2.7. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОТИВОРАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
Аварии и катастрофы на радиационно опасных объектах (РОО) могут возникнуть в результате нарушения технологии производства, правил эксплуатации различных установок, агрегатов, машин и оборудования, нарушения трудовой и производственной дисциплины, а также в результате стихийного бедствия, в районе которого оказался РОО.
Известно, что главным и опасным источником ионизирующего излучения и радиоактивного загрязнения являются ядерные реакторы АЭС в случае возникновения каких-либо неисправностей или аварий и катастроф на них. В настоящее время в мире имеется 450 энергоблоков, на которых вырабатывается ежегодно 350 000 МВт, т.е. примерно 17% всей электроэнергии.
Только на территории России имеется девять АЭС и эксплуатируется 28 энергоблоков на этих станциях: Балаковская АЭС, Калининская, Кольская, Нововоронежская, Курская, Ленинградская, Смоленская, Белоярская, Билибинская. За последние десять лет на этих АЭС по различным причинам произошло несколько остановок работы энергоблоков.
Несмотря на принимаемые технические и организационные меры к безаварийной деятельности АЭС, полностью избежать аварий и радиоактивных выбросов на атомных электростанциях пока не удается. Об этом свидетельствует печальная статистика эксплуатации АЭС в различных странах. В целом история атомной энергетики насчитывает около 300 радиационных аварий различной степени, но лишь несколько из них являлись крупными: в Англии в 1957 г.; в США в 1959, 1961, 1979 гг. (АЭС «Триманд-Айленд»); в ФРГ в 1986 г. Наиболее опасной оказалась катастрофа на Чернобыльской АЭС, произошедшая 26 апреля 1986 года, в результате которой выброс радиации повлек за собой большое число жертв. Причем по выбросу только одной из радиоактивных составляющих – цезию-137 – чернобыльская катастрофа равняется тремстам Хиросимам.
Однако в течение последующих десятилетий реального альтернативного источника энергии, который мог бы заменить нефть, газ и уголь и при этом был бы лишен недостатков атомной энергетики, не найдено. Кроме того, современные исследования показывают, что опасность «мирного атома» серьезно преувеличена. Так, например, по данным ООН, атомная энергетика является причиной смерти в 500 раз реже, чем автомобили, она в 1000 раз менее опасна, чем спиртное, и в 1500 раз реже приводит к летальному исходу, чем курение. По своей угрозе для жизни человека атомная энергия сравнима лишь с пожарами, катанием на лыжах и... прививками.
В результате аварий или катастроф на АЭС могут возникнуть массовые радиационные поражения людей и животных и огромные территории оказываются подвергнутыми радиоактивному загрязнению, что потребует осуществления массовых эвакуационных мероприятий, проведения крупномасштабных дезактивационных работ и строгого соблюдения правил радиационной безопасности.
Кроме того, нельзя не учитывать также возможность появления серьезных ситуаций, связанных с опасностью возникновения военных конфликтов, в ходе которых может быть применено ядерное оружие, одним из поражающих факторов которого является радиоактивное загрязнение местности и проникающая радиация.
2.7.1. РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ МЕСТНОСТИ ПРИ АВАРИИ НА АЭС И ВЗРЫВЕ ЯДЕРНОГО БОЕПРИПАСА
Накопленный опыт эксплуатации атомных электростанций свидетельствует, что вследствие чрезвычайных обстоятельств аварии на АЭС могут быть двух типов:
1) без разрушения ядерного реактора;
2) с разрушением ядерного реактора.
При аварии без разрушения ядерного реактора имеет место выброс парогазовой радиоактивной смеси в атмосферу. Продолжительность выброса в пределах 20 минут. Радиоактивное облако формируется на высоте до 200 метров, длиной и шириной до нескольких километров и перемещается по ветру, загрязняя атмосферу и местность.
