Існує чотири форми іонізуючого радіоактивного випромінювання.

Альфа-частинки складаються з двох протонів і двох нейтронів і являють собою ядра гелію. У повітрі вони переміщуються на кілька міліметрів, у тілі людини не проникають далі шкіри, але вдихувані з повітрям можуть ушкоджувати тканини легень.

Бета-частинки — це електрони чи позитрони. У повітрі вони розповсюджуються на кілька метрів, у тканинах людини - на кілька міліметрів.

Гамма-промені являють собою електромагнітне випромінювання, яке має здатність до іонізації. Нижня частина енергетичного спектру цих променів називається рентгенівськими променями. Проникаюча здатність гамма-променів дуже велика [2].

Нейтрони — нейтральні частинки, здатні викликати іонізацію побічно.

Енергетичною одиницею виміру випромінювання є кулон (Кл), що відповідає випромінюванню, яке приводить до утворення в сухому атмосферному повітрі іонів із зарядом у 1 Кл. Для цієї ж мети іноді використовують рентген (Р). При цьому 1 Р дорівнює 2,58 • 10"⁴ Кл/кг. Одиницею для виміру власне поглиненої дози випромінювання служать грей (Гр) чи рад, який дорівнює 10"² Гр.

В екологи особливо зручний рад. Один рад - це доза випромінювання, при якій 1 м живої тканини поглинає 100 ергів енергії.

Як одиниця активності нуклідів виступає бекерель (Бк), що відповідає такій активності радіонукліда, при якій за 1 секунду відбувається один розпад.

2. Природні джерела радіоактивного випромінювання

У природі є багато джерел природного іонізуючого випромінювання. Радіацію породжують радіоактивні ізотопи багатьох елементів, що знаходяться в складі гірських порід та мінералів. Головними з них є калій-40 та вуглець-14. Несприятливість біологічної дії радіоактивних речовин пов'язана не тільки з їхньою разовою дією. Велика кількість радіонуклідів можуть акумулюватися в організмах на тривалий час. Так, стронцій-90 накопичується в кістках, йод-131 — у щитовидній залозі, цезій-137 включається в активний метаболізм, витісняючи азот. Чутливість різних організмів до радіоактивного випромінювання не однакова. За правилом Бергоньє і Трибондо, відкритим ще в 1906 році, у межах одного організму найбільш чутливими є недиференційовані клітини та тканини, які характеризуються підвищеною ферментативною активністю. У тварин та людини це кровотворні тканини та залози внутрішньої секреції, у рослин - меристема.

Біологічна дія випромінювання залежить від розміру дози, що діє за одиницю часу. Помічено, що високі дози опромінення, що діють одноразово, менш шкідливі, ніж низькі дози, що діють тривалий час [11].

Середня доза іонізуючого випромінювання в сучасних індустріальних країнах у середньому дорівнює 2,4 мЗв/рік. Загальний фон радіоактивного випромінювання на території України складає 70-200 мбер/рік. На поверхні землі до 50% загального природного фону радіоактивного випромінювання дає радон-222, що утворюється при розпаді урану-238. Він є в ряді гірських порід, їхнє використання для отримання будівельних матеріалів привело до зростання концентрації радону в жилих приміщеннях. Звичайна концентрація радону в повітрі коливається від 1 до 20 Бк/м³ , але в міських помешканнях при використанні будівельних матеріалів, що містять радон, вона підвищується до 20-69 Бк/м³ . Припустимий рівень радонового опромінення складає 200 Бк/м³ . Перебування в зоні цього випромінювання викликає руйнацію тканин легень і створює умови для розвитку ракових захворювань. Зниження дози випромінювання радоном досягається досить легко — частим та активним провітрюванням жилих та виробничих приміщень.

