Характеристика радиационных аварий и зон радиоактивных загрязнений

Аварии связанные с нарушениями нормальной эксплуатации атомных электростанций (АЭС) и других радиационно- опасных объектов (РОО), подразделяются на проектные, проектные с наибольшими последствиями и запроектные.

При этом под нормальной эксплуатацией, например, АЭС понимается все ее состояния в соответствии с принятой в проекте технологией производства энер­гии, включая работу на заданных уровнях мощности, процесс пуска и остановки, техническое обслуживание и ремонт.

Причинами проектных аварий являются события, связанные с нарушением барьеров безопасности, предусмотренных проектом каждого реактора: нарушение герметичности твэлов, кризис теплообмена, механические повреждения.

Прогнозирование масштабов радиоактивного загрязнения (РЗ) может быть лишь ориентировочным, так как оно зависит от многих факторов, связанных с состоянием объекта, характером аварии, метеоусловиями и т. д.

Естественный спад активности радионуклидов имеет длительный характер, так как смесь радиоактивных веществ обогащена долгоживущими радионуклидами (стронций-90, плутоний-239, цезий-137 и др.); вклад в общую активность а-излучающих изотопов с течением вре­мени увеличивается, большие площади на длительное время могут оказаться загрязненными радионуклидами, часть которых вовлека­ется в миграционные процессы на местности.

Малые размеры радиоактивных частиц (около 2 мкм) способству­ют их глубокому проникновению в микротрещины и краску, что зат­рудняет проведение работ по дезактивации. Пылеобразование при­водит к поступлению в организм человека через органы дыхания мелкодисперсных продуктов деления. Образуется облакогазоаэрозольной смеси радионуклидов, испускающее мощный поток иони­зирующих излучений. Происходит осаждение высокоактивных осколков конструкций реактора и графита как на территории АЭС так и в виде пятен по следу облака. Источник загрязнения имеет стационарный характер; продолжительность времени выбросов на небольшую высоту (до 1, 5 км) при изменении метеоусловий приводит к неравномерности РЗ и образованию радиоактивных зон в виде пятен.

Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Если оно превышает четверо суток - считается многократным. Однократное облучение человека дозой 1 Зв и более называют острым облучением. Соблюдение правил повеления и пределов допустимых доз облучения позволяет исключить массовые поражения в зонах радиоактивного заражения местности. В табл. 5.1. приводятся возможные последствия острого, однократного и многократного облучения чело­века в зависимости от дозы.

Таблица 5.1.

Признаки поражения человека при различных дозах облучения

Для облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов облучения:

основные пределы доз (ПД), приведенные в табл. 5.2. (единицы измерения доз даны в табл. 5.3.); допустимые уровни многофакторного воздействия (для одного радионуклида, пути поступления пли одного вида внешнего облучения), являющиеся производными от основных пределов доз: пределы годового поступления (ПГП). допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и др.

контрольные уровни (дозы, уровни активности, плотности потоков и др.); их значения должны учитывать достигнутый в организации уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допус­тимого

Таблица 5.2.

Основные пределы доз

* Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам.

** Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни об­лучения персонала группы Б, равны '/₄ значений для персонала группы А. Далее в тексте все нормативные значения для категории персонала приво­дятся только для группы А.

*** Относится к дозе на глубине 300 мг/см².

**** Относится к среднему по площади в 1 см² значению в базальном слое кожи толщиной 5 мг/см^: под покровным слоем толщиной 5 мг/см². На ладонях толщина покровного слоя - 40 мг/см². Указанным пределом до­пускается облучение всей кожи человека при условии, что в пределах ус­редненного облучения любого 1 см² площади кожи этот предел не будет превышен. Предел дозы при облучении кожи лица обеспечивает непревы­шение предела дозы на хрусталик от бета-частиц.

Таблица 5.3.

Производные единицы СИ, используемые в дозиметрии ионизирующих

излучений и их соотношения с внесистемными единицами

Если предполагаемая доза излучения за короткий срок (2сут.) достигает уровней, при превышении которых возможны клинически определяемые эффекты (табл. 5.4.), необходимо срочное вме­шательство (меры защиты).

Таблица 5.4.

Прогнозируемые уровни облучения, при которых необходимо

срочное вмешательство

Принятие решений о мерах защиты населения в случае крупной радиационной аварии с радиоактивным загрязнением территории проводится на основании сравнения прогнозируемой дозы, предот­вращаемой защитным мероприятием, и уровней загрязнения с уровнями А и Б, приведенными в табл. 5.5., 5.6.

