Keywords: The Arctic region of Russia, radiation safety, radioactive waste, spent nuclear fuel, nuclear power plant
Введение
Долгое время Арктика считалась территорией, не приспособленной для жизни людей, не проходимой ни водным, ни наземным путём. В XI веке русские мореплаватели вышли в моря Северного Ледовитого океана. В XII—XIII вв. открыли острова Вайгач, Новая Земля, а в конце XV в. — ост-рова архипелага Шпицберген, остров Медвежий. Так началось активное освоение русской Арктики [1].Площадь Арктической зоны Российской Федерации сегодня составляет около 6 млн. кв. км, в том числе около 3 млн. кв. км из них занимают аква-тории. Арктическая зона является чрезвычайно богатым минерально-сырьевыми ресурсами регионом: здесь открыто 594 месторождения нефти, 159 месторождений газа, 2 месторождения никеля и более 350 месторожде-ний золота, добывается около 80% российского газа, большие объемы нефти, а также свыше 90% никеля и кобальта [2]. Помимо запасов полезных ископаемых, Арктическая зона Российской Федерации богата биологиче-скими ресурсами: здесь обитает примерно 80% всего видового разнообразия Арктики.
Кроме того, основными интересами в регионе являются: военно-стратегические и освоение заполярных транзитных маршрутов между рын-ками атлантического и тихоокеанского бассейнов. Следует отметить и экс-тремальные природно-климатические условия Арктического региона, вклю-чая постоянный ледовый покров и дрейфующие льды. Все указанные обсто-ятельства обусловливают природную и ресурсную уникальность Арктиче-ской зоны России, что требует специального подхода к ее изучению, ис-пользованию и охране.
Несмотря на суровые природно-климатические условия и сложность пребывания в них людей, хозяйственная деятельность, которая ведется в данном регионе, оставила заметный экологический след. Регион испытыва-ет значительную экологическую нагрузку. При населении 1,7% от числен-ности населения Российской Федерации российская Арктика производит 12% валового внутреннего продукта страны [2]. Особое внимание при этом следует обратить на радиационную обстановку и радиоэкологические про-блемы, которые присутствуют в регионе.
Арктический регион России в силу своих географических и социоло-гических особенностей в большей степени подвергается опасности радиоак-тивного загрязнения и степень этой опасности постоянно возрастает. Во многом это связано с наличием в регионе большого количества военных объектов по испытаниям ядерного оружия и атомных военно-морских баз. В настоящее время отдельные территории Арктического региона России от-носится к числу экологически неблагоприятных. Можно выделить следую-щие источники потенциальной опасности радиоактивного загрязнения окружающей среды в данном регионе:
- энергетические ядерные установки (ЯЭУ), в числе которых — Коль-ская и Билибинская атомные станции;
- атомный ледокольный флот;
- Северный флот, оснащенный подводными и надводными кораблями с ЯЭУ и несущий ядерное оружие;
- судоремонтные и судостроительные заводы как гражданского, так и военного профиля;
- испытания ядерного оружия на Новой Земле;
- подземные ядерные взрывы в «мирных» целях;
- предприятия, занимающиеся переработкой и утилизацией радиоак-тивных отходов (РАО) и списанных подводных лодок;
- пункты захоронения радиоактивных отходов;
- затонувшие атомные корабли;
- радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи), исполь-зуемые в регионе в качестве источников питания навигационного оборудо-вания, знаков и маяков;
- поступление радиоактивных отходов с западноевропейских радиохи-мических заводов (в основном, в Ирландское море с английского завода Селлафилд и в пролив Ла-Манш с французского радиохимического завода на мысе Аг);
- интенсивный вынос реками в Карское море техногенных изотопов от Сибирского химического комбината, ПО «Маяк» и Красноярского горно-химического комбината;
- добыча и переработка естественно-радиоактивного сырья;
- последствия выпадения радиоактивных осадков после аварии на Чер-нобыльской АЭС.
Радиоэкологические проблемы Арктического региона России
Мурманская область по количеству ядерных реакторов на душу населе-ния превосходит все другие области и страны. Здесь широко распростране-ны объекты, применяющие различные ядерные технологии. Из гражданских объектов это, прежде всего, Кольская атомная электростанция, имеющая че-тыре энергоблока с водо-водяными реакторами под давлением типа ВВЭР-440 единичной электрической мощности 440 МВт (причем, два из них близки к выработке ресурса). РТП «Атомфлот» (г. Мурманск) принадлежат 4 действующих атомных ледокола, 5 выведенных из эксплуатации и 1 дей-ствующий лихтеровоз. На 58 предприятиях и учреждениях области исполь-зуются различные радиоизотопные приборы технологического контроля [3].
На Чукотке в зоне вечной мерзлоты была построена Билибинская атом-ная теплоэлектроцентраль (АТЭЦ). На станции работают 4 блока ЭГП-6 (графитовые канальные реакторы раннего периода). 1 и 2 блоки введены в эксплуатацию в 1974 г., 3 блок — в 1975 г., 4 блок — в 1976 г.