Проблема радіоактивного забруднення природного середовища загострилася після винаходу ядерної зброї та розвитку атомної енергетики. Антропогенне радіоактивне забруднення довкілля починається з урановидобувних та переробних підприємств, які спричинюють забруднення ураном-238 та торієм-232. При виробництві ядерної зброї та роботі АЕС накопичуються відходи. За підрахунками Г. Жорпетте та Г. Стікса (1990), до 1995 року обсяги низькорадіоактивних відходів АЕС світу складатимуть 370 тис. м³ , а високорадіоактивних — 3,8 тис. м³ . 99,9% радіоактивних відходів АЕС утримується у твелах реакторів. До захоронення їх зберігають 15-50 років у спеціальних сховищах. Полігони з відходами АЕС фактично втрачені для людства на термін у 100 тисяч років. Не вирішує проблему й захоронення радіоактивних речовин в океанах.

Яскравим прикладом небезпеки, створюваної атомною енергетикою та атомним озброєнням, є аварія на Чорнобильській АЕС у 1986 році. В її результаті в навколишнє середовище були викинуті радіоактивні ізотопи свинцю-239, цезію-137, стронцію-90, плутонію-240. Усього в атмосферу надійшло 77 кг радіоактивних речовин, що відповідає випроміненню в 1019 Бк або 50 млн. Кі (Національна доповідь Міністерства охорони навколишнього природного середовища України, Київ, 1992).

Причина аварії мала комплексний характер: грубі помилки персоналу в поєднанні з поганим державним наглядом за експлуатацією АЕС і недоліками конструкції. Аварія сталася внаслідок проведення на діючому реакторі експерименту, метою якого було визначити, чи вистачить накопиченої енергії турбогенератора, що продовжує обертатися після зупинки реактора, для того щоб за 1 хвилину запустити аварійний дизельний генератор, який дає енергію для роботи насосів водного охолодження реактора. Але при проведенні експерименту реактор був переведений у важкокерований режим, відключені тривожна сигналізація й упущений момент зупинки реактора. Він вийшов з-під контролю і вибухнув [11].

Маса радіоактивних речовин була викинута на висоту близько 10 тисяч метрів і внаслідок переміщення повітряних мас охопила радіоактивним забрудненням площу, більшу за 10 тис. км² . Радіоактивні речовини, що були викинуті під час аварії, потрапили у всі шари атмосфери і вітром були рознесені по всьому світу. У нижніх шарах атмосфери вітер розніс радіонукліди на захід від Чорнобиля, в середніх шарах атмосфери, де була основна маса радіонуклідів, - на Білорусію та Скандинавію, а у верхніх шарах - на Китай, Японію та СІЛА. Із загального радіоактивного викиду в Україну потрапило 25%, Білорусію - 70%, Росію та інші країни - 5%.

В Україні від наслідків аварії постраждало 2,5 млн. людей, які проживали в 11 областях. У Білорусії тією чи іншою мірою ураженою виявилася територія в 40 тис. км² , на якій проживало 2,2 млн. людей. В Україні в зоні вираженого радіоактивного забруднення опинилося 169 населених пунктів і два міста — Чорнобиль і Прип'ять.

За підрахунками Ж. Медведева (1992) ліквідація наслідків Чорнобильської аварії дорівнювала вартості 54 атомних реакторів такого типу, як аварійний. Таким чином, одна аварія АЕС за вартістю перекрила економічні переваги, які надає атомна енергетика.

Після ліквідації аварії навколо аварійного блоку Чорнобильської АЕС був споруджений об'єкт "Укриття", призначений для тривалої консервації блоку і запобігання викидів радіоактивних речовин. У даний час для безпеки населення Чорнобильська АЕС цілком виведена з експлуатації.

Однією з найбільш гострих і невирішених проблем атомної енергетики і виробництва атомної зброї є збереження відходів. Деякі радіоактивні відходи можуть залишатися активними впродовж мільйонів років. Ряд технічних прийомів їх збереження після іспитів і вивчення були відкинуті. Закачування рідких відходів у свердловини на глибину в кілька сот метрів показало, що вони швидко мігрують, досягають ґрунту і ґрунтових вод. Спостерігається подібна міграція і при накачуванні відходів у старі шахти. Запропоноване збереження відходів у льодовикових щитах украй небезпечне через міграцію льодів і утворення айсбергів з ядерними відходами. Дуже небезпечний і запуск їх у контейнерах у космос. Аварія при запуску ракети може призвести до забруднення величезної поверхні планети, та й економічно цей спосіб не вигідний, оскільки кількість відходів надто велика [7].Зовсім неприпустимим є скидання контейнерів з відходами в море, тому що після їхньої розгерметизації ядерні відходи течіями будуть розноситися на великі відстані.

