Радиационная и химическая защита

                                                                                                                РАДИАЦИОННАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА

1. Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ,  радиационно-опасные объекты.

Радиоактивное загрязнение (заражение) местности происходит в двух случаях: при взрывах ядерных боеприпасов  или при аварии на объектах ядерной  энергетики.

При ядерном взрыве преобладают радионуклиды с коротким периодом полураспада. Поэтому происходит быстрый спад уровней радиации. При авариях на АЭС характерно, во-первых, радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучими радионуклидами (йод, цезий, стронций), а во-вторых, цезий и стронций обладают длительным периодом полураспада. Поэтому резкого спада уровней радиации нет. При ядерном взрыве главную опасность представляет внешнее облучение (90 – 95% от общей дозы). При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном и аэрозольном состоянии. Доза внешнего облучения здесь составляет 15%, а внутреннего – 85%.

Радиационно опасные  объекты - предприятия, при аварии на которых или при разрушении которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных, растений и радиоактивное заражение окружающей природной среды. К ним относятся:

1)Предприятия ядерного топливного  цикла - урановая промышленность, радиохимическая промышленность, ядерные  реакторы разных типов, предприятия по переработке ядерного топлива и захоронения радиоактивных отходов;

2)Научно - исследовательские и проектные  институты, имеющие ядерные установки;

3)Транспортные ядерные энергетические  установки;

4)Военные объекты.

Поражающие факторы при аварии на радиационно-опасных объектах:

проникающая радиация;

радиоактивное заражение.

Предел дозы (ПД) - величина годовой  эффективной или эквивалентной  дозы техногенного облучения, которая  не должна превышаться в условиях нормальной работы. Соблюдение предела  годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне.

Основные пределы доз 

Нормируемые величины*	Пределы доз
	Персонал (группа А)**	Население
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем за  любые последовательные 5 лет, но  не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за  любые последовательные 5 лет, но  не более 5 мЗв в год
Эквивалентная доза за год в хрусталике глаза*** коже**** кистях и стопах	150 м3в	15 мЗв
	500 мЗв	50 мЗв
	500 мЗв	50 м3в

2. Особенности загрязнения окружающей среды при авариях (разрушениях) на радиационно- опасных объектах.

Радиационно опасные  объекты - предприятия, при аварии на которых или при разрушении которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных, растений и радиоактивное заражение окружающей природной среды.

Радиоактивное загрязнение (заражение) местности происходит в двух случаях: при взрывах ядерных боеприпасов  или при аварии на объектах ядерной  энергетики.

При авариях на АЭС характерно, во-первых, радиоактивное заражение  атмосферы и местности легколетучими  радионуклидами (йод, цезий, стронций), а во-вторых, цезий и стронций обладают длительным периодом полураспада. Поэтому резкого спада уровней радиации нет.

При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном и аэрозольном состоянии. Доза внешнего облучения здесь составляет 15%, а внутреннего – 85%.

К радиационно-опасным объектам относятся  атомные электростанции и реакторы, предприятия радиохимической промышленности, объекты по переработке и захоронению радиоактивных отходов и т.д.

Ядерные энергетические установки  и другие объекты экономики, при  авариях и разрушениях которых  могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных и растений, называют радиационно-опасными объектами (РОО).

Выброс радиоактивных веществ  за пределы ядерно-энергетического  реактора, в результате чего может  создаться повышенная радиационная опасность, представляющая собой угрозу для жизни и здоровья людей, называется радиационной аварией.

К радиационно-опасным объектам, при  авариях на которых может быть загрязнение окружающей среды, относятся: атомные электростанции, атомные  тепловые электростанции, суда с атомными реакторами, исследовательские реакторы, лаборатории и клиники, использующие в своей работе радиоактивные вещества. При прогнозе радиационной обстановки учитывается масштаб аварии, тип реактора, характер его разрушения и характер выхода радиоактивных веществ из активной зоны, а также метеоусловия в момент выброса РВ.

В зависимости от границ распространения  радиоактивных веществ и радиационных последствий выделяют:

- локальные аварии (радиационные  последствия ограничиваются зданием,  сооружением с возможным облучением  персонала)

- местные аварии (радиационные  последствия ограничиваются территорией  АЭС)

- общие аварии (радиационные последствия  распространяются за границу  территории АЭС) .

