Многоликим и многолюдным было рабочее совещание, проведенное в ноябре лабораториями нейтронной физики и ядерных реакций ОИЯИ. Тема совещания - "Измерение содержания природных и техногенных радионуклидов и тяжелых металлов в окружающей среде" объединяла два больших направления исследований лабораторий-организаторов - ЛЯР и ЛНФ. Без малого 100 специалистов из 14 стран Европы и Азии, давно сотрудничавших с ОИЯИ и приехавших в наш Институт впервые, приняли в нем участие. Совещание открыло и новые, молодые лица - в постерной и специальной сессиях активно участвовали студенты и молодые сотрудники ОИЯИ и ряда российских университетов. Проведение совещания поддержала РАН, в его работе участвовал университет "Дубна".

Основное внимание программа международного совещания сосредоточила на следующих актуальных проблемах современной экологии - высокочувствительном мониторинге техногенных радионуклидов в биосфере, применению нейтронного активационного анализа (НАА) для исследования глобального загрязнения экосистем токсичными металлами, исследованию новых подходов к проблеме достоверного предсказания масштабных сейсмических явлений - землетрясений, извержений вулканов и др. На рабочем совещании также были представлены несколько докладов по проблеме трансмутации ядерных отходов с применением интенсивных пучков релятивистских протонов и некоторых легких ядер.

Одной из наиболее актуальных проблем двадцатого века является проблема неизбежно нарастающего загрязнения окружающей среды высокоактивными радионуклидами - как продуктами деления ядер, так и искусственными трансурановыми элементами. Массовое производство делящихся продуктов и многочисленные испытания атомных и водородных бомб, несовершенство технологий химической переработки отработанного ядерного топлива, поступления высокоактивных радионуклидов из многочисленных мест захоронения или аварий атомных субмарин в мировом океане уже привели к поступлению в биосферу от 7 до 10 тонн радиоактивных трансурановых нуклидов, главным образом, основного компонента ядерных бомб - долгоживущего изотопа плутония-239.

Наработка оружейного и индустриального плутония в настоящее время достоверно оценивается на уровне 800-900 тонн. Активная работа атомных электростанций приведет к удвоению этого количества плутония уже к концу первой четверти 21-го века. Соответственно удвоится и количество радионуклидов - продуктов деления ядер актинидов в ядерных реакторах. Из-за несовершенства технологий химической обработки твэлов ядерных станций и продолжающегося перехода уже имеющегося в биосфере плутония в более химически активное состояние концентрация этого элемента будет только нарастать из года в год. Уже сейчас наши и зарубежные исследования показывают, что содержание техногенного плутония в верхнем слое (до 30 см) почвы составляет около 10-13 г/г. Для информации, при содержании плутония в почве в окрестностях Чернобыля 10-12 г/г население этих местностей подлежит переселению в более безопасные места. При уровне концентрации плутония в биосфере 10-13г/г его содержание в организмах обитателей Земли сейчас никак не меньше, чем 10-14 г/г. Оно будет неизбежно нарастать с течением времени, вплоть до опасного уровня в 10-12 г/г в зонах высокого уровня загрязнений (Чернобыль, Челябинская, Томская, Новосибирская области, Красноярский край и др.). Поэтому проблема определения техногенного плутония в окружающей среде и метаболизма плутония в организме человека была поставлена во главу угла при разработке программы настоящего рабочего совещания.

По этой же причине открывал рабочее совещание обзорный доклад профессора Д. Ньютона (Великобритания), посвященный его многолетним исследованиям поведения плутония в организме человека. В своих исследованиях он использовал ультрачистый изотоп 237Pu, полученный в ЛЯР, а также изотоп 244Pu, выделенный на установке ЯСНАПП ЛЯП ОИЯИ. Профессор Д. Ньютон впервые установил, что элемент плутоний в своем четырехвалентном состоянии уже в течение нескольких суток на 70-80% отлагается в тканях печени человека и на 10-15% - в костных тканях. Плутоний практически не выводился из организма мужчин и женщин - добровольных участников этого биологического эксперимента.

