CC BY
368
УДК 614.8
В.П. Малышев
Угрозы в высокотехнологичном обществе и пути их преодоления
Аннотация
В настоящей статье рассмотрены возможные крупномасштабные техногенные угрозы в современном высокоразвитом обществе. Эти угрозы связаны с производственными авариями на потенциально опасных промышленных объектах, с акциями технологического терроризма, в которых могут использоваться компоненты оружия массового поражения, с глобальным распространением долгоживущих опасных радиоактивных, химических и биологических веществ. Наряду с анализом и оценкой угроз, в статье рассмотрены средства и способы предупреждения и защиты от ряда угроз.
Ключевые слова: химическое оружие; биологическое оружие; экологическая угроза; радиационная угроза; аварийные угрозы; технологический терроризм; меры и способы защиты.
Содержание
Введение
1. Угрозы химико-биологического характера
2. Радиационные угрозы
3. Технологический терроризм: оценка угроз и ответных действий Заключение
Литература
Введение
Достижения научно-технического прогресса позволили высокоразвитым странам создать искусственную среду обитания, обеспечивающую максимум удобств для проживания своих граждан. Наиболее полно эти достижения реализованы для жителей больших городов и мегаполисов. Вместе с тем созданная техносфера, позволившая создать современный цивилизованный образ жизни, таит в себе немало угроз и опасностей. Эти угрозы весьма разнообразны по своему характеру и затрагивают многие стороны жизни человека. Малоподвижный образ жизни приводит к гиподинамии и избыточному весу. Увлечение курением, спиртными напитками и наркотическими веществами вызывают негативные изменения в организме и приводят к преждевременной смерти. Увеличение стрессовых нагрузок также существенно сказывается на здоровье человека.
Однако наиболее тяжелые последствия в современном мире могут быть вызваны техногенными авариями и катастрофами. Анализ последствий крупнейших техногенных и природных катастроф XX века и начала XXI века яркое свидетельство этому. В результате чернобыльской катастрофы свыше сотни тысяч человек преждевременно ушли из жизни, несколько миллионов человек стали вынужденными переселенцами. На территориях Бе-
лоруссии, Украины и России образовались обширные зоны отчуждения, полностью выведенные из хозяйственного оборота этих стран. Крупная химическая авария в Бхопале (Индия) привела к гибели трех тысяч человек, и около двухсот тысяч получили тяжелые поражения. XXI век начался с крупнейшей акции технологического терроризма в Нью-Йорке, в результате которой погибло свыше трех тысяч человек. Цунами в бассейне Индийского океана в 2004 году привело к гибели около 300 тысяч человек, экономический ущерб превысил 14 млрд долларов. Землетрясение и цунами в Японии в 2011 году привело к гибели более 30 тыс. человек и ущерб составил более 300 млрд долларов.
В настоящей статье рассмотрены возможные крупномасштабные техногенные угрозы в современном высокотехнологическом обществе. Это угрозы, связанные с авариями на потенциально опасных промышленных объектах, угрозы обусловленные акциями технологического терроризма, угрозы, связанные с глобальным распространением долгоживущих опасных радиоактивных, химических и биологических веществ (радон, диоксин, споры сибирской язвы). Наряду с оценкой и анализом угроз и опасностей рассмотрены также известные средства и способы предупреждения опасности и защиты от нее в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
1. Угрозы химико-биологического характера
Научно-техническая революция XX века обусловила взрывной характер развития многих направлений человеческой деятельности. Это, во многом, было достигнуто благодаря широкому использованию новых веществ и материалов, которые были получены в результате внедрения в производстве перспективных химических технологий. Достижения в развитии электроники и кибернетики были обусловлены получением сверх чистых материалов. Повышение продуктивности сельского хозяйства обеспечивалось за счет широкого использования удобрений и химических средств борьбы с вредителями и сорняками. Успехи в области развития транспорта, жилищного строительства во многом достигнуты благодаря применению полимерных и композиционных материалов. Успехи в области медицины связаны с использованием лекарственных веществ и препаратов. Энергетические потребности человечества, в основном, удовлетворяются за счет добычи и переработки углеводородного топлива. Все это потребовало создать крупномасштабную промышленную базу по производству, транспортировке и применению сотен миллиардов тонн химических веществ различного предназначения. Многие их этих веществ представляют опасности, как для человека, так и для растительного и животного мира.
Негативные последствия «химизации» жизни человека не заставили себя ждать. Появились самые различные опасные тенденции и угрозы, которые условно могут быть объединены в следующие три группы:
целенаправленное применение опасных химических и биологических веществ для поражения населения;
аварийный выброс токсичных веществ в окружающую среду в результате разрушения промышленных установок и транспортных средств;
тотальное загрязнение природной среды в результате постоянно возрастающей жизнедеятельности человечества.
1.1. Целенаправленное применение опасных веществ для поражения населения
Первая крупная химическая угроза возникла в годы Первой мировой войны, когда противоборствующие стороны вели тяжелые позиционные бои, не имея эффективных средств прорыва обороны. В качестве такого средства прорыва германские вооруженные силы решили использовать токсичные вещества для поражения живой силы путем массированной газобаллонной атаки. Первая химическая атака имела стратегический успех. После чего все воющие стороны стали широко применять снаряды и бомбы, начиненные различными отравляющими веществами. В результате применения химического оружия в ходе боевых действий Пер-
вой мировой войны число погибших достигло одного миллиона человек, а около 5 миллионов получили поражения различной степени тяжести. Самые большие потери понесла России.
Высокая эффективность боевого применения химического оружия обусловила необходимость развертывания специальных исследований по поиску особо опасных химических веществ во многих странах мира. В результате развернутых работ были получены опасные химические вещества широкого спектра действия: нервно-паралитические, кожно-нарывные, удушающие, слезоточивые, психотропные. Параллельно совершенствовались средства применения отравляющих веществ с помощью авиационных бомб и артиллерийских снарядов, а также выливных авиационных приборов. Наряду с гонкой химических вооружений с 30-х годов прошлого столетия в ряде стран мира (Японии, США и Великобритании) развертываются работы по созданию биологического оружия. В качестве биологических агентов изучаются возможности наиболее опасных микроорганизмов, вызывающих такие заболевания как чума, оспа, сибирская язва, туляремия, различные виды энцефалитов и многие другие. Обнаруживаются наиболее опасные вещества биологической природы -токсины: ботуло-токсин, рицин, токсин столбняка и другие. Изучается возможность создания токсинного оружия.
В ходе Второй мировой войны применение химического и биологического оружия носило ограниченный, в основном, экспериментальный характер. В Африке против Эфиопии итальянская армия применила кожно-нарывные отравляющие вещества — иприт, а японцы на пленных испытывали различные виды биологических агентов. Германия, которая на тот период располагала самыми опасными отравляющими веществами нервно-паралитического действия, до 1943 года не видела необходимости в их применении, а после 1943 года, потеряв преимущество в воздухе, не решилась на их применение.
После окончания Второй мировой войны гонка химического и бактериологического оружия продолжилась с новой силой. Значительно увеличилось число стран, располагающих данным оружием. США в ходе боевых действий во Вьетнаме широко использовали временно выводящие отравляющие вещества и средства борьбы с растительностью — фитотоксиканты. Массированное применение химического оружия осуществляли вооруженные силы Ирака в ходе военного конфликта с Ираном.
С начала 70-х годов прошлого столетия начались многосторонние переговоры в рамках ООН о запрещении биологического, токсинного и химического оружия. Эти переговоры закончились принятием Конвенции о запрещении применения этих видов оружия. В настоящее время в соответствии с Конвенцией о запрещении химического ору-
жия и его уничтожении в США и России осуществляется процесс уничтожения запасов химического оружия. В США функционируют два объекта по уничтожению химического оружия, в России — один объект. Достигнутые международные соглашения существенно снизили масштабы данной угрозы и вероятность применения химического, биологического и токсинного оружия. Однако, как показали дальнейшие события, ликвидировать эти угрозы в полном объеме не удалось. Предпринятая религиозными экстремистами в Токио зариновая атака на станциях метро наглядно показала возможность массового поражения людей в местах их скопления с помощью отравляющих веществ. А использование сибиреязвенной культуры в почтовых отправлениях в качестве террористических средств вызвало психоз населения во многих странах мира.
