Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






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

Доза облучения, Зв Признаки поражения
0,50 Признаков поражения нет
1,0 При многократном облучении (0-30 суток) внешних признаков нет. При остром (однократном) облучении у 10 % тошнота, рвота, слабость
2,0 При многократном (в течение 3 мес.) внешних признаков нет. При остром (однократном) появляются признаки лучевой болезни I степени
3,0 При многократном - первые признаки лучевой болезни. При остром облучении -лучевая болезнь II степени. В большинстве случаев можно выздороветь
4,0 - 7,0 Лучевая болезнь III степени. Головная боль, температу­ра, слабость, тошнота, рвота, понос, кровоизлияние внутрь, изменение состава крови. При отсутствии лече­ния - смерть
Более 7,0 В большинстве случаев смертельный исход
Более 10,0 Молниеносная форма лучевой болезни, гибель в первые сутки

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

Нормируемые величины Пределы доз
Персонал (группа А)** Население
Эффективная доза 20мзв в год в сред­нем за любые по­следовательные 5 лет, но не более 50мзв в год 1мзв в год в среднем за любые последова­тельные 5 лет, но не более 5мзв в год
Эквивалентная доза за год: в хрусталике глаза*** коже**** кистях и стопах     150мзв   500мзв 500мзв     15мзв   50мзв 50мзв

 

* 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

Величина и ее символы Единица СИ и её обозначение Внесистемная единица Соотношение между единицами
латинское принятоев России латинское принятое вРоссии
Актив-ностьА Bq Бк - беккерель Ci Ки – кюри 1 Бк = 1расп./с = = 2,7·10-11 Ки Ки = 3,7·1010 Бк
Поглощен-ная доза D Гр - грей rad Рад - рад 1Гр= 1Дж/кг = = 100 рад 1 рад = 10~2 Гр
Эквива-лентная доза Н Sv Зв - зиверт rет Бэр - бэр 1Зв= 1Гр/к = = 1 Дж/кг/к = = 100 рад/к = 100 бэр 1 бэр = 1 рад/к = =1·10-2Гр/к = 10-2 Зв
Экспози-ционная дозаX C/kg Кл/кг - кулон на килограмм R Р -рентген 1 Кл/кг = 3,88·103 Р 1 Р = 2,58·10-4 Кл/кг
Мощность дозы: поглощен-ной Gy/s     Гр/с- грей в секунду radJs     Рад/с- рад в секунду     1 Гр/с = 1Дж (кг/с) = = 100 рад/с 1 рад/с = 10-2 Гр с
экспози-ционной C/kg·s Кл/кг·с - кулон на кило­грамм в секунду RJs Р/с- рент- ген в секунду 1 Кл(кг/с) = 3.88·103 Р/с 1 Р/с = =2.58·10-4 Кл/(кг/с)
эквива-лентной Sv/s Зв/с - зиверт в секунду ram/s Бэр/с - бэр всекунду 1 Зв/с = 100 бэр/с 1 бэр/с = 10-2 Зв/с

 

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

Орган или ткань Поглощенная доза в органе или ткани за 2 сут., Гр
Все тело
Легкие
Кожа
Щитовидная железа
Хрусталик глаза
Гланды
Плод 0,1

 

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

 

  Меры зашиты Предотвращаемая доза за первые 10сут.,мГр
на все тело щитовидная железа, легкие, кожа
уровень А уровень Б уровень А уровень Б
Укрытие
Йодная профи­лактика: взрослые дети     - -     - -     250* 100*     2500* 1000*
Эвакуация

 

* Только для щитовидной железы.

Таблица 5.6.

Критерии для принятия решений об отселениии ограничении

потреблении загрязненныхпищевых продуктов

Меры зашиты Предотвращаемая эффективная доза, мзв
уровень А уровень Б
Ограничение потребления загрязненных продуктов питания и питьевой воды 5 за первый год 1/год в после­дующие годы 50 за первый год 10/год в после­дующие годы
Отселение 50 за первый год 500 за первый год
  1000 за все время отселения

 

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).

  Объект загрязнения   Альфа-активные нуклиды* Бета активные нуклииды
Отдельные** Прочие
Неповрежденная кожа, спецбелье, полотенца, внутренняя поверхность лицевых частей средств индивидуальной зашиты 200***
Основная спецодежда, внутренняя поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, наружная поверхность специальной обуви 2 000
Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и находящегося в них оборудования 2 000
Поверхности помещений периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудования 10 000
Наружная поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, снимаемой в санитарных шлюзах 10 000

 

* 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.

Номер зоны радиоактив-ного загрязнения Диапазон мощности дозы внешнего γ- излучеипя     Основание для установления верхней границы диапазона в данной зоне
20-60 мкбэр/ч Допустимая мощность дозы для помеще­ний и территорий в пределах зоны на­блюдения
60-240 мкбэр/ч Допустимая мощность дозы для помещений и территорий санитарно-защитной зоны
240 мкбэр/ч -2,9 мбэр/ч Допустимая мощность дозы для персона­ла. Персонал может работать ежедневно в течение 6 ч
2,9-150 мбэр/ч Опасный уровень мощности дозы. Про­должительность рабочего дня должна быть сокращена, чтобы ограничить вели­чину дозы за рабочий день пределами, ус­тановленными органами санитарного надзора. При проведении работ обяза­тельно оформление наряда-допуска
Свыше 150 мбэр/ч Очень опасный уровень мощности дозы. Персонал может работать только при ус­ловии оформления наряда-допуска

 

 

Таблица 5.9.

Фазы аварии и поражающие факторы

Фаза аварии Длительность фазы Поражающие факторы
Ранняя От начала аварии до прекращения выброса в атмосферу (от не­скольких часов до не­скольких суток) Поступление всех радиоизотопов йода с вдыхаемым возду­хом. Доза внешнего облучения от радиоактивного воздуха
Средняя После формирования радиоактивного следа до начала уменьшения радиации (от несколь­ких суток до года) Те же и другие, в зависимо­сти от состава воздуха, ха­рактера застройки, гидроло­гического и других факторов
Поздняя От начала уменьшения радиационного воздей­ствия до его нормали­зации Ослабление и нормализация

 

 

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.

Здание, сооружение Коэффициент ослабления *
На открытом воздухе Транспортные средства Деревянный дом Каменный дом Подвал деревянного дома Подвал каменного дома Большое здание служебного или промышленного типа (в месте, отдаленном от окон и дверей) 1.0 1.0 1.1 1.7 1.7 2.5   5 и более

* 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.

Сооружение пли участок Коэффициент ослабления
На высоте 1 м над поверхностью земли 1.4
Машины на шоссе шириной 16 м: шоссе полностью загрязнено шоссе загрязнено на 50 % шоссе полностью дезактивировано   2.0 2.0 4.0
Поезда 2.5
Одно- или двухэтажные деревянные дома 2.5
Одно- или двухэтажные блочные пли кирпич­ные дома 5.0
Подвал дома 10-30
Трех- или четырехэтажные конструкции (500-1 000 м: на этаж): первые, вторые этажи подвал    
Многоэтажные конструкции (примерно 1 000 м: на этаж): верхние этажи подвал    

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.014 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал