CC BY
44
- © B.B. Касаткин, B.A. Ильичев,
E.H. Камнев, A.B. Касаткин, 2013
УДК 622.235.26
В.В. Касаткин, В.А. Ильичев, Е.Н. Камнев, A.B. Касаткин
ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОГО РИСКА ОБЪЕКТОВ МИРНЫХ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ (МЯВ) НА ОСНОВЕ ВЫБРАННЫХ ЭМПИРИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ
На основе обобщенного анализа характеристик объектов МЯВ предложена матрица эмпирических критериев радиационного состояния с экспертной оценкой радиационного риска и рекомендуемых мероприятий реабилитации. На основании анализа приведенных данных все объекты использования ядерных зарядов в мирных целях разделяются на 3 класса. Указанная классификация положена в основу разработки комплекса мероприятий по радиационной безопасности населения, охране окружающей среды и недр с учётом специфики отдельных направлений ядерной взрывной технологии. Ключевые слова: мирные ядерные взрывы, радиационный риск, экспертная оценка, эмпирические критерии, мероприятия реабилитации.
Объекты мирных ядерных взрывов (МЯВ) могут представлять радиоэкологическую опасность при выходе техногенных радионуклидов, продуктов ядерного взрывов, на земную поверхность или в зону активного обмена. Возможны 4 канала потенциального и фактически имеющегося на практике выхода радионуклидов в сферу взаимодействия с человеком:
1. Все объекты МЯВ представляют потенциальную угрозу выноса радионуклидов на земную поверхность при несанкционированном бурении в зону взрыва. При этом до 400 лет вынос радионуклидов приводит к внешнему воздействию гамма-излучения и возможному ингаляционному и перо-ральному воздействию радионуклидов. В последующем тысячи лет сохраняется угроза ингаляционного и перорального воздействия радионуклидов на тех объектах МЯВ, где в качестве ядерного материала в ядерных устройствах использовался плутоний.
2. На ряде объектов МЯВ существует возможность радиационного
воздействия продуктов ядерных взрывов на человека ввиду наличия радионуклидов на земной поверхности:
• участки территории, земная поверхность которых загрязнена техногенными радионуклидами (объекты Кра-тон-3, Тайга, Вега, Глобус-1, Кама-1);
• объекты с навалом радиоактивного грунта, образованным взрывом (Тайга, Кристалл);
• объекты с фактически открытыми хранилищами грунта и оборудования (Кама-1, Глобус-1);
• объекты с приповерхностными захоронениями радиоактивного грунта (Кама-2, Бутан);
• объекты, дезактивация территории которых проведена путем отсыпки чистого грунта (Глобус-2, Гло-бус-3).
Следует отметить, что наличие угрозы радиационного воздействия на человека на объектах МЯВ, имеет особо значимый фактор, отличающий указанные объекты от других объектом использования атомной энергии. Эти объекты расположены вне специ-
альных зон, не имеют никакой охраны, доступны для населения и используются населением для сбора даров природы, охоты или сельхоздеятельности.
3. На эксплуатируемых объектах возможно радиационное воздействие радионуклидов (в основном трития) виду их выноса с добываемой продукцией:
имеет место вынос трития с газом и применение газа для котельных (объекты Бутан, Гелий);
потенциально возможен выход трития с продукцией на всех месторождениях нефти и газа, где проводились ядерные взрывы.
4. Существует опасность выхода техногенных радионуклидов (трития, цезия-137 и стронция-90, а в отдаленной перспективе и а-излучающих радионуклидов) с водой:
• выход техногенных радионуклидов на объектах, где взрывы проведены в водоносных горизонтах или над водоносными горизонтами с напорными или инфильтрационными водами, в том числе
• имеет место выход смеси радионуклидов на объекте Глобус-1,
• имеет место выход трития на объекте Днепр,
• потенциально возможен выход на объектах Кама-1, Кама-2, Глобус-2, Глобус-4, Тавда и др.;
• выход техногенных радионуклидов из емкостей, созданных ядерными взрывами в солях при наличии в них воды (Вега, Магистраль, Сапфир);
• потенциальная возможность выхода техногенных радионуклидов при эксплуатации недр (объекты Го-ризон-2, Рифт-3 и др.).