Проблеме экологии плутония и америция было посвящено два пленарных заседания. Обсуждалась радиоэкологическая ситуация в Белоруссии, на Украине, в Челябинской области, восточном и западном Казахстане. В частности, профессор И. Я. Частников сообщил, что, кроме более чем двухсот ядерных испытаний, проведенных в Казахстане, существенный вклад в радиационное загрязнение внесли также недавние испытания водородных бомб в районе озера Лоб-Нор (Китай). Профессору Частникову удалось впервые обнаружить избыточное число альфа-распадов в годовых кольцах деревьев, связанное с максимальной интенсивностью ядерных взрывов. Достоверно установленное наличие плутония в питьевой воде Киевской и Гоялякской областей - на уровне (1-2)10-15 г/г должно привести к накоплению плутония в теле человека до опасного уровня 10-12 г/г за 30-40 лет жизни. Участники рабочего совещания указали на необходимость организации повсеместного систематического контроля за содержанием плутония в почве, воде, растениях, пищевых продуктах, а также теле человека, аналогично тому, как это уже производится в глобальном масштабе для существенно менее опасного естественного радона, активность которого в биосфере практически не меняется в масштабе истории человечества.

Большинство работ по изучению тяжелых металлов в окружающей среде, представленных на совещании, было посвящено изучению атмосферных выпадений тяжелых металлов. С чем связан выбор такого трудного с аналитической точки зрения объекта исследований, как воздух? Без пищи человек может прожить один месяц, без воды – неделю, а без воздуха – пять минут. Изучение атмосферных выпадений тяжелых металлов как наиболее токсичных для живой материи началось в Западной Европе в конце 70-х годов с использованием единой методики, предложенной скандинавскими учеными: анализ мхов-биомониторов, распространенных в широком климатическом поясе. Это направление давно и успешно развивается в секторе активационного анализа и радиационных исследований ЛНФ, находя интерес и поддержку в странах участницах ОИЯИ. Были заслушаны обзорные доклады ведущих специалистов в этой области – профессора Э. Стайнеса (Норвегия), доктора Х. Волтербика (Нидерланды), доктора К. Фрейтас (Португалия). В своем выступлении М. В. Фронтасьева (ОИЯИ) продемонстрировала применение НАА на ИБР-2 ЛНФ ОИЯИ в изучении атмосферных выпадений на Южном Урале, в Центральной России (Тульская область), в ряде регионов Румынии и Польши. В перспективе – применение этой методики в Болгарии. За круглым столом обсуждался проект в фонд Европейского сообщества для поддержки этих исследований в странах Восточной Европы. Большой интерес аудитории вызвали приглашенные доклады профессора И. Стаменова (Болгария), посвященный мониторинговым работам в Болгарии, и доктора А. Рамадана (Египет) “Стратегия мониторинга радионуклидов и тяжелых металлов в Северной Африке”. Вопросам экотоксикологии были посвящены доклады профессора А. Чатта (Канада), профессоров В. С. Кошкиной и В. Д. Черчинцева (Магнитогорск), доктора Е. И. Грошевой (Байкальск). Приезд в Дубну этих ученых будет способствовать укреплению контактов с ЛНФ в области исследований окружающей среды.

Тепло была встречена идея организации постерной сессии молодых исследователей, аспирантов и студентов, специализирующихся в применении НАА как ядерно-физического метода анализа вещества. Местом проведения этой сессии был выбран филиал НИИЯФ МГУ, где сессия проходила в непринужденной обстановке, сопровождаемой чаепитием. Импровизированное международное жюри из профессоров западных университетов по достоинству оценило лучшие работы молодежи (фотография участников этой сессии была помещена в выпуске N 43 еженедельника).

