Атомный «Маяк» – проблема на века. Третье издание переработанное и дополненное

Таким образом, незамедлительно после образования ВУРСа были предприняты следующие экстренные меры:

– эвакуация населения ближайших населенных пунктов, в которых потенциальная доза внешнего облучения за первый месяц могла превысить 100 бэр;

– санитарная обработка эвакуированного населения с заменой их личной одежды, запрет на вывоз личного имущества и запасов продовольствия;

– введение радиационного и дозиметрического контроля на наиболее загрязненной части территории ВУРСа, ограничение доступа посторонних на загрязненную территорию.

2.3.5. Меры безопасности для неэвакуированного населения

Иная обстановка сложилась на остальной территории ВУРСа, жители которой не попали под первую волну отселения. Специалисты сочли, что в соответствии с нормами чрезвычайного («аварийного») периода уровни внешнего облучения на этой территории не создавали угрозы для здоровья людей ни в первый год после аварии, ни в последующие годы. Главная угроза здоровью населения заключалась в опасности внутреннего облучения за счет употребления загрязненного продовольствия (Антропова и др., 1990).

Учитывая это, в первые дни после аварии было принято решение о снабжении населения чистым продовольствием взамен загрязненного. На практике это означало, что производились обмеры на предмет радиоактивности различных видов продовольствия (сложенного в бурты картофеля, зерна, крупного рогатого скота и т.д.). В случае превышения допустимого уровня радиоактивности, это продовольствие и животные уничтожались, а хозяева получали компенсацию. Этот процесс получил название «бракераж» и проводился в течение 2—3 лет после аварии. Осуществляли подобный контроль и «бракераж» специальные радиологические группы санитарно-эпидемиологических станций (Антропова и др., 1990; Дибобес, частное сообщение, 1999).

В связи с аварийным характером загрязнения был установлен временный – на один год – предельно-допустимый уровень (ПДУ) поступления радиоактивных веществ с пищей, рассчитанный по Sr-90, как наиболее опасному изотопу, содержащемуся в выпавшей смеси. В первый год после аварии величина ПДУ была установлена в размере 3.700 пКи/сутки или 1.4 мкКи/год (Антропова и др., 1990).

С первых суток после аварии «бракераж» проводился силами радиологической лаборатории «Маяка». Позже в работу включились ещё семь лабораторий, специально для этого созданных в системе отделов здравоохранения Челябинской области. Из них две лаборатории приступили к работе через 4 месяца, а еще пять – через 10—12 месяцев после аварии. Всего в описываемых работах принимали участие около 100 сотрудников.

На первых порах «бракераж» проводился лишь в четырех ближайших к месту аварии не отселенных деревнях. Впоследствии в зоне контроля оказались 50 населённых пунктов, расположенных на площади примерно 1.000 кв. км с уровнем загрязнения 0,5—1 Ки/кв. км по Sr-90. Данные о количестве забракованного по причине высокой радиоактивности продовольствия и фуража приведены в Таблице 2.5.

В первые три месяца основное внимание уделялось контролю за содержанием радиоактивных веществ в зерне, картофеле и фураже. Необходимо было в первую очередь решить проблему обеспечения людей основными видами продовольствия – хлебом и картофелем. Позже ассортимент контролируемых продуктов был существенно расширен (Антропова и др., 1990).

Большинство забракованного и изъятого продовольствия компенсировалось деньгами. Однако зерно, картофель, сено требовалось возмещать натурой, поскольку в противном случае население осталось бы до следующего урожая без основных продуктов питания, а сельскохозяйственные животные – без запаса кормов. Всего за два года работы радиологической службы было проанализировано на предмет содержания радионуклидов около 100.000 проб, в том числе продукты питания, вода, одежда, трава и т. д. Для сравнения можно сказать, что всей радиологической службой РСФСР за один год было проделано 75.000 радиометрических анализов, радиологической службой на территории ВУРСа за этот же период – 50.000 анализов (Антропова и др., 1990).