При аварии с разрушением ядерного реактора происходит выброс в атмосферу парогазовой смеси с большим количеством различных радионуклидов на высоту 2-3 км и разбрасыванием на местности твердых осколков радиоактивных материалов. Причем после первого выброса может происходить несколько последующих выбросов с высокоактивными мелкодисперсными РВ в течение нескольких суток. В случае возникновения пожара, при высокой температуре (до 10000С на Чернобыльской АЭС) происходит непрерывное испарение РВ и поступление их в атмосферу. В изотопном составе выброса много долгоживущих радионуклидов (цезий-137, стронций-90), определяющих длительный характер загрязнения местности. Это создает высокие уровни радиации вокруг АЭС и перенос РВ на большие расстояния. Загрязнению подвергаются площади, измеряемые тысячами квадратных километров. Так, при катастрофе на ЧАЭС уровни радиации были:
на местах выброса урана (у стен реактора) – 2000 р/ч;
на расстоянии 100 м – 600-700 р/ч;
на удалении 5-10 км – 0,5-1 р/ч.
В результате этой катастрофы оказались загрязненными радиоактивными веществами 11 областей России, в том числе и Ленинградская область, 6 областей на Украине, 5 - в Белоруссии, а также Краснодарский край, Закавказье, Казахстан и даже Дальний Восток.
В Ленинградской области оказались загрязнены районы: Кенгисепский, Ломоносовский, Волосовский, Гатчинский, Лужский. Выявилась площадь с повышенным содержанием цезия в почве на протяжении 12 тысяч км2.
Как при первом, так и при втором виде аварии происходит радиоактивное загрязнение (РАЗ) местности и образуются зоны РАЗ и очаги радиоактивного поражения.
Зона загрязнения – это участок или район местности, в пределах которого в результате аварии на АЭС произошло загрязнение местности радиоактивными веществами.
Под очагом поражения следует понимать участок местности или район, в пределах которого в результате аварии на АЭС произошло поражение людей, сельскохозяйственных животных и растений.
В случае аварии без разрушения ядерного реактора плотность и площадь загрязнения местности значительно меньше, чем при разрушении реактора.
Загрязнение местности РВ при аварии на АЭС без разрушения ядерного реактора характеризуется двумя зонами (А и М).
Зона М – зона слабого радиоактивного загрязнения, характеризуется уровнем радиации на внешней границе зоны через 1 час после аварии (Р1 час) 0,025 р/ч и дозой облучения за период до полного распада (Д∞) 0,5 рад.
Зона А – зона умеренного РАЗ, характеризуется уровнем радиации на внешней границе зоны через 1 час после аварии (Р1 час) 0,1 р/ч и дозой до полного распада (Д∞) 5 рад.
При аварии с разрушением реактора радиоактивное загрязнение местности характеризуется пятью зонами (табл.1; приложение 13):
Таблица 1
Обозначение
и название зоны
|
Характеристика зоны
|
L , км
|
Ш, км
|
Мощность дозы (Р) на 1 час после аварии, р/ч
|
Д∞ внешнего облучения за период полного распада РВ, рад
|
Зона М. Зона слабого загрязнения
|
340
|
31
|
0,025
|
0,5
|
Зона А. Зона умеренного загрязнения
|
250
|
25
|
0,1
|
5
|
Зона Б. Зона сильного загрязнения
|
150
|
18
|
1
|
15
|
Зона В. Зона опасного загрязнения
|
80
|
120
|
3
|
50
|
Зона Г. Зона чрезвычайно опасного загрязнения.
|
40
|
6,5
|
10 и более
|
150
|
Особенностью РАЗ местности при аварии на АЭС является следующее:
загрязнение неравномерное, носит точечный характер;
территория загрязнения имеет причудливые формы вследствие продолжительности выбросов и изменения направления ветра;
распространяется в различных направлениях от источника в зависимости от направления ветра;
длительное РАЗ вследствие наличия изотопов с большим периодом полураспада (в отличие от изотопов, образующихся при взрыве ядерного боеприпаса): уран-235 Т ½ = 710 миллионов лет, стронций-90 Т ½ = 30 лет, цезий-137 Т ½ – 30 лет, т.д.;
очень медленный спад уровней радиации:
за 1-е сутки – в 2 раза;
за 30 суток – в 5 раз;
за 3 мес. – в 11 раз;
за 6 мес. – в 40 раз;
за 1 год – 85 раз;
особую опасность представляет йод-131 с периодом полураспада (Т ½) 8 суток, т.к. в первые часы после аварии скапливается в организме (концентрируется в щитовидной железе) и определяет дозу внутреннего облучения; попадает в организм с вдыхаемым воздухом и пищей.
Виды радиационной опасности при аварии на АЭС:
Внешнее гамма-облучение от прохождения радиоактивного облака, от РВ, выпавших на поверхность земли, зданий, техники и т.д.
