Экология аэс: Как атомные станции влияют на окружающую среду?

Содержание

РУП «Белорусская атомная электростанция» — Главная

Республиканское унитарное предприятие

Белорусская АЭС: Новости сегодня

Белорусская АЭС: Экологический менеджмент

Белорусская АЭС: Безопасность

Белорусская АЭС: Информирование общественности

Белорусская АЭС: Мировая ядерная энергетика

Белорусская АЭС: О предприятии

© 2010-2020 Государственное предприятие «Белорусская АЭС». Все права защищены. При любом использовании материалов сайта, активная ссылка на www.belaes.by обязательна.

На сайте работает система проверки ошибок. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Актуальность. Поступление в окружающую среду техногенных радионуклидов при эксплуатации АЭС может привести к их аккумуляции в отдельных звеньях трофической цепи, что повлияет на формирование дозовых нагрузок на население. Сельскохозяйственная продукция и местные продукты питания, производящиеся вблизи АЭС, являются одним из основных источников поступления радионуклидов в организм человека, проживающего в районе размещения атомной электростанции. Цель: оценка современной радиационной обстановки в районе Белоярской АЭС и АО «Институт реакторных материалов» на основе созданной системы радиационно-экологического мониторинга аграрных экосистем. Объекты. Мониторинговые исследования аграрных экосистем проведены в 2013 и 2019 гг. в 30-км зоне вокруг радиационно-опасных объектов. На различном расстоянии и направлениях от них заложены контрольные участки на пашне – 15, лугопастбищных угодьях – 13 и огородах населенных пунктов – 13. На контрольных участках измеряли мощность дозы, отбирали пробы почв, продукции растениеводства, кормопроизводства и продуктов питания. Методы. Всего исследовано в 2013 г. – 137, в 2019 г. – 94 образца. В компонентах агроэкосистем оценивали содержание ⁴⁰К, ²²⁶Ra, ²³²Th, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs и ^239,240Pu. В сельскохозяйственной и пищевой продукции дополнительно определяли ³H и ¹⁴C. Результаты. Показано, что содержание ⁹⁰Sr в почве агроэкосистем в районе радиационно-опасных объектов составляет 4,3…7,2 Бк/кг, ¹³⁷Cs варьирует в пределах 7,5…18,9 Бк/кг. Диапазон вариации содержания естественных радионуклидов составляет: для ⁴⁰K 286…432 Бк/кг, для ²²⁶Ra 16,1…21,7 Бк/кг, для ²³²Th 20,1…25,5 Бк/кг. Среднее содержание ^239,240Pu в почве агроэкосистем составило 0,13 Бк/кг при вариации 0,07…0,25 Бк/кг. Мощность дозы находилась в диапазоне 0,08…0,13 мкЗв/ч, при среднем 0,10 мкЗв/ч. Уровни загрязнения ¹³⁷Cs пашни варьировали в пределах: 1,1…3,9 кБк/м² в 2013 г. и 1,3…2,5 кБк/м² в 2019 г. Диапазон данных по плотностям загрязнения ¹³⁷Cs лугопастбищных угодий оказался шире: 1,5…4,5 кБк/м² в 2013 г. и 1,6…5,2 