Ғылыми нәтижелер

РАДИОЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЗЕРТТЕУЛЕР

 

Семей ядролық сынақ полигонының тарихы.

1947 жылғы 21 тамызда КСРО Үкіметі ядролық полигон құру туралы шешім қабылдады. Оны Қазақстанның Павлодар, бұрынғы Семей және Қарағанды облыстары аумағының түйісінде Ертіс өзенінің сол жағасында орналастырды.

1949 жылғы 29 тамызда бір мезгілде Семей полигонындағы алғашқы сынақ және жер бетіндегі алғашқы ядролық сынақ болып табылған КСРО-дағы алғашқы ядролық сынақ жүргізілді.  

Соңғы ядролық сынақ 1989 жылғы 19 қазанда жер астында, ұңғымада 3 ядролық заряд жарылған кезде жүргізілді.

Семей ядролық сынақ полигоны (СЯСП) қызметінің тұтас кезеңі ішінде 465 ядролық сынақ жүргізілді. 1949 жылдан бастап 1962 жылға дейінгі кезең бойынша 118 атмосфералық (88) және жерасты (30) сынақтар жүргізілді. Қалған 347 сынақ жер астында жүргізілді.

 

Атмосфералық сынақтар кезінде қоршаған орта мен халыққа тигізілген радиациялық әсер 25 жер үсті және 86 ядролық әуе жарылыстарынан болуы мүмкін. Полигонға іргелес аумақтардың халқына белгілі бір әсер штаттан тыс радиациялық жағдайлармен бірге жүрген жекелеген жер асты ядролық сынақтардан да болуы мүмкін. СЯСП-дағы негізгі мөлшер түзуші жарылыстар: 1949 жылғы 29 тамыз, 1951 жылғы 24 қыркүйек, 1953 жылғы 12 тамыз, 1956 жылғы 24 тамыз, 1957 жылғы 22 тамыз.

1992 жылғы 18 желтоқсанда көпжылдық ядролық сынақтар әсерінен зардап шеккен аумақтардың топтамасын белгілейтін «Семей ядролық сынақ полигонындағы ядролық сынақтардың салдарынан зардап шеккен азаматтарды әлеуметтік қорғау туралы» ҚР-ның 1992 жылғы 18 желтоқсандағы № 1787-ХІІ Заңы қабылданды.    

 

 

РМ және Э ҒЗИ-дың СЯСП-ның ықпал ету аймағында жүргізетін радиоэкологиялық зерттеулерінің тарихы

 

СЯСП-ға іргелес аумақтардағы радиоэкологиялық жағдайды зерттеу алғашқы жарылыс кезінен бастап жүргізілді. Сынақтардың алғашқы он жылында (1949-1959 жылдар) 75 елді мекеннің 15 ауданындағы радиоактивті бұлттың өту жолы бойынша гамма-сәулелену мөлшерінің қуаттылығы ғана өлшенді.

 РМ және Э ҒЗИ (КСРО ДСМ №4 Диспансері) 1953-1996 жылдар кезеңінде Семей облысының полигонға іргелес елді мекендеріндегі радиациялық жағдайды зерттеу бойынша зерттеулер жүргізді.

1959 жылдан бастап жекелеген елді мекендердегі сыртқы орта объектілерінің соммалық салыстырмалы бета-белсенділікті анықтай бастады.

1962 жылға қарай мұрағаттық деректерге сәйкес,  радиоэкологиялық жағдайды жоспарлы түрде зерттеу басталды. Сол кезден бастап едәуір кең аумақтардағы қоршаған орта объектілері де, азық-түлік өнімдері де зерттелді.

Радиациялық медицина және экология ҒЗИ КСРО-ның ыдырауы мен полигонның жабылуынан кейін жартылай сақталған жоғарыда аталған мұрағаттық деректерге ие. Мұрағаттық құжаттаманың болуы заманауи радиоэкологиялық мәселелерді шешуде елеулі көмек беруі мүмкін.

