Чрезвычайные ситуации и методы защиты в условиях их реализации. Радиационные аварии

После аварии на радиоактивном следе  основным источником радиационной опасности  является внешнее облучение. Ингаляционное  поступление радионуклидов в  организм практически исключено  при правильном и своевременном  применении средств защиты органов  дыхания.

Внутренне облучение развивается  в результате поступления радионуклидов  в организм с продуктами питания  и водой. В первые дни после  аварии наиболее опасны радиоактивные  изотопы йода, которые накапливается  щитовидной железой. Наибольшая концентрация изотопов йода обнаруживается в молоке, что особенно опасно для детей.

Через 2-3 месяца после аварии основным агентом внутреннего облучения  становится радиоактивный цезий, проникновение  которого в организм возможно с продуктами питания. В организм человека могут  попасть и другие радиоактивные  вещества (стронций, плутоний), загрязнение  окружающей среды которыми имеет  ограниченные масштабы.

Характер распределения радиоактивных  веществ в организме:

• накопление в скелете (кальций, стронций, радий, плутоний);
• концентрируются в печени (церий, лантан, плутоний и др.);
• равномерно распределяются по органам и системам (тритий, углерод, инертные газы, цезий и др.);
• радиоактивный йод избирательно накапливается в щитовидной железе (около 30%), причем удельная активность ткани щитовидной железы может превышать активность других органов в 100-200 раз.

Основными параметрами, регламентирующими  ионизирующее излучение, является экспозиционная, поглощенная и эквивалентная  дозы.

Экспозиционная  доза - основана на ионизирующем действия излучения, это - количественная характеристика поля ионизирующего излучения. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р). При дозе 1Р в 1см² воздуха образуется 2,08 · 10⁹ пар ионов. В международной системе СИ единицей дозы является кулон на килограмм (Кл/кг) · 1Кл/кг=3876 Р.

Поглощенная доза - количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Специальной единицей поглощенной дозы является 1 рад. В международной системе СИ - 1 Грей (Гр).1 Гр=100 рад.

Эквивалентная доза (ЭД) - единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения. В международной системе СИ единицей ЭД является Зиверт (Зв).1 Зв равен 100 бэр.

Организм человека постоянно подвергается воздействию космических лучей  и природных радиоактивных элементов, присутствующих в воздухе, почве, в  тканях самого организма. Уровни природного излучения от всех источников в среднем  соответствуют 100 мбэр в год, но в отдельных районах - до 1000 мбэр в год.

В современных условиях человек  сталкивается с превышением этого  среднего уровня радиации. Для лиц, работающих в сфере действия ионизирующего  излучения, установлены значения предельно  допустимой дозы (ПДД) на все тело, которая  при длительном воздействии не вызывает у человека нарушения общего состояния, а также функций кроветворения  и воспроизводства (таблица №2)

Таблица № 2. Значение предельно допустимых концентраций некоторых радиоактивных  веществ и предельно допустимых доз облучения людей

Предельно допустимые концентрации радиоактивности
	Предельно допустимые значения критериев
	Йод-131	Цезий-137	Стронций-90	Плутоний-239,240
В почве Ки/км	-	1	0,3	0,1
В воде Ки/л	1·  10-8	1,5 · 10-8	4,0 · 10-8	5,2 · 10-9
В воздухе  Ки/л	1,5 · 10-13	4,9 · 10-14	4,0 · 10-14	3,0 · 10-17

 

Предельно допустимые дозы облучения людей
Персонал  радиационно-опасных объектов	20 мЗв (2 бэр) в год в среднем за любые 5 лет, но не более 50 мЗв (5 бэр) в год.
Население	1 мЗв (0,1 бэр) в год в среднем за любые 5 лет, но не более 5 мЗв (0,5бэр) в год
Лица, привлекаемые к ликвидации последствий  аварии	200 мЗв (20 бэр) за время работы

 

Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендовала в качестве предельно допустимой дозы (ПДД) разового аварийного облучения 25 бэр и профессионального  хронического облучения-до 5 бэр в  год и установила в 10 раз меньшую  дозу для ограниченных групп населения.

