Введение к работе
Актуальность исследования.
В результате аварии на ЧАЭС в апреле 1986 года и в связи с дальнейшей эксплуатацией станции возник целый ряд вопросов в области радиационной безопасности среды обитания и охраны здоровья как населения, проживающего за пределами зоны отчуждения, так и персонала, занятого на работах в пределах зоны.
В ходе научных исследований, выполненных в последующие годы, была создана общая научная и научно-гигиеническая концепция обеспечения радиационной безопасности по ликвидации последствий такой крупной аварии. Однако создание общей концепции не решило целого ряда конкретных вопросов возникших при эксплуатации Чернобыльской АЭС в послеаварийных условиях. Отсутствие решения некоторых проблем, обусловленных аварийным загрязнением, не позволяло иметь четкую юридическую базу регламентации деятельности ЧАЭС в области охраны окружающей среды.
В настоящей работе изучена опасность радиоактивного загрязнения водоема -охладителя Чернобыльской АЭС и подземных вод в районе площадки станции. Задача рассматривается под эксплуатационно - технологическим углом зрения. Решаются проблемы оптимального регламента радиационного контроля и обоснования принципов нормирования загрязненности природных объектов для случая Чернобыльской АЭС. Работа доведена до конкретного результата - создания нормативных документов и регламентов контроля, принятых и применяемых при эксплуатации Чернобыльской АЭС.
Основное внимание в работе было уделено рассмотрению научных основ регламентации радиационного состояния водных. объектов в особых условиях, возникших в районе расположения ЧАЭС вследствие аварии 1986 года. Оценка радиационного состояния водоема - охладителя требовала как изучения существующего распределения радионуклидов, так и разработки прогноза их перераспределения методом математического моделирования. Работы, опубликованные до начала настоящего исследования, прогнозировали более быструю самоочистку водоема, чем наблюдалось в ходе радиационного контроля. Автор настоящего исследования рассмотрел роль разрушения спеченных нерастворимых частиц топлива в формировании загрязнения водоема-охладителя. Это позволило существенно" улучшить прогноз. К началу выполнения настоящего исследования не было последовательной концепции нормирования радиоактивных сбросов, при эксплуатации объектов в послеаварий-ный период. В представляемой работе автором предложены принципы нормирования сбросов на основе специально созданной классификации водоемов, по связанному с ними дополнительному радиационному риску. Разработанный автором вариант классификации согласован и утвержден в Украи-
не. Несмотря на предварительный характер классификации, она значительнс облегчила регламентацию работы ЧАЭС.
Загрязнение территории в районе расположения Чернобыльской АЭС, а также организованные и стихийные могильники, возникшие в ходе ликвидации последствий аварии, создают угрозу миграции радиоактивного загрязнения с подземными водами. Автором, совместно с сотрудниками Отдела мониторинга геологической среды Института геологии АН Украины, С. П. Джепо, А.С, Скальским и др., был выполнен анализ условий миграции радиоактивногс загрязнения подземных вод в районе расположения ЧАЭС. На основе которого, автором разработана концепция организации контроля подземных вод построенная на синтезе экспериментальных методов и методов математического моделирования.
Цель исследования:
разработать научную основу оценки радиационного состояния водных объектов зоны ЧАЭС в послеаварийный период;
опираясь на гигиенические требования, создать алгоритмы оценки степени радиационной угрозы, которую может представлять для населения конкретный объект после аварии;
разработать научные основы регламентации радиоактивных сбросов с АЭС в послеаварийный период и определить соответствующие нормативы, для Чернобыльской АЭС;
разработать математическую модель для прогноза изменения радиационного состояния водоема;
разработать научную основу регламентации содержания радионуклидов в подземных водах, не являющихся источником питьевого водоснабжения. Разработать методику организации контроля радиоактивного загрязнения подземных вод в условиях послеаварийного загрязнения.
Результаты работы.
