Классификация и краткая характеристика радиационных аварий

Радиационная авария - событие, которое привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных нормативными документами для контролируемых условий, происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения, вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами.

Различают очаг аварии и зоны радиоактивного загрязнения местности.

Очаг аварии - территория разброса конструкционных материалов аварийных объектов и действия α, β и γ-излучений.

Зона радиоактивного загрязнения - местность, на которой произошло выпадение радиоактивных веществ.

Типы радиационных аварий:

- ядерные;

- радиоизотопные;

- электрофизические (создающие ионизирующее излучение за счет ускорения (замедления) заряженных частиц в электромагнитном поле).

Такое деление достаточно условно, поскольку, например, атомные электростанции (АЭС) одновременно являются и ядерными, и радиоизотопными объектами. К чисто радиоизотопным объектам можно отнести, например, пункты захоронения радиоактивных отходов или радиоизотопные технологические медицинские облучательные установки.

На ядерных энергетических установках в результате аварийного выброса возможны следующие факторы радиационного воздействия на население:

• внешнее облучение от радиоактивного облака и от радиоактивно загрязненных поверхностей земли, зданий, сооружений и др.;

• внутреннее облучение при вдыхании находящихся в воздухе радиоактивных веществ и при потреблении загрязненных радионуклидами продуктов питания и воды;

• контактное облучение за счет загрязнения радиоактивными веществами кожных покровов.

Аварии на хранилищах радиоактивных отходов представляют большую опасность, так как они могут привести к длительному радиоактивному загрязнению обширных территорий высокотоксичными радионуклидами и вызвать необходимость широкомасштабного вмешательства.

Подобный аварийный выброс произошел 29 сентября 1957 г. на комбинате «Маяк» (Челябинск-40). Был загрязнен участок местности шириной 9 км, длиной более 100 км.

Аварийная ситуация при глубинном захоронении жидких радиоактивных отходов в подземные горизонты возможна при внезапном разрушении оголовка скважины, находящейся под давлением.

При аварии на радиохимическом производстве радионуклидный состав и величина аварийного выброса существенно зависят от технологического участка процесса и участка радиохимического производства. Аварии с радионуклидными источниками связаны с их использованием в промышленности, газо- и нефтедобыче, строительстве, исследовательских и медицинских учреждениях. Аварии с радиоактивными источниками могут происходить без их разгерметизации и с разгерметизацией. Характер радиационного воздействия определяется видом радиоактивного источника, пространственными и временными условиями облучения.

Особенностью аварии с радиоактивным источником является сложность установления факта аварии.

При аварии с ядерными боеприпасами в случае диспергирования делящегося материала (механическое разрушение, пожар) основным фактором радиационного воздействия являются изотопы ²³⁹Ри и ²⁴¹Аm с преобладанием внутреннего облучения за счет ингаляции. При пожаре возможен сценарий, когда основным поражающим фактором будет выделение оксида трития (молекулярного трития).

Возможность радиационной аварии на космических аппаратах обусловлена наличием на их борту:

• радиоактивных изотопов в генераторах электрической и тепловой энергии, в различных контрольно-измерительных приборах и системах;

• ядерных бортовых электроэнергетических установок;

• ядерных установок в качестве двигательных систем.

Аварии при перевозке радиоактивных материалов также возможны.

Распространенными в перевозках и наиболее опасными являются гексафторид урана и соединения плутония. Соединения долгоживущего (более 2000 лет!) плутония представляют опасность из-за длительного α-излучения и высокой токсичности. Основным путем поступления аэрозоля диоксида плутония является ингаляционный.

По границам распространения радиоактивных веществ и по возможным последствиям радиационные аварии подразделяются на:

- локальные;

- местные;

- общие.

Локальная авария - это авария с выходом радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала, находящегося в данном здании или сооружении, в дозах, превышающих допустимые.

Местная авария - это авария с выходом радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала в дозах, превышающих допустимые.

Общая авария - это авария с выходом радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение населения и загрязнение окружающей среды выше установленных норм.

Местность, загрязненная в результате выпадения радиоактивных веществ из облака, называется следом облака.

Масштабы и степень загрязнения местности и воздуха определяют радиационную обстановку.

Радиационная обстановка представляет собой совокупность условий, возникающих в результате загрязнения местности, приземного слоя воздуха и водоисточников радиоактивными веществами (газами) и оказывающих влияние на аварийно-спасательные работы и жизнедеятельность населения.

Характер радиационного воздействия на людей, животных и окружающую среду при авариях на АЭС существенно зависит от состава радиоактивного выброса. В процессе ядерных реакций в реакторе создается большой комплекс радионуклидов, период полураспада которых лежит в пределах от нескольких секунд до нескольких сотен тысяч лет.

