Радиационные последствия деятельности ПО «Маяк»
Предприятия первого в стране плутониевого производства (ПО «Маяк») были размещены на Южном Урале в Челябинской области в междуречье Течи и Мишеляка. Место его расположения было связано с необходимостью обеспечить производство чистой водой для охлаждения ядерных реакторов и использования водной системы реки Теча для удаления образующихся жидких радиоактивных отходов низкой активности.
В результате производственной деятельности ПО «Маяк» и радиационных аварий, территория общей площадью около 23 тыс. кв. км подвергалась долговременному радиоактивному загрязнению, в том числе речная система протяженностью 600 км, а радиационному воздействию около 400 тысяч человек.
Источниками этих чрезвычайных ситуаций были сброс с 1949 по 1956 год жидких радиоактивных отходов в реку Теча; сброс с 1951 года жидких радиоактивных отходов в озеро Карачай; взрыв в 1957 году одной из емкостей с высокоактивными отходами; ветровой разнос в 1967 году радионуклидов с берегов озера Карачай. Последствия всех этих событий были очень серьезными для окружающей среды, экономики и населения региона. По оценкам, проведенным различными институтами экономики и экологии, величина нанесенного ущерба от деятельности ПО «Маяк» близка к 15 млрд рублей (в ценах 1991 года).
Несмотря на значительные усилия, предпринимаемые по реабилитации населения и территорий, пострадавших вследствие деятельности ПО »Маяк», ее последствия сказываются до настоящего времени.
Радиоактивное загрязнение речной системы Теча — Исеть
Поступление радиоактивных веществ в реку Теча, предусмотренное первоначальными техническими решениями, началось сразу же после пуска первого ядерного реактора, то есть менее чем через полгода после пуска. Создание санитарной зоны было начато в 1951 году вблизи села Метлино и завершено в 1957 году на территории Курганской области. Переселение началось в 1954 году из 10 населенных пунктов в верхнем течении реки Теча отсела Метлино до деревни Большое Исаево. По среднему и нижнему течению реки в 1957 году было переселено 14 населенных пунктов полностью и из 10 населенных пунктов частично, включая Курганскую область. Всего было отселено 8 тысяч человек из проживающих на реке 28 тысяч человек. Одновременно было начато медико-дозиметрическое обследование населения.
Для оздоровления водоснабжения прибрежных сел было запрещено хозяйственное и бытовое использование воды рек Течи и Исеть, организовано снабжение водой из построенных 455 колодцев, втом числе 380 шахтных, и 83 артезианских скважин. Строительство этих сооружений у реки Исеть продолжалось до 1961 года.
Авария на радиохимическом заводе ПО «Маяк»
29 сентября 1957 года в одной из емкостей хранилища радиохимического завода произошел химический взрыв высокоактивных жидких отходов. В емкости содержались около 740 ПБк (20 МКи) суммарной активности. Силой взрыва 10 % отходов были подняты на высоту 1,8 км, подхвачены юго-западным ветром (при скорости около 5 м/сек.) и рассеяны на площади 23 тыс. кв. км.
Основной причиной взрыва явилось недостаточное охлаждение емкости с отходами, которая подверглась сильному нагреву и взорвалась. По оценкам экспертов в сферу взрыва было вовлечено 20 МКи активности радионуклидов, находившихся в емкости, из них 18 МКи осело на территории объекта, а 2 МКи рассеялось на территории Челябинской и Свердловской областей. Образовался радиоактивный след, позже названный Восточно- Уральским радиоактивным следом. Территория, подвергшаяся радиоактивному загрязнению. представляла собой полосу шириной до 20—40 км и протяженностью до 300 км. Территория, на которой потребовалось введение мер радиационной защиты и был присвоен статус радиоактивно загрязненной (при принятой максимальной плотности загрязнения 74 кБк/кв. м или 2 Ки/кв. км по стронцию-90), составила достаточно узкую полосу шириной до 10 км и протяженностью около 105 км.
По современной международной классификации данная авария относится к тяжелым и имеет индекс 6 по 7-балльной системе. На территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению в границах минимальной начальной плотности загрязнения, насчитывалось 217 населенных пунктов с населением около 270 тысяч человек, включая город Каменск-Уральский. Мощности доз радиации в населенных пунктах, оказавшихся в начале радиоактивного следа, в первые сутки после аварии достигали 0,015 Зв/час. На промышленной площадке объекта за период до эвакуации находящихся на территории людей подверглось разовому облучению до 1 Зв более 5 тысяч человек.
Во избежание повышенного облучения была организована санитарно-защитная зона со специальным режимом и охраной ведомственной милиции. Из хозяйственного использования было выведено около 50 тысяч га в Челябинской области и 47 тысяч га в Свердловской области.
В течение 7—10 дней после аварии из мест, где дозы за первый месяц проживания могли достичь 0,01 Зв, были эвакуированы 1383 жителя из 4 деревень. Всего к ноябрю 1959 года с территории, подвергшейся радиационному загрязнению, было отселено около 13 тысяч человек из 24 населенных пунктов.