Внутреннее облучение за счет вдыхания радионуклидов с воздухом, в результате употребления загрязненных РВ продуктов питания, воды.
Контактное облучение вследствие загрязнения кожных покровов, одежды, обуви и т.д. при контакте с РВ.
В первые минуты после аварии наибольшую опасность представляют изотопы благородных газов (коротко живущих), затем йод. Спустя месяц и дольше - плутоний, стронций, цезий.
С учетом характера радиоактивного загрязнения и величины уровня радиации (к исходу первых суток после аварии) в случае аварии на АЭС выделяют (условно) три зоны, учитывающие возможность проживания в них людей.
Зона отчуждения. К исходу первых суток уровень радиации составляет 20 мр/ч. В этой зоне запрещено проживание и все виды работ. Размеры этой зоны примерно от 10 до 40 км.
Зона отселения (или временного пребывания). К исходу первых суток уровень радиации составляет 5 мр/час, размеры зоны примерно от 20 до 50 км. Население выселяется, но разрешается проводить экспериментальную работу. Хозяйственная деятельность осуществляется вахтовым методом.
Зона жесткого дозиметрического контроля. К исходу первых суток уровень радиации составляет 2 мр/ч, размеры зоны от 40 до 100 км. Разрешено постоянное проживание людей, разрешается хозяйственная деятельность, но под жестким радиационным контролем. Эта зона подразделяется на территорию (зону) с правом на отселение и территорию (зону) проживания с льготным социально-экономическим статусом. Границы этих зон устанавливаются в зависимости от изменения радиационной обстановки и с учетом других факторов не реже чем один раз в три года и пересматриваются Правительством Российской Федерации.
Необходимо отметить, что РАЗ местности в случае аварии на АЭС существенно отличается от РАЗ при взрыве ядерного боеприпаса по ряду таких параметров, как конфигурация следа, масштаб и степень загрязнения, дисперсный состав радиоактивных продуктов, поражающее действие, значительно медленный спад уровней радиации. Это обусловлено в основном динамикой и изотопным составом радиоактивных выбросов, а также изменением метеорологических условий за период неоднократных выбросов.
РАЗ местности при взрыве ядерного боеприпаса (при низком воздушном, подводном, подземном и наибольшее при наземном взрыве) имеет свои особенности. Так же, как и в случае аварии на АЭС, образуются зоны загрязнения и очаги поражения.
При этом условно выделяются четыре зоны РАЗ (табл.2; приложение 13):
Таблица 2
Обозначения и название зоны
|
Мощность дозы (Р) на 1 час после взрыва, р/ч
|
Доза внешнего облучения (Д∞)за период полного распада, рад
|
L, км
|
Ш, км
|
Зона А. Зона умеренного загрязнения
|
8
|
40
|
83
|
10
|
Зона Б. Зона сильного загрязнения
|
80
|
400
|
36
|
5,1
|
Зона В. Зона опасного загрязнения
|
240
|
1200
|
24
|
3,6
|
Зона Г. Зона чрезвычайно опасного загрязнения
|
800
|
4000 и более
|
15
|
2,2
|
Примечание: длина и ширина дается при взрыве боеприпаса в 100 кт, при средней скорости ветра 10 км/ч.
Характер спада уровней радиации при взрыве ядерного боеприпаса отличается более быстрым снижением уровней по сравнению со снижением при аварии на АЭС. При взрыве ядерного боеприпаса спад уровней радиации происходит по принципу – семикратное увеличение времени приводит к снижению уровня в 10 раз. Так, через 2 часа Р снижается в 2 раза, через 3 часа – в 4 раза, через 7 часов – в 10 раз, через 2 суток – в 100 раз, и если Р1 час = 1000 р/ч (100%), то Р7 час = 100 р/ч (10%), Р48 час (2 суток) = 10 р/ч (1%); Р(2 нед) = 1 р/ч (0,1%).
Как при аварии на АЭС, так и при взрыве ядерного боеприпаса основными показателями степени опасности радиоактивного поражения людей являются размеры зон загрязнения радиоактивными веществами и уровень радиации (Р), измеряемый в р/час. Степень же поражения людей характеризуется дозой облучения, которая определяется как произведение среднего уровня радиации на время облучения:
Д = Рср Т, рад (бэр).
