Опыт изучения последствий аварии на Чернобыльской АЭС в сельском населенном пункте на примере села Новые Бобовичи Новозыбковского района Брянской области

Полный текст

Введение Академик Р.М. Алексахин часто называл аварию на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) в 1986 г. сельскохозяйственной катастрофой, имея в виду то, что основные беды, вызванные последствиями аварии, легли на плечи сельхозпроизводителей и жителей села[19]. Трудно не согласиться с мнением авторитетного ученого, наблюдая какие изменения произошли на радиоактивно загрязненных территориях после этой аварии. В первые два года сельчане мало понимали последствия случившейся катастрофы и поэтому ощущали чувство гнетущего страха. Принимаемые государством меры чаще всего вызывали дополнительную тревожность, а работавшие в отдельных селах командированные специалисты не могли снять ее и успокоить население в должной мере. Эти обстоятельства обусловили первую волну оттока молодежи и специалистов (врачи, учителя, зоотехники и др.), работавших в сельской местности. Примерно через 3 года после аварии, когда вроде бы социальная напряженность начала спадать и жизнь стала входить в привычную колею, по стране мощным валом прокатилась антикоммунистическая кампания, в которой сельские жители невольно оказались основными заложниками. Подготовленное в ходе холодной войны общественное сознание, ориентированное на то, что ядерная угроза самая мощная сила для уничтожения жизни, стало теперь использоваться где-то сознательно, а по большей части и нет, как средство борьбы против коммунистической власти. При этом произошла подмена понятий: пугающая ядерная опасность заменялась радиационной опасностью. Попытки отдельных ученых объяснить разницу между ними были смяты воинствующей группой так называемых демократов, захватившей большую часть средств массовой информации. Вся эта вакханалия вокруг развернувшейся борьбы за власть еще сильнее подорвала экономику страны и больнее всего ударила по селу. В соседней Белоруссии прокатилась вторая волна массовых отселений, задевшая частично и Брянскую область. Материалы и методы Несмотря на государственную поддержку территорий, отнесенных к пострадавшим от радиационной аварии, общий упадок производства вкупе с демографическими проблемами подтачивал уклад сложившейся сельской жизни и постепенно разрушал ее. В Новозыбковском районе Брянской области из 120 населенных пунктов (1986 г.) через 15 лет осталось только 60, а численность сельского населения сократилась с 18 424 (1989 г.)[20] до 10 815 (2022 г.) человек[21]. В исследовании рассмотрена ситуация на примере одного населенного пункта Новозыбковского района - село Новые Бобовичи и расположенного в нем коллективного хозяйства - совхоз «Решительный». На рис. 1 представлена динамика численности населения села в период с 01.01.1986 по 01.01.2023 г. по записям в домовых книгах. Изображение выглядит как текст, снимок экрана, линия, График Автоматически созданное описание Рис. 1. Число официально зарегистрированных жителей села Новые Бобовичи в 1986-2022 гг. Источник: составлено К.В. Гупало-Осадчей, С.В. Панченко. Спад производства и ухудшение жизненных условий населения происходили не только в Новозыбковском районе, но и в целом по стране. Для сельчан отдельных хозяйств, расположенных на радиоактивно загрязненных территориях, на короткий период начала 90-х гг. ХХ в. отмечалось даже некоторое улучшение ситуации, связанное с государственной поддержкой загрязненных районов. В этот период за счет поступления удобрений и сельскохозяйственной техники выросла урожайность зерновых, увеличились надои и общее производства молока (рис. 2, 3). Однако этот всплеск был недолгим - развал СССР, общий экономический спад, пожалуй, резче всего отразились на сельскохозяйственном производителе. Начался период резкого снижения качества жизни на бедных землях Новозыбковского района, усугубленный демографическими проблемами. Сказался отток молодежи и квалифицированных кадров в период 1986-1988 гг. и в 1990 г., который из-за отсутствия значимых перспектив не завершился и по настоящее время. Если общий надой молока в хозяйстве составлял в 1991 г. 2 209 т, то в 2000 г. он снизился до 891 т, в 2010 - до 360 т, в 2020 - до 135 т, а в 2021 - до 63 т, т.