 

1953 жылдан бастап 1996 жылға дейін топырақты зерттеу жердің үстінгі қабатының ластануы Семей полигонындағы термоядролық және ядролық жарылыстардан болған жергілікті радиоактивті түсулермен бірнеше мәрте ластануы нәтижесінде ауыр сипатқа ие болады.  

1962 жылдан бастап жер үсті және атмосфералық сынақтарды жүргізуге тыйым салынғаннан, жергілікті және ғаламдық түсулердің азаюынан, топырақтардың табиғи қатерсіздендірілу процестері мен радиоактивті шығарылудан кейін зерттелген елді мекендердің топырақтарындағы бета-радиоактивті бөліну өнімдерінің соммалық қоры жүйелі түрде азаяды.  

1953 жылдан бастап 1967 жылға дейін бақыланатын аймақтың тұтас аумағындағы топырақтың салыстырмалы соммалық белсенділігі орта есеппен 1774 есеге төмендеді, 1965 жылдан бастап 1978 жылға дейін – 787 есеге.

1963 жылдан бастап 1994 жылға дейін Sr-90 белсенділігі 2,3 есеге, Cs-137 1,2 есеге төмендеді.

 

Радиоактивті заттардың өсімдіктерде жинақталуы түрлі сипатты жергілікті түсулер факторына, сондай-ақ радионуклидтердің әртүрлі жолмен: тамыр жүйесі арқылы және беткі ластану нәтижесінде түсуіне негізделген.

Жарылыстың алғашқы жылдарында белсенділіктің күрт төмендеуі қысқа уақыт өмір сүретін бөліну өнімдерінің шығарылуымен түсіндіріледі, ал төмендеудің өзгешелігі – жарылыс орнына дейінгі арақашықтыққа тәуелді түсулердің сипатымен түсіндіріледі. 

Сексенінші жылдарға қарай соммалық белсенділіктің төмендеуінде айтарлықтай қатаң өзгешелік болған жоқ, себебі сол уақытта радионуклидтердің өсімдіктерге тамыр жүйесімен түсуі басым болды.  

1953 жылдан бастап 1968 жылға дейін өсімдіктердегі соммалық белсенділіктің 300 есеге төмендеуі байқалды. 1966 жылға қарай белсенділік орынды мән деңгейінде болды. 

1959 жылдан бастап 1994 жылға дейін Sr-90 белсенділігі 63 есеге, Cs-137 177 есеге төмендеді.

Радиоактивтіліктің азық-түлік өнімдеріндегі концентрациясы өсімдік жамылғысының бөліну өнімдерімен ластануына тікелей байланысты болады және зерттелетін елді мекендердегі радиациялық жағдайдың ауыр сипатын қайталайды.

1958-1994 жылдардағы бақылаулар кезеңі бойынша еттегі Sr-90 мен Cs-137 мөлшері 133 есегі және сәйкесінше 54 есеге азайды. Салыстырмалы белсенділіктің төмендеуінің (5 есеге) айқын үрдісі орын алады.

1958-1994 жылдар кезеңінде сүт сынамаларындағы соммалық белсенділік орта есеппен 15 есеге төмендеді, Sr-90 мөлшері – 4 есеге, Cs-137 – 206 есеге.

 

Радионуклидтердің адам ағзасына түсу жолдарының бірі тағам рационында суды пайдалану. Бақыланатын аймақтың тұрғындары шаруашылық қажеттілікке және ішуге жер асты суларын пайдаланады.

Судағы цезий-137 мөлшері уақытша болып табылады.

1958 жылдан бастап 1968 жылға дейін судағы соммалық салыстырмалы белсенділік орта есеппен 3 есеге төмендеді.

1963 жылдан бастап 1994 жылға дейін Sr-90 белсенділігі 4 есеге, Cs-137 белсенділігі 9 есеге төмендеді.

Алынған деректер белгіленген нормативтерден төмен.

 

Ядролық қару сынақтарының тұтас кезеңі ішінде заңгерлік тұрғыдан алғанда, 7 сЗв-дан кем емес мөлшерде сәулеленуге шамамен 50 000 адам ұшырады, 7-ден 100 сЗв-ге – 80 000 адам. Сәулеленудің ең жоғары 100 сЗв-ден артық мөлшерін шамамен 27 000 адам қабылдады.  

