Skatenie radioaktywne Polski po awarii w Czernobylu

M agdalena SZLĘK,

Z esp ó ł S zkół T echnicznych w Sosnow cu

Skatenie radioaktywne Polski po awarii w Czernobylu

Streszczen ie. A w aria elektrow ni atom ow ej w Czernobylu 26 kw ietnia 1986 r. b y ła je d n ą z najw iększych ekologicznych klęsk cywilizacyjnych. Poniższa praca przedstaw ia scenariusz klęski, jej skutki oraz p rognozy zw iązane z długotrw ałym efektem katastrofy, jak im jest skażenie radioaktyw ne.

1. C ień rad ioak tyw n ej chm ury. N iebezpieczne prom ieniow anie

Z d o ln o ść w ysyłania przez różne substancje prom ieniow ania alfa, beta, gam m a w w yniku przem ian jąd ro w y ch nazyw am y prom ieniotw órczością lub radioaktyw nością. Już od m iliardów lat d o cierają do Ziem i prom ienie kosm iczne. Zanim pojaw iły się pierw sze organizm y, n ag ro m ad zo n e były ju ż substancje radioaktywne. O rganizm człow ieka zostaje w ięc naprom ieniow any "z góry i z dołu". Człow iek także emituje prom ienie, bow iem w raz z po k arm em i w dychanym pow ietrzem do organizm u dostają się rów nież substancje radioaktyw ne.

N atężen ie prom ieniow ania zaczęło się zwiększać ok. 200 lat tem u, kiedy to w sk u tek gw ałto w n eg o rozw oju górnictw a, produkcji cementu, spalania w ęgla, użycia żużlu do budow y dróg, zostaje zw olnionych coraz więcej substancji radioaktyw nych. O becnie najw iększym źró d łem prom ieniow ania radioaktyw nego je st szerokie zastosow anie energii atom ow ej oraz prom ieniow ania jonizującego w gospodarce.

P otencjalne zagrożenie radiologiczne środow iska i ludzi m oże pochodzić z zakładów produkcji paliw a jąd ro w eg o , zakładów przerobu zużytego paliwa, składow isk o dpadów

p rom ie-niotw órczych, reak to ró w jądrow ych itp. A w arie reak to ró w jąd ro w y ch , w ybuchy ją d ro w e m o g ą spow odow ać katastrofalne skażenie środow iska, a tym sam ym śm ierć

o rg an izm ó w żyw ych

R e fe ra t ten traktuje w łaśnie o najpow ażniejszym uw olnieniu na zew nątrz dużej części zaw artości rdzenia, zaw ierającej m ieszaninę krótko- i długożyjących izotopów prom ienio­

tw ó rczy ch , n a skutek aw arii elektrow ni atom ow ej w C zernobylu na U krainie, k tó ra w ydarzyła się 26 kw ietnia 1986 roku

2. S cen a riu sz k atastrofy czernobylskiej

O so b liw o ścią całej spraw y jest to, że eksperym ent, który postanow iono przep ro w ad zić na żyw ym re a k to rz e n r 4 w Czernobylu, nie był ani zachcianką o peratorów , ani problem em p o zn aw czy m w ydum anym przez teoretyków fizyki reaktorow ej. N ależał on do zagadnień tech n o lo g iczn y ch , których rozw iązanie m iało polepszyć, o ironio, bezpieczeństw o eksploatacji re a k to ró w RBM K .

P y tan iem postaw ionym system owi było: ja k długo m ogą turbiny na ostatnich obrotach, przy w yłączonym reaktorze zasilać urządzenia zabezpieczające reaktor przed u c ie c z k ą w katastro fę? W y b ó r czasu na eksperym ent nie był przypadkow y. R eaktory czernobylskie praco w ały b ard zo intensyw nie w czasie zimy i wiosny, to też z nastaniem cieplejszej p o g o d y i tak m iały zostać w yłączone. Przebieg eksperym entu miał być prosty: najpierw odłączenie re a k to ra od sieci, obniżenie m ocy, w yłączenie i obserw ow anie roli spełnianej przez tu rb o g e n e ra to r n r 8. Problem był sprow adzony w łaściw ie do układu elektrycznego.

O d p ó łn o cy 25 kw ietnia zaczęto obniżać m oc - pow oli, poniew aż reak to r me lubi nagłych zm ian tem p eratu try - i o g o d z.1 3 30 w szystko było gotow e do eksperym entu. T urbina n r 7 była w yłączona, a tu rb in a n r 8 p rodukow ała m oc 500 M W . Energii w ytw arzanej przez tę turbinę nie ch cian o u ży ć do napędzania aw aryjnych pom p w odnych, a zm ierzyć tylko jej ilość na u k ład zie z sym ulow anym obciążeniem. W tym m om encie gotow ości do rozpoczęcia eksp ery m en tu dyspozycja m ocy odczuła nagle jej brak (było to piątkow e popołudnie przed w eekendem ), w ięc zażądała norm alnej pracy. Z apom niano jed n ak ponow nie uruchom ić system y aw aryjne, co m o żn a położyć na karb zmęczonej załogi.

O 2300 nadszedł now y sygnał z dyspozycji mocy, że zapotrzebow anie na energię spadło i m o żn a zaczynać eksperym ent. Półtorej godziny później, o godz. O28 26 kw ietnia, je d e n z o p e ra to ró w w ykonał błędne operacje prow adzące do nagłego spadku m ocy do 1%

nom inalnej. D alsze czynności - w ysunięcie prętów regulujących - tylko pogorszyły sytuację.

O 1 19 jed en z o p erato ró w zaczął nerw ow o m anipulow ać dopływ em w ody do reaktora, to zam ykając zaw ór, to otw ierając go, by tylko utrzym ać niestabilny system w jakiej takiej ró w n o w ad ze

G dy pęcherzyki pary zaczęły się pow iększać, pręty regulujące spow odow ały p rzybór m ocy i to był ostatni m om ent m ożliw ości uratow ania reaktora. O godz, l 23 sekund 04 nastąpił ostateczny k ro k w przepaść, gdy operator odciął dopływ pary do turbogeneratora, a w ięc w ykonał zaplanow any elem ent eksperymentu.

P o m p y ch ło d zące szybko w ytracały moc, w oda pozostająca w reaktorze zaczęła g w ałto w n ie w rzeć, zn ó w pow stały now e, puste dla neutronów luki. O godz. I 23 i 40 sekund o p e ra to r zadecydow ał nacisnąć guzik awaryjny AZ - 5, ale ju ż było za późno. 199 p rętów k o n tro ln y ch m iało w paść do rdzenia, ale poruszały się za w olno w stosunku do rozpędu reakcji w rdzeniu. W ciągu 4 sekund m oc reaktora skoczyła z 200 M W term icznych do ok.

360 000 M W , a w ięc 100 razy w iększej m ocy od projektow anej dla R B M K . Pręty sp ad ają z p ręd k o ścią ok. 40 cm /s, częściow o w w odzie i do ukończenia operacji zabrakło p o n ad 10 sekund. Jedynem u kom ercjalnem u reaktorow i zachodniem u z dodatnim w spółczynnikiem reaktyw ności C A N D U z ciężką w o d ą potrzeba na ta k ą operację 1 sekundy.

W tym miejscu zaczyna się chemia, niekoniecznie naw et jądrow a. 60 000 rurek cy rk o n o w y ch z dw utlenkiem uranu w zbogaconym do ok. 1,8% uranu 2 35 zaczęło p ęk ać od nadm iaru energii cieplnej. T ransport ciepła w ew nątrz pręta m a w artość o g ran iczo n ą i dlatego w n ę trz e musi się nagrzać w tych w arunkach powyżej założonych granic. W ciągu sekundy ok.

3 0% paliw a uw olniło się z cyrkonow ych koszulek strzelając kaw ałkam i w resztę w o d y i w grafit. N iew ątpliw ym i reakcjam i w tedy zachodzącym i były reakcje cyrkonu z grafitem n a w ęg lik cyrkonu. P ow stałe w rezultacie tych reakcji ciśnienie gazów odrzuciło w g ó rę i w bok w a ż ą c ą kilka tysięcy ton pokryw ę rdzenia. P o trzeb n ą do tego energię oblicza się na 0 .2 - 2 GJ.

O dsunięcie tej pokryw y na bok stw orzyło w arunki do dochodzenia pow ietrza p o dtrzym ującego p o żar grafitu. Siła grafitu przew róciła też wielki dźw ig, z kolei ten w trącił do rd zen ia m aszynę d o przeładunku paliwa. W tym m om encie nastąpił jeszcze jed en w ybuch,

p raw d o p o d o b n ie z p o w o d u co raz żywszej produkcji w odoru i tlenku w ęgla o raz sw o bodnego dop ły w u pow ietrza.

R o z rz u c o n e żarzące się kaw ałki grafitu zainicjow ały dalsze pożary w liczbie ok. 30.

P o 15 dniach niem al w ojennej operacji, rum ow isko reaktora zo stało "zalakow ane", a p o żar p o g rzeb an y p o d praw ie 5 tysiącam i ton masy uszczelniającej, spuszczonej ze śm igłow ców , a składającej się z gliny, piasku, b oru i ołowiu.

3, D alsze losy i sk u tk i pożaru

P o ż a r tych d w ó ch tysięcy to n grafitu naszpikow anych cyrkonem , stalą rurek w odnych, a n ade w szystko uranem i produktam i rozszczepienia uranu-235 oraz plutonem pow stałym z u ran u 238 je st zdarzeniem , które przejdzie do historii pożarnictw a. T em peratura sięgnęła ok.

