Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях и гражданская оборона

Радиационные  аварии  на РОО подразделяются на три типа:

Локальная – нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации предприятия значения.

Местная – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно – защитной зоны и количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия.

Общая – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно – защитной зоны и количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облучению проживающего на ней населения выше установленных норм.

Отечественная классификация, согласно которой в порядке возрастания серьезности последствий все аварии на РОО  разделены на девять классов. Первые восемь классов охватывают аварии с широким диапазоном возможных последствий – от незначительных нарушений в работе до серьезных поломок в оборудовании. Такие аварии относятся к проектным, они рассматриваются при проектировании РОО а также в окончательных выводах по анализу безопасности эксплуатации объекта. В целом под обеспечением радиационной безопасности понимается проведение комплекса организационных и социальных мероприятий направленных на исключение или максимальное снижение опасности вредного воздействия ионизирующих излучений на организм человека и уменьшение радиоактивного загрязнения окружающей среды до безопасных уровней.

Аварии, отнесенные к девятому классу, являются запроектными и в процессе проектирования не рассматриваются, из-за малой вероятности их возникновения. Эти аварии относятся также к гипотетическим или тяжелым. Подобные аварии возникают при повреждении или разрушении активной зоны реактора или хранилища отходов ядерного топлива и возможны при возникновении не предусмотренного в проекте аварийного исходного события.

С точки зрения медицинских последствий, контингента  облучаемых лиц и вида лучевого воздействия  на организм человека радиационные аварии разделяются на пять основных групп: малые, средние, большие, крупные и катастрофические.

К малым радиационным авариям относятся инциденты не связанные с серьезными медицинскими последствиями и характеризуются только экономическими потерями. При этом возможно облучение лиц различной категории. Дозы лучевого воздействия не должны превышать установленных НРБ-96 санитарных норм. Для четырех групп радиационных аварий, возможны медицинские последствия – острые и хронические лучевые поражения, неблагоприятные стохастические последствия, вторую и третью группы объединяют производственные радиационные аварии, т.е. инциденты, связанные с персоналом; четвертая и пятая группы – коммуникальные аварии и происшествия, при которых страдает население. Для радиационных аварий второй группы характерно только внешнее, а для третьей группы – внешнее и внутреннее облучение персонала.

Для больших  аварий используются дополнительные подразделения  по критерию распространенности связанные  с радиоактивным загрязнением:

• персонала и рабочих мест;
• производственного помещения;
• здания;
• территории;
• санитарно-защитной зоны.

Четвертая группа радиационных аварий (крупные  аварии) объединяет инциденты, при которых возможно чисто внешнее, совместное внешнее и внутреннее облучение небольшого числа лиц.

 В пятую группу (катастрофические аварии) относятся радиационные аварии, при которых наблюдается совместное внешнее и внутреннее облучение больших контингентов населения, проживающего в одном или нескольких регионах.

  Кроме всевозможных классификаций радиационных аварий на РОО по видам существует специальная шкала происшествий на АЭС разработанная под эгидой МАГАТЭ в 1989 г., введена в действие в России с сентября 1990г. Изначально она задумывалась для информации об аварийных  ЧС на АЭС.

Шкала происшествий на АЭС.

INES

(Международная шкала  событий на АЭС)

7 ступень -  глобальная авария, сопровождающаяся большим выбросом РВ в окружающую среду, радиологически эквивалентным от тысячи до десятков тысяч терабеккерелей радиоактивного йода-131, нанесен значительный ущерб здоровью людей и окружающей среде.

Пример: Чернобыль.

6 ступень – тяжелая авария, по внешним последствиям характеризующаяся значительным выбросом РВ радиологически эквивалентным от десятков до сотен терабеккерелей радиоактивного йода-131 в ограниченной зоне с необходимостью введения в действие противоаварийных мероприятий.

  Пример: Авария в Уиндскейл (Великобритания) в 1957 г.