кБк/м² в 2019 г. Плотности загрязнения ¹³⁷Cs почв огородов находились в пределах 0,9…7,7 кБк/м². Содержание ⁴⁰K в продукции растениеводства района АЭС варьировало в пределах от 48 до 526 Бк/кг, что определяется видовыми особенностями растений и характеристиками почв, где выращиваются культуры. В продукции кормопроизводства накопление ⁴⁰K отмечено в диапазоне 260…543 Бк/кг, в продукции животноводства в пределах 18…97 Бк/кг. Удельная активность радионуклидов в зерне отмечена в диапазонах: для ⁹⁰Sr 1,03…2,8 Бк/кг, для ¹³⁷Cs 0,15…0,94 Бк/кг. Максимальные уровни накопления ¹³⁷Cs зафиксированы в ячмене (0,94 Бк/кг) и были ниже норматива СанПиН в 64 раза. Среди овощей, картофеля и бахчевых максимальные уровни удельной активности как ⁹⁰Sr (0,84 Бк/кг), так и ¹³⁷Cs (0,26 Бк/кг) отмечались в свекле в 2013 г., однако они были ниже нормативов СанПиН в 45 и 300 раз, соответственно. В соломе зерновых среднее содержание ⁹⁰Sr варьировало в пределах 2,3…3,6 Бк/кг, ¹³⁷Cs 0,7…2,1 Бк/кг. В травостое этот диапазон составлял 1,2…3,5 Бк/кг для ⁹⁰Sr и 0,5…1,8 Бк/кг для ¹³⁷Cs, соответственно. Максимальные уровни удельной активности ⁹⁰Sr в соломе (3,6 Бк/кг) оказались в 50 раз ниже норматива по содержанию этого радионуклида в кормах, по ¹³⁷Cs (2,1 Бк/кг) эта разница составила 190 раз. Максимальные уровни содержания ⁹⁰Sr в траве (3,5 Бк/кг) были в 14 раз ниже норматива, по ¹³⁷Cs (1,76 Бк/кг) почти в 56 раз. В 2013 и 2019 гг. динамика содержания техногенных радионуклидов в молоке была разнонаправленной: по ⁹⁰Sr оно несколько возросло, по ¹³⁷Cs уменьшилось. Однако даже максимальные значения удельной активности ⁹⁰Sr (0,41 Бк/л) и ¹³⁷Cs (0,11 Бк/л) в молоке оказались ниже граничных уровней, установленных нормативами СанПиН в 60 раз по радиостронцию и в 900 раз по радиоцезию. Нормируемое содержание ¹³⁷Cs в говядине (0,12 Бк/кг) в 2019 г. оказалось более чем в 1,5 тыс. раз ниже требований СанПиН. Показано, что ³H и ¹⁴C в сельскохозяйственных и пищевых продуктах в большей степени накапливаются в кормах сельскохозяйственных животных (82…255 Бк/кг), чуть меньше в продовольственном зерне (40…82 Бк/кг). Далее по степени накопления ³H и ¹⁴C следуют молоко и картофель (10…95 Бк/кг) и в наименьшей степени данные радионуклиды аккумулируются в овощах (3…8 Бк/кг). Результаты радиационно-экологического мониторинга агроэкосистем показали, что многолетние нормализованные выбросы Белоярской АЭС и АО «Институт реакторных материалов» не привели к регистрируемому увеличению содержания техногенных радионуклидов в почве, сельскохозяйственной продукции и продуктах питания по сравнению с региональным фоном. Отмечена необходимость дальнейшего изучения закономерностей накопления ³H и ¹⁴C в сельскохозяйственной и пищевой продукции района размещения АЭС.

