнею. При адсорбції відбувається міжмолекулярної взаємодії на поверхні розділу фаз. При фізичної адсорбції молекули радіонуклідів зберігають свою індивідуальність. При хемосорбції молекули (іони) радіонуклідів, а також їх сполуки утворюють з адсорбентом поверхневі хімічні сполуки. При іонному обміні відбувається оборотний, а іноді і незворотний процес еквівалентного (стехіометричного) обміну між іонами радіонуклідів і маркою поверхнею. Ионообменная адсорбція є основним процесом, визначальним радіоактивне забруднення грунту.
При попаданні радіоактивних речовин в глиб матеріалу відбувається глибинне (об'ємне для рідкої фази) радіоактивне забруднення. При цьому радіоактивні речовини можуть потрапити в глиб матеріалу об'єкта внаслідок дифузії, затікання і інших механізмів, проникнення в пори, капілярні і трещинние системи поверхні об'єкту. Процеси поверхневого і глибинного забруднень, як правило, виходять одночасно, при цьому можливе поєднання різних механізмів забруднення в певній послідовності. У суху погоду радіоактивні забруднення бувають в основному поверхневими. У той же час окремі частинки можуть проникати в виїмки шорсткою поверхні, обумовлюючи глибинні забруднення . При забрудненні поверхні краплями, що містять радіоактивні речовини, спочатку відбувається адгезія крапель до твердої поверхні, яка в подальшому призводить до адсорбції радіонуклідів на поверхні, іонного обміну, дифузії і капілярному змочування.
Крім первинного радіоактивного забруднення можливі наступні цикли забруднення, так зване «вторинне» забруднення. Вторинним (іноді багаторазовим) радіоактивним забрудненням вважається перехід радіоактивних речовин з раніше забрудненого об'єкта (території) на чистий або забруднений у меншій мірі об'єкт. Так, радіоактивне забруднення місцевості, споруд та доріг можуть переходити в повітряне середовище (ґрунтові води), а потім осідати, викликаючи радіоактивного забруднення раніше «чистих» об'єктів, переноситися транспортом, людьми, тваринами і т.п.
Певні особливості властиві радіоактивного забруднення продуктів рослинництва, рівні забруднення яких визначаються біологічними особливостями рослин і фазою їх розвитку в період забруднення. Якщо на етапі поширення радіонуклідів має місце поверхневе (позакореневе) забруднення продуктів рослинництва, то в подальшому воно відбувається через кореневі системи рослин. Причому, при позакореневому шляху надходження радіонуклідів найбільш рухливий 137Cs, а при кореневому - 90Sr.
Характер радіоактивного забруднення різних поверхонь, в тому числі територій та водоймищ, залежить від агрегатного стану забруднюючих речовин, їх хімічної природи, виду і стану забруднюються поверхонь, тривалості контакту радіоактивних речовин з цими поверхнями. Радіоактивне забруднення навколишнього середовища є найбільш важливим екологічним наслідком радіаційних аварій з викидами радіонуклідів, основним фактором, який впливає на стан здоров'я і умови життєдіяльності людей на територіях, що зазнали радіоактивного забруднення. Ступінь небезпеки поверхонь, забруднених радіоактивними речовинами, визначається радіонуклідних складом забруднень, щільністю забруднення, характером забруднених поверхонь, часом, що пройшов після забруднення і деякими іншими характерними для відповідного забруднення причинами. Допустимі рівні радіоактивного забруднення стосовно професійної діяльності наведені в таблиці.
Допустимі рівні радіоактивного забруднення робочих поверхонь, шкіри, спецодягу та засобів індивідуального захисту, част / (см2 · хв)
Об'єкт забруднення Альфа-активні нукліди * Бета-активні окремі інші нукліди Неушкоджена шкіра, спецбілизну, рушники, внутрішня поверхня лицьових частин засобів індивідуального захисту . 2 + 2 200 *** Основна спецодяг, внутрішня поверхня додаткових засобів індивідуального захисту, зовнішня поверхня спецвзуття. 5 20 2000 Поверхні приміщень постійного перебування персоналу та знаходиться в них обладнання. 5 20 2000 Поверхні приміщень періодичного перебування персоналу та знаходиться в них обладнання. 50 200 10000 Зовнішня поверхня додаткових засобів індивідуального захисту, що знімається в саншлюзи. 50 200 10000
Примітки.
* Для поверхні робочих приміщень і обладнання, забруднених альфа-активними радіонуклідами, нормується знімається (нефиксированное) забруднення, для інших поверхонь - сумарне (знімається і не знімаються) забруднення.
** До окремих відносяться альфа-активні нукліди, середньорічна допустима об'ємна активність яких в повітрі робочих приміщень ДОА <0,3 Бк / м3.
*** Встановлено такі значення допустимих рівнів забруднення шкіри, спецбілизну і внутрішньої поверхні лицьових частин засобів індивідуального захисту для окремих радіонуклідів: для Sr-90 + Y-90 - 40 част / (см2 · хв).
джерела: Норми радіаційної безпеки (НРБ-99/2009) ; Владимиров В.А., Ізмалков В.І., Ізмалков А.В. Радіаційна і хімічна безпека населення. -М., 2005; Радіаційні аспекти Чорнобильської аварії. Праці I Всесоюзної конференції. СПб., 1993.