Неуклонное развитие атомной энергетики с неизбежностью ставит вопрос о необходимости обеспечения радиационной безопасности для населения и окружающей природной среды. Сравнительно редко происходившие радиационные аварии (в большой части на заре становления атомной энергетики – табл. 1) имели огромное эмоциональное воздействие на население, приведшее к чрезвычайной боязни невидимой радиационной угрозы (т.н. радиофобии).
Таблица 1
Наиболее значимые аварии на объектах атомной энергетики (по: Бекман, 2005; Сивинцев, Хрулев, 1995; Чернобыль..., 1990; Снакин и др., 2012)
Росту негативных настроений способствовал также недостаток информации по этому вопросу, как вследствие ограниченности наших знаний, так и по причине секретности большинства радиационных проектов в России и за рубежом. Уральские аварии, имевшие место в 1949–1967 гг., привели к обширным загрязнениям окружающей среды радиоактивными отходами предприятия ядерно- оружейного комплекса ПО «Маяк» (г. Озёрск Челябинской области – рис. 1). В результате радиационных аварий и инцидентов на объектах ПО «Маяк» к концу 1960-х гг. произошло радиоактивное загрязнение промышленной зоны предприятия и части территорий Челябинской, Свердловской и Курганской областей.
Рис. 1. Субъекты Российской Федерации, затронутые воздействием ПО «Маяк»
Основными причинами загрязнения являются: сбросы жидких радиоактивных отходов (ЖРО) в бассейн р. Течи с 1949 по 1956 г., приведшие к загрязнению акваторий Течи и Исети; взрыв ёмкости-хранилища радиоактивных отходов (РАО) в 1957 г., в результате которого образовался Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС); ветровой разнос с оз. Карачай радиоактивных отходов в 1967 г. (Карачаевский след), а также технологические выбросы радионуклидов в результате производственной деятельности ПО «Маяк». Современная ситуация характеризуется наложением радиоактивных полей этих событий, усложнённым гидрометеорологическими и ландшафтными факторами.
Вышеуказанные инциденты существенно различаются по своему характеру (водный и воздушный пути поступления радионуклидов в окружающую среду) и последствиям. Необходимо отметить неравномерность выпадения радионуклидов и особенности их миграции в различных объектах окружающей среды. Отдельные компоненты окружающей среды аккумулируют радионуклиды, другие являются транзитной средой. Содержание долгоживущих радионуклидов 137 Cs и 90 Sr в р. Теча постепенно снижается, однако имеет место систематическое загрязнение воды за счёт фильтрации радионуклидов из Теченского каскада водоёмов, содержащих радиоактивные отходы. Кроме того, сохраняется угроза массированного загрязнения реки в случае нарушения целостности плотин при землетрясении или террористическом акте. Для ВУРСа и Карачаевского следа характерно снижение вовлечения радионуклидов в пищевые цепочки, обусловленное процессами радиоактивного распада, физико-химического связывания и миграции (Костюченко, 2005).
Радиоактивному загрязнению подверглись природные воды, почвы, растительность, животный мир и человек. Для минимизации последствий радиоактивного загрязнения территорий проводились различные защитные мероприятия. По прошествии многих лет после аварии встаёт проблема возврата в хозяйственное использование ранее загрязнённых озёр, рек, пастбищ, лесов и др., что требует серьёзного обоснования, знания радиационно-экологических закономерностей поведения радионуклидов в объектах внешней среды.
О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО «МАЯК»
В 1945 г. в целях реализации атомного проекта для обеспечения обороны и безопасности страны правительство Советского Союза приняло решение создать на Южном Урале один из специальных промышленных объектов, известный в настоящеевремя как Производственное объединение «МАЯК» (ПО «Маяк»).
Производственное объединение «Маяк» – первое в СССР предприятие по промышленному получению плутония-239, выросшее на базе Комбината № 817, расположено на севере Челябинской области, в 70 километрах от миллионного Челябинска, близ старинных уральских городов Кыштым и Касли. Предприятие было построено сразу же по окончании Второй Мировой войны для решения беспрецедентно сложных научно-технических и производственных задач по созданию ядерного оружия Советского Союза. В течение десятилетий достижение военно-политических целей отодвигало на второй план задачи охраны окружающей среды. Чрезвычайно высокие темпы разработки уникального технологического оборудования, строительства и ввода в эксплуатацию новых производств, отсутствие научных знаний и технологического опыта породили серьёзные проблемы в области охраны окружающей среды и здоровья человека. В условиях острого дефицита ресурсов и времени принимались упрощённые схемы обращения с радиоактивными отходами (РАО).
Вплоть до осени 1951 г. жидкие отходы сбрасывались в р. Теча. В последующий период в качестве хранилищ жидких радиоактивных отходов (ЖРО) использовались естественные и искусственные водоёмы (отходы с наиболее высокими уровнями активности сбрасывались с осени 1951 г. в водоём В-9 – оз. Карачай). Значительными в 1950–60-х гг. были также газоаэрозольные выбросы радиоактивных веществ через высокие (до 150 м) трубы в атмосферу. Впоследствии была создана эффективная система газоочистных установок (Стукалов, Ровный, 2009).
ПО «Маяк» представляет собой особое режимное предприятие: огороженная и охраняемая территория занимает примерно 200 км 2 (что, правда, в десятки раз меньше, чем территория «родственного» Хэнфордского атомного комплекса в США). Все главные производства здесь располагались и располагаются по южному берегу «технического» оз. Кызыл-Тяш, а в 10 км от промышленной зоны, между озёрами Кызыл-Тяш и Иртяш, находится жилой центр ПО «Маяк» – город Озёрск, известный сначала как Челябинск-40, затем как Челябинск-65. Жизнь города непосредственно связана с деятельностью комбината (Евсеев, 2003).
В настоящее время приняты следующие оценки поступления радионуклидов во внешнюю среду:
1) сброс жидких РАО в р. Теча в период 1949–1956 гг. оценивается в объёме 76 млн м 3 сточных вод
суммарной активностью 2,75 МКи. В составе сброса 90 Sr – 11,6 %; 137 Cs – 12,2 % (Дектева и др., 1992). Следует заметить, что вся документация по учёту сброса с радиохимического завода в Течу
в период его пуска и освоения (1948–1951 гг.) была уничтожена, поэтому все основные данные для этого периода сбросов жидких РАО получены в середине 1950-х годов расчётным методом (Ликвидация…, 2006);
2) взрыв хранилища (банки № 14) высокорадиоактивных отходов 29 сентября 1957 г. Из выброшенных в атмосферу 20 МКи, загрязнение, оцениваемое
в 18 МКи, выпало в районе промплощадки предприятия, а 2 МКи распространилось в северо-восточном направлении от промзоны ПО «Маяк» образовав Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС). При картографировании
в 1958 г. площадь следа была выделена изолинией плотности загрязнения 0,2 Ки/км 2 по 90 Sr (протяжённость следа около 300 км при ширине от 6 до 15 км). В составе выброса доля 90 Sr
составляла 5,4 %, а 137 Сs – меньше 1 % (Ликвидация…, 2006);
3) в результате ветрового рассеяния радиоактивных отложений оз. Карачай в апреле–мае 1967 г. было выброшено в атмосферу 0,6 МКи радионуклидов
(Резонанс..., 1991). В составе выброса: 90 Sr+ 90 Y – 34 %; 137 Cs – 48 %. Впоследствии загрязнённая в результате этого инцидента территория была названа Карачаевским
следом;
4) результаты радиационного мониторинга плутония (по изотопам 238 Pu и 239+240 Pu) показали, что, помимо аварийных ситуаций,
одним из основных источников наличия плутония в окружающей среде ПО «Маяк» являются также регламентные технологические выбросы в атмосферу (Бакуров, Ровный, 2006).
Оценка общей площади распространения радиоактивного загрязнения на ВУРСе неоднозначна. В ряде архивных документов общая площадь загрязнённой территории по состоянию на 1957 г. в границах 0,1 Ки/км 2 по 90 Sr оценивалась в 8,8 тыс. км 2 . Значения 0,1 Ки/км 2 были самыми низкими и принимались в качестве достоверно детектируемой фоновой плотности загрязнения. На территорию в границах зоны 2 Ки/км 2 по 90 Sr был распространён официальный статус «радиоактивно загрязнённой площади», подлежащей применению мер радиационной защиты населения. Эта территория представляет собой полосу, шириной 4–6 км и протяжённостью 105 км. Её площадь составляет около1000 км2 (Восточно-Уральский…, 2000; Ликвидация…, 2006). В пойме р. Теча были изъяты из землепользования 8 тыс. га земель.
Основным фактором, определяющим степень радиационного воздействия на население, является плотность радиоактивного загрязнения местности долгоживущими радионуклидами. Разнесённая в результате взрыва и ветрового рассеяния смесь радиоактивных продуктов преимущественно состояла из короткоживущих радионуклидов: 144 Ce, 144 Pr, 95 Zr, 95 Nb. Главную долговременную опасность представлял долгоживущий 90 Sr c периодом полураспада 28,6 лет (Физические величины, 1991).