5000 ° C , czyli bardzo jasn eg o żaru, przekroczyła w ięc tem peraturę topnienia w ielu sk ład n ik ó w m ieszaniny, w tym dw utlenku uranu. G rafit nie topi się, lecz sublim uje w tem p. ok.

36 0 0 ° C , w próżni oczyw iście. Przy dostępie pow ietrza wcześniej się zapali n iż zdąży sublim ow ać. C ząstki paliw a od początku były praw dopodobnie ju ż częściow o stopione, a m ik ro n o w e kuleczki znajdow ały się w dużych odległościach od Czem obyla.

O d chw ili o tw arcia rdzenia, w reaktorze nr 4, na dostęp pow ietrza do łatw opalnej i ju ż zainicjow anej m asy ro zpoczęły się zjaw iska opisywane przez chem ię i chem ię fizyczną.

Z a c z ę ła się destylacja poszczególnych składników rządzona lo tn o ścią poszczególnych pierw iastków i ich zw iązków . Uleciały najpierw radioaktyw ny ksenon i lotny w tej tem p e ra tu rz e jo d . Z m etali oczyw iście c e z -137, który tak zaw ażył na długotrw ałym skażeniu.

Jed n ak że to nie łatw ość przechodzenia w stan gazow y decydow ała o skażeniu nuklidam i, k tó re m o żem y uw ażać za nielotne. M asie palącego się grafitu należy przypisać w ytw orzenie ciągu g o rący ch gazów , k tó re poryw ały nie tylko cząstki aerozolow e, ale całkiem sp o re ilości tok sy czn y ch m ieszanek. Ciąg gorących gazów był zadziw iająco duży ja k na geom etrię

"paleniska" i w a ru n k i m eteorologiczne. Cząstki osiągały przecież prędko w ysokość 10 km , ja k to w y k azały polskie pom iary cytow ane przez źródła zachodnie. P od ró żo w ały w ten sposób cząstki paliw a, k tó re później lądow ały i były w ykryw ane jak o tzw . gorące punkty.

W ehikułem transportu cząstek stałych były też płatki sadzy, które tw orzyły się w tórnie z grafitu i służyły ja k o żagiel. Z resztą sam grafit, rozluźniony działaniem prom ieniow ania i tem p eratu ry je s t też lekki i m oże być nośnikiem cząstek radioaktyw nych. T ak czy inaczej był to tra n sp o rt m echaniczny, najbardziej podobny do fluidalnego. N a podobnej zasadzie w ędruje setki k ilo m etró w m ateriał radioaktyw ny ze spalonego polskiego w ęgla, nie w ychw ycony przez odpylacze elektrostatyczne.

A naliza chemii zrzutu z reaktora czem obylskiego jest kom plikow ana ogrom nym i ilościami m ateriału obcego w rzucanego z helikopterów do rdzenia. N a przykład zrzucono tysiące ton o ło w iu starając się w ykorzystać ciepło topnienia i w rzenia tego metalu. Stw ierdzono w ów czas zn aczn e obniżenie tem peratury, co wskazuje istotnie na w ygotow anie się całego ołow iu. Ale o zn acza to jed n o cześn ie ulatyw anie groźnego dla środow iska metalu, utleniającego się po d ro d ze na łatw iej przysw ajalne - ze skutkami toksycznym i - tlenki.

W lew ana do rdzenia w oda też nie była bez znaczenia. P ogorszyła tylko sytuację w zm agając jeszcze p o żar przez dostarczenie tlenu w ilości 5 tysięcy razy w iększej niż w pow ietrzu na jed n o stk ę objętości.

K atastro fa czernobylska w ykazała dobitnie, że reaktory typu R B M K stanow ią szczgółne ryzyko polegające na tym, że gdy raz się zapalą, to m ożliw ości uratow ania i zapobieżenia najgorszem u scenariuszow i są praktycznie żadne. T oteż z ulgą przyjęto w iadom ość o rezygnacji z budow y bloków nr 5 i 6 w C zem obylu To na pew no był ruch w e w łaściw ym k ierunku, g d y ż ja k tw ierdzą rosyjscy naukow cy, w zniszczonym reaktorze znajduje się ok. 160 to n częściow o w ypalonego paliw a uranow ego, które nadal em ituje prom ieniotw órcze związki.

B eto n o w y bunkier nie je st w ytrzym ały na w arunki atm osferyczne i dziurawi go deszcz. N ie jest te ż jed n o zn a czn ie przesądzona przyszłość elektrow ni w Czem obylu. W każdym z jej trzech ocalałych reak to ró w są 192 to n y jądrow ego gorącego paliwa. Tylko w 1989 r. zan o to w an o tam 30 awarii, z tego 13 z w iny personelu. D yrektor Instytutu Radiologii AN B iałorusi J.

K o n o p ia u w aża, iż elektrow nię należy zamknąć, nikt bow iem nie m a praw a p ro w o k o w ać losu p o raz drugi, tym bardziej że w krajach b. Z SR R funkcjonuje jeszcze ponad 50 elektrow ni ato m o w y ch zbudow anych w g tego sam ego projektu, co siłow nia czernobylska.

Tabela 1 Z aw artość radionuklidów w reaktorze n r 4

Czernobylskiej E lektrow ni Jądrowej w dniu 2 6 .IV .86 (w g US Dept. o f Energy, 1987)

oraz p ro cen t ich uw olnienia do atm osfery (w g IA EA , 1986)

Radionuklid A ktyw ność fBq lub gl

Uwolnienie f% zaw art 1

8SK r 3,3E16 - 100

133X e 7,3E18 ~ 100

131J 3,1E18 20a

132T e 3 ,3 E 1 8 15

134C s 1,9E17 10*>

13’ Cs 2,9E17 13«

lOÓRu 2,0E18 2,9

144C e 3,2E18 2,8

89S r 2,3E18 4,0

90Sr 2,0E18 4,0

Transuranowce 8,4E14-3,6E18 3,0 Całkowita

zawartość

1.2E20

Inne oceny uwolnień: a - USDOE, 1987 -55%, UNSCEAR 1988 - 25%; b - USDOE, 1987 -15%, UNSCEAR 1988 - 18%; c - USDOE, 1987 -31%, UNSCEAR, 1988 - 25%.

4. W p ły w w y b u ch u reaktora w C zernobylu na skażenie i stan środow iska oraz stan zd ro w ia lu d zi w E u rop ie

W w yniku pożaru reak to ra uw olnione zostało prom ieniow anie radioaktyw ne rzędu 50 min C urie (50 M cu rie), choć A leksander Sich, inżynier zajm ujący się energią atom ow ą, podaje, że w ciągu pierw szych 10 dni tragedii do atm osfery dostało się ok. 200 m in C urie substancji p rom ieniotw órczych. Jednakże gdyby naw et faktycznie ze zniszczonego reak to ra w C zernobylu w y dostało się kilka razy więcej m ateriałów radioaktyw nych, to i tak nie m iałoby to w pływ u na stan skażenia prom ieniotw órczego w Polsce.

W ciągu 10 dni emisji zm ienne w arunki pogodow e, z w iatram i w iejącym i w różnych kierunkach, d oprow adziły do bardzo skom plikowanej sytuacji skażeń. Z całkow itej aktyw ności uw o ln io n eg o cezu-137, 43% zdeponow ało się w Związku Radzieckim , 38% p o za jeg o granicam i w E uropie, 8% na oceanach, a reszta w innych rejonach półkuli północnej.

R adioaktyw na chm ura przeszła przede wszystkim nad U krainą i B iałorusią, i tam sp o w o d o w ała najw iększe szkody. Najw yższą "lokalną" dyspozycję cezu-137 p o z a Z S R R stw ierdzono w Szw ecji (85 kB q/ m 2), w Bawarii (45 kB q/ m 2), w Szwajcarii (43 k B q / m 2), w A ustrii (33 - 59 kB q/ m 2). Średnia dyspozycja tego nuklidu w Szwecji w ahała się w różnych rejonach od 0,8 do 31 kB q/ m 2, w Finlandii wynosiła 14,7 kB q/ m 2, w R FN od 2,7 do 16 kB q/

m 2, w R um unii 4,5 do 18 kB q/ m 2, w Szwajcarii 1,3 do 14,8, a w Polsce - 5,2 k fiq / m 2.

W czasie o padu radioaktw nego w pierwszej kolejności narażone są drzew a, których k o ro n y spełniają rolę filtrów pow ietrza. Stw ierdzono, że w pobliżu elektrow ni d rzew a przejęły 80 - 9 0% rozproszonych, w ysoko aktywnych fragm entów rdzenia reak to ra i ten sposób w pew nym stopniu ochroniły żyjące p od nimi organizmy. N a obszarze 4 km 2 w yginęły drzew a iglaste, tw o rząc tzw czerw ony las. N ajw iększe straty pow stały w lasach sosnow ych, w których daw k a p o ch ło n ięta sięgała 80 - 100 Gy. Lasy liściaste praktycznie nie uległy uszkodzeniu. W rejonach o d aw ce poniżej śmiertelnej dla drzew iglastych (8 - 10 G y) niektóre m łode drzew a, 10 - 12-letnie, rów nież w ym arły, a 90 - 95% z nich miało objaw y m artw icy. W rejonach daw ek 2 - 4 Gy w iększość sosen miała krótsze, zakrzyw ione i pogrubione przyrosty, z częściow o tylko zachow anym i szpilkami. W szpilkach nienorm alnych p rzyrostów obserw o w an o zniszczenie kom pleksu chlorofilo-białkow o-lipidow ego. W śród 29 roślin dzikich, narażonych na m oc daw ki 0,1 - 2,5 m G y/ h m asa nasion i siła kiełkow ania uległy zniszczeniu.