Представляется странным, что результаты этих замеров не были обобщены, систематизированы и опубликованы в последующие годы. А если такие результаты публиковались в «закрытых» изданиях – странно, что хотя бы обобщённые результаты не появлялись в «открытой» печати после распада СССР. В любом случае, эти собранные данные представляют значительный научный интерес – если, конечно, они не были утеряны…

Следует напомнить, что выброс радиоактивности произошел в конце сентября, когда заканчивалась уборка урожая и сельское население создавало запасы продовольствия и фуража практически на весь следующий год. Весь урожай подвергся поверхностному радиоактивному загрязнению. На территории с уровнем загрязнения 1.000 Ки/кв. км содержание Sr-90 в суточном рационе превышало годовой ПДУ. Как говорилось выше, население трех деревень, расположенных на этой территории, было эвакуировано в течение первых 10—15 суток после аварии. Никакие ограничения на использование загрязненного продовольствия в эти дни там не действовали (Антропова и др., 1990).

На территории с уровнем загрязнения от 10 до 100 Ки/кв. км по Sr-90 эвакуация населения проводилась через 1—1,5 года после аварии. В течение этого времени основной защитной мерой для населения была замена загрязненного продовольствия «чистым». Согласно произведённым расчётам, допустимое время потребления продовольствия на этой территории составляло от трех суток до одного месяца. В случае неограниченного использования загрязненного продовольствия предельно допустимое поступление Sr-90 в организм могло быть превышено в 10—100 раз. Причём следует помнить, что в те годы предельно допустимые нормы были значительно менее жёсткими, чем в настоящее время.

Первая информация о загрязнении продовольствия в зоне с указанными уровнями радиоактивности была получена через 20 дней после аварии. Разделение продовольствия и фуража на «относительно чистое» и полностью непригодное для использования было произведено через три месяца после аварии. Изъятие и уничтожение забракованного продовольствия было начато через 5—6 месяцев. Причем в первую очередь это касалось общественного сектора производства – то есть той продукции, которая должна была сдаваться государству.

Загрязнённое продовольствие, полученное в индивидуальных хозяйствах и составлявшее основу питания местного населения данного района, практически не обменивалось. В связи с тем, что не был организован подвоз чистого продовольствия, нельзя было изымать и уничтожать загрязненные продукты питания. В этом случае контроль за уровнем загрязнения продовольствия и фуража носил формальный характер, так как забракованная сельскохозяйственная продукция использовалась раньше, чем появлялась возможность замены. Это значит, что практически всё население региона без ограничения употребляло загрязненное радиоактивностью продовольствие до самой эвакуации, начавшейся лишь через год – осенью 1958 г. и завершившейся весной 1959 г. (Антропова и др., 1990).

На территории ВУРСа с уровнями содержания Sr-90 в почве 1—10 Ки/кв. км допустимое потребление полученных там продуктов составляло от одного года до одного месяца соответственно. Радиологические лаборатории, созданные для обслуживания этой территории, начали работы по проведению замеров через 4—12 месяцев после аварии. Инструктивно-методические указания и ПДУ были доведены до сведения областных отделов здравоохранения через 8 месяцев после аварии. В связи с этим «бракераж» продовольствия и фуража практически был начат спустя полгода и наиболее интенсивно осуществлялся на второй и третий год после аварии. Специалисты оценивают предпринятые меры как малоэффективные. Объясняется это объективными причинами, в основе которых лежит неожиданность произошедшей аварии, и субъективными – вроде невыполнения рекомендаций санитарной службы административно-хозяйственными органами (Антропова и др., 1990).

2.3.6. Уровни загрязнения различных элементов ландшафта

Итак, из наиболее загрязнённой радиоактивностью части ВУРСа людей переселили в «чистые» районы. Но в прежних местах их проживания остались засыпанные радиоактивной пылью жилища, хозяйственные постройки, пашни, пастбища, леса, реки и озёра. Всё это на многие годы было выведено из использования. Образовалась зона, где мало что говорило об опасности, но нахождение в которой представляло угрозу для здоровья. Позже на загрязненной территории был создан «радиационный» «Восточно-Уральский заповедник». Делалось это для удобства проведения наблюдений и исследований, а заодно для лучшей охраны – чтобы этим занималась не милиция, а гражданские лесники.