Основными причинами, по которым 90 Sr был принят в качестве реперного радионуклида, по содержанию которого оценивается уровень радиоактивного загрязнения местности, являются: период полураспада (который достаточно велик и долгое время будет определять радиоактивность территорий); его достаточно высокое содержание 90 Sr в выбросах, отчего он играл и продолжает играть основную роль в формировании доз долговременного облучения живых организмов.
В табл. 2 приведены экспериментально определённые (в границах 0,3 Ки/км 2) площади загрязнения 90 Sr и 137 Cs почв, а также депонированные активности на территории влияния ПО «Маяк».
Таблица 2
Оценки степени загрязнения в зоне влияния ПО «Маяк»
Территории, подвергшиеся радиоактивному загрязнению, в соответствии с федеральными законами № 1244-1 от 15.05.1999, № 175 от 26.11.1998, № 122 от 22.08.2004 подразделяются на следующие зоны: отчуждения, отселения, проживания с правом на отселение.
В зоне отчуждения на территории Российской Федерации запрещается постоянное проживание населения, ограничивается хозяйственная деятельность и природопользование. Критериями отчуждения являются плотности загрязнения: по цезию-137 от 40 Ки/км 2 , по стронцию-90 от 15 Ки/км 2 .
Зона отселения – часть территории за пределами зоны отчуждения, на которой плотность загрязнения почв цезием-137 составляет свыше 15 Ки/км 2 или стронцием-90 – свыше 3 Ки/км 2 , или плутонием-239 и 240 – свыше 0,1 Ки/км 2 . Первоначально, с 1958 до 1999 гг., в качестве критерия отселения был принят уровень плотности загрязнения по стронцию-90 в 4 Ки/км 2 .
Зона проживания с правом на отселение – часть территории за пределами зоны отчуждения и зоны отселения с плотностью загрязнения почв цезием-137 от 5 до 15 Ки/км 2 .
Масштабы аварий проявляются также в объёме материальных затрат, направленных на ликвидацию острых последствий происшедших инцидентов.
Для защиты населения от радиационного воздействия при контактах с р. Теча возведены ограждения и введена охрана поймы в пределах населённых пунктов. Осуществлено строительство водопроводов.
Проведена эвакуация населения из наиболее неблагополучных населённых пунктов. В период 1955–1960 гг. было переселено 7 500 жителей из 23 населённых пунктов.
После установления границ ВУРСа в 1958 г. из хозяйственного пользования было выведено 59 тыс. га земель в Челябинской обл. и 47 тыс. га в Свердловской обл., из которых 55 % составляли сельхозугодия. Институтом промышленной экологии (Екатеринбург) рассчитан общий ущерб, нанесённый Челябинской области, который составил 11,1 млрд руб. в ценах 1991 г. Величина экономического ущерба производственно-хозяйственному комплексу Свердловской области, по данным Института экономики УрО РАН, составила 3 362,3 млн руб. в ценах 1991 г., или 1 921,3 млн долларов США.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ РЕКИ ТЕЧАЗагрязнение р. Теча произошло в результате санкционированного и аварийного сбросов жидких радиоактивных отходов реакторов ПО «Маяк» в открытую гидрографическую сеть.
Река Теча с момента ввода в эксплуатацию ПО Маяк» в 1949 г. использовалась для плановых и аварийных сбросов жидких отходов. На рис. 2 представлена карта-схема р. Теча и населённых пунктов на её берегах. До 1951 г. сброс осуществлялся непосредственно в существовавший пруд, включённый впоследствии в систему промышленных водоёмов.
Рис. 2. Схема р. Теча и населённых пунктов на её берегах
В ноябре 1951 г. сброс жидких радиоактивных отходов радиохимического производства в р. Теча был прекращен и осуществлялся в оз. Карачай. С этого этого времени в р. Теча продолжали поступать низкоактивные охлаждающие воды промышленных реакторов, дренажные и хозяйственно-бытовые воды. На рис. 3 представлена схема промышленных водоёмов в различные годы (Мокров, 2002).
Рис. 3. Схема промышленных водоёмов в разные годы и в настоящее время: В-1–В-11 – водоёмы; П-1–П-11 – плотины; ЛБК – левобережный канал, ПБК – правобережный канал
В табл. 3 приводятся данные о среднегодовых сбросах жидких радиоактивных отходов в 1949–1956 гг.
В табл. 4 представлена информация о радионуклидном составе жидких радиоактивных отходов, сброшенных в водоём 3 (В-3) в 1949–1956 гг. (Источники..., 2000)
Таблица 3
Среднегодовые сбросы жидких радиоактивных отходов в 1949–1956 гг.
Таблица 4
Радионуклидный состав жидких радиоактивных отходов, сброшенных в водоём 3 в 1949–1956 гг. (% суммарной активности)
В 1949–1951 гг. была сброшена основная масса радиоактивных нуклидов (около 12 ПБк стронция-90, 13 ПБк цезия-137, 10 6 ПБк короткоживущих радионуклидов). В период с 1951 по 1956 гг. интенсивность сбросов активности в речную систему снизилась в 100 раз, а после 1956 г. среднеактивные отходы стали поступать в открытую гидросеть в небольших количествах. За период с 1949 по 1956 гг. в экосистему р. Теча попало порядка 76 млн м 3 сточных радиоактивных вод, общей активностью по бета-излучению 2,75 МКи.
Из всего количества сброшенных в открытую гидрографическую сеть техногенных радионуклидов около 75 % задерживалось в болотистой пойме и донных отложениях в верховьях реки. Наибольшая аккумуляция радионуклидов в верховье реки объясняется наличием там заболоченной поймы, в которой имеются значительные торфяные отложения с максимальной сорбционной ёмкостью по сравнению с суглинками и супесями, характерными для более узкой поймы среднего и нижнего течения.
Около 80 % всей площади поймы реки, на которой было аккумулировано до 98 % всей активности радионуклидов, депонированных в пойменных и русловых наносах, было изолировано путём создания каскада водоёмов. В 1956 г. долина была перекрыта глухой плотиной, и поступление радиоактивных веществ в нижележащие участки реки сократилось до уровней около 0,5 Ки/сутки. Строительство ещё одной плотины в 1963–1964 г. почти полностью изолировало гидрохимические объекты предприятия, при этом образовался Течинский каскад водоёмов (ТКВ).
Начиная с 1964 г. и по настоящее время, т.е. в период, когда сбросы жидких радиоактивных отходов в р. Теча полностью прекращены и наиболее загрязнённая часть реки практически изолирована от нижерасположенных участков плотинами, основными источниками поступления радионуклидов в реку являются:
- два обводных канала: левобережный (ЛБК) и правобережный (ПБК), по которым отводятся поверхностные паводковые воды; ЛБК регулирует сток воды из Иртяшско-Каслинской системы озёр, а ПБК – сток р. Мишеляк;
- фильтрация воды из консольного водоёма ТКВ через тело плотины 11;
- пойменные участки реки, расположенные ниже плотины водоёма № 11, загрязнённые ранее в результате разлива реки. К ним, в частности, относится заболоченная территория по обеим сторонам реки, площадью около 30–40 км 2 с запасом активности примерно 6 ККи по стронцию-90, 9 ККи по цезию-137 и 11 Ки по изотопам плутония. Повышенная сорбционная ёмкость заболоченных почв обусловила высокие уровни их загрязнения во время разливов реки, и в настоящее время Асановские болота являются постоянным источником вторичного загрязнения речной воды в результате смыва содержащихся в них радионуклидов паводковыми и поверхностными водами.
Водно-балансовые расчёты, осуществленные специалистами ПО «Маяк», показывают, что в условиях установившейся в регионе положительной водности из консольного водоёма ТКВ происходит фильтрация воды через тело плотины 11 и боковые дамбы, через ЛБК и ПБК.
В целом, общий сток р. Теча формируется под влиянием двух основных факторов:
- природной подпитки: паводковые воды, дождевые воды, грунтовые воды, притоки реки;
- техногенной подпитки: воды ПБК и ЛБК, фильтрационные воды через тело плотины 11.
Существенный вклад в перераспределение радионуклидов вносят процессы десорбции радионуклидов из донных отложений и смыв радионуклидов с водосборной площади реки.
В период максимальных сбросов объёмная активность бета-излучающих радионуклидов в воде достигала 10 5 –10 6 Бк/л, в донных отложениях 10 7 –10 8 Бк/кг. Радиоактивному загрязнению подверглись все компоненты речной экосистемы. В этот период наблюдалась массовая гибель ряда водных организмов (крупные моллюски, речные раки, бентосные рыбы, водоплавающие птицы и др.) на расстояниях до 100–200 км от источника сбросов. После прекращения сбросов водная экосистема существенно очистилась от радионуклидов, но и до настоящего времени загрязнение речной системы и заболоченной поймы (прежде всего в районе «Асановских болот») в 100–100 000 раз превосходит значения регионального фона, не связанного с произошедшими инцидентами, для 90 Sr, 137 Cs и изотопов плутония (Стукалов, Ровный, 2009).
