2.2.1. Аварії на радіаційно небезпечних об'єктах

Серед потенційно небезпечних виробництв особливе місце займають радіаційно небезпечні об'єкти (РНО). До них відносять­ся атомні електростанції (АЕС), атомні теплоелектроцентралі (АТЕЦ), атомні станції теплопостачання (АСТ), підприємства по виготовленню, переробці ядерного палива і похованню радіоактивних відходів, науково-дослідні і проектні організації, які працюють з ядерними установками, ядерні енергетичні установки на об'єктах транспорту й ін.

У період нормального функціонування РНО з метою профі­лактики і контролю виділяють дві основні зони безпеки.

Санітарно-захисна зона РНО — територія навколо об'єкта, на якій рівень опромінення людей в умовах нормальної експлуа­тації об'єкта може перевищити межу дози.

Зона спостереження — територія, де можливий вплив радіоактивних скидань і викидів РНО і де опромінення проживаючого населення може досягати встановленої межі дози.

Найбільшу небезпеку для персоналу РНО і населення, що жи­ве поблизу, представляє радіаційна аварія.

Радіаційна аварія — аварія, пов'язана з викидом радіоактивних продуктів і (або) виходом іонізуючих випромінювань за передбачені проектом для нормальної експлуатації РНО межі в кількостях, що перевищують встановлені межі безпеки експлуатації об'єкта.

В ході радіаційної аварії виникають зони радіоактивного за­бруднення навколишнього середовища. Характеристика зон можливого

радіоактивного забруднення місцевості при аварії на АЕС представлена в таблиці 2.3.

Таблиця 2.3.

Найменування зон	Індекс зони	Доза випромінювання за 1-й рік після аварії, рад		Потужність дози випромінювання на 1 годину після аварії, рад/год.
		на зовнішній межі зони	на внутрішній межі зони	на зовнішній межі зони	на внутрішній межі зони
Радіаційної небезпеки	М	5	50	0,0014	0,14
Помірного радіаційного забруднення	А	50	500	0,14	1,4
Сильного радіаційного забруднення	Б	500	1500	1,4	4,2
Небезпечного радіаційного забруднення	В	1500	5000	4,2	14
Надзвичайно небезпечного радіаційного забруднення	Г	Понад 5000	Понад 5000	14	Понад 14

Після стабілізації радіаційної обстановки в районі аварії в пе­ріод ліквідації її довгострокових наслідків можуть встановлювати­ся зони:

Таблиця 2.4.

Наймену­вання зони	Забруднення по гамма-випро­мінюванню, мр/год.	Забруднення по цезію, ки/км2	Забруднення по стронцію, ки/км
Відчуження	20	40	10
Тимчасового відселення	5-20	15-40	3-10
Жорсткого контролю	3-5	до 15	до 3

Наслідки радіаційних аварій

Наслідки радіаційних аварій обумовлені їх вражаючими фак­торами.

Основними вражаючими факторами радіаційних аварій є радіаційний вплив і радіоактивне забруднення. Аварії можуть по­чинатися і супроводжуватися вибухами і пожежами.

Наслідки радіаційних аварій в основному оцінюються мас­штабом і ступенем радіаційного впливу і радіоактивного заражен­ня, а також складом радіонуклідів і кількістю радіоактивних речо­вин у викиді.

У ході і після аварії на рівень і довговічність наслідків, а та­кож радіаційну обстановку значний вплив здійснюють природний розпад радіоактивних речовин, міграція цих речовин у навколиш­ньому середовищі, метеорологічні і кліматичні фактори, результа­тивність робіт з ліквідації наслідків аварії, у тому числі дезакти­вація і водоохоронні заходи.

У початковий період після аварії найбільший внесок у загаль­ну радіоактивність вносять радіонукліди з коротким періодом напіврозпаду (до 2-х місяців). Потім спад активності визначається нуклідами з великим періодом напіврозпаду — від кількох сотень діб до тисяч років.

З них довгий час основну роль у динаміці радіаційної обста­новки відіграють біологічно небезпечні радіонукліди: цезій-137, стронцій-90, плутоній-239.

Радіаційному впливу піддаються люди, тварини, рослини і прилади, чутливі до випромінювань.

