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カラチャイ湖（ロシア語: Карача́й、綴りはKarachaiまたはKarachaj とも）は、ロシア中央部のウラル山脈南部にあった小さな湖です。1951 年以降、ソビエト連邦は、オジョルスク（当時はチェリャビンスク 40 と呼ばれていました）近郊にあったマヤーク核廃棄物貯蔵・再処理施設からの放射性廃棄物の投棄場所としてカラチャイ湖を使用しました。現在、湖は完全に埋め立てられ、「地表近くの恒久的で乾燥した核廃棄物貯蔵施設」として機能しています。その放射能はチェルノブイリ原発事故に匹敵します。[ 1 ]
カラチャイという名前は、タタール語を含む北西テュルク諸語で「黒い水」または「黒い小川」を意味する。また、北カフカス地方に住むキプチャク・クマン系テュルク民族、カラチャイ人の名称でもある。
1946年から1948年にかけて極秘裏に建設されたマヤーク工場は、ソ連の原子爆弾計画のためにプルトニウムを製造するために使用された最初の原子炉でした。スターリン主義の手順に従い、 NKVD長官ラヴレンティー・ベリヤの監督の下、広島と長崎への原爆投下後の米国の核優位に対抗するのに十分な兵器級物質を生産することが最優先事項でした。労働者の安全や廃棄物の責任ある処理にはほとんど配慮されず、原子炉はすべてプルトニウム生産に最適化され、何トンもの汚染物質を生成し、原子炉が毎日使用する何千リットルもの冷却水を直接汚染する開放サイクル冷却システムを使用していました。[ 2 ] [ 3 ]
キジルタシュ湖は原子炉に冷却水を供給できる最大の天然湖でしたが、開放循環システムの使用により急速に汚染されました。カラチャイ湖はさらに近かったものの、冷却水を十分に供給するには小さすぎました。そこでカラチャイ湖は、施設の地下貯蔵タンクに保管するには「ホット」すぎる大量の高レベル放射性廃棄物の、近くて便利な投棄場として指定されました。当初の計画では、高レベル放射性物質をマヤーク施設の地下コンクリート貯蔵タンクに戻せるようになるまで湖に保管する予定でしたが、後に致死的な放射能レベルのため不可能になりました。この湖は、 1957年のキシュティム災害までこの目的で使用されていました。この災害では、冷却システムの不具合により地下タンクが爆発しました。この事故により、マヤーク地域全体（および北東の広範囲）が広範囲に汚染されました。このため、行政当局は国際的な注目を恐れてより慎重になり、投棄場はさまざまな地域（いくつかの湖や、多くの村が位置するテチャ川を含む）に分散することになった。 [ 3 ]
1960年代には湖が干上がり始め、面積は1951年の0.5 km 2 [ 4 ]から1993年末までに0.15 km 2 [ 5 ]に減少した。1968年には、この地域の干ばつの後、風によって湖の干上がった地域から185 PBq (5 M Ci )の放射性塵が運ばれ、50万人が被曝した[ 6 ] 。
1978年から1986年の間に、堆積物の移動を防ぐために湖には約1万個の中空コンクリートブロックが埋め立てられた。[ 7 ]影響を受けた地域の保全は、連邦政府の目標プログラム「2008年から2015年までの期間の原子力および放射線安全」を通じて2000年代まで継続され、湖の残りの部分は最終的に2015年11月に埋め戻された。[ 1 ]保全作業は2016年12月に完了し、最後の岩石と土壌の層が追加され、事実上、かつての湖は「地表近くの恒久的で乾燥した核廃棄物貯蔵施設」となった。[ 1 ]
ワールドウォッチ研究所の核廃棄物に関する報告書によると、カラチャイは放射線の観点から地球上で最も汚染された（屋外の）場所である。 [ 8 ]この湖は、1平方マイル未満の水域に約4.44エクサベクレル（EBq）の放射能を蓄積しており、 [ 6 ]その中には3.6 EBqのセシウム137と0.74 EBqのストロンチウム90が含まれている。[ 4 ]比較のために、チェルノブイリ原発事故では、数千平方マイルにわたって0.085 EBqのセシウム137が放出されたが、これははるかに少ない量である。 （チェルノブイリから放出された放射性物質の総量は5～12EBqと推定されているが、残りの放射性物質は半減期が短すぎるため、土壌汚染に寄与するのは基本的にセシウム134/137（および程度は低いがストロンチウム90）のみである。）湖底の堆積物は、深さ約3.4メートル（11フィート）までほぼ完全に高レベル放射性廃棄物堆積物で構成されていると推定されている。
1990年、放射性排水が湖に排出された付近の放射線レベルは、天然資源防衛協議会によると毎時600レントゲン（約6 Sv /h）であり、[ 9 ] [ 10 ] 1時間以内に人間に致死量を与えるのに十分なレベルであった。
2016年12月現在湖の状態は、特殊なコンクリートブロック、岩、土を使用して完全に埋め戻されました。2015 年 11 月に完全に埋め戻され、岩と土の最終層を置く前に監視されました。監視データは、10 か月後に「表面への放射性核種の沈着が明らかに減少した」ことを示しました。[ 1 ]地下水に関する数十年にわたる監視プログラムが、その後すぐに実施される予定でした。[ 1 ]
このような致命的な空中汚染を防ぐため、ロシアの技術者たちはカラチャイ湖を徐々に石やコンクリートブロックで覆っているが、これは物議を醸している修復方法である。