Материалы студентам (рефераты, курсовые, дипломные) » Загрязнение и здоровье окружающей среды » Проблема радиоактивных осадков

Радиоактивную пыль, оседающую на землю после атомных взрывов, называют радиоактивными осадками. Эта пыль смешивается и взаимо­действует с атмосфере с частицами естественного происхождения и со все возрастающими искусственны­ми загрязнениями воздуха. Характер радиоактивных осадков зависит) от типа бомбы. Прежде всего надо четко различать два типа ядерного оружия; 1) в атомной бомбе происходит расщепление тяжелых элемен­тов, например урана или плутония, сопровождающееся выделением энергии и радиоактивных «продуктов распада»; в водородной бомбе, представляющей собой термоядерное оружие, легкие элементы (дейте­рий) соединяются, образуя более тяжелые элементы; при этом освобож­дается анергия и выделяются нейтроны. Так как для термоядерной реак­ции необходима очень высокая температура (миллионы градусов), то-реакция деления используется для «запуска» реакции Синтеза. В об­щем на единицу высвобождаемой энергии термоядерное оружие образу­ет меньше продуктов распада и больше нейтронов (создающих наведен­ную радиоактивность в окружающей среде), чем атомное оружие. Оста­точное излучение, часть которого широко рассеивается в биосфере и оставляет около 10% энергии ядерного ору­жия. Количество образующихся радиоактивных осадков зависит не только от типа и размера бомбы, но и от количества постороннего ма­териала, вовлеченного во взрыв.

Осадки, образующиеся при атомных взрывах, отличаются от радио­активных отходов тем, что порожденные взрывом радиоактивные изо­топы соединяются с железом, кремнием, пылью и всем, что оказывается поблизости, в результате чего получаются относительно нерастворимые частицы. Размеры этих частиц, часто напоминающих под микроскопом крошечные мраморные шарики разных цветов, варьируют от нескольких сот микрон до почти коллоидных размеров. Самые мелкие из них плот­но прилипают к листьям растений, вызывая радиоактивные повреждения ткани листа; если такие листья съедает какое-либо растительноядное животное, радиоактивные частицы растворяются в его пищеварительных соках. Таким образом, эта разновидность осадков может непосредствен­но включиться в пищевую цепь на трофическом уровне растительноядных, или первичных, констументов.

Радиоактивные осадки от небольших атомных бомб или ядерных взрывов, произведенных в мирных целях (строительство портов, кана­лов или вскрышные работы), ложатся на землю в виде узкой прямой полосы по направлению ветра, но некоторые мельчайшие частицы мо­гут уноситься на большие расстояния и выпадать с дождем далеко от места взрыва. Хотя общая радиоактивность уменьшается по мере увели­чения расстояния от места взрыва, уже давно было установлено, что некоторые радиоактивные изотопы, имеющие важное биологическое значение, особенно стронций-90, в наибольшем количестве обнаружи­ваются у диких животных на расстоянии 100—150 км от эпицентра взрыва (Нишита и Ларсон, 1957). Это объясняется тем, что у 90Sr есть. два газообразных предшественника (90Кг—>-90Rb—>-90Sr) и он образует­ся относительно нескоро после взрыва бомбы. Поэтому стронций-901 включается в мельчайшие частицы (менее 40 мкм), которые оседают вдали от эпицентра и легче включаются в пищевые цепи. Цезий-137 так­же имеет газообразных предшественников и является существенной со­ставной частью более легко растворимых «дальних осадков».

При взрывах больших мощных «мегатонных» бомб, которые весьма широко испытывались в начале 60-х годов, происходит выброс вещества в стратосферу, что привело к глобальному заражению с выпадением осадков по всему земному шару, которое будет продолжаться еще много .лет. Количество осадков, выпадающих в данной области, примерно про­порционально количеству атмосферных осадков. В Украине, например, к 1975 г. количество накопленного стронция-90 составляло во влажных районах (например, на западе в зоне листопадных лесов) около 80 мКи/км2, а в сухих районах ( степи ) —35 мКи/хм3.

Исследования, проведенные после испытаний ядерного оружия показали, что радиоактивные изотопы, вклю­чающиеся в пищевые цепи в океане, достаточно легко отличаются от включающихся в наземные пищевые цепи. В морских организмах в больших количествах обнаружены те радиоактивные изотопы, которые образуют прочные комплексы с орга­ническими веществами, например кобальт-60, железо-59, цинк-65 и мар-ганец-54 (все эти изотопы порождены нейтронной бомбардировкой), и те, которые присутствуют в виде частиц или коллоидов (144Се, 144Рг, S5Zr и 106Rh). В наземных растениях и животных, напротив, находят больше всего растворимых продуктов распада, таких, как стронций-90 и цезий-137. Так как именно в морских животных, но не в морских рас­тениях или наземных организмах была обнаружена наведенная актив­ность, накапливающаяся в детрите, можно думать, что это различие связано с преобладанием в пищевых цепях морских экосистем фильтра-торов и организмов, питающихся донными осадками. Это еще один при­мер того, что загрязнения могут миновать первый трофический уровень и включиться непосредственно в те звенья пищевой цепи, которые обра­зованы животными.