Решены следующие конкретные научные задачи:
-
Построена математическая модель изменения концентрации радионуклидов в воде водоема - охладителя стечением времени.
-
Оценен риск радиационного поражения в результате воздействия загрязнения водоема-охладителя ЧАЭС на персонал и на население.
-
Обоснованы и сформулированы условия допустимости сброса радиоактивных веществ в водоем - охладитель в послеаварийный период с учетом ги-
гиенических требований и требования не нарушать естественную самоочистку.
-
Разработаны основы регламентации допустимых концентраций радионуклидов в подземных водах, не являющихся источником питьевого водоснабжения.
-
Построена приближенная модель миграции радионуклидов в районе расположения ЧАЭС с подземными водами.
-
Дано обоснование периодичности контроля радиационного состояния подземных вод, обеспечивающей радиационную безопасность персонала и населения.
Научная новизна.
-
Впервые сформулированы и обоснованы принципы нормирования сбросов радиоактивных веществ в водоем при эксплуатации АЭС в послеаварийный период.
-
Впервые построена математическая модель перераспределения радионуклидов в водоеме с учетом разрушения нерастворимых частиц топливной массы. Проверка, выполненная по программе BIOMOVS II, показала, что прогноз по данной модели дал наилучшее совпадение с результатами натурных измерений,
-
Впервые сформулированы и обоснованы принципы нормирования допустимых концентраций радионуклидов в подземных водах, не являющихся источником питьевого водоснабжения.
Теоретическая значимость.
Теоретическая значимость работы заключается:
в создании целостной концепции регламентации радиоактивных сбросов АЭС при работе в послеаварийный период;
в создании концепции нормирования допустимых коїщентрации радионуклидов в подземных водах, не используемых в качестве источников питьевого водоснабжения;
в разработке метода установления регламента контроля радиационного состояния подземных вод;
в создании математической модели процесса перераспределения нуклидов в водоеме-охладителе с учетом разрушения нерастворимых частиц топливной массы, аварийного выброса.
Практическая ценность.
Практическая ценность диссертации определяется тем, что разработанные в ней методы и алгоритмы легли в основу нормативных документов и регламентов контроля, утвержденных компетентными органами Украины и внедренных в практику работы соответствующих служб Ч АЭС.
Автор защищает:
Научные основы регламентации допустимых сбросов радиоактивных веществ в послеаварийный период;
Математическую модель процесса перераспределения радионуклидов в водоеме-охладителе ЧАЭС.
Научный подход к нормированию радиационного состояния подземных вод в районе ЧАЭС.
Подход к обоснованию регламента контроля радиационного состояния подземных вод.
Основные материалы диссертационной работы опубликованы в следующих изданиях:
1). Кононович А.Л., Барбашов СВ., Осколков Б.Я., Коротков В.Т., Носовский А.В., Колтик И.И., Кордюк А.Г., Чабан Н.Г. Нормирование сбросов и выбросов радионуклидов и вредных веществ во внешнюю среду. Атомная энергия, 1994, т.76, вып. 6, стр. 522-526.
2). Кононович А.Л., Осколков В.Я., Кудрявцева Н.А., Коротков В.Т., Ростовцев А.Л., Носовский А.В., Васильченко В.Н., Чабан Н.Г. Оценка радиоактивного состояния подземных вод в районе Чернобыльской АЭС. - Атомная энергия, 1994, т.77, вып.5,стр. 386-391.
3). Осколков Б.Я., Носовский А.В., Васильченко В.Н., Иванов Е.А. Радиационная опасность лесных пожаров. Доклад на конференции "Проблемы радиационной эпидемиологии медицинских последствий аварии на ЧАЭС". Материалы научной конференции с международным участием 19-20 октября 1993г. Киев, 1993, НПФ "Дніпро", стр. 323-325.
4). Иванов Е.А., Хамьянов Л.П., Носовский А.В., Осколков Б.Я., РамзинаТ.В. Снова Чернобыль. Новая угроза? Статья в приложении "Информационному бюллетеню Укр.ЯО" №8, Одесса, 1994.