Для оценки отдаленных последствий  действия излучения в потомстве  учитывают возможность увеличения частоты мутаций. Доза излучения, вероятнее  всего удваивающая частоту самопроизвольных мутаций, не превышает 100 бэр на поколение. Генетически значимые дозы для населения  находятся в пределах 7-55 мбэр/год.

При общем внешнем облучении  человека дозой в 150-400 рад развивается  лучевая болезнь легкой и средней  степени тяжести; при дозе 400-600 рад - тяжелая лучевая болезнь; облучение  в дозе свыше 600 рад является абсолютно смертельным, если не используются меры профилактики и терапии.

При облучении дозами 100-1000 рад в  основе поражения лежит так называемый костномозговой механизм развития лучевой  болезни. При общем или локальном  облучении живота в дозах 1000-5000 рад - кишечный механизм развития лучевой  болезни с превалированием токсемии

При остром облучении в дозах  более 5000 рад развивается молниеносная форма лучевой болезни. Возможна смерть "под лучом" при облучении  в дозах более 20 000 рад. При попадании  в организм радионуклидов, происходит инкорпорирование радиоактивных веществ. Опасность инкорпорации определяется особенностями метаболизма, удельной активностью, путями поступления радионуклидов  в организм. Наиболее опасны радионуклиды, имеющие большой период полураспада  и плохо выводящиеся из организма, на пример радий-266, плутоний-239. На поражающий эффект влияет место депонирования радионуклидов: стронций-89 и стронций-90 - кости; цезий-137 - мышцы. Места депонирования наиболее опасных радионуклидов представлены в таблице №3.

Таблица № 3. Места накопления радионуклидов  в организме человека

Органы (ткани) человека	Радионуклиды
Легкие	Криптон-85; плутон-238,239; радон-222; уран-233; ксенон-133,135
Щитовидная  железа	Йод-129,131; технеций-99
Печень	Цезий-137; кобальт-58,60; нептуний-239; плутоний-238,239,241
Кожа	Сера-35
Селезенка	Полоний-210
Почки	Цезий-134,137; рутений-106
Яичники	Барий-140; цезий-134,137; кобальт-58,60; йод-131; криптон-85; плутоний-239; калий-40,42; рутений-106; иттрий-90; цинк-65
Кости	Барий-140; углерод-14; европий-154,155; фосфор-32; плутоний-238,239,241; прометий-147; радий-226; стронций-89,90; торий-234; уран-233; иттрий-90; цинк-65
Мышцы	Цезий-134,137; европий-154,155; калий-40,42

 

При авариях на ядерно-опасных объектах суммарную дозу облучения населения  можно условно представить следующим  образом:

Д = Д _{внешн (ом)} +Д _{внешн (к)} +Д _{внутр (ингал)} +Д _{внутр (пища, вода),}

Где Д _{внешн (ом) -} доза внешнего облучения соответственно от радиоактивного облака и загрязненной местности;

Д _{внешн (к) -} доза внешнего облучения от радиоактивной пыли, попавшей на кожные покровы человека;

Д _{внутр (ингал) -} доза внутреннего облучения, полученная через органы дыхания (йод-131);

Д _{внутр (пища, вода) -} доза внутреннего облучения, полученная с пищей и водой, загрязненными радионуклидами долгоживущих элементов (цезия, стронция, плутония).

Общая характеристика последствий радиационных аварий

Долгосрочные последствия аварий и катастроф на объектах с ядерной  технологией, которые носят экологический  характер оцениваются, главным образом, по величине радиационного ущерба, наносимого здоровью людей. Кроме того, важной количественной мерой этих последствий является степень ухудшения условий обитания и жизнедеятельности людей. Безусловно, уровень смертности и ухудшения здоровья людей имеет прямую связь с условиями обитания и жизнедеятельности, поэтому рассматриваются в комплексе с ними.

Последствия радиационных аварий обусловлены  их поражающими факторами, к которым  на объекте аварии относятся ионизирующее излучение как непосредственно  при выбросе, так и при радиоактивном  загрязнении территории объекта; ударная  волна (при наличии взрыва при  аварии); тепловое воздействие и  воздействие продуктов сгорания (при наличии пожаров при аварии). Вне объекта аварии поражающим фактором является ионизирующее излучение вследствие радиоактивного загрязнения окружающей среды.