Конструкция тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) и каналов реакто-ра, по замыслу их создателей, должна предотвращать попадание образую-щихся в урановом топливе радионуклидов в воду первого контура и к по-требителям. Однако конструкторы не учли возможность диффузии трития (радиоактивного изотопа водорода) через стенки ТВЭЛов, сделанных из не-ржавеющей стали, в воду первого контура и далее. Через оболочку ТВЭЛа проникает до 80% трития [4]. Несовершенная конструкция реактора Били-бинской АТЭЦ, многочисленные утечки воды из первого контура привели к тому, что район этой станции загрязнен не только тритиевой водой, кото-рая по своим химическим свойствам близка к обычной воде, легко включа-ется в биогеохимические циклы и негативно влияет на биосферу, но и стронцием-90 и цезием-137.
Воды зоны оттаивания мерзлотных пород, сформировавшейся под объ-ектами первой очереди Билибинской АТЭЦ, содержат тритий в концентра-циях от 156 ТЕ (промплощадка) до 1719 ТЕ (скважина № 16), что сравнимо по порядку величины с глобальными концентрациями трития, произведен-ными в 1950-х гг. в результате взрывов водородных бомб. Для сравнения: максимальные концентрации трития в атмосферных осадках над Велико-британией, образовавшиеся при испытаниях термоядерного оружия, наблю-дались в 1963 г. и доходили до 2000-4000 ТЕ (ТЕ — тритиевая единица, со-здающая 7,2 распада в минуту в литре воды). Высокие концентрации трития в районе Билибинской АТЭЦ невозможно объяснить естественными при-чинами, так как в аналогичных породах северной Якутии (верховья р. Яны) содержание трития в водах сезонно-талых поверхностных грунтов не пре-вышает 2 ТЕ. По заключению ученых из Московского университета им. М.В. Ломоносова и специалистов из института «ВСЕГИНГЕО» такие боль-шие концентрации трития можно объяснить только утечками из коммуни-каций на промплощадке первой очереди Билибинской АТЭЦ [4].
На энергоблоках Билибинской АТЭЦ большая часть оборудования ис-черпала или в ближайшее время исчерпает свой ресурс. В 1990-х гг. на АТЭЦ произошел ряд инцидентов, включая утечку РАО и облучение работ-ников станции. В связи с этим в 1995 г. Певекским и Колымским террито-риальными управлениями по гидрометеорологии и мониторингу окружаю-щей среды проводились мониторинговые исследования общей радиацион-ной обстановки округа. Мониторинговые наблюдения показали, что в це-лом по Чукотке уровень радиации не вызывает опасений и не превысил значений радиоактивности по сравнению с 1994 г. В том же году Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены им. профессора П.В. Рамзаева проводил радиационные исследования и от-бор проб в Чаунском и Билибинском районах. Превышений допустимых норм в Чаунском районе не было выявлено, содержания радионуклидов в организмах исследуемых людей зафиксировано не было. Однако установле-но, что концентрация цезия-137 в растениях Билибинского района в 2-4, а концентрация стронция-90 — в 2 раза превышают содержание этих радио-изотопов в аналогичных пробах Чаунского района [5]. Следует также отме-тить, что содержание стронция-90 в костях жителей округа, ведущих тради-ционный образ жизни (кочевое оленеводство), в 5-6 раз выше среднерос-сийского, а общегодовая эффективная эквивалентная доза облучения со-ставляла 0,5 бэр/год при среднем значении по округу 0,4 бэр/год. Это в первую очередь объясняется концентрацией радиоактивных веществ в тро-фической цепи “ягель-олень-человек” и тяжело протекающим выводом ра-диоактивного стронция из костной ткани организма человека.
Учитывая замедленность биологического круговорота веществ в экоси-стемах Чукотки, любая серьезная авария нанесет значительный ущерб окру-жающей среде и здоровью человека.
Также непосредственно на берегу Восточно-Сибирского моря в 20 км восточнее г. Певека находится закрытая в 1957 г. обогатительная фабрика уранового производства, в хвостохранилище которой накоплены радиоак-тивные отходы. Его площадь составляет 20 км², поверхность отстойника от-крыта, территория до сих пор остается нерекультивированной. Концентра-ция радона в хвостохранилищах рудника в сотни раз превышает фоновые значения. Согласно данным радиометрических исследований, удельная аль-фа-активность отходов и концентрация радона более чем в 100 раз превы-шает фоновые содержания [6].
Но все же основное количество ядерных объектов в Арктике связано с Вооруженными Силами Российской Федерации. Основные базы находятся в Кольском заливе и по побережью Кольского полуострова. В местах отстоя, обслуживания, ремонта и утилизации атомных подводных лодок (АПЛ) возникали локальные радиоактивные загрязнения. Вследствие этого появи-лись участки акваторий и побережья, где концентрация Co-60 превышала уровень фона в 30-70 раз, а Cs-137 — в сотни и тысячи раз. На территориях береговых технических баз, в частности, в районе пос. Гремиха и губы Ан-дреева, появились сильно загрязненные участки почвы, где мощность дозы гамма-излучения превышала предельно допустимую на 3-4 порядка [7,8].
На западном берегу губы Андреева расположена 569-я береговая тех-ническая база Северного флота России, введённая в эксплуатацию в 1961 г. За годы Холодной войны на базе скопилось большое количество отработан-ного ядерного топлива (ОЯТ), извлеченного из реакторов подводных лодок. В феврале 1982 г. в хранилище ОЯТ произошла радиационная авария, в ре-зультате которой в воды губы Андреева и Баренцева моря вытекло около 700 тыс. тонн высокорадиоактивной воды [7].
