Радиационные и химические аварии
.pdfРАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
|
оказалась высокой, а характерная для этих регионов йод- |
|||||
|
ная недостаточность стала тем фактором, который усилил |
|||||
|
отрицательные последствия облучения. |
|
|
|
|
|
|
Приведенные выше классификации аварий на АЭС носят |
|||||
|
довольно общий характер. В то же время в них не содер- |
|||||
|
жится признаков типовых нарушений в функционирова- |
|||||
|
нии радиационно опасных объектов, которые свидетель- |
|||||
|
ствуют о возможности тех или иных последствий. В связи |
|||||
|
с этим при классификации аварий часто бывает целесоо- |
|||||
|
бразно все аварии на таких объектах как АЭС подразделять |
|||||
|
на ядерные и радиационные. |
|
|
|
|
|
|
К ядерным авариям относят аварии, связанные с по- |
|||||
|
вреждением тепловыделяющего элемента |
и тепловыделя- |
||||
|
ющей сборки, выходящие за пределы безопасной эксплу- |
|||||
|
атации и (или) приводящие к переоблучению персонала. |
|||||
|
Данные аварии вызваны нарушением контроля и управле- |
|||||
|
ния цепной ядерной реакции деления в активной зоне ре- |
|||||
|
актора, образованием критической массы при перегрузке, |
|||||
|
транспортировке |
и |
||||
|
хранении |
тепловы- |
||||
|
деляющего элемента |
|||||
|
(тепловыделяющей |
|||||
|
сборки), |
|
нарушени- |
|||
|
ем |
теплоотвода |
от |
|||
|
тепловыделяющего |
|||||
|
элемента |
(тепловы- |
||||
|
деляющей сборки). |
|||||
|
Под |
радиацион- |
||||
|
ными авариями по- |
|||||
|
нимают аварии, ко- |
|||||
|
торые |
приводят |
к |
|||
|
выходу |
|
(выбросу) |
|||
|
радиоактивных |
|
ве- |
|||
|
ществ и (или) иони- |
|||||
|
зирующих излучений |
|||||
|
за предусмотренные |
|||||
|
проектом |
для |
нор- |
|||
|
мальной |
эксплуата- |
||||
|
ции объектов грани- |
|||||
|
цы |
в |
количествах, |
|||
Чернобыльская АЭС |
превышающих |
пре- |
||||
делы безопасной экс- |
41
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
плуатации. Радиационные аварии являются, как правило, следствием ядерных аварий, при которых повреждаются оболочки тепловыделяющего элемента (тепловыделяющей сборки). Кроме того они могут возникать вследствие по- вреждения корпуса и защитной оболочки ядерного энер- гетического реактора, других конструкций первого конту- ра и трубопроводов, а также вспомогательных систем или герметизирующих и защитных устройств технологических помещений.
Аварии на объектах с ядерными энергетическими уста- новками
Специфические причины аварий на корабельных ядер- ных энергетических установках: разгерметизация первого контура реактора и попадание забортной воды под биоло- гическую защиту.
Отличительной особенностью космических ядерных энергетических установок являются их небольшие разме- ры, что достигается использованием высокоочищенного топлива. Специфические причины аварии на космических ядерных энергетических установках: несанкционирован- ный выход на запроектную мощность в результате удара или падения и нештатные ситуации на борту.
Атомный ледокол «50 лет Победы»
42
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
Мероприятия по защите населения
В наши дни требования к безопасности настолько вы- соки, что вероятность крупной аварии реактора, которая может привести к гибели людей от облучения, не превыша- ет одного случая за миллион лет эксплуатации. Этот срок в 20 тысяч раз больше, чем средний срок эксплуатации со- временных реакторов. Чтобы лучше оценить эти цифры, можно представить, что заводская гарантия безотказной работы двигателя автомобиля составляет не 100 тысяч ки- лометров пробега, а два миллиарда.
Заметим, что какой бы низкой не была вероятность ава- рии, тем не менее, она может реализоваться. Когда мы го-
43
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
ворим «один случай из тысячи», это на самом деле не озна- чает, что речь идет о тысячном по счету (после девятьсот девяносто девятого) случае – он может быть, например, третьим, и тогда для нас не будет разницы, о какой оценке вероятности шла речь.
Защита человека от воздействия радиации обеспечива- ется системой нормативов, основанных на современных знаниях и представлениях о характере биологического действия ионизирующего излучения. По мере накопления
44
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
знаний о действии радиации величина допустимых доз неу- клонно снижалась. В 1920 году доза 100 рентген (в тысячу раз больше, чем принято сейчас!) считалась вполне безопасной. Первые международные ре- комендации по предельно до- пустимым уровням облучения были даны в 1934 году и со- ставляли 200 мР (около 2 мЗв) в сутки для внешнего облучения.
