Основные опасности при авариях на радиационно-опасных объектах

Эксплуатация радиационно-опасных объектов неизбежно сопровождается появлением потенциальных опасностей как для обслуживающего эти объекты персонала, так и для населения и окружающей природной среды. Реализация этих опасностей осуществляется при возникновении радиационных аварий на объекте.

Радиационная авария (РА) - авария на радиационно-опасном объекте, приводящая к выходу или выбросу радиоактивных веществ или ионизирующих излучений за границы объекта.

Радиационная авария присуща не только АЭС, но и всем предприятиям ядерного топливного цикла, а также предприятиям, использующим радиоактивные вещества. К таким предприятиям можно отнести предприятия, добывающие урановую или ториевую руду; заводы по переработке руды; обогатительные заводы, заводы по изготовлению ядерного топлива; хранилища РВ и многие другие. Радиационные аварии могут возникнуть в процессе испытаний, хранения, транспортировки ядерного оружия. Тем не менее, особенность расположения АЭС (в густонаселенных районах), количество имеющихся на них ядерного топлива и ядерных отходов предопределяют особую актуальность рассмотрения радиационных аварий именно на АЭС.

Аварии на атомных станциях подразделяются на проектные и запроектные (гипотетические). Система технической безопасности АЭС, как правило, обеспечивает локализацию максимальной проектной аварии (МПА), но не позволяет избежать гипотетических аварий. Об этом свидетельствуют данные МАГАТЭ.

Радиационные аварии на РОО подразделяются на три типа:

Локальная – нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации предприятия значения.

Местная – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно – защитной зоны и количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия.

Общая – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно – защитной зоны и количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облучению проживающего на ней населения выше установленных норм.

Отметим, что ядерного взрыва при авариях на АЭС не может быть в принципе, а ударная волна, образующаяся при тепловом взрыве реактора, распространяется на незначительные расстояния и представляет опасность только для обслуживающего станцию персонала и конструкций объектов АЭС.

Основным поражающим фактором (опасностью) при авариях на реакторах АЭС, как и других РОО (кроме арсеналов для хранения ядерных боеприпасов), является радиоактивное загрязнение местности.

Источником загрязнения является атомный реактор как мощный источник накопленных радиоактивных веществ.

Хотя количество радионуклидов в активной зоне реактора велико, реальную опасность при аварии представляют только выброшенные из реактора радионуклиды. Доля выброса радионуклидов зависит от многих факторов, включая конструкцию реактора, состояние активной зоны, историю аварийного процесса и многое другое.

Поскольку период полураспада основных продуктов деления, вызывающих радиоактивное загрязнение внешней среды сравнительно велик (исключение составляет йод -131), такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва, не наблюдается, т.е. спад уровней радиации на местности более медленный, чем после ядерного взрыва.

При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном или аэрозольном состоянии. Воздействие радиоактивного загрязнения окружающей среды на людей в первые часы и сутки после аварии определяется внутренним облучением в результате вдыхания радионуклидов из облака и внешним облучением от радиоактивного облака и радиоактивных выпадений на местности, а также поверхностным загрязнением в результате осаждения радионуклидов из облака выброса. В последующем, в течение многих лет, вредное воздействие и накопление дозы облучения у людей будет обусловлено вовлечением в биологическую цепочку выпавших радионуклидов и употреблением загрязненных продуктов питания и воды.

При аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году выброс в атмосферу парообразных или а­розольных радионуклидов продолжался в течение 10 суток. Метеорологическая обстановка в этот период характеризовалась неустойчивым ветром как в приземном слое, так и на высоте 700-1500 м. Направление ветра изменялось в пределах 360 градусов, фактически описав круг. Поэтому конфигурация следа имеет очень сложную форму и даже «пятнистый» характер («цезиевые пятна»).