По мнению специалистов, склад ядерных отходов, содержащийся в условиях недостаточного финансирования, представляет серьезную опас-ность катастрофы, сравнимой по масштабам с аварией на Чернобыльской АЭС [9]. В 2017 г. в эксплуатацию был введен промышленный комплекс, предназначенный для извлечения ОЯТ из хранилищ базы. ОЯТ отправляет-ся на переработку в Челябинскую область на комбинат «Маяк».
В 1990 г. в России начали утилизировать первые АПЛ. Сайда-Губа в Кольском заливе стала площадкой для хранения вырезанных реакторных от-секов утилизируемых АПЛ. На протяжении более 10 лет этот объект оста-вался одним из наиболее радиационно опасных в Арктике. В 2004 г. в ре-зультате соглашения между Минатомом России и федеральным министер-ством экономики и труда Германии началось сооружение берегового хра-нилища реакторных отсеков. При создании уникальной системы транспор-тировки 40-тонных реакторных отсеков утилизированных подводных лодок были использованы немецкие опыт и технологии. Была сооружена металло-бетонная плита-основание площадки хранилища, выполнены подводные работы по удалению грунта и подготовке «подушки» для посадки дока. Се-годня Сайда-Губа представляет собой современный комплекс по хранению реакторных отсеков. Здесь установлено на безопасное долговременное хра-нение около 80-ти реакторных отсеков.
РАО, образующиеся при эксплуатации АЭС и судов с ядерными энер-гетическими ЯЭУ, накапливаются для длительного хранения в специальных сооружениях при АЭС и на предприятиях, обслуживающих судовые ЯЭУ, расположенных на территории или вблизи соответствующих предприятий. ОЯТ с Кольской АЭС также хранится на станции, а затем отправляется на переработку на ПО «Маяк». Низкоактивные отходы с гражданских предпри-ятий хранятся в специальных хранилищах в 30 километрах от Мурманска.
В результате эксплуатации военного и гражданского атомных флотов, базирующихся в Мурманской и Архангельской областях, ежегодно образу-ется до тысячи кубических метров твердых и 5 тысяч кубических метров жидких РАО. Доля высокоактивных отходов составляет не более 5-7%, а отходы с содержанием трансурановых элементов практически отсутствуют. Примерно 85% от всего объема отходов образуются на судоремонтных предприятиях. Указанный уровень РАО удерживается последние двадцать лет [10, 11].
Большое количество накопленных в регионе РАО 3-4 класса опасности заставило задуматься о создании пунктов окончательной изоляции низкоак-тивных отходов. Решение о местоположении регионального радиоактивно-го могильника еще не принято, но рассматриваются площадки в Мурман-ской, Архангельской и Ленинградской областях. На них будут свозиться от-ходы со всего Северо-Запада.
Кроме того, ожидают утилизации надводные корабли с ЯЭУ, атомные ледоколы и суда атомно-технологического обслуживания. Все это повлечет увеличение объема РАО в регионе, создаст определенные радиоэкологиче-ские риски.
Другим источником ухудшения радиоэкологической обстановки в Арктическом регионе России, который следует особо отметить, являются надводные и подводные ядерные испытания на шельфе Баренцева и Карско-го морей. При этом основное беспокойство приносит ядерный полигон на Новой Земле, где уже проведено 132 ядерных взрыва, из них 86 — в атмо-сфере и 8 — в Баренцевом и Карском морях [8].
История военных Новоземельских испытаний делится на два этапа. Первый этап — с 1954 по 1963 гг. характеризуется мощными ядерными взрывами в атмосфере на высоте 3-10 км, а также над водой и под водой на глубинах до 100-200 м. Здесь были произведены самые сильные в мировой практике взрывы в 58 мегатонн (30.10.61 г.) и в 30 мегатонн (5.08.62 г.). В основном же мощность взрывов была порядка одной мегатонны. Еще в 1958, 1961 и 1962 гг. в атмосфере производили ежегодно не менее 30 взры-вов, а иногда по 7-8 ежемесячно. Несколько мощных бомб (20-25 мегатонн) было взорвано в прибрежной зоне моря к западу и востоку от пролива Ма-точкин Шар. Во второй половине 1961 и 1962 гг. произвели серию ядерных взрывов в открытом море [3].
После начала наземных испытаний отмечались значительные выпаде-ния радиоактивных веществ в Мурманской области, Коми АССР и в других районах и населенных пунктах Севера. В районе Новой Земли ледокольные суда неоднократно попадали в районы с повышенным радиационным фо-ном. При воздушных ядерных взрывах в атмосферу и на поверхность океана попало значительное количество радионуклидов, состав которых отличается от состава РАО атомного производства. В основном это продукты деления, часть неразделившегося ядерного топлива, продукты активации нейтронами деления воздуха, воды, грунта, биоты.
При наземных ядерных взрывах мощностью в 1 Мт образуется радиоак-тивный след протяженностью в несколько сот километров. При этом оседает до 80% образовавшейся радиоактивной пыли [12]. В моменты ядерных взрывов или катастроф на АЭС уровни радиации за счет концентрации ра-дионуклидов, особенно короткоживущих, значительно превышают так называемые среднемесячные и среднегодовые уровни. Часть загрязнения выпадает неподалеку от места испытания. Часть долгоживущих изотопов задерживается в нижнем слое атмосферы (тропосфере) и перемещается стру-ями ветра на большие расстояния, постепенно выпадая на море и на суше.