Таким образом, приходится констатировать, что, несмотря на достигнутые международные договоренности о запрещении химического и биологического оружия, исключить полностью возможности их применения для массового поражения людей террористическими организациями, отдельными экстремистами и другими незаконными вооруженными формированиями не представляется возможным.
1.2. Аварийный выброс опасных веществ в окружающую среду
Второй по значимости и временным рамкам формирования стала угроза, связанная с созданием разветвленной промышленной базы по производству, хранению и транспортировке опасных химических и биологических веществ. Промышленные аварии, связанные с выбросом облака токсичных веществ и топливно-насыщенных веществ, также могут вызвать массовую гибель населения, о чем наглядно свидетельствуют данные о последствиях аварий, приведенные в табл. 1.
На территории России функционирует около 3500 химически опасных объектов и свыше 8 тысяч пожаро-взрыво опасных объектов [1]. Протяженность магистральных газо и нефтепроводов, которые также представляют опасность для населения, составляет 200 тыс. км. Численность населения, проживающего в опасных зонах, которые создают химически опасные, пожаро- взрывоопасные объекты и магистральные трубопроводы, приведены в табл. 2. Распределение населения приведено по регионам Российской Федерации.
Особую опасность представляют аварии с выбросом токсичных долгоживущих веществ, типа диоксина. Произошедшая в 1973 году химическая
Таблица 1
Масштабы и последствия аварий, связанных с выбросом химических веществ
Год аварии Место аварии Вид вещества в облаке Характер аварии Что подверглось нападению Количество пораженных
1978 Г. Янгстаун, США Хлор Выброс 20 т из ж.д. цистерны Территория г. Янгстаун 6 погибших, 120 тяжело пострадавших
1983 Кемеровское ПО «Прогресс» Хлор Выброс 60 т из ж.д. цистерны Территория ПО «Прогресс» 26 погибших, 300 пострадавших
1984 Химзавод в г. Бхопал (Индия) Метил изоцианат Выброс 30 т из реактора Территория в г. Бхопал 3000 погибших, более 20000 пострадавших
1989 Железнодорожная ветка в Башкирии Метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан Выброс 300 т из продуктопровода Два железнодорожных пассажирских поезда 780 погибших, 806 тяжело пострадавших
1989 Г. Ионава, Литва, ПО «Азот» Аммиак, нитрофоска Выброс 7 тыс. тонн аммиака Территория ПО «Азот» 7 погибших, 57 пострадавших
2005 Химическая фабрика в китайской провинции Цзилинь Нитробензол Выброс 100 т нитробензола в р. Сунгури Акватория р. Амур, Хабаровского края Нарушено водоснабжение для 2 млн чел.
Таблица 2
Численность населения (тыс. чел.), проживающего в опасных зонах
Регион Численность в зонах химически опасных объектов Численность в зонах пожаровзрывоопасных объектов Численность в зонах магистральных трубопроводов
Центральный 15929 1123 514
Приволжский 12187 2344 465
Уральский 9562 2121 301
Южный 3825 488 199
Северо-Кавказский 2644 402 159
Северо-Западный 5697 444 5643
Сибирский 4035 368 181
Дальневосточный 1943 131 17
авария в районе Севезо (Италия) с выбросом нескольких тонн трихлорфенола, содержащем около 2 кг диоксина, надолго вывела из хозяйственного оборота часть земель в Северной Италии.
Последствия этой тяжелой аварии вынудили промышленно развитые страны Европы и Америки принять специальный нормативно-правовой документ «Директиву по Севезо», в котором был определен комплекс мер по обеспечению промышленной безопасности. Это был первый международный нормативно-правовой документ, регулирующий порядок обеспечения безопасности на химически опасных производствах. Внедрение этого документа в практику промышленного производства, а также совместное применение методов количественной оценки безопасности, основанных на теории анализа риска, позволило повысить уровень техногенной безопасности на потенциально опасных производствах. Однако возрастание в последние годы террористических угроз и возможность совершения диверсионных актов на химически опасных производствах, а также увеличения количества транспортных аварий, в том числе и с химически опасными веществами, вызывают необходимость продолжения работ по совершению уровня безопасности.
Применительно к Российской Федерации увеличение химической опасности в техногенной сфере связано с двумя обстоятельствами:
значительным износом основных производственных фондов в промышленности;
наличием крупномасштабных запасов особо опасных химических веществ, подлежащих уничтожению или утилизации, имеется в виду запасы отравляющих веществ и жидкого ракетного топлива, вышедшего из употребления.
Обновление производственных фондов по оценкам экономистов может быть осуществлено где-то на уровне 2015—2020 годов при условии успешного экономического развития России. Уничтожение запасов химического оружия намечено завершить к 2015 году. Порядок и сроки уничтожения или утилизации жидких ракетных топлив до сих пор не определены.
Применительно к оценке техногенной биологической опасности следует отметить, что в настоящее время на территории Российской Федерации имеется более 120 объектов различной ведомственной принадлежности, имеющих в своем распоряжении биологически опасные вещества или относящиеся к категории биологически опасных. При этом около 40 % этих объектов дислоцированы на территории г. Москвы и в Подмосковье.
Масштабы поражения при чрезвычайных ситуациях на биологически опасных объектах могут быть самыми различными. При этом ситуация из локальной или местной может трансформироваться в региональную или трансграничную. Такое развитие ситуации возможно при выходе в окружающую среду возбудителей контагеозных заболева-
ний. Особенно сложное положение может сложиться в том случае, если биологическими объектами будут заражены объекты коммуникаций, например, аэропорты, вокзалы, станции метрополитена и т.п. Неконтролируемыми пассажиропотоками инфекция может быть разнесена на обширной территории. Инфекционный процесс может приобрести эпидемический и даже пандемический характер.
В XXI веке следует ожидать дальнейшего распространения вспышек эпидемий как новых, так и ранее известных заболеваний. Особую эпидемиологическую значимость будут представлять вирусные инфекции [2].
Наибольшую опасность будет представлять грипп. Необычные свойства генома вируса гриппа, имеющего склонность к быстрой эволюции, а также внезапное появление новых вариантов «антигенного шифра» заставляет считать, что грипп остается важной проблемой здравоохранения в течение ближайшего столетия.
Распространение СПИДа, лейкозов, гепатита, широкое использование в клинической практике лекарственных препаратов, снижающих иммунную защиту человека создает условия для появления и последующего распространения новых микроорганизмов-паразитов. Ряд инфекционистов предполагают, что в XXI веке могут получить дальнейшее развитие наследственные инфекции, которые по типу СПИДа будут передаваться от поколения к поколению. К ним относятся такие широко распространенные заболевания, как онкология, мышечная дистрофия, психические нарушения, дефекты кровеносной и лимфатических систем.
Последнее двадцатилетие характеризуется бурным развитием биотехнологии на базе успехов генной инженерии. В этих условиях микробиологические лаборатории и биохимические производства могут располагать генетически модифицированными штаммами возбудителей опасных и особо опасных инфекционных заболеваний, защита от которых не разработана, либо не может быть разработана в обозримом будущем. Это обстоятельство усугубляет опасность возникновения чрезвычайных ситуаций на таких объектах. Они могут иметь катастрофические последствия.
1.3. Тотальное загрязнение природной среды
О возможности загрязнения планеты научный мир стал говорить в 70-е годы прошлого столетия. Развитие промышленных производств и эксплуатация транспортных средств приводит к тотальному загрязнению природной среды. Отсутствие эффективных технологий утилизации промышленных и бытовых отходов также способствует дальнейшему загрязнению природной среды. Увеличение потребления химических препаратов в виде минеральных удобрений, средств борьбы с сорняками и вредителями, повсеместное применение
полимерных материалов, синтетических моющих средств, косметики, лекарственных препаратов и других синтетических веществ производственного и бытового назначения вносит свой вклад в загрязнение природной среды.