е. за 30 лет производство молока сократилось в 35 раз. В 1986 г. в селе в частных хозяйствах было 248 дойных коров, из которых в 1990 г. осталась только одна корова. В 2022 г. только в одном частном хозяйстве было 7 коров, молочные продукты, производимые в этом хозяйстве, шли в основном на нужды отдельных сельчан. Остальные жители пользовались покупными молочными продуктами. Опыт прошедших лет показал, что наиболее масштабные последствия аварии проявились не в радиологической, а в социально-экономической сфере. Подтверждением этому служат рекомендации, сформулированные в докладе миссии ООН «Гуманитарные последствия аварии на Чернобыльской АЭС: стратегия реабилитации»[22], и выводы Чернобыльского форума, представленные на заключительной конференции 6-7 сентября 2006 г. в Вене [1]. Чернобыльский форум подчеркивает необходимость поставить экономическое развитие, направленное на экономическую и социальную жизнеспособность территорий, затронутых аварией, основой стратегии преодоления последствий аварии на Чернобыльской АЭС в среднесрочном и долгосрочном плане. Изображение выглядит как текст, линия, снимок экрана, диаграмма Автоматически созданное описание Рис. 2. Динамика надоев молока на одну корову в лучших хозяйствах Новозыбковского района: «Волна революции» (1945-1985 гг.) и Решительный» (1986-2010 гг.) в сравнении со средними данными по РФ Источник: составлено К.В. Гупало-Осадчей, С.В. Панченко. Изображение выглядит как текст, снимок экрана, диаграмма, линия Автоматически созданное описание Рис. 3. Динамика производства молока в коллективном хозяйстве «Решительный» (в селе Новые Бобовичи) и в Новозыбковском районе Брянской области в 1986-2010 гг. Источник: «Чернобыль» четверть века спустя: статистический сборник. Федер. служба гос. статистики (Росстат), Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Брянской области / ред. кол.: Н.А. Муратова (пред.) и др. Брянск : Брянскстат, 2011. 175 с. Важно, что этот подход основан не только на мнении международных экспертов и правительств трех стран (Беларуси, России, Украины), наиболее затронутых аварией на ЧАЭС, он отвечал также насущным проблемам и заботам самих жителей[23]. Однако положение дел после подобных рекомендаций и отдельных предпринятых усилий кардинально не изменилось. Вопрос о перспективах и даже о дальнейшем существовании населенного пункта по-прежнему крайне актуален. Независимо от изложенного хода событий, оценка полученных доз облучения населения, проживающего на наиболее радиоактивно загрязненных территориях и сохранивших сложившийся уклад жизни, наряду с другими показателями представляет несомненный как научный, так и социальный интерес. В настоящей работе рассматриваются итоги многолетних подворных обследований хозяйств села Новые Бобовичи в части оценок доз внешнего облучения. Основу этих исследований составили измеренные в период 1986-2022 гг. параметры радиационной обстановки, а также различные сведения о жителях села, полученные на основании записей в домовых книгах. Радиационная обстановка и подворные обследования в селе Новые Бобовичи Изучение радиационной обстановки, сложившейся в с. Новые Бобовичи в связи с радиоактивными выпадениями при аварии на ЧАЭС, началось с измерения уровней загрязнения обобщенного молока с совхозной фермы 12 мая 1986 г. Однако в какой-то степени благодаря случайности в районе Опытной станции (филиал Всероссийского института удобрений и агропочвоведения) в городе Новозыбкове, которые могут рассматриваться как населенные пункты «одной судьбы», были