РМ және Э ҒЗИ-дың 1953-1996 жылдары жүргізген зерттеулері мынадай тұжырымдар жасауға мүмкіндік береді:

-         жер үсті және атмосфералық сынақтарды жүргізуге тыйым салынғаннан кейін (1962 ж.), жергілікті және ғаламдық түсулердің азаюынан кейін, топырақтардың табиғи қатерсіздендірілу процестері мен радиоактивті шығарылудан кейін зерттелген елді мекендердің қоршаған орта объектілері мен азық-түлік өнімдеріндегі радионуклидтердің соммалық қоры жүйелі түрде азаяды;

-         атмосферадағы ядролық қару сынақтарының аяқталуынан кейінгі онжылдықтан соң қысқа және орташа уақыт өмір сүретін техногендік радиактивті элементтер ыдырады, біршама ұзақ өмір сүретін Sr-90 мен Cs-137 жартылай шығарылды, сондай-ақ жер үстінен топырақтың анағұрлым терең қабаттарына көшті. 

-         азық-түлік өнімдеріндегі ядролық жарылыстың бөліну өнімдері мөлшерінің тұрақты азаюы халықтың ішкі сәулеленуінің жылдық мөлшерлерінің азаюына әкеп соғады;

-         экспозициялық мөлшердің қуаттылығы радиоактивті табиғи элементтердің (U, Th, K) мөлшерін көрсетеді;

-         аудандардың аумағындағы жергілікті радиоактивті іздерді бұдан әрі динамикалық бақылау қажет, себебі бұның нәтижелері зор медициналық-әлеуметтік және халық-шаруашылық мәнге ие.

 

РМ және Э ҒЗИ-дың СЯСП-ның ықпал ету аймағында жүргізетін заманауи радиоэкологиялық зерттеулері

 

Радиациялық медицина және экология ҒЗИ (Семей, Қазақстан) және Радиациялық биология және медицина ЗИ (Хиросима университеті, Жапония)  заманауи ғылыми-зерттеу жұмыстарын ядролық қару сынақтарының радиоактивті түсулердің қоршаған ортаға, сол сияқты Семей өңірінің халқына әсерін зерттеу мақсатында 1995 жылдан бастап жүргізілді.

Жүргізілген зерттеулер кезеңінде:

- Шығыс Қазақстан облысының 18 елді мекенінің аумақтарынан және әртүрлі елді мекендерді байланыстыратын 9 бағыт бойынша топырақ сынамалары алынды. Аумақтардың 200-ден артық участкелері зерттелді.

- ЭПР спектрометрия әдісімен ішкі сәулеленудің сіңірілген дербес мөлшерлерін анықтау үшін ШҚО-ның 20 елді мекені тұрғындарының 200-ден артық тістері іріктеп алынды. Зерттелетіндердің ішіне ядролық сынақтарды жүргізу кезеңіндегі радиоактивті ластану деңгейіне сәйкес қатты сәулеленген, сол сияқты болмашы сәулеленген аумақтар да кірді.

Жүргізілген заманауи зерттеулер мынадай тұжырымдар жасауға мүмкіндік береді:

1)     СЯСП аумағынан тыс жердегі топырақ үлгілеріндегі Cs-137 деңгейлері ғаламдық деңгеймен салыстырмалы болып келеді,

Алынған деректерді басқа зерттеулердің деректерімен (Семей өңіріндегі ғаламдық түсулердің болжамды деңгейі, СЯСП-дан тыс аумақтарды ресейлік зерттеу деректері, Жапон теңізі мен Тынық мұхит жағалауы үшін ғаламдық шөгінділердің мөлшері) салыстыру кезінде Cs-137 мөлшерінің деңгейі осы мәндерден асатын жеке учаскелер болса да, сынамалардың көпшілігінде Cs-137 мөлшері дәл сондай немесе төменірек екені көрініп тұр.