В первые часы и сутки после аварии действие на людей загрязнения окружающей среды определяется внешним облучением от радиоактивного облака (продукты деления ядерного топлива, смешанные с воздухом) , радиоактивных выпадений на местности (продукты деления, выпадающие из радиоактивного облака) , внутренним облучением вследствие вдыхания радиоактивных веществ из облака, а также за счет загрязнения поверхности тела человека этими веществами. В дальнейшем, в течение многих лет, накопление дозы облучения будет происходить за счет употребления загрязненных продуктов питания и воды.

Важной  особенностью аварийного выброса радиоактивных веществ является то, что они представляют собой мелкодисперсные частицы, обладающие свойством плотного сцепления с поверхностями предметов, особенно металлических, а также способностью сорбироваться одеждой и кожными покровами человека, проникать в протоки потовых и сальных желез. Это снижает эффективность дезактивации (удаление радиоактивных веществ) и санитарной обработки (мероприятия по ликвидации загрязнения поверхности тела человека) . Размер зон загрязнения местности находится в зависимости от категории устойчивости атмосферы и выхода активности - выброса РВ из активной зоны реактора в зависимости от масштаба аварии.

По категории  устойчивости атмосфера подразделяется на сильно неустойчивую конверсия (А) , нейтральная изотермия(Д) , очень устойчивая инверсия (Г) . В дневное время преобладает неустойчивая, к вечеру нейтральная устойчивость атмосферы. В ночное время и ранние утренние часы преобладает инверсия очень устойчивое состояние атмосферы.

При одноразовом  выбросе РВ из аварийного реактора и устойчивом ветре движение радиоактивного облака происходит в одном направлении. В этом случае след радиоактивного облака имеет вид элипса.

В выбросах выделено 23 основных радионуклида. Большая  часть из них распалась в течении  нескольких месяцев, облучая при этом  все  вокруг дозами, в несколько десятков и сотен  раз  превосходящих  фоновые.  Из  этих нуклидов наиболее  опасен  йод-131,  имеющий период  полураспада 8  сут и обладающий высокой способностью  включаться  в пищевые  цепи.  Однако  его воздействие кратковременно, и заражения им  человеку  легко  избежать  путем проведения йодопрофилактики (т.е. в  молекулы  организма  включается  только «нормальный» йод, а радиоактивному как бы уже и  места  нет  и  он  спокойно выводится  из  организма)  и  снижения  потребления  продуктов,  превышающих санитарные  нормы  содержания  его.  В  первые  месяцы  после  аварии   было категорически  запрещено  вести  какую-либо  хозяйственную  деятельность  на загрязненной  территории,  поэтому со  стороны йода  опасности   заражения продуктов питания не возникло, она заключалась лишь  в альфа-   и   бета- излучении. Из долгоживущих изотопов, которые лучше назвать среднеживущими, наиболее значимыми являются стронций-90 и цезий-137 с периодами полураспада соответственно 29 и 30 лет. Они обладают  рядом особенностей  поведения в организме, путей поступления и способов  выведения из  организма,   разные продукты обладают различной способностью концентрировать их в себе.  Так,  в 90 г. в Хойническом районе Гомельской области Белоруссии  содержание  цезия- 137 в мясе в 400 раз; в картофеле – в 60 раз; в зерне – в 40-7000  раз (в зависимости от вида и места произрастания);  в молоке  – в 700  раз,  а стронция – в 40 раз было выше нормы . Что же можно сказать о таких долгоживущих  изотопах,  как калий-40, плутоний-239  и других,  выбросы которых также   имели   место,   периоды полураспада которых исчисляются тысячами и миллионами лет, об их  участии в загрязнении окружающей среды сказано достаточно мало.  Можно  лишь  сказать, что радиоактивный  калий  так  же  активно  вступает  в  метаболизм,  как  и стабильный его изотоп, а плутоний, попадая в  легкие,  даже  в  очень  малых концентрациях, способен вызвать рак их.

3. Основы выявления и оценки радиационной обстановки при авариях на радиационно опасных объектах.

Радиационно опасные  объекты - предприятия, при аварии на которых или при разрушении которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных, растений и радиоактивное заражение окружающей природной среды

При авариях  или катастрофах на объектах атомной  энергетики образуется очаг радиоактивного заражения (территория, на которой произошло  радиоактивное заражение окружающей среды, повлекшее поражение людей, животных, растительного мира на длительное врем).