При размещении радиационно опасного объекта должны учитываться факторы безопасности. Расстояние от АЭС до городов с населением от 500 тыс. до 1 млн. чел. - 30 км, от 1 до 2 млн. - 50 км, а с населением более 2 млн. - 100 км. Также учитываются роза ветров, сейсмичность зоны, ее геологические, гидрологические и ландшафтные особенности.

 

Особенно важная роль по предотвращению и снижению радиационных поражений отводится следующим мероприятиям по защите персонала АЭС и населения.

1. Использование защищающих от ионизирующего излучения материалов с учетом ихкоэффициента ослабления (Косл), позволяющего определить, в какой степени уменьшится воздействие ионизирующего излучения на человека. Использование коллективных средств защиты.

2. Увеличение расстояния от источника ионизирующего излучения, при необходимости - эвакуация населения из зон загрязнения.

3. Сокращение времени облучения и соблюдение правил поведения персонала, населения, детей, сельскохозяйственных работников и других контингентов в зоне возможного радиоактивного загрязнения.

4. Проведение частичной или полной дезактивации одежды, обуви, имущества, местности и др.

5. Повышение морально-психологической устойчивости спасателей, персонала и населения.

6. Организация санитарно-просветительной работы, проведение занятий, выпуск памяток и др.

7. Установление временных и постоянных предельно допустимых доз загрязнения радионуклидами пищевых продуктов и воды, исключение или ограничение потребления с пищей загрязненных радиоактивными веществами продуктов питания и воды.

8. Эвакуация и переселение населения.

9. Простейшая обработка продуктов питания, поверхностно загрязненных радиоактивными веществами (обмыв, удаление поверхностного слоя и т.п.), использование незагрязненных продуктов.

10. Использование средств индивидуальной защиты (костюмы, респираторы).

11. Использование средств медикаментозной защиты (фармакологическая противолучевая защита) - фармакологических препаратов или рецептур для повышения радиорезистентности организма, стимуляции иммунитета и кроветворения.

12. Санитарная обработка людей.

. Особенности биологического действия ионизирующего излучения:

 

• отсутствие субъективных ощущений и объективных изменений в момент контакта с излучением;

• наличие скрытого периода действия;

• несоответствие между тяжестью острой лучевой болезни и ничтожным количеством первично пораженных клеток;

• суммирование малых доз;

• генетический эффект (действие на потомство);

• различная радиочувствительность органов (наиболее чувствительна, хотя и менее радиопоражаема, нервная система, затем органы живота, таза, грудной клетки);

• высокая эффективность поглощенной энергии;

• тяжесть облучения зависит от времени получения суммарной дозы (однократное облучение в большой дозе вызывает более выраженные последствия, чем получение этой же дозы фракционно).

Влияние на развитие лучевого поражения обменных факторов дозы ионизирующего излучения, не приводящие к острым радиационным поражениям, к снижению трудоспособности, не отягощающие сопутствующих болезней, следующие:

• однократная ( разовая) - 50 рад (0,5 Гр);

• многократные: месячная - 100 рад (1 Гр), годовая - 300 рад (3 Гр).

Воздействие ионизирующего излучения на отдельные ткани и органы не одинаково. Его можно значительно ослабить, поскольку одни органы более чувствительны к этому воздействию, другие – менее.

В 1-й группе критических органов относятся половые органы и красный костный мозг.

Во 2-ю группу входят мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз.

3-ю группу составляют кожный покров, костная ткань, кисти рук, предплечья, голени и стопы.

Основным параметром, характеризующим поражающее действие проникающей радиации, является – доза облучения. Это количество энергии ионизирующих излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды. Различают три вида доз облучения:

1. Экспозиционная доза – это доза излучения в воздухе, она характеризует потенциальную опасность воздействия ионизирующих излучений при общем и равномерном облучении человека. Измеряется в системе СИ кулон на килограмм (кл/кг), внесистемной единицей является рентген (Р).

2. Поглощенная доза более точно характеризует воздействие ионизирующих излучений на биологические ткани. СИ – грей (Гр), внесистемная единица – рад (радиационно-адсорбированная доза).

3. Эквивалентная доза – это эффект воздействия ионизирующих излучений на живую клетку. СИ - зиверт (Зв), внесистемная единица – БЭР (биологический эквивалент рентгена).

Основные источники облучения населения – РОО. Даже при их нормальной эксплуатации требуется обеспечение радиационной безопасности. С целью профилактики и контроля, в соответствии с ФЗ РФ «О радиационной безопасности населения» выделяют две основные зоны безопасности.

Первая – санитарно-защитная зона – территория вокруг источника ионизирующего излучения, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации данного источника может превышать установленный предел дозы облучения для населения и где запрещается постоянное и временное проживание людей, вводится режим ограничения хозяйственной деятельности и проводится радиационный контроль.

Вторая зона наблюдения – представляет собой территорию за пределами санитарно-защитной зоны, на которой проводится радиационный контроль.

 

 

Санитарно-защитная зона и зона наблюдения