Для определения радиационного риска, оценки потенциально опасных зон и выработки решений по обеспечению безопасности объекта подземного ядерного взрыва «Тайга» были оценены источники радиоактивного загрязнения и последствия их воздействия на окружающую среду.
В 70-х годах был разработан проект строительства канала для переброски части стока северных рек в Каспийское море для стабилизации его уровня. Часть канала предлагалось построить с помощью подземных ядерных взрывов, и для решения проблем применения ядерной технологии было решено провести натурный опыт.
23 марта 1971 года на севере Пермской области в Чердынском районе были одновременно подорваны три ядерных заряда, расположенных в скважинах на глубине 127 м (расстояние между скважинами – 163-167 м). В результате образовалась удлиненная с севера на юг траншея длиной 700 м, шириной 340 м и глубиной 10-15 м. Часть радиоактивных продуктов, в соответствии с проектом, вышла на дневную поверхность; при этом была полностью обеспечена радиационная безопасность участников работ и населения.
Экспедиции ВНИПИпромтехнологии и Радиевого института им. В.Г. Хлопина постоянно вели обследования объекта «Тайга» вплоть до марта 1976 года. В сентябре 1980 года, сентябре 1981 года, июле 1985 года и сентябре 1990 года проводились контрольные наблюдения.
Исследования показали, что в результате взрыва трех ядерных зарядов в недра и окружающую среду выделились не вступивший в реакцию ядерный материал, продукты деления и наведенной активности, тритий.
Часть газообразных продуктов была выброшена при взрыве в атмосферу и сформировала радиоактивное облако и след радиоактивных выпадений. Однако в пределах обследованной ближней зоны (до неcкольких километров от водоема «Тайга») не обнаружено отклонений характеристик полей α-, β- и γ-излучения от колебаний естественного радиационного фона. Кроме того, обследования районов населенных пунктов Тулпана, Петрецова, Дальнего (до 30 км от объекта «Тайга»), а также поселка Васюкова и озера Чусовского, проведенные в 1995 году, установили, что загрязнение объектов окружающей среды не превышает колебаний уровня от глобальных выпадений в Северном полушарии Земли. Таким образом, территория ближней зоны прохождения облака от взрыва 1971 года является радиационно безопасной.
В то же время другая часть радиоактивных продуктов взрыва определила загрязнение грунта в навале выброшенных пород – бортах траншеи-воронки, будущих берегах водоема «Тайга». Эти радионуклиды стали источником загрязнения воды и донных отложений, а также растительности и представителей животного мира по биологическим цепочкам.
Оценка радиационной обстановки
В июле 2001 года специалисты ВНИПИпромтехнологии провели полевое радиологическое обследование искусственного водоема «Тайга», включая отбор проб объектов внешней среды для последующего лабораторного анализа. Цель исследований – сбор исходных данных для оценки динамики радиационной обстановки на объекте «Тайга» и разработка проекта организации санитарно-защитной зоны.
Карта объекта с результатами γ-съемкиТерритория объекта «Тайга» (водоем и его берег) представляет собой радиационную аномалию, характеризующуюся повышенными уровнями излучения, загрязнением почвы, воды, растительности. На карте представлены данные γ-съемки объекта. Наиболее потенциально опасными являются два участка на гребне навала с повышенными уровнями γ-поля: в северо-восточном и юго-восточном секторе (до 2,6 мкЗв/ч и 2 мкЗв/ч соответственно, что превышает уровень вмешательства по НРБ-99).
На других участках объекта уровни γ-поля практически соответствуют естественному фону с отдельными незначительными флуктуациями. В северном секторе и на острове максимальные значения составляют 0,4-0,6 мкЗв/ч, на остальных участках гребня навала – от 0,1 мкЗв/час до 0,3 мкЗв/ч. За пределами подошвы навала, на расстоянии 150-200 м и более от гребня мощность дозы повсеместно снижается до уровня естественного регионального радиационного фона – 0,08-0,12 мкЗв/ч (или 0,06-0,14 мкЗв/ч).
Мощность дозы γ-излучения от акватории водоема составляет 0,04-0,06 мкЗв/ч. В районе поселка Васюкова и по имеющейся дороге до южной части навала радиационных аномалий также не обнаружено.
По сравнению с результатами обследования 1990 года уровни радиации на объекте снизились в пять-семь раз (тогда максимальные значения в восточной части гребня достигали 14 мкЗв/ч). Приблизительно в четыре раза уменьшилась и площадь загрязненной территории. Зона, где уровень γ-излучения превышает 0,15 мкЗв/ч, простирается не далее 100-150 метров от уреза воды в водоеме.