5 ступень - значительный выброс продуктов деления в окружающую среду эквивалентен величинам от нескольких единиц до десятков теребеккерелей радиоактивного йода131. Возможна частичная эвакуация, необходима местная йодная профилактика.

Пример: США, 1979 г. АЭС Три-Майл-Айленд.

4 ступень – авария в пределах АЭС – частичное разрушение активной зоны как механическое, так и тепловое (плавлением). Обслуживающий персонал может получить острое отравление порядка 2 зиверта (200 рад,бэр). Возможный выброс в окружающую среду вызывает облучение отдельных лиц из населения в пределах нескольких милизивертов.

Защитных мер не требуется, но должен осуществляться контроль продуктов питания.

Пример: Франция, АЭС Сен-Лоран  в 1980 г.

3 ступень – серьезное происшествие из-за отказа оборудования или ошибок эксплуатации. В окружающую среду выброшены радиоактивные продукты, возможная доза облучения отдельных людей не превышает нескольких милизивертов. Внутри АЭС обслуживающий персонал может быть переоблучен дозами порядка 50 милизивертов.

Пример: Авария на АЭС Вандельос, Испания 1989 г.

2 и 1 ступени – функциональные отключения и отказы в управлении, не вызывающие непосредственного влияния на безопасность АЭС, а тем более на окружающую среду.

0 и ниже – аварии и происшествия технического характера, не связанные с атомной установкой и ее работой.

На АЭС  основными причинами радиационных аварий с различной степенью расплавления активной зоны реактора являются следующие:

• недостатки конструкции;
• недостатки в техническом обслуживании, включая перегрузку топлива или испытаний;
• вина оператора;
• остановка реактора;
• низкое качество разработки, изготовления и эксплуатации объекта или технической системы;
• высокая степень износа оборудования;
• низкий уровень финансирования.

Последствия для населения и  территорий.            

Специалисты выделяют следующие потенциальные  последствия радиационных аварий:

1. немедленные  смертельные случаи и травмы  среди работников предприятия  и населения;

2. латентные смертельные  случаи заболевания настоящих  и будущих поколений, в том  числе изменения в соматических  клетках, приводящие к возникновению  онкологических заболеваний, генетические мутации, оказывающие влияние на будущие поколения, влияние на зародыш и плод вследствие облучения матери в период беременности;

3. материальный ущерб  и радиоактивное загрязнение  земли и экосистем;

4. ущерб для  общества, связанный с боязнью относительно потенциальной возможности использования ядерного топлива для создания ядерного оружия. К последствиям  серьезных радиационных аварий относится и наличие косвенного риска для здоровья и жизни людей. Косвенный риск возникает при непосредственном осуществлении мер безопасности, эвакуации при аварии. Например: эвакуационные мероприятия, вызванные радиационной аварией, обусловливают возникновение множества косвенных рисков: смертельные случаи вследствие дорожно-транспортных происшествий, увеличение числа сердечных приступов у эвакуируемого населения, психические травмы, вызванные стрессовой ситуацией во время эвакуации, и т.п.

Прогнозируемые зоны радиоактивного заражения при общей аварии на РОО.

Зоны радиоактивного заражения образуются в районе ядерного взрыва и на следе радиоактивного облака.

В результате неожиданных  технических неисправностей оборудования или преднамеренного разрушения ядерных реакторов на радиационно-опасных  объектах (РОО), например АЭС, из поврежденного  реактора в окружающую среду выбрасываются РВ в виде газов и аэрозолей, которые образуют радиоактивное облако.

Уровнем радиации называют мощность экспозиционной дозы (Р/ч) на высоте  0,7 — 1 м над зараженной поверхностью. Заражение техники, предметов, одежды, продовольствия, воды, а также кожных покровов людей и животных измеряются в миллиретгенах в час. 1 мР/ч = 1∙10^-3 Р/ч. Местность считается зараженной РВ при уровне радиации 0,5 Р/ч (3,6∙10^-8 А/кг и выше).