Как показали исследования, различные элементы ландшафта подверглись неодинаковому загрязнению радиоактивными веществами, выпавшими из поднявшегося с места взрыва облака. Специалисты считают, что наименьшему загрязнению подверглись вырубки и пахотные земли. По всей видимости это связано с тем, что благодаря растительному покрову – особенно листве деревьев – в лесах поверхность, на которую осела радиоактивная пыль оказалась существенно больше. Именно поэтому уровни загрязнения остальных элементов ландшафта сравниваются с загрязнением вырубок, которое принято за единицу. Результаты сравнения приведены в Таблице 2.6.

Анализ проб грунта в различных районах ВУРСа показал, что в первое время выпавшие радиоактивные вещества находились в верхнем слое почвы на глубине до 2 см. На лесных участках радиоактивная пыль осела в кронах деревьев – преимущественно на листьях. Уровни загрязнения почвы и растительности через несколько суток после аварии приведены в Таблице 2.7. Следует отметить, что активность исследуемых объектов в тысячи раз превышала фоновые значения, составлявшие в этом районе до аварии 0,1—0,02 мкКи/кг (Антропова и др., 1990).

Образовавшийся в результате выброса радиоактивный след пересек водосборные территории 4 рек и 30 озер. Проведенное через 5—22 суток после аварии обследование показало, что все источники водоснабжения на территории ВУРСа оказались загрязнены радиоактивными веществами. Уровни их радиоактивности возросли в 10—100.000 раз по сравнению с естественным фоном. Данные о процентном содержании Sr-90 в составе радиоактивного загрязнения воды и компонентов водоемов приведены в Таблице 2.8. (Антропова и др., 1990).

Обращаем внимание на отсутствие данных о доле других радиоактивных элементов в суммарной бета-активности воды и компонентов водоемов, относящиеся к этому периоду. Поэтому приходится считать, что изотопный состав смеси осколков деления, выпавших на водную поверхность, не отличался от общего изотопного состава радиоактивных выпадений (Антропова и др., 1990).

В первые месяцы после аварии радиоактивная пыль перемещалась ветром, что привело к изменению границ следа и смещению изолинии с плотностью загрязнения 0,1 Ки/кв. км по Sr-90 в восточном направлении. Ветровая миграция радионуклидов в весенние месяцы наблюдалась в течении нескольких последующих лет, но с появлением растительного покрова она прекращалась.

С течением времени радиационное загрязнение территории ВУРСа снижалась по следующим основным причинам:

– за счет естественного распада короткоживущих радионуклидов;

– за счет перераспределения радиоактивных элементов в природных системах, в том числе благодаря их заглублению в почву и в донные отложения;

– за счет биогеохимической миграции радионуклидов;

– за счет хозяйственной деятельности, включавшей мероприятия по защите населения и экосистем от радиации.

Работая над этим изданием своей книги, я нашёл очень интересную работу сотрудников «Института глобального климата и экологии» – «Атлас ВУРСа», опубликованный в 2013 г. Кроме очень обширного и качественно исполненного картографического материала за 1957—2012 гг. Атлас имеет многочисленные Приложения, изучение которых поможет заинтересованному читателю составить более полное представление о месте описываемых событий и перспективах развития экологической ситуации на территории ВУРСА.

Из аннотации к Атласу: «Атлас представляет собой фундаментальное комплексное научно-справочное произведение, характеризующее загрязнение (ретроспектива, современное состояние и прогноз) территории Южного Урала долгоживущими дозообразующими радионуклидами, долговременно сохраняющимися в ландшафтах и включенными в жизнь и функционирование экосистем. Картографирование радиоактивного загрязнения базируется на материале полевых исследований с отбором проб и последующим их радиохимическим анализом (на стронций-90, изотопы плутония-238, -239, -240) и гамма-спектрометрическим анализом на цезий-137. Объектами исследования являются: Восточно-Уральский радиоактивный след, Карачаевский след, поймы рек Теча и Исеть. Приведены справочные материалы по экологической ситуации в зоне воздействия Производственного объединения «Маяк».

Атлас можно найти в интернете по его названию или по ссылке «http://downloads.igce.ru/publications/Atlas/CD_VURS/contents.html».

