Пути распространения радионуклидов в природной среде
Поскольку полностью исключить попадание радиоактивных отходов в окружающую среду и далее в организм человека даже при нормальной работе станции невозможно, необходимо знать пути радиационного воздействия на человека жидких (ЖРО) и газообразных (ГРО) отходов (рис. 1.1). Кратко прокомментируем этот рисунок.
Газоаэрозольные отходы (ГРО)
ГРО при работе станции образуются в количествах до сотен тысяч кубометров в час. Поэтому на них практически нельзя распространить требования по хранению; станции вынуждены выбрасывать их в вентиляционную трубу. Естественно, это делается с соблюдением мер по снижению активности и под постоянным контролем. Рассмотрим пути воздействия газоаэрозольных выбросов на человека.
Первый путь - внешнее облучение. Выбрасываемый через вентиляционную трубу воздух с радиоактивными газами и (или) аэрозолями образует факел, который распространяется над землей, постепенно увеличиваясь в размерах. Излучением находящихся в факеле нуклидов облучаются все объекты, расположенные на земле, в том числе и человек. Мощность дозы излучения факела зависит от многих причин, в частности от концентрации радионуклидов, расстоянии от трубы, условий распространения факела и т.п. Некоторые из радионуклидов, находящихся в факеле, особенно в аэрозольной форме, оседают на местности вокруг АЭС, накапливаются в почве, растительности, в других объектах, попадают в воду и
Второй путь воздействия - внутреннее облучение в результате ингаляционного (со вдыхаемым воздухом) поступления радионуклидов в организм. Факел, распространяясь над землей и постоянно расширяясь, создает в приземном воздухе определенные концентрации газообразных радионуклидов. При дыхании они с воздухом попадают внутрь организма. Приземная концентрация радионуклидов зависит от тех же факторов, которые указаны выше, а максимального своего значения она достигает на расстоянии от трубы, равном примерно ее двадцати высотам.
Третий путь - это внутреннее облучение человека в результате поступления радионуклидов в организм с водой и по пищевым цепочкам. Осевшие на землю из облака выбросов радионуклиды через корневую систему усваиваются растениями, растения попадают либо непосредственно в пищу человека (овощи, фрукты, грибы), либо съедаются скотом, усваиваются их организмами и попадают в организм человека с молоком или мясом. Нуклиды, осевшие в воду, далее могут оказаться в водорослях, затем в рыбе и с ней также попасть в организм человека.
При нормальной работе АЭС радиоактивные газы и аэрозоли возникают как результат предусмотренного проектом технологического процесса производства энергии и должны удаляться из помещений и оборудования непрерывно или периодически в виде ГРО. Из-за тесной связи с технологией активность выбросов станций существенно зависит от типа реакторной установки (РУ): в случае РБМК она в 10-100 раз выше, чем в ВВЭР [29, 42], в случае БН примерно в 10 раз ниже, чем в ВВЭР [42].
Жидкие радиоактивные отходы (ЖРО)
ЖРО являются тем видом отходов, которым уделяется, пожалуй, наибольшее внимание при эксплуатации. Количество радиоактивных вод, их химический состав и активность зависят от типа РУ, организации водно-химического режима, надежности работы основного оборудования первого контура, культуры эксплуатации и ряда других причин. Например, на АЭС с двумя блоками ВВЭР- 440 в год образуется около 20 000 м3 трапных и обмывочных вод. А на АЭС с двумя одноконтурными реакторами РБМК-1000 - количество трапных и обмывочных вод может достигать 80 000-100 000 м3 [28]. На последних заметную добавку в ЖРО дают дренажные воды турбинного отделения. Эти примеры показывают примерные объемы жидких отходов, с которыми приходится иметь дело. На станциях предусматриваются меры по хранению и переработке ЖРО, в частности по сокращению объема хранимых ЖРО и переводу их в более удобные для хранения твердые формы, но часть их (в первую очередь, дебалансные воды - термин будет объяснен в дальнейшем) с соблюдением санитарных норм и под постоянным контролем может сбрасываться в водоемы.
ЖРО, попавшие в воду (в открытые водоемы или грунтовые воды), а также аэрозольные отходы, осевшие из газового факела в воду водоема-охладителя АЭС или какого-либо другого водоема, могут попасть в организм человека с водой, если водоем используется для питьевого водоснабжения, или по упоминавшейся пищевой цепочке «вода - водоросли - рыба - человек».
Твердые радиоактивные отходы (ТРО)
Нельзя полностью исключить при эксплуатации АЭС и попадание в окружающую среду твердых РАО. Как правило, это связано с нарушением установленных норм радиационной безопасности и правил обращения с РАО. Примеры этого есть, к сожалению, и в отечественной, и в зарубежной практике.
Но в значительно большей мере твердые РАО определяют радиационную опасность при снятии энергоблоков с эксплуатации. На этой стадии жизненного цикла АЭС проводятся мероприятия, которые включают в себя дезактивацию, демонтаж и удаление радиоактивных материалов, оборудования, элементов строительных конструкций. При этом за короткие промежутки времени образуются большие объемы отходов, которые могут сильно различаться по типу и активности и включать крупногабаритные объекты.