Резкий рост антропогенного массообмена в окружающей среде исчерпал природные ресурсы по сохранению постоянного газового состава мировой атмосферы. В настоящее время достоверно установлено существенное увеличение в атмосфере количества диоксида углерода и некоторых других газов антропогенного характера. Изменение газовой атмосферы, как считают многие специалисты, привело к изменению климата и частичному разрушению озонового слоя в верхних слоях атмосферы, который обеспечивал эффективную защиту всего живого от жесткого ультрафиолетового излучения. Изменение климатических условий и разрушение озонового слоя планеты, по-видимому, способствуют росту природных катаклизмов и бедствий, а также кардинально изменяет ландшафт планеты. Наблюдаемое в настоящее время наступление песчаных пустынь на плодородные, пахотные угодья грозит человечеству возникновением глобальных гуманитарных проблем, связанных с переселением значительного количества населения в районы, пригодные для проживания и обеспечения их продовольствием, жильем и средствами к дальнейшему существованию.
Масштабность возникновения глобальных экологических угроз вынудила правительства многих государств мира на экологическом форуме в Рио-де-Жанейро в 1992 году принять стратегию устойчивого развития планеты, в которой предложено наиболее промышленно-развитым странам мира существенно снизить промышленные выбросы. В дальнейшем в Японии был подписан Киотский протокол, вводящий квоты на выбросы в атмосферу «парниковых газов»: оксиды и диоксиды углерода для промышленно-развитых стран мира.
К сожалению, принятие соглашения об ограничении выбросов в атмосферу не было поддержано целым рядом стран, в том числе такими ведущими странами мира как США и Китай. Это соглашение подписали многие страны Европы, Япония и после долгих колебаний готова подписать Россия. По-видимому, процесс преодоления узко национальных интересов отдельных стран ради сохранения устойчивого развития планеты будет носить затяжной характер. Однако предотвратить дальнейшее загрязнение планеты можно лишь за счет разумного снижения выбросов всеми индустриально-развитыми странами, поэтому руководители этих стран вынуждены будут пойти на принятие приемлемых для всех международных соглашений. Тем более что многие крупные экологи мира предсказывают в недалеком будущем крупномасштабные загрязнения гидросферы, что может привести к существенному ограничению запасов питьевой воды. Это угроза также должна заставить руководителей
основных индустриальных стран искать разумный выход из складывающего положения. Иначе можно предположить, что в будущем можно ожидать силовые варианты борьбы за запасы питьевой воды.
В Российской Федерации ежегодный объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух только от стационарных источников составляет около 20 000 тыс. тонн или примерно 126 кг на человека. Сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты — 22 000 млн куб. м или 148 тонн в год на человека. На предприятиях промышленности накоплено более 1700 млн тонн токсичных отходов или 11,3 тонны на человека [3].
Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод России являются нефтепродукты, фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества — лигнин, ксантогенаты, формальдегид и др.
Основные реки — Волга, Дон, Кубань, Енисей, Лена, Печора — оцениваются как «загрязненные», их крупные притоки — Ока, Кама, Томь, Миасс, Исеть, Тура, а также реки бассейна Оби — как «сильнозагрязненные», к этой же категории относится и река Урал. Неблагополучно состояние малых рек, особенно в зонах крупных промышленных центров, из-за поступления в них с поверхностным стоком и сточными водами больших количеств загрязняющих веществ. Значительный ущерб малым рекам наносится в сельской местности в результате нарушения режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах и попадания в водотоки органических и минеральных веществ, а также смыва почвы в результате водной эрозии.
Почти 40 % сбрасываемых сточных вод относится к категории загрязненных. Половина населения вынуждена пользоваться водой, не соответствующей нормативным требованиям.
В централизованном водоснабжении доля поверхностных вод составляет 68 %, остальные 32 % приходится на долю подземных вод. Однако при этом более 60 % городов России имеют централизованные водозаборы из подземных источников водоснабжения, причем наибольшее значение подземные воды имеют как источник хозяйственно-питьевого водоснабжения малых и средних городов. В связи с этим особую тревогу вызывает то, что подземные водоисточники, считавшиеся до настоящего времени альтернативой поверхностным, в ряде субъектов Федерации испытывают сильное антропогенное воздействие.
Эколого-токсикологическая оценка почв сельскохозяйственных угодий на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов, нитратов и других токсикантов, которая была проведена в 1997 г., показала, что 1 млн га загрязнен тяжелыми металлами.
Постоянно увеличивается площади земель, загрязненных нефтепродуктами. Значительные масштабы поступления органических веществ в окружающую природную среду приводят к тому, что данное загрязнение становится приоритетным для многих районов нефтедобычи.
В табл. 3 приведены данные экспертной оценки остроты экологических проблем землепользования, связанных с различными видами загрязнений.
Естественно, что столь острая экологическая ситуация не может не сказаться на здоровье населения. Отмечена сильная корреляция комплексного загрязнения окружающей среды с общей смертностью и с такими ее причинами, как болезни крови и кроветворных органов, психические расстройства, болезни органов пищеварения, средняя корреляция отмечается с такими причинами смертности, как болезни эндокринной системы, нервной системы и органов чувств, органов дыхания, врожденные аномалии. По разным оценкам, загрязнение атмосферного воздуха в среднем обусловливает 17 % общей заболеваемости у детей, 10 % — у взрослых.
Вряд ли следует ожидать позитивных изменений в экологической обстановке на территории России в начале XXI века.
По целому ряду регионов загрязнение окружающей среды в результате возрастающей хозяйственной деятельности будет иметь устойчивый, а порою и почти необратимый характер.
Наиболее характерными опасностями на период до 2020 года будут:
антропогенное загрязнение подземных водоисточников;
ухудшение состояния земель России; нефтяные загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод нефтью и нефтепродуктами, особенно в Республике Коми, Тюменской и Томской областях;
усиление в результате освоения новых морских месторождений деструкции экосистем с полным
Экспертная оценка остроты эколо
набором возможных нарушений — мерзлотного и гидрологического режимов, механического разрушения почвенно-растительного покрова, загрязнения рек и озер, развития термоэрозии, истощения запасов биологических ресурсов и т.д.
Для преодоления негативных последствий тотального загрязнения природной среды России необходимо:
разработка и реализация программы по защите невозобновляемых ресурсов от деградации и уничтожения;
разработка и реализация мер по предотвращению крупномасштабных загрязнений природной среды;
создание производственных технологий и структур по сбору и уничтожению отходов, включая токсичные, радиационные и химические вещества;
развитие наукоемких, малоотходных и комплексных безотходных технологий и производств;
разработка и реализация программ по сокращению и рационализации водопотребления;
создание эффективных и высокопроизводительных систем и технологий очистки загрязненных вод, почвенного покрова, выбросов в атмосферу.
2. Радиационные угрозы
Радиационная обстановка в стране в целом определяется следующими факторами:
природной радиоактивностью, включая космические излучения;
радиоактивным фоном, обусловленным испытаниями ядерного оружия;
наличием радиоактивно загрязненных территорий, вследствие имевших ранее место аварий на объектах атомной энергетики и промышленности, эксплуатацией ядерно- и радиационно опасных объектов.
Космические источники радиоактивности не вносят существенного вклада в дозу облучения людей. Большую часть облучения человек получает за
Таблица 3
еских проблем землепользования
Проблема загрязнения: Распределение территорий по остроте проявления экологических проблем землепользования*
1 2 3
количество регионов % площади земель количество регионов % площади земель количество регионов % площади земель
Нефтью и нефтепродуктами 55 68,6 11 12,2 6 6,3
Тяжелыми металлами 55 73,6 11 11,1 4 7,4
Агрохимикатами 55 79,3 14 11,8 3 1,1
Бытовыми отходами 51 71 19 20,9 1 0,3
Промышленными отходами 46 59,5 20 24,3 7 8,4
Отходами животноводства 58 80,1 10 11,2 3 0,8
* Степень остроты проблемы:
1 — проявляется на незначительной части территории и не имеет приоритетного характера для региона;
2 — проявляется и рассматривается в качестве приоритетной на значительной части территории региона;
3 — приобретает характер «экологического кризиса» на части территории региона.
счет земных источников — около 5/6 годовой эффективной (эквивалентной) дозы, получаемой населением (в основном внутреннее облучение). Оставшаяся часть приходится на космическое облучение (в основном внешнее облучение). Согласно оценке Научного комитета по действию атомной радиации (НКДАР) ООН суммарная доза внутреннего и внешнего облучения на 1 человека не превышает 2,4 мЗв в год. Таким образом, природные источники могут быть учтены при оценке радиационной опасности, но они не требуют каких-либо защитных мер, т.к. являются естественным фоном. Исключение составляют отдельные территории, где наблюдаются рудоносные урановые залежи и выход коренных кристаллических пород с повышенным содержанием естественных радионуклидов, где необходимо принимать определенные меры с целью исключения или снижения фактора облучения населения таким природным источником, как адон. К сожалению, проблема радона в стране до сих пор не решена. Целые отрасли экономики, такие как нефтедобыча и переработка, добыча угля, производство стройматериалов (особенно из мрамора и пемзы) и минеральных удобрений (фосфаты) по радоновому фактору пока остаются вне тщательного надзора и регулирования.
