С.А. Адамчик, генеральный инспектор Госкорпорации «Росатом»;
Н.В. Мамакина, директор ЧУ «СГИК Росатома»;
И.Ю. Голубцова, начальник информационно-аналитического отдела ВИАЦ ЕГАСМРО ЧУ «СГИК Росатома»;
В.П. Тишков, научный консультант отдела ученого секретаря, канд. техн. наук АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина»;
Л.Г. Бондаренко, начальник лаборатории аппаратных и методических приложений ядерной спектрометрии АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина»;
А.А. Пилютик, начальник лаборатории радиоэкологического мониторинга АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина»;
Г.А. Захаров, ведущий инженер лаборатории радиоэкологического мониторинга АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина»
В Санкт-Петербурге расположен Радиевый институт им. В.Г. Хлопина – дочернее предприятие Госкорпорации «Росатом» – старейший научно-исследовательский институт, который по праву можно назвать колыбелью российской атомной науки и техники. Институт основан в 1922 году, обладает богатым опытом и продолжает сохранять научные традиции, заложенные великими учеными – В.Г. Хлопиным и В.И. Вернадским. Институт – участник различных международных научных проектов и федеральных целевых программ.
Радиевый институт был создан по инициативе и под руководством академика В.И. Вернадского путем объединения всех имевшихся к тому времени в Петрограде радиологических учреждений: Радиевой лаборатории Академии наук, Радиевого отделения Государственного рентгенологического и радиологического института и Радиохимической лаборатории. В плане научного руководства новому институту были подчинены радиевый рудник и завод в Бондюге (Татарстан). На этом заводе В.Г. Хлопиным и М.А. Пасвик в декабре 1921 года были получены первые в России высокообогащенные препараты радия. Государственный Радиевый институт стал центром, в котором зародилась и проходила становление отечественная атомная наука и техника.
С началом Великой Отечественной войны основная часть сотрудников института была эвакуирована в Казань. В Ленинграде осталась небольшая группа работников во главе с В.В. Белоусовым, которого вскоре сменил А.Б. Вериго. Несмотря на тяжелые годы блокады в институте продолжалась научно-производственная деятельность в интересах фронта.
Исследования радиоактивности окружающей среды были начаты в Радиевом институте еще в 20-30-е годы прошлого столетия. В основу были положены идеи В.И. Вернадского, основателя Радиевого института. Особенностью этих работ, в отличие от подобных исследований за рубежом, было стремление не только изучить распределение радионуклидов в различных системах, но и проникнуть в сущность процессов, ответственных за это распределение.
Начиная с первого испытания советского атомного оружия в 1949 году, перед сотрудниками Радиевого института была поставлена задача – исследование формы и состава радиоактивных осадков и параметров их воздушного переноса. За две недели до испытания первого термоядерного боеприпаса на Семипалатинском полигоне (12 августа 1953 года) в Радиевом институте уже были начаты работы по систематическому сбору атмосферных осадков и анализу содержания в них радионуклидов. Таким образом, начала действовать первая в Евразии (а возможно, и первая в мире) система радиационного экологического мониторинга.
Важным этапом в этом направлении явилось открытие станции наблюдения за окружающей средой (пос. Токсово, в 30 км к северо-востоку от Ленинграда). Весной 1954 года станция наблюдения из пос. Токсово была перебазирована в город Зеленогорск, и на ее базе была создана Зеленогорская радиометрическая станция. С 1957 года эпизодически, а с 1959 года непрерывно (до 2014 года) там же производился отбор аэрозолей из приземного слоя воздуха с последующим определением концентрации радионуклидов.
Для этой цели в Радиевом институте была создана специальная лаборатория – лаборатория мониторинга радиоактивного загрязнения окружающей среды. На первом этапе создания лаборатории главной целью была разработка радиохимических, спектрометрических и радиометрических методик. Ученые впервые столкнулись с задачей анализа радиоактивных примесей, концентрация которых, как минимум, на порядок ниже всего, с чем ранее имела дело радиохимия окружающей среды, изучавшая естественные радионуклиды.