В табл. 1 приведены возможные критерии для оценки потенциальной опасности современного состояния объектов МЯВ.
В табл. 2 даны оценка потенциальной радиационной опасности объектов МЯВ с помощью критериев, выбранных на основании выше приведенной клас-
сификации возможного воздействия техногенных радионуклидов-продуктов ядерных взрывов.
На основании анализа приведенных данных все объекты использования ядерных зарядов в мирных целях разделяются на 3 класса:
1 класс: радиационно неблагополучные объекты ввиду наличия ра-дионуклидно загрязненных территорий и/или наличия приповерхностных хранилищ РАО: Вега (емк. 2Т, 4Т, 5Т, 7Т, 8Т, 9Т), Кристалл, Тайга, Глобус-1, Сапфир-2, Магистраль, Ка-ма-1, Кратон-3, Сапфир-1;
2 класс: проблемные объекты ввиду процессов выхода на земную поверхность техногенных радионуклидов или наличия природных или техногенных факторов, потенциально приводящих к выходу техногенных радионуклидов на земную поверхность: Вега (емк. 1Т, 3Т, 6Т, 10Т - 15Т), Бутан (5 об.), Грифон (2 об.), Вятка, Гелий (5 об.), Горизонт-2, Кама-2, Метеорит-3, Шпат-2, Кимбер-лит-3, Нева (3 об.), Шексна, Метеорит-2, Нева (емк.), Днепр (2 об.), Метеорит-4, Метеорит-4, Регион-1, Тавда, Тахта-Кугульта, Горизонт-3, Ока, Регион-2, Ангара, Бензол, Глобус-2;
3 класс: объекты, на которых вынос радионуклидов по природным факторам мало вероятен и возможен в основном при бурении в зону взрыва: Агат (Кварц-1), Батолит-1, Метео-рит-5, Пирит, Рифт-1, Кварц-3, Ру-бин-2, Глобус-4, Кимберлит-1, Гло-бус-3, Кварц-4, Горизонт-1, Рубин-1, Рифт-3, Регион-4, Кварц-2, Горизонт-4, Кимберлит-4, Кратон-1, Кратон-2, Кратон-4, Рифт-4.
Указанная классификация должна быть положена в основу разработки комплекса мероприятий по радиационной безопасности населения, охране окружающей среды и недр с учётом специфики отдельных направлений ядерной взрывной технологии.
Таблица 1
Эмпирические критерии для оценки радиационного риска объектов МЯВ
№№ Наименование критерия Параметры критериев
1 Наличие исходных данных 0,3- исследования радиационной обстановки
проведены в последние 5 лет
-0,3- результатам исследований радиационной
обстановки более 5 лет
2 Наличие участков загрязнен- -1 - территория загрязнена техногенными ра-
ной радионуклидами терри- дионуклидами, включая а-излучающие
тории -0,5 - территория загрязнена техногенными ра-
дионуклидами, исключая а-излучающие
-0,1 - загрязненная территория дезактивирована
отсыпкой чистого грунта
3 Наличие приповерхностных -1 - поверхностное захоронение открыто пря-
захоронений РАО мому воздействию атмосферными осадками
-0,5 - приповерхностное захоронение с защит-
ным слоем, подвергающимся коррозии
-0,1 - поверхностное укрытие захоронения в
ближайшие годы относительно устойчиво
4 Выход радионуклидов на -1 - имеет место, в том числе осколочных радио-
земную поверхность с водой нуклидов
-0,8 - имеет место, но в основном трития
-0,5 - весьма вероятно
Выход радионуклидов с из- -0,1 - вероятность незначительна
5 -1 - имеет место, в том числе осколочных радио-
влекаемой продукцией нуклидов
-0,8 - имеет место, но в основном трития
-0,5 - весьма вероятно