2)     Pu-239, 240 деңгейлері көптеген учаскелерде ғаламдық деңгейлерден бірнеше ондаған-жүздеген есе жоғары,

Pu-239, 240 зерттелетін аумақтардың топырақтарында таратылу сипаты Cs-137 таратылу сипатына ұқсас келеді. Алайда Pu-239, 240 мөлшері учаскелердің көпшілігінде Жапонияда бақыланатын мөлшерге (40-120 Бк/м2), және Семей өңіріндегі ғаламдық түсулердің болжамды орташа деңгейлеріне (50 Бк/м2) қарағанда бірнеше ондаған және жүздеген есе жоғары. Бұл нәтижелер СЯСП-да жүргізілген ядролық сынақтар плутонийдің полигоннан тыс алыс жерлерде жергілікті түсуіне әкеп соққанын көрсетеді. 

3)    зерттелетін аумақтардың топырақтарындағы Pu-240/Pu239 изотоптық арақатынасы ғаламдық түсулер үшін арақатынастардың мәнінен төмен,

Сынамалардың көпшілігі үшін Pu-240/Pu-239 атомдық арақатынасы ғаламдық түсулердің мәндерімен (0,18) салыстырғанда айтарлықтай төмен мәндерді (0,025-0,100 диапазонында) көрсетті, бұл СЯСП-ға іргелес аумақтардың ядролық қару өндіру кезінде пайдаланылған плутониймен ластану фактісін растайды. Ерекшелік ретінде 0,125-0,22 дипазонындағы салыстырмалы жоғары мәндер көрсеткен жекелеген жерлерді (Семей, Өскемен қалалары) айтуға болады.

Pu-240/Pu-239 атомдық арақатынасының мәндері сынама алынған орындар арасында біршама өзгеріп тұрады, бірақ тұтас алғанда, олар СЯСП-дан бастап арақашықтықтың ұлғаюына байланысты ұлғаяды. Алынған мәндер Невада ядролық полигонындағы (Hardy, 1976) қару плутониінің (0,054-0,063) және Rocky Flat Plant (Крей, Харди, 1970) жасалған қару плутониінің (0,051) изотопты арақатынастарымен салыстырмалы болып келеді.

Заманауи зерттеулер осы аумақтарда Pu концентрациясының жоғары екендігін көрсетеді.

СЯСП-ға іргелес аумақтардағы радиоэкологиялық жағдай альфа сәуле шығаратын ұзақ өмір сүретін радионуклидтердің, ең алдымен Pu, Am жинақталу деңгейі арқылы қазіргі уақытта анықталуда және болашақта анықталатын болады. 

Табиғи ортаның осы компоненттер арқылы ластануына байланысты істердің шынайы жағдайы әлі зерттелген жоқ.

4)    ЭПР спектрометрия арқылы анықталған мөлшер мәндерінің көпшілігі 20 сГр шамасында.

Ең жоғары мөлшерлерді 450 мГр пен сәйкесінше 356 мГр-ке дейінгі шамада Долон және Бөдене елді мекендерінің тұрғындар қабылдады.  

 

Болашақ радиоэкологиялық зерттеулердің негізгі бағыттары

  1. СЯСП-ға іргелес аумақтарға радиоэкологиялық зерттеулер жүргізу, оларды радиациялық қауіп дәрежесі бойынша аймақтандыру және радиациялық қауіп аймақтарының шекараларын қайта қарау жөнінде ұсыныстар әзірлеу.
  2. СЯСП-ның әсер ету аймағындағы елді мекендердің радиациялық жағдайын кешенді зерттеу, олар үшін радиациялық-гигиеналық төлқұжаттар дайындау.
  3. СЯСП-ның әсер ету аймағында орналасқан, жағымсыз радиоэкологиялық жағдайы бар елді мекендер тұрғындарының тиімді дербес сәулелену мөлшерлерін тәжірибелі анықтау және ұжымдық тиімді сәулелену мөлшерлеріне баға беру.
  4. СЯСП-ның ластанған объектілерімен генетикалық тұрғыда байланысқан жер асты және жер үсті суларын мониторингілеу жүйесін құру.
  5. ССП-ның әсер ету аймағында орналасқан негізгі елді мекендердегі радиациялық жағдайды мониторингілеу жүйесін құру.