Уровень радиации зависит  от плотности потока гамма-квантов  и их энергии. Энергия гамма-квантов со временем изменяется незначительно, а плотность их уменьшается прямо пропорционально уменьшению активности радиационных продуктов.

Естественные  процессы непрерывного распада радиоактивных  продуктов приводят к спаду уровня радиации с течением времени, особенно резко в первые часы после взрыва. Изменение уровня радиации на заряженной местности может быть определено по тому же закону, по которому изменяется гамма-активность радиоактивных изотопов

P_t = P₀ (t/t₀) ^{- 1,2} или P_t = P₀ K_t

где P₀ - уровень радиации в момент времени t₀ после взрыва; P_t - уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитанного также с момента взрыва; K_t = (t/t₀) ^{- 1,2} — коэффициент для пересчета уровней радиации на различное время после взрыва. Решая уравнение, можно убедиться, что уровень радиации снижается в 10 раз при семикратном увеличении времени. Так, если через 1 ч после взрыва принять уровень радиации равным 100 Р/ч, что через 7 ч он составит 10 Р/ч, через 49 ч — 1 Р/ч и т. д. Пользуясь закономерностью спада уровня радиации во времени после взрыва, можно с достаточной точностью решать основные задачи по оценки радиационной обстановки.

В зависимости  от времени работы реактора в атмосферу  может быть выброшено от 3 до 50 и  более процентов наработанной активности, а при полном разрушении реактора выход радиоактивных продуктов (ω,%) может составить даже 100%.

В зависимости  от метрологических характеристик  — скорости ветра на высоте 10 м (V, м/с) и в приземном слое (U, м/с), а также вертикальной устойчивости атмосферы — облако зараженного воздуха, рассеиваясь, загрязняет местность РВ. Форма и след радиоактивного облака зависит от направления и скорости ветра. На равнинной местности  при не меняющемся направлении и скорости ветра радиоактивный след имеет форму вытянутого эллипса (рис.2). Наиболее высокая степень заражения наблюдается на участках следа, расположенных недалеко от центра взрыва и на оси следа. Здесь выпадают более крупные оплавленные частицы радиоактивной пыли. Наименьшая степень заражения наблюдается на границах зон заражения и на участках, наиболее удаленных от центра ядерного взрыва.

Последовательность прогнозирования проектных аварий:

• на карте обозначают РОО, возле которого делают поясняющую надпись черным цветом : в числителе тип аварийного реактора и его электрическая мощность, в  знаменателе — время и дата аварии;
• от центра РОО (рис. 2) синим цветом проводят ось прогнозируемых зон РЗ по направлению среднего ветра (U, м/с).

 

 

Определяют размер зон  и наносят на карту-схему соответствующим цветом границы и индекс зоны.

Границы зон  на радиоактивно-зараженной местности (рис.2) определяют по значению экспозиционных доз гамма -излучения D_∞, получаемых за время от 1 ч после взрыва до полного распада радиоактивных веществ. Для удобства решения задач по оценке радиационной обстановки границы зон на радиоактивно-зараженной местности также принято характеризовать уровнями радиации на один (P₀) и десять часов после взрыва.

При аварии, повлекшей  за собой радиоактивное загрязнение обширной территории, на основании прогноза и контроля радиационной обстановки устанавливается зона радиационной аварии (таб.1.)

 

 

 

Таб.1. Зоны радиационного заражения  от поглощенной дозы на внешней границе

Индекс и  наименование зоны	Цвет внешней границы  зоны	Мощность поглощенной  дозы через 1 ч после аварии, D1 или  P1		Эквивалентная доза первый год после аварии, H
		мГр/ч	рад/ч	Зв	бэр
Г; зона чрезвычайно  опасного РЗ	Черный	140	14	50	5000
В; зона опасного РЗ	Коричневый	42	4,2	15	1500
Б; зона сильного РЗ	Зеленый	14	1,4	5	500
А; зона умеренного РЗ	Синий	1,4	0,14	0,5	50
М; зона радиационной опасности	Красный.	0,14	0,014	0,05	5