выполнены первые измерения мощности экспозиционной дозы на следующий день после радиоактивных выпадений, сформировавших загрязнение рассматриваемой территории в результате сильных осадков вечером 28 апреля 1986 г. Последующие измерения мощности дозы, выполненные до конца мая, показали быстрый спад за счет распада короткоживущих радионуклидов (рис. 4). Расчетные значения мощности дозы в г. Новозыбкове были выполнены с использованием результатов кластерного анализа при реконструкции радионуклидного состава выпадений в Гомельской (северо-восточная часть), Могилевской (юго-восточная часть) и Брянской (западная часть) областях[24] (табл. 1). Изображение выглядит как текст, снимок экрана, линия, График Автоматически созданное описание Рис. 4. Измеренные и расчетные значения мощности экспозиционной дозы в г. Новозыбкове в апреле-мае 1986 г. Источник: составлено К.В. Гупало-Осадчей, С.В. Панченко. Уровни выпадений 137Cs в г. Новозыбкове (697 кБк/м2) и на Опытной станции (1 050 кБк/м2) заметно превышали 370 кБк/м2, исходя из этого был реконструирован радионуклидный состав выпадений, характерный для данной местности, по которому с использованием коэффициентов из работы [2] для ранних выпадений была оценена мощность экспозиционной дозы в г. Новозыбкове. Можно с большой уверенностью предполагать, что параметры радиационной обстановки в с. Новые Бобовичи были подобны ситуации в г. Новозыбкове, что позволяет оценивать мощность дозы исходя из пропорции выпадений 137Cs на этих территориях. Таблица 1. Соотношение ряда радионуклидов в выпадениях на территории Могилевской области (восточная часть) Гомельской области (северо-восточная часть) и Красногорского района Брянской области (в пересчете на 26.04.1986) Плотность загрязнения по 137Cs, кБк/м2 Могилевская область (восточная часть) Гомельская область (северо-восточная часть) Красногорский район Брянской области 131I / 137Cs 95Zr / 137Cs 90Sr / 137Cs 18 38,2 0,71 0,3 115 12,8 0,16 0,05 370 10,5 0,09 0,022 1580 7,6 0,04 0,013 Источник: составлено С.В. Панченко по [7]. Ранее было показано, что начальное выпадение 137Cs составило [3]: - на территорию села Новые Бобовичи 1095 ± 261 кБк/м2; - на сельскохозяйственные угодья вокруг 1100 ± 378 кБк/м2; - на близлежащие леса 1920 ± 310 кБк/м2. Таким образом, сразу после выпадения осадков средний гамма-фон в Новых Бобовичах (на открытой местности на высоте 1 м от поверхности земли) составлял около 13 мР/ч. Более подробно различные аспекты, связанные с формированием и эволюцией параметров радиационной обстановки, были рассмотрены в работах[25] и [2]. Материалы и методы На данном этапе исследования оценивались индивидуальные дозы внешнего облучения для 984 жителей (432 мужчины и 552 женщины) села Новые Бобовичи Новозыбковского района Брянской области, которые проживали в селе в период аварии на ЧАЭС и не уехали в первые годы после аварии. К середине 2023 г. из числа старожилов умерло 499 человек (233 мужчины и 263 женщины). Средний возраст смерти для мужчин составил 65 лет, а для женщин - 79 лет. В основу расчетов дозы внешнего облучения были положены результаты, полученные в предшествующих подворных обследованиях [3], а также новые измерения мощности дозы, выполненные в июле 2022 г. при подворных обследованиях. Все обследования для сохранения подобия проводили в соответствии с методическими рекомендациями по оценке радиационной обстановки в населенных пунктах 1990 г.