Наслідки аварій на радіаційно небезпечних об'єктах

НС техногенного характеру

Це НС, що викликаються виробничою діяльністю людини.

Причинами НС техногенного характеру є виробничі аварії (ВА) і катастрофи на промислових підприємствах, об'єктах енергетики і транспортних комунікаціях.

Під ВА розуміється непередбачений вихід з ладу машин, механізмів, агрегатів, систем і т.д.

Крупні ВА, що супроводжуються загибеллю людей, прийнято відносити до категорії катастроф.

Головними передумовами ВА і катастроф є:

• Недосконалість технологій і устаткування;

• Помилки допущені в процесі проектування, створення і експлуатації того або іншого устаткування;

• Низька професійна підготовка виробничого персоналу;

• Низький рівень виробничої дисципліни;

• Фізичне старіння устаткування;

• Можливі терористичні акти.

Статистика ВА і катастроф показує, що їх кількість кожним роком збільшується. (Одна з американських фірм, яка веде статистику НС, стверджує, що число крупних В А в світі подвоюється кожне десятиліття).

Серед найкрупніших техногенних катастроф за останнє десятиліття можна назвати:

1. У грудні 1984 р. В індійському м. Бхопале відбулася катастрофа на ХО. Була зруйнована місткість з метілізоционітом (МІЦ), який токсичніший за хлор в 25 - 30 разів. В результаті більше 3 000 чоловік загинуло і близько 100 тис.людей було госпіталізовано.

2. У квітні 1986 р. відбулася катастрофа планетарного масштабу на Чорнобильській АЕС.

3. У червні 1987 р. відбувся вибух на газопроводі Ніжневартовськ-Нефтекамськ (територія Башкирії). Загинуло 572 пасажири двох стрічних потягів. Близько 1 000 чоловік стали інвалідами.

4.Вибухи на шахтах Донецького вугільного басейну в квітні 1998 р. і грудні 2007р. Загинуло більше 200 гірників.

Серед можливих джерел радіаційної небезпеки наймасштабнішими є аварії на атомних електростанціях (АЕС). Міжнародною організацією з питань атомної енергетики (МАГАТЕ) встановлено 8 рівнів небезпеки на АЕС. Наприклад, аварія на ЧАЕС в 1986 р. З руйнуванням реактора РБМК віднесена до вищого (7) рівня небезпеки.

При аварії на АЕС з руйнуванням активної зони реактора в навколишнє середовище викидається велика кількість радіонуклідів у складі пари, аерозолів, а також дрібних і крупніших частинок ядерного палива. Так, при аварії на ЧАЕС у викидах було зафіксовано 23 основні радіонукліди: йод-131(період напіврозпаду - 8 діб),цезій-134(п.н.-2 роки), цезій-137(п.н.-30 років), стронцій-90 (п.н. - 28 років), плутоній-237 і ін. з періодом напіврозпаду 2 000 років і ін.

Рис. 2.2. Зони радіоактивного зараження на сліді радіоактивної хмари
після аварії на АЕС:
1 - вісь сліду; L - довжина зони; b - ширина зони зараження.

Викинуті радіонукліди, змішуючись з повітрям, утворюють, так звану, радіоактивну хмару, яка під впливом вітру може переміщатися на великі відстані від місця аварії (сотні, тисячі кілометрів).

З часом радіонукліди з хмари випадають на місцевість, утворюючи на ній, так званий, радіоактивний слід.

Він характеризується: формою, розмірами і ступенем радіоактивного зараження.

Як один з можливих варіантів, радіоактивний слід можна представити у вигляді дещо спотвореного витягнутого еліпса завдовжки L і шириною b.

Параметром, що характеризує ступінь γ-радіоактивного зараження на місцевості є рівень радіації (потужність дози) Р, Р/г; мР/г; мкР/г.

Частокористуютьсятакожодиницямигустинизабруднення (питомоїактивності): Кі/км²; Кі/кг; Кі/л. Системнаодиницявимірювання: Бк/км;Бк/кг; Бк/л.

1 Кі = 3,7∙10¹⁰Бк; 1 Кі/км²= 10 мкР/г.

При рівнях радіації Р = 5мР/г місцевість вважається радіоактивно зараженою і знаходитися на ній без засобів захисту не можна.

Рівень радіації на сліді в часі зменшується у відповідності, так званим, законом спаду рівня радіації

де - рівень радіації, перерахований на одну годину після початку викиду, Р/г_;

t - поточні час, відлічуваний від початку викиду, 1,ч;

α - показник, що характеризує тип атомного реактора. Для реактора РБМК = 0,3. Для реактора ВВЕР = 0,4.