Для характеристики радиоактивного заражения территории, оценки радиационной обстановки и определения мер радиационной защиты при ликвидации последствий при гипотетической, запроектной и др. авариях на АЭС условно на местности выделяют зоны радиоактивного заражения (загрязнения) (РЗ), которые на картах изображают в виде эллипсов умеренного (зона А), сильного (зона Б), опасного (зона В), чрезвычайно опасного (зона Г) и зона радиационной опасности (зона М).

При этом, внешние границы зон PЗ принято характеризовать параметрами: поглощенная доза излучения за 1-ый год; мощность поглощенной дозы излучения за 1 час после аварии, катастрофы. Значения этих радиационных характеристик зон РЗ приведены ниже и отличаются от зон РЗ при ядерном взрыве. Данные зоны РЗ и их характеристики используются при оценке радиационной обстановки методом прогнозирования, т.е. заблаговременно. Реальная же конфигурация следа заражения, определенная при радиационной разведке, будет иметь сложную форму.

Характеристики зон радиоактивного заражения (РЗ) местности при аварии на АЭС

Наименование зон РЗ	Инд. Зоны	На внешней границе
Поглощенная доза излучения за 1й год после аварии, DП1, рад	Мощность поглощенной дозы излучения через 1ч после аварии, РП1, мрад/ч (рад/ч)
Радиационной опасности	М		14 (0,014)
Умеренного заражения	А		140 (0,14)
Сильного заражения	Б		1400 (1,4)
Опасного заражения	В		4200 (4,2)
Чрезвычайно-опасного заражения	Г		14000 (14)

После определения границ зон радиоактивного заражения, устанавливают границы территорий, имеющих различную степень опасности для здоровья людей. Они характеризуются возможной дозой облучения.

Зона экстренных мер защиты населения - территория, в пределах которой доза внешнего гамма -облучения населения за время формирования следа радиоактивного загряз­нения от выброса РВ при аварии на РОО может превысить 75 рад, а доза внутреннего об­лучения щитовидной железы за счет поступления в организм человека радиоактивного йода - 250 рад.

Зона профилактических мероприятий - территория, в пределах которой доза внешнего гамма -облучения населения за время формирования следа радиоактивного загряз­нения от выброса РВ при аварии на РОО может превысить 25 рад (но не более 75), а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом может превысить 30 рад (но не более 250).

Зона ограничений - территория, в пределах которой доза внешнего облучения населения за время формирования следа радиоактивного загрязнения от выброса РВ при аварии на РОО может превысить 10 рад (но не более 25), а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом не превышает 30 рад.

Зона возможного радиоактивного загрязнения - территория, в пределах которой прогнозируются дозовые нагрузки, превышающие 10 рад в год.

При аварии, повлекшей за собой радиоактивное загрязнение обширной территории, на основании контроля и прогноза радиационной обстановки устанавливается зона радиационной аварии (ЗРА).

Зона радиационной аварии - это территория, на которой суммарное внешнее и внутреннее облучение может превышать 5 рад за первый год. В ЗРА проводится мониторинг радиационной обстановки и осуществляются мероприятия по снижению уровней облучения населения на основе принципа оптимизации (т.е. выбора наилучшего варианта действий).

На территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению, после стабилизации обстановки в районе аварии в период ликвидации ее долговременных последствий для жизни и хозяйственной деятельности населения устанавливаются зоны:

Зона отчуждения. В этой зоне запрещается постоянное проживание населения, ограничивается хозяйственная деятельность и природопользование;

Зона отселения. Это территория за пределами зоны отчуждения, на которой плотность загрязнения почв цезием-137 от 15 до 40 Ки/км² или эквивалентных доз других радионуклидов, население подлежит обязательному отселению.

Зона проживания с правом на отселение. Это территория за пределами зоны отчуждения и зоны отселения с плотностью загрязнения почв цезием - 137 от 5 до 15 Ки/км² , при которой население имеет право на отселение;

Зона проживания с льготным социально-экономическим статусом. Это территория за пределами зоны отчуждения, зоны отселения и зоны проживания с правом на отселение с плотностью радиоактивного загрязнения почвы цезием - 137 от 1 до 5 Ки/км².