Атомная электростанция, радиационная безопасность, радионуклиды, сельскохозяйственная продукция, продукты питания, радиационный контроль, почва, плотность загрязнения

Многие защитники окружающей среды выступают против ядерной энергетики, ссылаясь на ее опасность и сложность утилизации ее радиоактивных отходов. Но лауреат Пулитцеровской премии утверждает, что ядерная энергия безопаснее большинства источников энергии и необходима, если мир надеется радикально сократить выбросы углерода.

В конце 16 века, когда растущая стоимость дров заставила простых лондонцев с неохотой перейти на уголь, елизаветинские проповедники протестовали против топлива, которое они считали в буквальном смысле экскрементами дьявола. В конце концов, уголь был черным, грязным, его находили слоями под землей — вниз, к аду в центре земли, — и при горении сильно пахло серой. Перейти на уголь в домах, в которых обычно не было дымоходов, было достаточно сложно; откровенное осуждение со стороны духовенства, будучи безусловно оправданным с экологической точки зрения, еще больше осложняло и затягивало своевременное решение насущной проблемы энергоснабжения.

Для слишком многих защитников окружающей среды, обеспокоенных глобальным потеплением, ядерная энергия сегодня — дьявольские экскременты. Они осуждают его за производство и использование радиоактивного топлива и за предполагаемую проблему удаления его отходов. По моему мнению, их осуждение этого эффективного низкоуглеродного источника базовой энергии неуместно. Атомная энергетика вовсе не является экскрементами дьявола, она может и должна быть одним из основных компонентов нашего спасения от более горячего и более разрушительного с точки зрения метеорологии мира.

Как и все источники энергии, ядерная энергетика имеет свои преимущества и недостатки. Каковы преимущества атомной энергетики? Прежде всего, поскольку он производит энергию посредством ядерного деления, а не химического сжигания, он вырабатывает базовую электроэнергию без выброса углерода, злодейского элемента глобального потепления. Переход с угля на природный газ является шагом к обезуглероживанию, поскольку при сжигании природного газа образуется примерно половина углекислого газа по сравнению с сжиганием угля. Но переход с угля на атомную энергетику приводит к радикальному обезуглероживанию, поскольку атомные электростанции выделяют парниковые газы только в результате вспомогательного использования ископаемого топлива при их строительстве, добыче, переработке топлива, техническом обслуживании и выводе из эксплуатации — примерно столько же, сколько солнечная энергетика, т. е. примерно на 4-5 процентов больше, чем электростанция, работающая на природном газе.

Во-вторых, атомные электростанции работают с гораздо более высоким коэффициентом мощности, чем возобновляемые источники энергии или ископаемое топливо. Коэффициент мощности — это мера того, какой процент времени электростанция фактически производит энергию. Это проблема для всех прерывистых источников энергии. Солнце не всегда светит, ветер не всегда дует, вода не всегда проходит через турбины плотины.

В 2016 году в США атомные электростанции, производившие почти 20 процентов электроэнергии в США, имели средний коэффициент мощности 92,3 процента, то есть они работали на полную мощность 336 из 365 дней в году. (Остальные 29 дней они были отключены от сети на техническое обслуживание.) Напротив, гидроэлектростанции США выдавали электроэнергию 38,2 % времени (138 дней в году), ветряные турбины — 34,5 % времени (127 дней в году) и солнечные батареи. электрические массивы только в 25,1 процента времени (92 дня в году). Даже электростанции, работающие на угле или природном газе, вырабатывают электроэнергию примерно в половине случаев по таким причинам, как стоимость топлива и сезонные и ночные колебания спроса. Атомная энергетика — явный лидер по надежности.

В-третьих, атомная энергетика выбрасывает в окружающую среду меньше радиации, чем любой другой крупный источник энергии. Многим читателям это утверждение покажется парадоксальным, поскольку общеизвестно, что неядерные источники энергии выделяют любых излучений в окружающую среду. Они делают. Наихудшим нарушителем является уголь, минерал земной коры, который содержит значительное количество радиоактивных элементов урана и тория. Сжигание угля газифицирует его органические материалы, концентрируя его минеральные компоненты в оставшихся отходах, называемых летучей золой. В мире сжигается так много угля и производится так много летучей золы, что уголь фактически является основным источником радиоактивных выбросов в окружающую среду.

В начале 1950-х годов, когда Комиссия по атомной энергии США полагала, что внутри страны не хватает высококачественных урановых руд, она рассматривала возможность извлечения урана для ядерного оружия из обильных запасов летучей золы США от сжигания угля. В 2007 году Китай начал изучать возможность такой добычи, используя кучу около 5,3 млн метрических тонн летучей золы бурого угля в Сяолунтане в провинции Юньнань. Китайская зола в среднем содержит около 0,4 фунта закиси-окиси урана (U3O8), соединения урана, на метрическую тонну. Венгрия и Южная Африка также изучают возможность извлечения урана из угольной летучей золы.

С момента появления коммерческой атомной энергетики в середине 1950-х годов произошло три крупномасштабных аварии с участием ядерных энергетических реакторов: Три-Майл-Айленд в Пенсильвании, Чернобыль в Украине и Фукусима в Японии.