-0,3 - возможно влияние технологии разработки
недр за пределами зоны взрыва
Размыв промплощадки и час- -0,1 - вероятность незначительна
6 -0,5 -вероятность вследствие миграции русла
ти зарядной скважины гид- реки
росетью -0,3 - высокая вероятность вследствие затопле-
ния территории
7 Недропользователь, как по- 0,3- имеется, проводит мероприятия по радиа-
добие «эксплуатирующая ор- ционной безопасности
ганизация» 0,1- имеется, участвует в организации радио-
экологического мониторинга
-0,3- отсутствует или нет сведений
8 Итоговый критерий состоя- Сумма критериев 1.. ..7
ния радиационной характе-
ристики
9 Рекомендуемые мероприятия ПК - производственный радиационный контроль
M - регулярный радиоэкологический мониторинг
Д - дезактивация территории
РАО - обустройство существующих хранилищ
РАО
Ск - ликвидация технологической скважины, в
том числе ранее зацементированных
СЗЗ - организация санитарно-защитной зоны
СГО - специальный горный отвод: проектирова-
ние и реализация
10 Наличие проектной докумен-
тации
Таблица 2
Распределение объектов МЯВ по итоговому критерию состояния радиационной характеристики
Итоговый критерий состояния радиационной характеристики Объект МЯВ Необходимые реабилитационные мероприятия Наличие проектной документации Примечания
-2,8 Тайга Мониторинг, обозначения на территории границ СЗЗ СЗЗ Выполнено в конце 2012г
-2,5 Глобус-1 Мониторинг, ликвидация аварийных скважин (Ст), обустройство хранилищ РАО, рекультивация территории -Д М, Ст, РАО, Д Частично выполнено
-1,9 Вега- 15 взрывов Производственный радиационный контроль, ликвидация скважин (Ск), консервация емкостей (СГО) ПК, Ск, СГО
-1,6 Кратон-3 Мониторинг, обустройство хранилища РАО, дезактивация территории -Д М, РАО, Д Частично выполнено
-1,6 Кристалл Мониторинг Частично выполнено
-1,4 Тахта-Кугульта М - первоочередной
-1,4 Кама-1 Производственный радиационный контроль, проектирование и реализация проекта обращения с РАО, дезактивация территории, примыкающей к хранилищу РАО ПК
-1,2 Глобус-2 М - первоочередной
-1,2 Глобус-3 М - первоочередной
-1,2 Глобус-4 М - первоочередной
-0,9 Грифон -2 взрыва Производственный Контроль, реализация проекта СГО, приповерхностное хранилище ПК, СГО Частично выполнено
-0,7 Магистраль Мониторинг- первоочередной, проектирование и реализация проекта ликвидации скважины (Ск) и Частично выполнено
О О
Итоговый критерий состояния радиационной характеристики Объект МЯВ Необходимые реабилитационные мероприятия Наличие проектной документации Примечания
консервации емкости, обустройство хранилища РАО
-0,7 Сапфир-2 взрыва Мониторинг- первоочередной, проектирование и реализация проекта ликвидации скважин (Ск) и консервации емкостей, обустройство хранилищ РАО Частично выполнено
-0,7 Тавда М - первоочередной, проектирование и реализация СГО
-0,3 Бутан -5 объектов Производственный контроль, проектирование и консервация зарядных скважин (Ск) ПК
-0,3 Гелий-5 взрывов Производственный контроль, проектирование и консервация зарядных скважин (Ск), реализация проекта СГО ПК, СГО Частично выполнено
Некоторые первоочередные мероприятия для ряда объектов приведены в табл. 2.