Мониторинг состояния загрязнения воды за 1990–2005 гг. показал, что концентрация изотопа стронция-90 меняется во времени из-за его переноса (вторичного загрязнения) из верховья реки. Максимальная концентрация изотопа стронция-90 с 1994 г. наблюдалась в 2004 г. и составляла 50,1 Бк/л в створе с. Муслюмово, что в 10 раз превышало уровень вмешательства (УВ) для стронция-90 по НРБ-99/2009.
В настоящее время, согласно «Государственному докладу» (2011), в среднем и нижнем течении р. Теча 90 Sr является основным дозообразующим радионуклидом для воды. Среднегодовая объёмная активность 90 Sr в воде р. Течи (пос. Муслюмово) в 2010 г. была в 1,5 раза выше, чем в 2009 г. и составляла 18,5 Бк/л. Это значение в 3,7 раза выше уровня вмешательства (УВ) для населения по НРБ-99/2009 и более чем на 4 порядка выше фонового уровня для рек России. В воде р. Исеть (пос. Мехонское), после впадения в неё рек Теча и Миасс, среднегодовая объёмная активность 90 Sr увеличилась примерно в 1,5 раза и составляла 1,4 Бк/л, что в 3,6 раза ниже УВ.
Следует отметить, что 90 Sr более чем на 95 % находится в водорастворимом состоянии и поэтому мигрирует на большие расстояния по гидрографической системе.
В водах рек Караболка и Синара, протекающих по территории ВУРСа, среднегодовая объёмная активность 90 Sr также сохранилась примерно на уровне 2009 г. и составляла 1,1 и 0,2 Бк/л соответственно.
В р. Теча наблюдалось и повышенное содержание трития по сравнению с фоновыми уровнями для рек России. Среднегодовая объёмная активность трития в 2010 г. в р. Теча (пос. Муслюмово, отбор проб производился семь месяцев) составляла 226 Бк/л, что превышает фоновый уровень (2,2 Бк/л) более чем в 100 раз (Государственный доклад…, 2011).
В настоящее время р. Теча остается наиболее загрязнённой в Азиатской части России, т. к. происходит регулярный вынос радионуклидов из Асановских болот и, вследствие фильтрации вод через плотину из искусственных и естественных водоёмов на территории ФГУП ПО «Маяк», в обводные каналы.
Несмотря на существенное ограничение поступления радионуклидов в р. Теча в связи с прекращением прямых сбросов жидких радиоактивных отходов, а также в связи со строительством в 1951–1964 гг. плотин и
обводных каналов, загрязнение воды в реке радионуклидами до сих пор остается достаточно высоким.
Таким образом, следует отметить следующие основные закономерности распределения радиоактивности в р. Теча:
- В настоящее время основными дозообразующими радионуклидами в экосистеме р. Теча являются стронций-90 и цезий-137.
- Цезий-137 в силу своих физико-химических свойств в основном сорбирован в пойменных почвах в верхнем течении реки; его концентрации в воде низкие, менее 1 Бк/л, что гораздо ниже УВ по НРБ-99 для данного изотопа.
- Стронций-90, находясь в хорошо растворимой форме, подвижен и обнаруживается в больших концентрациях в воде (превышает УВ по НРБ-99), хорошо мигрирует вниз по течению реки, обуславливая загрязнение реки вплоть до её впадения в р. Исеть.
- Концентрации стронция-90 находятся в обратной зависимости от водности реки (расходов воды). Однако иногда эта взаимозависимость нарушается, что может быть связано с дополнительным поступлением радионуклидов в открытую гидрографическую сеть в верхнем течении реки.
29 сентября 1957 г. в 16:22 из-за выхода из строя системы охлаждения произошёл взрыв ёмкости объёмом 300 м 3 , где содержалось около 80 м 3 высокорадиоактивных ядерных отходов. Взрывом, оцениваемым в десятки тонн в тротиловом эквиваленте, ёмкость была разрушена, бетонное перекрытие толщиной 1 м весом 160 т отброшено в сторону, в атмосферу было выброшено около 20 МКи (7,4·10 17 Бк) радиоактивных веществ (144 Ce+ 144 Pr, 95 Nb+ 95 Zr, 90 Sr, 137 Cs, изотопы плутония и др.), из которых примерно 18 МКи выпало на территории ПО «Маяк», а около 2 МКи – за её пределами, образовав Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС). Непосредственно от взрыва никто не погиб.
Часть радиоактивных веществ была поднята взрывом на высоту 1–2 км и образовала облако, состоящее из жидких и твёрдых аэрозолей. В течение 10–11 часов радиоактивные вещества выпали на протяжении 300–350 км в северо-восточном направлении от места взрыва.
Первая радиационная съёмка территории вблизи аварийного сооружения и в отдалённых точках промышленной площадки ПО «Маяк» была закончена к ночи 30 сентября 1957 г. Результаты оперативных измерений показали, что мощность экспозиционной дозы гамма-излучения на обследованной территории достигает чрезвычайно высоких значений.
В течение 10–20 октября 1957 г. силами ЦЗЛ ПО «Маяк» была проведена первая радиационная съёмка территорий Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Съёмка проводилась с использованием радиометров, установленных на автомобилях. Она позволила установить масштабы загрязнения территорий, расположенных в отдалённой от взрыва зоне.
В ноябре – декабре 1957 г. силами ЦЗЛ ПО «Маяк» и Института прикладной геофизики Госкомгидромета СССР было проведено уточнение реальных масштабов радиационного загрязнения на территории от предприятия до г. Каменск-Уральского Свердловской области (105 км) (Хохряков и др., 2002).
Наземные и водные экосистемы территории ВУРСа (озёра Урускуль, Бердениш, Кожакуль, р. Караболка, болото Бугай и др.) были загрязнены радиоактивными веществами. В головной части следа наблюдалась массовая гибель отдельных звеньев экосистем (сосна, ряд видов травянистых растений, почвенная фауна и др.). Суммарная бета-активность воды достигала в начальный период 1000–10 000 Бк/л; уровни загрязнения почвы в головной части ВУРСа достигали 2000 Ки/км 2 и выше. Основную роль в долговременном загрязнении наземных и водных систем играет 90 Sr (Стукалов, Ровный, 2009).
Для предотвращения разноса радионуклидов в 1959 г. решением правительства была образована санитарно-защитная зона на наиболее загрязнённой части радиоактивного следа, где всякая хозяйственная деятельность была запрещена. В 1958 г. территории с плотностью загрязнения стронцием-90 свыше 2 Ки/км 2 общей площадью около 1000 км 2 были выведены из хозяйственного оборота. Населённые пункты с этой территории были эвакуированы. Но на границе зоны с плотностью 2 Ки/км 2 остались несколько населённых пунктов, в том числе Татарская Караболка (около 500 жителей) и Мусакаево (около 100 жителей).
Следует отметить, что жители населённых пунктов, находящихся практически вне следа, использовали в хозяйственных нуждах (заготовка сена, выпас скота) территории, где уровень загрязнения 90 Sr доходил до значений 100 Ки/км 2 по состоянию на 1957 г. В результате почвы приусадебных участков подверглись вторичному загрязнению (в качестве удобрения использовался навоз, обогащенный 90 Sr).
ОБРАЗОВАНИЕ КАРАЧАЕВСКОГО СЛЕДА
С октября 1951 г. главный поток жидких радиоактивных отходов производства был направлен в естественное болото верхового типа Карачай (превратившееся в результате в искусственное озеро под названием «Водоём В-9»), где постепенно накопилось, по официальным данным, более 120 МКи активности, из них 40 % стронция-90 и 60 % цезия-137. Радионуклиды до начала работ по засыпке водоёма распределились ориентировочно следующим образом: 7 % – в воде, 41 % – в суглинках ложа водоёма, 52 % – в подвижных донных отложениях.
В апреле 1967 г. были отмечены повышенные выпадения радиоактивных веществ в районе, прилегающем к промышленнй зоне ПО «Маяк». Радиоактивные выпадения были обусловлены ветровым переносом радиоактивной
пыли с оз. Карачай, вызванным необычными по сравнению со средними многолетними погодными условиями:
- недостаточным количеством атмосферных осадков в течение зимнего периода времени 1966–1967 гг.;
- ранней и сухой весной;
- наличием сильных порывистых ветров.
По данным метеорологической станции предприятия, в течение декабря–марта выпало около 36 мм осадков, что составляло всего лишь 10 % средней многолетней нормы, характерной для этого периода времени. Ранняя весна привела к тому, что уже к 20 марта снеговой покров отсутствовал и верхний слой почвы был сухим. Дальнейшее повышение температуры способствовало прогреву почвы и возникновению условий повышенного пылеобразования. В связи с резким понижением уровня воды в водоёме Карачай произошло оголение береговой полосы озера и вовлечение в пылеобразование радиоактивных донных отложений.