У даний час заслуговують розгляду три способи.

1. Поховання в геологічних формаціях, при яких відходи в спеціальних контейнерах розміщуються на великій глибині в спеціальних інженерних спорудженнях.

2. Поховання в товщі морського дна у свердловинах, пробурених на кілька десятків чи сотень метрів. Таке поховання забезпечує їх надійну і тривалу ізоляцію. Практично неможливий і несанкціонований доступ до таких місць збереження.

3. Поховання під земною корою, яка має товщину в 20-70 км на суші і 5-10 км під океанами, може виявитися цілком надійним способом, але він є неприпустимим у районах вулканічної активності.

Поки що різні країни вирішують збереження ядерних відходів не однаково. Бельгія, Італія, Німеччина здійснюють репроцесинг відходів за кордоном, а збереження ведуть на своїй території в шарах глини чи кристалічних породах. США після репроцесингу зберігають відходи у вулканічному туфі. Росія самостійно проводить репроцесинг, зберігає ядерні відходи в шарах вічної мерзлоти чи граніту, а також надає свою територію для збереження відходів іншим країнам [7]. Репроцесинг - це радіохімічна переробка ядерного палива з виділенням із нього урану, плутонію і продуктів їхнього поділу. Не дивно, що навколо атомної енергетики до сьогодення йдуть гострі дискусії. Але, незважаючи на побоювання з приводу небезпеки АЕС і труднощі з ліквідацією відходів, триває активне будівництво нових ядерних реакторів (табл 1). На кінець 1996 року у світі їх уже було 441, вони дають близько 18% усієї виробленої енергії (табл. 2).

Таблиця 1.Кількість ядерних реакторів за регіонами (травень 2003 р.)

Діючі	У стадії будівництва	Будівництво заморожено
Африка	2	0	0
США	110	0	6
Решта Північної Америки	24	0	2
Південна Америка	3	2	0
Японія	52	2	0
Решта Азії	31	15	1
Франція	56	4	0
Решта Зах. Європи	94	0	0
Східна Європа	20	4	6
Росія	29	3	7
Україна	13	2	3
Решта колишнього СРСР	5	0	0
Разом	439	32	25

Таблиця 2.Структура світового виробництва електроенергії (в млн. кВт/год)

Викопне пальне	Гідроресурси	АЕС	Геотермальні та ін.	Разом
Світ	7669958	2376106	2167515	47131	12260710
Африка	281518	50531	7200	340	339589
Півн. Америка	2419646	641208	709994	30195	3873043
США	2236388	276463	610365	22676	3145892
Півд. Америка	97291	410479	8192	515962
Азія	2403166	526107	351498	9356	3290127
Китай	685153	151800	2500	839453
Індія	279000	70667	6800	52	356519
Японія	550181	105470	249256	1798	906705
Європа	2237226	708654	1090631	5640	4042151
Франція	35366	67894	368188	471448
Німеччина	350656	21465	153476	124	525721
Росія	662199	175174	119186	28	956587

3. Норми радіаційної безпеки

Міра дії іонізуючого випромінювання в будь-якому середовищі залежить від енергії випромінювання й оцінюється дозою іонізуючого випромінювання. Останнє визначається для повітря, речовини і біологічної тканини. Відповідно розрізняють: експозиційну, поглинену та еквівалентну дози іонізуючого випромінювання.

Експозиційна доза характеризує іонізуючу спроможність випромінювання в повітрі, вимірюється в кулонах на 1 кг (Кл/кг); позасистемна одиниця — рентген (Р); 1 Кл/кг = 3,88 х 10³ Р. За експозиційною дозою можна визначити потенційні можливості іонізуючого випромінювання.