Prof. Jerzy Zalasiński tw ierdzi, że daw ki stukrotnie mniejsze niż te, któ re otrzym ali m ieszkańcy Polski po katastrofie w C zem obylu p ow odują genetyczne zm iany w roślinach.

Jednocześnie po C zem obylu mam y do czynienia z now ym zjawiskiem - interakcją to k sy k o lo g iczn ą D ecyduje ona o tym, że naw et małe daw ki prom ieniow ania nak ład ają się na na działające od daw na trucizny, ja k np. tlenki azotu czy siarki lub benzopiren. N ie w iadom o jed n ak , w jaki sposób odbije się to na stanie zdrowia.

N ie z au w ażo n o zw iększonej śm iertelności, zmniejszenia płodności lub m igracji dzikich zw ierząt w pierw szym okresie po w ypadku. Jednak n a silnie skażonych terenach, gdzie m oc daw ki w a h a ła się o d 0,0004 do 4,0 m G y/ h, ocenia się, że daw ka pochłonięta przez gryzonie m usiała sięgać od 6 do 60 G y o d naprom ieniow ania zew nętrznego i ok. dziesięciokrotnie m niej o d spożytych radionuklidów , a w ięc należałoby oczekiw ać, że 50 do 90% gryzoni pow in n o zg in ąć n a tych terenach (LD dla gryzoni w ynosi 6 - 1 2 Gy). N a tych terenach zao b serw o w an o je d n a k na w iosnę 1987 r. silny w zrost liczby gryzoni, co w ynikało p ra w d o p o d o b n ie z m igracji z rejonów przyległych na pola z pozostałym i upraw am i, o p u szczo n e przez ludzi i zw ierzęta dom ow e. Liczba gryzoni w zrosła na całym skażonym teren ie z ok. 56 zw ierząt na hektar przed aw arią, do 600/ha. Zbyt w cześnie je st je d n a k na o c e n ę sk u tk ó w genetycznych i zdrow otnych. Z aobserw ow ano na razie w śród fauny i flory ju ż zm iany teratogenetyczne.

A ja k żyją ludzie znajdujący się w najbliższym sąsiedztwie elektrow ni?

P arad o k sem je s t to, że uw olnienie niebezpiecznych zw iązków z elektrow ni czernobylskiej nastąpiło n a terenie, gdzie gęstość zaludnienia była trzykrotnie w iększa niż średnio na B iałorusi, 1,7 raza w yższa niż średnio n a U krainie i p odobna do gęstości zaludnienia w Polsce, D anii czy Szw ajcarii.

N a sa m ą B iało ru ś przypadło 70% skażenia radioaktyw nego, co oznacza, że 2,2 m in osób żyje w strefie, gdzie radiacja w ynosi 1 C une/km 2 (1/5 m ieszkańców republiki). W rejonach, w k tó ry ch sk ażenie przek racza 15 C urie m ieszka 102 tys., w tym 30 tys. dzieci. N ie w o ln o im d o ty k ać w arzy w i o w o có w z w łasnego ogródka, kąpać się w rzekach, korzystać z d aró w lasu.

92 u czo n y ch z A kadem ii N auk, w śród nich m inister zdrow ia ów czesnego Z w iązku R adzieckiego, usiłow ało bagatelizow ać skutki katastrofy tw ierdząc, że ludzie m o g ą nadal żyć w strefie skażenia, byleby radiacja nie przekraczała 40 C urie/ km 2, zew nętrzna d oza n ap ro m ien io w an ia nie przew yższała 35 berów . W yznaczono u m ow ną strefę zagrożenia w prom ieniu 30 km od C zernobyla, ogłaszając, że inne tereny są bezpieczne W ysiedlenie ro z p o c z ę ło się kilka dni po aw ani. C zw arty blok tym czasem "dymił" dalej, dzieci baw iły się na d w o rze, w szyscy pili m leko skażone jodem -131. W pierw szych m iesiącach po aw arii w y sied lo n o m ieszk ań có w z terenu skażonych prom ieniow aniem w iększym niż 40 C urie/ km 2.

Jeszcze kilka lat po katastrofie (także na skutek u w ag czynionych przez zagranicznych ek sp ertó w ) trw a w yw ożenie rodzin z terenów skażonych pow yżej 15 C urie/ k m 2. Jed n ak

problem ów , ja k zw ykle nie brakuje. Brakuje natom iast 25% mieszkań dla przesiedleńców . W M ogilew ie np. (skażenie 40 C urie/ km 2) mieszka 1000 rodzin, poniew aż w M ińsku i W itebsku nie w y b u d o w an o dla nich m ieszkań przew idzianych w planie. N a B iałorusi w p row adzono p raw o do przesiedlenia się w dow olnie wybrane miejsce. O kazało się, że z m ożliw ości takiej

"przeprow adzki" korzysta znacznie więcej rodzin niż z przesiedleń w e w skazane miejsca zam ieszkania (np. w 1990 r. z w itebskiego obw odu na "obow iązkow e" osiedlenia w yjechały 542 rodziny, zaś z praw a w yboru now ego miejsca zam ieszkania skorzystało 960 rodzin).

L udzie jed n a k niechętnie opuszczają sw e rodzinne strony, niektórzy w racają i "przenikają" w zakazane strefy.

D o 1991 r. przesiedlono praw ie milion osób. W 1988 r. sytuację oceniano bardziej optym istycznie, to też w ydaw ało się, że tylko 60 000 osób narażonych je st na duże daw ki prom ieniow ania jonizującego w iększe niż 70 milisiwertów. Jednakże z samej B iałorusi należałoby w yw ieźć 800 000 ludzi. Jest to po prostu niem ożliwe, to też ów czesne radzieckie m inisterstw o zdrow ia przyjęło "norm ę" 350 milisiwertów/życie. D aw kę ta k ą jak o b ezpieczną ustaliła kom isja do spraw atomistyki Leonida lljina. T aka sam a daw ka prom ieniow ania przew idziana była w Z SR R dla osób zaw odow o narażonych na prom ieniow anie, zaliczonych do kategorii "B", czyli np. pracujących w administracji elektrow ni atom ow ych.

Z ostaje pytanie: ja k opad czem obylski w płynął na stan zdrow ia ludzi na B iałorusi i w Polsce?

P o katastrofie w śród ludzi nie zanotow ano objaw ów choroby poprom iennej O bjaw y takie w ystąpiły u 237 osób pracujących w elektrow ni i próbujących ugasić pożar. 31 osób zm arło bezpośrednio p o w ybuchu. W państw ow ym rejestrze m edycznym znajduje się 576 000 osób, któ re w ch ło n ęły duże daw ki prom ieniow ania, w tym 226 000 "likw idatorów " - ludzi zatrudnionych w C zem obylu przy likwidacji skutków awarii. P raw dopodobnie jest ich znacznie więcej. "Likwidatorzy" przez 3 lata starali się o uznanie ich organizacji zw iązkow ej i praw a do renty inwalidzkiej. Oficjalnie mówi się, że jest 112 000 inw alidów czernobylskich, a drugie tyle stara się o renty. Zw iązkow cy tw ierdzą, że samych tylko "likw idatorów , których zd ro w ie ucierpiało na skutek prom ieniow ania pochłoniętego w C zem obylu, je st g ru b o ponad pół min. W najbliższym czasie um rze co setny z nich.

B iało ru sk a A gencja P rasow a stwierdza, że w ostatnich latach zaznaczył się w zro st uro d zeń dzieci z w rodzonym i w adam i rozw oju. W ynosi on ok. 2%. N ie sposób jednak przypisać teg o

zjaw iska w yłącznie prom ieniow aniu, bo w gom elskim i m ogilew skim obw odach, należących do po w ażn ie skażonych, takich dzieci urodziło się mniej niż na "czystych" terenach.

D ośw iadczenie z H iroszim y w skazuje, że zachorow ania na białaczkę najw cześniej notuje się p o 2 latach od chwili silnego naprom ieniow ania, najczęściej zaś ch o ro b a ta objaw ia się w o k resie o d 5 do 10 lat.

N a B iałorusi p o katastrofie na ostre białaczki (najczęściej w ystępujące u dzieci) rów nie często ch o ru ją m ieszkańcy teren ó w skażonych, ja k i nieskażonych. W ięcej natom iast stw ierdza się z a c h o ro w a ń n a chroniczne białaczki (charakterystyczne dla ludzi dorosłych). W obw odzie m ogilew skim zachorow alność w zrosła od 2,8/100 tys. ludności w 1984 r. do 6,1 w 1987 r.

Jed n ak że w 1989 r. zachorow alność spadła i w ynosiła 4,4 w obec "średniej republikańskiej"

z a ch o ro w aln o ści w ynoszącej 3,5/100 tys. ludności. R odzi się więc pytanie, czy białaczki rozw ijają się na skutek naprom ieniow ania, czy też w zrosła "wykryw alność" tych chorób.