Подавляющая часть радиоактивных осадков выпала в Северном полу-шарии, где проводилось большинство испытаний. Те люди, которые нахо-дились недалеко от испытательных полигонов, получили в результате зна-чительные дозы облучения. Оленеводы и рыбаки в открытом море на Край-нем Севере получили дозу облучения от цезия-137 в 100-1000 раз превы-шающую среднюю индивидуальную дозу для остальной части населения [13].
Радионуклиды, выпадающие из атмосферы, постепенно накапливаются в почвенно-растительном покрове. В ходе накопления нуклидов происхо-дит их радиоактивный распад, миграция в глубь почвы и частичный смыв поверхностными водами в реки, озера и моря. Важные исследования спе-цифической цепочки «лишайник — олень — человек» в районах Крайнего Севера России провела группа ленинградских ученых. Они изучали содер-жание и динамику свинца-210, полония-210, цезия-137 и стронция-90 в различных лишайниках, оленине, организме людей. В 1965-1966 гг. в Мур-манской и Архангельской областях, Республики Коми, на Таймыре и Чу-котке содержание цезия-137 в организме оленеводов было в 5 раз выше, чем в 1986 г., а по сравнению с жителями юга России — в 10-100 раз. Удельная активность стронция-90 в костной ткани оленеводов во много раз (до 60 раз) превышает аналогичные значения у людей, не связанных с оле-неводством [5]. Доза внутреннего облучения за счет цезия-137 у коренного населения составляет основную долю искусственного облучения. Очень вы-сокая смертность коренного населения во многом связана с раковыми опу-холями кишечника и легких.
В СССР в период с 1965 по 1988 гг. в рамках секретной «Программы № 7» проводились мирные ядерные взрывы. Всего по оценкам специалистов было проведено от 124 до 169 мирных ядерных взрыва в интересах народ-ного хозяйства (в том числе 117 — вне границ ядерных полигонов) [14]. При этом официально по данным ВНИПИпромтехнология Минатома радио-активное загрязнение территории произошло в 4 случаях (объекты «Кратон-3», «Кристалл», «Тайга» и «Глобус-1»). По данным ЦНИИатоминформ Ми-натома к 1994 г. в 24 случаях из 115 остались «локальные надфоновые за-грязнения вокруг скважин». С 1974 по 1987 гг. на территории Якутии было произведено 12 подземных мирных ядерных взрывов, в результате двух из них — «Кристалла» и «Кратона-3» — произошло загрязнение окружающей среды продуктами ядерного деления.
Достаточно мощным является загрязнение радионуклидами морей при различного рода захоронениях РАО. Многие морские организмы способны накапливать в себе радиоактивные вещества, даже если они находятся в очень низкой концентрации. Следует заметить, что некоторые радионукли-ды свинца-210 и полония-210, поступают в организм с пищей. Они кон-центрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, могут получить относительно высокие дозы внутреннего облучения.
В 1960-70 х гг. затопление РАО в мировом океане было общепринято для стран, развивающих мирное и военное использование ядерной энергии. Первую такую операцию провели США в 1946 г. В Тихом океане, затопив твердые РАО низкой удельной активности (ОНУА) в 80 км от побережья Калифорнии [15]. В то время убежденность в безопасности этих операций была настолько большой, что активность и радионуклидный состав затап-ливаемых отходов надежно не измеряли и не фиксировали.
Вскоре к практике захоронения РАО присоединились и другие госу-дарства: Великобритания, затапливающая ОНУА в Северной Атлантике с 1949 г., Новая Зеландия и Япония, осуществлявшие такую деятельность вблизи своих берегов в Тихом океане с 1954-1955 гг., а затем с 1960 г. – Бельгия, избравшая для этой цели пролив Ла-Манш рядом с побережьем Франции, и другие страны. В 1959 г. США впервые затопили в Атлантиче-ском океане корпус ядерного реактора, демонтированного с АПЛ «Сивулф».
В этом контексте Международное агентство по атомной энергии (МА-ГАТЭ) с 1957 г. начало разрабатывать методологию безопасного удаления РАО в моря. В 1975 г. вступила в силу международная Лондонская конвен-ция 1972 г., направленная на предотвращение чрезмерного загрязнения мо-ря при затоплении отходов, которую дополнили рекомендации МАГАТЭ по обеспечению радиационной безопасности при проведении таких операций с РАО. Всего в 1948-1982 гг. затопление РАО осуществляли 14 стран в 47 районах Атлантического и Тихого океанов [7].
В 1985 г. страны-участницы Лондонской конвенции, в основном под давлением «зеленого» движения, приняли решение о моратории – добро-вольной приостановке удаления РАО в моря. В 1993 г. страны-участницы Лондонской конвенции запретили затопление любых РАО в морях.
В 1959-1992 гг. в Арктике (в Баренцевом и Карском морях) затопление жидких и твердых радиоактивных отходов осуществляли сначала Советский Союз, а позднее и Российская Федерация. Россия удаляла в моря только жидкие и твердые РАО, образующиеся при эксплуатации АПЛ и атомных ледоколов. Затопление проводилось лишь в специально выбранных районах моря вне зон интенсивного судоходства и рыболовного промысла.
