Экзамен зачет учебный год 2023 / Учебник_1

загрязнения местности и атмосферы очень сложно ввиду отсутствия исходных параметров: характера аварии, метеоусловий в районе аварии и др.

Основными отличительными особенностями аварии на АЭС от наземного взрыва атомной бомбы в ходе боевых действий являются:

−радиоактивное загрязнение местности в этом случае будет иметь форму неправильного (рваного) сектора или круга, охватывающего значительную площадь (при аварии на ЧАЭС сектор загрязнения за 10 суток ветровых перемещений составил 270 градусов);

−мелкодисперсные аэрозоли, из которых образуется радиоактивное облако, обладают высокой проникающей способностью через фильтры защитных средств людей, а при оседании на поверхности проникают через микротрещины в краску и вглубь всех материалов, что затрудняет проведение мероприятий по защите населения и дезактивации территории, зданий, сооружений и техники;

−местность радиоактивными веществами загрязняется неравномерно,

апятнами с различными уровнями радиации, а на поверхности самих пятен, уровни радиации располагаются мозаично, что требует проведения регулярного радиационного контроля;

−естественный спад радиоактивности на местности после аварии на АЭС происходит более медленно и плавно, чем после взрыва атомной бомбы, поэтому территория после аварии атомного реактора будет загрязнена длительное время: несколько десятков, сотен лет.

−взрыв атомного реактора не сопровождается мощным световым излучением и ударной волной, как взрыв атомной бомбы.

Ядерная авария с разрушением реактора может быть представлена тремя фазами развития: ранней, средней, поздней.

Ранняя фаза начинается с момента начала аварии и продолжается до момента времени прекращения выброса из реактора продуктов распада в окружающую среду и полного оседания радиоактивного облака на

поверхность земли (формирования радиационных полей).

91

Продолжительность ранней фазы аварии может составлять несколько часов или несколько суток и зависит от уровня аварии, метеоусловий в районе аварии и эффективности мер локализации аварии. В Чернобыле ранняя фаза аварии продолжалась более 10 суток. В этот период обслуживающий персонал станции и население подвергаются внешнему облучению от радиоактивного облака и радиоактивного загрязнения местности, а также внутреннему облучению за счет ингаляционного поступления радионуклидов в организм человека, которое является наиболее опасным видом облучения

При некоторых авариях возможно наличие начальной стадии ранней фазы аварии, которое характеризуется возникновением аварийной ситуации в активной зоне реактора и продолжается до момента выброса радиоактивных веществ. В зависимости от типа реактора продолжительность начальной стадии составляет от нескольких часов до суток.

Средняя фаза развития аварии продолжается около года и начинается с завершением ранней фазы и оканчивается проведением основных экстренных мер по защите населения. Этот период характеризуется, в основном, внешним облучением людей от загрязненной радионуклидами территории, а при употреблении местных продуктов питания и воды — внутренним облучением.

Поздняя фаза продолжается до тех пор, пока полностью не исчезнет необходимость в проведении плановых мер защиты населения. Этот период характеризуется в основном внешним облучением людей, а внутреннее облучение возможно при недосмотре контролирующих органов за продуктами питания местного производства и питьевой водой.

Критерии ионизирующего излучения

К критериям ионизирующего излучения относятся:

−критерии источника ионизирующего излучения;

−критерии ионизирующего поля, создаваемого этим источником, характеризующие степень радиоактивного загрязнения окружающей среды;

92

− дозовые критерии, позволяющие определить возможную степень облучения человека, находящегося в ионизирующем поле.

Критерии источника ионизирующего излучения

1. Вид излучения:

−фотонное (γ- и рентгеновское излучение);

−корпускулярное (α, β, нейтроны, протоны и др.).

2.Активность А, Беккерель (Бк). Мера радиоактивности, определяемая числом радиоактивных распадов в единицу времени. 1 Бк = 1 распаду/с. Внесистемная единица Кюри (Ки): 1 Kи = 3,7 10 Бк.

