20.03.1989 Чернобыль: прошлое и прогноз на будущее

Председатель Государственного комитета СССР по гидрометеорологии Ю.Израэль

После аварии на Чернобыльской атомной станции прошло уже около трех лет, но радиоактивное загрязнение природных сред на значительной территории остается острой технической и социальной проблемой. К сожалению, напряженность на этой территории сохранится еще длительное время. Поэтому требуется сформулировать предложения о жизни и хозяйствовании многих тысяч людей на загрязненной территории.

Известно, что сразу же после аварии на Чернобыльской АЭС экстренно были развернуты массовые измерения радиоактивного загрязнения атмосферы и местности, а затем и комплексные исследования радиоактивности всех природных сред, включая растительность.

Наиболее оперативно измерялась радиационная обстановка химвойсками на площадке Чернобыльской АЭС и непосредственно прилегающей к ней территории наземными средствами. Госкомгидромет СССР вел работы на обширной территории (на сотнях метеостанций и авиационными средствами), практически на всей территории страны, что позволило быстро измерить, кроме основной зоны загрязнения, значительное число дополнительных «радиоактивных пятен».

Первая полная карта ближнего следа (до 100 км от места аварии) была представлена Госкомгидрометом СССР правительственной комиссии уже 2 мая 1986 года – сразу после того, когда стало возможным достаточно четко разделить эффекты струи и наземного загрязнения (радиоактивности в атмосфере из-за продолжавшегося истечения радиоактивных газов). До этого начиная с 26 апреля представлялись данные о полях радиации на высоте полетов самолетов и вертолетов (от 200 до 3.000 метров) и отдельные данные по наземным намерениям.

Уже за первые дни (примерно 7-10 дней) направление ветра изменилось на 360 градусов, фактически описав полный круг. Это вызвало очень широкий разброс радиоактивности. Там, где в то время выпадали дожди, образовывались существенные «пятна» радиоактивного загрязнения.

Общая схема загрязнения цезием-137 территорий Украины, Белоруссии и России.

В момент аварии произошел мгновенный выброс частиц радиоактивных продуктов, распространившихся в западном направлении, обусловив узкую вытянутую полосу повышенного радиоактивного загрязнения местности на территории УССР. Затем 26 и 27 апреля перенос радиоактивных веществ из зоны реактора происходил в виде струи в северозападном направлении по территории БССР, сменившемся к 28 – 29 апреля на северо-восточное и восточное, а к концу 29 (а частично и в начале 29 апреля) и 30 апреля – на юго-восточное и южное.

Наиболее мощное истечение радиоактивных продуктов из аварийного блока наблюдалось в первые 2-3 суток после аварии в северо-западном и северо-восточном направлениях. Высота струи 27 апреля, по самолетным данным, превышала 1.200 метров.

Формирование основной части радиоактивных выпадений в ближней зоне закончилось в первые 4-5 суток. Однако полное формирование радиоактивного «следа» и «пятен» продолжалось в течение всего мая [1].

Проведенные съемки гамма-радиации явились основной информацией для принятия срочных решений комиссией Политбюро ЦК КПСС и правительственной комиссией.

Через несколько дней начал осуществляться массовый отбор проб грунта с загрязненной территории с последующим их анализом в различных лабораториях (гамма-спектрометрия и радиохимия), что позволило построить карты изотопного загрязнения местности. В этой гигантской работе принимали участие организации Госкомгидромета СССР, Минздрава СССР, АН СССР, АН УССР, АН БССР, Минобороны СССР, Госкомитета СССР по использованию атомной энергии, Минатомэнерго СССР, Госагропрома СССР. К аэрогаммасъемкам подключились ГЕОХИ АН СССР и ПГО Аэрогеология Мингео СССР.

В настоящее время общее число промеренных проб превысило сотню тысяч (а ведь каждая проба – это многие часы работы!).

Полученные данные помогли решить важные оперативные и научные задачи и легли в основу основных решений об эвакуации населения, определения режима проживания и ведения хозяйства на загрязненной территории, определяли условия для принятия защитных и дезактивационных мероприятий.