По опубликованным к настоящему времени данным на дне морей За-падной Арктики находятся 3 АПЛ, 5 реакторных отсеков с корабельными и судовыми ЯЭУ, 19 судов, в том числе баржа с реактором, выгруженным из АПЛ, 735 радиоактивных конструкций и блоков, затопленных без герме-тичной упаковки, а также свыше 17 тыс. контейнеров с РАО [8, 15].
Специалисты считают, что нахождение на дне Арктики затопленных твердых РАО и затонувших АПЛ носит затяжной характер и представляет собой потенциальную опасность, которая с каждым годом возрастает. Такой вид угрозы может существовать десятки и сотни лет.
По степени потенциальной радиационной опасности для населения и окружающей среды затопленные объекты можно разделить на две группы: объекты с ядерным топливом и РАО. Наибольшей потенциальной опасно-стью обладают объекты, содержащие делящиеся вещества (ядерное топливо). Некоторые из них могут иметь массу топлива, превышающую критическую, что теоретически при определенных условиях не исключает возможности возникновения самопроизвольной цепной реакции и выброса большого ко-личества радионуклидов в окружающую среду. К таким ядерно-опасным объектам относятся три АПЛ и два реакторных отсека с ОЯТ: реактор АПЛ заказа №421 с ОЯТ и специальный контейнер с экранной сборкой, содер-жащей часть ОЯТ реактора №2 первой ЯЭУ ОК-150 атомного ледокола «Ле-нин».
В ОЯТ и внутренних конструкциях реактора определяющими источни-ками ионизирующих излучений являются бета-гамма-активные продукты деления урана, активационные радионуклиды и альфа-активные трансура-новые элементы (актиноиды), в частности плутоний и америций. Наиболь-шая активность удаленных РАО в Карское море пришлась на 1967 г. – около 26 ПБк (примерно 700 кКи). К настоящему времени в результате радиоак-тивного распада она уменьшилась в несколько раз и не превышает 4 ПБк (примерно 110 кКи).
Результаты многочисленных российских и международных морских экспедиций, проведенных в последние десятилетия в районах гибели АПЛ и затопления РАО, свидетельствуют, что реальная радиоэкологическая об-становка в этих местах не отличается от фоновой. Значимого влияния за-топленных объектов на радиоэкологическую обстановку в арктическом ре-гионе в целом не выявлено. Содержание техногенных радионуклидов в морской воде, донных отложениях и гидробионтах Норвежского, Баренцева и Карского морей обусловлено глобальными радиоактивными выпадениями и сбросами ЖРО с западноевропейских заводов по переработке ОЯТ [16, 17].
Морские исследования непосредственно в районах затоплений твердых РАО в Карском море выявили участки повышенного – в десятки и сотни раз по сравнению с фоном – содержания техногенных радионуклидов в донных отложениях вблизи (на удалении до нескольких десятков метров) затоплен-ных объектов в заливах Абросимова, Степового и Цивольки восточного по-бережья Новой Земли, что вызвано вымыванием радионуклидов из контей-неров. Наблюдения показали, что стенки контейнеров подверглись значи-тельной коррозии и потеряли герметичность. Вблизи затопленных объектов с ядерным топливом подобных утечек радиоактивных веществ за их преде-лы не обнаружено [15].
Реабилитация морской акватории, которая может быть связана с извле-чением нескольких тысяч разрушающихся металлических контейнеров с твердыми РАО, локально загрязняющих среду, является крайне дорогостоя-щей и трудоемкой процедурой, и не исключает дополнительного выхода техногенных радионуклидов в морскую среду при подъеме контейнеров.
В тоже время по причине потенциальной опасности в первую очередь следует обратить внимание на затопленные объекты с ОЯТ, в том числе АПЛ «К-27», защитные барьеры которых по предварительным оценкам еще находятся в удовлетворительном состоянии, а также на затонувшие АПЛ «Комсомолец» и «К-159». Эти объекты представляют наибольшую угрозу радиоактивного загрязнения морской среды в связи с тем, что содержат большое количество делящегося ядерного материала, бесконтрольное хране-ние которого в современных условиях запрещено.
По предварительным данным руководителя проектного офиса «Ком-плексная утилизация АПЛ» ГК «Росатом» А.Захарчева, проект по подъему затопленной в 1980-х гг. в Карском море у берегов Новой Земли аварийной АПЛ К-27 может стоить около 50 (плюс-минус 10-15) миллионов долларов. Эти оценки весьма приблизительны и рассчитаны, исходя из того, что опе-рация по подъему АПЛ «Курск» стоила около 100 миллионов долларов. Учитывая, что по тоннажу АПЛ К-27 в шесть раз меньше, и глубина, на ко-торой она лежит, также значительно меньше, специалист отмечает, что о точной стоимости подъема этой лодки говорить слишком рано, поскольку детальный проект этого мероприятия еще не подготовлен [18].