3.Энергия излучения (энергетический спектр излучения) Е, Джоуль (Дж). Разность между суммарной энергией всех заряженных и незаряженных частиц, входящих в данный объем вещества, и суммарной энергией частиц, выходящих из этого объема. Внесистемная единица электрон-вольт (эВ).

4.Период полураспада Т½. Время, в течение которого распадается половина данного количества радионуклидов.

Радионуклиды:

− короткоживущие: Т½ = до 1 года (йод-131, Т½ = 8 суток); − среднеживущие: Т½ = до 100 лет (цезий-137, Т½ = 30 лет); − долгоживущие: Т½ >100 лет (плутоний -239 Т½ = 29100 лет).

Практическая безопасность территории наступает при Тпб = 5 Т½; Полный распад радионуклидов происходит при Тпр = 10 Т½.

Критерии ионизирующего поля

1.Поверхностная активность Аs, Бк/м2. Активность источника на единице площади. Внесистемная единица Ки/км2.

2.Объемная активность Аv, Бк/м3. Активность источника на единицу объема. Внесистемная единица Ки/л, Ки/м3.

3.Удельная активность Аm, Бк/кг. Активность источника на единицу массы. Внесистемная единица Ки/кг.

93

Гигиенические нормы загрязнения продуктов питания

1.Основные продукты питания: Аm = 50 - 160 Бк/кг.

2.Отдельные продукты:

кофе, чай – Аv = 400 Бк/л, грибы – Аm = 500 Бк/кг.

3.Детское питание: Аm = 40–70 Бк/кг.

Загрязнение помещений (радон, торон)1

1.Проектируемые здания: Аv ≤100 Бк/м3.

2.Эксплуатируемые здания: Аv ≤200 Бк/м3.

3.Принятие защитных мер для населения: Аv >400 Бк/м3.

Дозовые критерии

1. Поглощенная доза D, Грей (Гр). Основная дозиметрическая величина. Средняя энергия, переданная источником излучения веществу, находящемуся в элементарном объеме. 1Гр = 1 Дж/кг».

Внесистемная единица – рад (радиоактивная адсорбционная доза):

1Гр = 100 рад.

2.Экспозиционная доза Х, Кулон/кг (Кл/кг). Поглощенная доза по воздуху. Отношение приращения суммарного заряда фотонного излучения в элементарном объеме воздуха к массе воздуха в этом объеме.

Внесистемная единица – рентген (Р): 1Р = 0,87 рад.

3.Эквивалентная доза НTR, Зиверт (Зв). Поглощенная доза в биологической ткани. Определяется степень ионизации биологической ткани с учетом характера вида излучения:

НTR = WR DTR,

где WR – взвешивающий коэффициент вида излучения R (WR = 1 – для фотонов и электронов любых энергий; WR = 20 – для альфа частиц, осколков деления и тяжелых ядер; WR = от 5 до 20 – для нейтронов в зависимости от их энергии);

DTR – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т.

1 Здесь Аv – среднегодовая объемная активность.

94

Для нескольких видов излучений

HT = WR DTR . R

Внесистемная единица – бэр (биологический эквивалент рентгена):

1Зв = 100 бэр.

4.Эффективная эквивалентная доза Нэф, Зиверт (Зв). Величина меры риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности.

Hэф = WT HTτ ,

T

где HTτ – эквивалентная доза в ткани Т за время τ;

WT – взвешивающий коэффициент по ткани Т (WT = 0, 20 – для гонад; WT = 0, 12 – для костного мозга, толстого кишечника, легких и желудка; WT = 0, 05 – для мочевого пузыря, грудной железы, печени, пищевода и щитовидной железы; WT = 0, 01 – для кожи и клеток костных поверхностей; WT = 0, 05 – для остальных органов (суммарно)).

5. Мощность дозы D&- Гр/с, ч; X&- Кл/кг; H&-Зв/с, ч. Приращение дозы в единицу времени применяется для определения величины радиационного фона и внешнего облучения расчетным способом.

Внесистемные единицы измерения: рад/с, ч; Р/ч; бэр/ч.