Целый ряд докладов был посвящен исследованиям естественной радиоактивности - не только почвенного радона в жилищах, но и вариациям естественного гамма- и бета-фона, фона тепловых нейтронов, активности изотопа трития в сейсмически активных зонах. Полученные данные показывают, что в районах Северного Кавказа, Припамирья, Южного Прикаспия достоверными предвестниками землетрясений могут служить коррелированные всплески фона альфа-частиц, нейтронов, гамма-лучей в сочетании с повышением концентрации микроэлементов в аэрозолях и подземных водах. Такая активность, как было установлено, проявляется за 10-15 дней до землетрясений с магнитудой свыше 5 (Северный Кавказ, Туркменистан). Участниками совещания - исследователями из Таджикистана, Туркмении, Грузии, России (три коллектива) и Франции создана разветвленная сеть пунктов наблюдения природной радиоактивности и отбора проб подземных вод и аэрозолей. Намечена детальная программа дальнейших совместных исследований, нацеленная на достоверное предсказание землетрясений, извержений вулканов. Эта программа будет представлена международному научному сообществу весной следующего года.

Ряд приглашенных докладов и постеров был посвящен проблеме трансмутации трансурановых нуклидов и долгоживущих осколков деления, связанной с использованием ускорителей - синхрофазотрона, нуклотрона (ЛВЭ), фазотрона (ЛЯП). Эти доклады носили информационный характер и были встречены с большим интересом участниками совещания.

Интервью участников совещания мы публикуем, в соответствии с их профессиональными интересами, по секциям, в которых они работали:

Профессор Д. Ньютон (Великобритания): Мне были интересны доклады, рассматривающие проблему определения плутония в природе. Это не менее важно, чем определение механизма его метаболизма в организме человека. Многие из представленных на совещании работ выходят за рамки моей специальности, но, тем не менее, для меня они представляли определенный интерес. Конечно, мне особенно интересны были лекция по синтезу сверхтяжелых элементов и экскурсия в ЛЯР. Одновременно с участием в совещании я смог обсудить с С. Н. Дмитриевым дальнейшие перспективы наших совместных с ЛЯР работ, выработать общую стратегию их развития.

Профессор А. Чатт (Исследовательский центр, Канада): Я был участником многих конференций, это совещание - необычное, прекрасное и самого высокого уровня. По радиоизотопам были сделаны блестящие доклады известными во всем мире специалистами. Были представлены новые и интересные сведения в области миграции радиоизотопов и комплексов. В секции биомониторинга были представлены еще не опубликованные, также очень интересные результаты. Прекрасное представление работ сделали студенты Дубненского университета - хорошие студенты, качественно выполненные постеры. У меня есть свои студенты, и я теперь буду им рекомендовать меньше увлекаться устными докладами, а серьезнее относится к постерам. И нам, членам импровизированного международного жюри, было сложно выбрать лучшую работу из представленных.

Профессор Э. Стайнес (Норвежский университет науки и технологий): Успех совещания был предопределен высоким уровнем его программы и состава участников. Цель совещания - установить координацию между различными группами ученых, между специалистами в разных областях и из разных стран. Я был участником дискуссии о загрязнении тяжелыми металлами территории России. Эту проблему не замечали в прошлом, а она довольно тяжелая. В Европе этими вопросами начали заниматься лет 30 назад, и сегодня у нас есть некоторый опыт, который мы можем передать российским коллегам. Из всех секций совещания выделю одну, как наиболее интересную - секцию молодых ученых и студентов. Мне кажется, что несмотря на тяжелую ситуацию в России сегодня, у вас есть хорошая надежда на будущее.

Доктор С. М. Ляпунов (Геологический институт РАН, Москва): Здесь на высоком уровне представлена фактически вся Европа - ведущие европейские и российские специалисты привезли интересные доклады как обзорные, так и узкоспециальные. С интересными сообщениями приехали специалисты из Казахстана, Сарова, представлены результаты исследований по исскуственным и естественным изотопам многих ядерных центров, хочу отметить доклад Р. Мичела (Германия) "Естественные и искусственные радионуклиды-трассеры в окружающей среде". Эта проблема и в экологии и в геологии будет занимать значительное место в будущем. По таким трассерам, следуя новым теориям тектоники плит, можно оценивать движение земных плит. Представленные доклады исключительно разносторонние. Интересно увидеть уровень сделанного в Европе. Тех коллег больше интересует изучение загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.