[26] В 2022 г. для измерения мощности дозы на местности и в помещениях использовались следующие поверенные приборы Центра научно-технической поддержки (ЦНТП) ИБРАЭ РАН[27]: - ДКГ-02У «Арбитр» в данном исследовании использовался для измерения мощности амбиентного эквивалента дозы в локальных точках; - дозиметр индивидуальный ДКГ-РМ1610 использовался как резервный для маршрутной записи мощности эквивалента дозы непрерывного γ- излучения у каждого из участников экспедиции; - МКС-АТ6101 применялся для маршрутной гамма-съемки. Кроме того, каждый исследователь имел прикрепленный к поясу дозиметр «Polymaster», который непрерывно записывал в файлы мощность дозы с интервалом усреднения в 180 с. Все приборы измеряют мощность амбиентного эквивалента дозы. Наименьшие фактически фоновые значения мощности дозы в интервале от 0,08 до 0,22 мкЗв/ч регистрировались в центре асфальтовых дорог. В этом же дозовом диапазоне были результаты измерений в домах как кирпичных, так и деревянных. Наибольшие значения отмечались над участками ненарушенной поверхности почвы. Результаты измерений мощности дозы в локальных точках приведены в табл. 2. Таблица 2. Средние значения мощности дозы в характерных точках села Новые Бобовичи в июле 2022 г., мкЗв/ч Тип поверхности Число измерений Средняя мощность дозы, мкЗв/ч Невозмущенная поверхность 12 0,43±0,02 Травяной покров от дороги до участка 261 0,28±0,01 Скамейка у ворот (дома) 96 0,25±0,003 Грунт на улице и во дворах 16 0,27±0,01 Асфальт 87 0,15±0,01 Огород 67 0,31±0,01 Сад 27 0,30±0,01 Дом деревянный 33 0,12±0,01 Дом кирпичный 18 0,13±0,01 Источник: составлено К.В. Гупало-Осадчей, С.В. Панченко. В ходе выполнения работ в рамках программы исследований по миграции 137Cs в структуре населенного пункта[28] был предложен параметр М137(t) - отношение средней мощности дозы на высоте 1 м для характерного типа поверхности Рg(137) к плотности интегрального содержания нуклида в почве, рассчитанного на момент измерения мощности дозы - s137: М137(t) = Рg(137)/s137 , (1) где s137 - рассчитанная плотность загрязнения поверхности 137Cs, кБк/м2 в момент измерения мощности дозы; Рg(137) - разность между измеренной мощностью дозы в точке Рg и фоновым значением этой мощности Рg(0), которое было до аварийного загрязнения: Рg(137) = Рg - Рg(0). В качестве Рg(0) для Новых Бобовичей принималось значение, равное 0,09 мкЗв/ч[29]. Для оценки эффективной дозы внешнего облучения (НEx) в конкретной точке для выбранной профессиональной и возрастной групп можно воспользоваться соотношением , (2) где - мощность дозы за год, полученная интерполяцией между измеренными значениями Рg(137) в отдельные годы в период 1990-2023 гг.; Rk - фактор снижения дозы, который для различных групп населения может быть определен как (3) где Lj - фактор места[30]; рkj - фактор занятости k-й группы населения [3]. Для каждой возрастной и профессиональной групп подбираются значения параметра - pkj (табл. 3). Таблица 3. Время, проведенное различными группами населения в различных локациях, ч/год Локализация Группа населения 1 2 3 4 5 6 Невозмущенная поверхность 2053 1369 Травяной покров 1800 1721 Скамейка 182 Грунт перед домом 885 391 319 684 339 365 Огород 274 456 157 913 Асфальт 600 194 259 Дом деревянный 5475 5280 6068 6205 5632 7117 Дом кирпичный 1174 46 46 2373 183 ∑часов 8760 8760 8760 8760 8760 8760 Источник: составлено К.В. Гупало-Осадчей, С.В. Панченко. Выполненный анализ данных из домовых книг с. Новые Бобовичи, а также использование известных зависимостей значений дозовых коэффициентов от возраста жителей [2] позволили выделить шесть основных групп населения. Группа № 1 - к ней были отнесены дети дошкольного возраста до 7 лет. Группа № 2 - дети школьного возраста. Дети в возрасте от 7 до 17 лет. Группа № 3 - люди старше 17 лет, постоянно работающие на улице: пастухи, трактористы, полеводы и др. Группа № 4 - люди старше 17 лет, которые работают на улице не постоянно, а переменно. Группа № 5 - люди старше 17 лет, их образ жизни можно назвать «работа - дом», поскольку 9 ч они тратят на работу в помещении, 2 ч - на дорогу (включая посещения магазинов и других заведений), а остальное время занимают домашние дела. Группа № 6 - пенсионеры, имеющие также нехарактерный для других групп образ жизни. Было принято, что до 9 ч представители группы проводят на свежем воздухе, занимаясь работами в огороде, общаясь с другими пенсионерами, а оставшееся время проводят дома. Для референтных представителей каждой группы населения распределение времени жизни в различных локациях представлено в табл. 3. Для оценки мощности дозы до 1990 г. воспользуемся зависимостью [4] , (4) где si - начальная плотность загрязнения поверхности i-м радионуклидом (кБк/м2); Гi(t) - коэффициент конверсии от si к мощности дозыi как функция времени (нЗв/час)/(кБк/м2); li - константа радиоактивного распада i-го радионуклида; t - время после загрязнения. Коэффициенты конверсии (Гi(t)) для 1986 г. взяты для слоя почвы 3 мм, а для последующих лет (1987-1989) для слоя 5 см из работы [2]. Для оценки доз внешнего облучения после 1990 г. использовался параметр М137(t). Результаты и их обсуждение На рис. 5 представлена динамика величины параметра М137 для различных локализаций села Новые Бобовичи за весь период наблюдений с учетом данных, полученных в 2022 г. (36 лет после аварии). Точки для первых чисел мая 1986 г. (начальные точки) взяты из справочных изданий. Изображение выглядит как текст, снимок экрана, линия, диаграмма Автоматически созданное описание Рис. 5. Изменение величины параметра М137 для различных локализаций села Новые Бобовичи, обусловленное миграцией 137Cs, в период 1986-2022 гг. Источник: составлено К.В. Гупало-Осадчей, С.В. Панченко. Как видно из графиков (рис. 5), общей характеристикой процессов является фактическое прекращение спада значений параметра М137 для всех локализаций после 2001 г. Иными словами, через 15 лет миграция 137Cs, которая влияла на формирование мощности дозы внешнего облучения в населенном пункте в первые годы, фактически прекращается и остается только распад этого изотопа. Для последующих этапов реконструкции накопленной дозы за счет внешнего облучения имеет значение и абсолютная величина техногенной составляющей для каждой характерной точки локализации. Поэтому динамика этих величин (см. рис. 5) является важным параметром для расчета накопленной дозы облучения жителей населенного пункта. Для расчета средних годовых дозовых нагрузок для j-го реципиента использовано следующее выражение: , (5) где ti - время, проведенное j-м реципиентом в конкретной точке, в долях года. В нашем случае определены следующие локальные точки: невозмущенная поверхность (лес), травяной покров, скамейка, грунт перед домом, огород, асфальт, дома деревянные и кирпичные. Для оценки - мощности дозы, которую реципиент может получить, находясь в конкретной точке в рассматриваемый год, будем использовать полученную ранее зависимость, для чего для каждого года расчетное значение Рg(137) умножается на М137 (t), где t - календарный год. Результаты расчетов представлены на рис. 6. Изображение выглядит как текст, линия, диаграмма, снимок экрана Автоматически созданное описание Рис. 6. Реконструкция дозы внешнего облучения, обусловленного 137Cs для 6 референтных групп населения села Новые Бобовичи за период 1986-2022 гг. Источник: составлено К.В. Гупало-Осадчей, С.В. Панченко. Интеграл дозы за период 1986-2022 гг. оценивался с учетом того, что лица, входящие в 1986 г. в группу 1, сначала перешли в группу 2, а затем в группу 4. Лица, входящие в группу 2, затем перешли в возрастную группу 4, а лица работающие (группы 3-5) при достижении пенсионного возраста переходили в группу 6 (рис. 6). Результаты расчетов проводили для каждого жителя отдельно с учетом его возраста на момент аварии на ЧАЭС. На графиках рис. 6 приведены усредненные по группам значения годовых доз для тех жителей села, которые прожили безвыездно весь исследуемый период. Такой подход дает численные ориентиры возможных доз внешнего облучения для жителей, относящихся к разным возрастным и социальным группам. Следует отметить определенную консервативность подхода, поскольку практически все жители села в исследуемый период отлучались с рассматриваемой территории на различные промежутки