В связи со значительными уровнями загрязнений и постоянными разворотами ветра, разносившего радиоактивность из аварийного реактора, было принято решение об эвакуации населения из 30-километровой зоны вокруг станции.

Обобщенная (по многим съемкам) карта мощности доз гамма-излучения, приведенная к 10.05.86 (при измерении мощности доз гамма-излучения использовались воздухоэквивалентные рентгенометрические датчики), явилась базовой для принятия многих решений – именно по ней окончательно определялись изолиния эвакуации населения (более 50 мр/час), зона отчуждения (20 мр/час) и зона контроля (3-5 мр/час) с временным отселением части населения (беременных женщин и детей).

Выпадение радиоактивных продуктов обнаружено во многих районах западной части европейской территории СССР. На станциях Госкомгидромета СССР выпадения или загрязнение воздуха йодом-131 обнаруживались до 2 мая 1986 года на Украине – в Киеве, Виннице, Ивано-Франковске, Ровно; в Белоруссии – в Минске, Бресте, Могилеве; в Прибалтике – Клайпеде, Риге и многих других городах и населенных пунктах. В большинстве случаев такое загрязнение носило кратковременный характер, оно было связано с загрязнением движущихся воздушных масс (и не представляло опасности для населения).

Укажу, что йод-131 с периодом полураспада 8 дней представлял опасность (для щитовидной железы) в ближней зоне, особенно при использовании молока. Это требовало особо жесткого контроля его наличия в молоке.

Заметные выпадения радиоактивности с дождями достигли и зарубежных стран – Австрии, ФРГ, Италии, Норвегии, Швеции, Польши, Румынии, Финляндии. Наибольшее загрязнение здесь составляло по цезию-137 около 1 кюри/км2.

Как уже отмечалось, съемка радиационной обстановки на европейской территории СССР выявила зоны загрязнения (помимо основной, где были относительно высокие уровни радиации): к северо-востоку от основной зоны (на стыке Могилевской, Гомельской и Брянской областей, южнее г.Орла, южнее г.Тулы (Плавск); к западу от основной зоны (в районе Пинска, в районе Ровно); к югу и юго-западу от основной зоны (в районе Белой Церкви и Канева, в районе Ивано-Франковска, а впоследствии – в районе южного побережья Финского залива, на Кольском полуострове и на Кавказе). Общая загрязненная площадь по изолинии 0,2 мр/час в первые дни составила около 200 тыс.км2.

В июне 1986 г. был развернут массовый изотопный анализ проб почвы из дальних районов, и уже к 10-13 июня было установлено, что состав радиоактивного загрязнения здесь весьма заметно обогащен долгоживущими изотопами – цезием-137 и цезием-134. Содержание этих изотопов достигало 50 процентов от общего содержания радионуклидов в пробах.

Укажу, что еще в мае 1986 г. были установлены временные нормы для плотности загрязнения почвы: по цезию-137 – 7,0 (а затем 15), по стронцию-90 – 3,0, плутонию-239 и -240 – 0,1 кюри/км2.

Специалисты Минздрава СССР измеряли дозы, получаемые каждым человеком, с помощью счетчика излучения человека (СИЧ), определявшего накопленное количество цезия-137 в организме человека – наиболее распространенного в последнее время радионуклида.

Были оценены эффективные эквивалентные дозы внешнего и внутреннего облучений людей за первый год и последующие годы в сотнях населенных пунктов. Тщательное изучение изотопного состава и гамма-полей позволило это сделать с достаточной точностью.

Индивидуальные дозы облучения (внутреннего и внешнего), накопленные к осени 1988 г. большинством жителей (по данным Минздрава СССР), составили в среднем 5,3 бэр. Среди населения не обнаружено заболеваний лучевой болезнью ни в какой форме.