Если уровень облучения, предотвращаемого защитным мероприятием, не превосходит уровень А, нет необходимости в выполнении мер защиты, связанных с нарушением нормальной жизнедеятельности населения, а также хозяйственного и социального функционирования территории.

Если предотвращаемое защитным мероприятием облучение превосходит уровень А, но не достигает уровня Б, решение о выполнении мер защиты принимается по принципам обоснования и оптимизации с учетом конкретной обстановки и местных условий.

Если уровень облучения, предотвращаемого защитным мероприятием, достигает и превосходит уровень Б, необходимо выполнение соответствующих мер защиты, даже если они связаны с нарушением нормальной жизнедеятельности населения, хозяйственного и социального функционирования территории.

Таблица 5.5.

Критерии для принятия неотложных решений в начальном периоде радиационной аварии

* Только для щитовидной железы.

Таблица 5.6.

Критерии для принятия решений об отселениии ограничении

потреблении загрязненныхпищевых продуктов

Значения допустимых уровней для всех путей облучения, кото­рые приведены в табл. 5.7., определены для стандартных условии, которые характеризуются следующими параметрами:

объемом вдыхаемого воздуха V, с которым радионуклид поступает в организм на протяжении календарного года;

временем облучения / в течение календарного года;

массой питьевой воды М, с которой радионуклид поступает и организм на протяжении календарного года;

геометрией внешнего облучения потоками ионизирующего излучения.

Таблица 5.7.

Допустимые уровни радиоактивного загрязнениярабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной зашиты, част/(см²хмин).

* Для поверхности рабочих помещений и оборудования, загрязненных альфа-активными радионуклидами, нормируется снимаемое (нефиксирован­ное) загрязнение; для остальных поверхностей - суммарное (снимаемое и неснимаемое) загрязнение.

** К отдельным относятся альфа-активные нуклиды, среднегодовая допустимая объемная активность которых в воздухе рабочих помещений ДОА < 0, 3 Бк/м³.

*** Установлены следующие значения допустимых уровней загрязнения кожи, специального белья и внутренней поверхности лицевых частей средств индивидуальной зашиты для отдельных радионуклидов: для Sr-90+Y-90 - 40 част/(см³хмнн).

Классификация зон радиоактивного загрязнения (табл. 5.8.) основана на дозовых пределах, установленных НРБ-99 и определяющих дозовые нагрузки на персонал при проведении работ по ликвидации последствий радиационной аварии.

По степени воздействия поражающих факторов авария на АЭС имеет три фазы развития (табл. 5.9.).

Таблица 5.8.

Характеристика зон радиоактивного загрязнения.

Таблица 5.9.

Фазы аварии и поражающие факторы

В результате аварийного выброса в атмосферу возможны следующие виды радиационного воздействия:

внешнее облучение при прохождении радиоактивного облака;

внутреннее облучение при вдыхании радиоактивных аэрозолей продуктов деления (ингаляционная опасность);

контактное облучение вследствие радиоактивного загрязнения кожных покровов и одежды;

внешнее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнени­ем поверхности земли, зданий, сооружений и т. п.;

внутреннее облучение в результате потребления загрязненных продуктов питания и воды.

В зависимости от складывающейся обстановки для защиты от радиационного воздействия могут быть приняты следующие меры:

ограничение пребывания на открытой местности (временное укрытие в домах и убежищах). Защитные свойства зданий и сооружений даны в табл. 5.10, 5.11;

максимально возможная герметизация жилых и служебных помещений (плотное закрытие дверей, окон, дымоходов и вентиляционных отверстий) на время рассеивания радиоактивных веществ в воздухе и формирования радиоактивного загрязнения территории;

применение лекарственных препаратов, препятствующих накоплению биологически опасных радионуклидов в организме, например, йодная профилактика - прием внутрь препаратов стабильного йода;

защита органов дыхания подручными средствами (носовые платки, полотенца, бумажные салфетки и др.);

регулирование и ограничение доступа в район загрязнения;

санитарная обработка лиц в случае загрязнения их одежды кожных покровов радиоактивными веществами выше установленных норм;

простейшая обработка продуктов питания, поверхностно загрязненных радиоактивными веществами (обмыв, удаление поверхностного слоя и др.);

исключение или ограничение употребления в пищу загрязненных продуктов питания;

дезактивация загрязненной местности.

Таблица 5.10.

Защитные свойства зданий и сооружений от внешнего γ - излучения

радиоактивного облака.

* Коэффициент ослабления равен отношению дозы на открытом возду­хе к дозе при защищенном расположении.

Таблица 5.11.

Защитные свойства зданий и сооруженийот γ - излучения радиоактивных

продуктов, выпавших на местность.