времени. В принципе такой учет частично возможен, поскольку есть записи в домовых книгах, где фиксировались наиболее значимые периоды выезда (служба в армии, учеба, работа вне села и др.). Однако такая работа была бы уместна при наличии данных медицинских наблюдений за индивидуальным здоровьем сельчан. Таблица 4. Оценка доз внешнего облучения различных возрастных и профессиональных групп населения села Новые Бобовичи за период 1986-2022 гг. за счет «чернобыльского» 137Cs Показатель Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 4 Группа 5 Группа 6 Доза за период 1986-2022 гг., мЗв 99 89 107 97 58 68 Источник: составлено К.В. Гупало-Осадчей, С.В. Панченко. Выполненные оценки показывают, что различия по полученной дозе внешнего облучения различных групп населения села не превышают двух раз (табл. 4). Дальнейшее увеличение суммарной дозы внешнего облучения с учетом демографических факторов будет весьма незначительным. Оценка погрешности Погрешности в оценке индивидуальных доз внешнего облучения населения складываются главным образом не столько из погрешностей измерения радиационных параметров, сколько из неполноты нашего знания о пространственном распределении многих короткоживущих радионуклидов в первый год после загрязнения и соответствующих значений фактора места (Lj) и фактора занятости (рkj). Наше предположение о стабильности радионуклидного состава мокрых выпадений опирается на достаточно убедительные доводы: сравнительно небольшая площадь селитебной зоны (около 2 км2) по сравнению с размерами грозовой тучи и радиоактивного факела; одномоментность основных выпадений (низкий вклад сухих выпадений перед дождем и после него), хорошая однородность выпадений 137Cs. Однако пока оно не имеет экспериментального подтверждения. Еще сложнее ситуация с установлением погрешности для параметров Lj и рkj в случае, когда мы имеем дело с индивидуальной оценкой дозы. Для первого года обосновать колчичественную величину погрешности можно лишь экспертным путем, и именно эта погрешность во многом будет влиять на оценку погрешности накопленной дозы. Выводы Многолетние наблюдения за параметрами радиационной обстановки в сельском населенном пункте показали, что миграция 137Cs в населенном пункте в первые 15 лет после аварийного загрязнения шла довольно активно и может быть описана экспонентной с периодом в 7,5 года. Однако затем роль миграционной составляющей в формировании дозы внешнего облучения фактически стала незаметной на фоне распада 137Cs. Для селитебных территорий, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС на уровне 1 МБк/м2 по 137Cs, даже консервативные оценки дозовых нагрузок на различные группы населения показывают, что максимальные дозы внешнего облучения, трудно устранимые без серьезных затрат, за первые 35 лет после аварии не превышали примерно 100 мЗв, что заметно ниже критерия предлагаемого отечественными учеными порога в 350 мЗв за жизнь[31], но ниже уровня облучения за жизнь, принятого в законе о Радиационной безопасности[32] - 70 мЗв за 70 лет жизни. Оценивая ситуацию в целом, можно заключить, что принятые решения и частично реализованные усилия по снижению последствий радиоактивного загрязнения территории лишь в малой степени повлияли на величину дозы за жизнь от внешнего облучения населения рассматриваемого населенного пункта.

Об авторах

Ксения Владимировна Гупало-Осадчая

Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук

Email: gupalo.kv@ibrae.ac.ru
ORCID iD: 0009-0004-0791-4638

инженер лаборатории радиоэкологии

Российская Федерация, 115191, г. Москва, ул. Большая Тульская, д. 52

Сергей Владимирович Панченко

Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: panch@ibrae.ac.ru
ORCID iD: 0000-0002-2750-0940
SPIN-код: 6148-6635

заведующий лабораторией радиоэкологии

Российская Федерация, 115191, г. Москва, ул. Большая Тульская, д. 52

Список литературы

Дополнительные файлы