Фазы развития радиационных аварий

Радиохимические заводы и предприятия по переработке и захоронению

На этих предприятиях проводиться переработка радиоактивных отходов атомной промышленности, выделение урана и плутония из отработанных твэлов, а также продуктов деления урана, которые могут быть использованы в качестве источников излучения.

В настоящее время на радиохимических заводах широко применяется пурэкс-процесс, основанный на последовательной экстракции осколков деления, урана и плутония из переработанного топлива

Пурэкс-процесс включает два цикла экстракционной очистки. В первом происходит разделение урана и плутония и их первоначальная очистка от основной массы продуктов деления. Во втором уран и плутоний раздельно подвергаются дальнейшей очистке от осколочной активности.

Причиной радиоактивного загрязнения природной среды при переработке радиоактивных отходов могут быть аварии, связанные с нарушением технологического процесса.

В зависимости от стадии, на которой произошло нарушение технологии, радиоактивное загрязнение будет характеризоваться либо высокоактивными продуктами деления, как в случае аварии на НПО "Маяк" в 1957 году, либо активными изотопами урана и плутония с незначительными добавками продуктов деления, как в случае аварии на СХК в апреле 1993 года.

Радионуклидный состав аварийного выброса при авариях на РХЗ

Радионуклид	Т41/20	Содержание в смеси, %
НПО "Маяк"	схк
51440Се+51440Рг	282 сут		<1
51060Ru+51060Rh	368 сут	-
5900Sr+ 5900Y	28 лет		<1
5950Zr+ 5950Nb	65 сут	21.8
5 1470Pm	2.6 лет	7.3	-
51370Cs	30 лет	<1	<1
52390Pu	2.477010540 лет	-	795*0
52340U	2.477010550 лет	-	125*0
52380U	4.577010590 лет	-	95*0
5*)0 процентный состав приводится относительно 7аО-активных радионуклидов

Из приведенных данных видно, что содержание долгоживущих изотопов стронция-90 и цезия-137 в выбросе в процентном отношении невелико, однако в абсолютном значении активность их может составлять сотни и тысячи кюри. Поэтому эти радионуклиды в связи с их большим периодом полураспада определяют долговременное загрязнение территории и вносят основной вклад в облучение населения.

Радиационная авария - потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или при вели к облучению людей выше установленных норм или к радиоактивному загрязнению окружающей среды.

Степень радиационной опасности для населения в случае аварии на РОО определяется многими факторами, важнейшими из которых является количество и радионуклидный состав выброшенных во внешнюю среду РВ, растоянием от источника аварийного выброса до населенных пунктов, характером их застройки и плотностью населения, природными климатическими условиями, характером природопользования, водоснабжения и питания населения.

Важное место в анализе источников радиационный опасности занимает правильное определение видов возможных аварий, в расчете на которые необходимо планировать те или иные защитные мероприятия.

В первую очередь, аварии на РОО можно подразделить на_ проектные., то есть такие, которые могут быть предотвращены существующими (заложенными в проекте) системами безопасности, проектные с максимально возможными последствиями (так называемые максимальные проектные аварии)

и _запроектные, которые не могут быть локализованы системами внутренней безопасности объекта. Последствия первых двух не приводят к выходу РВ за пределы СЗЗ и облучению населения сверх допустимых установленных норм, третьих же, напротив,требуют введения в той или иной степени мер по радиационной защите населения.

К классификациям аварий на РОО объектах существует несколькоподходов. Это обусловлено тем, что подобные аварии отличаются большим разнообразием присущих им признаков, а также разнообрази ем объектов, на которых они могут происходить.

Так, в соответствии с Руководством по организации контроля состояния природный среды аварии, в частности, на АС подразделяются на 4 категории.

_1-я категория..ЗЛокальная авария:0 нарушение в работе АС, прикотором произошел выход РВ или ИИ за предусмотренные границы технического оборудования, зданий, сооружений. При этом количество выброшенного РВ превышает установленные значения, но зона загрязнения не выходит за пределы промплощадки.

2-я категория..ЗМестная аварияО, при которой 1происходитО выход радиоактивных продуктов за пределы промплощадки, но область радиационного загрязнения находится 1в пределах СЗЗО. При местной аварии возможно облучение персонала в дозах, превышающие допустимые, Концентрации РВ в воздухе и степень радиоактивного загрязнения поверхностей в помещениях и территории также выше допустимых.

