ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2010, том 80, № 4, с. 321-328
= ОБОЗРЕНИЕ =
Одно из направлений экологической науки — радиоэкология — стало особенно актуальным во второй половине ХХ в., после аварий и катастроф, связанных с функционированием объектов ядерной энергетики. Развитие этой научной области обусловлено в первую очередь социальными запросами общества. Размышления автора публикуемой ниже статьи об особенностях и основных чертах радиоэкологии и мер, необходимых для обеспечения ядерной безопасности, представляют ценность для науки и использования ядерных технологий в наши дни в мирных целях.
РАДИОЭКОЛОГИЯ XXI ВЕКА Р.М. Алексахин
Радиоэкология как самостоятельная область естествознания возникла в XX в. и достаточно быстро вошла в число наук, связанных с фундаментальными исследованиями феномена радиоактивности. Термин "радиоэкология" в научный обиход был введён в 1956 г. членом-корреспондентом АН СССР А.М. Кузиным и А.А. Передель-ским и одновременно за рубежом американским учёным Ю. Одумом. Её прикладные аспекты можно обнаружить в ядерной и атомной физике, радиохимии, радиобиологии, радиогеологии.
У истоков этой области знания стоял академик В.И. Вернадский. В его разнообразных трудах часто встречаются понятия "радиоактивность" и "ноосфера", определяющие содержание современной радиоэкологии. Диапазон радиоэкологических интересов учёного был очень велик — от изучения закономерностей накопления естественных радионуклидов в растениях до оценки воздействия возникающих в космосе ионизирующих излучений на жизнь на Земле. В 20-е годы XX столетия В.И. Вернадский провидчески писал о двух сценариях возможного применения ядерной энергии — как разрушительной силы в военных целях и как созидательной, на благо общества.
К сожалению, изначально реализованным оказался первый вариант: энергия расщеплённого атома была использована США в ядерных бомбардировках Японии в августе 1945 г. И лишь в
АЛЕКСАХИН Рудольф Михайлович — академик РАСХН, директор Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии РАСХН, вице-президент Международного союза радиоэкологии.
последующем, с середины 50-х годов, человек приступил к претворению в жизнь идей использования ядерной энергии в мирных целях — созданию ядерной энергетики, которая сегодня рассматривается как важнейший (а часто и безальтернативный) источник удовлетворения растущих энергетических потребностей общества.
Признание за ионизирующими излучениями роли важного экологического фактора произошло достаточно быстро после их открытия в результате изучения биологического действия ионизирующей радиации, в том числе естественного радиационного фона. Отношение к природному фону ионизирующих излучений изначально отличалось двойственностью. С одной стороны, высказывалась точка зрения, согласно которой этот фон приемлем для живых организмов, которые в ходе многовековой эволюции адаптировались к нему, а его экспериментально создаваемое ослабление ведёт даже к негативным последствиям для растений и животных. Убеждённым сторонником необходимости естественного радиационного фона для всего живого был А.М. Кузин [1]. Более того, существует основанное на палеонтологических данных мнение о том, что эволюция биосферы с момента появления живых организмов в целом тесно связана с изменениями природного радиационного фона Земли [2]. С другой стороны, специалисты, разделяющие линейную беспороговую концепцию биологического действия ионизирующих излучений, считают, что естественным радиационным фоном обусловлено возникновение ряда заболеваний (прежде всего рака). Роль природного радиационного фона для живых организмов остаётся в поле зрения современной радиоэкологии, а естественная радиоактивность окружающей среды рассматривается как базовый параметр, с которого начинается её увеличение за счёт техногенной составляющей (искусственной радиоактивности).
Эволюция радиоэкологии как области знания тесно увязана с социальными запросами обще-
ства. Рассматривая историю радиоэкологии, можно выделить три знаковых события, которые дали мощный импульс развитию радиоэкологических исследований: радиоактивное загрязнение биосферы Земли вследствие проведения в 60—70-е годы ХХ в. испытательных взрывов ядерного оружия; крупные радиационные катастрофы на ядерных объектах с выбросом радионуклидов в окружающую среду; необходимость решения экологических проблем ядерной энергетики [3].
ГЛОБАЛЬНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
Испытания ядерного оружия (особенно в атмосфере) привели к глобальному изменению радиационной обстановки на земном шаре: в окружающую среду поступали техногенные радионуклиды из числа продуктов деления, нуклиды с наведённой активностью и неразделившееся ядерное топливо. Их максимальный вклад составлял 0.11 мЗв в 1963 г., в настоящее время упал до 0.005 мЗв. Этот инкремент на фоне природной радиоактивности (2.4 мЗв/год) невелик, тем не менее он обусловил пик радиоэкологических исследований миграции радионуклидов в различных природных средах Земли и связанного с этим действия ионизирующей радиации на человека и других живых организмов в планетарном масштабе. В результате широких исследований был собран обширный материал об особенностях радиоактивного загрязнения биосферы. Фактически произошло становление радиоэкологии как науки с чётко обозначенными прикладными задачами.