Радіоактивному забрудненню піддаються спорудження, ко­мунікації, технологічне устаткування, транспортні засоби, майно, матеріали і продукти, сільськогосподарські угіддя і природне сере­довище.

Біологічна дія іонізуючих випромінювань

Особливості дії іонізуючого випромінювання на живий організм

При вивченні дії випромінювання на організм були визначені такі особливості:

1. Висока ефективність поглинутої енергії. Малі кількості поглинутої енергії випромінювання можуть викликати глибокі біо­логічні зміни в організмі.

2. Наявність прихованого або інкубаційного періоду прояву дії іонізуючого випромінювання. Цей період часто називають періодом уявного благополуччя. Тривалість його скорочується при опроміненні у великих дозах.

3. Дія від малих доз може додаватися чи накопичуватися. Цей ефект називається кумуляцією.

4. Випромінювання впливає не тільки на даний живий ор­ганізм, а й на його потомство. Це так званий генетичний ефект.

5. Різні органи живого організму мають свою чутливість до опромінення. При щоденному впливі дози 0,02-0,05 Р вже настають зміни в крові.

6. Не кожен організм у цілому однаково реагує на опромінення.

7. Опромінення залежить від частоти. Одноразове опромі­нення великої дози викликає глибші наслідки, ніж фракціоновані.

Поглинена енергія від іонізуючих випромінювань різних видів викликає іонізацію атомів і молекул речовин, у результаті чо­го молекули і клітини тканини руйнуються.

Відомо, що 2/3 загального складу тканини людини становить вода і вуглець.

Процес утворення іонів триває усього близько 10^-12 с, після чого настають фізико-хімічні зміни тканини.

Виходячи з такого співвідношення між кількістю молекул білка і води, імовірність потрапляння іонізованої частки в молекулу води в 10⁴ разів більша, ніж у молекулу білка. Тому ефективність впливу на організм людини досягається не прямим впливом на білкову речови­ну клітини, а непрямим шляхом, через продукти розкладання води.

Під дією випромінювання у воді утвориться позитивно заря­джений іон молекули води (Н₂О):

В ипромінювання

Н ₂О Н₂О⁺ + е^-.

Електрон, що звільнився, може з'єднатися з іншою молеку­лою води, яка отримує в цьому випадку негативний заряд

Н ₂О + е^- Н₂О^- .

Цей етап радіолізу води називається прямим впливом іонізу­ючого випромінювання на організм людини.

Іони молекули води, що утворилися, хімічно нестійкі і зазна­ють таких перетворень:

Н ₂О⁺ Н⁺ + ОН⁰,

Н ₂О^- ОН^- + Н⁰,

О Н⁰ + ОН⁰ Н₂О₂,

Н ⁰ + О₂ НО₂⁰.

Речовини, які утворилися: перекис водню (Н₂О₂); радикал гідроперекису водню (HO₂⁰), радикал гідроксильної групи (ОН⁰), ра­дикал водню (Н⁰), володіючи великою хімічною активністю, взаємодіють з біологічними речовинами і викликають їх зміни. Цей етап біологічної дії іонізуючого випромінювання (утворення про­дуктів радіолізу води) називається непрямим впливом іонізуючого випромінювання, який за своїми наслідками є домінуючим і визна­чає особливості й ефективність впливу цього виду енергії на ор­ганізм людини.

Ніякий інший вид енергії в тій же кількості при впливі на лю­дину не призводить до таких тяжких наслідків, як енергія іонізую­чого випромінювання.

Наприклад, енергія в 5 Дж на 1 кг маси людини у вигляді теп­лової енергії підвищує температуру тіла людини на 0,001°С, а у ви­гляді іонізуючого випромінювання становитиме:

5 Дж/кг = 5 Гр = 500 рад

і викличе тяжку форму променевої хвороби людини.

Залежність ваги променевої хвороби від дози опромінення людини наведена в таблиці 2.5.

Таблиця 2.5.

Доза випромінювання		Складність захворювання
Зв	Бер
1,5-2,0	150-200	легка форма
2,5 - 4,0	250 - 400	Середня
4,0 - 6,0	400 - 600	Тяжка
6,0-10	600-1000	дуже тяжка