Для защиты работающего на АЭС персонала и населения на территории вокруг станции c момента начала ее эксплуатации устанавливаются санитарная зона и зона наблюдения.

Вокруг АЭС создается санитарная зона R= 3 км., которая подразделяется на 3 зоны:

1. Зона строгого режима с предельно допустимой дозой (ПДД) = 5 бэр/год. В ней предусматривается постоянный радиационный контроль в местах работ людей, повседневный радиационный контроль объектов и территории.

2. Зона режима радиационной безопасности с ПДД = 0.5 бэр/год в которой проводится повседневное радиометрическое обследование людей, транспорта и путей их движения после проведения работ.

3. Санитарно – защитная зона. В ней предусматривается систематическое измерение уровней ионизирующих излучений и радиоактивного заражения.

Кроме того, устанавливается зона наблюдения R= 30 км., в которой проводится контроль за радиоактивностью объектов и внешней среды с установленной периодичностью.

Федеральный закон № 3-ФЗ от 09.01.1996 «О радиационной безопасности населения» устанавливает государственное нормирование в сфере обеспечения радиационной безопасности. Статья 9 определяет пределы дозовых нагрузок для населения и персонала, причем более жесткие, чем ранее действующие. Эти нормы периодически пересматриваются в сторону ужесточения и с сентября 2009 года Постановлением Роспотребнадзора (Главного санитарного врача России) от 7 июля 2009 года № 47 введены «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009».

Эти нормы распространяются на следующие виды воздействия ионизирующего излучения на человека:

- облучения персонала и населения в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников ионизирующего излучения (ИИИ);

- облучение населения и персонала в условиях радиационной аварии;

- облучение работников промышленных предприятий и населения всеми природными ИИИ;

- медицинское облучение населения.

Важнейшим условием сохранения работоспособности и здоровья населения является соблюдение принципа непревышения допустимых пределов индивидуальных доз облучения (в условиях военного времени применяется термин «дозы, не приводящие к потере работоспособности», в условиях мирного времени - «основные пределы доз»).

Работоспособность в военное время определяется как возможность личного состава нештатных аварийно-спасательных формирований, рабочих и служащих выполнять свои профессиональные обязанности в течение определенного времени после внешнего облучения.

Дозы, не приводящие к потере работоспособности (военное время):

- однократная (в течении первых 4-х суток) - до 50 рад

- многократная (в течении 10 – 30 суток) – до 100 рад.

- многократная (в течении 1 года) – до 300 рад.

Превышение указанных значений доз приводит к уменьшению (потере) работоспособности или (и) к лучевой болезни.

Основные пределы доз (мирное время):

для населения средняя годовая эффективная доза равна 0.001 зиверта (1мЗв) или эффективная доза за период жизни (70 лет) – 0.07 зиверта (70 мЗв);

для работников РОО средняя годовая эффективная доза равна 0.02 зиверта (20 мЗв) или эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) – 1 зиверту (1 000 мЗв). Допустимо облучение в годовой эффективной дозе до 0.05 зиверта, но при условии, что она, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0.02 зиверта.

Регламентируемые значения основных пределов доз облучения не включают в себя дозы, создаваемые естественным и искусственным радиационным фоном, а также дозы, получаемые гражданами при проведении медицинских рентгенорадиологических процедур и лечения.

В условиях радиационной аварии приведенные основные пределы доз не применяются, а устанавливается зона радиационной аварии и проводятся мероприятия по снижению уровней облучения населения (противорадиационного вмешательства). В случае радиационных аварий допускается облучение, превышающее установленные нормы, в течение определенного промежутка времени и в пределах, определенных для таких чрезвычайных ситуаций.

Дата добавления: 2014-01-07