Последствия радиационной аварии

    К типовым радиационно-опасным объектам следует отнести: атомные станции, предприятия по изготовлению ядерного топлива, по переработке отработанного топлива и захоронению радиоактивных отходов, научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные реакторы, ядерные энергетические установки на транспорте.

    Классификация аварий на радиационно-опасных объектах проводится с целью заблаговременной разработки мер, реализация которых в случае аварии должна уменьшить вероятные последствия и содействовать успешной их ликвидации.

    Возможные аварии на АЭС и других радиационно-опасных объектах классифицируют по двум признакам:

• по типовым нарушениям нормальной эксплуатации;
• по характеру последствий для персонала, населения и окружения среды.

    При анализе аварий используют цепочку "исходное событие-пути протекания-последствия".

    Аварии, связанные с нарушениями нормальной эксплуатации, подразделяются на проектные, проектные с наибольшими последствиями и запроектные. Под нормальной эксплуатацией АЭС понимается ее состояние в соответствии с принятой в проекте технологией производства энергии, включая работу на заданных уровнях мощности, процессы пуска и остановки, техническое обслуживание, ремонты, перегрузку ядерного топлива.

    Причинами проектных аварий, как правило, являются исходные события, связанные с нарушением барьеров безопасности, предусмотренных проектом каждого реактора. Именно в расчете на эти исходные события и строится система безопасности АЭС.

    Необходимо выделить  определённые типы аварий.

    Первый тип аварий - нарушение первого барьера безопасности, а проще - нарушение герметичности оболочек твэл (тепловыделяющих элементов) из-за кризиса теплообмена или механических повреждений. Кризис теплообмена - это нарушение температурного режима (перегрев) твэл.

    Второй тип аварий - нарушение первого и второго барьеров безопасности. При попадании радиоактивных продуктов в теплоноситель вследствие нарушения первого барьера дальнейшее их распространение останавливается вторым, который образует корпус реактора.

    Третий тип аварий - нарушение всех барьеров безопасности. При нарушенных первом и втором барьерах теплоноситель с радиоактивными продуктами деления удерживается от выхода в окружающую среду третьим барьером - защитной оболочкой реактора. Под ним понимается совокупность всех конструкцией, систем и устройств, которые должны с высокой степенью надежности обеспечить локализацию выбросов.

    Ядерную аварию может вызвать также образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении твэл всех барьеров безопасности.

    Основными поражающими факторами радиационных аварий являются:

• воздействие внешнего облучения (гамма - и рентгеновского; бета - и гамма-излучения; гамма - нейтронного излучения и др.);
• внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов (альфа - и бета-излучение);
• сочетанное радиационное воздействие как за счет внешних источников излучения, так и за счет внутреннего облучения;
• комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов (механическая травма, термическая травма, химический ожог, интоксикация и др.).

    После аварии на радиоактивном следе основным источником радиационной опасности является внешнее облучение. Ингаляционное поступление радионуклидов в организм практически исключено при правильном и своевременном применении средств защиты органов дыхания.

    Внутренне облучение развивается в результате поступления радионуклидов в организм с продуктами питания и водой. В первые дни после аварии наиболее опасны радиоактивные изотопы йода, которые накапливается щитовидной железой. Наибольшая концентрация изотопов йода обнаруживается в молоке, что особенно опасно для детей.

    Через 2-3 месяца после аварии основным агентом внутреннего облучения становится радиоактивный цезий, проникновение которого в организм возможно с продуктами питания. В организм человека могут попасть и другие радиоактивные вещества (стронций, плутоний), загрязнение окружающей среды которыми имеет ограниченные масштабы.

    Характер распределения радиоактивных веществ в организме:

• накопление в скелете (кальций, стронций, радий, плутоний);
• концентрируются в печени (церий, лантан, плутоний и др.);
• равномерно распределяются по органам и системам (тритий, углерод, инертные газы, цезий и др.);
• радиоактивный йод избирательно накапливается в щитовидной железе (около 30%), причем удельная активность ткани щитовидной железы может превышать активность других органов в 100-200 раз.

Основными параметрами, регламентирующими  ионизирующее излучение, является экспозиционная, поглощенная и эквивалентная  дозы.

• Экспозиционная доза - основана на ионизирующем действия излучения, это - количественная характеристика поля ионизирующего излучения. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р). При дозе 1Р в 1см2 воздуха образуется 2,08 · 109 пар ионов. В международной системе СИ единицей дозы является кулон на килограмм (Кл/кг) · 1Кл/кг=3876 Р.
• Поглощенная доза - количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Специальной единицей поглощенной дозы является 1 рад. В международной системе СИ - 1 Грей (Гр).1 Гр=100 рад.
• Эквивалентная доза (ЭД) - единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения. В международной системе СИ единицей ЭД является Зиверт (Зв).1 Зв равен 100 бэр.
• Организм человека постоянно подвергается воздействию космических лучей и природных радиоактивных элементов, присутствующих в воздухе, почве, в тканях самого организма. Уровни природного излучения от всех источников в среднем соответствуют 100 мбэр в год, но в отдельных районах - до 1000 мбэр в год.

    В современных условиях человек сталкивается с превышением этого среднего уровня радиации. Для лиц, работающих в сфере действия ионизирующего излучения, установлены значения предельно допустимой дозы (ПДД) на все тело, которая при длительном воздействии не вызывает у человека нарушения общего состояния, а также функций кроветворения и воспроизводства. Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендовала в качестве предельно допустимой дозы (ПДД) разового аварийного облучения 25 бэр и профессионального хронического облучения-до 5 бэр в год и установила в 10 раз меньшую дозу для ограниченных групп населения.

