ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН СНИЖЕНИЯ РАДИАЦИИ НА СЕМИПАЛАТИНСКОМ ИСПЫТАТЕЛЬНОМ ЯДЕРНОМ ПОЛИГОНЕ

Актуальность. Радиационная неграмотность населения такова что, не только простой народ, но даже люди с высшим образованием боятся слова «радиация» и любого уровня радиации. Живые организмы не могут существовать без радиации. Все существующие организмы эволюционировали при определенном уровне радиации. При полной изоляции организма от естественной радиации происходит замедление самых фундаментальных жизненных процессов, в том числе — деления клеток. Растения и животные за счет внутренней радиации развиваются замедленно и в конце умирают раньше срока [ 7; 12; 16; 21; 23] . Однако радиация не должна превышать определенного уровня. Если радиация превысит необходимый уровень, процесс метаболизма нарушится и приведет к мутации, а организм подвергшийся мутации заболеет и преждевременно умрет [ 7; 12; 16; 21; 23] . В последние годы появляются публикации, что малые дозы облучения повышают защитно-приспособительные силы организма [12; 21]. В регионах с высоким радиационным фоном уровень здоровья населения достоверно выше. На Земле есть территории, где люди живут в условиях природного радиационного фона, превышающего средний по планете показатель на 100 % и даже на 1000 %. Например, в Китае есть местность, где уровень естественного гамма-фона обеспечивает жителям за 70-летний период жизни 385 мЗв, что превышает уровень, требующий переселения жителей, принятый после аварии на Чернобыльской АЭС. Однако смертность от лейкоза и рака в этих районах ниже, чем в районах с низким фоном, а часть населения этой территории — долгожители. К радиации применим физиологический закон Ардна-Шульца: слабая стимуляция оказывает активизирующее действие, средняя — нормализующее, сильная — ингибирующее, сверхсильная — подавляющее и повреждающее[12; 21]. Также известно, что японцы, после Хиросимы и Нагасаки, жившие на территории с несколько повышенным уровнем радиации стали меньше болеть и жить дольше, чем те, кто не попал под действие радиации. Кавказцы, другие горцы, живущие на фоне повышенной радиации в горах, тоже славятся долголетием [ 12; 21; 23].

Потому, отношение к радиации не соответствует реальной действительности. Атомные взрывы в Хиросиме и Нагасаки, происшествия в Чернобыле и Фукусиме породили у основной массы людей страх при любом упоминании о радиации.

В Казахстане ядерные испытания нанесли огромный вред населению, проживавшим на Семипалатинском испытательном ядерном полигоне (СИЯП) и на прилегающей территории. Остановка и ликвидация мангыстауской атомной электростанции создало успокоенность у населения Казахстана, который активно проводил митинги против различных атомных инициатив правительства.

Тем временем, Н. Назарбаев и В. Путин 7 июня 2011 года подписали соглашение о строительстве атомной электростанции в Казахстане. Следом, 5 сентября 2011 года, Правительством Казахстана утвержден Генеральный план развития города Актау. В генплане заложено строительство атомной электростанции. Дополнительно, в декабре 2012 года и январе 2013 года Н. Назарбаев дал поручение членам правительста: «Мы должны иметь атомную электростанцию в Казахстане по разным причинам. Не будем сейчас рассуждать об этом. И мы можем сейчас это сделать. Давайте приступим, определите место и начнем разговаривать с теми, с кем мы будем иметь дело». По инициативе Н. Назарбаева, на международной конференции против ядерного оружия и за мирный атом 9 августа 2012 года, во всех учебных заведениях Казахстана проходят слушания, семинары и чтения по проекту «Атом» [ 8] .

Для экспериментов по ядерным испытаниям советское государство выделило специально 18,5 м лн гектаров земли и был открыт Семипалатинский испытательный ядерный полигон. На Семипалатинском полигоне в 1961 — 62 гг. на земле и на воздухе были взорваны около 50-ти ядерных бомб, в 1963 — 88 гг. каждый год проводилось 14 — 18 взрывов. В результате этих взрывов радиоактивная пыль от эпицентра была рассеяна на площади 304 тыс. кв. км. В местах проведения эксперимента уровень радиации достигал 448 бэр. Общая мощность ядерных зарядов взорванных на СИЯП в 2,5 тысяч раз превышает мощность атомной бомбы взорванной в Хиросиме в 1945 году [ 6; 10; 11; 19] .

После запрета, международным соглашением 1962 года, ядерных взрывов на земле, воздухе и воде начали проводить взрывы под землей. В подземных шахтах СИЯП в 1962 — 1989 годы провели 341 взрывов [ 6; 10; 11; 19] .