2.3.7. Создание опытной научно-исследовательской станции («ОНИС»)

После аварии 1957 г. руководство «Министерства среднего машиностроения», которому подчинялась вся атомная промышленность и в том числе комбинат «Маяк», проявило гораздо большую оперативность в ликвидации её последствий по сравнению с ликвидацией последствий радиоактивного загрязнения бассейна реки Течи в 1949—1951 гг. Уже в апреле 1958 г. по приказу «Министерства среднего машиностроения» была создана «Опытная научно-исследовательская станция» («ОНИС»), сотрудники которой проводили исследования, связанные с возможностью реабилитации – восстановления хозяйственной деятельности на загрязненных радиоактивностью землях и разрабатывали методики организации на них сельскохозяйственного производства.

Основными направлениями деятельности «ОНИС» являлись:

– исследование агрохимии радионуклидов;

– проведение работ, связанных с сельскохозяйственной радиоэкологией;

– проведение работ, связанных с радиоэкологией лесов;

– проведение работ, связанных с водной радиоэкологией;

– организация и проведение радиоэкологического мониторинга;

– исследование воздействия ионизирующего излучения на живую природу.

«ОНИС» была размещена в поселке Метлино в 15 км от Челябинска-65 на базе «совхоза №2», ликвидированного в 1958 г. из-за радиоактивного загрязнения его земель. Этот поселок был специально построен для жителей населенных пунктов, переселенных в связи с радиоактивным загрязнением реки Течи. Но радиация вторично настигла этих людей и после аварии 1957 г. им снова пришлось менять место жительства. Поселок Метлино находился в границах ВУРСа и дальнейшее облучение людей было недопустимо.

Лабораторная база станции была размещена в нескольких одноэтажных щитовых бараках на территории бывшего лагеря для заключенных, строивших комбинат «Маяк». В соответствии с штатным расписанием 1958 г. «ОНИС» была представлена пятью лабораториями – агрономический, гидробиологической, почвенно-биоценологической, физико-дизиметрической и химической, а также большой полевой сельскохозяйственной группой. Штат станции насчитывал 211 человек (Творцы ядерного щита, 1998).

На станции работали специалисты из «Академии наук», «Министерства здравоохранения», «Государственного комитета по гидрометеорологии», «Государственного агропромышленного комитета», «Института прикладной геофизики», «Тимирязевской академии», «Московского государственного университета», «Института биофизики АМН» и его филиалов, «Агрофизического института ВАСХНИЛ», «Почвенного института Минсельхоза СССР», «Ленинградского института радиационной гигиены Минздрава РСФСР». Научным руководителем «ОНИС» был академик «Всесоюзной сельскохозяйственной академии» (ВАСХНИЛ) В. М. Клечковский. В феврале 1958 г. именно он сформулировал основные научные задачи станции:

– изучение миграции радиоактивных веществ в условиях радиоактивного загрязнения территории;

– изучение накопления радиоактивных веществ в сельскохозяйственных продуктах;

– агротехнические приемы снижения накопления радиоактивных веществ в растениях;

– разработка рекомендаций по сельскохозяйственному использованию загрязненной территории;

– изучение генетических последствий воздействия повышенного фона радиации на животных и растения в условиях радиоактивного загрязнения территории (Творцы ядерного щита, 1998).

«ОНИС» была крупной организацией, хорошее государственное финансирование которой позволяло проводить самые сложные эксперименты по миграции радионуклидов в трофических цепях. Научный коллектив станции проводил разнообразные исследования на территории ВУРСа и одновременно организовывал различные экспериментальные работы.

Автору приходилось слышать мнение, что «ОНИС» создавалась исключительно для изучения возможностей хозяйственного использования загрязненной радиоактивностью территории ВУРСа. Думается, что это верно лишь отчасти. Дело в том, что затраты на содержание ОНИС многократно превышали стоимость всей продукции, которую можно было бы произвести на загрязненной территории, а значит экономически это не было оправданно. Разумнее было сохранить за той территорией статус заповедника и ждать триста-пятьсот лет, пока произойдет естественный распад радионуклидов до сравнительно безопасного уровня.