К-27 — советская АПЛ (проект 645 ЖМТ) с жидким металлом в каче-стве теплоносителя. Вступила в строй 1 апреля 1962 г. В 1964 г. совершила рекордное автономное плавание в воды Центральной Атлантики, побив ре-корды по дальности автономного похода и длительности подводного плава-ния. 24 мая 1968 г. на лодке произошла радиационная авария, в которой по-страдал весь экипаж, погибло девять человек. После этого корабль был за-консервирован, а в 1979 г. — исключен из состава ВМФ СССР. В начале 1980-х гг. лодка была затоплена в Карском море у северо-восточного побе-режья архипелага Новая Земля.
Рассуждая о перспективе возможного подъема АПЛ «Комсомолец», ко-торая затонула в Норвежском море в 1989 году, А. Захарчев отметил, что «этот вопрос очень тяжелый», поскольку лодка лежит на глубине почти 1,7 тысячи метров. Он напомнил, что в свое время была неудачная попытка поднять всплывающую камеру лодки. По его мнению, в ближайшие 10 лет операция по подъему «Комсомольца» осуществить не удастся, но все будет зависеть от объема финансирования, возможностей государства и междуна-родной коалиции, на данный момент необходимо двигаться от простого к сложному, и первым этапом будет подъем К-27.
Извлечение судов с твердыми РАО – не менее радиоэкологически опасное мероприятие в связи с возможностью залпового выхода радиоак-тивных веществ в морскую среду при подъеме, хотя более обнадеживающее, чем подъем контейнеров с твердыми РАО. Из всех затопленных объектов с РАО наименее перспективным является подъем объектов без ОЯТ в связи с их наименьшей относительной радиоэкологической опасностью, за исклю-чением «Лихтера-4» с двумя реакторами АПЛ заказа №538 и реакторного отсека ледокола «Ленин» с тремя реакторными установками.
Анализ существующих российских технологий подъема затопленных объектов свидетельствует об ограниченности возможности их применения для извлечения ядерных и радиационно-опасных объектов с морских глу-бин по следующим причинам:
- подъем возможен только с небольших глубин;
- для подъема необходимо участие водолазов-глубоководников;
- техническое состояние объектов, находящихся под водой в течение 20-40 лет, неизвестно;
- подъем и транспортировка объектов должны ограничиваться мини-мальными сроками в силу сложности погодных условий региона.
На сегодняшний день неопределенным остается правовой статус затоп-ленных радиационно опасных объектов, не определен федеральный орган власти, ответственный за координацию подобных работ, не принята ком-плексная программа, обеспечивающая полное решение рассматриваемой проблемы, не разработана нормативно-правовая база в области загрязнения морской среды радиоактивными материалами, не определены источники финансирования научных, проектно-конструкторских и практических работ по реабилитации арктических морей от радиационного загрязнения. Также необходимо провести дополнительные специальные научные исследования. Они должны включать в себя исследования состояния корпусных конструк-ций, положения объектов на грунте, характера и скорости коррозии защит-ных барьеров, и т.д. Важно провести современное моделирование всех этих процессов, а кроме того — расчет трудоемкости и стоимости подъема, транспортировки, утилизации этих объектов и связанных с ними рисков.
Таким образом, одну из главных на настоящее время опасностей пред-ставляют последствия эксплуатации «ядерного наследия» атомного флота СССР/России. Очистка Арктических морей от затопленных радиационно опасных объектов до сих пор остается важнейшей проблемой, решение ко-торой возможно только на международном уровне.
Особое внимание в проблеме радиоэкологической безопасности Арк-тического региона занимают радиоизотопные термоэлектрические генерато-ры (РИТЭГи), разработанные в качестве автономных источников электро-питания для использования в труднодоступных районах. РИТЭГи содержат радиоактивные изотопы и применялись в регионе в качестве источников питания навигационного оборудования, знаков и маяков и др.
Вдоль всего арктического побережья СССР было в разное время уста-новлено 1007 РИТЭГов, что представляло высокую потенциальную угрозу радиоактивного загрязнения Арктики: суммарный радиационный потенци-ал этих опасных объектов был достаточно высок. К РИТЭГам привлечено широкое внимание российской и международной общественности в связи с их потенциальной опасностью для населения и окружающей среды. Все РИТЭГи уже выработали свой срок и должны быть утилизированы. Необхо-димость их утилизации подтверждается постоянно происходящими с РИТЭГами радиационными инцидентами. Вопреки законам России о ра-диоактивной безопасности, доступ посторонних лиц ко многим РИТЭГам не ограничен.
В настоящее время из 1007 РИТЭГов 992 демонтированы и более 85% их утилизированы, однако некоторые установки были утеряны и местона-хождение их неизвестно.
Поступление РАО с западноевропейских радиохимических заводов (в основном, в Ирландское море с английского завода Селлафилд и в пролив Ла-Манш с французского радиохимического завода на мысе Аг) оказало за-метное влияние на техногенную радиоактивность южных частей Баренцева и Карского морей. Максимальные объемы сброса отходов происходили в 1974–1978 гг. Время переноса водных масс от Ирландского до Баренцева и Карского морей составляет 5–6 лет. Поэтому повышенное содержание тех-ногенных радионуклидов в арктических морях наблюдалось в начале 1980-х гг. В этот период концентрация Cs-137 в южной части Баренцева моря в 5–6 раз превышала фоновый уровень [17]. Влияние слива жидких РАО Селла-филда было выявлено также в водах Белого моря и в Северном Ледовитом океане. В результате мер по дополнительной очистке, внедренных на заводе Селлафилд, сброс радиоактивно-загрязненных вод в Ирландское море к 2000 г. уменьшился на два порядка по сравнению с серединой 1970-х гг.