Z e statystyk w ynika, że zachorow alność na now otw ory złośliw e w latach 1981 - 1985 w z ro sła n a B iałorusi o 17%. P o d o b n a sytuacja była w latach 1986 - 1989. Z ach o ro w aln o ść na te ch o ro b y w zrastała w ięc w podobnym tem pie zarów no przed, ja k i po awarii. W yjątek sta n o w ią cho ro b y tarczycy, o rganu najbardziej zagrożonego prom ieniow aniem jonizującym , p o n iew aż m a on zd o ln o ść w ybiórczego grom adzenia jodu. W chm urze radioaktyw nej jo d u - 131 było aż 17%.

N o tu je się w zro st przypadków zmian patologicznych w obrębie tarczycy w ynoszący ok.

11% ro czn ie w sto sunku do 1985 r. Ale zn ó w nie w iadom o w jakim stopniu w zro st ó w je st w ynikiem lepszej w ykryw alności chorób tarczycy, a w jakim oddziaływ ania prom ieniow ania.

N ato m iast z danych w szpitalu w C hojnikach oraz z regionu H om la i M ogiłow a w ynika m in., że:

- ra k tarczycy u dzieci pojaw ia się 3 do 10 razy częściej niż przed katastrofą, - d w ie trzecie dzieci zaczyna tracić w zrok,

- co piąte dziecko zaczyna tracić słuch,

- zazębienia w y stęp u ją trzykrotnie częściej niż przedtem , - p ó łto ra ra z a częściej - choroby w ątroby, nerek, białaczka,

- liczba anem ii pow iększyła się od 4 do 12 razy w stosunku do 1989 r.

- dorośli cierp ią na nadciśnienie, choroby serca i układu odpornościow ego, zabija ich n aw et grypa.

A ja k sytuacja zd ro w o tn a przedstaw ia się w Polsce7

W śró d izotopów , jak ie po przejściu chm ury radioaktyw nej spadły na nasz kraj, szczególną łatw o ść przenikania do przew odu pokarm ow ego, a następnie do całego organizm u człow ieka m ają izo to p y jo d u (J-131), cezu (Cs-134 i C s-137) oraz strontu (Sr-90). Z punktu w idzenia ew entualnych zagrożeń najbardziej obaw iano się J-131, którego sporo, choć w ag o w o niewiele, 3 0 ...4 0 g - spadło na Polskę. Izotop ten grom adzi się w tarczycy, m ogąc p o w o d o w ać jej stan chorobow y. M a to szczególne odniesienie do dzieci, których tarczyca jest niew ielka (m asa 2 g, 10 razy m niejsza niż u dorosłych). P row adzone w e W rocław iu badania w 1990 r. w ram ach p ro g ram u M Z X V II są interesujące choćby z tego pow odu, że istnieje tam baza po ró w n aw cza dla otrzym anych w yników . D olny Śląsk, obok regionu krakow sko-now osądeckiego, to region endem iczny, jeżeli chodzi o zapadalność na chorobę tarczycy, zw aną w olem .

S praw dzania hipotezy o narastającej epidemii w ola podjął się "D olm ed" w 1985 r., a w ięc rok p rzed aw arią w C zem obylu. Badaniam i opracow anym i przez dr K atarzynę Ż kow ską- K o w alsk ą objęto w ybranych m etodą losow ą ok. 7,2% m ieszkańców w rocław skiej dzielnicy S tare M iasto. W ole stw ierdzono u 4,1% m ężczyzn i 14,9% kobiet. Co ciekaw sze, na skutek złej profilaktyki odw róciły się proporcje - kiedyś zdecydow anie przew yższały przypadki w ola m iąższow ego, w 1985 r. - guzkow ego.

Jednym słow em , ulatniający się znad C zem obyla jod-131 trafił na D olnym Śląsku na w y jątk o w o p o d atn y grunt.

A uto rk a ankiety dr G rażyna K arbow ska stwierdza, że jej zbiorcze wyniki nie s ą jeszcze o p racow ane. Z badań pilotow ych, które w październiku 1989 r. przeszło ok. 1200 osób, w ynika, że aż 33% z nich ma w yczuw alne pow iększenie tarczycy. P o przebadaniu w ram ach pierw szego etapu 4200 osób odsetek ten spadł do 26% , ale je st znacznie w iększy (o praw ie 6 0 % ) niż w 1985 r. I jeszcze jedno; tylko po ło w a badanych zdaje sobie spraw ę, że m a w ole.

N asu w a to przypuszczenie, że druga połow a przypadków tej choroby b ądź była niezauw ażona, b ądź te ż pow stała po 1986.

Specjaliści od lat apelują o pow szechną profilaktykę jodow ą. D o dokładniejszego określenia te g o pierw iastka m a się przyczynić przeprow adzona w 1994 r. akcja T hyro-M obil.

D w aj lekarze, jeżd żący specjalnym autobusem (w yposażonym w ultrasonograf), odw iedzili 11 krajó w E uropy, w których przebadali dzieci w w ieku 6-14 lat.

R ó w n ież w P olsce badania takie przeprow adzono w e w rześniu 1994 r. w śród u czn ió w z w oj. bielskiego, jeleniogórskiego, lubelskiego, łódzkiego, tarnobrzeskiego, a tak że w ałbrzyskiego. O cenia się, że mniej więcej u 30% dzieci w naszym kraju w ystępuje w ole.

M o żliw e, że w ym ieniony procent byłby mniejszy, gdyby płyn L ugola pod an o dzieciom w cześniej, a nie z kilkudniow ym opóźnieniem . Sam a agencja TA SS przetrzym yw ała inform ację o w ybuchu przez 2 doby, po czym w Polsce zablokow ano j ą dodatk o w o na 1 dzień. Jakby teg o było m ało, K rystyna B ożkow a, dyr. Instytutu M atki i D zieck a w W arszaw ie, ek sp ert Św iatow ej O rganizacji Zdrow ia, na oczach całej Polski zapew niała w telewizji z d ezo rien to w an y ch rodziców , że pobyt dzieci na dw orze w kilka dni po w ybuchu niczym nie grozi, a n aw et będzie korzystny, bo zmuszając do częstszego m ycia się podniesie poziom higieny. T akich p o tw o rn y ch dezinform acji i zalewu uspokajających kłam stw było w iele (np.

o b urzający je s t fakt, że w skażonym Czernobylu orządzano pokazow e w esela, festyny, że p o zw o lo n o zo rg an izo w ać 1-m ajow ą dem onstrację na kijowskim K reszczatiku, czy to, że w okolicach C zernobyla całym i klasami w ysyłano m łodzież, aby zbierała kartofle. T aka zadziw iająca była obojętność w ładz na los ludzki, gdy ze skażonego rejonu najpierw w yw ieziono k ro w y i świnie, a dopiero potem kobiety z dziećmi).

Jed n ak że w ostatnich latach m am y coraz więcej dostępnych inform acji i artykułów , k tó re nie u k ry w ają p raw d y i p o d ają aktualne dane na tem at skażeń radioaktyw nych. W dalszej części m ojej pracy b ęd ę chciała przedstaw ić aktualne dane na tem at skażeń.

M yślę, że o p ró c z zapoznania się ze stopniem skażeń radioaktyw nch w Polsce, w ażn e je st tak że zap o zn an ie się ze skażeniem przyrody, czyli pow ietrza, gleby, w ody i żyw ności

5. C o się d ziało w Polsce po aw arii w C zernobylu?

A w aria re a k to ra w elektrow ni jądrow ej w Czernobylu 26 kw ietnia 1986 r. d o p ro w ad ziła do k a tastro faln eg o uw olnienia substancji radioaktyw nych i skażenia p rom ieniotw órczego środow iska. B y ło to najw iększe uw olnienie substancji prom ieniotw órczych w historii energetyki jąd ro w ej i trzecie, jeśli chodzi o w ykorzystanie energii jądrow ej przez człow ieka (b io rąc p od u w a g ę także p róbne w ybuchy jądrow e). N a terytorium Polski sp o w o d o w ało , w p o ró w n a n iu z krajam i bardziej odległymi, skażenia raczej um iarkow ane.

W pierw szych dniach aw arii mieliśmy do czynienia przede w szystkim z w ysokim skażeniem pow ietrza atm osferycznego, spow odow anym głów nie prom ieniotw órczym i izotopam i jo d u Skażenie to by ło jed n ak krótkotrw ałe i począw szy od 8 lipca 1986 r. stężenie np. J-131 było ju ż niew ykryw alne, a w sierpniu aktyw ność pow ietrza pow róciła do stanu sprzed katastrofy i w ynosiła ok. 1 m B q / tn3 (Rys. la i Ib).

Jed n ak o poziom ie skażeń i zagrożeniu radiologicznym decydują głów nie izotopy długożyciow e: C s -137, C s-134, Sr-90. Izotopy prom ieniotw órcze o średnich okresach p ó łro z p a d u (takie ja k cyrkon-90, ruten-103, bar-140), zostały w yem itow ane z reak to ra w niew ielkich stężeniach, uległy rozpadow i i nie stanowiły w iększego zagrożenia jak o substancje słabo przysw ajalne przez organizm y żywe. N a szczęście stront-90 i izotopy prom ieniotw órcze em itujące prom ieniow anie alfa zostały także uw olnione w m ałych ilościach i zagrożenie p o ch o d zące z teg o ź ró d ła m ogło być pomijane.