В течение апреля наблюдались высокие среднесуточные скорости ветра со значительной повторяемостью в секторе юго–юго-запад – запад–северо-запад (ЮЮЗ-ЗСЗ). Особенно сильные порывистые ветры отмечались 18 и 19 апреля, скорость их достигала 23 м/с.
Повышенные выпадения радиоактивных нуклидов (ветровой разнос обнаженных донных отложений оз. Карачай) были отмечены в конце первой – начале второй декады не только на территории, непосредственно прилегающей к оз. Карачай, но и в районе, расположенном в секторе северо-восток – восток (СВ-В) от промышленной площадки.
При чрезвычайно сильных ветрах 18–19 апреля наблюдались высокие концентрации радиоактивных аэрозолей в приземном слое воздуха. Так, 18 апреля на расстоянии 2 км от водоёма Карачай в направлении ветра от хранилища наблюдались концентрации бета-излучающих нуклидов в воздухе до 4·10 -12 Ки/л; 19 апреля на расстоянии 500 м от хранилища концентрация составляла 4·10 -9 Ки/л, а на расстоянии 12 км – 4·10 -10 Ки/л.
В то же время было отмечено повышение уровня мощности экспозиционной дозы (измерения выполнялись на высоте 1 м над поверхностью почвы) в стационарных пунктах наблюдения, расположенных в районах ОНИС, Худайбердинск, Кировское отделение, Аргаяшская ТЭЦ, в 2–3 раза.
В апреле–мае 1967 г. и в продолжение следующих месяцев были проведены исследования радиоактивного загрязнения территорий вокруг оз. Карачай. Проводились измерения плотности потока бета-частиц, обусловленного радиоактивными выпадениями, от поверхности почвы. Измерялись и значения мощности экспозиционной дозы на территории обследуемых районов. Одновременно определялись интенсивность и радионуклидный состав радиоактивных выпадений.
Радиохимическими и гамма-спектрометрическими определениями состава загрязнения, проведёнными на различных пробах объектов окружающей среды (фильтры, планшеты, естественная и культурная растительность, почва),
установлено, что радиоактивное вещество было представлено долгоживущими радионуклидами, главным образом 90 Sr, 137 Cs и 144 Ce. Изотопный состав смеси радиоактивных веществ в
различных пробах объектов окружающей среды был примерно одинаков и для дальнейших расчётов (по результатам контрольных измерений проб почвы) был принят следующим:
90 Sr+ 90 Y – 34 %; 137 Cs – 48 %; 144 Ce+ 144 Pr – 18 %.
По результатам дозиметрического обследования территории и определения радиоизотопного состава была составлена карта загрязнения территории, сложившегося в результате ветрового разноса радиоактивных веществ весной на 1967 г. (рис. 4а).
Рис. 4a. Схема загрязнения территории, сложившегося в результате ветрового разноса радиоактивных веществ весной 1967 г. (Хохряков и др., 2002)
Сложные метеорологические условия и продолжительное время действия источника поступления радиоактивных веществ в атмосферу вызвали загрязнение территории, расположенной в широком секторе с несколькими «языками» в соответствии с преимущественными в тот период времени направлениями ветров (Хохряков и др., 2002).
Суммарная активность выброшенных в атмосферу радионуклидов оценивалась величиной 0,6 МКи, а площадь загрязнения – 2700 км 2 (вне производственной территории ПО «Маяк») (Резонанс..., 1991; Последствия..., 2002).
К настоящему времени водное зеркало оз. Карачай практически отсутствует (засыпано бетонными плитами и грунтом). Однако на глубине сохраняется линза загрязнённых вод, которая движется в направлении рек Мишеляк и Теча.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВЫБРОСЫ РАДИОНУКЛИДОВ
Одним из значимых факторов, сформировавших загрязнение объектов окружающей среды и послуживших причиной повышенного облучения населения, явились регламентные (предусмотренные проектом) выбросы в атмосферу радиоактивных нуклидов из вытяжных труб ПО «Маяк».
Основным технологическим принципом защиты атмосферы от выбросов радиоактивных веществ являлся процесс разбавления и рассеивания радиоактивных газов и аэрозолей путём выброса их в атмосферу через высокие (высотой до 150 м) трубы (высокие источники выбросов). Кроме высоких выбросов эксплуатировалось несколько сот низких источников выбросов.
Радионуклиды, поступающие в атмосферу из низких источников выбросов, производят загрязнение окружающей среды в непосредственной близости от зданий и сооружений, на которых они расположены. Влияние такого типа выбросов на загрязнение окружающей среды в районе проживания населения пренебрежимо мало по сравнению с действием высоких источников, так как выбросы из последних распространяются на значительные расстояния. Через высокие источники выбросов в атмосферу поступали радионуклиды активационного происхождения (14 C, 41 Ar, 51 Cr, 54 Mn и т.п.), продукты деления (инертные радиоактивные газы, 90 Sr, 89 Sr, 95 Zr+ 95 Nb, 106 Ru+ 106 Rh, 131 I, 137 Cs, 144 Ce+ 144 Pr, и др.), а также альфа-излучающие нуклиды (239 Pu, 241 Am и т.п.) (Суслова и др., 1995).
В начальный период работы предприятия прямого контроля выбросов не было. О количествах радионуклидов, поступавших в атмосферу с аэрозолями, судили по результатам измерений уровней загрязнения объектов окружающей среды. При этом использовались данные измерений удельной бета-активности растительного покрова (трава), снега, почвы.
Впервые прямое определение мощности выброса радионуклидов в атмосферу из сбросной трубы завода «Б» было проведено в 1951 г.
Аэрозольные выбросы радионуклидов из труб заводов ПО «Маяк» в 1950–1960-х гг. привели к загрязнению почвы в районе предприятия до уровней порядка 10 13 Бк/км 2 по 90 Sr и 137 Cs и 10 10 Бк/км 2 по изотопам плутония. Одновременно радиоактивному загрязнению подверглись все компоненты наземных и водных экосистем, расположенных в зоне влияния источников выбросов (Стукалов, Ровный, 2009). До настоящего времени ПО «Маяк» продолжает работу, что естественно сопровождается новыми поступлениями радионуклидов в окружающую среду. Согласно «Государственному докладу…» (2011), повышенное содержание техногенных радионуклидов в приземном слое воздуха регулярно регистрируется и в районах, расположенных в 100-км зоне вокруг предприятия. Так, в п.г.т. Новогорный максимальная среднемесячная объёмная активность 137 Cs (4,6·10 –5 Бк/м 3) наблюдалась в августе 2010 г., что примерно в 125 раз выше среднегодового (фонового) уровня для территорий, расположенных вне загрязнённых зон.
Выпадения 137 Cs в 100-км зоне вокруг ПО «Маяк», усреднённые по 14 пунктам наблюдений, в 2010 г. остались примерно на уровне четырех предыдущих лет. Средняя годовая сумма выпадений 137 Cs из атмосферы в 2010 г. в этом районе составляла 5,1 Бк/м 2 ·год. Максимальные выпадения 137 Cs наблюдались в п.г.т. Новогорный – 15,7 Бк/м 2 ·год. Средняя величина выпадений 90 Sr за год вокруг ПО «Маяк» в 2010 г. незначительно увеличилась по сравнению с 2009 г. и составила 5,5 Бк/м 2 ·год, максимальные выпадения 90 Sr наблюдались в п.г.т. Новогорный – 16,9 Бк/м 2 ·год.
Таким образом, промышленная деятельность ПО «Маяк» привела к масштабному радиоактивному загрязнению компонентов наземных и водных экосистем Южного Урала (рис. 4б) вплоть до летальных уровней воздействия на отдельные звенья биоценозов (головная часть ВУРСа, р.Теча, Карачай, Старое Болото). Ряд экосистем выдержал радиационную техногенную нагрузку (основная территория ВУРСа, наземные экосистемы на территории промплощадки, озёра Татыш и Кызыл-Таш) (Стукалов, Ровный, 2009).
Рис. 4б. Ориентировочная схема распространения радиоактивного загрязнения почвы в результате деятельности ПО «Маяк»
Загрязнение земель, вызванное деятельностью ПО «Маяк», потребовало проведения их отчуждения, рекультивации и проведения работ по возращению этих земель для использования в хозяйственных целях. Изменились социально-экономические условия жизни на загрязнённых территориях. Площадь санитарно-защитной зоны по р. Тече в Челябинской области составила около 8,8 тыс. га. Меры, принятые в 1954 г., были направлены на исключение возможности использования населением воды р. Течи для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд, полива огородов и водопоя скота. Устанавливался запрет в границах весеннего разлива р.Течи на ловлю рыбы, охоту, выпас и стоянку скота, сенокошение и использование земли для строительства жилых и общественных зданий.