    Для оценки отдаленных последствий действия излучения в потомстве учитывают возможность увеличения частоты мутаций. Доза излучения, вероятнее всего удваивающая частоту самопроизвольных мутаций, не превышает 100 бэр на поколение. Генетически значимые дозы для населения находятся в пределах 7-55 мбэр/год.

    При общем внешнем облучении человека дозой в 150-400 рад развивается лучевая болезнь легкой и средней степени тяжести; при дозе 400-600 рад - тяжелая лучевая болезнь; облучение в дозе свыше 600 рад является абсолютно смертельным, если не используются меры профилактики и терапии.

    При облучении дозами 100-1000 рад в основе поражения лежит так называемый костномозговой механизм развития лучевой болезни. При общем или локальном облучении живота в дозах 1000-5000 рад - кишечный механизм развития лучевой болезни с превалированием токсемии

    При остром облучении в дозах более 5000 рад развивается молниеносная форма лучевой болезни. Возможна смерть "под лучом" при облучении в дозах более 20 000 рад. При попадании в организм радионуклидов, происходит инкорпорирование радиоактивных веществ. Опасность инкорпорации определяется особенностями метаболизма, удельной активностью, путями поступления радионуклидов в организм. Наиболее опасны радионуклиды, имеющие большой период полураспада и плохо выводящиеся из организма, на пример радий-266, плутоний-239. На поражающий эффект влияет место депонирования радионуклидов: стронций-89 и стронций-90 - кости; цезий-137 - мышцы.

1.4 Состояние и  динамика развития радиационной  проблемы.

    В результате реализации широкомасштабных программ использования атомной энергии в военных и народно-хозяйственных целях существенно возросло воздействие источников радиоактивного загрязнения на окружающую среду и население, увеличилась вероятность аварийных ситуаций на радиационно опасных объектах, а экологическая обстановка вблизи них в ряде случаев ухудшилась вследствие плановых сбросов и выбросов радиоактивных веществ и нештатных ситуаций с заметными утечками этих веществ. Существенное радиационное воздействие на население оказывают природные радионуклиды, накапливающиеся в окружающей среде в результате деятельности человека.

    Создавшееся положение вызывает необходимость совершенствования контроля радиационного воздействия на объекты окружающей природной среды (атмосферу, почву, поверхностные и подземные воды), на человека и среду его обитания (питьевую воду, продукты питания, жилые помещения), а также техногенных источников радиоактивного загрязнения. Возникла необходимость обеспечения должного контроля за безопасностью применения технологий и методов с использованием радиоактивных веществ в промышленности, медицине и науке, за перевозками радиационно-опасных грузов по территории страны.

    В настоящее время контроль радиационной обстановки в стране осуществляется рядом министерств и ведомств без необходимого взаимодействия. Данные, получаемые различными системами и службами, частично дублируют друг друга, а совместное их использование для получения обобщенных и достоверных оценок затруднено из-за отсутствия единой методологии и метрологии измерений. Затрудняют работу соответствующих ведомственных систем и служб отсутствие средств автоматизированного контроля параметров радиационной обстановки и недостаточная оснащенность современной телекоммуникационной техникой для оперативной передачи информации в центры ее обработки и анализа.

    В Российской Федерации начала своё действие федеральная целевая программа "Создание Единой государственной автоматизированной системы контроля радиационной обстановки на территории Российской Федерации", которая разработана во исполнение постановления Правительства Российской Федерации от 20 августа 1992 г. N 600 "О Единой государственной автоматизированной системе контроля радиационной обстановки на территории Российской Федерации" (Собрание актов Президента и Правительства Российской Федерации, 1992, N 8, ст. 546), которым определен статус этой системы, обеспечивающей информационную поддержку (данные о текущей радиационной обстановке, рекомендации, прогнозы) управленческих решений на всех уровнях, принимаемых в интересах обеспечения радиационной безопасности населения и защиты окружающей среды.

    Программа предусматривает автоматизацию процессов сбора, передачи и обработки информации, полученной в результате проведения радиационного контроля, повышение надежности этого контроля и обеспечение высокой достоверности информации.

    Решение задачи организации государственного контроля радиационной обстановки на территории страны позволит повысить эффективность действий по защите населения и окружающей природной среды, по предупреждению и ликвидации последствий аварий и чрезвычайных ситуаций на радиационно-опасных объектах.

    Создание Единой государственной автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (ЕГАСКРО) является комплексной научно-технической и организационно-правовой задачей государственного масштаба. Для ее решения необходимо скоординированное участие ряда министерств и ведомств на основе единого государственного планово-организующего документа - федеральной целевой программы.

    Программа определяет последовательность проведения необходимых для создания ЕГАСКРО мероприятий (от завершения проектных разработок до сдачи системы в эксплуатацию), устанавливает сроки поэтапного создания системы, определяет порядок, объемы и источники финансирования проводимых в ее рамках работ.

    Главными целями Программы являются:

• совершенствование государственного контроля радиационной обстановки на территории Российской Федерации для приведения в соответствие с современными требованиями;
• оперативное обеспечение органов государственной власти Российской Федерации и ее субъектов, других пользователей и населения достоверной информацией о состоянии радиационной обстановки, фактах, характере и масштабах ее ухудшения, а также прогнозами в этой области;
• информационное обеспечение Российской системы предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях в части, касающейся радиационной обстановки;
• информационная поддержка действий федеральных органов исполнительной власти и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации по обеспечению радиационной безопасности населения страны, защиты окружающей природной среды и устойчивости функционирования промышленного и аграрного комплексов при возникновении радиационных аварий и связанных с ними чрезвычайных ситуаций;
• создание банков данных о радиационной обстановке.