Оценка последствий радиации

6-й рівень  – серйозна аварія. Викид в середовище десятків і сотень ТБк. Приклад – аварія в ядерному центрі Селлафілд в 1957 році, Великобританія. 13 людей загинули, 260 отримали променеву хворобу.

5-й рівень  – аварія з широкими наслідками. Викид в середовище до десятків ТБк. Приклад – аварія на АЕС Тримайл-Айленд в 1979 році, США. 10 людей загинули під час евакуації.

4-й рівень – аварія з локальними наслідками. Опромінення окремих осіб у межах АЕС дозою до 1 Зв. Приклад – аварія на АЕС Сен-Лоран у 1980 р., Франція.

3-й рівень – серйозний інцидент. Аварія в межах АЕС. Опромінення персоналу дозою до 50 мЗв. Приклад – аварія на АЕС Вандельос в 1989 р., Іспанія.

2-й і 1-й рівні – відключення і відмови управління, які не впливають на безпеку АЕС і середовища.

Нижче шкали  знаходяться аварії та події, які не впливають на роботу ядерної установки. Щоб уникнути формування спотвореного уявлення про події, в результаті освітлення в ЗМІ, чи припущень громадськості, МАГАТЕ рекомендує оповіщати країни учасники в 24-годинний період про всі аварії вище 2-го ступеня.

 

4. Вплив радіоактивного забруднення на організм людини

При вивченні дії  випромінювання на організм були визначені  наступні особливості:

1. Висока  ефективність поглиненої енергії.  Малі кількості поглиненої енергії  випромінювання можуть викликати  глибокі біологічні зміни в  організмі.

2. Наявність  прихованого або інкубаційного  періоду прояву дії іонізуючого  випромінювання. Цей період часто називають періодом уявного благополуччя. Тривалість його скорочується при опроміненні у великих дозах.

3. Дія від  малих доз може додаватися  або накопичуватися. Цей ефект  називається кумуляцією.

4. Випромінювання  впливає не тільки на даний  живий організм, а й на його потомство. Це так званий генетичний ефект.

5. Різні  органи живого організму мають  свою чутливість до опромінення.  При щоденному впливі дози 0,02...0,05 Р вже наступають зміни в  крові.

6. Опромінення залежить від частоти. Одноразове опромінення великою дозою викликає більш глибокі наслідки, ніж фракціоноване (багаторазове опромінення з інтервалами від декількох годин до декількох днів).

7.  Не кожен  організм у цілому однаково  реагує на опромінення.

8. Діючі  сьогодні інструкції з радіаційного  захисту засновані на положенні, згідно з яким ризик раку збільшується пропорційно дозі випромінювання. Ця пропорція була встановлена ​​виключно після дослідження тварин і людей, що отримали високі або середні дози опромінення – наприклад, вижили після атомного бомбардування Хіросіми і Нагасакі. Результати найновіших експериментальних і статистичних досліджень свідчать: променеве навантаження в невеликих дозах викликає захисні реакції організму, вона може запобігати або повністю усувати пошкодження ДНК, а також відновлювати її – наприклад, статистичні дослідження робочих канадської атомної промисловості, постійно піддаються впливу незначних (що перевищують фонове не більше ніж в 20 разів) доз радіоактивного випромінювання, показали значне зменшення у них ризику раку. У робітників, які тривалий період отримували дози, що перевищують фонове випромінювання більш ніж в 40 разів, ризик раку збільшувався.

Поглинена енергія від  іонізуючих випромінювань різних видів  викликає іонізацію атомів і молекул  речовин, в результаті чого молекули і клітини тканини руйнуються.

Відомо, що 2/3 загального складу тканини людини складає вода і вуглець. Процес утворення іонів триває всього близько 10-12 с, після чого наступають фізико-хімічні зміни тканини.

Виходячи з  такого співвідношення між кількістю молекул білка і води, ймовірність потрапляння іонізованої частки в молекулу води в 104 рази більше, ніж в молекулу білка. Тому ефективність впливу на організм людини досягається не прямим впливом на білкову речовину клітини, а непрямим шляхом, через продукти розкладання води.

Під дією випромінювання у воді утворюється позитивно  заряджений іон молекули води (Н2О):

Н₂О → Н₂О⁺ + е.

Електрон, який звільнився, може з'єднатися з іншою  молекулою води, яка отримує в  цьому випадку негативний заряд

Н₂О + е → Н₂О^-.