Важно, что сегодня в научных исследованиях намечается тенденция перехода от простой констатации фактов к реальному здоровью людей, поиску путей снижения техногенной нагрузки, выявлению взаимосвязи заболеваний людей и природных факторов загрязнения, изучению неинфекционной заболеваемости населения. Хочу отметить доклад Д. Ньютона о биокинетических моделях распространения плутония в организме человека. На совещании видна прямая связь различных областей науки, только медицина, к сожалению, здесь не представлена. А было бы любопытно услышать и мнение медиков, поскольку мы все здесь очень тесно и с большим интересом общаемся.

Очень понравилась молодежная секция, проведенная в университете. То, что М. В. Фронтасьева этим занимается, - просто замечательно, такое отношение к молодежи, как у вас, большая редкость сегодня, да и ребята прекрасные. В один из вечеров мы слушали выступление хора мальчиков Ольги Мироновой. У вас счастливый город, в нем есть такие замечательные люди, занимающиеся молодежью, детьми. Не останавливайтесь, двигайтесь дальше в этом деле.

Профессор П. А. Лавданский (Московский государственный строительный университет): Наше сотрудничество с ЛНФ подолжается уже лет 15-20. Мы занимаемся проблемой вывода после 30-летнего срока эксплуатации реакторов. Что делать с тоннами радиоактивных материалов? Наша задача - сделать точный химический анализ состава, включая следовые элементы материалов, находящихся вблизи зоны реактора. Это позволит определить количество отходов, которое образуется при выводе реактора из эксплуатации. А во-вторых, заложить определенные требования при проектировании новых реакторов - использовать малоактивирующиеся материалы. Мы предлагаем создать международный банк данных по радиоактивным материалам, собрав в него все, и наши и зарубежные данные, и совместно пользоваться им. Но для его создания, естественно, требуются деньги.

Профессор И. А. Енговатов (Московский государственный строительный университет): Проблема, которой занимаемся мы, достаточно узкоспециальная, но на совещании подняты очень важные проблемы, в которых, безусловно, необходимо международное сотрудничество. Чем больше будет открытой и честной информации, тем легче будет решать общие проблемы загрязнения окружающей среды. Чрезвычайно важно, что сегодня открыто говорят о российских проблемах, ведь на нашей территории, к сожалению, самые загрязненные места в мире. И в этом смысле совещание очень важно не только для науки. Его результаты будут иметь и социальное значение, а узкие проблемы решат специалисты.

Важно, что здесь представлены научные центры бывших республик Советского Союза. Большая благодарность организаторам, что в тяжелое время они нашли возможность пригласить в Дубну коллег из Таджикистана, Киргизии - государств, имеющих сегодня еще более тяжелые, чем у России, проблемы в финансировании науки.

Доктор Д. МакМагон (Департамент науки и технологий HMS, Великобритания): На это международное совещание собралось много превосходных экспертов, возникают интересные дискуссии. В частности, по проблеме вывода из эксплуатации реактора ИБР-30 и некоторым связанным с ней вопросам. Мы обсуждали их со специалистами из МГСУ. Интересно было услышать сообщения о предсказании землетрясений с помощью радона.

Это совещание позволило решить много серьезных вопросов в неформальной обстановке. Мне было интересно наблюдать ученых в паузах между докладами и дискуссиями, интересно также познакомиться с обычной жизнью россиян. Хороших впечатлений очень много, я очень рад, что смог приехать в Дубну.

Проф. М. Моннин (Франция): Рабочее совещание было посвящено актуальным проблемам экологии радионуклидов и тяжелых металлов в окружающей среде. Я хотел бы отметить высокий уровень большого числа научных сообщений и полезные общие дискуссии, в частности, по близкой мне проблеме предвестников землетрясений. Оно было очень четко организовано и успешно проведено.

М. Фронтасьева, В. Перелыгин, О. Тарантина