Методические разработки позволили уже в 1954 году провести тщательные анализы проб воздуха, воды и почвы и приступить к изучению процессов атмосферного переноса радионуклидов от ядерных испытаний.
К концу 1950-х годов в результате проведенных исследований был издан сборник статей «Определение загрязнения биосферы продуктами ядерных испытаний», принятый как официальный отчет Научного комитета по действию атомной радиации при Организации Объединенных Наций (НКДАР ООН) за №A/AC.82/ G/L.323 (1959) и оказавший серьезное влияние на подготовку и заключение в 1963 году Договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой.
Наблюдения за содержанием радионуклидов в приземном слое воздуха в течение многих десятилетий привели к установлению закономерностей, которым подчинены изменения уровня радиоактивности во времени. Изучены связи радионуклидов с химическими компонентами аэрозолей, что позволило получить представление о процессах переноса радионуклидов и об их поведении в природных системах. При изучении поведения и количества выпавших на почву радиоактивных примесей, их распределения по глубине и дальнейшей миграции с грунтовыми водами было определено, что особенности поведения нуклидов в почве определяются формами нахождения этих нуклидов и зависят от свойств почв.
Большое внимание уделялось и вопросам миграции радиоактивных продуктов из почвы в растения, как первому этапу миграции этих веществ по пищевой цепочке. В лаборатории рассчитывалась доза дополнительного облучения сверх природного уровня, которому подвергается индивидуум вследствие отложения на землю выпавших из атмосферы радиоактивных продуктов. Изучение концентрации форм различных радиоактивных примесей, присутствующих в атмосферных осадках, проводилось параллельно с изучением различных радиоактивных примесей в поверхностных водах. Получаемые данные неоднократно представлялись в качестве материалов советской делегации в Научном комитете ООН по действию атомной радиации.
Помимо проведения научно-исследовательских работ, лаборатория участвовала в исследованиях при ликвидации последствий нештатных ситуаций. Так, 29 апреля 1986 года, через три дня после аварии на 4-м блоке Чернобыльской АЭС, сопровождавшейся выбросом в атмосферу десятков тонн радиоактивных материалов, на Зеленогорской радиометрической станции было зафиксировано 25 новых радионуклидов искусственного происхождения.
В начале мая на Чернобыльскую АЭС выехала большая команда специалистов Радиевого института. Был организован ежедневный отбор аэрозолей из дымового шлейфа аварийного реактора и их гамма-спектрометрический анализ. В ближней зоне аварии было отобрано большое количество проб грунта, также велось исследование загрязнения водной среды (в системе р. Припять – Киевское водохранилище – р. Днепр) для определения содержания и изотопного состава радионуклидов, выявления путей и скорости распространения радионуклидов Чернобыльской АЭС с целью оценки и прогноза радиационной обстановки в связи с опасностью для населения при водопользовании.
Исследование загрязнения водной среды в водной системе р. Припять – Киевское водохранилище – р. Днепр позволило составить карту-схему радиоактивного загрязнения донных отложений этой системы, сделать важнейшие выводы о состоянии Киевского водохранилища и решить вопросы об обеспечении водоснабжения города Киев.
В результате работ, выполненных в 1986–1991-х годах на территории зоны отчуждения, был накоплен значительный объем данных, характеризующих формы и радионуклидный состав чернобыльских выпадений, закономерности фракционирования радионуклидов в момент аварии, миграции радионуклидов в почве и их химические формы при миграции.
Кроме работ в Чернобыльской зоне сотрудники Радиевого института принимали активное участие в работах по мониторингу радиоактивного загрязнения Норвежского моря в районе гибели атомной подводной лодки «Комсомолец», проводили исследования для оценки загрязнения радионуклидами акватории Балтийского моря, а также наряду со специалистами Аварийно-технического центра и других организаций Госкорпорации «Росатом» участвовали в четырех морских экспедициях для оценки возможного влияния на дальневосточное побережье и российские прибрежные воды последствий аварии на японской АЭС «Фукусима-1» в марте 2011 года. Кроме того, Радиевый институт на постоянной основе проводит радиационный мониторинг на собственных площадках, расположенных в Санкт-Петербурге и Гатчине (Ленинградская область), а также ежегодно обследует дополнительные территории и за периметром площадок.
Каждый год для лабораторных исследований в рамках мониторинга и контроля радиационной обстановки проводятся:
• отбор проб аэрозолей приземного слоя атмосферы;
• отбор проб подземных (грунтовых) вод, которые анализируются не только на содержание радионуклидов, но и на содержание других химических элементов;
• отбор проб атмосферных осадков;
• отбор проб грунта.
Институт постоянно развивает и совершенствует свои компетенции, продолжает исследования ядерно-физического, радиохимического, геохимического и экологического профилей.
На основе накопленных знаний о свойствах радионуклидов, путях их миграции в окружающей среде и вкладах в формирование дозы облучения населения в 90-х годах прошлого столетия начала формироваться единая государственная система контроля радиационной обстановки, как инструмент информационной поддержки системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, в т. ч. с целью поддержки принятия решений по мерам защиты населения в условиях чрезвычайных ситуаций с радиационными последствиями. Наряду с этим начала формироваться законодательная и нормативная база в этой области.
На сегодняшний день экологическая безопасность – это неотъемлемая часть национальной безопасности страны. Благоприятная окружающая среда является важным условием для здоровья и благополучия человека, поэтому в вопросах мониторинга радиационной обстановки фокус внимания постепенно сместился в сторону безопасного существования природных систем, и здесь первостепенной задачей становится получение полной и объективной информации о состоянии компонентов окружающей природной среды. Основным источником получения такой информации является система долгосрочных наблюдений за состоянием компонентов природной среды – экологический мониторинг.
Экологический мониторинг представляет собой комплексную систему наблюдений за атмосферным воздухом, поверхностными и подземными водами, почвой и недрами, оценку полученных результатов, математическое моделирование и прогнозирование возможных изменений ее состояния. В Российской Федерации экологический мониторинг осуществляется федеральными органами исполнительной власти, органами государственной власти субъектов Российской Федерации в соответствии с их компетенцией, установленной законодательством Российской Федерации в рамках единой системы государственного экологического мониторинга. Для получения объективной информации, ее обработки и составления прогнозов создаются и развиваются наблюдательные сети и информационные ресурсы, осуществляется обмен полученной информацией между участниками системы.
Одной из подсистем государственного экологического мониторинга является мониторинг радиационной обстановки. Наблюдения за радиационной обстановкой в России осуществляются в рамках Единой государственной автоматизированной системы мониторинга радиационной обстановки (ЕГАСМРО), которая предназначена для информационной поддержки деятельности органов государственной власти и управления всех уровней по обеспечению радиационной безопасности на территории Российской Федерации. Основными участниками ЕГАСМРО являются Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, а также федеральные органы исполнительной власти и Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом».
В Госкорпорации «Росатом» с целью осуществления государственного мониторинга радиационной обстановки создана отраслевая система мониторинга радиационной обстановки (ОСМРО). Основной целью ОСМРО являются постоянные наблюдения за радиационной обстановкой на особых территориях (СЗЗ – санитарно-защитная зона и ЗН – зона наблюдений) в районах размещения ядерных установок, радиационных источников и пунктов хранения, принадлежащих организациям атомной отрасли, своевременное выявление ее изменений, прогноз и минимизация возможных негативных последствий радиационного воздействия для населения и окружающей среды в районах присутствия.
В настоящее время мониторинг радиационной обстановки в рамках ОСМРО осуществляют 30 организаций Госкорпорации «Росатом». Информация о радиационной обстановке в районах их размещения аккумулируется в ведомственном информационно-аналитическом центре (ВИАЦ ЕГАСМРО).
Радиационная обстановка в районах размещения объектов использования атомной энергии (ОИАЭ) формируется с учетом следующих параметров:
1. Естественный (природный) радиационный фон.
2. Загрязнение биосферы от прошлой деятельности.