 

 

 

 

 

Мероприятия по ограничению  облучения населения и его  защите в условиях радиационной аварии

 

Деятельность людей на зараженной местности значительно затруднена из-за медленного спада радиоактивности. Мероприятия по ограничению облучения  населения регламентируются "Нормами радиационной безопасности НРБ-99", установленными Министерством здравоохранения России в 1999 году, которые, в частности, сводятся к следующему:

• В случае возникновения аварии должны быть приняты практические меры для восстановления контроля над источником излучения, сведения к минимуму доз облучения, количества облучаемых лиц, радиоактивного загрязнения окружающей среды, экономических и социальных потерь;
• Необходимо соблюдать принцип оптимизации вмешательства, т.е. польза от защитных мероприятий должна превышать вред, наносимый ими;
• Срочные меры защиты следует применять в случае, если доза предполагаемого облучения за короткий срок (двое суток) достигает уровня, при котором возможны клинически определяемые детерминированные эффекты;
• При хроническом облучении в течение жизни защитные мероприятия становятся обязательными, если годовые поглощенные дозы превышают установленные пределы;
• При планировании защитных мероприятий на случай радиационной аварии органами Госсанэпиднадзора устанавливаются уровни вмешательства (дозы и мощности доз облучения) применительно к конкретному радиационному объекту и условия его размещения с учетом вероятных типов аварии;
• При аварии, повлекшей за собой радиоактивное загрязнение обширной территории, на основании прогноза радиационной обстановки устанавливается зона радиационной аварии и осуществляются соответствующие мероприятия по снижению уровней облучения населения;
• На поздних стадиях развития аварий, повлекших за собой загрязнение обширных территорий долгоживущими радионуклидами, решения о защитных мероприятиях принимаются с учетом сложившейся радиационной обстановки и конкретных социально - экономических условий.

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

М - радиационной опасности - 14 мрад/ч;

А - умеренного заражения - 140 мрад/ч;

Б - сильного заражения - 1,4 рад/ч;

В - опасного заражения - 4,2 рад/ч;

Г - чрезвычайно опасного заражения - 14 рад/ч.

Определение зон радиоактивного заражения  необходимо для планирования действий работающих на объекте, населения, подразделений МЧС; для планирования мероприятий по защите контингентов людей; определения возможного количества пострадавших вследствие аварии.

Для минимизации потерь в качестве предупредительных мер вокруг АЭС  устанавливаются следующие зоны:

санитарно - защитная - радиус 3 км;

возможного опасного загрязнения - радиус 30 км;

зона наблюдения - радиус 50 км;

100 - километровая зона по регламенту  проведения защитных мероприятий.

Защита населения при возможных  авариях на объектах ядерной энергетики, в том числе и на атомных  станциях, обеспечивается проведением  комплекса организационных, инженерно - технических и санитарно - гигиенических  мероприятий, включающих вопросы проектирования, строительства и эксплуатации радиационно - опасных объектов.

Меры обеспечения безопасности РОО организационного и технического характера проводятся по 3 уровням:

Меры 1-го уровня направлены на предотвращение перерастания отказов оборудования и ошибок персонала в опасное происшествие или аварию.

Меры 2-го уровня - обеспечение защиты от проектных аварий. Этот уровень обеспечивается системами безопасности:

• защитными, предотвращающими или ограничивающими повреждение ядерного топлива, оболочек твэлов и первого контура;
• локализующими, которые не допускают или ограничивают выход радиоактивных веществ в окружающую атмосферу;
• управляющими, которые обеспечивают приведение в действие систем безопасности, контроль и управление ими в процессе выполнения заданных функций;
• обеспечивающими, которые снабжают системы безопасности энергией, рабочей средой и создают условия для их функционирования.

Меры 3-го уровня предусматривают защиту от запроектных аварий, развивающихся с наложением двух и более отказов в системе безопасности при наличии ошибок персонала. Эти меры реализуются на основе следующих принципов: