Чрезвычайные ситуации с выбросом радиактивных веществ

     • несет в себе огромную опасность для здоровья и жизни, оно неощутимо человеком;

     • существует  скрытый (инкубационный) период  проявления действия ионизирующего  излучения, который может быть  весьма продолжительным;

     • одним  из видов последствий облучения  являются так называемые генетические

эффекты – разнообразные  наследственные заболевания, возникающие  в результате мутаций изменений) в половых клетках;

     • получаемые  человеком дозы излучений накапливаются  в организме (кумулятивный эффект), поэтому вероятность возникновения  заболеваний пропорциональна длительности  воздействия радиации;

     • наиболее  чувствительны к облучению дети  в период роста;

     • степень  чувствительности к облучению  различных органов и тканей  человека неодинакова;

     • радиочувствительность живых организмов также весьма различна (смертельная доза для бактерий в 100 раз превышает дозу для млекопитающих) [1].

 

2. Радиационно опасные объекты и аварии на них
1. Радиационно опасные объекты

Ядерные технологии несут  в себе опасность радиационного  загрязнения окружающей среды и  лучевого воздействия на живые организмы. Эксплуатация ядерных объектов показала, что, несмотря на все принимаемые  меры, на них нельзя исключить возможность  аварий, в т. ч. и с выбросом радиоактивных  веществ в окружающую среду.

Радиационная авария —  нарушение пределов безопасной эксплуатации ядерно-энергетической установки, оборудования или устройства, при которых произошел  выход радиоактивных продуктов  или ионизирующего излучения  за предусмотренные проектом пределы  их безопасной эксплуатации, приводящий к облучению населения и загрязнению  окружающей среды. Причинами аварии могут быть нарушения барьеров безопасности, предусмотренных проектом реактора; образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении ТВЭлов; нарушение контроля и управления цепной ядерной реакцией.

Радиационно  опасные объекты (РОО)  — научные, народнохозяйственные (промышленные) или оборонные объекты, при разрушениях которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных и растений, а также заражение среды[1].

 

2. Радиационные аварии и их классификации

В зависимости от вида радиационно опасного объекта, масштабов и опасности последствий существует несколько различных классификаций радиационных аварий, происшествий и инцидентов[1]. В табл. 2 приведена одна из них, принятая Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) для оценки происшествия.

Таблица 2

Международная шкала  оценки происшествий на АЭС, адаптированная для России

 

3. Зоны радиационно опасных объектов

В период функционирования РОО с целью профилактики и  контроля выделяют две основные зоны безопасности:

     • санитарно-защитная  зона (СЗЗ) — территория вокруг  объекта, на которой уровень  облучения людей в условиях  нормальной эксплуатации объекта  может превысить предельно допустимую  дозу (ПДД);

     • зона наблюдения  — территория, где возможно влияние  радиоактивных сбросов и выбросов  РОО и где облучение проживающего  населения может достигать установленной  предельно допустимой дозы.

На случай радиационной аварии рассматривают 5 зон, имеющих различную  степень опасности для здоровья людей:

     • зона возможного  опасного радиоактивного загрязнения  — территория, в пределах которой  прогнозируются дозовые нагрузки, не превышающие 10 рад в год;

     • зона ограничений  — территория, в пределах которой  доза γ-облучения может превысить 10 рад (но не более 25 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом – не более 30 рад;

     • зона профилактических  мероприятий — территория, в пределах  которой доза

внешнего γ-облучения населения за время формирования радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 25 рад (но не более 75 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом составляет около 30 рад (максимально – 50 рад);

     • зона экстренных  мер защиты населения — территория, в пределах которой доза внешнего  γ-излучения населения может превысить 75 рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом – 250 рад;

     • зона радиационной  аварии — территория, на которой  могут быть превышены пределы  дозы и пределы годового поступления.

После  стабилизации  радиационной  обстановки  в  районе  аварии  устанавливаются зоны:

     • зона отчуждения (загрязнение по γ-излучению – свыше 20 мрад/ч; по цезию –свыше 40 Ки/км²; по стронцию – свыше 10 Ки/км²);

     • зона временного  отселения (загрязнение по γ-излучению – от 5 до 20 мрад/ч; по цезию – от 15 до 40 Ки/км²; по стронцию – от 3 до 10 Ки/км²);

     • зона жесткого  контроля (загрязнение по γ-излучению – от 3 до 5 мрад/ч; по цезию– до 15 Ки/км²; по стронцию – до 3 Ки/км²)[1].

 

3. Уровни радиации и предельно допустимые дозы облучения

Мощность дозы естественного (природного и техногенного) радиоактивного фона на территории РФ составляет 0,01–0,02 мР/ч.

Согласно Федеральному закону «О радиационной безопасности населения» № 3-ФЗ от 9 января 1996 г. и поправке к  ст. 9 от 1999 г. с января 2000 года для  населения средняя годовая эффективная  доза равна 0,001 зиверта или эффективная доза за период жизни (70 лет) – 0,07 зиверта; в отдельные годы допустимы бо́льшие значения эффективной дозы при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0,001 зиверта.

После Чернобыльской аварии в РФ установлены следующие допустимые  пределы радиационного фона:

15–19 мР/ч (миллирентген в час) – безопасно;

20–60 мР/ч – относительно безопасно;

61–120 мР/ч – зона повышенного внимания;

121 мР/ч и более – опасная зона.

Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендует  считать предельно допустимую дозу (ПДД) разового аварийного облучения  – 25 бэр; ПДД профессионального хронического облучения – до 5 бэр в год; для ограниченных групп населения  – 0,5 бэр. Генетически значимые дозы для населения находятся в  пределах 7–55 мбэр/год.

Доза облучения может  быть однократной и многократной. Однократным считается

облучение, полученное за первые четверо суток. Если продолжительность  облучения превышает этот срок, то оно считается многократным.

При облучении человека дозой  менее 100 бэр отмечаются лишь легкие реакции организма, проявляющиеся  в формуле крови, изменении вегетативных функций.

При дозах более 100 бэр  развивается острая лучевая болезнь, тяжесть течения которой зависит  от дозы облучения. Признаки поражения  организма человека при превышении так называемых пороговых значений доз облучения приведены в табл. 3.

Таблица 3

Признаки поражения  человека в зависимости от дозы облучения

При радиоактивном заражении  местности образуются зоны разной степени  опасности для людей, которые  характеризуются как мощностью  дозы излучения (уровнем радиации) на неопределенное время после аварии, так и дозой, получаемой за определенное время[1].

По степени опасности  зараженную местность на следе выброса  и распространения радиоактивных  веществ принято делить на следующие 5 зон:

     • зона M (радиационной  опасности) – 14 мрад/ч;

     • зона А (умеренного заражения) – 140 мрад/ч;

     • зона Б (сильного заражения) – 1,4 рад/ч;

     • зона В (опасного заражения) – 4,2 рад/ч;

     • зона Г  (чрезвычайно опасного заражения)  – 14 рад/ч.

 

4. Мероприятия по предотвращению радиационных аварий, снижение потерь и ущерба

Основными мерами по предотвращению радиационных аварий и снижению ущерба от них являются:

     • рациональное  размещение РОО с учетом возможных  последствий аварий;

     • создание  автоматизированной системы контроля  радиационной обстановки

(АСКРО);

     • создание  локальной системы оповещения  персонала населения в 30 километровой  зоне;

     • первоочередное  строительство и приведение в  готовность защитных сооружений  в радиусе 30 км вокруг АЭС,  а также использование подвальных, встроенных и других легко  герметизируемых помещений;

     • определение  количества населенных пунктов  и населения, подлежащих защите

на месте эвакуации;

     • создание  запасов медикаментов, средств индивидуальной  защиты и других средств, необходимых  для защиты населения и его  жизнеобеспечения;

     • разработка  оптимальных режимов поведения  населения и подготовка его  к действиям во время аварии;

     • создание  на АЭС специальных формирований  для ликвидации последствий возможных  аварий;

     • прогнозирование  радиационной разведки;

     • периодическое  проведение учений по ГО на  АЭС и прилегающей территории[1].

5. Катастрофа на Чернобыльской АЭС и её последствия
1. Авария на Чернобыльской АЭС

В 01:24[3] 26 апреля 1986 года на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС произошёл взрыв, который полностью разрушил реактор. Здание энергоблока частично обрушилось, при этом погибли два человека — оператор ГЦН (главных циркуляционных насосов) Валерий Ходемчук (тело не найдено, завалено под обломками двух 130-тонных барабан-сепараторов) и сотрудник пусконаладочного предприятия Владимир Шашенок (умер от перелома позвоночника и многочисленных ожогов в 6:00 в Припятской МСЧ № 126 26 апреля). В различных помещениях и на крыше начался пожар. Впоследствии остатки активной зоны расплавились, смесь из расплавленного металла, песка, бетона и фрагментов топлива растеклась по подреакторным помещениям. В результате аварии произошёл выброс в окружающую среду радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период полураспада — 8 дней), цезия-134 (период полураспада — 2 года), цезия-137 (период полураспада — 30,17 лет), стронция-90 (период полураспада — 28 лет).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1 .- Фотография территории вокруг Чернобыльской АЭС со станции «Мир»,

27 апреля 1997 года

 

2.  Долговременные последствия

В результате аварии из сельскохозяйственного  оборота было выведено около 5 млн га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены (закопаны тяжёлой техникой) сотни мелких населённых пунктов.

Перед аварией в реакторе четвёртого блока находилось 180—190 т ядерного топлива (диоксида урана). По оценкам, которые в настоящее  время считаются наиболее достоверными, в окружающую среду было выброшено  от 5 до 30 % от этого количества.

Некоторые исследователи  оспаривают эти данные, ссылаясь на имеющиеся фотографии и наблюдения очевидцев, которые показывают, что  реактор практически пуст. Следует, однако, учитывать, что объём 180 т  диоксида урана составляет лишь незначительную часть от объёма реактора. Реактор  в основном был заполнен графитом; считается, что он сгорел в первые дни после аварии. Кроме того, часть содержимого реактора расплавилась и переместилась через разломы внизу корпуса реактора за его пределы.

Кроме топлива, в активной зоне в момент аварии содержались  продукты деления и трансурановые  элементы — различные радиоактивные  изотопы, накопившиеся во время работы реактора. Именно они представляют наибольшую радиационную опасность. Большая  их часть осталась внутри реактора, но наиболее летучие вещества были выброшены наружу, в том числе:

• все благородные газы, содержавшиеся в реакторе;
• примерно 55 % иода в виде смеси пара и твёрдых частиц, а также в составе органических соединений;
• цезий и теллур в виде аэрозолей.

Суммарная активность веществ, выброшенных в окружающую среду, составила, по различным оценкам, до 14·10¹⁸ Бк (примерно 38·10⁷ Ки), в том числе[2]

• 1,8 ЭБк иода-131;
• 0,085 ЭБк цезия-137;
• 0,01 ЭБк стронция-90;
• 0,003 ЭБк изотопов плутония;

на долю благородных газов  приходилось около половины от суммарной  активности.

Рис. 2.- Карта радиоактивного загрязнения нуклидом цезий-137 на 1996 год