Сейчас на территории СИЯП уровень радиации колеблется от 6 до 20 микрорентген в час. Лишь на отдельных участках уровень радиации несколько повышен. Для сравнения, в Алматы средний уровень радиации составляет 25 — 26 м икрорентген. Потому с 2007 года идут разговоры о возврате более 90 % земель Семипалатинского ядерного полигона сельскому хозяйству, промышленности и другим отраслям. Общая площадь территорий с несколько повышенной радиацией не превышает 74 тыс гаили около 4 % от общей площади СИЯП [ 1; 9] .

В связи с очень большой актуальностью проблемы искуственной радиации перед нами была поставлена цель: выяснить по каким причинам уровень радиации на территории Семипалатинского испытательного ядерного полигона резко снизился и куда делись радиоактивные изотопы.

Эту цель разделили на следующие задачи:

· выяснить природное положение полигона;

· выявить причины снижения радиации в литературе;

· рассчитать снижение радиации на полигоне.

При выполнении работы использовались следующие методы: аналитический, картометрический, математический.

Краткая характеристика СИЯП. Площадь СИЯП составляет 18,5 га. В ландшафтном отношении представляют собой северную окраину Казахского мелкосопочника перемежающийся с долинами. На самом севере, относящеся к южной части Западно-Сибирской низменности, расположена равнина Белагаш. На основной части СИЯП расположены мелкосопочные горы Шынгыс, Шынгыстау, Акшатау, Догалан, Ордатас, Дос, мыржык, Абралы. Протекают реки Баканас, Коксала, Айгыз, Шаган, мукыр, Такыр, Бокенши, Колденен, Карашокы, Караул. Озера Сарыкол, Кызылтас, Колкайнар, Балыкты, Копа, Шу, Аягоз, Карасу, Кырсор, Киши и Улкен Канонерка, Улкен, Киши и Шагын Шошкалы и др. Климат Семипалатинского ядерного полигона континентальный, зима суровая, лето жаркое, к югу сухая. Средняя температура января - 14, -18°С, в июле +20 +24°С. Абс. минимум иногда достигает -40° С, абс. максимум +35°С. Годовая количество осадков 168 — 220 м м, в горных районах на севере достигают до 370 м м [ 18; 22] .

Подземные ядерные взрывы. Под землей в результате ядерного взрыва образуется шарообразная или колбообразная полость из спекшегося стеклообразного щлака. Стеклообразный шлак образуется при расплавлении горных пород, основу которых составляет кремний.

На бывшем испытательном участке «Балапан» радиоактивные загрязнения встречаются локально возле устьев испытательных скважин [ 3; 4; 5] . Из них сильно загрязненных скважин встречаются редко . максимально загрязненный район на территории «Балапан» относится к озеру «Атомный». Даже спустя десятки лет озеро, образованное от взрыва радиационно небезопасно [ 3;4; 5]

Причины снижения радиации в литературе. м ы просмотрели литературу, посвященной радиации, включющую 98 наименований. Считаем, что нет надобности приводить полный список. Во всех приводятся всего лишь две причины [1 — 7; 10 — 12; 15 — 17; 19 — 21 ] :

· период полураспада радиоактивных изотопов;

· атмосферный выброс изотопов после взрыва, разнос и выпадение на обширные площади далеко от места взрыва.

Радиоактивные изотопы поднятые в воздух и выпавшие на других территориях мы не оценивали.

На основе анализа мы пришли к выводу, что есть еще две причины снижения радиации, не указанные в литературе, кроме периода полураспада (первая и основная — физическая ):

· вторая , природно-климатическая — атмосферными осадками радиоактивные изотопы могут промываться через почвогрунт до подземных вод;

· третья , биологическое рассеяние — радиоактивные изотопы, включенные в растения, поедаются насекомыми и в свою очередь становятся пищей для птиц. Птицы разлетаясь в разные стороны уменьшают уровень радиации.

Оценка причин и подсчет снижения радиации на СИЯП. Общее колличество испытаний на Семипалатинском полигоне составило 468 ядерных и термоядерных взрывов. Из них 125 были открытыми, то есть были выполнены в воздухе или на поверхности земли до 1962 года.

Период полураспада радиоактивных изотопов — первая и основная причина снижения уровня радиации.

Продукция ядерных взрывов составляет более 200 атомных изотопов 36 химических элементов. Большинство радиоактивных элементов это короткоживущие радионуклиды (Василеко, Радиация)

Во время полураспада после взрыва через 7, 49 и 343 суток радиоактивность снижается в 10, 100 и 1000 раз [ 7; 16] . Другие радионуклиды ядерных расщеплений ( 3 Н, 14 С, 28 Al, 24 Nа, 56 Mn, 59 Fe, 60 Cо и др.) и нерасщепленный уран, плутоний загрязняют окружающую среду. Считается что плутоний ( 239 Pu) крепко связывается глиной, 137 Cs, 131 I особенно 90 Sr и эти радионуклиды могут аккумулироваться в организме человека. Например 90 Sr- в кости, а 131 I — в щитовидной железе [ 1; 9; 16; 17; 21] .