Тема 4.1. Аварии на радиационо опасных объектах (роо), радиоактивные загрязнения окружающей среды и контроль радиационной обстановки.

Направления: естественное (из космоса и недр земли) и искусственное (от объектов).

Аварии наиболее опасны. Только в Москве 30 таких объектов. Ядерные реакторы – тоже большая угроза (Подводных атомных лодок более 150 (в СССР), сейчас уже меньше, но всё равно опасно)

1957 год - взрыв в Челябинской Области

Чернобыльская катастрофа

РОО – такие объекты, на которых используются в технологическом процессе или в хранении радиоактивные вещества (РВ), которые в случае аварии вызывают опасные для здоровья людей и окружающей среды последствия.

Это специальные предприятия, добывающие, перерабатывающие, изготавливающие ядерное топливо; хранилища ядерных боеприпасов (они защищены) и радиоактивных отходов (а эта один из основных источников загрязнения окружающей среды); морские суда с ядерными боевыми установками; атомными ЭС; испытательные полигоны ядерных боеприпасов; научно-исследовательские институты с работающими ядерными реакторами (в Москве 14). На бытовом уровне – тоже есть: приборы измерительные на основе радиоактивных изотопов. + Рентгеновское излучение.

Сейчас создан РАДОН – предприятие по поиску и ликвидации РВ.

Всё – это улучшает жизнь, но аварии..

Основные причины аварий на РОО:

- Нарушение нормальных технологических процессов (Инициатор на Чернобыле)

- Механические повреждения системы охлаждения

- Неисправность оборудования и системы управления

Фазы развития аварии:

- Ранняя (РФА) – длится часами до нескольких суток.

- Средняя (СФА) – месяцами и до года.

- Поздняя (ПФА) – от года и до полной ликвидации ЧС

Международная шкала МАГАТЭ – международное агенство атамной энергетики – разрабатывали уровни опасности:

Проектные аварии (прогнозируются при проектировании АЭС и ещё тогда предусматриваются меры, во внешнюю среду выбросы не происходят):

- незначительное происшествие – не приводит к серьёзным последствиям (повышенное внимание персонала)

- происшествие средней тяжести – отдельные отказы оборудования без последующего нарушения системы.

- серьёзные происшествия – в системе автоматической безопасности и управления ядерными процессами – отклонения (персонал средствами защиты, повышенная готовность, ликвидация происшествия)

- авария в пределах АЭС – авария с отклонения в активной зоне ядерного реактора, выбросы превышающие пределы, без распространения за пределы объекты (меры защиты персонала, + контроль уровня за пределами АЭС)

Запроектные аварии (нельзя предусмотреть всевозможные развития событий, большие выбросы в окружающую среду):

- аварии, опасные для окружающей среды – есть РВ за пределами АЭС

- тяжелая авария – начинаются разрушения ядерного реактора (обеспечение защиты населения вблизи)

- глобальная авария.

Выбросы (радио-нуклиды) накапливаются и классифицируются по времени сохранения опасности:

- коротко живущие (полураспад часами – до суток)

- средне живущие (полураспад - месяцами)

- долго живущие (полураспад – годами, десятками, тысячами)

Виды опасностей (ионизирующих излучений):

- альфа-излучение – поток ядер Гелия, большая начальная энергия, крупные частицы. При столкновении со средой быстро теряют энергию. Длина пробега – 4 см. Любая преграда – остановит. – не представляет опасности внешне, но внутри организма (с водой, пищей, воздухом) – ионизируют.

- бетта-изучение – поток электронов и позитронов, меньше Гелия. Пробег – 12 метров в воздухе, ткани до 8 мм, стекло – 3 мм. => опасно для здоровья людей.

- гамма-излучение – поток высокочастотного электро-магнитного излучения, большая проникающая способность. Пробег в воздухе – более 120 метров, алюминий – 6 см, сталь 2 см, свинец 0,5 – 1 см.