2.7.2. МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВОРАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ
Как было сказано выше, в результате аварий на АЭС или радиационно опасных объектах могут образоваться обширные зоны радиоактивного загрязнения, представляющие угрозу для жизни и здоровья людей. В такой обстановке может быть нарушена или даже остановлена работа на промышленных предприятиях и других объектах народного хозяйства, транспорта и связи, затруднено ведение аварийно-спасательных работ в очаге поражения. Степень опасности поражения людей зависит от величины полученной ими дозы облучения и времени, в течение которого они облучались.
Учитывая это, возникает необходимость разработки и проведения мероприятий противорадиационной защиты населения.
Противорадиационная защита населения – это комплекс мероприятий, направленных на предотвращение или максимальное ослабление воздействия ионизирующих излучений на человека на радиоактивно загрязненной территории. Осуществление противорадиационной защиты проводится по следующим направлениям:
оповещение населения об опасности радиоактивного загрязнения в результате аварии на РОО;
выявление и оценка радиационной обстановки;
организация и проведение дозиметрического контроля;
разработка и ввод в действие режимов радиационной защиты;
использование способов защиты населения;
обеспечение населения средствами радиационной защиты;
ликвидация последствий радиоактивного загрязнения (санитарная обработка людей и дезактивация местности, сооружений и т.д.).
При радиоактивном загрязнении местности трудно создать такие условия, при которых люди практически бы не облучались. Вместе с тем, при организации противорадиационной защиты должны приниматься все меры, чтобы дозы облучения всех категорий населения были по возможности минимальными.
С этой целью для рабочих и служащих предприятий (организаций) и неработающего населения разработаны режимы радиационной защиты (РРЗ).
Под РРЗ понимается порядок действия людей, применение ими способов и средств защиты в зонах радиоактивного загрязнения, предусматривающих максимальное уменьшение возможных доз облучения. РРЗ вводятся решениями глав органов исполнительной власти субъектов РФ, руководителей органов местного самоуправления и организаций. Решения принимаются на основе оценки радиационной обстановки. Продолжительность соблюдения РРЗ зависит, во-первых, от уровней радиации на местности, во-вторых, от защитных свойств инженерных сооружений (убежищ, противорадиационных укрытий (ПРУ), производственных, служебных и жилых помещений и, в-третьих, от допустимых доз облучения. Строгое соблюдение РРЗ исключает радиационные поражения и облучение людей сверх допустимой дозы.
Каждый РРЗ состоит из 2 этапов:
1-й этап предусматривает укрытие рабочих, служащих и неработающего населения в защитных сооружениях или герметизированных помещениях (немедленная герметизация окон, дверей, вентиляционных отверстий и т.п.) и прекращение производственной деятельности на 4 часа, т.е. на время прохождения радиоактивного облака над городом;
2-й этап предусматривает для рабочих и служащих работу вахтовым методом, для остального населения – проживание в домах с ограниченным пребыванием на открытой местности.
Вахтовый метод работы – это круглосуточная работа объекта в 4 смены. Две смены работают на объекте непрерывно 3,5 суток. Каждая смена работает 6 часов, и 6 часов отдыхает в защитных сооружениях (ЗС) на объекте. Через 3,5 суток эти смены убывают на отдых на радиоактивно незагрязненную местность. На вахту заступают очередные две смены.
Вместе с тем, т.е. с укрытием населения в ЗС или герметизированном помещении (жилом, учебном, производственном), после сигнала ГО «Радиационная опасность» на 4 часа, т.е. на время прохождения радиоактивного облака над городом, необходимо:
создать 3-дневный запас воды и пищи в герметически закрывающейся таре, емкости;
принять препарат стабильного йода – таблетки йодистого калия: взрослым и детям старше 2 лет по 1 табл. (0,125) 1 раз в день, а детям до 3 лет 1/3 таблетки, запивая их чаем или водой. При отсутствии таблеток принять 5% настойку йода – для взрослых и детей старше 3 лет 3-5 капель на ½ стакана воды (молока); для детей до 2 лет 1-2 капли на ¼ стакана молока. Принятый йод, всосавшись из желудочно-кишечного тракта человека, попадает в основном в щитовидную железу (место накопления йода) и предотвращает, таким образом, проникновение в организм человека радиоактивного йода, который находится в воздухе при авариях на АЭС. В связи с тем, что невозможно исключить вероятность повторения радиоактивных выбросов, необходимы повторные приемы препаратов стабильного йода 1 раз в сутки в течение всего срока, когда возможно поступление радиоактивного йода в организм человека, но не более 10 суток для взрослых и 2 суток для беременных женщин и детей до 2 лет. Новорожденные, находящиеся на грудном вскармливании получают йод с молоком матери. Максимальный защитный эффект может быть достигнут в случае предварительного приема стабильного йода, т.е. сразу после объявления сигнала ГО «Радиационная опасность».
