2VZE_s3_Kovalenko

КОВАЛЕНКО Г.Д.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ И НАСЕЛЕНИЕ УКРАИНЫ

Содержание 1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ УКРАИНЫ И ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЕЕ ТЕРРИТОРИИ 2. ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ 3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ 4. ОБЛУЧЕНИЕ ОТ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ 5. РАДИАЦИОННЫЙ РИСК И ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ НАСЕЛЕНИЯ УКРАИНЫ

1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ УКРАИНЫ И ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЕЕ ТЕРРИТОРИИ • Центральной и крупнейшей геоструктурной областью территории Украины, ее ядром является Украинский кристаллический щит, площадь которого вместе с северо-восточным и юго-западным склонами составляет 237,91 тыс. км2, или 39,6% всей территории. На территории от границы с Беларусью до берегов Азовского моря кристаллические породы выходят на поверхность или перекрыты кайнозойскими отложениями небольшой мощности.

• В области кристаллического щита широко распространены минералы и минеральные источники, обогащенные радиоактивными элементами

Область радиоактивных вод Украинского кристаллического щита

2. ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ

• Космическое излучение Галактическое излучение: Первичное излучение (протоны высоких энергий – 90 %, гелий -10 % ). Вторичное излучение (на уровне моря это излучение состоит из мезонов - 80 %, электронов, фотонов и нейтронов - 20 %. Солнечное излучение: Низкоэнергетичные протоны и альфа-частицы.

2. ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ Спектр нейтронов космического излучения на уровне моря

2. ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ Спектр мюонов на уровне моря

2. ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ Суммарная мощность эквивалентной дозы от космического излучения в воздухе, обусловленная: мюонами – 31,3 нЗв/ч; фотонами – 5,9 нЗв/ч; электронами – 5,7 нЗв/ч; нейтронами – 3,5 нЗв/ч; равна 46,4 нЗв/ч.

2. ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ Излучение от рассеянных в объектах окружающей среды естественных радионуклидов

Примордиальные радионуклиды Радионуклиды присутствующие в объектах окружающей природной среде с момента образования Земли. Основные из них: уран, торий и продукты их распада, рубидий-87, калий-40. Суммарная мощность эффективной дозы от примордиальных радионуклидов колеблется от 4 до 11 мкР/ч Космогенные радионуклиды Радионуклиды, образовавшиеся в атмосфере в результате взаимодействия протонов и нейтронов с ядрами азота, кислорода и аргона. Основные из них: тритий, бериллий-7, углерод-14, натрий-22.

2.ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ

Высотная зависимость суммарной мощности доз гамма-излучения

10

2. ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ Увеличение мощности дозы гамма-излучения во время осадков

11

2. ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ Диапазоны средних уровней эквивалентных объемных активностей радона в жилых помещениях для различных регионов Украины

12

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Расположение радиационно-опасных объектов на территории Украины

13

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Распределение мощности дозы радиационного излучения на территории Украины

14

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Распределение мощности дозы радиационного излучения на территории Украины

15

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ • Ядерные взрывы тритий, углерод-14, криптон-85, стронций-90, цезий-137, плутоний • Атомные электростанции: Радиоактивные выбросы инертные радиоактивные газы, тритий, йод-131, аэрозоли (Cr-51, Mn-54, Co-60, Fe-59, Cs-134, Cs-137 и др.) Радиоактивные сбросы тритий, йод-131, Mn-54, Co-60, Fe-59, Sr-90, Cs-134, Cs-137 и др.

16

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Усредненные выбросы и сбросы радиоактивных веществ АЭС Украины (2005 – 2008 гг.)

17

Дата Дата

30.12.08

16.12.08

02.12.08

18.11.08

04.11.08

21.10.08

131

07.10.08

ДЖА

23.09.08

1,00E+04

09.09.08

1,00E+03

26.08.08

1,00E+04

12.08.08

1,00E+05

131

29.07.08

I 1,00E+08

15.07.08

1,00E+08 1,00E+12

01.07.08

Дата

17.06.08

1,00E+09

03.06.08

1,00E+10

РАЭС, Бк/сут 1,00E+12

20.05.08

1,00E+11

06.05.08

ИРГ

22.04.08

1,00E+13

08.04.08

I 1,00E+07

25.03.08

1,00E+04

01 .0 1 15 .08 .0 1 29 .08 .0 1 12 .08 .0 2.