3. Поступление радиоактивных веществ в окружающую среду в результате деятельности организаций атомной отрасли в рамках установленных нормативов допустимого выброса и сброса.
Индикативным показателем безопасного функционирования ОИАЭ являются измеренные значения мощности амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма-излучения (МАЭД) в районах расположения организаций Госкорпорации «Росатом», собираемые автоматизированными постами контроля радиационной обстановки (посты АСКРО). Данные МАЭД от 420 постов АСКРО поступают в ситуационно-кризисный центр Госкорпорации «Росатом» в непрерывном режиме. Непревышение установленных контрольных уровней МАЭД служит подтверждением отсутствия каких-либо нарушений условий нормальной эксплуатации ОИАЭ, а превышение контрольных уровней служит сигналом для готовности сил и средств реагирования.
Таким образом, автоматизированная система контроля радиационной обстановки решает лишь часть поставленной задачи – повышение оперативности реагирования на чрезвычайные ситуации с радиационным фактором. При этом посты АСКРО не могут фиксировать радионуклиды, являющиеся альфа- и бета-излучателями, соответственно их накопление в компонентах окружающей среды, их радионуклидный состав остаются незамеченными для постов АСКРО. Поэтому в организациях, эксплуатирующих ОИАЭ, организован отбор проб объектов окружающей среды и их лабораторный анализ.
В рамках ОСМРО контролируемыми объектами являются:
• сбросы и выбросы;
• атмосферный воздух и атмосферные выпадения;
• поверхностные и подземные водные объекты, эксплуатационные и наблюдательные скважины, источники питьевого водоснабжения;
• донные отложения, высшая водная растительность;
• почва;
• живые и растительные организмы;
• сельскохозяйственная продукция и продукты питания местного производства.
В целом в ОСМРО задействовано более 5 тыс. постов периодического контроля содержания радионуклидов в компонентах природной среды. Ежегодно сотрудниками организаций Госкорпорации «Росатом» проводятся сотни тысяч измерений. Также проводится периодическая гамма-съемка на местности по заранее определенным маршрутам.
Научно-методическую поддержку ОСМРО по-прежнему осуществляет обладающий уникальными научными знаниями, практическим опытом и квалифицированным персоналом АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина», отметивший в 2022 году свой столетний юбилей. Помимо методической базы в институте разрабатывается аппаратура радиационного контроля, проводятся арбитражные, т. е. требующие дополнительного подтверждения, анализы. Накопленный опыт и профессионализм сотрудников и сегодня позволяют Радиевому институту оставаться на позициях одного из ключевых участников разработки методологий и современных подходов в области радиационного мониторинга окружающей среды.
Для оценки долгосрочного влияния организаций атомной отрасли на окружающую среду в районах размещения ОИАЭ осуществляются наблюдения за состоянием недр как самой наименее подвижной среды, в которой происходит накопление и депонирование радионуклидов. Для этой цели Госкорпорация «Росатом» привлекает одну из старейших специализированных организаций – ФГБУ «Гидроспецгеология».
ФГБУ «Гидроспецгеология» за 90-летнюю историю своего существования накопило обширные знания и уникальный опыт в области геологии и геоэкологии, что позволило создать разветвленную отраслевую сеть мониторинга недр, позволяющую собирать и хранить данные, полученные в результате исследований проб воды наблюдательных скважин, расположенных в СЗЗ и ЗН 56 организаций атомной отрасли.
Профильные специалисты ФГБУ «Гидроспецгеология» осуществляют методическую поддержку данного направления мониторинга, а также, анализируя уникальный массив данных мониторинга недр, делают обоснованные выводы о влиянии деятельности ОИАЭ на грунты, на основе которых разрабатываются мероприятия по минимизации такого влияния. Также эта информация используется при планировании мероприятий по выводу из эксплуатации ядерно- и радиационно-опасных объектов.
Таким образом, используемый Госкорпорацией «Росатом» комплексный подход при ведении мониторинга радиационной обстановки обеспечивает полноту и объективность информации о безопасном функционировании ОИАЭ в Российской Федерации.