Ветровой разнос радиоактивных веществ с озера Карачай
В апреле — мае 1967 года с обнажившейся береговой полосы озера Карачай произошло ветровое рассеяние высохших радиоактивных иловых отложений на расстояние до 75 км. Радиоактивному загрязнению подверглись практически те же территории, которые пострадали от аварии в 1957 году и относились преимущественно к санитарной зоне.
Причиной ветрового разноса радиоактивных продуктов с берегов озера Карачай явились необычные погодные условия — недостаточное количество атмосферных осадков в зимнее время, ранняя и сухая весна, что вызвало снижение уровня воды в озере с последующим осушением береговой полосы, а также сильные и порывистые ветры, обусловившие вовлечение в атмосферу пылевидных донных отложений озера.
До начала производственной деятельности объекта озеро Карачай имело длину 750 м, ширину 450 м, максимальную глубину 1,25 м и площадь 13 126,5 га. В озере наблюдались значительные колебания уровня воды. В маловодные годы озеро превращалось в болото и даже пересыхало. Суглинистый слой дна водоема толщиной от 0,5 до 7,5 м является естественным экраном для поступления воды из озера в подземные воды.
Озеро Карачай использовалось в качестве хранилища сбросов среднеактивных отходов ПО «Маяк» с 1951 года. В озеро поступило около 4,5 млн куб. м промышленных растворов с суммарным содержанием активности более 220 ТБк (6000 Ки), под озером сформировалась линза загрязненных подземных вод на глубине от 50—80 до 130—190 м. Загрязненные воды охватывают площадь до 10 кв. км. Радионуклиды распределены в водоеме следующим образом: 7% в воде, 41% на суглинках дожа водоема, остальные — на подвижных тонных отложениях.
Последствия деятельности и аварий на ПО «Маяк»
Радиологические последствия. Вследствие сбросов радиоактивных отходов и весенних паводков загрязнению подверглись не только воды рек Теча и Исеть, но и прибрежные территории. Облучение населения в большей степени произошло в период основных сбросов жидких отходов до 1952 года. Наибольшие дозы облучения были получены населением, проживающим на этих реках, особенно в населенных пунктах, расположенных в верхнем и среднем течении реки Теча. Максимальному облучению подверглись жители первого по течению села Метлино (1,4 Зв), население на протяжении 18— 88 км реки получило эффективную дозу в пределах 0,2— 1,2 Зв, в нижнем течении — до 0,1 Зв. Эффективные дозы у населения, проживающего на реке Исеть, были примерно в 5—10 раз меньше, чем у населения в нижнем течении реки Теча. Радиационному воздействию подверглись жители, проживающие в пойме реки на территории Челябинской и Курганской областей, из них большие дозы получили 28 тысяч человек. Было зарегистрировано 935 случаев заболеваний хронической лучевой болезнью.
Последствия деятельности ПО «Маяк» усугубляются тем, что сложившаяся в регионе радиационная обстановка обусловлена наличием долгоживущих радионуклидов. Это приводит к длительному сохранению радиационного риска для населения.
Что касается аварии 1957 года, то дозы облучения населения региона были значительно меньшими по сравнению с дозами, полученными от сбросов радиоактивных отходов в реку Теча. Значительную роль в снижении уровней облучения населения после аварии обеспечили экстренная эвакуация и отселение жителей в начальный период аварии. На протяжении нескольких недель после аварии отмечалось расширение зоны радиоактивного загрязнения вследствие переноса загрязнения в результате работы автотранспорта, перемещения материалов и персонала.
По последним данным наибольшему радиационному воздействию подверглись жители сел, отселенных в течение 10 дней после аварии.
Радиоэкологические последствия. В период интенсивных сбросов радиоактивных отходов по всему течению реки Теча было размещено 39 сельских населенных пунктов, в том числе 25 — в Челябинской области и 14 — в Курганской области. Река использовалась населением и хозяйствами в качестве преимущественного источника питьевого и хозяйственного водоснабжения, для орошения приусадебных участков, овощных участков сельскохозяйственных предприятий, а территория поймы — для выпаса и содержания скота и птицы, заготовки кормов, производства овощей.
Наиболее сильному радиоактивному загрязнению речной воды, поймы и территории за пределами поймы было подвержено верхнее течение реки, особенно в окрестностях села Метлино.
В настоящее время река Теча представляет собой радиоактивную резервацию, изъятую из хозяйственного использования. Ущерб от длительного существования подобной резервации, расположенной в экономически развитом регионе, определяется ухудшением качества окружающей среды, сокращением объемов использования природных ресурсов и сокращением объемов производимой продукции сельского хозяйства. Ликвидация радиоэкологических последствий загрязнения реки Теча является технически крайне сложной проблемой, решение которой требует огромных затрат, ресурсов и длительного времени.