Классификация радиационных аварий
Проектная авария — авария, для которой проектом определены исходные события и конечные состояния, в связи с чем предусмотрены системы безопасности.
Запроектная авария — вызывается не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями и приводит к тяжелым последствиям. При этом может произойти выход радиоактивных продуктов в количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории, возможному облучению населения выше установленных норм. В тяжелых случаях могут произойти тепловые и ядерные взрывы.
В зависимости от границ зон распространения радиоактивных веществ и радиационных последствий потенциальные аварии на АЭС делятся на шесть типов: локальная, местная, территориальная, региональная, федеральная, трансграничная.
При изучении действия излучения на организм были определены следующие особенности:
1. Высокая эффективность поглощенной энергии. Малые количества поглощенной энергии излучения могу вызвать глубокие биологические изменения в организме.
2. Наличие скрытого, инкубационного, периода проявления действия ионизирующего излучения. Этот период часто называют периодом мнимого благополучия. Продолжительность его сокращается при облучении в больших дозах.
3. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться. Этот эффект называется кумуляцией.
4. Излучение действует не только на данный живой организм, но и на его потомство. Это так называемый генетический эффект.
5. Разные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению.
6. Не каждый организм в целом одинаково реагирует на облучение.
7. Облучение зависит от частоты.
В период функционирования РОО с целью профилактики и контроля выделяют две основные зоны безопасности:
• санитарно-защитная зона (СЗЗ) — территория вокруг объекта, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации объекта может превысить предельно допустимую дозу (ПДД);
• зона наблюдения — территория, где возможно влияние радиоактивных сбросов и выбросов РОО и где облучение проживающего населения может достигать установленной предельно допустимой дозы.
На случай радиационной аварии рассматривают 5 зон, имеющих различную степень опасности для здоровья людей:
• зона возможного опасного радиоактивного загрязнения — территория, в пределах которой прогнозируются дозовые нагрузки, не превышающие 10 рад в год;
• зона ограничений — территория, в пределах которой доза у-облучения может превысить 10 рад (но не более 25 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом — не более 30 рад;
• зона профилактических мероприятий — территория, в пределах которой доза внешнего у-облучения населения за время формирования радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 25 рад (но не более 75 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом составляет около 30 рад (максимально — 50 рад);
• зона экстренных мер защиты населения — территория, в пределах которой доза внешнего у-излучения населения может превысить 75 рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом — 250 рад;
• зона радиационной аварии — территория, на которой могут быть превышены пределы дозы и пределы годового поступления.
После стабилизации радиационной обстановки в районе аварии устанавливаются зоны:
• зона отчуждения (загрязнение по у-излучению — свыше 20 мрад/ч; по цезию 22свыше 40 Ки/км ; по стронцию — свыше 10 Ки/км );
• зона временного отселения (загрязнение по у-излучению — от 5 до 20 мрад/ч; по22цезию — от 15 до 40 Ки/км ; по стронцию — от 3 до 10 Ки/км );
• зона жесткого контроля (загрязнение по у-излучению — от 3 до 5 мрад/ч; по цезию 22- до 15 Ки/км ; по стронцию — до 3 Ки/км ).
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.
Отметим, что ядерного взрыва при авариях на АЭС не может быть в принципе, а ударная волна, образующаяся при тепловом взрыве реактора, распространяется на незначительные расстояния и представляет опасность только для обслуживающего станцию персонала и конструкций объектов АЭС.
Основным поражающим фактором (опасностью) при авариях на реакторах АЭС, как и других РОО (кроме арсеналов для хранения ядерных боеприпасов), является радиоактивное загрязнение местности.
Источником загрязнения является атомный реактор как мощный источник накопленных радиоактивных веществ.
Хотя количество радионуклидов в активной зоне реактора велико, реальную опасность при аварии представляют только выброшенные из реактора радионуклиды. Доля выброса радионуклидов зависит от многих факторов, включая конструкцию реактора, состояние активной зоны, историю аварийного процесса и многое другое.
Поскольку период полураспада основных продуктов деления, вызывающих радиоактивное загрязнение внешней среды сравнительно велик (исключение составляет йод -131), такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва, не наблюдается, т.е. спад уровней радиации на местности более медленный, чем после ядерного взрыва.
При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном или аэрозольном состоянии. Воздействие радиоактивного загрязнения окружающей среды на людей в первые часы и сутки после аварии определяется внутренним облучением в результате вдыхания радионуклидов из облака ивнешним облучением от радиоактивного облака и радиоактивных выпадений на местности, а также поверхностным загрязнением в результате осаждения радионуклидов из облака выброса. В последующем, в течение многих лет, вредное воздействие и накопление дозы облучения у людей будет обусловлено вовлечением в биологическую цепочку выпавших радионуклидов и употреблением загрязненных продуктов питания и воды.
При аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году выброс в атмосферу парообразных или арозольных радионуклидов продолжался в течение 10 суток. Метеорологическая обстановка в этот период характеризовалась неустойчивым ветром как в приземном слое, так и на высоте 700-1500 м. Направление ветра изменялось в пределах 360 градусов, фактически описав круг. Поэтому конфигурация следа имеет очень сложную форму и даже «пятнистый» характер («цезиевые пятна»).
Для характеристики радиоактивного заражения территории, оценки радиационной обстановки и определения мер радиационной защиты при ликвидации последствий при гипотетической, запроектной и др. авариях на АЭС условно на местности выделяют зоны радиоактивного заражения (загрязнения) (РЗ), которые на картах изображают в виде эллипсов умеренного (зона А), сильного (зона Б), опасного (зона В), чрезвычайно опасного (зона Г) и зона радиационной опасности (зона М).
При этом, внешние границы зон PЗ принято характеризовать параметрами: поглощенная доза излучения за 1-ый год; мощность поглощенной дозы излучения за 1 час после аварии, катастрофы. Значения этих радиационных характеристик зон РЗ приведены ниже и отличаются от зон РЗ при ядерном взрыве. Данные зоны РЗ и их характеристики используются при оценке радиационной обстановки методом прогнозирования, т.е. заблаговременно. Реальная же конфигурация следа заражения, определенная при радиационной разведке, будет иметь сложную форму.
Характеристики зон радиоактивного заражения (РЗ) местности при аварии на АЭС
| Наименование зон РЗ | Инд. Зоны | На внешней границе | |
| Поглощенная доза излучения за 1й год после аварии, DП1, рад | Мощность поглощенной дозы излучения через 1ч после аварии, РП1, мрад/ч (рад/ч) | ||
| Радиационной опасности | М | 14 (0,014) | |
| Умеренного заражения | А | 140 (0,14) | |
| Сильного заражения | Б | 1400 (1,4) | |
| Опасного заражения | В | 4200 (4,2) | |
| Чрезвычайно-опасного заражения | Г | 14000 (14) |
Федеральный закон № 3-ФЗ от 09.01.1996 « О радиационной безопасности населения» устанавливает государственное нормирование в сфере обеспечения радиационной безопасности. Статья 9 определяет пределы дозовых нагрузок для населения и персонала, причем более жесткие, чем ранее действующие. Эти нормы периодически пересматриваются в сторону ужесточения и с сентября 2009 года Постановлением Роспотребнадзора (Главного санитарного врача России) от 7 июля 2009 года № 47 введены «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009».
Сами мероприятия целесообразно объединять в следующие группы:
- мероприятия по защите рабочих и служащих, населения, материальных ценностей;
- мероприятия по повышению устойчивости работы объекта;
- мероприятия по подготовке к проведению АСДНР на территории объекта;
- обучение рабочих и служащих объекта действиям в ЧС;
- разработка руководящих документов объектового звена РСЧС, организационные мероприятия.
Перечень, содержание, характер и объем мероприятий по предупреждению или снижению последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий зависит от типа, характера деятельности (производства) объекта.
Для химически опасных объектов в подраздел 1.3 плана дополнительно предлагается включать следующие мероприятия:
- постоянный контроль за герметичностью резервуаров с АХОВ;
- своевременное проведение технического освидетельствования ресиверов, сосудов, трубопроводов, работающих под давлением;
- постоянный контроль за исправностью автоматических приборов защиты;
- постоянный контроль за соблюдением правил пожарной безопасности всем персоналом объекта;
- разработка режимов защиты рабочих и служащих в условиях заражения местности АХОВ;
- сокращение запасов АХОВ на складах и в технологических емкостях предприятия;
- защита емкостей для хранения АХОВ от разрушения взрывами и другими воздействиями путем расположения их в защищенных хранилищах, заглубленных помещениях, в обваловании;
- ограничение использования в технологическом процессе АХОВ, переход на их заменители;
- создание запасов нейтрализующих веществ в цехах, где используются АХОВ;
- применение оборудования и трубопроводов, изготовленных коррозионно-стойких к среде АХОВ материалов.
Для пожароопасных объектов в подраздел 1.3 могут быть включены следующие мероприятия:
- создание (модернизация, усовершенствование, контроль состояния) систем противопожарной защиты, молниезащиты и автоматического определения загазованности в помещениях и на территории объекта;
- создание (усовершенствование) автоматической системы пожаротушения;
- доработка аварийной системы откачки горючего из резервуаров и другие.
Для пожаровзрывоопасных объектов в подраздел 1.3 предлагается также включать следующие мероприятия по повышению устойчивости:
- максимально возможное сокращение запасов легковоспламеняющихся и взрывоопасных жидкостей на складах и технологических емкостях предприятий;
- ограничение использования в технологическом процессе горючих веществ;
- размещение складов легковоспламеняющихся жидкостей с учетом направления господствующих ветров.
Более подробные данные о предстоящих мероприятиях и их ориентировочных объемах по повышению устойчивости и подготовке к проведению АСНДР представляются в план действий главным инженером и инженером по технике безопасности предприятия.