Частичное расплавление реактора на Три-Майл-Айленде в марте 1979 года, хотя и стало катастрофой для владельцев завода в Пенсильвании, вызвало лишь минимальное количество радиации для окружающего населения. По данным Комиссии по ядерному регулированию США:

«По оценкам, около 2 миллионов человек вокруг TMI-2 во время аварии получили среднюю дозу облучения всего на 1 миллибэр выше обычной фоновой дозы. Для сравнения: облучение при рентгенографии грудной клетки составляет около 6 миллибэр, а доза естественного радиоактивного фона в этом районе составляет около 100–125 миллибэр в год… Несмотря на серьезное повреждение реактора, фактический выброс оказал незначительное влияние на физическое здоровье людей или окружающей среды».

Взрыв и последующее выгорание большого реактора с графитовым замедлителем и водяным охлаждением в Чернобыле в 1986 году, несомненно, стало самой страшной ядерной аварией в истории. Двадцать девять спасателей погибли от острого радиационного облучения сразу после аварии. В последующие три десятилетия НКДАР ООН — Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации, в состав которого входят ведущие ученые из 27 государств-членов, — регулярно наблюдал и сообщал о последствиях аварии на Чернобыльской АЭС для здоровья. Он не выявил никаких долгосрочных последствий для здоровья населения, подвергшегося воздействию чернобыльских осадков, за исключением рака щитовидной железы у жителей Беларуси, Украины и западной части России, которые были детьми или подростками во время аварии, которые пили молоко, загрязненное йодом-131, и которые не эвакуированы. К 2008 г. НКДАР ООН приписал аварии около 6500 дополнительных случаев рака щитовидной железы в Чернобыльском регионе, в результате которых погибло 15 человек. Возникновение этих видов рака резко увеличилось с 19с 91 по 1995 год, что исследователи связывают в основном с радиационным воздействием. У взрослых повышения не наблюдалось.

«Средние эффективные дозы» радиации от Чернобыля, НКДАР ООН также пришел к выводу, что «вследствие как внешнего, так и внутреннего облучения, полученные представителями населения в течение 1986-2005 гг. [составляли] около 30 мЗв для эвакуированных, 1 мЗв для жителей бывшего Советского Союза и 0,3 мЗв для населения остальной Европы». Зиверт — это мера радиационного облучения, миллизиверт — одна тысячная зиверта. КТ всего тела дает около 10-30 мЗв. Житель США получает среднюю дозу радиационного фона, исключая радон, около 1 мЗв в год.

Приведенные здесь статистические данные о чернобыльских облучениях настолько малы, что они должны казаться преднамеренно преуменьшенными для тех, кто следил за широким освещением в СМИ аварии и ее последствий. Тем не менее, они являются рецензируемым продуктом обширного исследования, проведенного международным научным агентством Организации Объединенных Наций. Они показывают, что даже самая страшная возможная авария на атомной электростанции — полное расплавление и выгорание ее радиоактивного топлива — была гораздо менее разрушительной, чем другие крупные промышленные аварии за последнее столетие. Назовем только два: Бхопал в Индии, где по меньшей мере 3800 человек сразу же погибли, а многие тысячи заболели в результате утечки 40 тонн газообразного метилизоцианата с завода по производству пестицидов; и провинция Хэнань в Китае, где по меньшей мере 26 000 человек утонули в результате прорыва крупной гидроэлектростанции во время тайфуна. «Измеряется как количество преждевременных смертей на единицу электроэнергии, произведенной на Чернобыльской АЭС (9лет эксплуатации, общее производство электроэнергии 36 ГВтэ-лет, 31 преждевременная смерть) дает 0,86 смертей/ГВтэ-год)», — заключает Збигнев Яворовский, врач и бывший председатель НКДАР ООН, действовавший во время чернобыльской аварии. «Этот показатель ниже, чем средний показатель смертности в результате [аварий с участием] большинства других источников энергии. Например, Чернобыльская смертность в девять раз ниже, чем смертность от сжиженного газа… и в 47 раз ниже, чем от ГЭС».