В связи с проведением крупномасштабных дезактивационных работ, агромелиоративных работ, внесением в загрязненные почвы специальных веществ, связывающих цезий (и замедляющих его движение по пищевым цепочкам), наступила стабилизация радиационной обстановки. Постепенно основными компонентами загрязнения остались долгоживущие радионуклиды – цезий-137 и стронций-90 (с периодом полураспада около 30 лет) и в зоне отчуждения – плутоний с весьма длительным периодом полураспада.

Схема загрязнения цезием-137 пограничья Белоруссии и России.

Возникла необходимость в выработке рекомендаций для длительной работы и жизнедеятельности в местах строгого контроля на загрязненной цезием-137 территории, так как именно этот радионуклид представлял основную опасность за пределами зоны отселения (совместно с цезием-134). Речь шла уже не о кратковременной, по которой решались вопросы срочной эвакуации населения, а пожизненной дозе, которая очень медленно, почти равномерно набирается в течение всей жизни безопасными малыми долями.

В связи с этим Минздрав СССР в ноябре 1988 г. принял решение об установлении предела пожизненной дозы облучения населения районов аварии в 35 бэр.

Необходимо подчеркнуть, что при этом в расчетах имеется некоторый запас, ведь расчёты делаются на человека, который родился (или был привезен на эту территорию в детском возрасте) в 1986-1989 гг. и проживет в этих пунктах всю свою 70-75-летнюю жизнь.

Эта норма автоматически обусловливает (при известном составе и количестве загрязнения местности и мелиоративных мероприятий) определенную дозу облучения (внутреннего и внешнего) за каждый год жизни и концентрацию продуктов питания в основном рационе.

Например, плотность загрязнения но цезию-137 до 15 кюри/км2 почти повсеместно обеспечивает указанную норму по внутренней и внешней дозе, а концентрация цезия-137 в молоке, установленная сейчас в качестве норматива (10-8 кюри/литр), сохраняет значительный резерв в разрешаемой этой нормой дозе (может быть, это очень хорошо?!), но именно этим, с другой стороны, объясняется, почему в большинстве случаев имеется расхождение,- нередко молоко «хуже» нормы наблюдается в зонах, где загрязнение местности менее 15 кюри/км2 по цезию-137.

По-видимому, нужно придерживаться (если взять за основу норму 35 рентген в течение жизни) в качестве безопасного норматива загрязнения поверхности по цезию-137 – 15 кюри/км2, а при условии проведения активной дезактивации и интенсивных агромелиоративных мероприятий (снижающих внутреннюю дозу от пищевых продуктов до 4 раз) доза 35 рентген будет обеспечиваться на загрязненных территориях и до 40 кюри/км2 по цезию-137 (это зависит и от почвы), здесь требуется жесткий геофизический и медицинский контроль и при необходимости завоз чистых продуктов, а при загрязнении более 40 кюри/км2 (это наблюдается в отдельных пунктах) наряду с жесткими мероприятиями здесь не исключается возможность и отселения людей из отдельных пунктов, где уровни радиации особенно велики. Например, в Белоруссии 20 таких сел, в которых проживают около 3 тыс. человек. Здесь требуется обязательное, постоянное обеспечение населения чистыми (завозными) продуктами – особенно молоком и мясом, только тогда доза и в этих пунктах не превысит 35 рентген.

До сих пор здесь шли по пути попыток обеспечения этого населения (на территориях с загрязнением уже выше 15 кюри/км2) чистым питанием и дополнительной оплатой. Именно этот путь был избран на территории Могилевской. Гомельской и Брестской областей (и других), и получен положительный результат – лица, соблюдающие перечисленные требования (а таких было абсолютное большинство), не получили доз, превышающих допустимые. По данным газеты «Советская Белоруссия», лишь 48 человек (менее 0,1 процента жителей) получили более высокие дозы.

При аварии на Чернобыльской АЭС возникли условия, когда радиоактивные продукты могли поступать и в водные объекты как из-за непосредственного осаждения на водную поверхность, так и из-за стока с загрязненной местности, так и из-за миграции с подземными водами.

