В конце 1942 г. на территории Чикагского университета, в помещении зала под трибунами университетского стадиона, началась подготовка к пуску первого в мире ядерного реактора. Установка массой в несколько тонн оказалась способной генерировать энергию, мощность которой превзошла все теоретические расчеты. Хиросима (6 августа 1945 г.) и, несколько позднее, Нагасаки стали первыми и, скорее всего, единственными мишенями для ядерного оружия. Наиболее загрязняющие среду испытания атомных зарядов в Америке велись в штате Невада (Запад США, население 799 тыс. чел.), на атолле Бикини (Маршалловы острова в Тихом океане, общая площадь 5 км2); В России (СССР) - на Семипалатинском полигоне (население прилегающих территорий 803 тыс. чел.), на Новой Земле, в Северном Ледовитом океане (общая площадь 83 тыс. км2, арктическая пустыня, тундра). Незначительный вклад в формирование аномальных радиационных территорий внесли Франция (о. Муруроа), Китай (высокогорье Лобнор на западе Китая, 780 м над уровнем моря).
США было проведено наибольшее в мире число ядерных взрывов (1085), в том числе и с официально зарегистрированными, радиоактивными загрязнениями среды в 270 мКи (против принятой в стране нормы 100 мкКи), в том числе и в прилегающих к территории испытаний штатах Вермонт. Массачусетс, Нью-Мексико.
В СССР осуществлено 715 взрывов, в том числе самое большое количество испытаний в атмосфере (215). Большинство взрывов проведено на Семипалатинском полигоне, а также на Новой Земле, где были осуществлены взрывы (особенно водородной бомбы в 1961 г.) самой большой мощности в мире. Совокупный тротиловый эквивалент проведенных здесь испытаний был эквивалентен 90 МВт. Радиоактивными цезием, стронцием, плутонием загрязнена тундра побережья Баренцева и Карского моpeй, крайний Север Западной Сибири. Полигон и прилегающие к островам прибрежные воды и заливы используются и как могильник отработавших реакторов, в том числе первого в мире атомного ледокола «Ленин».
Помимо ядерных испытаний, в СССР и CIIIA проводились геологоразведочные и промышленные ядерные взрывы (по договору от 28.05.1976) при условии полной экологической безопасности. В США, после подписания договора 1976 г. было проведено 27 подземных ядерных взрывов преимущественно с целью выявления глубоких газонефтяных месторождений в штатах Невада, Нью-Мехико. Только один из них оказался результативным - месторождение газа в Нью-Мехико. Нерентабельность заставила отказаться от ядерной геологической разведки. В СССР в мирных целях было проведено 115 подземных ядерных взрывов, в том числе 89 в России (16 в Западной Сибири, 15 в Астраханской области, 10 в Пермской области и от 2 до 5 в Башкирии, на Северном Кавказе, Мурманской и других областях).
Основой экологической безопасности при проведении ядерных взрывов служила высокая температура в точке взрыва, ведущая к вплавлению радиоактивных продуктов деления в состав литосферы. Взрывы велись в малообитаемых районах России. Основная часть радионуклидов деления вплавлялась в породу, формируя газоводонепроницаемую емкость. Однако под действием подземных вод, перепадов температур в последующем возможна разгерметизация локальной радиоактивности и ее труднопрогноозируемая миграция. Как и в США, подобные взрывы признаны нерентабельными, наносящими трудно прогнозируемый ущерб окружающей среде, и в настоящее время они не проводятся.
Аварийное радиоактивное загрязнение среды.Потенциальными источниками формирования аномальных промышленных радиоактивных загрязнений среды являются атомные электростанции мира. Первый на Евразийском континенте реактор (запущенный 25 декабря 1946 г. на окраине Москвы) и первая в мире атомная электростанция (1954 г., г.Обнинск) строились и эксплуатировались с чрезвычайной предосторожностью. По теоретическим прогнозам тех лет - расчетам американских физиков, проделанным в 1958 г., авария на обычной АЭС могла бы привести к гибели З400 чел. и переоблучению 43 тыс. чел. на территории около 385 тыс. км2 .
В последующем, на основании анализа эксплуатации АЭС, меры предосторожности резко снизились, что привело к сокращению зон отчуждения вокруг АЭС (территорий запрета на строительство жилья).
За 1956-1990 гг. в СССР было построено 12 АЭС с 37 реакторами и 20 исследовательских реакторов. Советские реакторы по системам защиты были признаны (Лондон, 1960) наиболее безопасными, и до аварии на Чернобыльской АЭС крупных инцидентов на них не происходило. Тем не менее типовые загрязнения среды даже при нормальном режиме работ неизбежны. Поэтому территории, непосредственно прилегающие к АЭС, реакторам, пунктам захоронений радиоактивных отходов, следует отнести к разряду с повышенной радиоактивностью среды.
В последующем это подтвердилось рядом аварий на АЭС в США и Англии (20 аварий за 20 лет), а затем в СССР и в Японии.
