Внаслідок аварії на ЧАЕС у природне середовище надійшов широкий спектр радіонуклідів, але особливо велику екологічну небезпеку становлять такі довгоіснуючі радіонукліди. Загальна площа забруднення ¹³⁷Сs щільністю від 3,7x10¹⁰ до 18,5х10¹⁰ Дж на 1 км² оцінюється у 150000 км².

Радіонуклідному забрудненню були піддані 9 млн. га території 12 областей України (3,1 млн. га орної землі). Із господарського користування вилучено 180 тис. га сільськогосподарських угідь і 157 тис. га лісів, обмеження агропромислового виробництва і лісогосподарського користування поширені на площі 256 тис. га. В результаті післяаварійних і дезактиваційних робіт у зоні відчуження створено понад 800 могильників радіоактивних відходів. Зруйнований реактор ізольований залізобетонними конструкціями (об'єкт "Укриття") і за оцінками містить близько 180 т ядерного палива, в якому знаходиться понад 7,4х1017Бк радіоактивних речовин. Викид радіоактивних речовин із зруйнованого реактора продовжується, хоч і в значно меншій кількості, і за оцінками на 2000 рік досяг близько 33,3х10¹⁷ Бк (90 МКі) [19].

З метою гасіння у палаючий реактор було скинуто 1780 т піску, 900 т доломіту, 40 т карбіду бору і 2400 т свинцю. Температура в реакторі коливалась від 2500 до 10000°С, становлячи в середньому за різними оцінками близько 3000°С. Через деякий час вияснилось, що в шахту реактора потрапили далеко не всі матеріали, які скидались, значна їх частина і зараз знаходиться у фізичній залі. У зв'язку з тим, що температура палаючого реактора значно перевищувала температуру кипіння свинцю (1740 °С), велика кількість цього елемента була викинута потоками повітря у природне середовище.

У післяаварійний період запаси радіонуклідів у водних екосистемах поповнюються зі стоком талих і дощових вод з територій зони відчуження, на яких питома радіоактивність ґрунтів досягає 40,7x10³ Бк/кг. Функціональна схема виносу радіонуклідів з 30-кілометрової зони ЧАЕС відображає складність і направленість процесів, що визначають водний шлях транспорту радіонуклідів (рис.2.1.)

Україна відзначається розвинутою атомною енергетикою, джерелами водопостачання для якої служать ріки і водосховища (рис.2.2.). Після того, як 15 грудня 2000 р. був зупинений третій реактор Чорнобильської АЕС в Україні залишилось діючими чотири АЕС, які в якості джерел водопостачання використовують: Запорізька - Каховське водосховище, Рівненська - р. Стир (притоку р. Прип'яті), Хмельницька - р. Горинь (притоку р. Прип'ять), Південноукраїнська - р. Південний Буг. У басейні р. Десни на території Росії працюють Курська та Смоленська АЕС. Курська розташована на притоці Десни р. Сейм. Водозабезпечення Смоленської АЕС здійснюється з використанням водосховища, побудованого шляхом перекриття верхньої ділянки русла р. Десни земляною дамбою. Досить інтенсивно розвинута атомна енергетика і в країнах басейну р. Дунай: у Болгарії, Угорщині, Федеративній Республіці Німеччині та інших, що обумовлює актуальність радіоекологічних досліджень всього басейну і особливо нижньої ділянки цієї ріки в межах України. Вирішення основних наукових, технічних і соціально-економічних проблем, пов'язаних з виводом із експлуатації реакторів АЕС України, намічено на друге десятиліття XXI століття. Серед великої кількості екологічних проблем, які породжує атомна енергетика, слід виділити споживання води, її витрати на випаровування, теплове, хімічне і радіонуклідне забруднення.

Рис. 2.1. Функціональна схема виносу радіонуклідів з 30-кілометрової зони Чорнобильської АЕС

Рис. 2.2. Схема розміщення АЕС в Україні

У складі газоаерозольних викидів АЕС особливе екологічне значення належить ³Н і ¹⁴С, які мають великі періоди напіврозпаду і, відповідно, вносять значний вклад в очікувану колективну дозу. За оцінками (Крышев, Рязанцев, 1998) викиди АЕС в атмосферу становлять: з реакторами ВЕР - Н - 25-30; ^І4С - 0,1-0,2; з реакторами РБМК - ³Н - 0,2; ¹⁴С - 1,3 ТБк/(ГВтхрік).