Skażenie pow ierzchni Ziemi jest proporcjonalne do skażenia przyziem nej w arstw y atm osfery i zależy o d w ielu czynników . W tym przypadku szczególne znaczenie m iała pogoda.

N a sk u tek lokalnie w ystępujących deszczów w rejonach, gdzie skażenie pow ietrza było sto su n k o w o niew ielkie, w ystąpiło o w iele wyższe skażenie gruntów . Substancje p ro m ien io tw ó rcze zostały w ypłukane z pow ietrza. Sum aryczną aktyw ność m iesięczną opadu całkow itego w kraju pokazuje rys. la , a średnią całkow itą aktyw ność b eta o padu w latach

1962-1988 rys. Ib.

S każenie gleby je st p o ch o d n ą opadu całkow itego. Najw yższe skażenia zanotow ano w w o jew ó d ztw ach północno-w schodnich oraz w e w rocław skim i opolskim . D oskonałym w skaźnikiem prom ieniotw órczego skażenia jest stężenie izotopów prom ieniotw órczych cezu C s-137 i C s-134 P rzed katastrofą średnie stężenie cezu-137 w glebie (do 10 cm głębokości) w ah ało się w granicach 0,20 - 0,95 kB q/ kg, natom iast po katastrofie w ynosiło 5,2 k B q / kg.

S każenia w o d y w Polsce zależały przede w szystkim od:

- w ielkości i głębokości zbiornika, - p rzepływ u w ody

R o zk ład skażeń w o d y na ternie naszego kraju był jeszcze bardziej zróżnicow any niż opadu całkow itego i gleby, jednak skażenia te były krótkotrw ałe i głów ny udział miał w nich j o d - 131.

Stężenie pozostałych izotopów było minimalne. Procesy uzdatniania w ody pow odow ały, że skażenie w o d y w odociągow ej było dw ukrotnie niższe niż w otw aiych zbiornikach. P oziom

sk ażenia w ód w y raża się tzw . globalną aktyw nością beta (in. całkow itą aktyw nością beta).

Ś red n ia w a rto ść aktyw ności beta w końcu kw ietnia w ynosiła ok. 9,8 B q / 1, w m aju sp ad ła do p o zio m u 4 ,2 B q / 1, by w połow ie ro k u pow rócić do stanu sprzed katastrofy ró w n eg o 0,4 B q / 1.

N ależy je d n a k pam iętać, że średnie miesięczne aktyw ności beta prób w ody pow ierzchniow ej n orm alnie w y k azu ją duży ro zrzu t - od 0,03 do 5 B q / 1. S pow odow ane je st to różnym i zaw artościam i naturalnego izotopu potasu-40.

Skażenia p o w ietrza i terenu spow odow ały w zrost m ocy daw ki prom ieniow ania gam m a na o b szarze kraju; w czasie katastrofy w ynosiła ok. 1 pA / kg (12 m R / h). M aksym alne w artości m ocy daw ki n o to w an o m iędzy 29 kw ietnia a 3 maja 1986 r., średnio dziesięciokrotnie w yższe.

N ajw y ższą w a rto ść 32 pA / kg (450 m R / h) zm ierzono w Białej Podlaskiej 2 9 kw ietnia.

O becnie w yższe n iż przed k atastro fą skażenia gleby nie stw arzają zagrożenia radiologicznego dla ludzi, p o n ie w a ż izotopy przeniknęły w głąb ziemi, a ich prom ieniow anie jest p ochłaniane przez w arstw ę gleby.

N astępstw em sk ażenia prom ieniotw órczego środow iska je s t skażenie żyw ności. Istotne z a g ro ż e n ie dla człow ieka i zw ierząt stanow ią tylko niektóre izotopy prom ieniotw órcze. S ą to pierw iastki, k tó re d o stają się do organizm u d ro g ą pokarm ow ą i w niew ielkim stopniu drogam i oddechow ym i. N ależą do nich izotopy strontu i cezu. Podobnie ja k w przypadku p o przednio om aw ianych skażeń, w pierw szym okresie po katastrofie najw iększy ud ział w skażeniu p ro d u k tó w żyw nościow ych miał jo d - 131. Skażenia jo d e m -131 w w ybranych w ojew ództw ach przed staw ia rys. 3 R óżnice w skażeniu m leka pokryw ają się z różnicam i poziom u sk ażeń na teren ie całeg o kraju. W arto zaznaczyć, że niebagatelny w pływ na poziom sk ażenia m iało sto so w an ie się do zalecenia niew ypasania kró w na pastw iskach. N iem al identyczny ro zk ład sk ażeń z ao b serw o w an o w przypadku cezu i tak sam o zależał on od sposobu karm ienia krów . N a w ykresie (rys. 4 ) przedstaw iono zaw artości cezu-137 w m leku w Polsce roku 1986, a n a rys. 8. cezu i strontu w latach 1985 - 1992.

S każenia stro n tem były niew ielkie, niemniej jed n ak średnią aktyw ność tego izo to p u w pierw szych m iesiącach po katastrofie notow ano mniej więcej jak o dw ukrotnie w y ż sz ą niż przedtem . W arto jed n ak w iedzieć, że o ile skażenia cezem -137 dało się po ró w n ać d o skażeń w latach 60., o tyle skażenie strontem -90 było w ielokrotnie niższe.

D o p o ło w y m aja 1986 r. nie n otow ano skażenia m ięsa izotopam i cezu. D op iero później, na sk u tek kum ulacji w organizm ach zw ierząt, zaczęło ono rosnąć. Skażenie m ięsa w bard zo

dużym stopniu zależało, tak ja k w przypadku mleka, od sposobu karm ienia zw ierząt. Poziom skażenia zaczął się obniżać dopiero w 1987 r. D o dnia dzisiejszego notujem y jeg o podw yższony poziom . W największym stopniu skażone zostały organizm y zw ierząt dziko żyjących.

B ard zo zróżnicow ane były skażenia ow oców i w arzyw . W ysoki poziom stw ierdzono w e w szystkich ow ocach zbieranych w czerw cu i lipcu 1986 r. (z w yjątkiem truskaw ek, któ re p raw d o p o d o b n ie zdołały nagrom adzić sporo substancji mineralnych zanim została skażona gleba). N ajbardziej ucierpiały te gatunki, które w m om encie przechodzenia skażonych mas pow ietrza znajdow ały się w okresie kwitnienia. W ysokie skażenia w arzyw zan o to w an o jedynie w w ypadku w arzyw liściowych, zbieranych w maju i czerw cu. U pozostałych skażenie nie p rzek raczało kilkunastu B q / kg. W 1987 r. poziom skażeń spadł do ok. 1,5 B q / kg, a w 1989 r. był ju ż poniżej 1 B q/ kg.

W iele em ocji do dnia dzisiejszego budzi poziom skażenia grzybów . W 1986 roku najw yższe aktyw ności izotopów cezu notow ano w podgrzybkach - średnio 750 B q / kg (Rys.

4). C iekaw e, że badając aktyw ność grzybów w kolejnych latach po katastrofie w C zernobylu, stw ierdzono w 1987 r. obniżenie zaw artości cezu, aby w 1988 zanotow ać p onow ny jej w zrost i to n aw et pow yżej poziom u z roku 1986. Sytuacja ta pow tarza się w kolejnych latach.

P rzypuszcza się, że je st to w ynik kum ulow ania się cezu w zbiorow isku leśnym (a w szczególności - ściółce leśnej), gdyż - jak pokazano na rys. 2b, podw yższony poziom tego izotopu ju ż nie w ystępow ał w opadzie.

O m ó w io n e zostały kolejno skażenia pow ietrza, w ody, gleby i żyw ności. T eraz om ów ię ich skutki dla ludności.

G łów nym źródłem narażenia ludności na otrzym anie zw iększonych daw ek prom ieniow ania była obecność w pow ietrzu znacznie zw iększonych ilości izotopu prom ieniotw órczego J-131 (rys. 2b i 3 a), który pow odow ał narażenie zew nętrzne i w ew nętrzne. N aprom ieniow anie w ew n ętrzn e następ o w ało na skutek oddychania skażonym pow ietrzem i spożyw ania sk ażo n eg o m leka, co szczególnie dotyczyło dzieci. Z agrożenie było stosunkow o duże i o bejm ow ało przew ażające obszary kraju, dlatego zdecydow ano się (po raz pierw szy na św iecie) na przeprow adzenie akcji profilaktycznej na m asow ą skalę. A kcja ta polegała na pod aw an iu niem ow lętom i dzieciom w w ieku do lat 16 preparatu jo d o w eg o , zaw ierającego jo d

naturalny, aby zab lo k o w ać tarczycę, przy czym zdaw ano sobie spraw ę, że przedaw kow anie jo d u m o że sp o w o d o w ać zaburzenia w jej funkcjonow aniu. W przypadku d ługotrw ałego skażenia jo d e m - 131 skuteczność jednorazow ej dawki jo d u stabilnego zależy, oczyw iście, od w ielkości skażenia i czasu, w którym blokada została zastosow ana, m ierzonego od m om entu po jaw ien ia się chm ury radioaktyw nej. Największą, skuteczność działań profilaktycznych uzyskuje się p rzy zastosow aniu ich tu ż przed pojaw ieniem się skażenia.