Защитный эффект йодной профилактики в разах:
прием стабильного йода за 6 часов до ингаляции радиоактивного йода защищает в 100 раз;
во время начавшейся ингаляции – в 90 раз;
через 2 часа после начала ингаляции – в 10 раз;
через 6 часов после начала ингаляции – в 2 раза;
надеть средства индивидуальной защиты (СИЗ) органов дыхания – противогаз, респиратор, противопыльную тканевую маску (ПТМ-1) или ватно-марлевую повязку (ВМП) с целью предотвратить попадание радиоактивных веществ, находящихся в воздухе.
В дальнейшем действия рабочих, служащих и неработающего населения определяются решениями управлений или отделов по делам ГО и ЧС. Кроме того, в случае радиационной опасности, учитывая, что радиоактивные вещества распространяются в основном с пылью, необходимо соблюдать следующее:
при работе вне помещений находиться в верхней одежде и головном уборе с использованием СИЗ органов дыхания, хотя бы самого простейшего средства – ВМП, предварительно увлажнив повязку;
не посещать пляжи и не купаться в водоемах;
не собирать ягоды, грибы, цветы;
избегать нахождения под дождем и снегом без головных уборов и зонтов;
тщательно вытирать обувь о влажный коврик при входе в помещение;
продукты питания, не укрытые в герметической упаковке, употреблять после проведения дозиметрического контроля;
подвергать простейшей обработке продукты питания (тщательно обмывать проточной водой, удалять поверхностный слой).
Глубина, на которую могут проникать РВ в различные продукты:
хлеб и сухари – на глубину пор;
мука – 0,5 – 1 см;
сахарный песок – 1,5-2 см;
зерно – 3 см;
овощи, фрукты, мясо (парное и мороженое) – РВ прилипают к поверхности;
в жилых помещениях или рабочих несколько раз в день проводить влажную уборку.
Объекты, загрязненные РВ, представляют опасность – они являются источником облучения людей и их загрязнения в результате контакта с ними. К числу объектов, которые могут быть загрязнены РВ в результате аварии на АЭС или других РОО, относятся местность (поверхность почвы), строения (здания), транспорт, оборудование, одежда, продукты питания, вода, воздух, т.е. все то, что нас окружает и сопутствует повседневной жизни и производственной деятельности. Как уже упоминалось ранее, облучение людей может быть внешним и внутренним. Внешнее облучение пронизывает человека насквозь и вызвано радиоактивностью, исходящей от загрязненного РВ объекта. Внутреннее - связано с попаданием РВ в организм человека через легкие при дыхании, вместе с пищей и водой, через повреждения (порезы) на коже. При контакте с загрязненной поверхностью могут произойти так называемые радиационные ожоги. Они возникают за счет и -активных частиц. Объекты, загрязненные РВ, опасны для людей и РВ должны быть удалены с их поверхности до предельно допустимых норм.
Дезактивация – это удаление радиоактивных веществ с каких-либо поверхностей или изоляция загрязненных поверхностей. Дезактивация жидкости и газа определяется термином «очистка», а кожных покровов человека – «санитарная обработка».
Основные способы дезактивации:
Безжидкостные: струей воздуха, пылеотсасыванием, снятием загрязненного слоя, изоляцией загрязненной поверхности.
Жидкостные: струей воды под давлением, дезактивирующими растворами (пеной), стиркой.
Комбинированные: паром, при помощи дезактивирующих растворов (в них входят вещества, которые лучше смачивают загрязненную поверхность), использованием сорбентов (порошки, способные поглощать на своей поверхности различные вещества, в т.ч. и РВ).
Важное значение при определении эффективности дезактивации имеет дозиметрический контроль, который проводится по её окончании.
|