Рис.2.3. Рівень радіації на сліді радіоактивної хмари

З метою визначення ступеня небезпеки на радіоактивному сліді виділяють зони:

М - зона радіаційної небезпеки (= І4…. 140 мР/г);

А - зона помірного зараження (= 140.... 1400 мР/г);

Б - зона сильного зараження (= 1400….4200 мР/г);

В - зона небезпечного зараження (= 4200... 14 000 мР/г);

Г - зона надзвичайно небезпечного зараження (>14 000 мР/г).

Величина дози випромінювання, яку отримують при знаходженні на радіоактивному сліді, залежить від величини рівня радіації на місці знаходження Р(Р/г) і часу їх знаходження t, г.

Д=р∙t,р

Разом з тим, ступінь ураження людей залежить не тільки від величини одержуваної дози, але і часу, впродовж якого вона одержана. Уражаючий ефект при короткочасному опромінюванні буде значно вищим.

Табл. 2.1

Ступені променевої хвороби	І	II	III	IV
Величина дози, Д, рад	100-200	200-300	300-600	>600

Дози випромінювання одержувані короткочасно (на протязі 4 діб) в 100 рад і більше приводять до різних ступенів променевої хвороби.

Гранично допустимі дози, що не призводять до променевих захворювань: 50 рад при одноразовому опроміненні на протязі 4-х діб, 100 рад при багаторазовому опроміненні протягом ЗО діб, 200 рад - протягом 3-х місяців, 300 рад - протягом одного року.

Захистом від впливу радіоактивного зараження служать різноманітні споруди, що послабляють випромінювання. Захисні властивості споруд характеризуються коефіцієнтом послаблення, який можна розрахувати за формулою:

де - коефіцієнт, що враховує місце розташування захисної споруди (визначається в наведеній нижче таблиці 2.2)

п - кількість захисних шарів (матеріалів) в огороджуючих конструкціях;

- товщина і-го захисного шару, см;

- товщина шару половинного ослаблення радіації матеріалом і-го захисного шару,см.

Таблиця.2.2. Коефіцієнт, що враховує умови розташування сховища, К_р.  

Умови розташування	Значення Кр
Окреме сховище, що розташоване поза районом забудови
Те ж, в районі забудови
Вбудоване сховище в окремо розташований будинок
Вбудоване сховище всередині виробничого комплексу або житлового кварталу

У світі побудовано і діє 458 АЕС (1991 р.). З загального числа аварій з викидом РР (296) найбільш великими були: 1961 р. (Айдахо-Фолс,США), 1979 р.(Тримайл-Айленд в Гарісберзі, США), 1986 (Чорнобильська АЕС, Україна),2011(Фокусіма 1,Японія). При аварії на ЧАЕС 26 квітня 1986р. викид РР відбувся в наслідок теплового вибуху і руйнування реактора 4-го енергоблоку. Маса викиду - приблизно 63 кг (3,5% від загальної кількості радіонуклідів в реакторі на час аварії),що за небезпекою еквівалентно дії 85-ти ядерних боєприпасів потужністю по 20 кт (один такий боєприпас був підірваний над м. Хиросима в 1945р.). Цього достатньо було для забруднення величезних територій (тільки на Україні 2/3 областей). Ураження отримали більше 135 тис.людей, зі смертельним наслідком у декілька тисяч людей.

Спочатку найбільш небезпечним радіонуклідом був йод-131 з періодом напіврозпаду 8 діб (за цей час розпадається половина маси речовини). В подальшому більшу небезпеку становили і становлять довгоживучі нукліди: цезій-134 (2 роки), цезій-137 (30 років), стронцій-90 (28 років), плутоній-239 (20000 років).

Місцевість вважається непридатною для життєдіяльності при рівні радіації 0.15мР/год(15 Кі/км²) і більше, де поглинута доза за 1 рік перевищує 0,5 бер понад дози від природнього фону радіації.

У відповідності до закону України "Про правовий режим території, яка зазнала забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи", введеному в дію 28 лютого 1991 р. визначені чотири зони в залежності від ступеню небезпеки для людей:

І - зона відчуження (30-ти кілометрова), де щільність забруднення більше 40 Кі/км² по цезію-137, що складає основну частину випромінення. В цій зоні заборонено проживання людей, обмежена господарча діяльність.

II- зона обов'язкового відселення людей, де щільність забруднення 15-40 Кі/км.Доза радіації за 1 рік перевищує 0,5 бер понад дози від природного фону.

III - зона гарантованого добровільного відселення.Щільність забруднення 5-15 Кі/км². Річна доза Д_р = 0,1-0,5 бер.

IV - зона посиленого радіологічного контролю, де щільність забруднення 1-5 Кі/км². Річна доза до 0,1 бер понад дози від природного фону.

Дата добавления: 2014-01-04