В то же время для всех объектов МЯВ имеются общие мероприятия:
- для предотвращения угрозы несанкционированного бурения в зону ядерного взрыва, а также для выполнения особых условий эксплуатации недр в районах МЯВ необходимо проектное и фактическое оформление специального горного отвода (охранного целика);
1. Касаткин В.В., Ильичев В.А., Мясников К.В., Клишин В.И. Состояние обеспечения радиационной безопасности объектов промышленных ядерных взрывов, проведенных на предприятиях ТЭК в Российской Федерации //Материалы конференции «Проблемы обеспечения радиационной безопасности в ТЭК». 8 - 11 апреля 2003 г. Санкт-Петербург, стр. 231 - 237.
2. Клишин В.И., Приходько Н.К., Кам-нев E.H., Касаткин В.В., Ильичев В.А. Основные положения концепции специального горного отвода вокруг центральных зон подземных ядерных взрывов. //Радиоактивность после ядерных взрывов и аварий. Труды Международной конференции. Москва 5-6 декабря 2005 г. Том 3. Воздействие радиоактивного загрязнения на антропогенные и сельскохозяйственные экосистемы. Дозы облучения населения в результате радиоактивного загрязнения окружающей среды при ядерных взрывах и авариях. Стратегии и контрмеры. Гид-рометеоиздат. Санкт-Петербург, 2006, стр. 444-448.
3. Касаткин В.В., Камнев E.H., Ильичев В.А. Места подземных ядерных взрывов - хранилища РАО, продуктов взрыва (краткая история, современное состояние, проблемы) //II международный ядерный форум 2-5 октября 2007 г. Материалы форума. ФГОУ "ГРОЦ". Санкт-Петербург, 2007, стр.194-199.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
- объекты МЯВ должны находиться под постоянным правовым надзором федеральных органов, выдающих лицензии недропользователям (Ростех-надзор и МПР РФ в настоящее время);
- органы надзора и пользователи недр должны руководствоваться специальным федеральным документом по радиационной безопасности объектов МЯВ, который необходимо разработать. Это может быть закон, постановление Правительства, специальный регламент или положение, но в любом случае имеющий федеральный уровень.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
4. Касаткин В.В., Ильичев В.А., Клишин В.И. Создание санитарно-защитной зоны объекта «Тайга». Безопасность окружающей среды, 2009, № 4, 88-91.
5. Касаткин В.В., Камнев E.H., Ильичев В.А., Латышев В.Е. Подземные ядерные взрывы - проблема окончательного захоронения радиоактивных продуктов. //IV международный ядерный форум. 28 сентября - 2 октября 2009 г. - С.-Петербург, НОУ ИДПО "АТОМПРОФ". Сборник докладов, стр. 147 - 149.
6. Касаткин В.В., Ильичев В.А., Латышев В.Е., Мамонов Б.П., Касаткин А.В., Седов Н.С. Мониторинг аварийных объектов МПЯВ «Кратон-3», «Кристалл» после проведенных реабилитационных мероприятий. //Материалы III республиканской научно-практической конференции 18-20 октября 2011 г. "Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия)" г. Якутск, 2011, стр. 144154.
7. Касаткин В.В., Ильичев В.А., Мамонов Б.П., Куренков В.И., Касаткин А.В. Радиоэкологический мониторинг территории Среднеботуобинского месторождения. //Материалы III республиканской научно-практической конференции 18-20 октября 2011 г. "Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия)". г. Якутск, 2011, стр. 242252. ГТТШ
Касаткин Владимир Викторович - кандидат технических наук, доцент, начальник лаборатории, Ильичев Вячеслав Алексеевич - кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, Камнев Евгений Николаевич - доктор геолого-минералогических наук, профессор, ученый секретарь,
Касаткин Андрей Владимирович - зам. начальника лаборатории, avkasatkin@gmail.com ОАО «ВНИПИпромтехноглогии», VNIPIPT@VNIPIPT.ru