До складу різних скидів радіонукліди надходять внаслідок протікання у проміжному контурі, із системи охолодження конденсаторів турбін із дебалансними водами. У формування радіонуклідного забруднення водойм найбільший вклад вносять ³Н, ¹⁴С, ⁵¹Cr, ⁵⁴Mn, ⁵⁹Fe, ⁵⁸Co, ⁶⁰Co, ⁶⁵Zn, ⁸⁹Sr, ⁹⁰Sr, ¹³¹І, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs, плутоній та ін. До найбільш екологічно небезпечних радіонуклідів належать ³Н, ¹⁴С, ⁸⁹Sr, ¹³⁷Cs і плутоній.

Оцінка забруднення водойм стронцієм-90 і цезієм-137 діючими АЕС, особливо оснащеними реакторами РБМК, на фоні тотальних інтенсивних чорнобильських випадінь до останнього часу залишається досить проблемною. Це завдання значно спрощується для АЕС з реакторами ВВЕР, при експлуатації яких основним радіонуклідним забрудненням є тритій. А як відомо, після аварії на ЧАЕС з тритієм особливих проблем не виникало (Абагян й др., 1986).

Вміст тритію в об'єктах зовнішнього природного середовища, особливо в регіонах діючих АЕС з реакторами ВВЕР, і може служити одним з найважливіших показників їх екологічної надійності. В акваторіях, що зазнають впливу АЕС, активність тритію коливається від кількох до nх10³Бк/л [19].

Радіоекологічна ситуація, що склалася в Україні після чорнобильської катастрофи і за умов експлуатації АЕС, потребує вирішення найскладнішого комплексу наукових і практичних проблем, пов'язаних перш за все з екологічно надійною переробкою, захороненням і зберіганням радіоактивних матеріалів і відходів у зоні відчуження ЧАЕС і в регіонах експлуатації АЕС. Мова йде про найгостріші практичні завдання, вирішення яких не терпить зволікання, оскільки будь-яка відстрочка тягне за собою багаторазове зростання фінансових витрат. Це в свою чергу потребує подальшого розвитку глибоких наукових радіоекологічних досліджень і адекватних практичним завданням технологічних рішень. Дослідження динаміки, розподілу, міграції радіонуклідів і їх дії на біосистеми на різних рівнях організації служать основою для оцінки стану екосистем та їх найважливішої складової - біоти, а також відкривають перспективу встановлення критеріїв оцінки дії радіонуклідного забруднення на біосистеми за умов тотального інтенсивного антропогенного пресу. Мова йде про критерії ступеня ураження біосистем, що, в свою чергу, могло б служити і показником ефективності заходів, які проводяться на території зони відчуження ЧАЕС, яка є техногенною радіонуклідною аномалією, та в регіонах експлуатації АЕС [10].

Адекватно ситуації, що склалася в Україні, сформувались основні напрями радіоекологічних досліджень водних екосистем:

1. оцінка запасів радіонуклідів, їх транспорт, розподіл і міграція у водних екосистемах у просторі та часі;

2. математичне моделювання та прогнозування поведінки радіонуклідів;

3. фізико-хімічні форми радіонуклідів чорнобильського походження;

4. процеси накопичення в організмі і виведення з нього радіонуклідів, а також дозові навантаження на гідробіонтів різних трофічних рівнів;

5. оцінка відгуку біосистем на різних рівнях організації на радіонуклідне забруднення водойм;

6. фактори, що модифікують радіаційне ураження і процеси репарації;

7. технологічні рішення, спрямовані на захист джерел питного водопостачання, зрошуваних земель та біологічних ресурсів водойм від радіонуклідного забруднення.

Актуальність вказаних напрямків зростала або, навпаки, знижувалась із врахуванням не тільки регіонального характеру проблем, але і фактора часу. При всій трагічності чорнобильської катастрофи радіоекологічна аномалія зони відчуження з перших же годин її появи послужила унікальним науковим полігоном для фундаментальних і прикладних радіоекологічних досліджень і технологічних розробок. "Чорнобильські" радіонукліди, їх фізико-хімічні форми, міграційні особливості і дія на біосистеми з неослабною актуальністю продовжують служити об'єктом всебічних польових і лабораторних досліджень.

РОЗДІЛ 3