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.
В радиационной аварии различают четыре фазы
развития: начальную, раннюю, промежуточную
и позднюю (восстановительную).
Начальная фаза аварии является периодом времени, предшествующим
началу выброса (сброса) радиоактивности
в окружающую среду или периодом обнаружения
возможности облучения населения за пределами
санитарно-защитной зоны предприятия.
В отдельных случаях подобная фаза может
не существовать вследствие своей быстротечности.
Ранняя фаза аварии (фаза
острого облучения) является периодом
собственно выброса радиоактивных веществ
в окружающую среду или периодом формирования
радиационной обстановки непосредственно
под влиянием выброса (сброса) в местах
проживания или нахождения населения.
Продолжительность этого периода может
быть от нескольких минут до нескольких
часов в случае разового выброса (сброса)
и до нескольких суток в случае продолжительного
выброса (сброса).
Промежуточная фаза аварии охватывает период, в течение
которого нет дополнительного поступления
радиоактивности из источника выброса
в окружающую среду и в течение которого
принимаются решения о введении новых
или продолжении ранее принятых мер радиационной
защиты. Решение принимается на основе
проведенных измерений уровней содержания
радиоактивных веществ в окружающей среде
и вытекающих из них оценок доз внешнего
и внутреннего облучения населения. Промежуточная
фаза начинается с нескольких первых часов
с момента выброса (сброса) и длится до
нескольких суток, недель и больше. Для
разовых выбросов (сбросов) протяженность
промежуточной фазы прогнозируют равной 7-10 суткам.
Поздняя фаза (фаза восстановления) характеризуется
периодом возврата к условиям нормальной жизнедеятельности
населения и может длиться от нескольких
недель до нескольких лет в зависимости
от мощности и радионуклидного состава
выброса, характеристик и размеров загрязненного
района, эффективности мер радиационной
защиты.
2.4. Примеры аварий с
выбросом радиоактивных веществ.
12 декабря 1952 года.
Канада, штат Онтарио, Чолк-Ривер, АЭС
Первая в мире серьезная авария
на атомной электростанции. Техническая
ошибка персонала привела к перегреву
и частичному расплавлению активной зоны.
Тысячи кюри продуктов деления попали
во внешнюю среду, а около 3800 кубических
метров радиоактивно загрязненной воды
было сброшено прямо на землю, в мелкие
траншеи неподалеку от реки Оттавы.
29 сентября 1957 года произошла авария, получившая название
«Кыштымская». В хранилище радиоактивных
отходов ПО «Маяк» в Челябинской области
взорвалась емкость, содержавшая 20 миллионов
кюри радиоактивности. Специалисты оценили
мощность взрыва в 70—100 тонн в тротиловом
эквиваленте. Радиоактивное облако от
взрыва прошло над Челябинской, Свердловской
и Тюменской областями, образовав так
называемый Восточно-Уральский радиоактивный
след площадью свыше 20 тысяч кв. км. По
оценкам специалистов, в первые часы после
взрыва, до эвакуации с промплощадки комбината,
подверглись разовому облучению до 100
рентген более пяти тысяч человек. В ликвидации
последствий аварии в период с 1957 по 1959
год участвовали от 25 тысяч до 30 тысяч
военнослужащих. В советское время катастрофа
была засекречена.
20 марта 1975 года. США,
штат Алабама, г.Декатур, АЭС «Брауне
Ферри»
Пожар на одной из крупнейших
американских атомных электростанций,
продолжавшийся 7 часов и причинивший
прямой материальный ущерб в 10 млн долларов.
Два реакторных блока были выведены из
строя более чем на год, что принесло дополнительные
убытки еще в 10 млн долларов. Причиной
возникновения пожара стало несоблюдение
мер безопасности при работах по герметизации
кабельных вводов, проходивших через стену
реакторного зала. Проверку этой работы
осуществляли самым примитивным способом;
по отклонению пламени горящей стеариновой
свечи. В результате произошло воспламенение
материалов изоляции кабельных отверстий,
а затем огонь проник в помещение реакторного
зала. Потребовались большие усилия, чтобы
вывести реактор на безаварийный режим
и ликвидировать пожар.
Самым серьезным инцидентом
в атомной энергетике США стала авария
на АЭС Тримайл-Айленд в штате Пенсильвания,
произошедшая 28 марта 1979 года. В результате серии сбоев в
работе оборудования и грубых ошибок операторов
на втором энергоблоке АЭС произошло расплавление
53% активной зоны реактора. Произошел выброс
в атмосферу инертных радиоактивных газов
— ксенона и йода. Кроме того, в реку Сукуахана
было сброшено 185 кубических метров слаборадиоактивной
воды. Из района, подвергшегося радиационному
воздействию, было эвакуировано 200 тысяч
человек.