_3-я категория..3 Средняя авария 0- характеризуется тем, что область радиоактивного загрязнения выходит за пределы СЗЗ, но локализуется в близлежащих районах, вызывая незначительные переоблучение проживающего вблизи АС (в 30-км зоне) населения.

_4-я категория..3 Крупная авария 0- при которой область радиоактивного загрязнения выходит за пределы 100-км зоны и охватывает территории нескольких административных единиц с общим населением более 1 млн.человек при средней дозе облучения более 3 сЗв (3 бэр)

С целью типизации радиационных аварий в МАГАТЭ на основе опыта Франции, Японии и некоторых других стран разработана шкала оценки событий на АЭС, с помощью которой вводится дифференцированное восприятие происшествий и аварий на АЭС. Шкала предусматривает 7 уровней и условно разделена на 2 части. Нижняя часть шкалы включает 3 уровня (1-3) и относится к происшествиям (инциндентам), верхняя часть -4 уровня, соответствует авариям. Условной граница раздела шкалы является максимальная проектная авария(4 уровень).

С 1990 г. шкала МАГАТЭ адаптируется к условиям эксплуатации АЭС в нашей стране.

Градация аварий по международной шкале производится по следующим уровням.

NN	Наименование	Характеристика	Пример
	Не имеет зна- чения для бе- зопасности
	Незначитель - ное происше - ствие	Функциональное отклонение, которое не представляет ка- кого-либо риска, но указывав! на недостатки в обеспечении безопасности (отказ обору - дования, ошибки персонала, недостатки руководства).
	Происшествие Средней тяжести	Отказы оборудования или отклонения от нормальной экс -ти. плуатации, которые хотя и не оказывают непосредственного влияния на безопасность ста нции,но способы привести к значительной переоценке мер безопасности.
	Серьёзное происшествие	Выброс в окружающую среду Ванделлос, Испания исшествие радиоактивных продуктов в 1989 г. количестве, не превышающем 5-ти кратного допустимого СХК, 1993 г, суточного выброса. Происходит значительное переоблучение работающих (до 50 мзв= =5 бэр.) За пределами площадки не требуется принятия за щитных мер.	Ванделлос, Испания, 1989г. СХК, 1993г
	Авария в пределах АЭС	Выброс р/а продуктов в окружающую среду в количествах, Франция 1980 г. не превышающих дозовые пределы для населения при прое ктных авариях. Облучение пер сонала порядка 1 зв, вызывающее лучевые эффекты.	Сант-Лоурент, Франция, 1980г.
	Авария с риском для окружающей среды	Выброс в окружающую среду такого количества продуктов, США, 1979 г. жающей среды которое приводит к незначительному превышению дозовых пределов для проектных аварий. Разрушение большей части Активной зоны, вызываемое механическим воздействием или плаванием. В некоторых случаях требуется частичное введение планов мероприятий по защите персонала и населения на случай аварии.	Три-Майл Айленд, США, 1979г.
	Тяжёлая авария	Выброс в окружающую среду большого количества р/а про Великобритания дуктов, эквивалентный выбро- 1957 г. су от сотен до тысяч ТЕК 131 I.Для_< ограничения серьезных последствий для населения необходимо введение планов мероприятий по защите персонала и населения в случае аварии в ограниченной зоне в районе АЭС.	Виндскейл, Великобритания, 1957г.
	Глобальная авария	Выброс в окружающую среду большого количества р/а про Великобритания дуктов, эквивалентный выбро- 1957 г. су от сотен до тысяч ТЕК 131 I.Для_< ограничения серьезных последствий для населения необходимо введение планов мероприятий по защите персонала и населения в случае аварии в ограниченной зоне в районе АЭС.Выброс в окружающую среду большого количества радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне, в ре зультате которого возможны острые лучевые поражения. Последующее влияние на здоровье населения, проживающего на большой территории, включающее более чем одну страну. Длительное воздействие на окружающую среду.	Чернобыль, СССР, 1986г.

28.03.79. Утечка РВ произошла через клапан сброса давления и продолжалась в течении 2,5 час. Затем были включены насосы аварийного охлаждения и_ A3 была затоплена..