Зная из частных бесед с руководством и сотрудниками «ОНИС» о характере производившихся там экспериментов, правильнее предположить, что территория ВУРСа стала для ученых и специалистов исследовательским полигоном в рамках подготовки к «ограниченной атомной войне». Мир в те годы балансировал на грани атомного безумия и страны, обладавшие атомным оружием, искали способы выживания населения в случае неожиданного ядерного удара. Сейчас некоторые эксперименты, связанные, например, с кормлением животных пищей, смешанной со свежеоблучённым ядерным топливом, воспринимаются как жестокость, но в то время это казалось естественным. Проблема формулировалась так – «выжить или погибнуть в ходе ядерного конфликта». Мало кто понимал, что «выжить» и «спастись» это не совсем одно и тоже…

В пределах санитарно-защитной зоны ВУРСа был создан «Восточно-Уральский радиационный заповедник» площадью 166 кв. км. В нём, как в любом заповеднике, было запрещено заниматься хозяйственной деятельностью, собирать грибы, ягоды и охотиться. В некоторых местах его огородили колючей проволокой и поставили предупредительные таблички – аншлаги. Лесники и милиция до сих пор совместно следят за соблюдением заповедного режима. В первые годы после аварии санитарно-защитная зона имела площадь более 700 кв. км, но в 1962 г. её территория была сокращена до 220 кв. км. Именно заповедник и санитарно-защитная зона были местом проведения исследований учёных и специалистов «ОНИС».

Для заглубления в почву выпавших радионуклидов, в течение 1958—1959 гг. проводилась глубинная вспашка территории ВУРСа. На площади 62 кв. км верхний слой почвы был перевёрнут и «запахан» на глубину до 50 см. Но для подобных работ требовались очень мощные трактора и тяжёлые плуги. Несмотря на то, что плуг тащили два трактора, это была слишком трудная задача (Дибобес, частное сообщение, 1999). Поэтому от глубокой вспашки пришлось отказаться и еще 200 кв. км были вспаханы обычным способом.

В лучшие годы существования «ОНИС» на ее базе проводились эксперименты с шестьюдесятью коровами, сотней свиней и ста пятьюдесятью овцами одновременно. Животных кормили сеном, собранным на территории ВУРСа, после чего проводили наблюдения за процессами накопления радионуклидов в организме животных, степенью их воздействия и скоростью выведения из организма. Специально для этих целей была подобрана порода свиней, вес которых был близок к весу человека. Их использование в экспериментах позволяло, с определенной степенью приблизительности, распространять получаемые результаты на человеческий организм.

Как уже говорилось, в настоящее время «ОНИС» объединена с «Центральной заводской лабораторией» комбината «Маяк».

2.4. Разнос радиоактивной пыли с берегов озера Карачай («водоём 9») весной 1967 г.

Владислав Ларин на берегу бывшего озера Карачйа («водоём 9»). За пару минут в этом месте человек получает пожизненную дозу облучения (май 1999)

2.4.1. История образования «водоёма 9»

После того, как в 1951 г. было принято решение о прекращении сброса высокоактивных и среднеактивных жидких отходов комбината «Маяк» в реку Течу, появилась необходимость в достаточно большом природном резервуаре для этих целей. Ближайшими естественными понижениями рельефа, пригодными для слива радиоактивных отходов и способными вместить весь объём сливаемых ЖРАО, оказались «Старое Болото» – «водоём 17» и озеро Карачай – «водоём 9».

В бывшее озеро Карачай, за время его использования в качестве водоема-накопителя, поступило огромное количество ЖРАО. Несмотря на естественный распад радиоактивных изотопов, сейчас в нём содержится не менее 120 млн. Ки. Эти запасы радиоактивности распределены следующим образом: в подвижных донных отложениях сосредоточены 60% общей активности, в суглинках, выстилающих дно водоема 35% активности и в воде 5% активности. В последние годы поступление отходов в девятый водоем составляет примерно 20 тыс. куб. м в год, а их удельная активность – 0,1—0,2 Ки/л (Глаголенко и др., 1996). Между тем ветераны вспоминают, что до 1951 г. это было чистое и красивое озеро, в котором сотрудники «Маяка» в выходные дни ловили рыбу. Площадь водоема в то время составляла 0,27 кв. км.