В первые недели и месяцы аварии наиболее актуальным было выяснение степени загрязнения реки Припять и Киевского водохранилища – источника водопотребления г. Киева.

Во время выпадения радиоактивных частиц наблюдалось кратковременное превышение установленных норм загрязнения воды в р.Припять. В течение первых двух месяцев после аварии суммарная бета-активность воды составляла в Киевском водохранилище 1-6.10-9 кюри/л и была в пределах разрешенных норм (10-8 кюри/л).

Кстати, работа четырех самолетов Госкомгидромета СССР с воздействиями на облачность способствовала выпадению дождей на большом удалении, и до середины июня они не доходили до радиоактивного следа.

Во всем каскаде Днепровских водохранилищ содержание радиоактивных веществ монотонно снижалось вниз по течению днепровской воды; в Кременчугском водохранилище концентрация стронция-90 составила около 5.10-12 кюри/л (май 1986 г.), что существенно ниже нормы (практически в 100 раз).

Оценка загрязнения донных отложений Днепровских водохранилищ проведена в середине мая 1986 г. и показала, что наиболее загрязнены донные грунты в Киевском водохранилище на участке, прилегающем к устью р.Припять. В южной части Киевского водохранилища, а также в Каневском водохранилище это загрязнение убывает в десятки и сотни раз.

Радиоактивное загрязнение рек на территории РСФСР и Белоруссии постоянно контролируется, особенно тех рек, на водосборах которых имеются «пятна» загрязнения цезием-137. В период первого весеннего паводка (7-12 апреля 1987 г.) наблюдались максимальные уровни загрязнения воды по суммарной бета-активности, которые составляли 1-1,5.10-10 кюри/л (реки Ипуть и Беседь).

Загрязнение рыбы, особенно судака, оказалось весьма низким.

Для предотвращения радиоактивного загрязнения р.Припять были сооружены:

– глухие дамбы и стенка в грунте, отсекающие вынос радиоактивности из ближней зоны Чернобыльской АЭС (с промплощадки и примыкающей к ней зоны);

– глухие и фильтрующие дамбы (131 сооружение) на малых реках для удержания радионуклидов.

Кроме этого, после аварии на Чернобыльской АЭС Минводхозом СССР вокруг АЭС были пробурены на расстоянии нескольких сот метров десятки скважин для контроля и защиты (на глубину водоносного горизонта). Наблюдения за концентрациями стронция-90 в воде этих скважин в течение двух лет после аварии подтвердили, что эти концентрации не превышают фоновых значений. В случае необходимости воду из этих скважин можно откачивать в пруд-охладитель.

Проверка работы защитных сооружений показала достаточную эффективность сооружений, особенно изолирующих ближнюю зону Чернобыльской АЭС, которые практически полностью задержали сток радионуклидов с этой территории.

Прогнозами, подготовленными специалистами Госкомгидромета СССР (такой первый прогноз был выдан еще в мае 1986 г.), повышение радиоактивности в реках и водохранилищах сверх установленных норм не ожидалось, что и подтвердилось последующими измерениями.

Самым важным результатом прогностических расчетов на весенний паводок 1987 г. явилось то, что ни по одной из рек зоны не ожидалось превышения допустимых концентраций. Результаты измерений не только подтвердили основной вывод прогноза, но и показали, что реальный вынос радионуклидов в Киевское водохранилище оказался меньше ожидавшегося. Во время весеннего паводка 1988 г. и очень раннего паводка 1989 г. концентрации радиоактивности были ещё ниже.

Еще более низкие концентрации радионуклидов наблюдались в водах Черного моря (в зоне впадения р.Днепр), а в будущем будет наблюдаться их снижение.

Схема загрязнения цезием-137 пограничья Украины и Белоруссии.

Высказывалось беспокойстве о миграции радионуклидов на почве. Горизонтальная миграция оказалась несущественной, если говорить о масштабных зонах загрязнения – изолинии практически не смещались за счет миграции.

