CC BY
7
Обзоры
УДК 614.73:546.15.02.129
А. С. Зыкова, Г. И. Гнеушева К ВОПРОСУ О РАДИАЦИОННОЙ ОПАСНОСТИ I"»
В настоящее время известно 3 основных источника образования I128: естественный процесс вследствие спонтанного и индуцированного (а-ней-тронного) деления урана, испытания ядерного оружия, следствие работы ядерных реакторов и заводов по переработке ядерного горючего.
Естественное содержание I129 в биосфере, по М. Гайсинскому и Ж. Ад-лову, оценивается как Ю-14 на 1 г стабильного йода (I127). По существу этот изотоп рассматривается как «вымершее» ядро, т. е. раньше он был одной из составных частей солнечной системы, но теперь вымер вследствие радиоактивного распада. Ученые, много лет изучавшие пути естественного возникновения I129 (Edwards; Edwards и Reu, и др.), указывают, что основными процессами, вследствие которых он образуется, являются спонтанное деление урановых руд и воздействие космических лучей на атмосферный ксенон.
Что касается количества I129 во внешней среде, обусловленного испытанием ядерного оружия, т. е. глобального происхождения, то, по данным Magno и соавт., оно варьирует от 2-Ю-5 до 7-Ю-5 мкКи/г йода. Такое количество I129 обнаружено авторами в 1970—1971 гг. в щитовидной железе коров и предложено рассматривать как фоновую удельную активность этого изотопа в окружающей среде.
К третьему, основному, источнику загрязнения внешней среды I129 относятся атомные станции и предприятия по переработке ядерного горючего. До недавнего времени выбросы и сбросы I129 во внешнюю среду не считали серьезной проблемой ядерной энергетики и вели контроль только за I131. Это, видимо, явилось следствием того, что 1129,имея период полураспада 17 млн. лет, характеризуется низкой удельной активностью. Второй причиной было то, что выход I129 при делении урана составляет 1 %, поэтому его количество, поступающее во внешнюю среду, сравнительно невелико. И третьей немаловажной причиной была трудность определения этого изотопа во внешней среде.
Однако за последние годы появился ряд работ, в которых излагаются данные о величине выбросов и сбросов I129 во внешнюю среду предприятиями по переработке ядерного горючего и о степени загрязнения различных объектов внешней среды в районе расположения этих предприятий. Наиболее известны в этой области работы Magno и соавт., Matuszek и соавт., Daly и соавт., которые вели исследования в районе Вест-Велля (штат Нью-Йорк). Исследования внешней среды по определению I129 в районе Хенфорда проводили Braner и соавт. По данным Cochran и соавт., проводивших исследования выбросов и сбросов на содержание I129, на предприятии в Вест-Велле с 1966 по 1971 г. содержание этого изотопа в топливе оценивалось в 4,4 Ки (это количество соответствовало переработке 600 т урана при общем сгорании 4-10е МВт/дней). Авторы считали, что в водную среду удалено 0,9 Ки, т. е. 20% общего количества I129 в перерабатываемом топливе, и 1,1 Ки, т. е. 25% через вентиляционную трубу в атмосферный воздух. Rüssel и Hahn считают, что эти величины не соответствуют действительности, по их мнению, 90% I129, образующегося при растворении блоков, выбрасываются в атмосферу с газообразными отходами и только 2% удаляются с жидкими отходами. Полной ясности о количестве I129,
удаляемого во внешнюю среду с отходами предприятий по переработке ядерного горючего, судя по литературным данным, пока нет.
Очень большой интерес представляют результаты исследования проб щитовидных желез оленей, мелких животных и коров, а также молока в районе расположения того же предприятия, а также водорослей и рыб из рек, куда сбрасываются жидкие радиоактивные отходы. Magno и соавт. показали, что содержание I128 в щитовидной железе мелких животных, обитающих на расстоянии до 5 км от трубы предприятия, колеблется от 7,8- Ю-3 до 2,4-Ю-1 мкКи/г йода. Содержание I129 в щитовидной железе коров в изучаемом районе варьирует от 3,8-Ю-4 до 2,8-Ю-1 мКи/г йода. Авторами установлено, что с увеличением расстояния от трубы предприятия количество I129 в щитовидной железе коров уменьшается. Так, если на расстоянии до 5 км концентрация I129 на 1 г йода составляла 1 • Ю-1, то на расстоянии 8—10 км она равнялась 4,5-10~3, на расстоянии 16 км не превышала 3-Ю-4, а в контроле — 5-Ю-5 мкКи.
Определение I129 и стабильного йода в пробах водорослей и рыб из рек Буттермилк и Каттарагус, куда удалялись сточные воды предприятий по переработке блоков, показало высокое содержание этого изотопа в исследуемых объектах (от б-Ю-2 до 6,1 • Ю-1 мкКи/г йода в водорослях и от 4,8-Ю-2 до 4,5-Ю-1 в рыбе). При этом количество I129 в рыбе было в 1000 раз больше, чем в воде. Содержание I129 в пробах молока, отобранных на фермах, расположенных вблизи предприятия, составляло 2,1-Ю-12 Ки/л на расстоянии 3 км и 0,05-Ю-12 Ки/л на расстоянии 11 км. Показано, что за 5 лет работы предприятия удельная активность I129 в водной среде достигла 61- Ю-1 мкКи/г йода, а в сухопутной среде вблизи предприятия— 2,8- Ю-1 мкКи/г йода, что на 104 выше сыновых уровней. Даже на расстоянии 16 км от источника загрязнения удельная активность в 10 раз превышала фоновую.