Доза облучения населения от последствий испытания ядерного оружия составляет около 1 % от общей фоновой дозы и к практически значимым факторам радиационной опасности сегодня также не относится.
На территориях, загрязненных радиоактивными веществами вследствие предыдущих аварий на ядерно- и радиационно опасных объектах, радиационная обстановка стабилизировалась, в том числе и на Чернобыльском следе. Меры по защите населения и реабилитации загрязненных территорий определены и реализуются в системе действующих федеральных целевых программ.
Таким образом, первые три фактора радиационной опасности учитываются в ходе повседневной жизнедеятельности и не требуют принятия экстренных мер по нормализации обстановки.
2.1. Эксплуатационные угрозы
Основные проблемы радиационной опасности тесно связаны с развитием и эксплуатацией объектов атомной энергетики и промышленности, а также, некоторых других форм мирного и военного использования атомной энергии.
Исходя из особенностей технологических операций, условий функционирования и обеспечения ядерной и радиационной безопасности, все многообразие ядерно- и радиационно опасных объектов принято подразделять на следующие группы:
атомные электростанции (АЭС);
предприятия ядерного топливного цикла (ПЯТЦ);
исследовательские и промышленные ядерные установки (ИЯУ);
ядерно-энергетические установки атомных судов (ЯЭУ);
радиационно-опасные объекты в организациях народного хозяйства (РОО).
В России 10 действующих АЭС, на которых эксплуатируется 30 энергоблоков, в т.ч. 15 энергоблоков с уран-графитовыми канальными реакторами, 13 энергоблоков с водо-водяными корпусными реакторами и один блок с реактором на быстрых нейтронах. Перечень действующих АЭС и типы реакторов на них представлены в табл. 4.
Наибольшие опасения вызывают нарушения, связанные с отказом оборудования систем безопасности, технологических систем реакторного отделения, систем электроснабжения, технологических систем машинного зала.
Состояние комплексов систем хранения и обращения с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ) на АЭС в целом соответствует требованиям нормативной документации, однако нарушения, связанные с обращениями с ОЯТ, имели место на всех АЭС. Повторяющиеся случаи нарушений при обращении с ядерным топливом и их потенциальная опасность свидетельствуют о необходимости применения технологий, исключающих влияние человеческого фактора.
Таблица 4
Атомные электростанции России
АЭС Тип реактора Кол-во реакторов, шт. Ввод в эксплуатацию, гг. Вывод из эксплуатации (проект), гг.
Балаковская ВВЭР-1000 4 1985-1993 2015-2023
Белоярская БН-600 1 1980 2010
Билибинская ЭГП-6 4(4) 1974-1976 2004-2006
Калининская ВВЭР-1000 2 1983-1986 2014-2016
Кольская ВВЭР-440 4(2) 1973-1984 2003-2014
Курская РБМК-1000 4(2) 1976-1986 2006-2015
Ленинградская РБМК-1000 4(2) 1973-1981 2003-2011
Нововоронежская ВВЭР-1000, ВВЭР-440 1, 2 (2) 1971-1980 2001-2010
Смоленская РБМК-1000 3 1982-1990 2012-2020
Ростовская ВВЭР-1000 1 2003 2033
Примечание: в скобках показано количество реакторов первого поколения. КБМ 2224-8617. Том 1,2011, № 1(1)
Значительные проблемы испытывают АЭС с хранением и переработкой радиоактивных отходов (РАО). В табл. 5 представлены данные о заполненности хранилищ жидких и твердых радиоактивных отходов на АЭС по состоянию на 1.01.99.
В первые годы XXI столетия должен быть начат массовый вывод из эксплуатации отработавших свой срок энергоблоков атомных электростанций, к 2023 году — еще 14. Чтобы вывести из эксплуатации атомный энергоблок, необходимо решить целый комплекс инженерных, экономических и социальных задач — выгрузка ядерного топлива, сбор радиоактивных растворов и рабочих жидкостей, консервация, дезактивация, вывоз и захоронение радиоактивных отходов, выдержка, демонтаж и захоронение загрязненного оборудования. Продолжительность всего процесса 5—10 лет, а его стоимость — 8 — 12 % от стоимости строительства. Для 15 энергоблоков это около 1,5 млрд долларов. Кроме того, этот процесс требует жесткого соблюдения технологической и организационной дисциплины, строжайшего контроля над демонтируемыми радиоактивными материалами и оборудованием. Приостановить вывод энергоблоков из эксплуатации или надолго отложить этот процесс не представляется возможным, так как это резко понижает безопасность АЭС. Процесс вывода из эксплуатации энергоблоков должен быть начат при условии его стабильного финансирования, иначе это скажется на качестве, а, значит и на безопасности ведения работ.
Потенциальную опасность для персонала, населения и окружающей среды представляют 14 промышленных предприятий, на которых осуществляются практически все виды деятельности в области использования ядерной энергии. Большая потенциальная опасность связана также с перевозками ядерных материалов из-за транспортных аварий.
В Российской Федерации находится 113 исследовательских ядерных реакторов, критических и подкритических стендов (ИЯУ). Из общего числа ИЯУ в эксплуатации находилась 51 ИЯУ, в стадии
Объемы радиоактивных <
строительства — 6 и 56 ИЯУ не эксплуатировались на энергетическом уровне мощности.
Xарактерной особенностью эксплуатации ИЯУ является многообразие их типов, мощности, места расположения, степени потенциального воздействия на человека и окружающую среду в случае аварии. Основное количество ИЯУ расположено в крупных промышленных центрах, к тому же на одной территории, как правило, расположено несколько установок. К примеру, в Москве эксплуатируется 20 ядерных исследовательских реакторов и 36 критических и подкритических стендов.
В настоящее время в Российской Федерации имеются 9 атомных судов и 6 судов атомно-технологического обслуживания открытого акционерного общества «Мурманское морское пароходство», государственное предприятие РТП «Атомф-лот», находящихся в ведении Минтранса России, которые осуществляют эксплуатацию и технологическое обслуживание ядерных энергетических установок (ЯЭУ).
Уровень обеспечения ядерной и радиационной безопасности и безопасность проведения потенциально опасных работ на этих судах оцениваются как удовлетворительные.
Сложнее обстановка с атомными кораблями и судами военно-морского флота, в составе которого к 1995 г. было 150 кораблей с ЯЭУ.
Массовый вывод атомных военных кораблей из эксплуатации в условиях недостатка финансирования и необходимых производственных мощностей создал в ВМФ опасную ситуацию, связанную с хранением отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов, утилизацией выводимых из эксплуатации плавсредств. Чтобы оценить масштаб проблем, следует отметить, что в пунктах базирования, бухтах, местах отстоя вблизи населенных пунктов сосредоточено около 180 судов с ЯЭУ, выведенных из боевого состава ВМФ — это 215 активных зон атомных реакторов. Накоплено около 25 тыс. м3 твердых радиоактивных отходов и 15 тыс. м3 жидких радиоактивных отходов, их количество продолжает расти.
Таблица 5
одов, хранящихся на АЭС
АЭС Жидкие радиоактивные отходы Твердые радиоактивные отходы
Вместимость хранилища, м3 Кол-во отходов, м3 Заполненность, % Вместимость хранилища, м3 Кол-во отходов, м3 Заполненность, %
Балаковская 3600 1288,0 35,8 18684 10200 54,6
Белоярская 6400 5580 87,2 22160 14375 64,9
Билибинская 1000 688,4 68,8 3150 2503 79,5
Калининская 2280 1627 71,3 8202 2027 21,7
Кольская 8526 7060 84,8 19912 8245 91,4
Курская 63000 36308 57,6 28560 28505 99,8
Ленинградская 13820 11940 86,4 28600 21192 74,1
Нововоронежская 17891 7378 41,2 40291 30184 75,0
Смоленская 19400 13024 67,1 15150 11633 74,1
Ситуация усложняется тем, что только на 30 % списанных атомных подводных лодок произведена выгрузка ядерного топлива и на 10 % из них вырезаны реакторные отсеки. Отсутствуют помещения для долговременного хранения вырезанных отсеков и технологии выгрузки топлива из аварийных реакторных отсеков.
