Красноярский след «Фукусимы»

В марте 2011 г. цунами, обрушившееся на восточное побережье японского о. Хонсю, вызвало аварию на АЭС «Фукусима». Из-за повреждений в системе охлаждения произошла разгерметизация атомных реакторов, что привело к частичному выбросу ядерного топлива и продуктов его деления. Полностью прекратить утечку радиоактивных веществ в окружающую среду удалось лишь спустя четыре месяца после аварии. За это время «мирные» атомы «Фукусимы» успели рассеяться по всему свету…

В результате природно-техногенной аварии на АЭС «Фукусима» в атмосферу попало огромное количество радионуклидов, среди которых наибольшую опасность для здоровья человека представляют коротко­живущий изотоп йода ¹³¹I (период полураспада 8 суток) и искусственные изотопы цезия – ¹³⁴Cs и ¹³⁷Cs (c периодами полураспада 2 года и 30 лет соответственно).

О масштабах катастрофы свидетельствует тот факт, что Агентство ядерной и промышленной безопасности Японии спустя месяц после аварии присвоило ей самый высокий ранг по международной шкале оценки ядерных событий – тот же, что и аварии на Чернобыльской АЭС, случившейся четверть века назад, – хотя по оценкам данного агентства общая активность выброшенных из японской АЭС радионуклидов была вдесятеро меньше, чем в Чернобыле.

Сразу после аварии было официально объявлено, что радионуклиды с «Фукусимы» не попадут на территорию России, так как в Японии в это время доминируют восточные ветры, дующие в сторону Северной Америки. Действительно, в воздушном пространстве США, на расстоянии 7 тыс. км от Японии, через 5 дней появился техно-генный ксенон-133 (один из наиболее «летучих» радионуклидов), а затем и радиоактивные изотопы йода и цезия. Впоследствии радиоактивное облако, пройдя над территорией США и Атлантическим океаном, достигло евроазиатского континента.

Первые достоверные данные по радиоактивным осадкам в Европе относятся к территории Греции: здесь 24 марта — 9 апреля обнаружили наличие техногенных радионуклидов в атмосферном воздухе и дождевой воде, а также в овечьем молоке, хотя и в концентрациях, не превышающих опасный уровень (Manolopoulo et al., 2011). Имеются также сведения о выпадении содержащих «японские» радионуклиды осадков и в других европейских странах, таких как Германия, Испания и Италия.

Что касается нашей страны, то количественная информация об уровне радиоактивности в атмосферных осадках на начало весны в России практически отсут­ствует: отечественная гидрометеорологическая служба регулярно замеряет только общую радиоактивность, чего недостаточно, чтобы определить влияние на радиа­ционную обстановку выбросов аварийной АЭС.

Сотрудники лаборатории радиоэкологии краснояр­ского Института биофизики СО РАН стали анализировать пробы свежевыпавших осадков и надземных частей деревьев, растущих в окрестностях Красноярска, начиная с 3 апреля, т. е. через три недели после аварии.

Уже в первых пробах снега были обнаружены три основных продукта распада ядерного топлива – ¹³¹I, ¹³⁴Cs и ¹³⁷Cs, что подтвердило гипотезу о прибытии в Сибирь радиоактивных облаков. Но суммарная активность этих изотопов не превышала даже норм радиационной безопасности, установленных для питьевой воды (1 Бк/л). «Японские» радионуклиды обнаруживались в дальнейшем и в пробах дождевой воды, причем уже к началу мая их активность снизилась почти на порядок (Bolsunovsky, Dementyev, 2011).

В хвое и ветках сосны – природных аккумуляторах примесных химических элементов, поступающих из воздуха с осадками, – также были обнаружены техногенные радиоизотопы. Их общая удельная активность на 10 апреля составила 5 Бк/кг, причем более 60 % этой величины пришлось на излучение короткоживущего йода-131. Для сравнения: российские нормы безопасности предельной радиоактивности природной воды по йоду-131 составляют 100 Бк/л, т.е. в 20 раз больше.

Даже принимая во внимание, что к этому времени часть атомов радиоактивного йода, попавших на деревья со снегом и дождем, уже распалась, нужно признать, что на пике загрязнения в окрестностях Красноярска не были нарушены нормы экологической безопасности в отношении величины радиоактивности в окружающей среде.

Сравнение данных из разных источников позволило оценить темпы распространения радиоактивного загрязнения по планете. Оказалось, что динамика одного из важнейших показателей – отношения активностей долгоживущих радионуклидов ¹³⁷Cs/¹³⁴Cs – в течение апреля была практически одинакова в Красноярском регионе, Греции и в самой Японии. Тот факт, что близкие значения этого показателя фиксировались в этих районах практически в одно и то же время, свидетельствует об очень высокой скорости продвижения радиоактивного облака вокруг земного шара.

Сейчас минуло более полугода после аварии на японской АЭС. Уже с середины июля в пробах осадков и растительности не обнаруживался радиоактивный йод, но рассеявшиеся изотопы с большим периодом полураспада еще не один десяток лет будут вносить свою лепту в техногенное загрязнение окружающей среды.

Нужно сказать, что до ядерных испытаний в середине XX в. радиоактивных изотопов цезия в природе вообще не существовало, сегодня же именно цезий-137 вносит основной вклад в глобальный радиационный фон. Его можно обнаружить в почве практически в любой точке земного шара. Средняя величина техногенной радиоактивности (около 20 Бк/кг) почти на два порядка ниже опасного уровня, однако на отдельных территориях она может быть значительно выше из-за неравномерности распределения.

Продолжение исследований выпадающих в Сибири техногенных радионуклидов позволит более точно оценить вклад аварии в радиационный фон региона, в том числе окрестностей Красноярска, где расположены предприятия местного ядерного комплекса. На этих участках радиационный фон может достигать сотен Бк/кг, что делает их более «чувст­вительными» к дополнительному радиоактивному заражению.

В планетарном масштабе авария на АЭС «Фукусима», по предварительным оценкам, привела к увеличению общего радиационного фона на несколько процентов. Уточнить эти данные и оценить глобальные последствия катастрофы исследователи разных стран мира смогут на III Международном конгрессе по ядерной химии, который состоится в Италии осенью 2011 г.

Д. б. н., к. ф-м. н. А. Я. Болсуновский
(Институт биофизики СО РАН, Красноярск)

Литература

Bolsunovsky A., Dementyev D. Evidence of the radioactive fallout in the center of Asia (Russia) following the Fu-kushima Nuclear Accident // Journal of Environmental Radioactivity. 2011. V. 102. P. 1062—1064.