Очаг поражения делится на зоны: Г В 1 2 3

Зона Г  – чрезвычайно опасного заражения  Р > 250 рад/ч;

Зона В  – опасного заражения Р > 30 рад/ч;

1 зона - зона  отчуждения 30 км Р > 20 мР/ч или  D > 40 бер/год;

2. зона - зона отселения Р = 5-20 мР/ч или D = 10-40 бер/год;

3 зона - зона жесткого радиоактивного  контроля Р < 5 мР/ч или  D не превышает 10 бер/год.

На примере чернобыльской АЭС  деление на зоны:

Территория  радиоактивного загрязнения - это та часть территории республики, на которой имеется стойкое загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами в результате катастрофы на ЧАЭС и где требуется проведение специальных защитных мер. При этом плотность загрязнения почв радионуклидами цезия-137 либо стронция-90 или плутония-239 должна быть соответственно: 1,0; 0,15; 0,01 Кu/км2 и более. Вся территория по плотностям загрязнения разделена на пять зон:

а) зона эвакуации (отчуждения) - территория вокруг ЧАЭС в пределах 30-километровых границ с плотностью загрязнения почв цезием-137 от 100 и более Кu/км2;

б)зона первоочередного отселения - территория с плотностью загрязнения почв цезием-137 от 40 до 100 Кu/км2;

в) зона последующего отселения - территория с плотностью загрязнения почв цезием-137 от 15 до 40 Кu/км2;

г) зона с правом на отселение - территория с плотностью загрязнения почв цезием-137 от 5 до 15 Кu/км2;

д) зона проживания с периодическим радиационным контролем - с плотностью загрязнения почв от 1 до 5 Кu/км2.

Характеристика зон произведена  не только по цезию-137, но и по стронцию-90 и плутонию-239.

 

4. Аварии с выбросом (угроза выброса) аварийно химически опасных веществ

Химически опасный объект (ХОО) - объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные  химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также окружающей природной среды.

Опасное химическое вещество (ОХВ) - химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на людей может вызвать острые и хронические их заболевания или гибель.

Аварийно химически опасное  вещество (АХОВ) - опасное химическое вещество, применяемое в промышленности или сельском хозяйстве, при аварийном  выбросе (розливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах).

Понятие химически опасный объект объединяет большую группу производственных, транспортных и других объектов экономики, различных по предназначению и технико-экономическим показателям , но имеющих общее свойство – при авариях они становятся источниками токсических выбросов.

К химически опасным объектам относятся:

— заводы и комбинаты химических отраслей промышленности, а также  отдельные установки (агрегаты) и цеха, производящие и потребляющие АХОВ;

— заводы (комплексы) по переработке  нефтегазового сырья;

— производства других отраслей промышленности, использующие АХОВ (целлюлозно-бумажной, текстильной, металлургической, пищевой  и других);

— железнодорожные станции, порты, терминалы и склады на конечных (промежуточных) пунктах перемещения АХОВ;

— транспортные средства (контейнеры и наливные поезда, автоцистерны, речные и морские танкеры, трубопроводы и другие).

При этом АХОВ могут быть как исходным сырьем, так и промежуточными и конечными продуктами промышленного производства.

АХОВ на предприятиях могут находиться в технологических линиях, в хранилищах и базисных складах.

Анализ структуры химически  опасных объектов показывает, что  основное количество АХОВ хранится в виде исходного сырья или продуктов производства.

Сжиженные АХОВ содержатся в емкостных элементах. Они могут быть в виде алюминиевых, железобетонных, стальных или комбинированных резервуаров в которых поддерживаются условия, соответствующие заданному режиму хранения.

Твердые АХОВ хранят в специальных помещениях или на открытых площадках под навесами. На близкие расстояния АХОВ перевозят автотранспортом в баллонах, контейнерах (бочках) или автоцистернах. По железной дороге АХОВ перевозят в баллонах, контейнерах (бочках) и цистернах. Водным транспортом АХОВ перевозится в баллонах и контейнерах, ряд судов оборудованы специальными резервуарами вместимостью до 10 000 тонн.

Критерием для отнесения ХОО  по степеням химической опасности является количество населения попадающего в зону возможного химического заражения ( ВХЗ) АХОВ.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – территория вокруг потенциально опасного объекта устанавливаемая для предотвращения или уменьшения влияния вредных факторов его функционирования на людей, сельскохозяйственных животных и растения, а также на окружающую природную среду.