Организация охраняемой санитарной зоны в результате загрязнения радиоактивными отходами поймы рек Течи и Исети в пределах Курганской области создала определённые трудности с ведением поливного овощеводства и использованием части пастбищ и сенокосов. Было выведено из использования вдоль р. Течи более 5 тыс. га земель, в том числе пашни – 600 га, сенокосов и пастбищ – 3,2 тыс. га, более 600 га лесных угодий и других неудобных пойменных земель. Оценивая водоснабжение населения, следует отметить значительный дефицит питьевой воды.
Последствия аварии 1957 г. и реабилитационные меры по их устранению имели общий характер по всему ВУРСу с учётом уровня загрязнения территорий. На территории Челябинской области на пути распространения ВУРСа оказались территории с населением, занятым сельским хозяйством и добычей рудного и нерудного сырья.
В 1958 г. прекратили работу подразделения двух рудоуправлений Юго-Коневского и Боевского. Были прекращены работы геологоразведочных партий и других небольших предприятий различных отраслей (легкая, рыбная и т.д.). Важной проблемой стало закрытие и консервация объектов горнодобывающей промышленности. Добываемые предприятиями руды относились к категории стратегического сырья.
В зоне ВУРСа прекратили существование 12 колхозов, из пользования которых было выведено более 28 тыс. га сельскохозяйственных угодий, в том числе: пашни – около 19 тыс. га, пастбищ – почти 3 тыс. га, сенокосов – более 5 тыс. га (Хохряков и др., 1995).
За прошедшие 55 лет с момента аварии на ПО «Маяк», связанной с взрывом банки с высокоактивными радиоактивными отходами, и 45 лет с момента ветрового переноса донных отложений оз. Карачай в результате радиоактивного распада 90 Sr и 137 Сs радиационная обстановка значительно улучшилась.
Однако до сих пор сохраняется необходимость понимания степени опасности хозяйствования на значительных по площади загрязнённых территориях.
Предыстория. «Кыштымская авария» - это была самая первая в СССР чрезвычайная ситуация техногенного характера, связанная с радиацией. Авария произошла 29 сентября 1957 г на химкомбинате «Маяк». Химкомбинат располагался в закрытом тогда городе «Челябинск-40 ». Потом этот город переименовали в Озёрск. Авария была названа Кыштымской из-за, что город Озёрск (Челябинск-40) был строго засекречен и его нельзя было найти ни на одной карте страны вплоть до 1990 года. А Кыштым - это самый ближайший к нему город.
В течение долгого времени в Советском Союзе об этой аварии ничего не сообщалось. Официальные власти тщательно скрывали сведения от населения страны и жителей Уральского региона, которые оказались в зоне сильнейшего радиоактивного загрязнения. Однако полностью скрыть аварию 1957 года не удалось, да и это стало невозможно - из-за огромной площади загрязнения радиацией, а также вовлечения в процесс послеаварийных работ большого количества людей, которые разъехались потом по всей территории СССР.
Подробнее об аварии можно узнать в интернете - есть много материалов, рассказывающих в мельчайших подробностях о масштабах происшествия и ликвидации последствий. Мы только приведем данные заражении территории - для информации отдыхающих в Челябинской области.
Восточно-Уральский заповедник . С 29 апреля 1966 г. в зоне ВУРС был организован Восточно-Уральский заповедник, который располагается в Кунашакском и Каслинском районах. Заповедник занимает площадь около 16,6 тыс. га. Цель создания этого заповедника - проведение комплексных исследований по вопросам радиоэкологии, а также решения проблем восстановления растительного и животного мира в пределах территории радиоактивного заражения.
В наше время, спустя более чем сорок лет с начала наблюдений, уже накоплено много информации по процессам, которые происходят в живых организмах в условиях постоянного воздействия радиации. У примеру, со дня аварии, на территории заповедника уже сменилось более 200 поколений мышей-полевок, и ученые постоянно наблюдают за ними.
За прошедшие годы радиоактивный фон в зоне ВУРС значительно снизился, но еще не пришел к нормальным показателям. Кроме того заповедник выполняет также и природоохранную функцию - на его территории уже восстановился и сохраняется, можно сказать, эталонное сообщество зауральской лесостепи. К тому же браконьеры туда вряд ли сунутся!
|
|
Озера Челябинской области можно поделить на 3 группы по мере их отдаления от эпицентра аварии - 1-я группа озер -
2-я группа озер -
3-я группа озер -
Примечание: Приведенный список вовсе не означает , что радиационный фон в районе этих озер завышен. |
Ровно 60 лет назад - 29 сентября 1957года - на сверхсекретном Комбинате-817 в Челябинской области прогремел взрыв. Он стал первой ядерной катастрофой в СССР . Трагедия долго скрывалась, поскольку на предприятии делали атомное оружие.
Сегодня часть документов по Кыштымской трагедии до сих хранится под грифом «секретно». К Кыштыму авария не имеет никакого отношения. Все произошло в закрытом городе Озерск , но его на картах тогда не указывали, поэтому взяли ближайшую к нему точку.
Профессор, доктор исторических наука Виталий Толстиков рассказал читателям «Комсомолки» о тайнах той трагедии.
…Казалось, еще немного и жизнь станет чуточку лучше. Спустя долгое время на комбинате дела пошли на лад. Удалось совладать с атомным реактором «Аннушкой», буйный нрав которого долго не могли понять. Даже по меркам СССР новые корпуса завода строили очень быстро. Там в сверхсекретных лабораториях удачно закачивали плутоний в бомбы. Руководство Комбината-817, которое напрямую общалось с Кремлем, позволило себе отпуск в бархатный сезон.
День выдался теплый и жители Базы-10 - тогда этим шифром обозначали Озерск - собрались на стадионе посмотреть футбольный матч. Во время игры послышался рокот, но никто не вздрогнул. «Бахали» в тех краях ежедневно: взрывали скальную породу, чтобы строить. Но тот взрыв получил собственное имя «Взрыв-57» (цифра означает год) и стал первой в мире аварией такой силы.
1. СТРОЙКА:
Не жалели людей
Причиной трагедии называют ужасную спешку при строительстве. Американцы продемонстрировали силу в Хиросиме и уже наштамповали атомных боеголовок на каждый советский объект. Сталин срочно требовал ядерного оружия от ученых.
Три атомограда решили строить под Челябинском. После войны у нас собрался цвет союзной промышленности. К тому же регион удален от границ в случае нападения противника. Кстати, все закрытые города построили на территории России . Кто знает, что было бы, окажись «запретка» после развала Союза в братской республике. Наверняка наработки ушли бы врагу.
Строительство засекреченного завода, где начали производство ядерного оружия, не поспевало за аппетитами холодной войны. Строители ставили стены, а конструкторы в это время еще чертили проект.
Не хватало спецодежды, дозиметры были несовершенны. Работников могли отправить голыми руками подтирать реактив, который сочился из прохудившейся трубы. Все оборудование на объект 817 перекочевало из химпромышленности. Другого тогда не было, но как оказалось, атому нужна своя техника. Радиация губила приборы. Это и стало причиной аварии.
2. ВЗРЫВ:
160 тонн бетона не сдержали атомные отходы
Перерабатывать высокоактивные отходы тогда не умели. Поначалу радиоактивную жижу сливали в реку Теча . Такой метод тогда считался нормальным - отходов было очень много. Американцы, например, сливали все в реку Колумбия , которая впадает в океан.
Около комбината вырыли каньон глубиной восемь метров на 20 бетонных емкостей. Их называли «банки вечного хранения». Туда закачали сотни тонн отходов и провели систему охлаждения. Ведь ядерная реакция завершена не до конца и всю эту массу необходимо остужать. Одна из банок с 200 тоннами отравы в итоге рванула.
За полчаса до этого в подземную галерею к емкостям спустилась дежурная бригада. Насторожил желтый дым из-под земли. Внутри было очень жарко. Думали, что это короткое замыкание, но найти проблему не смогли и ушли. Оказалось, что сломалось охлаждение. Контейнер вскипел до +330 градусов.
В 16.22 раздался взрыв. Бетонная крышка весом 160 тонн, что закрывала цилиндр с отходами, отлетела в сторону. Взрыв повредил крышки других емкостей. В радиусе 200 метров вышибло стекла, двери и даже ворота. Сторожевые псы на территории комбината вскинули морды и одновременно издали тревожный вой.
3. ЛИКВИДАЦИЯ:
Солдаты испугались излучения
Поднялось облако радиоактивной пыли и в лучах заходящего солнца озарилось темно-бурым цветом. Газеты на следующий день написали про северное сияние. Люди за сто километров от взрыва в центре Челябинска видели это свечение.
Рядом с комбинатом стояли казармы. В тот день в дежурство заступил офицер химзащиты. Он сразу отдал приказ баррикадировать окна и начинать влажную уборку.
Рулить ликвидацией взялся замглавного инженера Николай Семенов . На разведку к хранилищу вызвался один инженер-дозиметрист. Для него пригнали танк с озера Карачай , куда также сливали отходы.
Кабина машины была облицована свинцом - защита от облучения. А снаружи висели приборы, которые собирали данные. Доброволец отправился в эпицентр. Дозу получил значительную, но еще долго жил и работал на комбинате.