Годовые эффективные дозы облучения населения

1 мЗв в год в среднем за любые последовательные пять лет, но не более 5 мЗв за 5 лет. (за период жизни (70 лет) - 70 мЗв.)

Влияние на человека однократного воздействия гамма-излучения

100Смерть через несколько часов или дней в результате повреждения центральной нервной системы

95

Естественный техногенно измененный радиационный фон

Оптимальный – до 0,2 мкЗв/ч. Нормальный – до 0,6 мкЗв/ч. Повышенный – более 0,6 мкЗв/ч.

4.2. Специфика мероприятий по защите населения и территорий при авариях на радиационно (ядерно) опасных объектах, проводимые ГОЧС заблаговременно в режиме повседневной деятельности

4.2.1. Правовые мероприятия

Правовой основой защиты населения и территорий в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды являются следующие правовые документы:

Законы Российской Федерации:

Федеральный закон от 21.11.1995 № 170-ФЗ «Об использовании атомной энергии»; (с изменениями от 2 июля 2013 г. N 159-ФЗ)

Федеральный закон от 09.01.1996 № 3-ФЗ «О радиационной безопасности населения». (в редакции от 29.12.2012 N 275-ФЗ).

Технический регламент «О ядерной и радиационной безопасности».

Постановление Правительства РФ от 15.10.92 № 763 «О мерах по социальной защите населения, проживающего на территориях, прилегающих к объектам атомной энергетики» (с изменениями на 24 августа 2002 года ПП РФ №630).

Нормативно-технические документы: Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009 [20].

4.2.2. Организационные мероприятия

Научные исследования и разработки на основании которых разработана «Методология определения мер по защите населения при авариях на атомных станциях» [24] позволяют на основании прогнозирования и мониторинга радиационной обстановки в соответствии с требуемыми критериями определить участки местности в районе аварии, на которых

96

необходимо проводить различные мероприятия по защите населения (прил. 4.5).

Установлено два этапа работы по определению мер защиты населения: на первом этапе определяются зоны планирования мер по защите населения, на втором — зоны проведения мер по защите населения при возникновении аварии (на всех фазах ее развития).

Первый этап — заблаговременное определение размеров и положения зон планирования мер по защите населения.

По данным моделирования развития аварий на АС определены размеры трех возможных зон планирования защиты населения.

Зона №1 — зона общей упреждающей эвакуации населения. Эвакуация населения проводится при возникновении начальной стадии ранней фазы развития аварии, в основном на реакторах типа РБМК и ВВЭР (табл. 4.2).

Примечание: 1п – реакторы первого поколения; С – серийные реакторы.

Зона №2 — зона общей экстренной эвакуации населения. В условиях отсутствия начальной стадии ранней фазы развития аварии она включает в себя и зону №1 и представляет собой круг радиусом 30 км для всех типов реакторов.

Зона №3 — зона планирования различных мер защиты населения, определяемых при возникновении аварии, и находится за пределами 30-км зоны. Глубина зоны зависит от уровня аварии и метеоусловий во время ранней фазы аварии.

Второй этап — определение размеров, положения и других характеристик зон проведения мер по защите населения, проводимое при возникновении аварии.

97

На ранней фазе развития аварии (начальной стадии ранней фазы) задача решается методом прогнозирования по данным аварии и метеоданным на момент выброса радиоактивных веществ. Расчеты проводятся на основании «Методики оценки радиационной обстановки» [24].

Зоны проведения защитных мер населения № 1, 2, 3 в зависимости от скорости и угла разворота ветра на местности первоначально могут принять конфигурацию сектора, полукруга, а в некоторых случаях круга. По мере развития ранней фаза аварии и изменении направления ветра более чем на 5 градусов конфигурация секторов зон загрязнения территории уточняются.

Определяется время подхода радиоактивного облака к границам зон защиты.

Определяется возможность степени загрязнения окружающей среды: мощности дозы внешнего гамма-излучения на следе радиоактивного облака; поверхностная активность; максимальная объемная активность в приземном слое атмосферы.