26 08 .0 2 11 .08 .0 3.

25 08 .0 3 08 .08 .0 4.

22 08 .0 4 06 .08 .0 5 20 .08 .0 5.

03 08 .0 6 17 .08 .0 6.

01 08 .0 7 15 .08 .0 7 29 .08 .0 7 12 .08 .0 8 26 .08 .0 8.

09 08 .0 9 23 .08 .0 9.

07 08 .1 0 21 .08 .1 0 04 .08 .1 1 18 .08 .1 1 02 .08 .1 2.

16 08 .1 2 30 .08 .1 2.

08

1,00E+05

ЮАЭС, Бк/сут

1,00E+06

Мощность выброса радионуклидов

ДЖА

Мощность выброса радионуклидов

30.12.08

16.12.08

02.12.08

1,00E+08

11.03.08

131

18.11.08

04.11.08

21.10.08

1,00E+09

26.02.08

ДЖА 07.10.08

23.09.08

09.09.08

1,00E+10

12.02.08

1,00E+06 26.08.08

1,00E+11

29.01.08

1,00E+07 12.08.08

29.07.08

15.07.08

131

01.07.08

1,00E+07

17.06.08

03.06.08

20.05.08

06.05.08

22.04.08

08.04.08

25.03.08

11.03.08

26.02.08

12.02.08

29.01.08

ИРГ

15.01.08

1,00E+12 15.01.08

01.01.08

Мощность выброса радионуклидов ЗАЭС, Бк/сут 1,00E+12

01.01.08

01 .0 1 15 .08 .0 1 29 .08 .0 12 1.08 .0 2 26 .08 .0 2 11 .08 .0 3 25 .08 .0 08 3.08 .0 4 22 .08 .0 4 06 .08 .0 5 20 .08 .0 5 03 .08 .0 17 6.08 .0 6 01 .08 .0 7 15 .08 .0 7 29 .08 .0 12 7.08 .0 8 26 .08 .0 8 09 .08 .0 9 23 .08 .0 9 07 .08 .1 0 21 .08 .1 0 04 .08 .1 1 18 .08 .1 1 02 .08 .1 2 16 .08 .1 2 30 .08 .1 2.

08

ХАЭС, Бк/сут

Мощность выброса радионуклидов

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Суточные выбросы радионуклидов АЭС Украины в 2008г. ИРГ

1,00E+11

1,00E+10

1,00E+09

1,00E+08

I

1,00E+06

1,00E+05

1,00E+04

Дата

1,00E+13

ИРГ

1,00E+11

1,00E+10

1,00E+09

I

1,00E+07

1,00E+06

1,00E+05

ДЖА

1,00E+03

18

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Пункты захоронения радиоактивных отходов Харьковский - произошла радиационная авария Днепропетровский Киевский - произошла радиационная авария Донецкий - законсервирован Одесский Львовский Пункты захоронения в Чернобыльской зоне 13 пунктов в 30 км зоне 43 пункта захоронения в III зоне

19

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Радиационная авария на Харьковском пункте захоронения радиоактивных отходов

20

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ • Горнодобывающие и перерабатывающие предприятия Урановая промышленность Разведано более 20 месторождений Разрабатывается два месторождения Ингульское и Смолинское, подготовлено к эксплуатации Константиновское, ведется подготовка к разработке Северинского, Сафоновского и др. месторождений Средняя удельная активность отходов на хвостохранилищах 70 Бк/г, а их общая площадь - 542 Га Общая активность радона, поступившего из хвостохранилищ - 1,2·1016 Бк/год 21

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Пространственное распределение мощности дозы гаммаизлучения на территории г. Желтые Воды и его окрестностей

22

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Пространственное распределение радона возле объектов ПХЗ. Кривые с цифрами 1, 2, 3, 4, 5 показывают изолинии с величинами объемной активности 10, 20, 40 и 100 Бк/м3 соответственно

23

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Топливо-энергетические комплексы (ГРЭС, ТЭС) Бурштынская, Добротворская, Запорожская, Змиевская, Зуевская, Криворожская Кураховская, Ладыженская, Луганская, Приднепровская, Славянская, Старобешевская, Трипольская, Углегорская Расчетные оценки выбросов ЕРН от ТЭС Украины, 1011 Бк Расчетные величины