Ликвидировать аварию бросили солдат. Снимали слой земли и свозили ее в «могильник», спецрастворами мыли стены, паровозы, машины. Организовали пропускные пункты, докуда сотрудников довозили на одних автобусах и пересаживали на другие. Здесь же они переодевались и мылись.
Чтобы мотивировать солдат пообещали после операции - дембель. Но целые взвода боялись идти на зараженные земли и безмолвно стояли, пока командиры личным примером не показывали, что радиация не убьет.
Предстояло устранить тотальное загрязнение территории комбината. Радиационных отходов здесь выпало в девять раз больше, чем на протяжении всех 350 км, на которых осыпалась основная масса облака. При этом производство не встало ни на минуту. Да и сами сотрудники не хотели уходить - держались за большую зарплату и думали о чести страны.
4. ЭВАКУАЦИЯ:
Радиационное облако дважды обогнуло землю
Спустя неделю у ближайшего к комбинату поселку Багаряк появились дозиметристы. Жил тут деревенский люд, а теперь у изб с грузовиков десантировались чужаки в противогазах. Огромные балахоны химзащиты влачились по осенней слякоти. За спиной висели автоматы.
У вас грязно. Нужно немедленно уходить, - прохрипел сквозь фильтр военный.
Причину держали в тайне. Людей выселяли из деревень и брали с них подписку о неразглашении на 25 лет. Но они и так ничего не знали. При этом, не скупились на компенсацию: выплатили за каждую скотину, дом, вещи, которые жители вынуждены были бросить. На протяжении полутора лет отселили и другие села в зоне поражения.
По розе ветров облако двинулось в сторону от Озерска. Радиоактивный след ветром понесло в Свердловскую область, но до начала крупных городов он уже «рассосался». Хотя радиоактивное облако два раза обогнуло планету. Но влияние радиации от него было незначительным.
5. ПОСЛЕДСТВИЯ:
Зона отчуждения так и закрыта
Никто не погиб, хотя в западной прессе ученые-диссиденты сообщали о сотнях жертв. Уволили главного инженера, а директора комбината сняли с должности и перевели в другую «запретку» под Томском.
От радиации серьезно пострадал один солдат. На территории комбината был киоск. Военный решил пока царила неразбериха стащить оттуда печенье и папиросы. Не думали, что радиация может попасть в организм с продуктами.
Там, где прошелся атомный след, сделали Восточно-Уральский заповедник. За благостным названием и колючей проволокой скрыли зону отчуждения. Через год в те края приехали биологи. Выяснили, что хвойные породы сильно восприимчивы к радиации, они быстро желтеют и сбрасывают иглы. А вот березы очень устойчивы к облучению.
Сегодня это территория открыта лишь частично. Эксперименты над людьми в зоне поражения - информационные происки врага. Западная пресса до сих пор выдает материалы, якобы людей намеренно держали в неведении о катастрофе, чтобы проследить, как они погибают от радиации.
Кстати, американская разведка знала об аварии. Но в США тогда также активно развивалась ядерная программа. И чтобы не будоражить общество, решено было не сообщать об этом.
Чернобыльская катастрофа у всех на слуху и совершенно обоснованно. Авария на Чернобыльской АЭС действительно была беспрецедентной по своим масштабам и последствиям. Однако вплоть до совсем недавнего времени практически никто не знал, что почти за тридцать лет до чернобыльского кошмара на территории СССР уже произошла сопоставимая по своему уровню и крупнейшая на тот момент в мире Кыштымская авария.
Кыштымская авария: химический взрыв с ядерными последствиями
К счастью, мир знает немного ядерных катастроф, но, к несчастью, большое количество самых тяжелых аварий на ядерных объектах произошло в нашей стране в бытность ее Советским Союзом. Среди всех этих аварий особое место занимает взрыв на заводе «Маяк», прогремевший вечером 29 сентября 1957 года. Этот взрыв был химическим, но последствия он имел едва ли меньшие, чем ядерный.
Объект: Банка №14 комплекса хранения радиоактивных отходов С-3, производственное объединение «Маяк», Озерск (Челябинск-40), Челябинская область, Россия.
Жертвы: отсутствуют.
Причины Кыштымской катастрофы
Основная причина аварии на ПО «Маяк» - выход из строя системы охлаждения емкости для хранения высокоактивных ядерных отходов. Из-за перегрева произошел взрыв, который привел к выбросу в атмосферу большого количества (порядка 70 - 80 тонн) радиоактивных веществ.
Однако истинные причины катастрофы лежат несколько глубже – они чисто химические. Отказ системы охлаждения вызван коррозией ее компонентов (в первую очередь – средств контроля), а взрыв произошел в результате бурной химической реакции между нитратно-ацетатными соединениями плутония. Реакция этих соединений носит взрывной характер только при высокой температуре и давлении.
Тем самым, химически агрессивная среда (горячие ядерные отходы) вызвала преждевременную коррозию компонентов системы охлаждения, которая вышла из строя, и из-за неконтролируемого нагрева соединения плутония вступили в реакцию. В итоге – мощный взрыв и звание одной из крупнейших радиационных техногенных катастроф.
Хроника событий
Авария произошла на территории ПО «Маяк, в банке №14 комплекса хранения радиоактивных отходов С-3. Комплекс был создан специально для хранения высокоактивных ядерных отходов, в первую очередь – соединений плутония в жидкой форме.
Как известно, ядерные материалы сильно нагреваются в результате постоянного деления, а поэтому их необходимо охлаждать – с таким расчетом создавались и емкости на «Маяке». Каждая «банка» представляла собой цилиндр из нержавеющей стали, окруженный более чем метровым слоем бетона. Объем цилиндра достигал 300 кубометров (то есть, мог вместить 300 тонн воды), и сверху накрывался бетонной крышкой весом 160 тонн. Вся эта конструкция находилась под землей, а сверху это было просто поле, поросшее зеленой травкой.
Взрыв прогремел в воскресенье 29 сентября, в 16.22. В результате взрыва в воздух, на высоту до 2-х км, поднялось облако высокоактивных ядерных отходов, буквально стертых в тонкий порошок (на момент аварии в банке было около 80 кубометров отходов). Взрыв был настолько мощным, что 160-тонную крышку отбросило на 25 метров, а сама банка была полностью разрушена. Впоследствии было установлено, что мощность взрыва могла достигать 80 тонн в тротиловом эквиваленте.
Облако начало распространяться на северо-восток, и к 3 часом ночи полностью рассеялось, накрыв территорию в 23 000 кв.км. Лишь в 4 часа утра были проведены первые измерения уровня радиации на предприятии, показавшие всю серьезность аварии.
Интересно, что вечером, начиная примерно с 23.00 и до оседания, облако светилось розовым и светло-голубым светом (эффект вызван распадом плутония и высокоактивных продуктов его деления) – это явления было похоже на полярное сияние, и впоследствии про него писали в газетах.
Со 2 октября начала работу специально созданная комиссия по изучению причин аварии, однако лишь с 6 октября – на седьмые сутки после аварии – началась эвакуация людей с наиболее пострадавшей от радиоактивного загрязнения территории. В последующие несколько дней было эвакуировано несколько тысяч человек, а пострадавшие деревни подверглись уничтожению.
В дальнейшем на загрязненной территории проводились мероприятия по ликвидации последствий аварии, в которых были заняты, в основном, военные.
Последствия аварии
Облако радиоактивных отходов, выброшенных взрывом в атмосферу, накрыло территорию площадью порядка 23 000 кв.км. На этой территории находилось 217 населенных пунктов (включая город Каменск-Уральский) с общей численностью населения около 272 000 человек. Однако справедливости ради нужно отметить, что почти 90% отходов выпало на территории ПО «Маяк».
После аварии (с серьезным запозданием – примерно через одну-две недели) из наиболее загрязненных районов было эвакуировано порядка 10 – 12 тысяч человек. Опустевшие после выселения людей деревни (их было 23) были фактически стерты с лица земли – под гусеницами бульдозеров погибли дома, все имущество людей, склады с продовольствием и т.д. Также был забит и захоронен весь скот, вспаханы поля и уничтожено вообще все, что могут взять и использовать люди. Но зачем были приняты такие меры? Причина проста: все это предотвратило распространение радиационного заражения (ведь люди берут и тащат все, что плохо лежит, а если ничего нет, то и тащить нечего), а также уберегло от опасности людей, которые могли тайком вернуться в свои дома.
Уже в 1959 году на наиболее загрязненной территории была создана санитарно-защитная зона, которая в 1968 году была преобразована в Восточно-Уральский государственный заповедник. На этой территории была полностью запрещена хозяйственная деятельность (возделывание земель, сбор ягод и грибов, охота, выращивание скота и прочее), и посещали ее только ученые.
Всю зараженную территорию позднее назвали Восточно-Уральским радиоактивным следом (ВУРС). ВУРС при незначительной ширине протянулся примерно на 300 – 350 км в северо-восточном направлении от места взрыва. Форма следа обусловлена дующим в момент аварии и на протяжении следующих 10 – 11 часов ветром.