Основными проблемами, снижающими ядерную, радиационную и экологическую безопасность населения и окружающей среды, являются:
наличие значительного количества высокотоксичных отходов с отработанным ядерным топливом;
отсутствие экологически безопасных технологий переработки радиоактивных отходов;
недостаточное количество хранилищ для их безопасного хранения.
Вместе с тем основная радиационная опасность связана с возможным возникновением аварийных ситуаций на радиационно опасных объектах.
2.2. Аварийные угрозы
С развитием ядерной энергетики постоянно ведется хроника аварийных ситуаций.
Прежде всего, известны аварии, которые произошли в промышленности, связанной с получением ядерного топлива.
Xвостовые отвалы урановых рудников могут содержать 226Иа активностью (3 — 55)-1012 Бк и занимать площадь (1,2 — 5,2)-105 м2, ежегодно поставляя в атмосферу 222Ип, как продукт деления 226Иа, (1,3 — 3,4)-1013 Бк/год.
Зафиксированы аварии, связанные с разгерметизацией, взрывом и выходом из строя отдельных узлов и агрегатов оборудования производственного ядерного цикла, а также с образованием критической массы в начале цепной реакции.
Крупнейшая авария на производстве по изготовлению ядерного топлива, приведшая к массовому радиоактивному загрязнению, произошла на Южном Урале в 1957 г. Произошел взрыв в хранилище, где помещалось около 80 т высокоактивных отходов радиохимического производства в виде нитратно-ацетатных соединений активностью 20 МКи.
Свыше 10 % этой активности было выброшено в окружающую среду, образовалось радиоактивное облако, высота которого достигла 1 км. Радиоактивные загрязнения, состоящие из радионуклидов 90Бг, 106Ки и 144Се, распространились на территории Челябинской, Свердловской и Тюменской областей. Площадь радиоактивного загрязнения составила 23 тыс. км2, в том числе ограниченная поверхностной активностью 2 Ки/км2 по 90Бг — около 1000 км2. Загрязнению подверглись лесные массивы и целинная почва, 217 населенных пунктов, 30 озер и четыре реки. Кроме того, загрязнились овощи и зерновые культуры, жилищные и хозяйственные постройки и все то, что находилось по следу радиоактивного облака. Эта авария — типичный пример долговременных последствий крупномасштабных радиационных выбросов.
Особенности мощных аварийных выбросов радиоактивных веществ представлены в табл. 6.
В результате Чернобыльской катастрофы из активной зоны реактора было выброшено примерно 45 типов радионуклидов с суммарной активностью до 50 миллионов кюри. В отличие от ядерного взрыва и других радиационных аварий, данная катастрофа сопровождалась не только мгновенным выбросом радиоактивных веществ за счет взрыва, но и с последующим длительным поступлением радионуклидов в атмосферу за счет горения графита в активной зоне реактора.
Таблица 6
Характеристика некоторых выбросов радиоактивных веществ, представляющих угрозу для населения
Год, место Причина Активность, МКи Последствия
1957, Южный Урал Взрыв хранилища с высокоактивными отходами 20 20,0 Загрязнено 235 тыс. км2 территории
1957, Англия, Уинд-скейл Сгорание графита во время отжига и повреждение твэлов 0,03 Распространение радиоактивного облака в северном (Норвегия) и западном (до Вены) направлениях
1945-1989 Все виды ядерных взрывов 40 Загрязнение атмосферы и по следу радиоактивного облака
1964 Авария спутника с ЯЭУ - Выпадение 70 % активности в Южном полушарии
1966, Испания Разброс ядерного топлива двух водородных бомб - Точные сведения отсутствуют
1979, США, Три Майл Айленд Срыв предохранительной мембраны первого контура теплоносителя 0,043 0,017 Выброс 22,7 тыс. т загрязненной воды, 10 % радиоактивных продуктов попало в атмосферу
1986, СССР, Чернобыль Взрыв и пожар четвертого блока 50 Несоизмеримы со всеми предыдущими
2011, Япония, Фуку-сима -1 Взрыв 4 реакторов АЭС 0,05 Загрязнения территорий г. Окума и акватории Тихого океана
Из всех выброшенных из активной зоны материалов основной вклад в радиационную обстановку внесли, в краткосрочном плане, йод-131, в долгосрочном плане — цезий-137, стронций-90, плутоний-239,240, а также высокоактивные частицы топлива, так называемые, «горячие» частицы. Высокая температура внутри реактора способствовала образованию радиоактивного облака, состоящего из радиоактивных газов, мелкодисперсных частиц и крупного аэрозоля. Радиоактивные газы за счет теплового подъема достигали значительных высот. Крупный аэрозоль вел себя как радиоактивная пыль ядерного взрыва, т. е. оседал на промплощад-ке, вызывая стабильное радиоактивное заражение местности, в отличие от него, тонкодисперсный аэрозоль, распространяясь в приземном слое атмосферы по направлению ветра, создал серьезные проблемы для достоверного выявления радиационной обстановки в зоне аварии и обусловил значительное радиоактивное загрязнение территорий севернее Чернобыльской АЭС и, в первую очередь, Белоруссии и России. Распределение пылевых частиц по размерам в приземном слое воздуха в районе Чернобыльской АЭС в первые дни аварии представлено в табл. 7.
Таблица 7
Данные по распределению радиоактивного аэрозоля
на высоте 2 м на промплощадке АЭС 12.05.86
Диапазон частиц, мкм Концентрация частиц, част./см3 Процентное отношение
0,0 — 0,2 3 1,1
ч 0, — ,2 0, 20 7,1
0, — 0, 45 16,0
0,6 — 0,8 60 21,4
0, 8 1 0 48 17,1
1,0 — 1,2 28 10,0
1,2 — 1,4 12 4,3
1,4 — 1,6 5 1,8
> 1,6 21,2
Таким образом, основная масса радиоактивных частиц находилась в диапазоне 0,2 — 1,2 мкм. Частицы такого размера могут «висеть» в воздухе в течение длительного времени и перемещаться вместе с воздушными массами по направлению ветра.
Поскольку поступление радиоактивных частиц в атмосферу зависело от физико-химических характеристик веществ, находящихся в реакторе, динамики горения графита и последующего воздействия на активную зону реактора теплопогла-щающих и фильтрующих материалов: бора, свинца, песка, глины и доломита, то выбросы радиоактивных веществ имели пульсационный характер.
Следующей особенностью загрязнений являлось наличие в облаке так называемых «горячих» частиц, которые образовались в результате возгонки ядерного горючего, в первую очередь, цезия, стронция и рутения. Главная опасность этих частиц — высокая активность. Если активность обычных частиц не превышает 10-14 Ки, то активность
«горячих» частиц пылевого происхождения может составить 10-4 Ки. По этой причине активность радиоактивного облака в первые дни катастрофы в промзоне ЧАЭС составила 10-7 — 10-8 Ки/л. Ингаляционный путь воздействия радионуклидов в начальный период ликвидации катастрофы представлял первостепенную опасность, т.к. во-первых, в воздухе находились аэрозольные частицы с высокой активностью, во-вторых, эти частицы, попадая в легкие человека, способны интенсивно облучать прилегающие ткани, вызывая значительные дозо-вые нагрузки.
Обобщенные данные по особенностям радиоактивного загрязнения в районе Чернобыльской АЭС представлены в табл. 8.
Таким образом, при авариях на объектах атомной промышленности, связанных с выбросами в атмосферу радиоактивных веществ, возможны следующие основные пути воздействия радиационных факторов на население:
внешнее гамма-облучение при прохождении радиоактивного облака:
внутреннее облучение за счет вдыхания радиоактивных аэрозолей (ингаляционная опасность);
контактное облучение при загрязнении одежды и кожных покровов человека;
общее внешнее гамма-облучение людей от радиоактивных веществ, осевших на поверхность земли и различные объекты — здания, сооружения;
внутреннее облучение в результате потребления населением воды и пищевых продуктов, загрязненных радиоактивными веществами, а также в результате вторичного ингаляционного поступления радиоактивных аэрозолей за счет ветрового подъема с загрязненных поверхностей [4].