N a rys. 8 p o k a z a n o w ielkości daw ek obciążających tarczycę i całe ciało u dorosłych i u dzieci (u w zględniono osoby poddane akcji profilaktycznej i nie objęte t ą akcją) w rejonach silnie skażonych. Stosow anie zaleconych m etod przeciw działania (blokada tarczycy i zalecana dieta) zm niejszało daw kę p o ch ło n iętą przez dorosłych ok. 1,5 razy, a przez dzieci n aw et 4,5 razy. O cenia się, że w artość efektyw nego rów now ażnika daw ki obciążającej (daw ka, ja k ą o trz y m u ją w w yniku w chłonięcia jo d u prom ieniotw órczego w ciągu 50 lat) będzie się w ahać w g ran icach 0,37 m S v do 2 ,1 4 m Sv (średnio 0,932 m Sv), natom iast efektyw ny ró w n o w ażn ik daw ki w pierw szym ro k u p o katastrofie w ynosił średnio 0,30 m Sv (na terenach m ało sk ażonych 0,12, a na silnie skażonych 0,76 m Sv).

B io rą c po d uw ag ę przyjęte przez M iędzynarodow ą Komisję O chrony R adiologicznej (IC R P ) w ielkości daw ek granicznych dla ludności stw ierdzono, że daw ka po ch ło n ięta przez w iększość o sób dorosłych na terytorium Polski nie przekroczyła w artości granicznej, a w ieloletni efektyw ny ró w n o w ażn ik daw ki nie przekracza je g o rocznej w artości od naturalnych ź ró d e ł prom ieniow ania (2,8 m Sv).

O ceniając skutki katastrofy w Czernobylu z perspektyw y upływ u czasu stw ierdzam y, że:

- w ysokie skażenie pow ietrza, głów nie izotopam i jo d u , trw ało dość krótko,

- p o zio m skażeń podstaw ow ych p roduktów żyw nościow ych długotrw ałym i izotopam i p ro m ien io tw ó rczy m i cezu i strontu nie był w ysoki i dość szybko się obniża; należy pam iętać, że o w ielkości daw ki otrzym anej od skażeń w ew nętrznych decyduje sum a aktyw ności iz o to p ó w w chłoniętych przez organizm w określonym czasie i te w ielkości odnosi się do u stalonych rocznych lim itów w chłonięć (dla przykładu, roczny lim it w ch ło n ięć dla p ro m ien io tw ó rczy ch izotopów cezu wynosi 400 000 B q dla ludności nie narażonej z a w o d o w o ),

- izotopy cezu - m im o długich okresów półrozpadu kum ulują się w organizm ie; ich biologiczny p ó ło k res w ydalania wynosi niewiele ponad 100 dni u dorosłych, a u dzieci kilkanaście dni.

Skażenia p o katastrofie w C zem obylu objęły olbrzymie obszary Europy, choć nie były globalne, tak ja k w latach 60. (tabela 2), kiedy mieliśmy do czynienia z próbam i jądrow ym i w atm osferze. Z an o to w an e w ów czas skażenia dotyczyły całej kuli ziem skiej, a skażenia prom ieniotw órczym i izotopam i długożyciow ych pierwiastków były w iększe (por. rys. 2), przy czym nie zastosow ano żadnych środków profilaktycznych. Cs-137 w prow adzony do śro d o w isk a w okresie przeprow adzania prób jądrow ych jest do dziś obserw ow any n a obszarze całeg o świata.

Tabela 2 Średni poziom skażenia obszaru Polski

na podstaw ie aktywności beta w okresie 30 lat - od 1960 do 1990 r.

R ok kB q/ m 2

1960 ł

1962 37,8

1963 34,7

1965 2,7

1970 2,5

1975 0.8

1980 0,5

2985 0,4

1986 19,0

1987 0,5

1990

...

a) b)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 4 5 6 7

[miesiące] [miesiące]

Rys. 1. a) Ś rednia aktyw ność opadu prom ieniotw órczego w Polsce 1986 r. (kB q/ m 2), b ) średnia m iesięczna globalna aktyw ność beta pow ietrza w Polsce w 1986 r. (B q /m 3)

a)

1000 900 800 700 800 500 400 300 200 100

0

1962 1963 1964 1965 1970 1980 1985 1986 1987

b)

1962 1963 1964 196S 1970 1960 1985 1986 1987 1986

Rys. 2. a) Ś rednia całkow ita aktyw ność beta w Polsce w latach 1962 - 1987 (w % ), b) średnia aktyw ność ro c z n a opadu prom ieniotw órczego w Polsce w latach 1968 - 1988 (% )

2500

2000 1500 1000 ■

500

1 2 3 4 5 a 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Rys. 3. P rzeciętne w artości skażenia m leka jodem -131 w wybranych w ojew ództw ach od kw ietnia do maja 1986 r. (w Bq/1)

W ojew ództw a: 1. słupskie, 2. gdańskie, 3. koszalińskie, 4. suw alskie, 5. białostockie, 6. łom żyńskie, 7. olsztyńskie, 8. ostrołęckie, 9. ciechanow skie, 10. pilskie, 11.

w łocław skie (krow a w ypasana na pastwisku), 12. toruńskie, 13. bydgoskie, 14.

poznańskie, 15. łódzkie, 16. w arszawskie, 17. krośnieńskie, 18. legnickie.

[m itsią ce]

Rys. 4 Z aw arto ść C s -137 w m leku w Polsce w 1986 r.

6

5

4

3 2

1

0

1985 1986 1967 1988 1989 1990 1991 1992

Rys. 5. Ś red n ia zaw artość ce z u -137 i strontu-90 (w B q / 1) w m leku z terenu Polski w latach 1985-1992

_ d J

Ur

□ ziem niaki

□ w arzyw a

□ o w oce O zboża

□ cza rn e jagody

1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992

Rys. 6. A ktyw ność c e z u -137 w diecie ludności Polski w latach 1985 - 1992 (w B q/ kg)

800 ■

1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992

Rys. 7. Z aw arto ść C s -134 i 137 w niektórych gatunkach grzybów w latach 1985 - 1992 (w Bq/kg)

250

dzieci z blokadą

dorośli dorośli z bez blokadą blokady

Rys. 8 R ed u k cja daw ki pochłoniętej przez tarczycę i całe ciało w w yniku zastosow ania profilaktycznej blokady (w m Sv)

140 T

1 2 0 ■■

100

■ Cs-137

□ Sr-90 g j-1 3 1 80

60 ■

40 ■ 20 -

1

0 -

¿ l i 1

1

1 1 1

1985 1986 198/ 1988 1989 1990 1991 1992

Rys. 9. Średni efektyw ny rów now ażnik dawki od skażeń d rogą pokarm ow ą dla ludności Polski w latach 1985 - 1992 (w mSv)

KOSZa/in

Suwałki

r 159

Toruń .Łomża

Białystok Gorzów

nów Poznan

i ¿57 ^yS&ock y

Konin ) .—'\yVQrszQ-ó~c' ,, /

- A

\ Ćke

r \ J Biała

& e r o d i P ^ 3 S l \ ~

(177 r ° <rk° w \ Radom ^ L u b l i n Z Z

Y . JA Tryb. A / Y ”

r V / 1057 ife fc

'i-dęstochowiry’ Kielce y t , A (Tarnobrzeg h a m o iĆ

j 731 1 c __. 5 -w.

Katowice j —t

^ J k r a k ó w ^ 3 * ^ J b Z /

\ ę C y y ttrS T a m ó w I 2684 'Zielona

Góra

15) r )Leszno^T

\ t 5 ¿K alisz

oo )Wrocław\

.Krosno

Rys. 10 Średnie skażenie liści truskaw ek (w B q/ kg) w okresie maj - czerw iec 1986 r.

6. K o n cen tra cja cezu w Polsce

P ań stw o w y Instytut G eologiczny w ram ach program u "O chrona Litosfery" ro z p o c z ą ł w 1990 r. p race w zakresie badań radioekologicznych. Z a najw ażniejsze cele tych prac do 1995 roku uznano:

- w y k o n an ie m etodam i gam m a-spektrom etrii m ap koncentracji n a o bszarze kraju radio n u k lid ó w naturalnych U -238, T h-232 i K -40, m apy daw ki prom ieniow ania gam m a oraz m apy skażeń poczernobylskich cezem,

- ro zp o częcie b adań em anacji radonow ych ze środow iska geologicznego w Polsce.

W latach 1992- 1993 w ykonano zdjęcie gam m a-spektrom etryczne Polski, obejm ujące o k o ło 20 000 p u n k tó w pom iarow ych. Pom iary w ykonano w profilach o kierunku N -S , odd alo n y ch o d siebie o 17 km , przy kroku pom iarow ym w ynoszącym 1000 m i zagęszczeniu do 500 m, w obszarach o w ysokich w skaźnikach kanału "Total". Szczególny opis m etodyki p o m iaró w i ich interpretacji zam ieszczono w e w cześniejszych publikacjach (których w sw ojej p racy nie zam ieszczam ).

P rzy b ad an iu ro zk ład u koncentracji radioaktyw nych izotopów cezu-137+ 134 w Polsce, należy w ziąć p o d uw ag ę następujące czynniki:

- p o d sta w o w a część cezu została w prow adzona do środow iska w w yniku opadu po aw arii czernobylskiej w kw ietniu i m aju 1986 r.,

- p e w n e ilości in o g ą być zw iązane z w ojskow ym i próbam i nuklearnym i, intensyw nym i zw łaszcza w latach 1959 - 1962,

- ro z k ła d regionalny o padu cezu był uzależniony od w arunków m eteorologicznych,

- kilkuletni o kres, jaki upłynął od aw arii do czasu podjęcia badań polow ych sp o w o d o w ał, ż e ro z k ła d zm ienił się z ro zk ład u zbliżonego do pow ierzchniow ego na rozkład przestrzenny, u zależn io n y od w ielu czynników (rodzaj gruntu, jego przepuszczalność, pokrycie terenu).