ВыбросБ 13101 составил 65.0105110 Бк (0,1 ррт от общего содержания в активной зоне реактора, порядка 14 Ки). Высвободилось также пренебрежимо малое количество5 1400Ва (Т41/20=12,74 суток). Выброс ИРГ составил 105170 Бк (4-0 3 МКи), т.е. 4 -02% от их содержания в A3. Мощности дозы 7пО-излучения вне площадки менее 1 мР/ч. Разрушения герметизация здания не произошло; этим объясняется сравнительно небольшой выброс РВ.

Протяженность облака в атмосфере составила 30 км.

Площадь загрязнения ограничена промплощадкой.

Эффективная эквивалентная доза облучения составила - 0,04 Зв на площадке и 0,73 мЗв вне площадки.

Авария в _Windskale.. В октябре 1957 года на 1энергетическом блоке произошел пожар, продолжавшийся в течении 2 дней. Реактор использовался для производства плутония. В результате горения графита и из-за отсутствия системы герметизации произошел выброс РВ через 120-м трубу в окружающую среду. Выброс йода составил 75.0105140Бк (4-016000 Ки т.е.12% от общего содержания в A3. Кроме этого, в составе выброса были следующие радионуклиды Те - 65.0105130 Бк, (4-01400 Ки),5 1370CS - 25.0105130 Бк, (т.е.4 -0450 Ки), 589,900Sr - 3,35. 105120БХ, (т.е.4 -076 Ки), ИРГ - 1,35.0105160 Бк, (т.е. 35.010550 Ки).

Протяженность облака составила 300 км, площадь зоны загрязнения 4-0520 км520.

Эффективная эквивалентная дозы облучения составила - на площадке -0,045 Зв, вне площадки - 0,2 мЗв.

Доза облучения щитовидной железы - взрослых - 9,5 сЗв, детей 16 сЗв.

26.4.86. на ЧАЭС - 4 произошли 2 последовательных взрыва, которые привели к разрушению графитовой кладки реактора, технологических каналов, разгерметизация реакторного пространства, плавления большей части твэлов. В результате мощного взрыва газоаэрозольное облако пробило инверсионный слой атмосферы на высоту более 1,5км.

Общий выброс РВ, состоящий в т.ч. и из диспергрованного топлива составил4 -050 МКи, по другим оценкам до 130 МКи.

Образовалось обширная зона, загрязненная всеми продуктами наработки реактора, в т.ч. и трансурановыми элементами.

При прогнозе радиационной обстановки, планировании и осуществлении мер по радиационной защите населения хронологию развития чрезвычайной ситуации принято условно разделять на 3 фазы:

Ранняя фаза - продолжающаяся от начала аварии до прекращения выброса РВ в атмосферу. На этой фазе в основном завершается первичное формирование радиоактивного следа на местности.

Продолжительность этой фазы в зависимости от характера и масштаба аварии может длиться от нескольких часов до нескольких суток (по опыту Чернобыля - до 10 суток).

Эта фаза характеризуется наиболее интенсивным радиационным воздействием на население. При этом доза внешнего облучения формируется за счет излучения РВ, содержащихся в облаке выброса и на загрязненной местности. Внутреннее облучение обусловлено ингаляционным поступлением в организм радиоактивных продуктов из облака через органы дыхания.

Средняя фаза аварии характеризуется наличием системы строгих ограничений жизнедеятельности населения в зонах радиоактивного загрязнения и системы контроля радиационной обстановки и длится до принятия всех мер по защите населения.

Продолжительность этой фазы может составить в зависимости от характера и масштабов аварии от нескольких десятков дней до 1 года.

Основными факторами радиационного воздействия на население на этой фазе будут:

внешнее гамма-облучение от радиоактивного загрязнения местности; внутреннее облучение за счет перорального (перэнтерального) поступления РН при употреблении загрязненных продуктов питания и питьевой воды и вдыхания радиоактивных аэрозолей, образующихся в результате процессов естественного и техногенного пылеобразования.

Поздняя фаза аварии длится до снятия всех ограничений и характеризуется восстановлением природопользования и обычной системы контроля радиационной обстановки, характерной для аварийно незагрезненных территорий.

Из хронологии развития ЧС радиационного характера и факторов радиационного воздействия очивидно, что введение мер радиационной защиты является наиболее эффективным на ранней фазе аварии.