При прогнозе радиационных последствий и для планирования наиболее адекватных защитных мероприятий выделяют три основные временные фазы развития аварийной ситуации, сопровождающиеся соответствующими механизмами и процессами формирования радиационной обстановки, доз облучения населения.
Ранняя фаза — от начала аварии до момента прекращения выброса радиоактивных веществ в атмосферу и завершения формирования радиоактивного следа на местности. Условно, ранний этап аварии подразделяют на две стадии: период времени с момента обнаружения возможности облучения населения за пределами промплощадки объекта и период времени с момента начала радиоактивного выброса. Общая продолжительность ранней фазы аварии — от нескольких часов до нескольких суток.
На ранней фазе аварии вероятны следующие пути облучения: внешнее облучение из облака и ингаляционное поступление радиоактивных продуктов из факела радиоактивного выброса. На ранней фазе аварии основными дозообразующими радионуклидами могут быть: смесь изотопов инерт-
Таблица 8
Особенности радиоактивного загрязнения в районе ЧАЭС
Параметры Особенности радиоактивного фактора
Источник первичного загрязнения Наряду с мгновенным выбросом, длительное неравномерное поступление радионуклидов в атмосферу за счет горения графита
Источник вторичного загрязнения Высоко загрязненная местность, водоемы, здания, сооружения, оборудование, транспорт и другая техника. Личные вещи населения, оказавшегося в зоне заражения
Загрязняющие агенты 45 типов радионуклидов, содержащих альфа- бета- и гамма-излучатели с широким спектром энергетических характеристик. Основными из них являются короткоживущий гамма-излучатель йод-131, долгоживущие — цезий-137 (гамма-излучатель), стронций-90 (бета-излучатель), плутоний-239 (альфа-излучатель)
Фазовый состав радиоактивных выбросов Радиоактивные газы, пары и тонкодисперсные аэрозоли, крупные частицы, элементы конструкций
Химический состав радиоактивных выбросов Карбиды и оксиды редкоземельных металлов, молекулярный йод и его соединения
Специфика радиоактивного загрязнения Высокое содержание «горячих» частиц топливного происхождения активностью до 10-4 Ки
Характер радиоактивного излучения Объемное излучение радиоактивного облака особенно в первые месяцы после аварии, когда концентрации составляли 10-4 — 10-5 Ки/м3. В период прохождения радиоактивного облака скачкообразное увеличение концентрации радиоактивных аэрозолей (до 2—3 порядков) с последующим их быстрым спадом. Площадное излучение радиоактивно загрязненной местности
Динамика распространения загрязнений Вторичный перенос, в целом, невелик: переход в водную фазу не более 1—2 %, вертикальный переход на глубину до 5 см, ветровой перенос незначительны
ных радиоактивных газов (криптон-85, ксенон-133), которая в сочетании с продуктами деления (цезий-134, цезий-137) будет определять внешнее гамма-облучения от радиоактивного облака выброса.
Внутреннее облучение в этот период в основном определяется йодом-131, поступающим в организм как с вдыхаемым воздухом, так и через некоторые продукты питания (молоко, листовые овощи). Для ряда производств атомной промышленности России существенную роль могут играть трансурановые радионуклиды: плутоний-239, плутоний-240, плутоний-241, америций-241.
Промежуточная фаза — от момента завершения формирования радиационной обстановки на местности после прохождения радиоактивного облака выброса до принятия необходимых мер по защите населения. Продолжительность промежуточной фазы — до года. В этот период времени основную роль во внешнем и внутреннем облучении населения играет смесь средне- и долгоживущих радионуклидов, выпадающих на поверхность почвы: цезий-134, цезий-137, цирконий-95, рутений-103, рутений-106, ниобий-95, церий-144, барий-140.
Поздняя фаза — после года с момента аварии. На этой фазе наибольшую опасность представляют цезий-137, цезий-134, стронций-90, плутоний-239, америций-241, которые практически полностью определяют радиационную обстановку. Цезий-137, стронций-90, являясь химическими аналогами кальция и калия, активно участвуют в процессах миграции по пищевым и биологическим цепочкам и поэтому вносят активных вклад в дозу внутреннего облучения в основном по «молочной» и «мясной» цепочкам.
До настоящего времени среди специалистов нет единой точки зрения о механизмах формирования доз внутреннего облучения от плутония-239 и других трансурановых радионуклидов на поздней фазе аварии. Принято считать, что на поздней фазе аварии среднегодовое поступление в организм человека изотопов плутония-239 и плутония-240 в основном связано с вторичным ветровым подъемом радионуклидов с поверхности почвы (ингаляционный путь поступления). Роль пищевой цепочки незначительна. Вместе с тем опубликованные Международной комиссией по радиационной защите (МКРЗ) данные свидетельствуют, что в зависимости от физико-химической формы плутония, структуры питания населения, коэффициенты всасывания плутония в желудочно-кишечном тракте могут возрастать в десять раз, т.е. на порядок, что делает существенно более значимой роль плутония в формировании доз облучения по пищевой цепочке, чем это считалось ранее.
2.3. Основные меры защиты
С учетом различных фаз аварии могут быть рекомендованы следующие меры по радиационной защите, апробированные отечественной и международной практикой.
На ранней фазе аварии наиболее эффективны: укрытие в помещениях, защита органов дыхания, защита тела, профилактический прием радиопротекторов.
Укрытие в помещениях с закрытыми окнами и дверьми, а также с отключенной вентиляцией может снизить потенциальную дозу внутреннего облучения примерно в 10 раз. Это одно из простейших мероприятий, не наносящее никакого ущерба
при сроках пребывания до 12 часов. Степень защищенности от внешнего и внутреннего облучения в зданиях различных типов показана в табл. 9.
Таблица 9
Факторы ослабления излучения различными
зданиями и сооружениями
Тип здания Метеоусловия
без осадков осадки
Вне помещения (на высоте 1 м) 1 0,7
Деревянный дом 0,9 0,4
Деревянный дом, подвал 0,6 0,05
Кирпичный дом 0,6 0,2
Многоэтажный дом 0,2 0,02
Многоэтажный дом, подвал — 0,01
Профилактический прием радиопротекторов (средств повышающих устойчивость организма к воздействию радиации). В раннюю фазу аварии из радиопротекторов для населения применимы только препараты стабильного йода, для профилактики накопления йода-131 в щитовидной железе. Эта мера эффективна как в случае вдыхания радиоактивного йода, так и при его попадании в пищеварительный тракт, однако на практике она считается в основном защитой от ингаляционного облучения.
После попадания в организм йода-131 его активность в щитовидной железе достигает 50 % от максимальной. Следовательно, для максимального снижения дозы облучения нерадиоактивный йод должен быть введен желательно до, но в любом случае как можно быстрее после попадания в организм радиоактивного йода. Введение стабильного йода за 6 часов до попадания радиоактивного йода обеспечивает почти 100 % защиту. Введение его в момент поступления дает 90 % защиту, а введение
Основные методы защиты при во
спустя 6 часов после попадания радиоактивного йода-131 дает только 50-процентную защиту.
Органы дыхания можно защитить с помощью таких средств, как респираторы и противогазы.
Защита тела направлена на предотвращение осаждения радиоактивных веществ на коже и волосах. Для этого пригодны предметы одежды, включая головные уборы, капюшоны, плащи, куртки с капюшонами, перчатки и сапоги.
Методы защиты населения при возникновении аварийных ситуаций до 1 мЗв/год, в зависимости от прогнозируемых или наблюдаемых его значений, приведены в табл. 10.
Средства защиты, указанные в табл. 10, составляют обязательный минимум, которым должны обеспечиваться лица из населения, оказавшиеся в зоне предполагаемого радиационного воздействия. На «доаварийной» стадии, в режимах повседневной деятельности, в крайнем случае, повышенной готовности, органы управления РСЧС должны иметь как расчеты потребности в средствах индивидуальной защиты населения, исходя из сценариев возможных радиационных событий на соответствующей административной территории (размер зон возможного радиоактивного загрязнения, его характер, количество населения по профессиональным и половозрастным признакам, количество отселяемых и пр.), так и необходимое материальное обеспечение для защиты населения.