Определяются возможные дозовые нагрузки населения и спасательных формирований: дозы внешнего гамма-облучения при прохождении радиоактивного облака; дозы внешнего гамма-облучения при нахождении населения на следе радиоактивного облака; дозы облучения щитовидной железы, дозы внешнего облучения при преодолении следа радиоактивного облака.

Определяется допустимое время нахождения на загрязненной территории.

На средней фазе аварии на основании радиационного контроля загрязненной территории секторов № 1, 2, 3 определяются районы с различными уровнями радиации и проводятся плановые меры защиты населения (критерий месячная или годовая эффективная эквивалентная доза).

Зона временного отселения — начало отселения при эффективной эквивалентной дозе 30 мЗв в месяц, а окончание отселения при эффективной эквивалентной дозе 10 мЗв в месяц.

98

Зона отселения назначается в том случае, когда прогнозируется (на основании расчета) накопление эффективной эквивалентной дозы за один месяц превышает указанного уровня в течение года.

На поздней фазе развития аварии, на основании критерия годовой эффективной эквивалентной дозы, выявляются зоны проведения плановых мер защиты населения.

1.Зона радиационного контроля: от 1 до 5 мЗв. Проводится мониторинг радиоактивности объектов, окружающей среды, сельскохозяйственной продукции, доз внешнего и внутреннего облучения населения. Осуществляются меры по снижению доз и другие активные меры защиты населения.

2.Зона ограниченного проживания населения: от 5 до 20 мЗв. В зоне те же меры, что и в зоне радиационного контроля. Добровольный въезд на территорию для постоянного проживания не ограничивается.

3.Зона отселения: от 20 до 50 мЗв. Запрещается проживание лиц репродуктивного возраста и детей. Здесь проводится радиационный мониторинг населения и объектов, а также меры радиационной и медицинской защиты. Въезд населения на территорию для постоянного проживания запрещен.

4.Зона отчуждения: более 50 мЗв. Постоянное проживание населения в зоне не допускается, а хозяйственная деятельность и природопользование регулируется специальными актами. Продолжительность загрязнения территории зависит от периода полураспада радионуклида, основным загрязнителем по данным конкретной аварии.

Экстренные меры защиты

1. Общая упреждающая эвакуация населения из зоны №1 проводится при начальной стадии ранней фазы аварии до времени возможного выброса радиоактивных веществ из реактора. На каждом энергоблоке имеется технологическая карта протекания аварии, с помощью которой рассчитывается вероятное время выброса.

99

2.Общая экстренная эвакуация населения из зоны №2 проводится в течение 4 часов ранней фазы аварии после выброса радиоактивного вещества. В это же время проводится экстренная эвакуация населения из зоны №1 при отсутствии начальной стадии аварии.

3.Эвакуация населения из всех зон проводится в средствах индивидуальной защиты. Перед эвакуацией население принимает йодные препараты.

4.Не эвакуированное население принимает йодные препараты и укрывается в средствах коллективной защиты с целью последующей эвакуации в средствах индивидуальной защиты после спада радиации.

5.Меры по защите населения в зоне №3 проводятся по данным прогнозирования и конкретной радиационной обстановкой.

Плановые меры защиты

Плановые меры защиты населения проводятся с допустимыми годовыми дозовыми нагрузками и возможностями сил и средств РСЧС и исполнительных органов власти.

1. Планирование предупреждения и ликвидации аварий, защита персонала АС, населения и территорий при аварии.

Планирование защиты персонала АС, работающего на рабочей площадке и находящегося в санитарно-защитной зоне, осуществляется комиссией по чрезвычайным ситуациям и оперативным управлением гражданской обороной и чрезвычайными ситуациями атомной станции. Основным документом планирования является «План мероприятий по защите персонала в случае аварии на … атомной станции». Планом предусматриваются мероприятия в режимах: «Повседневной деятельности», «Повышенной готовности» («Аварийная готовность»), «Чрезвычайном» («Аварийная опасность»).

Планирование защиты населения и территорий в районах возможного радиоактивного загрязнения при авариях на АС осуществляется ОУ ГОЧС различных уровней на основе данных, полученных заблаговременно с АС, и

100