Авария на Фукусима-дайити в Японии в марте 2011 года последовала за сильным землетрясением и цунами. Цунами затопило системы электроснабжения и охлаждения трех энергетических реакторов, в результате чего они расплавились и взорвались, нарушив их изоляцию. Хотя 154 000 японских граждан были эвакуированы из 12-мильной зоны отчуждения вокруг электростанции, радиационное облучение за пределами территории станции было ограниченным. Согласно отчету, представленному Международному агентству по атомной энергии в июне 2011 г.:

«У 195 345 жителей, проживающих в непосредственной близости от завода, которые были обследованы к концу мая 2011 года, не было обнаружено никаких вредных последствий для здоровья. У всех 1080 детей, протестированных на воздействие на щитовидную железу, результаты были в безопасных пределах. К декабрю государственные медицинские осмотры около 1700 жителей, эвакуированных из трех муниципалитетов, показали, что две трети получили дозу внешнего облучения в пределах нормального международного предела в 1 мЗв/год, 98 процентов были ниже 5 мЗв/год, а 10 человек получили дозу внешнего облучения. облучение более 10 мЗв… [Не было] серьезного облучения населения, не говоря уже о смертельных случаях от радиации».

Утилизация ядерных отходов, хотя и остается политической проблемой в США, больше не является технологической проблемой. Большая часть отработавшего топлива США, более 90 процентов которого можно было бы переработать, чтобы продлить производство ядерной энергии на сотни лет, в настоящее время безопасно хранится в непроницаемых сухих контейнерах из бетона и стали на территории действующих реакторов, и его излучение медленно снижается.

Американский экспериментальный завод по изоляции отходов (WIPP) недалеко от Карлсбада, штат Нью-Мексико, в настоящее время хранит низкоактивные и трансурановые военные отходы и может хранить коммерческие ядерные отходы в 2-километровом слое кристаллической соли, остатках древнего моря. Соляное образование простирается от юга Нью-Мексико на северо-восток до юго-запада Канзаса. Он мог бы легко вместить ядерные отходы всего мира на следующую тысячу лет.

Финляндия еще больше продвинулась в создании постоянного хранилища в гранитной скале на глубине 400 метров под Олкилуото, островом в Балтийском море у западного побережья страны. Ожидается, что в 2023 году начнется постоянное хранение отходов.

Последняя претензия к атомной энергетике заключается в том, что она слишком дорога. Вопрос о том, стоит ли атомная энергетика слишком дорого, в конечном итоге будет решать рынок, но нет никаких сомнений в том, что полный учет внешних затрат различных энергетических систем обнаружит, что ядерная энергия дешевле, чем уголь или природный газ.

Атомная энергетика — не единственный ответ на глобальную угрозу глобального потепления. Возобновляемые источники энергии имеют свое место; так что, по крайней мере, для выравнивания потока электроэнергии при изменении возобновляемых источников энергии используется природный газ. Но ядерное оружие заслуживает большего, чем антиядерные предубеждения и страхи, которые его преследуют. Это не версия дьявольских экскрементов 21-го века. Это ценная, даже незаменимая часть решения самой большой энергетической угрозы в истории человечества.

Одной из текущих проблем, связанных с увеличением числа установок атомных электростанций, является потенциальное воздействие выбросов радиоактивных отходов на местные экосистемы. В частности, поднимался вопрос о том, не вызовут ли выбросы отходов при предельно допустимых концентрациях (ПДК) экологические проблемы из-за радиоактивности. Для организмов, постоянно проживающих в этих водах, были рассчитаны гипотетические годовые мощности погруженной дозы от воды, которые, как предполагалось, поддерживаются на уровне профессионального ПДК х 1/30. Эти гипотетические дозы используются в качестве основы для сравнений в различных экологических исследованиях малых доз ионизирующего излучения и анализируются и оцениваются с точки зрения обнаруживаемости биологических эффектов на уровнях ПДК. Нынешние знания, основанные на этих и подобных исследованиях экологических последствий низких хронических доз, например, которые могут быть результатом обычных реакторных выбросов в соответствии с действующими стандартами, руководящими принципами и опытом эксплуатации, указывают на то, что любые возможные биологические эффекты будут необнаружимыми. Хотя данные в поддержку этого утверждения ограничены, они постоянно указывают на этот вывод. 23 ссылки, 5 таблиц.