Таким образом, защита персонала ядерно- и ра-диационно опасных объектов и населения, проживающего в зонах влияния этих объектов, включает широкий комплекс мероприятий инженерно-технического характера, инженерной, радиационной, медицинской защиты, эвакуации и других предупредительных и аварийных мер, направленных на предотвращение людских потерь, уменьшение
Таблица 10
икновении радиационных аварий
Метод защиты и соот- Предотвращенная доза за первые 10 суток, мГр Предотвращаемая Содержание радионуклида в пищевых продуктах, кБк/кг
ветствующее мероприятие на все тело щитовидная железа, легкие, кожа эффективная доза, мЗв йод-131, цезий-134,137 стронций-90
Иодная профилактика (применение индивидуальных средств защиты):
взрослые — 250 — 2500* — — —
дети — 100 — 1000* — — —
Ограничение потребления загрязненных продуктов питания и питьевой воды 5—50 за первый год или 1—10 в год в последующие годы 1 — 3 0, 1 1 3
Укрытие 5—50 50—500 — — —
Эвакуация 50—500 500—5000 — —
Отселение — — 50—500 за первый год или 1000 за все время отселения — —
* Только для щитовидной железы.
материального ущерба и создание условий для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ.
3. Технологический терроризм: оценка угроз и ответных действий
Успехи в развитии высоких технологий и средств коммуникации, высокие темпы урбанизации и концентрации потенциально опасных производств создают благоприятные условия для проявления новых видов технологического терроризма с особо опасными последствиями для населения и государственных институтов власти.
Крупные объекты инфраструктуры больших городов, в которых одновременно находится значительное количество жителей, особенно уязвимы при совершении подобных террористических актов. Заражение воздуха на станциях метрополитена, крупных офисах, супермаркетах, спортивных сооружениях, концертных залах, нарушение систем связи и управления в аэропортах, магистральных нефте-, газопроводах, сетях энергоснабжения, заражение продуктов на мясокомбинатах, молокозаводах, хлебозаводах, заражение воды в системе городского водоснабжения может привести к колоссальному числу жертв.
Анализ уровня развития современного вооружения и различных технологий, представляющих интерес для террористов, позволяет классифицировать технологический терроризм по следующим признакам:
ядерный (радиационный) терроризм; химический терроризм; экологический терроризм; информационный терроризм; транспортный терроризм; электромагнитный терроризм; биологический терроризм.
3.1. Угрозы ядерного терроризма
Специалисты по ядерному терроризму определили три возможных способа выполнения этих акций:
подрыв (или угроза подрыва) ядерного взрывного устройства, похищенного из арсеналов его хранения, или устройства самодельной ядерной бомбы с использованием высокообогащенного урана или плутония;
диверсии на ядерных объектах типа АЭС, исследовательских реакторах, предприятиях по переработке ядерного топлива, хранилищах радиоактивных отходов и т.п.;
распыление радиоактивных веществ (преимущественно долгоживущих радиоизотопов кобальта-60, стронция-90, цезия-137, плутония-239) с помощью обычного взрывного устройства или автономного источника давления.
По мнению ряда специалистов, несмотря на то, что ядерные боеприпасы представляют собой достаточно сложные технические устройства, хорошо подготовленная группа специалистов, имею-
щих в своем распоряжении несколько килограммов высоко обогащенного урана или плутония, при современном уровне информационного обеспечения, способна в относительно короткие сроки изготовить примитивное ядерное устройство мощностью до десятка килотонн. Это примерно соответствует мощности первых атомных бомб, сброшенных на Нагасаки и Хиросиму.
Самым быстрым способом доставки ядерного заряда к цели являются ракеты, вероятность использования которых террористами в ближайшие годы относительно невелика. Примитивные ядерные устройства можно переправить автомобильным транспортом в контейнерах, а также водным и воздушным транспортом. Ядерные устройства дают четкий радиоактивный след и могут быть обнаружены специальными дозиметрическими приборами. Однако это излучение можно существенно ослабить защитными экранами или расстоянием. Поэтому наиболее эффективной формой противодействия террористической ядерной угрозе является создание эффективной всеобъемлющей системы контроля за оружейным плутонием и высокообогащенным ураном.
Еще одной формой ядерного терроризма является организация диверсии на радиационно опасном объекте.
В мире функционируют свыше 1000 ядерных объектов, в которых размещено 438 атомных и 651 исследовательских реакторов, а также 250 производств топливного цикла. Все это создает благоприятные условия для осуществления акции ядерного терроризма. Обычно ядерные реакторы хорошо охраняются и надежно защищены, многие из них конструктивно устойчивы к значительным внешним воздействиям, и все же полностью исключать возможность террористического акта на этих объектах не представляется возможным. Максимально возможные последствия такого террористического акта могут быть на уровне Чернобыльской катастрофы.
Основной формой противодействия данному виду ядерного терроризма является повышение уровня физической защиты данных объектов, а также неуклонное выполнение требований по радиационной защите населения и персонала нормативно-правовых документов по радиационной безопасности, в частности «Норм радиационной безопасности» (НРБ-99) [5].
Для преодоления подобных угроз необходимы значительные усилия, как на международном уровне, так и в каждой стране, обладающей радиоактивными источниками, по созданию эффективных и надежных систем контроля за использованием и транспортировкой радиоактивных материалов. В отличие от химических и биологических веществ ядерные материалы имеют четкий радиоактивный след, который можно и нужно обнаруживать на расстоянии. В качестве элементов такой системы представляется целесообразным оснастить
дежурные вертолеты ГАИ воздушными средствами радиационного мониторинга, обеспечивающим поиск и обнаружение с воздуха точечных источников ионизирующих излучений, а посты ГАИ при въезде в город оснастить средствами радиационного контроля.
3.2. Угрозы химико-биологического терроризма
К настоящему времени известно более двухсот случаев химико-биологического терроризма. Наиболее крупномасштабные акты совершили члены религиозной секты «Аум Сенрике» в Японии. В результате зариновой атаки на станциях метро в г. Токио погибло 12 человек, около четырех тысяч получили поражения различной степени тяжести. Наиболее распространенными и доступными химическими веществами и биологическими агентами для проведения терактов являются: токсичные гербициды и инсектициды, сильно действующие ядовитые вещества, боевые отравляющие вещества, психогенные и наркотические соединения, возбудители опасных инфекций, природные яды и токсины.
Террористической атаке с применением химических и биологических веществ могут быть подвергнуты крупные объекты инфраструктуры с большим скоплением людей, системы водоснабжения, предприятия пищевой промышленности. Особую опасность представляют быстродействующие фосфорорганические вещества и возбудители особо опасных инфекций.
В качестве одной из основных мер противодействия данной угрозе необходимо дальнейшее укрепление международного сотрудничества в области контроля за нераспространением химического и биологического оружия, за использованием материалов и технологий двойного назначения. Необходимо также определить комплекс мер по повышению защищенности наиболее уязвимых объектов инфраструктуры, предусмотреть создание и размещение необходимых ресурсов для оперативного реагирования на различные варианты ситуаций.
Учитывая особую опасность последствий применения современных фосфорорганических отравляющих веществ и возбудителей особо опасных инфекций, представляется целесообразным сформировать в наиболее крупных городах России специализированные химико-биологические
команды быстрого реагирования. Участие квалифицированных специалистов при условии наличия необходимых средств контроля, защиты, дегазации и оказания первой медицинской помощи может существенно уменьшить последствия применения опасных химических и биологических агентов.
3.3. Угрозы электромагнитного терроризма
В США и ведущих западноевропейских странах в последнее время отмечается повышенное внима-
ние военных ведомств и спецслужб к проблеме «электромагнитного терроризма». Основные аспекты этой проблемы рассматривались на ряде международных конференций последних лет. При этом под электромагнитным терроризмом подразумевалось - использование электронных (электротехнических) устройств для создания электромагнитных излучений и полей высокой напряженности с целью воздействия на определенные технические средства и системы, в результате которого будет обеспечена дезорганизация их работы или полный вывод из строя. По мнению зарубежных специалистов, «электромагнитный терроризм», который может быть элементом ведения информационной войны со стороны недружественных стран, является новым весьма опасным видом терроризма ввиду масштабов возможных последствий для государственной и военной инфраструктуры.