Реки Обь и Енисей в течение 1950-1990 гг. систематически загрязня-лись прямыми сбросами предприятий атомной промышленности. Радиоак-тивные сбросы от установок ПО «Маяк» и Сибирского химического комби-ната поступали в водосборный бассейн реки Обь, а отходы от Красноярско-го горно-химического комбината сбрасывались прямо в реку Енисей. В ко-нечном итоге они перемещаются в Карское море. Возможно, наибольшие сбросы по Sr-90 (50-180 Бк/м3) в реку Обь были до 1960 г., в результате де-ятельности ПО «Маяк» с 1949-1956 гг. [19]. В зоне так называемого марги-нального фильтра, где происходит смешение речных и морских вод, вслед-ствие воздействия разнообразных сорбентов и биофильтрации из воды осе-дают на дно почти все взвешенные вещества.
Специфика радиоэкологии Карского моря проявляется в стоке радиоак-тивного загрязнения по западносибирским рекам. Это стало очевидным по-сле исследований Техасского университета в кооперации с российским Ми-нистерством по окружающей среде и ресурсам летом 1993 г. Результаты этих работ показали, что в Енисейской губе существует большая зона за-грязнения донных осадков (длина приблизительно 140 км, рыхлые отложе-ния в верхних 2-х см содержат около 50-70 Бк/кг Cs-137). Эти данные были подтверждены экспедицией ММБИ КНЦ РАН осенью того же года на НИС «Дальние Зеленцы». Результаты анализов мурманской экспедиции показа-ли, что в Карском море происходило длительное накопление РАО из боль-шинства российских заводов ядерной промышленности в бассейне Енисея [20].
Также дополнительную радиационную нагрузку в регионе создает до-быча и переработка естественно-радиоактивного сырья. Острая экологиче-ская ситуация сложилась на Кольском полуострове в районах размещения Ловозёрского и Ковдорского горно-обогатительных комбинатов, где высо-кая концентрация промышленности приводит к быстро прогрессирующему ухудшению качества среды и негативному воздействию на здоровье населе-ния, поскольку содержание радиоактивных веществ в руде и полупродуктах находится вблизи границы интервала активностей, требующих специальной организации работ.
Заключение
Одна из необходимых и обязательных составляющих успешного разви-тия, как государства, так и региона в XXI веке – это обеспечение экологиче-ской безопасности. Фундаментальные и прикладные научные исследования в Арктическом регионе имеют существенное значение для изучения гло-бальных процессов на Земле, а также для рационального, экологически без-опасного использования богатейших природных ресурсов Арктики. Важ-ными составляющими экологической безопасности являются ядерная и ра-диационная безопасность.
Однако мы видим, что Арктический регион испытывал и продолжает нести значительную радиационную нагрузку, связанную с хозяйственной и военной деятельностью. Кроме того, к уже действующим источникам ра-диоактивного загрязнения территорий и акваторий может присоединиться еще один. В настоящее время на побережье Арктики в районе города Певек Чукотского автономного округа ведется сооружение инфраструктуры для плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) малой мощности, которая предназначена для обеспечения электрической и тепловой энергией населе-ния прибрежных районов и расположенных там предприятий. В процессе работы ПАТЭС территории и акватория, входящие в зону влияния станции, будут испытывать радиационное, тепловое и механическое воздействия, что негативно скажется на чувствительных арктических экосистемах.
Кроме того, нельзя забывать, что Арктика является климатоформирую-щим регионом планеты, поэтому состояние окружающей среды в Арктике является одновременно и важным индикатором глобальных изменений, ко-торые проявляются в этом регионе наиболее значимо.
В последние десятилетия в Арктике происходят серьёзные изменения. Усилившийся поток теплого воздуха из низких широт привёл к увеличе-нию приземной температуры воздуха. Наблюдается одновременно умень-шение площади льда и его толщины. В целом по данным исследований температура в Арктике повышается быстрей, чем в остальном мире. Это может привести к вымиранию многих видов растительности и животных в регионе. Потепление ставит под угрозу существование коренных народов Арктики — уклад их жизни напрямую зависят от растительного и животно-го мира. К сожалению, сейчас не ведется никаких прогнозных исследова-ний на предмет того, как потепление в этом регионе повлияет на радиаци-онный фактор, как поведут себя потенциальные источники радиоактивного загрязнения в новых климатических условиях.
Также важно подчеркнуть, что при разработке различных проектов в арктическом регионе и проведении экспертизы проектной документации необходимо учитывать вопросы радиоэкологии в силу специфики региона.
Обеспечение ядерной и радиационной безопасности в принципиаль-ном плане является доминирующей в проблеме экологической безопасно-сти, социально-политической и экономической стабильности общества. Ограничение радиационного воздействия на окружающую среду, миними-зация последствий произошедших ранее радиационных аварий и катастроф, качественное совершенствование системы обеспечения ядерной и радиаци-онной безопасности в Арктическом регионе относятся к числу приоритет-ных в совместной деятельности государства и общественности в экологиче-ской сфере. Этому в главной мере должны способствовать подготовка высо-коквалифицированных специалистов, развитие научных исследований, со-здание и продвижение инноваций в этой области.