Ряд 238U 40

K

238

U

226

Ra

210

Pb

Ряд 232Th 210

Po

232

Th

228

Ra

228

Суммарная Th активность

По данным о выбросах летучей золы

1,75 0,7

2,1

0,7

0,7

0,7

9,45

По данным о произведенной электроэнергии ТЭС, работающие на угле

0,36 0,14 0,14 0,45 0,45

0,14

0,14 0,14

1,96

0,7

2,1

24

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ • Общая активность радона, поступившего в атмосферный воздух, при производстве электроэнергии за счет сжигания угля на ТЭС Украины - 6·1011 Бк/год • Сжигание угля населением • Общая активность поступивших радионуклидов в атмосферный воздух - 2,7·1012 Бк/год • Общая активность радона - 2·1011 Бк/год 25

3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Радиационные аварии Авария на ЧАЭС Общее количество цезия-137 , стронция-90 и плутония, выпавшее на территории Украины, равно 1,7·1016 , 4,5·1015 и 5,0·1015 Бк, соответственно, что составляет около 20 %, 50 % и 100 % от выброшенного количества Авария на КПЗРО В зону аэрации поступило около 1,6·1012 Бк трития, максимальная объемная активность трития в водоносном горизонте равна около 7,0 ·105 Бк/л. Авария на ХПЗРО В зону аэрации поступило около 3,7·1013 Бк трития, в водоносном горизонте находится около 7,4·1011Бк трития 26

4. ОБЛУЧЕНИЕ ОТ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ • Внешнее облучение от космического излучения • Внешнее облучение от естественных радионуклидов • Внутренне облучение от естественных радионуклидов Космогенные радионуклиды Примордиальные радионуклиды Радон, торон • Суммарная доза

27

4. ОБЛУЧЕНИЕ ОТ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ Годовые эффективные дозы от естественных источников облучения Источник

Годовая эффективная доза, мкЗв (% от суммарной дозы) Внешнее облу- Внутреннее об- Суммарная доза чение лучение

Космическое излучение Космогенные радионуклиды: тритий бериллий-7 углерод-14 натрий-22

320 (7,1)

Примордиальные радионуклиды: калий-40 рубидий-87 ряд урана-238 (без радона) ряд тория-232 (без торона) Продукты распада радона Продукты распада торона Все естественные источники

15 (0,4) 0,01 (2⋅10-4) 3 (0,07) 12 (0,27) 0,2 (4⋅10-3)

320 (7,1) 15 (0,4) 0,01 (2⋅10-4) 3 (0,07) 12 (0,27) 0,2 (4⋅10-3)

380 (8,5)

356 (7,9)

736 (16,4)

120 (2,7)

180 (4,0) 6 (0,1) 154 (3,4) 16 (0,4) 3200 (71,2) 220 (4,9) 3791 (84,4)

300 (6,7) 6 (0,1) 234 (5,2) 196 (4,4) 3200 (71,2) 220 (4,9) 4491 (100)

80 (1,8) 180 (4,0)

700 (15,6)

28

4. ОБЛУЧЕНИЕ ОТ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ Облучение от техногенных источников излучения (за 70 летний период) Дозовая нагрузка, обусловленная испытанием ядерного оружия: инд. - 2,0 ·10-3 Зв коллек. - 1,0 ·105 чел.Зв Дозовая нагрузка населения, обусловленная аварией на ЧАЭС: инд. - 0,2 Зв коллек. - 9,0 ·104 чел.Зв Дозовые нагрузки на населения, обусловленные работой предприятий ядерно-топливного цикла Добыча урановой руды: инд. - 3,0 ·10-4 Зв коллек. - 6,6·100чел.Зв Переработка урановой руды: инд. - 1,0 ·10-4 Зв коллек. - 3,8·103чел.Зв 29

4. ОБЛУЧЕНИЕ ОТ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ Производство электроэнергии на АЭС: инд. - 3,0 ·10-5 Зв коллек. - 3,1·101 чел.Зв Дозовая нагрузка но население, обусловленная работой предприятий топливо-энергетического комплекса Производство энергии на ТЭС: инд. - 3,0 ·10-3 Зв коллек. - 1,6·103 чел.Зв Сжигание угля населением: инд. - 8,4 ·10-4 Зв коллек. - 7,0·103чел.Зв 30

