Особенности радиоактивного загрязнения окружающей среды при авариях на радиационно опасных объектах

Прогнозирование последствий чрезвычайных ситуаций, вызванных авариями на радиационно опасных объектах

К радиационно опасным объектам (РОО) относят:

- предприятия ядерного топливного цикла (ЯТЦ): урановой и радиохимической промышленности; места переработки и захоронения радиоактивных отходов;

- атомные станции (АС): атомные электрические станции (АЭС); атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ); атомные станции теплоснабжения (АСТ);

- объекты с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ): корабельные; космические; войсковые;

- ядерные боеприпасы (ЯБ) и склады их хранения.

Выбросы и истечения радиоактивных веществ (РВ) из реактора характеризуются следующими основными радиационными поражающими факторами:

- газо-аэрозольная смесь радионуклидов; распространяется в виде облака на сотни километров и мощный поток ионизирующих излучений (ИИ);

- радиоактивное загрязнение местности (РЗМ); имеет длительный характер в результате разброса высокоактивных осколков ядерного топлива на территории АС и осаждения под действием гравитации РВ из газо-аэрозольного облака.

Таблица 12.14. Характеристика зон радиоактивного загрязнения местности при авариях на АЭС

Наименование зоны на внешней границе	Индекс зоны	Доза излучения за первый год Д1, рад	Мощность дозы,Р₁ рад/ч
на внешней границе	в середине зоны	на внутренней границе	на внешней границе	на внутренней границе
Радиационной опасности	М				0,014	0,14
Умеренного загрязнения	А				0,14	1,4
Сильного загрязнения	Б				1,4	4,2
Опасного загрязнения	В				4,2
Чрезвычайно опасного загрязнения	Г			-		-

Радиоактивное загрязнение – это присутствие РВ на поверхности, внутри материалов, в воздухе, в теле человека или другом месте в количестве, превышающем допустимые уровни.

Общий вид зон радиоактивного загрязнения местности показан на рис. 12.5, 12.6, 12.7, а их характеристика в табл. 12.14, 12.15 и 12.16.

Таблица 12.15. Характеристика зон загрязнения на следе радиоактивного облака при ЯВ

Наименование	Зоны
А	Б	В	Г
Мощность дозы на границе на 1-ый час, Р1,рад./ч: внешней внутренней				-
Доза излучения до полного распада на границе,Д∞,рад. внешней внутренней				-
Площадь зон, % общей площади заражения			5-6	2-3

Таблица 12.16. Параметры внешних границ зон РЗ при авариях на атомных станциях и при ядерных взрывах (ЯВ)

Индекс зоны	При авариях	При ядерном взрыве	Цвет для обозначения внешней границы зоны
D_1год Гр (рад)	P₁ Гр/ч (рад/ч)	D∞ Гр (рад)	P₁ Гр/ч (рад/ч)
М	0,05 (5)	0, 00014 (0,014)	-	-	Красный
А	0,5 (50)	0,0014 (0,14)	0,4 (40)	0,08 (8)	Синий
Б	5 (500)	0,014 (1,4)	4 (400)	0,8 (80)	Зеленый
В	15 (1500)	0,042 (4,2)	12 (1200)	2,4 (240)	Коричневый
Г	50 (5000)	0,14 (14)	40 (4000)	8 (800)	Черный

Примечание: D_1год – доза радиации, накапливаемая за первый год после аварии; D

– то же за время полного распада; Р₁ – мощность дозы радиации на один час после аварии или ядерного взрыва.

Прогнозированием радиационной обстановки определяют возможные размеры зон РЗ и их предполагаемое положение на местности, по карте. Возможно отклонение фактических зон прогнозируемой от оси в пределах 20

в ту или иную сторону.

- при аварии на атомной станции: тип, электрическая мощность, координаты аварийного реактора, время аварии, доля выброшенного из реактора радиоактивного продукта (РП), %, скорость и направление (азимут) ветра на высоте 10 м, степень вертикальной устойчивости (СВУ) атмосферы;

- при ядерном взрыве: мощность, вид, координаты и время ЯВ, скорость и азимут ветра в слое воздуха от поверхности земли до высоты подъема облака взрыва.

Параметры внешних границ зон РЗМ на следе облака аварийного выброса и на следе облака ЯВ существенно отличаются друг от друга, так как спад мощности дозы (МД) радиации во втором происходит значительно быстрее, чем в первом случае.

При авариях на АС радиоактивное загрязнение имеет особенности:

1. РЗМ и атмосферы имеет сложную зависимость от исходных параметров – типа и мощности реактора; времени работы реактора; метеоусловий и др.

2. Естественный спад активности радионуклидов существенно более длителен, чем распад продуктов ЯВ.

3. Смесь выбрасываемых из реактора РВ обогащена долгоживущими р/нуклидами (плутония – 239, стронция – 90, цезия – 137 и др.) При этом с течением времени относительный вклад в общую активность α-излучающих изотопов будет увеличиваться.

4. Малые размеры радиоактивных частиц (пример – по 2 мкм), что затрудняет работы по дезактивации

5. Пылеобразование приводит к поступлению в организм через органы дыхания мелкодисперсных продуктов.

6. Наличие мощного потока ИИ из газо-аэрозольного облака в атмосфере.

7. Высота выброса до 1,5-2 км. Частые изменения метеоусловий приводят к образованию зон загрязнения в виде пятен.

Основные задачи, решаемые в ходе выявления и оценки радиационной обстановки при аварии на АЭС приведены в табл. 12.17.

Таблица 12.17. Задачи, решаемые в ходе выявления и оценки радиационной обстановки при аварии на АЭС

Инженерные задачи	Оперативные задачи
по прогнозу	по данным разведки
1.1. Мощность дозы излучения на следе облака 1.2. Доза облучения на следе облака 1.3. Поверхностная активность радиоактивных веществ на следе облака 1.4. Максимальная объемная активность радиоактивных веществ в воздухе на высоте струи или облака 1.5. Максимальная объемная активность радиоактивных веществ в воздухе и у поверхности земли 1.6. Активность радиоактивных веществ, поглощенных человеком при дыхании 1.7. Доза облучения от проходящего облака 1.8. Активность радиоактивных веществ, накопленных в воздушных фильтрах двигателей и фильтровентиляционных установках 1.17. Доза облучения от загрязненных двигателей и фильтровентиляционных установок	Выявление радиационной обстановки по прогнозу
2.1. Схема прогнозируемых зон радиоактивного загрязнения местности на следе облака	2.3.1. Мощность дозы на заданное время 2.3.2. Наименование (индекс) зон радиоактивного загрязнения
Оценка радиационной обстановки
2.2.1. Доза облучения при расположении на следе 2.2.2. Доза облучения при преодолении следа облака 2.2.3. Допустимое время начала работ на следе облака 2.2.4.Допустимая продолжительность работ на следе облака 2.2.5. Допустимое время начала преодоления следа облака	2.4.1. Доза облучения при расположении на загрязненной местности 2.4.2. Доза облучения при преодолении загрязненного участка маршрута 2.4.3. Допустимое время начала работ на загрязненной местности 2.4.4. Допустимая продолжительность работ на загрязненной местности 2.4.5. Допустимое время начала преодоления загрязненного участка маршрута
Оценка последствий радиационных поражений
2.5.1. Потери в результате внешнего облучения 2.5.2. Потери в результате аппликации загрязненного обмундирования 2.5.3. Потери в результате комбинированного воздействия радиоактивных веществ (внешнее облучение и внутренне поступлениее)