放射性物质的释放和沉积

事故发生后十天内，切尔诺贝利4号核反应堆不断向环境释放放射性物质。这些放射性物质包含放射性气体、浓缩的气溶胶以及大量的核燃料颗粒，放射性物质总共释放量达14 EBq，包括1.8 EBq的I-131，0.085 EBq的Cs-137，0.01 EBq的Sr-90以及0.003 EBq的放射性钚。所有释放的放射性物质中惰性气体占据了50%。欧洲有20万平方千米以上的地区接受到的放射性核素¹³⁷Cs的放射性水平超过了37 kBq∙m^-2，这些地区有70%以上是属于现在的俄罗斯、乌克兰以及白俄罗斯。不同的放射性物质对环境的影响有较大的差异性。对于放射性核素锶和钚，由于其颗粒尺寸较大、重量较大，大多在离核电站100公里的范围内沉积。而放射性气体随着大气流动在更广的范围内扩散，这些放射性气体会慢慢的沉积在屋顶、树叶、草坪，街道等，如遇到雨雪天气，放射性气体会迅速随着雨水在地表沉积，从而加大对这些地区的污染。由于大部分放射性核素半衰期都很短，因此大部分释放出来的放射性核素在短期内就已衰变殆尽，事故发生后，放射性碘的释放立即引起了广泛的关注。未来几十年内我们最关注的还是Cs-137，其次是Sr-90，长期来看（数百年到上千年）我们的关注重点转移到了放射性钚和镅，即使他们的放射性水平不高。

放射性核素¹³⁷Cs在整个欧洲大陆的沉积情况

放射性核素¹³⁷Cs在白俄罗斯的沉积情况

放射性核素¹³⁷Cs在俄罗斯的沉积情况

放射性核素¹³⁷Cs在乌克兰的沉积情况

放射性物质对城市区的污染

放射性核素在城市以下地方沉积相当严重，即：草坪、公园、街道、道路、广场、房顶及墙壁。在干燥条件下，在树木、灌木、草坪、房顶放射性水平最高；然而在潮湿环境下，土壤和草坪的放射性水平最高。距离普利皮季亚镇最近的城市及附近地区的放射性物质沉积造成了其最初的外部剂量，然而通过及时的人员疏散在很大程度上避免这一危害。其它城区的放射性物质的沉积对其人员造成了不同程度的辐射伤害，主要是低剂量伤害。目前，当时受到切尔诺贝利事故放射性污染的大部分地区的表面空气剂量率已经恢复到了事故前的本底水平。但是在白俄罗斯、俄罗斯、乌克兰部分居住地的花园、公园的空气剂量率仍然处于偏高水平。

放射性物质对农业区的污染

在事故后最初几个月内，农作物和以农作物为食的动物的放射性水平主要受放射性核素的表面沉积的支配。在事故发生最初两个月内，对放射碘的关注度较高。放射碘会被牛奶大量的吸收，使饮用牛奶的人群尤其是白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯的儿童甲状腺放射剂量显著超标。然而放射性碘的衰变速度很快，因此对放射碘的高关注度也仅仅是在事故前期。

相比于放射碘，¹³⁷Cs和¹³⁴Cs对环境的影响更长远。¹³⁷Cs和¹³⁴Cs容易被植物从土壤中摄取，¹³⁴Cs的半衰期有2.1年，¹³⁷Cs的半衰期更长。这些被摄取的放射性核素通过食物链转移到牛、羊等食草类动物体内，最终进入人类食用的牛奶、肉类以及蔬菜中，这对人体内部剂量具有重要影响。通常，按照预想这些蔬菜和动物内的放射性核素会在几年内由于自然衰变等原因而大幅度减少。然而，在事故发生的前十年内，食物中¹³⁷Cs放射性浓度降低很缓慢，大约每年3-7个百分点。到目前为止，被切尔诺贝利核事故放射性尘埃污染的农产品中¹³⁷Cs放射性浓度已低于国际禁售等级，但是在放射性污染严重的地区所生产牛奶¹³⁷Cs放射性浓度仍然超标。

牛奶中¹³⁷Cs放射性浓度随时间变化

其他放射性核素如⁹⁰Sr，由于颗粒大，较重，污染的区域很有限，只在靠近反应堆的区域，离反应堆很远的地方所受到的污染很小。而²⁴¹Am对农业以及植物的影响也很小，其原因有二，一是它们本身的沉积量就很低，二是它们不易被植物从土壤中摄取。但是这些放射性核素的衰变周期很长，会长期影响周围的环境。

放射性物质对森林的影响

当农产品的放射性浓度降低的时候，一些国家的野生食物产品的放射性浓度仍然严重超标。由于森林、山区的生态系统，使得放射性铯不断循环，造成森林植被和动物摄取大量的放射性铯，尤其是蘑菇、浆果类以及西加梅，这种高放射性浓度会持续好几十年。在北极圈、欧洲的亚北极区、芬兰、罗威、俄罗斯等地发现放射性铯以地衣→驯鹿肉→人体这样的传递途径进入人体，影响人类健康。

放射性物质对水系的影响

切尔诺贝利核事故核污染除了对动植物有影响，对水生系统也有较大的影响。事故发生后的几周，乌克兰的基辅水库观测到很高的放射性浓度，引起了人们的高度关注。水系中的放射性核素有两个部分的来源，一是直接沉积在水系表面的放射性碘（主要是碘-131），这一部分是水系放射性物质的前期来源；而后期从被污染的土壤中逸出的长放射性核素，如¹³⁷Cs、⁹⁰Sr。水中的放射性物质会通过水生态系统在水生物中沉积。而人类通过食用水产品会摄取放射性核素，影响人类健康。目前在开放的湖中或是水系中，放射性浓度已经比较低了，但是在封闭的，不流通的水系中，这次核事故造成的水系污染可能要持续好几十年。

食草类鳊鱼（左图）和食肉类梭子鱼（右图）体内¹³⁷Cs放射性浓度随时间的变化