4. ОБЛУЧЕНИЕ ОТ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Распределение индивидуальных эффективных доз облучения населения от выбросов АЭС Украины

31

4. ОБЛУЧЕНИЕ ОТ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Распределение индивидуальных эффективных доз облучения населения от выбросов ТЭС Украины

32

5. РАДИАЦИОННЫЙ РИСК И ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ НАСЕЛЕНИЯ УКРАИНЫ Источник

Индиви- Вероят- Вероят- Коллек- Количе- Количедуальна ность ность тивная ство ство я доза, фаталь- стохасдоза, случаев случаев Зв ного тических чел.Зв фаталь- стохасрака эффектов ного тичесрака ких эффектов -1 -2 -2 7 5 3,15⋅10 1,6⋅10 2,3⋅10 1,6 ⋅10 8,0⋅10 1,2⋅106

Радиационный фон для Украины, 4,5 мЗв/год "Нормальный" радиационный 1,7⋅10-1 8,4⋅10-3 1,2⋅10-2 8,5⋅106 4,2⋅105 6,2⋅105 фон, 2,4 мЗв/год Испытание атомного 2⋅10-3 1⋅10-4 1,46⋅10-4 1,0⋅105 5⋅103 7,3⋅103 оружия Чернобыльская авария 0,2 1⋅10-2 1,46⋅10-2 8,99⋅104 4,5⋅103 6,6⋅103 Добыча урановой руды 6,59 0,33 0,48 3⋅10-4 1,5⋅10-5 2,19⋅10-5 -1 -2 -2 3 2 Переработка урановой руды 1,05⋅10 5,25⋅10 7,67⋅10 3,8⋅10 1,9⋅10 2,8⋅102 Производство электрической 3,0⋅10-5 1,5⋅10-6 2,19⋅10-6 31,0 1,55 2,26 энергии на АЭС Производство электрической 3,2⋅10-3 1,6⋅10-4 2,3⋅10-4 1,6⋅103 0,8⋅102 1,2⋅102 энергии на ТЭС Сжигание угля населением 8,4⋅10-4 4,2⋅10-5 6,13⋅10-5 7⋅103 3,5⋅102 5,1⋅102 Всего по Украине (без учета 2,0⋅⋅105 1,0⋅⋅104 1,5⋅⋅104 естественного фона)

33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Радиоактивное загрязнение почвы: Cs-137 (1,7·1016 Бк) до аварии 0,2 Бк/см2 после аварии 0,8 Бк/см2 более 3,7 Бк/см2 - 42 тыс. км2 Sr-90 (4,5·1015 Бк) после аварии 0,6 Бк/см2 - 27 тыс. км2 Радиоактивное загрязнение атмосферного воздуха: АЭС ИРГ (1,0·1015 Бк), Тритий (8,0·1013 Бк), Углерод (8,0·1010 Бк), Йод (9,0·109 Бк), Радиоактивные аэрозоли (3,0·109 Бк) 34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ТЭЦ и сжигание угля населением ЕРН (1,3·1012 Бк) Радон (8,0·1011 Бк) Добыча и переработка урановой руды Радон (1,0·1016 Бк) Радиоактивное загрязнение водных объектов Накоплено в водохранилищах Днепровского каскада Cs-137 - 4,0·1013 Бк Объемная активность трития в реках Украины - 3-7 Бк/л Фоновое значение 0,3 -1,0 Бк/л Коллективные дозы Авария на ЧАЭС 9,0·104 чел.Зв Сжигание угля населением 7,0·103 чел.Зв 35

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Производство электорэнергии на ТЭЦ 1,6·103 чел.Зв Переработка урановой руды 3,8·103 чел.Зв Производство электорэнергии на АЭС 3,1·101 чел.Зв Добыча урановой руды 6,6·100 чел.Зв Коллективная доза, получаемая населением в результате производства 1 ГВт(эл.)·год электроэнергии на ТЭС почти в 50 раз больше, чем – при производстве на АЭС. Величина коллективной дозы за семидесятилетний период, обусловлена повышенной концентрацией радона в жилых помещениях, по сравнению со среднемировым значением, равна 7,5·106 чел.Зв, что почти в 75 раз превышает величину коллективной дозы – 1,0·105 чел.Зв, обусловленную всеми техногенными источниками Украины, включая и аварию на ЧАЭС.

36

Спасибо за внимание!

37