: 22 ОБЩИЕ ИЗУЧЕНИЯ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ; 63 РАДИАЦИОННАЯ, ТЕПЛОВАЯ И ДРУГАЯ СРЕДА. ВОЗДЕЙСТВИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ. И БИОЛ. МАТ.; ВОДНЫЕ ОРГАНИЗМЫ; БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ; АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ; ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ; ХРОНИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ; ЭКОСИСТЕМЫ; МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ; ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ; РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ; РАДИОАКТИВНОСТЬ; БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ; ДОЗЫ; МАТЕРИАЛЫ; ЯДЕРНЫЕ ОБЪЕКТЫ; ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ; РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ; РАДИОАКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ; СТАНДАРТЫ БЕЗОПАСНОСТИ; СТАНДАРТЫ; ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ; ОТХОДЫ; 220501* — Технология ядерных реакторов. Экологические аспекты. Выбор площадки; 560162 — Радионуклидные эффекты, кинетика и токсикология — животные, растения, микроорганизмы и клетки

@статья{osti_6122802, title = {Экологические соображения при размещении атомных электростанций: проблема долгосрочных биотических эффектов}, автор = {Ауэрбах, С.И.}, abstractNote = {Одной из текущих проблем, связанных с увеличением числа установок атомных электростанций, является потенциальное воздействие выбросов радиоактивных отходов на местные экосистемы. В частности, поднимался вопрос о том, не вызовут ли выбросы отходов при предельно допустимых концентрациях (ПДК) экологические проблемы из-за радиоактивности. Для организмов, постоянно проживающих в этих водах, были рассчитаны гипотетические годовые мощности погруженной дозы от воды, которые, как предполагалось, поддерживаются на уровне профессионального ПДК х 1/30. Эти гипотетические дозы используются в качестве основы для сравнений в различных экологических исследованиях малых доз ионизирующего излучения и анализируются и оцениваются с точки зрения обнаруживаемости биологических эффектов на уровнях ПДК. Нынешние знания, основанные на этих и подобных исследованиях экологических последствий низких хронических доз, например, которые могут быть результатом обычных реакторных выбросов в соответствии с действующими стандартами, руководящими принципами и опытом эксплуатации, указывают на то, что любые возможные биологические эффекты будут необнаружимыми. Хотя данные в поддержку этого утверждения ограничены, они постоянно указывают на этот вывод.

Экология аэс: Как атомные станции влияют на окружающую среду?

РУП «Белорусская атомная электростанция» — Главная

Белорусская АЭС: Новости сегодня

Белорусская АЭС: Экологический менеджмент

Белорусская АЭС: Безопасность

Белорусская АЭС: Информирование общественности

Белорусская АЭС: Мировая ядерная энергетика

Белорусская АЭС: О предприятии

РАДИАЦИОННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ АГРОЭКОСИСТЕМ В РАЙОНЕ БЕЛОЯРСКОЙ АЭС

Том 332 № 3 (2021)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2021/3/3110

Ключевые слова:

Авторы:

Алексей Валерьевич Панов

Александр Викторович Трапезников

Владимир Константинович Кузнецов

Александр Васильевич Коржавин

Низаметдин Низаметдинович Исамов

Ирина Викторовна Гешель

Почему ядерная энергетика должна быть частью энергетического решения

ТАКЖЕ НА YALE E360

ТАКЖЕ НА YALE E360

ТАКЖЕ НА YALE E360

Экологические соображения при размещении атомных электростанций: проблема долгосрочных биотических эффектов (Конференция)

Форматы цитирования