Основные показатели опасности ИИ:

- Активность (А) – измеряется в [Бк] Беккерелей – один распад в секунду; вне системы [Ки] – Кюри – количество распадов в одном грамме Радия, 1Ки = 1,7 * 10^10 Бк. Степень загрязнения окружающей среды.

- поверхностная активность – [Бк/м^2]

- объемная – [Бк/м^3]

- удельная – [Бк/кг]

Это характеристика плотности Радиоактивного Загрязнения Окружающей среды.

- Поглощенная доза радиации (Д поглощенная) – измеряется в [Гр] Грей; вне системы [Рад] – Рад, 1 Гр = 100 Рад.

Это энергия ионизирующего излучения поглощенная единицей массы вещества.

- Мощность Дозы ( P ) – доза в единицу времени измеряется в [Гр/мин] (час, сутки…)

Это характеристика уровня радиации на заданной территории.

- Эквивалентная поглощенная доза (Д эквивалентная). Измеряется в [Зв] в Зивлитах; вне системы – [бэр]. 1 Зв = 100 бэр. Мощность - доза в единицу времени.

Это энергия ионизирующего излучения поглощенная всем организмом человека.

- Эффективная поглощенная доза (Д эффективная). Определяется как Дэфф = К (коэффициент риска для каждого органа свой и определяется по нормам радиационной безопасности 1996 года) * Дэкв. Мощность - доза в единицу времени.

Предельно допустимая доза – поглощенное ИИ излучение всем организмом излучение, не представляющее опасности здоровью человека (минимально опасное воздействие). Для каждой категории населения – своя.

- 0, 25 бэр – для специалистов технической сферы.

- 0, 5 бэр – для персонала РОО.

- 0, 1 бэр – для всего остального населения.

Для предотвращения и обеспечения безопасности - прогнозирование последствий возможной аварии. => Контроль и оценка радиационной обстановки. Включает в себя комплекс мер по определению уровня радиации и плотности и масштабу радиактивного действия. Ибо ИИ имеет серьёзную специфику при воздействии на человека – неощутимо, незаметно, неосязаемо -> Общие требования к системе контроля:

- непрерывность контроля.

- активность контроля (без указаний свыше).

- достоверность получаемой информации.

Методы определения и оценки радиационной обстановки:

- прогнозирование на основе моделирования процесса развития аварийной ситуации (следователи не подвергаются опасности и выдают информацию, но любые модели – с погрешностью, не полная достоверность)

- оценка обстановки на основе фактических измерений показателей опасности (с помощью специальных приборов, но люди в опасности)

- комплексный метод (используются матмодели и прогнозирование, но исходные данные – из предыдущих опытов (в частности - Чернобыль))

Всё реализуется различными методами:

- космический контроль (дистанционное обнаружение опасных зон и их масштабов)

- воздушный контроль (уточнение масштабов; используют пилотные, беспилотные, автоматизированные и тп летательные аппараты)

- наземный и надводный контроль (оборудуются комплексом приборов на транспортных средствах)

По информации определяются следующие результаты:

- если после контроля информации P эквив не превышает 0, 6 мкЗв/час – это норма

- P эквив из диапазона (0,6 - 1,2 ) мкЗв/час – это аномально

- P эквив больше 1,2 мкЗв/час – это радиоактивное загрязнение

Конечный результат оценки – определение зон проживания людей:

- если эквивалентная доза в год из диапазона (1-5)мЗв – это зона повышенного радиационного контроля (продовольствие и вода - особо)

- если (5-20) мЗв – это зона ограниченного проживания (т.е. жить можно, но всех информируют о риске)

- если (20-50) мЗв – зона отселения (въезд запрещен, всем людям рекомендуется переселение в безопасную зону)

- если более 50 мЗв – зона отчуждения (обязательно всех выселяют, зоны обозначают, контрольно-пропускные пункты, въезд запрещен)