Плотность потока β-частиц на высоте до 10 см от поверхности грунта практически везде соответствует естественному фону, за исключением двух отмеченных выше участков, где плотность поверхностного загрязнения почвы достигает 100 β-частиц/мин*см2; α-излучения от почвы и растений на навале не обнаружено.
Загрязнение грунта отмеченных выше потенциально-опасных зон обусловлено радионуклидами 60Co (до (2,4±0,2)*103 Бк/кг), 137Cs (до (6,0±0,8)*103 Бк/кг), 90Sr (до (1,6±0,5)*104 Бк/кг), 241Am (до 3*103 Бк/кг) и 239,240Pu (до 1*104 Бк/кг).
Содержание этих радионуклидов в воде водоема ниже предела чувствительности аппаратуры. В значимых количествах присутствует только тритий. Его содержание практически одинаково по всей акватории, не зависит от глубины и составляет (5,0±0,2)*103 Бк/л, что не превышает уровня вмешательства при поступлении с водой отдельных радионуклидов по НРБ-99/2009 (УВвода – 7,6*103 Бк/л). По сравнению с 1990 годом содержание трития в воде озера уменьшилось в пять раз. Незначительное загрязнение тритием (до 3,4*102 Бк/л) отмечается и в болотцах на севере навала.
Анализ полученных данных подтверждает вывод 1990 года, что загрязненная зона неуклонно уменьшается за счет радиоактивного распада, переноса части активности вглубь почвы и миграции радионуклидов.
Эпизодические кратковременные посещения объекта не представляют опасности. Тем не менее, зона водоема «Тайга» и навала породы вокруг него остается потенциально радиационно-опасной в случае хозяйственной деятельности, использования даров природы, проведения строительных, земляных, буровых и других работ, организации жилья, турбаз, детских учреждений, оздоровительных летних лагерей и т.д. Территория, прилегающая к объекту за границей (подошвой) навала, является радиационно безопасной, однако требует контроля.
Проект организации санитарно-защитной зоны
Для обеспечения радиационной безопасности населения на объекте «Тайга» необходимо ввести ряд ограничений и запретов в рамках режима санитарно-защитной зоны (ее условия изложены в Основных санитарных правилах обеспечения радиационной безопасности, ОСПОРБ-99).
Санитарно-защитная зона (СЗЗ) объекта «Тайга» представляет собой прямоугольник, включающий в себя искусственный водоем с прилегающим участком территории, со сторонами примерно по 1000 м с востока на запад и 1200 м с юга на север; границы от берега водоема на север – 250 м, на восток – 400 м, на юг и запад – 200 м.
Границы СЗЗ обозначаются по всему периметру долговременными запрещающими знаками; на лесных участках по границе прорубаются просеки. На гребне навала и на острове в центре озера дополнительно устанавливаются 20 запрещающих знаков.
Отдельно два знака устанавливаются на локальных участках радиоактивных загрязнений в северо-восточной и юго-восточной части берега (навала). Кроме этого, на дорогах, подходящих к объекту с юга и севера (две точки) и на опорных участках по углам СЗЗ (четыре точки) устанавливаются запрещающие знаки-транспаранты с бетонным основанием (тумбы). В начале двух дорог в сторону объекта от реки Березовки и на существующих зимниках устанавливаются шлагбаумы с предупреждающими надписями-транспарантами.
В СЗЗ запрещается проведение любых видов земляных, буровых, строительных, лесозаготовительных и других работ, строительство жилья, учреждений отдыха, турбаз, временное размещение палаточных лагерей и т.д., длительное нахождение людей, особенно на обозначенных участках в его северо-восточной и юго-восточной частях, сбор ягод и грибов. Не рекомендуется ведение промыслового лова рыбы и охоты.
Вокруг санитарно-защитной зоны устанавливается зона наблюдения (ЗН), в которой периодически (не реже одного раза в пять-семь лет) по специальной программе проводится радиационный контроль. Границы ЗН: на западе – река Березовка, на юге и юго-востоке – Чирва, на севере – 1,5 км, на востоке – 2 км от границы СЗЗ.
Объект «Тайга»
К сожалению, утвержденный проект СЗЗ объекта «Тайга» до настоящего времени не реализован, что является следствием неопределенного статуса объектов ядерной взрывной технологии.
Авторы
Касаткин В.В. к.т.н., Ильичев В.А. к.х.н., Клишин В.И.