References:
1. Bogucharskov V.T. Istoriya geografii. Uchebnoe posobie. — Saratov: Vuzovskoe obrazovanie, 2017. — 522 s. — (Vysshee obrazovanie).
2. V.I. Kashin: «Zakonodatelnoe obespechenie razvitiya i osvoeniya Arktiki». URL: https://kprf.ru/activity/ecology/152270.html (Data obrasheniya: 02.02.2019).
3. Kuznecov V.M., Nazarov A.G. Radiacionnoe nasledie holodnoj vojny: opyt is-toriko-nauchnogo issledovaniya. M.: Klyuch-S, 2006. 720 s.
4. Kuznecov V.M. «Rossijskaya atomnaya energetika. Vchera, segodnya, zavtra. Vzglyad nezavisimogo eksperta». Moskva, 2000 g. 286 s.
5. Hvostova M.S. Istoriya izucheniya estestvennoj i iskusstvennoj radioaktivnosti prirodnyh obektov Rossii: avtoreferat dis. ... kandidata geograficheskih nauk: 07.00.10 / In-t istorii estestvoz-naniya i tehniki im. S. I. Vavilova RAN. - Moskva, 2006. - 32 s.а.
6. Romanenko F. Ostrova uranovogo GULAGa v Vostochnoj Arktike. URL: https://history.wikireading.ru/308340 (Data obrasheniya: 04.02.2019).
7. Larin V.I. Russkie atomnye akuly. - M.: KMK. 2005. - 380 s.
8. Sivincev Yu.V., Vakulovskij S.M., Vasilev A.P., Vysockij V.L., Gubin i dr. Tehnogen-nye radionuklidy v moryah, omyvayushih Rossiyu: radioekologicheskie posled-stviya udaleniya radioaktivnyh othodov v Arkticheskie i dalnevostochnye morya («Belaya kniga-2000»). - M., Iz-dAT, 2005g. 624 s.
9. Guba Andreeva: byvshaya beregovaya tehnicheskaya baza Severnogo flota URL: https://network.bellona.org/content/uploads/sites/4/2016/11/ANDREEVA_GUBA_site.pdf (Da-ta obrasheniya: 06.02.2019).
10. Sarkisov A.A., Vysockij V.L., Bilashenko V.P. i dr. Ozhidaemye radiacion-nye i radi-oekologicheskie posledstviya ekspluatacii plavuchih atomnyh teploelektro-stancij. // Atomnaya en-ergiya. T.104. Vyp. 3. Mart 2008. S.178-187.
11. Hvostova M.S. Vliyanie radiacionno-opasnyh obektov voenno-morskogo i gra-zhdanskogo flotov na radiacionno-ekologicheskuyu obstanovku Severo-Zapada Rossij-skoj Feder-acii // Dvojnye tehnologii. 2015. № 4 (73) S.24-29.
12. Voprosy yadernoj meteorologii. Sbornik statej pod red. I.A.Karolya, S.G. Ma-lahova. M. Gosatomizdat, 1962.
13. Ramzaev P.V. i dr. Ocenka radiacionnoj obstanovki i sostoyanie zdorovya nase-leniya rajonov, prilegayushih k Novozemelskomu ispytatelnomu poligonu. Otchet o NIR. Sankt-Peterburgskij NIIRG, 1992. – 142 s.+prilozheniya.
14. Ispytanie yadernogo oruzhiya i yadernye vzryvy v mirnyh celyah SSSR. 1949-1990. Pod red. V.N. Mihajlova. Sarov. RFYaC-VNIIEF, 1996.- 66.
15. Sarkisov A.A., Sivincev Yu.V., Vysockij V.L., Nikitin V.S. Atomnoe nasle-die holod-noj vojny na dne Arktiki. Moskva. IBRAE RAN. 2009. 82 s.
16. Matishov G.G., Matishov D.G., Kondakov A.A. i dr. Mezhdunarodnaya (amerikano-norvezhsko-rossijskaya) ekologicheskaya ekspediciya v Pechorskoe more, na Novuyu Zemlyu, Kolguev, Vajgach, Dolgij v iyule 1992 g. (NIS “Dalnie Zelency”): Prepr. Apatity, 1992. 32 s.
17. Polikarpov G.G. Vvedenie. Nauchnaya znachimost problemy // Zagryaznenie morej vokrug poberezhya SNG, preimushestvenno Arktiki. Ch.1: Materialy mezhdunarodnoj konfer-encii. Arhangelsk, 19-23 iyulya, 1993.- Sevastopol, 1993. S. 11-13.
18. Vystuplenie A.Zaharcheva // 25 plenarnoe zasedanie KEG MAGATE, seminar «Ekonomika obrasheniya s OYaT: pererabotka i neposredstvennaya izolyaciya», 6-7 oktyabrya 2011 g., Shveciya. URL: http://news.mail.ru/politics/7002307/ (Data obrasheniya: 16.12.2018).
19. Matishov D.G., Matishov G.G. Radiacionnaya ekologicheskaya okeanologiya. Apati-ty: izd. KNC RAN, 2001.- 417 s.
20. Matishov G.G., Matishov D.G., Shipa E., Rissanen K. Radionuklidy v ekosisteme re-gion Barenceva i Karskogo morej. Apatity: Kolskij filial RAN. 1994.- 237 s.