До сих пор неизвестно точное число людей, получивших высокие дозы облучения, однако ряд источников указывает на то, что около 9 – 10 тысяч человек получили опасные дозы, а 200 человек скончались от лучевой болезни.
Настоящее время
На территории ВУРС все еще наблюдается повышенный радиоактивный фон, не представляющей опасности для людей. Однако территория Восточно-Уральского государственного заповедника до сих пор закрыта для посещения, так как там радиоактивное загрязнение все еще достаточно велико. С 1960-х годов в заповеднике (который метко назвали Атомным) работают исключительно ученые. Результаты исследований в Атомном заповеднике представляют большой научный и практический интерес.
Производственное объединение «Маяк» несмотря на Кыштымскую аварию и ряд других инцидентов по сей день продолжает свою работу.
Секретность, секретность и еще раз секретность
Практически все крупные техногенные катастрофы в нашей стране окутывал ореол секретности, и любые материалы по ним тщательно скрывались от широкой общественности. Авария на «Маяке» - не исключение. Именно из-за режима секретности катастрофа и была названа Кыштымской.
Дело в том, что сам «Маяк», а также и город Озерск (или Челябинск-40) были засекречены и не отмечены на картах. Ближайшим незасекреченным населенным пунктом был город Кыштым (который, находясь всего в нескольких километрах от предприятия, совершенно не пострадал – ветер дул в противоположную сторону), и его решили использовать для «официального» названия катастрофы.
Официально факт аварии был признан лишь в 1989 году, и с тех самых пор Челябинская область борется с тем негативным фоном, что ее окружает из-за «Маяка», однако пока не очень успешно. Многолетний режим секретности и многочисленные радиационные аварии вселили в людей недоверие и страх. А со страхом и недоверием бороться очень трудно.
Первая крупная радиационная катастрофа произошла в Челябинской области на ядерном комбинате «Маяк» 29 сентября 1957 г.
Выброс радиации при аварии 1957 года оценивается в 20 миллионов Кюри. Выброс Чернобыля - 50 миллионов Кюри. Источники радиации были разные: в Чернобыле - ядерный энергетический реактор, на Маяке - емкость с радиоактивными отходами. Но последствия этих двух катастроф схожи - сотни тысяч людей, подвергшихся воздействию радиации, десятки тысяч квадратных километров зараженной территории, страдания экологических беженцев, героизм ликвидаторов...
Об аварии 1957 года говорят меньше и реже, чем о . Долгое время авария была засекречена, да и произошла она за 29 лет до , 50 лет назад. Для современных школьников это далекое прошлое. Но забывать о ней нельзя. Болеют и гибнут ликвидаторы, последствия той аварии и теперь сказываются на здоровье их детей и внуков. Все еще опасен Восточно-уральский радиоактивный след. Еще не все жители переселены с зараженных территорий. И главное-комбинат «Маяк» продолжает работать, продолжает принимать отходы с атомных электростанций, продолжает сбрасывать отходы в окружающую среду, хотя переработка отходов должна производиться на специальных заводах.
Введение
Если бы не произошло , люди никогда бы не узнали, что в центре России, у подножья Уральских гор, там, где Европа встречается с Азией, уже была раньше такая авария, аналогичная по масштабам Чернобыльской.
Место, где произошла эта первая крупная ядерная катастрофа , долгое время было засекречено, у него не было официального названия. Поэтому многим она известна как «Кыштымская авария », по названию небольшого старинного уральского городка Кыштым , расположенного недалеко от секретного города Челябинск-65 (сегодня - г. Озерск), где на ядерном заводе Маяк и произошла эта страшная радиационная катастрофа.
Комбинат «Маяк»
Задолго до того, как было решено применять атомную энергию для производства электроэнергии, ее ужасающая разрушительная сила была использована, чтобы делать оружие. Ядерное оружие. Оружие, которое может уничтожить жизнь на Земле. И прежде чем Советский Союз сделал свою первую атомную бомбу, на Урале был построен завод, чтобы сделать для нее начинку. Этот завод назвали «Маяк ».
В процессе изготовления материалов для атомной бомбы не заботились об окружающей среде и здоровье людей. Важно было выполнить задание государства. Чтобы получить заряд для атомной бомбы, пришлось не только запустить военные ядерные реакторы, но и создать сложное химическое производство, в результате работы которого получали не только уран и плутоний, но и огромное количество твердых и жидких радиоактивных отходов. В этих отходах содержалось большое количество остатков урана, стронция, цезия и плутония, а также других радиоактивных элементов.
Сначала радиоактивные отходы сливали прямо в реку Теча, на которой стоит завод. Потом, когда в деревнях на берегах реки стали болеть и умирать люди, решили выливать в реку только низкоактивные отходы.
Среднеактивные отходы стали сливать в озеро Карачай. Высокоактивные отходы стали хранить в специальных емкостях из нержавеющей стали - «банках», которые стояли в подземных бетонных хранилищах. Эти «банки» очень сильно разогревались из-за активности содержащихся в них радиоактивных материалов. Для того чтобы не произошло перегрева и взрыва, их нужно было охлаждать водой. У каждой «банки» была своя система охлаждения и система контроля за состоянием содержимого.
Катастрофа 1957 года
К осени 1957 года измерительные приборы, которые были позаимствованы у химической промышленности, пришли в неудовлетворительное состояние. Из-за высокой радиоактивности кабельных коридоров в хранилище их ремонт вовремя не проводился.
В конце сентября 1957 года на одной из «банок» произошла серьезная поломка в системе охлаждения и одновременный сбой в системе контроля. Работники, которые в тот день производили проверку, обнаружили, что одна «банка» сильно разогрелась. Но они не успели сообщить об этом руководству. «Банка» взорвалась. Взрыв был страшен и привел к тому, что почти все содержимое емкости с отходами оказалось выброшено в окружающую среду.
Сухим языком отчета это описывается так:
«Нарушение системы охлаждения вследствие коррозии и выхода из строя средств контроля в одной из емкостей хранилища радиоактивных отходов, объемом 300 кубических метров, обусловило саморазогрев хранившихся там 70-80 тонн высокоактивных отходов преимущественно в форме нитратно-ацетатных соединений. Испарение воды, осушение остатка и разогрев его до температуры 330 - 350 градусов привели 29 сентября 1957 года в 16 часов по местному времени к взрыву содержимого емкости. Мощность взрыва, подобного взрыву порохового заряда, оценена в 70 - 100 т. тринитротолуола».
Комплекс, в который входила взорвавшаяся емкость, представлял собой заглубленное бетонное сооружение с ячейками - каньонами для 20 подобных емкостей. Взрыв полностью разрушил емкость из нержавеющей стали, находившуюся в бетонном каньоне на глубине 8,2 м. Сорвал и отбросил на 25 м бетонную плиту перекрытия каньона.
В воздух было выброшено около 20 миллионов кюри радиоактивных веществ. Около 90% радиации осело прямо на территории комбината Маяк. Радиоактивные вещества были подняты взрывом на высоту 1-2 км и образовали радиоактивное облако, состоящее из жидких и твердых аэрозолей. Юго-западный ветер, который дул в тот день со скоростью около 10 м/с, разнес аэрозоли. Через 4 часа после взрыва радиоактивное облако проделало путь в 100 км, а через 10-11 часов радиоактивный след полностью оформился. 2 миллиона кюри, осевшие на землю, образовали загрязненную территорию, которая примерно на 300 -350 км протянулась в северо-восточном направлении от комбината «Маяк». Граница зоны загрязнения была проведена по изолинии с плотностью загрязнения 0,1 Ки/кв.км и охватила территорию, площадью 23 тыс. кв.км.
Со временем происходило "размывание" этих границ за счет переноса радионуклидов ветром. Впоследствии эта территория получила название: «» (ВУРС), а головная, наиболее загрязненная ее часть, занимающая 700 квадратных километров, получила статус Восточно-уральского государственного заповедника. Максимальная длина ВУРСа составила 350 км. Радиация совсем немного не дошла до одного из крупнейших городов Сибири - Тюмени. Ширина следа местами достигала 30 - 50 км. В границах изолинии 2 ки/кв.км по стронцию-90 оказалась территория площадью более 1000 кв.км - более 100 км длиной и 8 - 9 км шириной.
Восточно-уральский радиоактивный след
В зоне радиационного загрязнения оказалась территория трех областей - Челябинской, Свердловской и Тюменской с населением 272 тысячи человек, которые проживали в 217 населенных пунктах. При другом направлении ветра в момент аварии могла сложиться ситуация, при которой серьезному заражению мог бы подвергнуться Челябинск или Свердловск (Екатеринбург). Но след лег на сельскую местность.