28 октября 1951 г. начался сброс ЖРАО в озеро Карачай. Его донные отложения и илы накопили огромное количество долгоживущих радионуклидов – в первую очередь Sr-90, Cs-137 и Ce-144 (Корсаков и др., 1996). К 1961 г. площадь Карачая увеличилась вдвое, составив 0,51 кв. км. Позже водная поверхность стала сокращаться из-за проводимых инженерных работ, связанных с перекрытием верховьев реки Течи и естественных природных процессов. К 1967 г. его площадь уменьшилась, достигнув прежних размеров – 0,26 кв. км. В результате оголились берега, ставшие долгосрочным источником радиоактивного загрязнения за счёт ветрового разноса донных отложений.

Кроме того, «водоём 9» стал постоянным источником радиоактивного загрязнения грунтовых вод за счет просачивания ЖРАО сквозь его ложе. По оценкам специалистов, к 1995 г. в подземные водные горизонты поступило более 3,5 млн. куб. м промышленных растворов с активностью примерно 0,9 млн. Ки (Радиационная обстановка…, 1996).

2.4.2. Причины катастрофы

Весна 1967 г. была сухой и ветреной, а зима перед ней – малоснежной и морозной. По данным метеорологической службы «Маяка», с декабря 1966 г. по март 1967 г. выпало лишь 10% от средней многолетней нормы осадков для зимнего периода. Уже к 20 марта снеговой покров сошел и верхний слой почвы оказался сухим. В результате быстрого испарения воды из «водоёма 9» оголились берега, покрытые радиоактивными донными отложениями. Уровень воды в водоёме понизился на 30 см. Радиоактивная пыль стала разноситься ветром – преимущественно в северо-восточном направлении. Особенно сильные порывистые ветры отмечались 18 и 19 апреля 1967 г., в результате чего сразу было обнаружено повышенное выпадение радиоактивных веществ в районе, прилегающем к озеру Карачай (Корсаков и др., 1996).

2.4.3. Последствия разноса радиоактивной пыли

По результатам дозиметрического обследования территории и определения радиоизотопного состава перенесённого с берегов Карачая радиоактивного загрязнения, на карту района были нанесены изолинии плотности загрязнения от 0,1 до 2 мкКи/кв. м по Sr-90. В качестве границы загрязненного района была принята плотность загрязнения в 0,1 мкКи/кв. м по Sr-90, что соответствовало удвоенной величине загрязнения почвы Sr-90 за счёт глобальных выпадений (Корсаков и др., 1996).

Ограниченная этой линией территория расположена к северо-востоку, востоку и юго-востоку от Карачая, примыкая и частично накладываясь на территорию ВУРСа. Общая площадь загрязненного района составила примерно 1.800 кв. км, а суммарная активность – 600 Ки (Корсаков и др., 1996).

Бывшее озеро Карачай («водоём 9»), вид от радиохимического завода (фото Владислава Ларина, апрель 1993 г.)

Кстати, на примере вопроса, связанного с количеством вынесенной весной 1967 г. с берегов «водоёма 9» радиоактивности, интересно рассмотреть проблему достоверности приводимых в официальных источниках данных и верного соблюдения единиц измерения и размерностей. В работе «Заключение экспертной группы по охране окружающей среды экспертной подкомиссии Государственной экспертной комиссии Госплана СССР», опубликованной в 1991 г. в Челябинске, а также в цитировавшейся выше работе (Лысцов, 1992) говорится, что было загрязнено 2.700 кв. км территории, а общая активность разнесенной пыли составила 0,6 млн. Ки – в тысячу раз больше! (Заключение…, 1991). А уже в 1992 г., в опубликованной там же – в Челябинске работе «Радиоактивное загрязнение Челябинской области» приводятся данные, сходные с данными из статьи Корсакова с соавторами. Цифра 600 Ки также встречается в ежегоднике Госкомгидромета (Радиационная обстановка…, 1991). Таким образом, интересен факт появления одних и тех же данных с разницей в три порядка. Следует отметить, что более достоверной представляется величина 0,6 млн. Ки.