Состав радиоактивного загрязнения среды на прилегающих к АЭС и исследовательским реакторам территориях тот же, что и при ядерных взрывах, авариях, но при значениях, в сотни раз меньших по сравнению с загрязнениями от испытаний ядерного оружия.
Нередко радиоактивность среды связана с халатностью работников исследовательских радиационных лабораторий разного профиля. Ярким примером этому может служить радиоактивная загрязненность Москвы. На территории города в ходе скрупулезных обследований, выполненных после чернобыльских событий, обнаружено до 80 мест нерегистрированных «захоронений» использованных радионуклидов. В целом за 10 лет ликвидировано до 600 «могильников» такого рода.
Радиоактивное загрязнение среды в крупных масштабах произошло в результате аварии на военном ядерном центре «Челябинск-40» (или «Маяк»). в 1957 г. вследствие теплового взрыва одного из ядерных хранилищ. Радиоактивный выброс (облако) охватил значительную часть Челябинской области (с населением 3548 тыс. чел) и прилегающие районы Тюменской, Курганской, Свердловской областей. Максимальная длина образовавшегося Восточно-Уральского радиационного следа составила 300 км. Загрязнение среды активностью свыше 0,1 Ки/км2 (по стронцию-90, основному радионуклиду взрыва) охватило 23 тыс. км2 , 217 населенных пунктов с общей численность населения 270 тыс. чел.
Помимо аварийной загрязненности, на территории района площадью 30-40 км2 было сосредоточено более 200 могильников: с радиоактивность 4 млн. Ки – вплавлены в стекло; с 150 млн. Ки – в спецхранилищах и ёмкостях; около 200 млн. Ки – сброшены в озеро Карачай, Старое Болото, пойму реки Течи.
Чернобыльская катастрофа.Территориальное распределение радиоактивного загрязнения шло неравномерно. Радиоактивным выпадениям, повысившим радиационный фон более чем в 5 – 10 раз за счет короткоживущих изотопов, подверглись территории Польши, Германии (ГДР), Италии, Швейцарии, Франции, Бельгии, Нидерландов. К началу мая аналогичные выпадения регистрировались в Великобритании, Греции, Израиле, Кувейте, Турции. Но наиболее массивным загрязнениям подверглись 13 областей России, Беларуси, Украины: Минская, Брестская, Ровненская, Могилевская, Гомельская, Житомирская, Киевская, Черкасская, Черниговская, Брянская, Калужская, Орловская, Тульская. Суммарная площадь районов с загрязнением > 40 Ки/км2, потребовавших срочной эвакуации свыше 130 тыс. чел., составила 7000 км2 (2000 км2 в России). Для дезактивации территорий было снято около 200 тыс. м3 грунта, заасфальтировано 2500 км дорог, снесены и захоронены деревни и поселки.
Меры, тем не менее оказались крайне неэффективными, и обратное заселение (особенно в Беларуси) было разрешено в немногие населенные пункты.
Распределение радиоактивной загрязненности чернобыльского происхождения чрезвычайно мозаично. Общая площадь цезий-стронций-плутониевой и короткоживущей иодной радиоактивной загрязненности в России составила 147 тыс. км2 с 4270 населенными пунктами и общей численностью населения - 3 млн. чел., треть населения территорий с резко изменившимся составом среды (783 тыс.) - дети.
Наиболее сильно в России пострадали Брянская, Калужская, Тульская области, а также ряд районов Воронежской и Липецкой областей. Критическими радионуклидами загрязнений являются цезий (79,3 % от суммарной радиоактивности среды); стронций (19,8 %) и микровкрапления плутония (0,9 %).
В Беларуси доля территорий, радиоактивность которых превышала (по данным Международной программы ликвидации последствий Чернобыльской аварии) 1 Ки/км2, составила 22% (20 % населения). Из зон отселения и отчуждения было срочно эвакуировано 24,7 тыс. чел., 33 лечебно-профилактических учреждения осуществляли экстренное медицинское обслуживание эвакуированных.
В Украине загрязнению подверглось около 30 % территорий. Наиболее пострадавшим, потребовавшим экстренной медицинской помощи, оказалось Полесье. Радиоактивность Овручского, Ивановского, Полесского районов достигала 40 Ки/км2, накапливаемые эквивалентные дозы - 4,86 бэр/год. Общая численность населения Украины, получившего повышенные лучевые нагрузки (по данным 1991 г.), составила 1,53 млн. чел.
Справедливости ради необходимо отметить, что на территориях естественных аномальных радиационных воздействий, превышающих внешние лучевые нагрузки фона в пять-десять раз, проживают на протяжении тысячелетий несколько десятков миллионов человек (Индия, Непал); на территориях резко повышенных внутренних и смешанных естественных лучевых воздействий от излучений почв, минералов, радионуклидов, проникающих в организм, - примерно столько же (Китай, др. страны).
К настоящему времени в связи с резкими изменениями радиационного состава среды преимущественно вследствие аварий и радиационных воздействий, превышающих фон в той же, что и в естественных аномальных районах, кратности, численность облучаемого населения примерно удвоилась.