5). Кононович А.Л., Барбашов СВ., Осколков Б.Я., Носовский А.В., Колтик И.И. Кордюк А.Г. Экологическое нормирование сбросов и выбросов вредных
веществ во внешнюю среду. Сб. Радиационная и экологическая безопасность предприятий ядерного топливного цикла. Вып. 1, Одесса. 1995, стр. 12-19.
6). Кононович А.Л., Кудрявцева НА., Хамьянов Л.П., Осколков Б.Я., Носовский А.В., Васильченко В.Н., Рябов И.Н. Крышев И. И. Статус водоема - охладителя Чернобыльской АЭС. Сб. Радиационная и экологическая безопасность предприятий ядерного топливного цикла. Вып. 1, Одесса. 1995, стр. 20 -25.
7). Гусев Д.И. Грачев М. И. Буянов Н.И. Катков А.Е. Осколков Б.Я. Гигиенические требования к охране от загрязнения водоемов-охладителей АЭС в связи с использованием их для рыбоводства. В сб. Вопросы безопасности АЭС и задачи научных исследований. Атомиздат. Москва. 1979.
8) Кононович А.Л. Осколков Б.Я. Куликов Л.Е. Носовский А.В. Короткой В.Т. Прогноз изменения среднегодовой концентрации радионуклидов в водоёме-охладителе Чернобыльской АЭС. Атомная энергия, т.79. вып. 3. Сентябрь 1995.
Материалы диссертации изложены в следующих научных отчетах:
1). Хамьянов Л.П., А.Л. Кононович, Б.Я. Осколков и др. Анализ миграции радионуклидов в подземных водах промплощадки ЧАЭС и оценка ее возможного влияния на радиоактивное загрязнение питьевой воды. Отчет о НИР, Славутич. 1993, ВНИИАЭС-ЧАЭС.
2). Хамьянов Л.П., А.Л. Кононович, В. Т. Короткое, Б.Я. Осколков и др. Разработка норматива предельно-допустимых и контрольных сбросов радиоактивных и химических веществ в водоем - охладитель в режиме нормальной эксплуатации и при снятии с эксплуатации. Отчет о НИР, Чернобыль, 1993 г. ПО ЧАЭС - ВНИИАЭС.
3). Хамьянов Л.П., А.Л. Кононович, В. Т. Короткое, Б.Я. Осколков и др. Обоснование статуса водоема - охладителя Чернобыльской АЭС. Отчет о НИР, Чернобыль, 1993 г. ПО ЧАЭС - ВНИИАЭС
4). Джепо СП., Скальский А.С., Д.А. Бугай, Осколков Б.Я. Носовский А.В. и др. Исследование загрязнения радиоактивными веществами подземных вод на территории промплощадки и объекта "Укрытие" ПО ЧАЭС. Промежуточный отчет НИР. ИГН НАН Украины - ПО ЧАЭС. Киев. Славутич. 1995 г.
Материалы диссертации были доложены:
На 2-м совещании - семинаре "Комплексный экологический мониторинг АЭС" Украинское ядерное общество, г. Нетешин. 26-27 апреля 1994 г.
На 4-й международной научно-технической конференции итоги 8 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС", "Чернобыль-94" п. Зеленый Мыс. Чернобыль. Украина. 6-9 декабря 1994 г.
На 6-й ежегодной научно-технической конференции Ядерного Общества. Международная кооперация в ядерном развитии" МКЯР - 96. Киев. Украина 3 -7 июля 1995 г.
Радиационная безопасность и охрана окружающей среды на Чернобыльской АЭС. Доклад для миссии OSART МАГАТЭ на ЧАЭС, Чернобыль, 7-18 марта 1994 г.
Публикации. По теме диссертации было опубликовано 12 работ, в том числе 4 научных отчета и 8 печатных работ.