Ядерные взрывы приводят к выбросу в окружающую среду целого комплекса радиоактивных веществ. В их состав входят продукты деления ядерного заряда, элементы с наведенной радиоактивностью, а также часть не прореагировавшего ядерного топлива. В результате формируется сложная смесь, включающая около 200 изотопов 36 химических элементов. Периоды их полураспада варьируются от нескольких секунд (например, родий-106) до миллионов лет (йод-129).
Глобальное распространение радионуклидов
Особенно значительные последствия имеют наземные испытания. При таких взрывах большая часть радиоактивных продуктов поднимается в верхние слои тропосферы и даже стратосферу, что обуславливает их последующее глобальное рассеивание по планете. Общая мощность всех проведенных ядерных испытаний превысила 500 мегатонн, что привело к выбросу в атмосферу огромного количества радиоактивности — около 2517 эксабеккерелей (ЭБк). Из этого объема примерно 244 ЭБк приходится на долгоживущие изотопы с периодом полураспада более года.
Ключевые дозообразующие изотопы
Среди всего спектра радионуклидов особое радиоэкологическое значение имеют стронций-90 и цезий-137. Их выбросы составили 0,6 ЭБк и 0,96 ЭБк соответственно. Это соотношение близко к тому, которое образуется непосредственно в момент деления ядерного топлива. Именно эти изотопы представляют наибольшую долгосрочную опасность, так как они способны накапливаться в почве, включаться в пищевые цепи и откладываться в живых организмах, включая человека.
Пути облучения населения
Радиоактивное загрязнение воздействует на человека двумя основными путями. Часть радионуклидов, оседая на поверхности, создает фон внешнего облучения. Другая часть попадает внутрь организма, вызывая внутреннее облучение. Основными каналами поступления являются:
- Вдыхание воздуха (около 1% от общей дозы глобальных выпадений)
- Потребление питьевой воды (не более 5%)
- Пищевой путь — является основным. Радионуклиды, особенно стронций-90 и цезий-137, накапливаются в растениях и животных, потребляемых человеком в пищу.
Динамика доз облучения и прогноз
Пик радиационного воздействия на население планеты пришелся на 1963 год, в период максимальных глобальных выпадений. Тогда эффективная индивидуальная доза облучения от ядерных испытаний достигала 316 микрозивертов в год. К 1995 году, благодаря распаду короткоживущих изотопов и снижению концентраций долгоживущих, этот показатель в России снизился примерно до 12 мкЗв/год. Прогнозируется, что суммарная коллективная доза облучения населения России от всех проведенных испытаний к 2015 году составит около 173 000 человеко-зивертов.
Что касается подземных ядерных взрывов, то связанное с ними загрязнение, как правило, носит локальный характер и не должно привести к увеличению глобального фона. Ожидается, что общая тенденция к постепенному снижению радиоактивного загрязнения окружающей среды сохранится.