В результате растущего внимания к проблеме радиоактивности окружающей среды в 1955 г. был создан Научный комитет ООН по действию атомной радиации, членами которого в настоящее время являются 21 государство. Задачи комитета первоначально заключались в сборе и анализе информации о радиоактивности нашей планеты и дозах облучения человека от всех источников ионизирующих излучений, затем они были значительно расширены — радиационный канцерогенез, различные вопросы радиобиологии и др. С 1996 г. в сферу интересов этого международного органа вошла радиационная защита окружающей среды [4]. В 1970 г. был организован Международный союз радиоэкологии, призванный исследовать все аспекты, связанные с радиоактивностью природы. Итоги исследований последствий глобального радиоактивного загрязнения окружающей среды в 1963 г. внесли заметный вклад в заключение Московского договора о запрещении ядерных испытаний в атмосфере, в космическом пространстве и под водой [5].
Вместе с тем, как сейчас стало ясно, в период ядерного противостояния держав, обладающих
столь мощным оружием, и ядерных испытаний зародилось несколько гипертрофированное представление об исключительной опасности ионизирующих излучений как фактора воздействия на человека и окружающую среду. Радиоэкологии предстоял долгий путь, не пройденный ещё до конца, по научной оценке закономерностей биологического действия ионизирующих излучений и последствий повышения радиационного фона окружающей среды (особенно в сравнении с влиянием большого числа других токсических техногенных факторов и агентов в современном мире).
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Несомненно, что в центре внимания современной радиоэкологии стоят проблемы обеспечения радиационной безопасности человека и окружающей среды в связи с быстро развивающейся ядерной энергетикой. Академик А.Д. Сахаров писал: "Лично я убеждён в том, что человечество нуждается в ядерной энергии. Она должна развиваться, но при абсолютных гарантиях безопасности" [6].
Доля атомной энергии в мировом производстве электроэнергии в 2009 г. составляет 16%: в 16 странах с наиболее развитой ядерной энергетикой — 25%, а в ряде стран ещё выше — во Франции 79%, Бельгии 54%, Швеции 48%, в России этот показатель равен 16%. В настоящее время в 31 стране мира работают 436 ядерных энергетических реакторов с установленной мощностью 370.26 ГВт (эл.), в России — 31 ядерный блок на 10 АЭС общей мощностью 23242 МВт (эл.).
С середины 2007 г. всё больше стран из разных регионов мира заявляют о своём решении начать (или продолжить) развивать ядерную энергетику. В значительной мере преодолён "чернобыльский синдром", серьёзно притормозивший прогресс в ядерном секторе производства электроэнергии. Это даёт основание говорить о некоем "ядерном ренессансе" в современном мире. По прогнозам, доля атомной энергии в производстве электричества в мире до 2030 г. составит 25% (общее число ядерных реакторов 556, производство электроэнергии 568.5 ГВт). Предполагается, что в России к 2030 г. будет построено 44 ядерных энергетических блока мощностью 42 ГВт.
На всех этапах ядерного топливного цикла — от добычи и переработки уранового сырья до обращения с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами— происходит поступление радионуклидов в окружающую среду, ведущее к их накоплению в живых организмах и, как следствие, воздействию ионизирующих излучений на человека и биоту. Таким образом, на всех этапах этого цикла встают конкретные радиоэкологические проблемы. Общепризнанно, что в число факторов, определяющих общий успех в
развитии ядерной энергетики, в первую очередь входит её экологическая составляющая.
Более чем полувековой мировой опыт эксплуатации АЭС убедительно доказал экологическую безопасность их функционирования с точки зрения действия ионизирующих излучений на окружающую среду и на здоровье населения в том случае, если работа АЭС осуществляется в технологически штатном режиме при соблюдении регламентов на допустимые выбросы радионуклидов в окружающую среду. Мощности экспозиционной дозы облучения вблизи АЭС (на расстоянии 1 км) не превышают 0.02 мЗв/год, что меньше пределов облучения от допустимых выбросов радионуклидов и значительно ниже природного радиационного фона (около 1% от его значения). Постоянный радиационный мониторинг и наблюдения за состоянием окружающей среды в 30-километровых зонах вокруг АЭС, законодательно обязательные для предприятий ядерной энергетики, свидетельствуют об отсутствии каких-либо изменений радиационного происхождения у биоты, даже при использовании наиболее чувствительных тестов на действие ионизирующих излучений (например, цитогенетические изменения у растений и животных). Таким образом
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.