W yniki p rac pom iarow ych w skazują, że ponad 90% pow ierzchni kraju ch arak tery zu ją niskie k o n cen tracje cezu, w ahające się od 0 do 8 B q/ m 2. Średnia koncentracja cezu obliczona dla obszaru Polski w ynosi 4,67 kB q/ m 2, przy w artości odchylenia stan d ard o w eg o 5,51 k B q /m 2. P rzyjm ując um ow nie, ż e w artość średnia plus dw a odchylenia standardow e w yznacza ko n cen trację a n o m a ln ą przyjęto w artość izolinii 15 kB q/ m 2 ja k o w yznacznik o bszarów anom alnych.

N ajw yższe skażenia cezow e stw ierdzono w południow o-zachodniej Polsce, w e w schodniej części P rzed g ó rza Sudeckiego i N iziny Śląskiej. Skażenia te stanow ią część strefy podw yższonych w artości cezu o przebiegu z SW na N E, ciągnącej się o d granicy polsko- czeskiej w K otlinie K łodzkiej po W arszaw ę. W strefie tej w yróżnić m o żn a trzy obszary anom alne:

- anom alia O pola zajm ująca pow ierzchnię ok. 4500 km 2, położona na terenie w ojew ództw w ałbrzyskiego, opolskiego, częstochow skiego, charakteryzuje się najwyższym i koncentracjam i cezu w Polsce, dochodzącym i w rejonie Nysy do 96 kB q/ m 2,

- anom alia R adom ska (woj. piotrkow skie) stw ierdzona na N od m iasta m a niew ielki zasięg przestrzenny, w ielkość koncentracji sięga tu 20 kB q/ m2,

- anom alia W arszaw y rozciąga się pom iędzy R aw ą M azow iecką a W ołom inem (woj skiernie­

w ickie, stołeczne). K oncentracje cezu w rejonie Pruszkow a i W esołej sięgają 30 k B q / m 2.

P o z a tą strefą stw ierdzono następujące obszary skażeń:

- w południow ej części kraju w Beskidzie Śląskim, Beskidzie M ałym , K otlinie O święcim skiej (w oj. bielskie); koncentracje cezu sięgają tu 25 kB q/ m2,

- w K ark o n o szach oraz zachodniej części kraju i P rzedgórza Sudeckiego w rejonie Pieńska (w oj. jeleniogórskie); koncentracje cezu się g a ją 25 kB q/ m 2,

- w e w schodniej części kraju, na W ysoczyźnie Siedleckiej i W ysoczyźnie B ielska P odlaskiego;

pom iędzy K ockiem , Siedlcami a C zerem chą (woj. siedleckie, białostockie, bialsko - podlaskie) stw ierdzono kilka niew ielkich pow ierzchniow o pól, w których koncentracja cezu dochodzi do 50 kB q/ m 2. K ontynuację skażeń ku północnem u-w schodow i stanow ią podobnej wielkości anom alie w P uszczy K urpiow skiej (woj. ostrołęckie), m in. w pobliżu M yszyńca o raz n a P ojezierzu M azursko-M rągow skim ,

- pojedyncze w ystępow anie cezu powyżej 15 kB q/ m 2, zanotow ano w woj. szczecińskim pom iędzy Ińskiem a M aszaw em i w woj. elbląskim w pobliżu Prabut.

A naliza średnich koncentracji cezu w poszczególnych w ojew ództw ach w ykazuje w yraźnie, że zdecydow anie najw yższą średnią koncentracją cezu - 16,62 kB q/ m 2 charakteryzuje się woj.

opolskie. D rugie w kolejności, woj. ostrołęckie, w ykazuje ju ż dw ukrotnie n iższą w artość śred n ią - 8,3 k B q / m 2. W sum ie w 20 w ojew ództw ach wielkość średnia koncentracji je st w yższa od średniej krajowej. N ajniższe skażenie, poniżej 2 kB q/ m 2, zan o to w an o w w o jew ó d ztw ie koszalińskim.

Ś rednie w artości koncentracji cezu w poszczególnych w ojew ództw ach po ró w n an o ze sobą testując an alizą w ariancji, hipotezę o rów ności średnich. Poniew aż hipoteza ta została o d rz u c o n a n a 95% poziom ie ufności, w ydzielono grupy w ojew ództw o statystycznie je d n ak o w y ch średnich stosując ran g o w ą m etodę porów nań w ielokrotnych Tukeya. W w yniku analizy u tw o rz o n o 19 grup (rys. 11). W iększość z nich cechuje się nieostrym i granicam i, tzn.

to sam o w o jew ó d ztw o należy do kilku grup jednocześnie, jedynie grupa X IX , w skład której w ch o d zi tylko w oj. opolskie, różni się w yraźnie od pozostałych.

R o zk ład częstości koncentracji cezu w Polsce jest norm alny i nie w ykazuje pow ażniejszych zaburzeń. Jeg o klasa m odalna mieści się w przedziale od 1,7 do 3,5 kB q/ m 2. Bardziej szczeg ó ło w a analiza, w której rozpatryw ano rozkłady w poszczególnych w ojew ództw ach, w y k azała jed n ak , że obserw ow any rozkład koncentracji cezu w P olsce jest w ynikiem n ało że n ia się co najm niej pięciu czynników przyrodniczych, co zadecydow ało o zró żn ico w an iu koncentracji cezu na terenie Polski. B rak w yraźnych zw iązków pom iędzy zaw arto ścią cezu z jednej strony a typem gleby i rodzajem pokrycia teren u z drugiej strony w skazuje, że w szystkie te czynniki były czynnikami m eteorologicznym i (zachm urzenie, mgły, o pady itp .).

S z c z e g ó ło w ą analizę rozkładu częstości koncentracji cezu o p arto na danych p o chodzących z 4 w o jew ó d ztw : koszalińskiego (najniższa koncentracja cezu), opolskiego i o strołęckiego (najw yższe k oncentracje cezu) o raz stołecznego (woj. to znajduje się na obszarze przecięcia d w ó ch k ieru n k ó w stre f anom alnych).

R o zk ład częstości koncentracji cezu w woj. koszalińskim je s t dw um odalny i lekko asym etryczny. P raw d o p o d o b n ie odzw ierciedla on nałożenie się dw óch populacji: jednej o ro zk ład zie zbliżonym d o norm alnego i w artości średniej bliskiej 0,6 kB q/ m 2 i drugiej, rów nież o ro zk ład zie zbliżonym do norm alnego i w artości średniej bliskiej 3 kB q/ m 2. Pierw sza p o p u lacja od p o w iad a koncentracjom cezu w Czernobylu - efekty w ojskow ych prób z b ro n ią ją d ro w ą w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych - druga natom iast je st w ynikiem o padu pyłu ra d io ak ty w n eg o m igrującego w w ysokich w arstw ach atmosfery. Po zgeneralizow aniu rozkład ten staje się jed nom odalny, zbliżony do norm alnego i lekko dodatnioskośny . Jego klasa m o d aln a m ieści się w przedziale od 1,2 d o 2,2 k B q / m 2. O dzw ierciedla o n aktualne tło ko n cen tracji cezu w Polsce.

R o zk ład częstości koncentracji cezu w Polsce, w woj. stołecznym nie w ykazuje podobieństw a d o w cześniej om aw ianych rozkładów . Jest on w praw dzie dw um odalny i lekko asym etryczny (podobnie ja k w przypadku woj. koszalińskiego), jed n ak jeg o klasy m odalne m ieszczą się w przedziałach od 5,2 do 7 i od 9,8 do 11,6 kB q/ m2 R ozkład ten p ra w d o p o d o b n ie w ynika z nałożenia się dw óch różnych populacji cezu, obu o rozkładach zbliżonych do norm alnego i w artościach średnich bliskich odpow iednio 3 , 5 - 4 o raz 12 kB q/

m 2 (w artości obu populacji są nieco przesunięte w zględem klas m odalnych z tego pow o d u , że w przypadku nałożenia się dw óch populacji następuje interferencja klas środkow ych pow o d u jąc zaw yżenie obserw ow anych częstości w zględem częstości rzeczyw istych). M ożna przyjąć, iż pierw sza populacja pow stała, podobnie ja k w woj. koszalińskim, w w yniku opadu pyłu radioaktyw nego m igrującego w wysokich w arstw ach atm osfery, druga natom iast, w w yniku o padu py łu radioaktyw nego m igrującego z rejonu Czernobyla w niskich w arstw ach atm osfery.

R o zk ład y częstości koncentracji cezu cezu w woj. ostrołęckim i opolskim są silnie zab u rzo n e, w iclom odalne i silnie dodatnioskośne. W obu w ojew ództw ach najsilniej zaznacza się klasa obserw acji m ieszcząca się w przedziale 3 - 4 kB q/ m 2 i odpow iadająca aktualnem u tłu g eochem icznem u cezu. Ponadto w obu w ojew ództw ach obserw uje się populację o średniej w artości bliskiej 20 kB q/ m 2, a w woj. opolskim dodatkow o niew ielką populację o w artości średniej bliskiej 84 kB q/ m 2. R ozkłady częstości tych populacji nie są zbyt dobrze określone.