Russell и Hahn для оценки облучения всей популяции предложили в качестве предела содержания I129 во внешней среде считать величину 1,4 мкКи/г йода. Такое содержание изотопа будет создавать дозу облучения щитовидной железы человека 500 мбэр/г (принятую федеральным советом в качестве допустимой). Исходя из этого, Magno и соавт. рассчитали, что если для изучаемого района принять среднее содержание I129 в окружающей среде равным 1 • Ю-1 мкКи/г йода, то это составит 7% допустимой величины.
Таким образом, за 5 лет работы предприятия удельная активность I129 в окружающей среде увеличилась по сравнению с фоновыми величинами на несколько порядков и до значительных величин по сравнению с предельными уровнями.
Matuszek и соавт., Daly и соавт. приводят большой фактический материал о содержании I129 в щитовидной желез оленей, мелких животных ^кроликов, сурков), крупного рогатого скота, в сточных водах завода, в воде открытых водоемов, в водорослях и рыбе. Исследования этими авторами проводились также в районе Вест-Велла. Данные, полученные ими, несколько отличаются от тех, которыми располагают Magno и соавт., но в целом направленность их та же. Авторы указывают, что содержание I129 в щитовидной железе животных достигало 3,7- Ю-9 Ки/г ткани, в молоке — в среднем 2,3-Ю-12 Ки/л, в воде реки, протекающей по территории предприятия,— 8,3-Ю-12 Ки/л. Авторами сделана попытка рассчитать дозу на щитовидную железу, исходя из концентрации I129 в молоке и параметров стандартного человека.
Микродозиметрические расчеты показали, что при постоянном потреблении молока ребенком с концентрацией I129, равной 2,3-Ю-12 Ки/л, доза на границе коллоидной клетки будет составлять 800 мбэр/г, на клеточное ядро — 60 мбэр/г, средняя доза на клетку — 500 мбэр/г. Daly и соавт. указывают на необходимость понижения концентраций I129 в молоке до 1 - Ю-12 Ки/л и меньше.
Во всех программах исследования по дозиметрическому контролю большое внимание уделяется определению содержания I129 в молоке и воде, тем не менее исследователи не забывают и возможности поступления этого изотопа с рыбой.
По данным Matuszek и соавт., вполне вероятно поступление йода с рыбой ребенку в количестве 100—150 пКи/день. Если принять, что усвояемость изотопа с рыбой такая же, как и усвояемость из молока, доза на щитовидную железу за счет потребления рыбы с концентрацией изотопа 2 пКи/г составит 5600 мбэр/г на границе коллоидной клетки, 420 мбэр/г на клеточное ядро и 3500 мбэр/г в среднем на клетку. Таким образом, поступление радиоизотопа с рыбой может быть лимитирующим.
Russell и Hahn подсчитали, что если выход I129 при делении урана принять равным 1% (у М. Гайсинского и Т. Адлова —0,8%), то при существующих темпах развития ядерной энергетики к 2060 году в мире образуется 2-10® Ки I129, причем вклад промышленности США составит около 9-104. Если учитывать, что эффективность удержания I129 составит 99%, в окружающую среду, по их данным, будет удалено 2-Ю4 Ки I129. Основной вклад в загрязнение внешней среды дадут предприятия по переработке ядерного горючего. Таковы прогнозы в отношении загрязнения внешней среды I129.
Таким образом, основным источником загрязнения внешней среды I129 являются заводы по переработке ядерного горючего; изотоп обладает способностью накапливаться во внешней среде и хорошо мигрировать по биологическим цепочкам в организм человека. В то же время данных литературы, на наш взгляд, еще недостаточно, чтобы оценить радиационную опасность I129.
ЛИТЕРАТУРА. Гайсинский M., А д л о в Ж. Радиохимический словарь элементов. М., 1968. — Edwards R. — «Science», 1962, v. 137, p. 851. — M a -tuszek J. M., D a 1 y J. С., Goodyear S. et a. — In: «Environmental Surveillance Around Nuclear Installations». V. 2. Vienna, 1974, p. 43—66. — D a 1 y J. C., G о -odyearS., P a p e r i e 1 1 о С. I. et a. — «Hlth Phys.», 1974, v. 26, p. 333—342. — В r a u e r E. P., Soldat J. K., Tenny E., S t г e b i n R. S. Jr. — In: Environmental surveillance around nuclear installations international atomic energy agency». V. 11. Vienna, 1974. — R u s s e I I J. L., Hann P. W. — «Radiol. Hlth. Data and' Reports»., 1971, v. 12, p. 89.
Поступила 2/X 1975 r_
УДК 614.73:546.11.02.3
Доктор мед. наук В. Ф. Журавлев, И. С. Кацапов ТРИТИЙ ПРИ ПОДЗЕМНЫХ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВАХ
Ядерные взрывы в мирных целях — одно из новых направлений использования атомной энергии в народнохозяйственной деятельности нашего государства. Работами отечественных и иностранных авторов показана высокая экономическая эффективность использования таких взрывов для решения разнообразных инженерных задач. При проведении мирных (промышленных) подземных ядерных взрывов во внешнюю среду может поступать небольшое количество изотопов (Ю. А. Израэль). В связи с этим возникают вопросы радиационной безопасности.
При подземном ядерном взрыве с выбросом грунта в результате прорыва полости в атмосферу может выделяться некоторое количество радиоактивных продуктов деления, в том числе и трития (Ю. А. Израэль и В. Н. Петров). Величина общей радиоактивности определяется количеством осколков деления и величиной наведенной активности. При камуф-летном подземном ядерном взрыве в результате разрушения породы и образования системы трещин могут возникнуть каналы, соединяющие котловую полость его с атмосферой. По этим каналам вследствие вентиляции, избы-