По оценкам западных экспертов в области информационной безопасности, военные и государственные системы управления связи США и западноевропейских стран имеют недостаточную защищенность от воздействия электромагнитных излучений и являются потенциальными объектами «информационной агрессии». При этом современный уровень техники позволяет террористам, зная технологию изготовления средств электронной войны (передатчики радиопомех и СВЧ-генерато-ры), достаточно легко осуществлять их сборку из имеющихся в открытой продаже компонентов (источники электропитания, микроволновые модули, генераторы излучения, направленные антенны и др.), скрытно переносить (транспортировать) и использовать. В качестве наиболее вероятных и уязвимых объектов для «электромагнитной атаки» со стороны террористов, по мнению западных специалистов, следует рассматривать:
системы управления воздушным движением (УВД) и навигационное оборудование самолетов и аэродромов;
приемные устройства космической радионавигационной системы (КРНС) «Навстар»; компьютерные и медицинские центры; важные коммутационные узлы и аппаратура систем спутниковой и сотовой радиосвязи;
радиоэлектронные системы обеспечения работы метрополитена;
системы управления автомобильным, железнодорожным и морским (речным) движением;
средства движения (автомобили, суда, электропоезда и др.), содержащие микропроцессорную технику;
системы энергоснабжения и охранной сигнализации;
автоматизированные центры управления и обеспечения деятельности служб правопорядка и борьбы с наркобизнесом;
центры теле- и радиовещания, а также другие технические комплексы общественных телекоммуникаций.
Проведенные в Швеции эксперименты показали, что малогабаритные простейшие электромагнитные излучатели с расстояния до 500 м могут внести опасные искажения в работу приборов самолета, совершающего взлет и посадку, а также заглушить двигатели современных автомобилей (оснащенных микропроцессорной техникой) и тем самым парализовать дорожное движение на важных автомагистралях. По оценкам специалистов, импульсные потоки радиочастотного электромагнитного излучения микросекундной длительности и плотностью энергии порядка нескольких джоулей на квадратный метр способны наносить функциональные поражения радиоэлектронной технике, не оказывая при этом соматических биоэффектов на организм человека. При этом установлено, что напряженность электрического поля порядка 20 Вт/м выводит из строя от 10 до 30 % элементов микропроцессорной техники, около 100 В/м — практически 100 % отказы в работе, а свыше 1 кВ/м — необратимые разрушения элементной базы.
3.4. Угрозы информационного терроризма
Стремительные темпы развития компьютеризации и информатизации общества неизбежно ведут к созданию единого мирового информационного пространства, в котором будут аккумулированы все средства сбора, накопления, обработки, хранения и обмена информацией между отдельными людьми, организациями и государствами. В XXI веке основу мирового информационного пространства составят национальные информаци-онно-управляющие инфраструктуры развитых государств, таких как США, стран Западной Европы и Японии. При этом уже сейчас создаются предпосылки значительного роста политического, экономического и военного превосходства развитых индустриальных стран за счет их лидирующей роли в компьютеризации и информатизации. Потенциально возрастающие технологические возможности информатизации находят все большее применение в таких жизненно важных сферах деятельности общества, как телекоммуникация, энергетика, транспорт, системы хранения газа и нефти, финансовая и банковская системы, водоснабжение, оборона и национальная безопасность, структуры обеспечения устойчивой работы министерств и ведомств и т.д.
Кроме того, неотъемлемой частью инфраструктуры государств становятся сеть Интернет, глобальные и локальные вычислительные сети, компьютеры, факсы и факс-модемы, волоконно-оптическая связь, электронная почта, разветвленная сеть радио- и спутниковой связи, что значительно увеличивает объемы и скорость информационных обменов на транснациональном уровне.
В настоящее время информация играет решающую роль в функционировании структур государственной власти и национальной безопасности и общественных институтов. Однако на данном эта-
пе развития национальной инфраструктуры государства информация становится ее самым слабым звеном. Обострение борьбы за контроль информационных потоков может служить источником возникновения политических конфликтов на межгосударственной арене.
Информационная война в киберпространстве отличается от классических войн тем, что может начаться без предварительного объявления и стать полной неожиданностью для любого государства. При этом кибератаки на инфраструктуру могут производиться как с территории нападающего, так и с других (не смежных) территорий, а противник может даже и не догадываться о том, что информационная война против него уже ведется. Основными объектами этого новейшего средства ведения войны являются вооруженные силы потенциального противника, военная промышленность и объекты оборонного значения, а также спецслужбы, ответственные за безопасность государства и общества.
Как и всякое другое оружие, используемое в реальном мире, арсенал кибер-террористов постоянно модифицируется в зависимости от изменяющихся условий и применяемых средств защиты. В отличие от вооружения и военной техники стоимость вычислительных средств постоянно уменьшается, делая их общедоступными, вследствие чего кибератаки могут иметь большую разрушительную силу. Обнаружить террориста в киберпространстве очень сложно, так как он действует через один или несколько подставных компьютеров, что затрудняет его идентификацию и определение местонахождения. По мнению американских экспертов, наиболее уязвимыми точками инфраструктуры США являются энергетика, телекоммуникации, авиационные диспетчерские системы, финансовые электронные системы, правительственные информационные системы, а также автоматизированные системы управления войсками и оружием.
Например, в атомной энергетике изменение информации или блокирование информационных центров может повлечь за собой ядерную катастрофу или прекращение подачи электроэнергии в города и военные объекты. Искажение информации или блокирование работы информационных систем в финансовой сфере может привести к кризису, а выход из строя электронно-вычислительных систем управления войсками и оружием приведет к непредсказуемым последствиям.
Столь широкие возможности применения средств и методов электромагнитного терроризма вызывают необходимость разработки эффективных технических мер защиты. Имеющийся в нашей стране опыт создания средств радиоэлектронной борьбы и электромагнитного подавления излучающих устройств может быть востребован при разработке средств защиты от электромагнитного терроризма.
Для построения систем информационной безопасности необходимы средства защиты программно-технического уровня, представляющие собой: межсетевые экраны, обеспечивающие ограничения доступа в информационную сеть;
средства идентификации, позволяющие отсеивать «чужаков» и однозначно определять источник поступления информации;
средства мониторинга сети на всех уровнях, позволяющие выявлять подозрительную активность и осуществлять оперативное реагирование на действия злоумышленников.
Желательно также экранировать как оборудование, так и помещение, в котором оно находится, а в качестве каналов связи по возможности использовать волоконно-оптические линии.
Заключение
Приведенные в настоящей статье данные позволяют сделать вывод о том, что промышленно развитые мегаполисы с высокой плотностью населения наиболее уязвимы при воздействии поражающих факторов техногенных катастроф, которые возникают в результате аварий на потенциально опасных объектах, воздействия опасных природных явлений и совершения актов технологического терроризма. Несмотря на принимаемые меры по повышению безопасности промышленного производства, энергетики, транспортной инфраструктуры наблюдается тенденция к увеличению степени опасности и масштабов кризисных ситуаций. Это подтверждается последствиями химической аварии в Бхопале, террористической атаки на Между-
народный центр торговли в Нью-Йорке, землетрясения и цунами в Японии, воздействия урагана «Катрина» на город Новый Орлеан. Масштабы ущерба в этих техногенных катастрофах сопоставимы с последствиями применения оружия массового поражения. Все это вызывает необходимость дальнейшего совершенствования форм и способов предупреждения и защиты от столь значимых угроз.
Литература
1. Воробьев Ю.Л. Управление стратегическими рисками чрезвычайных ситуаций в системе обеспечения национальной безопасности России. Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции. М.: «Триада», 2003.
2. Шойгу С.К. и др. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации. М.: «Дизайн». Информация. Картография, 2005.
3. Шойгу С.К., Владимиров В.А. и др. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. М.: «Знание», 1999.
4. Малышев В.П. Уроки преодоление чернобыльской катастрофы: 25 лет спустя. М.: Проблемы анализа риска, № 2, том 8, 2011.
5. Нормы радиационной безопасности НРБ-99. М.: Минздрав России, 1999
Октябрь 2011 года.
Сведения об авторе:
Малышев Владлен Платонович; ФКУ ЦСИ ГЗ МЧС России; e-mail: csi430@yandex.ru; 121352, Москва, ул. Давыдковская, д. 7; д.х.н.; профессор; заслуженный деятель науки Российской Федерации; главный специалист.