В 1958 году был предложен предел дозы общего облучения
– 50 мЗв/год для профессионалов и 5 мЗв/год для населе- ния. Наконец, в 1990 году были рекомендованы значения, действующие и по настоящее время, в том числе и в Рос- сии: 20 мЗв/год для профессионалов и 1 мЗв/год – для на- селения. Современные нормативы основаны на допущении
отом, что отдаленные последствия облучения (рак, генети- ческие нарушения) не имеют порога и могут проявиться при любой, даже самой малой дозе.
Внаши дни основной предел дозы дополнительного об- лучения для населения равен 1 мЗв/год, что сопоставимо с уровнем естественного фона. Для сравнения, проводя у те- левизора по 3 часа в день, в течение всего года можно на- брать дозу, равную одной тысячной этой величины; пере- летая из Москвы в Нью-Йорк – треть годовой дозы. За одну рентгенодиагностическую процедуру пациенты получают эффективные дозы, равные: 0,6 мЗв – при флюорографии; 1,3 мЗв – при рентгенографии; 5 мЗв – при рентгеноско- пии, 3 мЗв – при компьютерной томографии.
Допустимые нормы облучения человека на самом деле не отражают реальный риск возникновения отрицательных последствий, в частности, риск развития рака. Пределы облучения – это не граница, за которой наступает болезнь. Если смертельно опасную для жизни дозу сравнить с вы- сотой Останкинской башни, то предел для профессиональ- ного облучения будет соответствовать росту человека, а предел дозы для населения – толщине кирпича. В случае превышения дозовых пределов возможно лишь некоторое увеличение риска, причем такое увеличение, если говорить
омалых дозах, является теоретическим предположением.
45
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
В зависимости от характера аварии радиоактивные ве- щества могут быть в различных формах: в виде газа или аэрозолей (мелких частиц, которые осаждаются во время прохождения облака).
Состав радиоактивных веществ также может очень силь- но различаться. В простом случае это один или несколько радиоактивных изотопов. В более сложном случае, напри- мер, при аварии на действующем ядерном реакторе, сре- ди радиоактивных веществ, поступивших в окружающую среду, могут оказаться десятки радионуклидов.
Все радионуклиды имеют одно общее свойство – они рас- падаются. При распаде ядер высвобождается энергия, как правило, в виде гамма-квантов и бета-частиц; при делении некоторых ядер выделяются альфа-частицы. Все они мо- гут иметь разную энергию и, как следствие этого, разную проникающую способность. Для защиты от альфа-частиц может хватить плотной одежды или полиэтиленовой плен- ки; для защиты от бета-частиц нужен более толстый слой материала. Чтобы ослабить гамма-излучение в 2 раза, не- обходим слой защиты из бетона толщиной 12 сантиметров, из железа – толщиной 3 синтиметра, из свинца – толщиной 1 сантиметр.
46
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
47
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
Естественно, что можно защититься и от радиоактив- ных веществ, поступающих с вдыхаемым воздухом, водой и пищей. В зависимости от того, в какой форме попали радионуклиды в организм человека (нерастворимой или растворимой), они либо выводятся из организма, либо на- капливаются в органах и тканях человека. Некоторые из них имеют специфические особенности поведения в ор- ганизме человека. Среди них в первую очередь необходи-
РАДИОНУКЛИДЫ В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ
|
|
Переработка молока |
|
|
|
|
Содержание радионуклидов |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
в мясе и субпродуктах |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
на жирные молочные продукты |
|
|
|
|
Накопление |
max |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
(сливки, сметана, масло) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
цезия-137 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как переработать молоко, чтобы уменьшить поступление |
|
|
|
почки |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
печень |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
радионуклидов в организм с молочной продукциеей? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
сердце |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Такая переработка может существенно снизить |
|
|
|
легкие |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
поступление радионуклидов с пищей в организм человека, |
|
|
|
мышцы |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
поскольку радионуклиды цезия и стронция не связаны |
|
|
|
мозги |
min |
|
|
|
|
|
|
|||||||
с жировой частью молока. Топленое молоко вообще |
|
|
|
жир |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
не содержит радионуклидов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как приготовить |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Приготовление |
|
|
|
|
|
мясо, чтобы уменьшить |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
содержание радионклидов |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
творога и сыров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
в готовых продуктах? |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
При приготовлении сыров радионуклиды |
|
|
|
|
|
|
Тщательно промыть |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
удаляются с сывороткой во время прессования |
|
|
|
|
|
|
мясо в проточной воде |
|||||||||||
|
Молочную сыворотку необходимо |
|
|
|
|
|
|
При варке мяса отвар |
||||||||||
полностью исключить из употребления в пищу! |
|
|
|
|
|
|
после 10 мин кипячения |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
необходимо слить |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Исходный продукт |
|
|
|
Молоко |
|
|
|
Сливки |
Гов ди а |
а |
Ка оф ь |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Готовый продукт |
Творог |
|
Сыр |
|
Масло |
Масло |
Говядина |
Рыба |
Картофель |
||||||||
|
|
сливочное |
отварная |
отварная |
отварной |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
в 8-10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Снижение содержания |
цезий-137 |
в 3-6 раз |
|
до 50 раз |
до 6 раз |
в 2-6 раз |
до 10 раз |
в 1,7 раз |
||||||||||
радионуклидов по |
|
раз |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
сравнению с исходным |
стронций-90 |
в 3-7 раз |
|
в 2 раза |
до 100 раз |
до 6 раз |
до 2,5 раз |
до 2 раз |
в 2 раза |
|||||||||
продуктом |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Использование простых кулинарных приемов позволит уменьшить содержание радионуклидов в готовых продуктах питания в десятки раз и сделать их практически безопасными для здоровья
48
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
мо отметить радионукли- ды йода. Йод жизненно необходим человеку: при его недостатке возника- ют тяжелые заболевания, а человеческий организм устроен так, что йод хо- рошо усваивается им и со- средотачивается в щито- видной железе. При этом организм не различает, какой это йод – стабиль- ный или радиоактивный. Эту принципиальную осо- бенность очень важно знать при аварии на дей- ствующих ядерных уста- новках: при делении ядер
урана образуется достаточно много радиоизотопов йода. В случае аварии радиоактивный йод может попасть в
окружающую среду и в организм человека, что может вы- звать заболевания щитовидной железы. Поэтому одна из первых мер защиты в случае аварии – йодная профилак- тика.
Йодид калия детям старше 2 лет и взрослым следует при- нимать по 0,125 грамма, а детям до 2 лет – по 0,04 грам- ма один раз в день после еды, запивая киселем, чаем или водой. Водно-спиртовой раствор йода (5%) дети старше 2 лет и взрослые могут употреблять 3 раза в день после еды, по 3-5 капель на стакан молока или воды, а доза для детей до 2 лет – 1-2 капли на 100 миллилитров молока или пи- тательной смеси. Йодную профилактику проводят в тече- ние 7 дней. Следует иметь в виду, что беременным женщи- нам вместе с препаратами, содержащими йод, необходимо принимать перхлорат калия (0,75 грамм), чтобы избежать возможности отрицательного действия йода на плод.
Защитить щитовидную железу помогут таблетки, содер- жащие йод. В домашней аптечке желательно иметь необ- ходимые и вполне доступные лекарства – йодид натрия или калия, йодактив, йодомарин. Их надо принимать сра- зу же, как только стало известно об аварии, до поступления радиоактивного йода (тогда защита будет обеспечена на
49
РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ
98%), в противном случае – как только это станет возмож- ным. Эффективность йодной профилактики со временем становится ниже и спустя 4-6 часов составит 50%. Ну а если таблеток под рукой не оказалось, можно принять не- сколько капель обычного спиртового раствора йода, рас- творенного в воде или молоке, или нанести на кожу йодную сетку 10×10 см.
Рекомендуемые дозы приема препаратов стабильного йода при выбросе радиойода в атмосферу
Время поступления |
Взрослые и дети |
Дети младше |
|
старше 1 года |
1 года |
||
|
|||
|
|
|
|
В течение первых суток до аварии |
130 мг КЈ или |
- |
|
и первых суток после начала ава- |
170 мг КЈО3 |
||
рии |
(эквивалентно 100 мг Ј) |
|
|
|
|
|
|
В течение последующих суток |
65 мг КЈ или 85 мг КЈО3 |
- |
|
|
(эквивалентно 50 мг Ј) |
||
Ежесуточно |
- |
65 мг КЈ |
|
|
(эквивалентно 50 мг Ј) |
Основными трудностями в обеспечении йодной профи- лактики, которые следует предвидеть в ходе аварийного планирования, являются:
––создание и соответствующее размещение и хранение запасов препаратов стабильного йода;
––обеспечение быстрой доставки персонала, ответ- ственного за раздачу препаратов населению, к ме- стам сосредоточения населения;
––необходимость своевременной и быстрой раздачи препаратов населению.
К основным мероприятиям обеспечения радиационной безопасности населения относятся:
––оповещение населения;
––зонирование территорий;
––радиационный контроль;
––использование средств коллективной и индивидуаль- ной защиты;
––эвакуация населения.
50