Цей етап радіолізу  води називається прямим впливом  іонізуючого випромінювання на організм людини.

Утворилися іони молекули води, хімічно не стійкі і відчувають такі перетворення:

Н₂О⁺ → Н⁺ + ОН⁰ .

Н₂О → ОН^- + Н⁰ .

ОН⁰ + ОН⁰ → Н₂О₂ .

Н⁰ + О₂ → НО₂⁰ .

Утворилися  речовини: перекис водню (Н₂О₂); радикал гідроперекису водню (НО₂⁰); радикал гідроксильної групи (ОН⁰), радикал водню (Н⁰), які володіючи великою хімічною активністю, взаємодіють з біологічними речовинами і викликають їх зміни. Цей етап біологічної дії іонізуючого випромінювання (утворення продуктів радіолізу води) називається непрямим впливом іонізуючого випромінювання, який своїми наслідками є домінуючим і визначає особливості та ефективність впливу цього виду енергії на організм людини.

Ніякий  інший вид енергії в тій  же кількості при впливі на людину не призводить до таких тяжких наслідків, як енергія іонізуючого випромінювання. Наприклад, енергія в 5 Дж на 1 кг маси людини у вигляді теплової енергії підвищує температуру тіла людини на 0,001 °С, а у вигляді іонізуючого випромінювання складе 5 Дж/кг = 5 Гр = 500 рад, і викличе важку форму променевої хвороби людини.

Залежність  тяжкості променевої хвороби від  дози опромінення людини зазначена в табл. 3.

 

Таблиця 3. Залежність тяжкості променевої хвороби від дози опромінення людини

Доза опромінення		Тяжкість захворювання
Зв	Бер
1,5-2,0 2,5-4,0 4,0-6,0 6,0-10	150-200 250-400 400-600 600-1000	легка форма середня тяжка вкрай тяжка

5. Гранично допустимі дози опромінення

В Україні для  регулювання питань пов'язаних з аваріями на радіаційно-небезпечних об'єктах і захистом населення прийнято низку законодавчих і нормативних актів:

• Закон України «Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку» № 40/95-ВР від 08.02.95 р.;
• Закон України «Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань » № 15/98-ВР від 14.01.98 р.;
• «Норми радіаційної безпеки України » НРБУ-97 № 208 від 14.07.97 р.

У Законі України  «Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань» зазначається, що кожна  людина, яка проживає або тимчасово перебуває на території України, має право на захист від впливу іонізуючих випромінювань. Це право забезпечується здійсненням комплексу заходів щодо попередження впливу іонізуючих випромінювань на організм людини понад встановлених дозових меж опромінення, компенсацією за перевищення встановлених дозових меж опромінення та відшкодуванням шкоди, заподіяної внаслідок впливу іонізуючих випромінювань.

Дозові межі визначаються цим Законом та НРБУ-97.

 

Таблиця 4. Ліміти дози випромінювання ( мЗв·рік^-1 )

	Категорія осіб, які зазнають опромінювання
	А	Б	В
DLE (ліміт дози)	20	2	1

 

Залучення осіб до ліквідації радіаційних аварії та їх наслідків допускається лише на добровільних засадах, за контрактом, в якому має зазначатися можлива  доза опромінення за час ліквідації радіаційної аварії та її наслідків. Залучення до ліквідації радіаційних аварій та їх наслідків осіб, які мають медичні протипоказання, осіб віком до 18 років та жінок дітородного віку забороняється.

Опромінення осіб, залучених до ліквідації радіаційної аварії та її наслідків, понад основних дозових меж опромінення, встановлених Законом, допускається лише за їх згодою, у випадках, якщо не можна вжити заходів, які виключають їх перевищення, і може бути виправдано лише рятуванням життя людей та запобіганням подальшого небезпечного розвитку аварії і опромінення більшої кількості людей.

В умовах радіаційної  аварії всі роботи виконуються аварійним  персоналом, до складу якого входять:

• Персонал аварійного об'єкта, а також члени спеціальних, заздалегідь підготовлених аварійних бригад – основний персонал;
• Особи, залучені до аварійних робіт – залучений персонал.

