Радиоактивное загрязнение местности РБ после аварии на ЧАЭС

В соответствии с последними исследованиями на январь 2000 г. доля выброшенного в атмосферу цезия-137 составила от 20 до 40% (85±26 петабеккерелей) на основе усредненной доли выброса от ядерного топлива в 47% с последующим удержанием остатка выброса в здании реактора. Что касается йода-131, то его было выброшено от 50 до 60% активной части реактора на уровне 3200 петабеккерелей. Выброшенные радионуклиды примерно распределились так: Беларусь – 34%, Украина – 20%, Российская федерация – 24%, Европа – 22%. Модель выброса радиоактивных веществ по шкале времени представлена на рис.3.1.

Первоначальный крупный выброс в основном объяснялся механической  фрагментацией топлива во время взрыва. Он содержал в основном более летучие радиоизотопы, такие, как благородные газы, различные соединения йода и определенное количество цезия. Второй крупный выброс, произошедший между 7-ми и 10-ми сутками после катастрофы, был связан с высокими температурами, которые возникли в расплавленном топливном ядре.

            Резкое уменьшение выбросов через 10 дней после аварии объяснялось быстрым охлаждением топлива по мере того, как остатки топлива прошли через нижний уровень защиты и вступили во взаимодействие с другими материалами в реакторе. После 6 мая выбросы были незначительными.

Химические и физические формы выбросов. Выброс радиоактивных веществ в атмосферу состоял из газов, аэрозолей и топлива, измельченного до микроскопических частиц.

Газообразные элементы, такие как криптон и ксенон, практически полностью оказались выброшенными в атмосферу из ядерного реактора. Помимо того, что йод встречался в газообразной форме и в форме частиц, на месте аварии был также обнаружен органически связанный йод. Именно в начальный период после катастрофы значительное повышение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения регистрировалось на всей территории Беларуси  (рис.3.3). Уровни радиоактивного загрязнения короткоживущими радионуклидами йода были настолько велики, что вызванное ими облучение миллионов людей квалифицируется специалистами как период «йодно-нептуниевого удара». Например, 29 апреля 1986 года мощность экспозиционной дозы превышала фоновое значение в Минске в 9000 раз, в Бресте – в 6000 раз, в Гомеле –130000 раз. На отдельных участках территории республики активность йода-131 в почве достигала 37000 кБк/м(1000 Кu/км2).

 

Являясь бета- и гамма-излучателем (рис.3.5), находясь в аэрозольном состоянии, йод-131 нанес основной  удар по щитовидной железе людям с дефицитом йода. Он легко проникает в овощи, ягоды, молоко. Период биологического полувыведения из тела человека – 138 суток.

Необходимо подчеркнуть, что от общего количества выброшенных радионуклидов из реактора 25%  составлял  йод-131.

Определенный вклад  в  радиоактивное  загрязнение  территории Республики Беларусь в первые дни после аварии внесли также телур-132,  рутений-103, барий-140 и другие коротко живущие радионуклиды (рис.3.2). Некоторые коротко живущие радионуклиды с периодом полураспада не превышающим несколько часов существенного вклада в облучение  людей не внесли, так как при небольшой скорости ветра они не проникли на значительную глубину территории республики. 

Позже стали доминировать  цезий-134 и цезий-137 .

Другие летучие элементы и смеси, такие как цезий и теллур, вместе с аэрозолями были выброшены в воздух отдельно от частиц топлива. Пробы воздуха показали наличие частиц этих элементов размером от 0,5 до 1 мм.

Элементы низкой летучести, такие как церий, цирконий, актиниды и в значительной степени барий и лантан, а также стронций, оказались привязанными к частицам топлива. Более крупные частицы выпали в районе станции, а более мелкие «горячие» частицы были обнаружены на больших расстояниях от места аварии.

            За­грязнение территории радионуклидами оказалось неравномерным,  так как  в  течение первых 10 суток выбросы  происходили  периодически,  а ветер неоднократно менял свое направление .

            После распада йода-131 (его период полураспада составляет 8,05 суток) и других короткоживущих радионуклидов основными источниками радиоактив­ного загрязнения территории  Республики Беларусь в настоящее время остались:

  • цезий-137  – загрязнил 23% территории республики (46,45 тыс. км2 );
  • стронций-90 – загрязнил 10% территории республики (21,1 тыс. км2 );
  • плутоний-238, 239, 240  – загрязнили 2% территории республики (4300 км2).