В результате аварии 23 сельских населенных пункта были выселены и уничтожены, фактически стерты с лица земли. Скот убивали, одежду сжигали, продукты и разрушенные строения закапывали в землю. Десятки тысяч людей, в одночасье лишившиеся всего, были оставлены в чистом поле и стали экологическими беженцами. Все происходило так же, как будет происходить спустя 29 лет в зоне Чернобыльской аварии. Переселение жителей с зараженных территорий, дезактивация, привлечение военных и гражданского населения к работам в опасной зоне, отсутствие информации, секретность, запрет рассказывать о случившемся несчастье.
В результате расследования, проведенного силами атомной промышленности после аварии, был сделан вывод, что наиболее вероятной причиной был взрыв сухих солей нитрата и ацетата натрия, образовавшихся в результате выпаривания раствора в емкости из-за его саморазогрева при нарушении условий охлаждения.
Однако независимого расследования не было до сих пор, и многие ученые считают, что на Маяке произошел ядерный взрыв, то есть в баке с отходами произошла самопроизвольная ядерная реакция. До сих пор, спустя 50 лет, не опубликованы технический и химический отчеты об аварии.
29 сентября 1957 года стал черным днем в истории Урала и всей России. Это день, когда жизнь людей на Урале поделилась на 2 половины - до аварии и после, как потом нормальную жизнь Украины, Беларуси, Европейской части России поделит другая черная дата - 26 апреля 1986 года.
Для того чтобы ликвидировать последствия аварии - фактически отмыть водой территорию промышленной площадки Маяка и прекратить любую хозяйственную деятельность в зоне загрязнения, потребовались сотни тысяч человек. Из ближайших городов Челябинска и Екатеринбурга на ликвидацию мобилизовывали юношей, не предупреждая их об опасности. Привозили целые воинские части, чтобы оцеплять зараженную местность. Потом солдатам запрещали говорить, где они были. Малолетних детей 7-13 лет из деревень посылали закапывать радиоактивный урожай (на дворе была осень). Комбинат «Маяк» использовал для работ по ликвидации даже беременных женщин. В Челябинской области и городе атомщиков после аварии смертность возросла - люди умирали прямо на работе, рождались уроды, вымирали целые семьи.
Свидетельства очевидцев
Надежда Кутепова, дочь ликвидатора, г. Озерск
Моему отцу было 17 лет и он учился в техническом училище в Свердловске (теперь Екатеринбург). 30 сентября 1957 года его и других его сокурсников погрузили прямо с занятий в грузовики и привезли на «Маяк » ликвидировать последствия аварии. Им ничего не сказали о серьезности опасности радиации. Они работали сутками. Им давали индивидуальные дозиметры, но за превышение дозы наказывали, поэтому многие люди оставляли дозиметры в своих ящиках для одежды, чтобы «не перебрать дозу». В 1983 году он заболел раком, его прооперировали в Москве, но у него начались метастазы по всему организму, и через 3 года он умер. Нам сказали тогда, что это не от аварии, но потом это заболевание официально было признано последствием аварии на «Маяке» . Моя бабушка тоже участвовали в ликвидации аварии и официально получила большую дозу. Я никогда ее не видела, потому что она умерла от рака лимфатической системы задолго до моего рождения, через 8 лет после аварии.
Гульшара Исмагилова, жительница села Татарская Караболка
Мне было 9 лет, и мы учились в школе. Однажды нас собрали и сказали, что мы будем убирать урожай. Нам было странно, что вместо того, чтобы собирать урожай, нас заставляли его закапывать. А вокруг стояли милиционеры, они сторожили нас, чтобы никто не убежал. В нашем классе большинство учеников потом умерли от рака, а те, что остались, очень больны, женщины страдают бесплодием.
Наталья Смирнова, жительница Озерска
Я помню, что тогда в городе была жуткая паника. По всем улицам ездили машины и мыли дороги. Нам объявляли по радио, чтобы мы выбросили все, что было в тот день у нас в домах, и постоянно мыли пол. Много людей, работников Маяка тогда заболело острой лучевой болезнью, все боялись что-то высказать или спросить под угрозой увольнения или даже ареста.
П. Усатый
В закрытой зоне Челябинск-40 я служил солдатом. На третью смену службы заболел земляк из Ейска, прибыли со службы - он умер. При транспортировке грузов в вагонах стояли на посту по часу пока не пойдет носом кровь (признак острого облучения - прим. авт.) и не заболит голова. На объектах стояли за 2-х метровой свинцовой стеной, но даже и она не спасала. А при демобилизации с нас взяли подписку о неразглашении. Из всех призванных нас осталось трое - все инвалиды.
Ризван Хабибуллин, житель села Татарская Караболка
29 сентября 1957 года, мы, учащиеся Карабольской средней школы, убирали корнеплоды на полях колхоза им. Жданова. Около 16-и часов все услышали грохот откуда-то с запада и почувствовали порыв ветра. Под вечер на поле опустился странный туман. Мы, конечно, ничего не подозревали и продолжали работать. Работа продолжалась и в последующие дни. Через несколько дней нас почему-то заставили уничтожать не вывезенные еще к тому времени корнеплоды...
К зиме у меня начались страшные головные боли. Помню, как я катался в изнеможении по полу, как обручем стягивало виски, было кровотечение из носа, я практически потерял зрение.
Земфира Абдуллина, жительница села Татарская Караболка
(Цитата по книге Ф. Байрамовой «Ядерный архипелаг», Казань, 2005.)
Во время атомного взрыва я работала в колхозе. На зараженном радиацией поле собирала картофель и другие овощи, участвовала в сжигании верхнего слоя снимаемой со стогов соломы и захоронении пепла в ямы... В 1958-м году участвовала в очистке зараженных радиацией кирпичей и захоронении кирпичного щебня. Целые кирпичи, по распоряжению свыше, загружали в грузовики и отвозили в свою деревню...
Оказалась, что я уже в те дни получила большую дозу облучения. Сейчас у меня злокачественная опухоль....
Гульсайра Галиуллина, жительница села Татарская Караболка
(Цитата по книге Ф. Байрамовой «Ядерный архипелаг», Казань, 2005.)
Когда прогремел взрыв, мне было 23 года и я была беременна вторым ребенком. Несмотря на это, меня тоже выгнали на зараженное поле и вынудили копаться там. Я чудом выжила, но теперь и я, и мои дети тяжело больны.
Гульфира Хаятова, жительница села Муслюмово
(Цитата по книге Ф. Байрамовой «Ядерный архипелаг», Казань, 2005.)
Первое воспоминание из детства, связанное с рекой (Течей) - это колючая проволока. Реку мы видели через нее и с моста, тогда еще старенького, деревянного. Мои родители старались не пускать нас на речку, не объясняя почему, видимо, сами ничего не знали. Мы любили подниматься на мост, любовались цветами, которые росли на небольшом островке... Вода была прозрачная и очень чистая. Но родители говорили, что река «атомная»... Родители редко говорили про аварию в 1957 году, а если говорили, то шепотом.
Пожалуй, впервые осознанно я поняла, что с нашей рекой что-то не то, когда поехала с матерью в другую деревню и увидела другую реку. Я очень удивилась, что та река без колючей проволоки, что к ней можно подойти...
В те годы (60-70-е) не знали, что такое лучевая болезнь, говорили, умер от «речной» болезни... Врезалось в память, как мы всем классом переживали за одну девушку, у которой было белокровие, т.е. лейкемия. Девушка знала, что умрет и умерла в 18 лет. Нас тогда потрясла ее смерть.
Заключение
Эта была страшная катастрофа. Но ее скрыли. Только после многие в Челябинской области поняли, что теперь можно сказать и об аварии на «Маяке». И в начале 90-х годов, спустя более чем 30 лет после аварии, впервые был опубликован отчет о ней. Чтобы хоть как-то компенсировать людям нанесенный вред, появился закон о социальной защите тех, кто пострадал от этой аварии. Но никто и никогда не узнает, сколько именно человек погибло. До сих пор на Восточно-уральском радиоактивном следе осталась деревня Татарская Караболка, в которой 7 (!) кладбищ на 400 человек, до сих пор не переселено село Муслюмово, стоящее на берегу радиоактивной речки Теча. Радиация наносит генетический ущерб и потомки 3-го, и 4-го, и 5-го поколений людей, подвергшихся облучению, будут страдать, будут болеть.
С момента аварии прошло 50 лет. «Маяк » работает, принимает отходы, отработавшее ядерное топливо со многих АЭС России. Люди, работающие на нем и живущие возле него, подвергаются воздействию радиации, накапливают в своем теле плутоний, цезий, стронций. По-прежнему, ежесекундно, ежеминутно, и даже в этот момент, когда вы читаете эти строки, комбинат производит тонны радиоактивных отходов, которые образуются в результате переработки топлива с атомных станций. И все это по-прежнему он выливает в воду, теперь не в реку Теча, а в озеро Карачай. А, значит, все может повториться вновь... Ведь самое страшное не то, что подобные аварии случаются, а то, что из произошедшего не делаются выводы, не извлекаются уроки...
В одной из деревень, оставшихся на загрязненной земле после взрыва, дети написали такие стихи.
Посылает Маяк
не спасенья лучи:
Стронций, цезий, плутоний - его палачи.