M o ż n a przyjąć, iż pow stały one w w yniku o padów deszczu z pyłem radioaktyw nym . Intensyw ność opadu w pływ ała na w ielkość i zasięg depozycji cezu.

D a n e o przem ieszczaniu się skażonych mas pow ietrza o raz wyniki prac pom iarow ych p o zw alają na sprecyzow anie następujących w niosków :

1. W ciągu pierw szych 30 godzin po awarii masy skażonego pow ietrza przesuw ały się z C zernobyla w kierunku północno-zachodnim i nie objęły obszaru Polski. D ow odem n a to są bard zo niskie skażenia w e w schodniej części w ojew ództw suw alskiego i białostockiego.

2. W nastpnych dniach (po 27 kw ietnia 1986 r.) kierunek przem ieszczania się m as sk ażonego pow ietrza zm ienił się na bardziej zachodni i dotarły o n e nad obszar Polski. Z badań P IG -u w ynika, że w okresie tym skażone pow ietrze w targnęło na teren Polski poprzez Podlesie - woj. siedleckie, bialskopodlaskie, północny skraj woj. lubelskiego i południow y - białostockiego. N astępnie masa pow ietrza w ędrow ała w kierunku N W p o p rzez w sch o d n ią

część M azo w sza (w oj. ostrołęckie, łom żyńskie) i dotarła do Pojezierza O lsztyńsko- M rąg o w sk ieg o . W ielkość dyspozycji cezu z tych m as pow ietrza nie była w ysoka. M aksym alne k o n cen tracje (7 0 kB q/ m 2) stw ierdzono w rejonie Czerem chy, przeciętnie są one niższe, rzędu 1 5 - 2 5 k B q / m 2. A nom alie m ają charakter niewielkich terytorialnie plam , a na w iększości o b szaru k o n cen tracje cezu w ah ają się o d 8 do 15 k B q / m 2. Takie w ielkości skażeń w ynikają z lokalnych w aru n k ó w pogodow ych, w ystępow ania opadów i mgieł.

3. Z m iana w a ru n k ó w m eteorologicznych spow odow ała zm ianę kierunku przesuw ania się sk ażonych m as p o w ietrza na południow o-zachodni. W dniach 30 kw ietnia i 1 m aja 1986 r.

sięg n ęła o n a nad południow o-zachodnie obszary Polski, C zechy i p o łu d n io w e N iem cy, p o w o d u jąc na całym tym terenie skażenie cezem . Ich w ielkość zależała od lokalnych w a ru n k ó w p o g o d o w y ch , zw łaszcza w arunków i intensyw ności opadów . N a O polszczyźnie w ielk o ść k o n cen tracji Cs osiągnęła 100 kB q/ m2, a w Bawarii 40 k B q / m 2. T aka interpretacja znajduje p o tw ierd zen ie w pom iarach zm ian aktyw ności beta pow ietrza.

Z p rzep ro w ad zo n y ch przez Państw ow y Instytut G eologiczny prac wynika, że zasięg skażeń d ługow iecznym i izotopam i cezu jest dużo mniejszy niż sugerow ały to publikow ane inform acje.

O k o ło 9 0 % pow ierzchni kraju zostało skażone w minim alnym stopniu przez opad cezu z g órn y ch w arstw atm osfery, nie mający znaczenia dla wielkości daw ki prom ieniow ania.

S każenia istotne, w ym agające dalszych prac badaw czych w ystępują przed e w szystkim na O polszczyźnie.

W ram ach p ro g ram ó w badaw czych P IG -u planow ane są tam szczegółow e p race k arto g raficzn e w skali 1 : 100 000, badania koncentracji cezu w glebach i je g o przem ieszczania przestrzen n eg o . W strefach najw yższych skażeń badane b ęd ą zaw artości cezu w roślinach u żytkow anych rolniczo. B adania te b ędą prow adzone w spólnie z C entralnym L aboratorium O c h ro n y R adiologicznej.

7. E lek tro w n ie ją d ro w e - stosow ać czy likw idow ać?

O becnie o k o ło 15% energii elektrycznej na świecie w ytw arza się w elektrow niach ją d ro w y c h , a w E u ro p ie ok. 30% . Gdyby cała św iatow a energia elektryczna była p ro d u k o w an a tylko p rz e z elektrow nie jąd ro w e, to roczna daw ka prom ieniow ania o trzym ana przez

przeciętnego m ieszkańca planety wynosiłaby 1,8 m S v T ak znikom a daw ka nie m ogłaby sprow adzić żadnych w ykryw alnych zmian zdrow otnych w społeczeństw ie. N atom iast łatw o w yobrazić sobie, jak ie korzystne skutki przyniosłaby całkow ita elim inacja elektrow ni w ęglow ych, a tak że innych źródeł energii opartych na paliwach kopalnianych W P olsce byłaby to likw idacja emisji 1,8 min ton dw utlenku siarki ("R ocznik Statystyczny", 1987) i 300 m in to n C O2 rocznie. O znacza to usunięcie przyczyny co najmniej kilku tysięcy zg o n ó w rocznie, po w o d o w an y ch w Polsce przez pyły i tlenki siarki z elektrow ni w ęglow ych, usunięcie g łó w n y ch przyczyn w ym ierania lasów w Europie Środkow ej, ginięcia ryb w jeziorach oligotroficznych, a w skali biosfery - usunięcie głów nej przyczyny efektu cieplarnianego i g ro źb y planetarnych zm ian klim atu, w iodących do stopienia lodow ców i niekorzystnych zm ian geografii u p ra w rolnych.

Od p o czątk u X IX w. zaczęliśm y spalać coraz w iększą ilość paliw kopalnianych i drew na.

P o zo stały ze spalania dw utlenek w ęgla grom adzi się w atm osferze i obecnie je s t go o 25%

w ięcej n iż było, zanim zaczęliśmy budow ać przemysł i m asow o w ycinać lasy. W ęgla w ystarczyć m o że na potrzeby ludzkości jeszcze na ok. 150 - 300 lat, ropy naftow ej n a 30 lat, a gazu n a 55 lat U ranu dla elektrow ni atom ow ych zaw artego w bogatych złożach w ystarczy na ok. 900 lat, a z e złóż uboższych (co zwiększyłoby koszt elektryczności o ok. 1%) na ponad 100 000 lat. Gdyby ze w zględu na wyczerpanie się paliw kopalnianych (k tó re jak o surow ce chem iczne w ystarczyłyby przyszłym pokoleniom na miliony lat) ludzkość nie przestaw iła się n a ato m o w e ź ró d ła energii, to obecny poziom C 0 2 w atm osferze uległby podw ojeniu ju ż ok.

ro k u 2050.

W ed łu g oceny K om itetu N aukow ego N arodów Zjednoczonych ds. S kutków P ro m ien io w an ia A tom ow ego (U N SC EA R ) norm alna praca elektrow ni jądrow ych i pozostałej części nuklearnego cyklu paliw ow ego praktycznie nie pow oduje narażenia ludności i tylko zn ik o m e skażenie środow iska.

Z teg o p o w o d u należy u zn ać tę form ę produkcji energii za najkorzystniejszą z p u nktu w id zen ia o ch ro n y zd ro w ia ludzi, ekosystem ów lokalnych i całej biosfery (U N S C E A R , 1988).

Jed n ak że w ielu ludzi m oże kw estionow ać tę w ypow iedź, w spom inając w ypadek w C zernobylu. L ecz rzecz nie w konstrukcji. Postaram się to wyjaśnić na przykładzie. K iedy ktoś p ro w ad zi sam o ch ó d i przekręca kierow nicę nie w tę stronę - następuje katastrofa! C zy to silnik

W O JE W Ó D Z T W O

k o s z a l i ń s k i e Z A M O J S K I E L E S Z C Z Y Ń S K I E S I E R A D Z K I E K O N I Ń S K I E gd a ń s k i e

R Z E S Z O W S K I E P R Z E M Y S K I E W Ł O C Ł A W S K I E P Ł O C K I E B Y O O O S K I E T A R N O W S K I E P l i S K I E k r o ś n i e ń s k i e P O Z N A Ń S K I E S Z C Z E C I Ń S K I E G O R Z O W S K I E L E G N I C K I E S Ł U P S K I E K A L I S K I E T O R U Ń S K I E C H E Ł M S K I E Z IE L O N O G Ó R S K I E N O W O S Ą D E C K I E W R O C Ł A W S K I E K I E L E C K I E C I E C H A N O W S K I E E L B L Ą S K I E J E L E N I O G Ó R S K I E L U B E L S K I E P I O T R K O W S K I E R A D O M S K I E T A R N O B R Z E S K I E B I A Ł O S T O C K I E S U W A L S K I E K R A K O W S K I E Ł Ó D Z K I E B I E L S K I E K A T O W I C K I E Ł O M Ż Y Ń S K I E W A R S Z A W S K IE O L S Z T Y Ń S K I E B I E L S K O P O D L A S K I E W A Ł B R Z Y S K I E S K I E R N I E W I C K I E S I E D L E C K I E C Z Ę S T O C H O W S K I E

O S T R O Ł Ę C K I E O P O L S K I E

G R U

Rys. 11. P rzed ziały ufności dla grup w ojew ództw o statystycznie jednakow ych średnich w y zn aczo n e m eto d ą T ukeya