26 апреля
1986 года. СССР, Украина, Киевская область,
г.Припять, Чернобыльская АЭС
Крупнейшая радиационная
катастрофа в мировой истории (событие
седьмого уровня по международной шкале
INES). В 1 час 23 минуты 49 секунд (по московскому
времени) на четвёртом блоке Чернобыльской
АЭС при проведении проектных испытаний
одной из систем обеспечения безопасности
прозвучало два мощных взрыва, разрушивших
часть реакторного блока и машинного зала.
Тротиловый эквивалент этих взрывов оценивается
величиной около 100-250 тонн тротила. В период
с 26 апреля по 10 мая 1986 года, когда разрушенный
реактор был окончательно заглушён, по
официальной информации, в атмосферу было
выброшено около 190 тонн (50 мКи) радиоактивных
веществ (примерно 4 процента общей активности
топлива в реакторе). По другим оценкам,
из реактора было выброшено от 90 до 100 (
) процентов топлива. Загрязнена территория
площадью 160 тыс. квадратных километров.
Больше всего пострадали северная часть
Украины, запад России и Беларусь. Радиоактивные
выпадения произошли (в той или иной степени)
на территории 20 государств.
От радиационного поражения,
полученного при тушении возникшего пожара
в ночь аварии, погибли 28 человек (6 пожарных
и 22 работника станции), у 208 - диагностирована
лучевая болезнь. Примерно 400 тыс. граждан
эвакуированы из зоны бедствия. В работах
по ликвидации последствий катастрофы
принимали участие от 600 тыс. до 800 тыс.
человек (200 тыс. из России). Согласно отчету
ООН, количество людей, непосредственно
или косвенно пострадавших от аварии на
ЧАЭС, составляет 9 млн, из них 3-4 млн - дети.
Катастрофа стоила Советскому Союзу в
три с лишним раза больше, чем суммарный
экономический эффект, накопленный в результате
работы всех советских АЭС, эксплуатировавшихся
в 1954-1990 годы.
30 сентября 1999 года произошла крупнейшая авария
в истории атомной энергетики Японии.
На заводе по изготовлению топлива для
АЭС в научном городке Токаймура (префектура
Ибараки) из-за ошибки персонала началась
неуправляемая цепная реакция, которая
продолжалась в течение 17 часов. Облучению
подверглись 439 человек, 119 из них получили
дозу, превышающую ежегодно допустимый
уровень. Трое рабочих получили критические
дозы облучения. Двое из них скончались.
9 августа 2004 года произошла авария на АЭС «Михама»,
расположенной в 320 километрах к западу
от Токио на о. Хонсю. В турбине третьего
реактора произошел мощный выброс пара
температурой около 200 градусов по Цельсию.
Находившиеся рядом сотрудники АЭС получили
серьезные ожоги. В момент аварии в здании,
где расположен третий реактор, находились
около 200 человек. Утечки радиоактивных
материалов в результате аварии не обнаружено.
Четыре человека погибли, 18 — серьезно
пострадали. Авария стала самой серьезной
по числу жертв на АЭС в Японии.
11 марта 2011 года в Японии произошло самое мощное
за всю историю страны землетрясение.
В результате на АЭС Онагава была разрушена
турбина, возник пожар, который удалось
быстро ликвидировать. На АЭС Фукусима-1
ситуация сложилась очень серьезная — в
результате отключения системы охлаждения
расплавилось ядерное топливо в реакторе
блока №1, снаружи блока была зафиксирована
утечка радиации, в 10-километровой зоне
вокруг АЭС проведена эвакуация. В последующие
дни на энергоблоках 1, 3, 2 и 4 происходили
взрывы водорода, который выделялся при
пароциркониевой реакции в перегретых
реакторах, и стравливался наружу и реакторного
контайнмерта для снижения давления.
Последствия аварий
с выбросом радиоактивных веществ.
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
действии излучения, это – количественная характеристика поля ионизирующего излучения.
Поглощенная
доза - количество энергии,
поглощенной единицей массы облучаемого
вещества. Специальной единицей поглощенной дозы является 1 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.
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.
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
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, плутоний. На поражающий эффект
влияет место депонирования радионуклидов:
стронций - кости; цезий - мышцы.
Лучевая болезнь
Тяжесть лучевой болезни зависит
от дозы облучения, полученной человеком
за определенное время, и индивидуальных
особенностей организма. Дети и люди пожилого
возраста, больные, физически утомленные
более чувствительны к облучению и переносят
его тяжелее. Если однократная доза менее
50 р, то признаки лучевой болезни не проявляются.
Однократное облучение более 100 р уже может
вызвать лучевую болезнь.
По характеру течения лучевая
болезнь может быть острой и хронической.
Острая лучевая болезнь развивается
при однократном или дву-, троекратном
радиоактивном облучении за короткий
промежуток времени. Хроническая лучевая
болезнь развивается при длительном облучении
небольшими дозами. В очагах ядерных взрывов
первое время наибольшее значение будет
иметь острая лучевая болезнь.