У разі якщо роботи в зоні аварії пов'язані  із запобіганням катастрофічних наслідків  допускається заплановане перевищення  дози до 100 мЗв. У випадках робіт, пов'язаних із врятуванням життя, повинні застосовуватися заходи, щоб еквівалентна доза опромінення, на будь-який орган, включаючи опромінення всього тіла, не перевищувала 500 мЗв. При цьому роботи пов'язані з перевищенням дози повинні виконуватися добровольцями, які пройшли медичне обстеження, інформовані про ризик і дали письмову згоду на участь у цих роботах.

 

2 ЗАХИСТ НАСЕЛЕННЯ ПРИ  РАДІОАКТИВНОМУ ЗАБРУДНЕННІ

 

Основними заходами захисту населення при виникненні радіоактивного забруднення є: використання колективних та індивідуальних засобів захисту; застосування засобів медичної профілактики; дотримання необхідних режимів поведінки; евакуація; обмеження доступу на забруднену територію; заборона споживання забруднених продуктів харчування та води; санітарна обробка людей, дезактивація одягу, техніки, споруд, території, доріг та інших об'єктів.

Для захисту  сільськогосподарських тварин здійснюються заходи щодо їх укриття, переклад на стійлове утримання, виключення з вживання забруднених  кормів і води або евакуація із зони забруднення.

Заходи по укриттю  людей приймаються, якщо протягом перших десяти діб очікувана сукупна  ефективна доза опромінення може перевищити 5 мЗв. Тимчасова евакуація  людей здійснюється у разі, якщо протягом не більше ніж одного тижня ефективна доза опромінення може досягти рівня 50 мЗв.

Йодна профілактика застосовується у разі, якщо очікувана  поглинута доза опромінення щитовидної залози, від накопиченого в ній  радіоактивного йоду, може перевищити 50 мілігрей згідно встановленим Міністерством охорони здоров'я України регламентам.

 

2.1 Режими захисту  при радіоактивному забрудненні 

Для захисту  населення у разі ускладнення  радіаційної обстановки на АЕС передбачені  тимчасові норми (режими захисту), які  наведені в табл. 5.

 

Таблиця 5. Тимчасові режими захисту населення

№ режиму	Потужність  експозиційної дози, мР/год.	Режимні заходи щодо захисту населення
1	0,1-0,3	Укриття дітей, герметизація приміщень, укриття та упаковка продуктів харчування. Обмежене перебування на відкритому повітрі дорослих. Устаткування санітарних бар'єрів на входах в квартири

 

Продовження табл. 5

2	0,3-1,5	Заходи першого  режиму, йодна профілактика дітей, обмежено перебування на вулицях усього населення. Устаткування санітарних бар'єрів на входах у будинки
3	1,51-15	Заходи попередніх режимів, йодна профілактика всього населення, часткова евакуація (дітей  і вагітних жінок)
4	15,1-100	Заходи 1, 2, 3 режимів. Евакуація всього населення, крім контингенту, задіяного в аварійно-рятувальних  роботах
5	більше 100	Повна евакуація населення.

 

2.2 Прогнозування  дози випромінювання при радіоактивному  забрудненні

Небезпека ураження людей вимагає швидкого виявлення та оцінки радіаційної  обстановки. Оцінка радіаційної обстановки здійснюється за результатами прогнозування  наслідків радіаційної аварії і за даними радіаційної розвідки. Оскільки процес формування радіоактивного сліду триває кілька годин, попередньо проводять оцінку радіаційної обстановки за результатами прогнозування радіоактивного забруднення місцевості. Це дозволяє завчасно, тобто до підходу радіоактивної хмари, провести заходи щодо захисту населення. Метод прогнозування дозволяє змоделювати можливі аварійні ситуації на об'єкті і завчасно розробити і реалізувати ефективну систему захисту робітників і службовців, населення, що проживає поблизу об'єкта.

Визначення  рівнів радіоактивного забруднення  на місцевості має вирішальне значення для проведення аналізу його впливу на життєдіяльність і для вибору найбільш доцільних варіантів дій, при яких виключається радіаційне ураження людей.

Зміна рівнів радіації характеризується закономірністю:

,

де  – початковий (вихідний) рівень радіації на момент часу , – рівень радіації на момент часу , – показник ступеня залежить від ізотопного складу забруднення.

 

При фактичної аварії повинен визначатися  експериментальним шляхом за формулою:

для чого необхідно в одному і тому ж місці , два рази виміряти потужність дози та і засікти час замірів та пройшов після аварії. При аварії на ЧАЕС виявилося , що .