В целом коэффициенты ветрового подъема радиоактивности были незначительными, поэтому концентрации различных изотопов (включая плутоний) в воздухе при скорости ветра до 10 м/с даже в зоне отчуждения оказались практически повсеместно ниже допустимых

В настоящее время обследование загрязненной территории почв, рек, протекающих по этой зоне, растительности продолжается.

Результаты выполненных в 1988 г. авиационных и наземных обследований, проведенных на площади около 350 тыс.км2, в основном подтвердили и дополнили ранее полученные данные.

Значительных изменений в положении изолиний плотности загрязнения местности цезием-137 – 15 и 40 кюри/км2, стронцием-90 – 3 кюри/км2 и плутонием-239,-240 – 0.1 кюри/км2 не отмечено.

При построении изолиний плотности загрязнения территории цезием-137 использованы результаты анализа проб почв, отобранных более чем в 3.600 населенных пунктах, данные аэрогаммаспектрометрических съемок, результаты обследования радиоактивного загрязнения лесных массивов и сельхозугодий.

Общая площадь зон с уровнем загрязнения по цезию-137 15 кюри/км2 и более составляет около 10 тыс.км2 (2 тыс.км2 – в РСФСР; 1,5 тыс.км2 – в УССР, включая 0,5 тыс.км2 в зоне отселения; 7 тыс.км2 в БССР, включая 3 тыс.км2 в зоне отселения) (см. карту). Всего на территории этой зоны (вне зоны отселения) расположено около 640 населенных пунктов с населением более 230 тыс.чел.

На указанных выше территориях, загрязненных в результате аварии цезием-137, еще сохраняются повышенные уровни радиации (однако значительно ниже допустимых). Так, в Злынке и Николаевке (Брянская область) мощность дозы гамма-излучения составляет 0,15 и 0,35 мр/час соответственно, в Выс.Борке и Селище (Могилевская область) – 0,25 мр/час, в Мал.Клещах и Мал.Миньках (Житомирская область) – 0,2-0,25 мр/час, в отселенном г.Чернобыль (Киевская область) – 0,04-0,17 мр/час и в г.Припяти уровень радиации составляет 0,1-1,6 мр/час.

На территории г.Славутич, построенного для энергетиков Чернобыльской АЭС, уровни радиации близки к фоновым и составляют 0,015-0,03 мр/час. В лесных массивах, прилегающих к городу с запада и востока, имеются «пятна» несколько повышенного загрязнения (но с плотностью ниже допустимой), максимальные уровни радиации которых составляют 0,18-0,20 мр/час. Это не является препятствием проживанию в городе и прогулок по его окрестностям. При этом следует иметь в виду, что на восточном «пятне» проведена дезактивация и срезан лес, а западное «пятно» огораживается.

Повсеместно повышенных (3 кюри/км2 по стронцию-90 и 0,1 кюри/км2 по плутонию-239,-240) уровней загрязнения местности этими радионуклидами не выявлено, они локализованы в пределах зоны отселения (30-километровая зона и некоторые участки местности, прилегающие к ней). Всего из зоны отселения эвакуированы в первый год жители 186 населенных пунктов (116 тыс.чел.), в том числе на территория УССР – 75 (90 тыс.чел.), БССР – 107 (25 тыс.чел.), РСФСР – 4 (1 тыс.чел.). В настоящее время реэвакуировано население 14 населенных пунктов (12 – в БССР и 2 – в УССР). По радиационной обстановке в южной части 30-километровой зоны имеется еще более десяти деревень, куда возможно безопасное возвращение населения (села Куповатое, Городище, Бычки, Глинка, Диброво, Замошня и др.).

Результаты проведенных в 1988 г. работ позволили дополнительно оконтурить «цезиевые пятна» с плотностью загрязнения 5-15 кюри/км2 и еще менее загрязненные «пятна». Общая площадь территории с плотностью загрязнения цезием-137 от 5 до 15 кюри/км2 составляет около 21 тыс.км2. В 1989 году работы по контролю радиоактивности, агромероприятия будут продолжаться. Дезактивацией будет занято более 10 тысяч человек.

В целях дальнейшего понимания общей физической картины формирования радиоактивного следа, уточнения динамики изменения параметров источника выброса радионуклидов, оценки количества радионуклидов, вынесенных за пределы территории СССР, а также для решения задач, связанных с конвенцией МАГАТЭ о раннем оповещении о ядерных авариях (ратифицированной СССР), в Институте прикладной геофизики и НПО «Тайфун» Госкомгидромета СССР разработаны математические модели переноса и осаждения радионуклидов в результате выброса в атмосферу при авариях на АЭС. Модели мезомасштабные, региональные и модели трансграничного переноса охватывают пространственные масштабы от десятков до нескольких тысяч километров.

Еще и еще раз отмечу, что радиоактивное загрязнение всегда будет вызывать тревогу, но при условии соблюдения норм и инструкций Минздрава СССР и Госагропрома не представляет опасности для здоровья населения.

Итак, при значительных масштабах загрязнения местности в результате аварии на Чернобыльской атомной станции потребовались энергичные и дорогостоящие меры по ликвидации ее последствий.

В районе загрязнения цезием-137, где проживает население – т.е. за пределами районов эвакуации (с плотностью загрязнения более 15 кюри/км2), – в зоне так называемого «жесткого контроля» требуется длительное осуществление работ по дезактивации местности и проведению агромелиоративных работ, направленных на уменьшение дозы (внешней и внутренней) до установленных пределов. Недостаточность этих работ должна компенсироваться заменой чистых продуктов (особенно привозным молоком). В этом случае жизнь и хозяйствование – все в таких зонах возможно в рамках допустимых пределов облучения, установленных Минздравом СССР. Конечно, авария на Чернобыльской АЭС подняла много различных проблем – не только научно-технических, но и психологических.

Вполне понятно, что отношение к развитию атомной энергетики в ряде регионов страны заметно ухудшилось. Под влиянием научной общественности останавливается Армянская АЭС, расположенная в зоне с высокой сейсмичностью, обсуждается вопрос об остановке строительства Крымской АЭС, принято решение о невозобновлении строительства 3 очереди Чернобыльской АЭС.

ЦК КПСС и Советское правительство очень внимательно неоднократно рассматривали и вопросы быстрейшей ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС (этот вопрос находится под непрерывным вниманием), и вопросы существенного поднятия уровня безопасности АЭС (как путем принятия технических мер, так и путем усиления подготовки персонала). Здесь сделано очень многое, и об этом доложили советские энергетики М.С.Горбачеву во время его посещения Чернобыльской АЭС в феврале с.г. [1989 г.]

Ведь известно, что атомная энергетика при правильной её эксплуатации является наиболее чистым источником энергии – для разбавления небольших выбросов АЭС (в основном инертных газов) в атмосферу до допустимых концентраций требуется в тысячи раз меньше воздуха, чем при работе обычных тепловых электростанций (в расчет на единицу вырабатываемой энергии).

Очень важным является то обстоятельство, что при работе атомных электростанций не выбрасывается газов, ведущих к глобальным изменениям климата. Научная общественность всего мира в 1988 г. это подтвердила на всемирных конференциях в Торонто (Канада) и Гамбурге (ФРГ), поставив вопрос о необходимости снижения потребления органического топлива (уголь, нефть, газ) для уменьшения «парникового» эффекта и предотвращения исключительно негативных последствий изменения глобального климата. Это означает, что основными источниками энергии становятся атомная и гидроэнергетическая.

Во многих странах атомная энергетика уже вырабатывает более половины электроэнергии (во Франции – около 75 процентов, в Бельгии – около 63 процентов), у нас – всего 12 процентов.

Уроки Чернобыля заставили существенно (во много раз) по высить безопасность работы АЭС (а на новых АЭС на несколько порядков), а с учетом глобальной экологической ситуации рассматривать атомную энергетику как наиболее перспективную.

Правда, 1989 г., 20.03, № 79 (25797).

[1] Тобто викиди з реактора були на протязі всього травня 1986 р.