Ноксология / О.С. техно. хар / О.С. тех. хар

ОПАСНЫЕ СИТУАЦИИ, СВЯЗАННЫЕ С ВЫБРОСОМ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

ФЗ «О радиационной безопасности населения» от 9.01.1996 г. № 3-ФЗ определяет правовые основы обеспечения радиационной безопасности населения в целях охраны его здоровья.

Основные понятия:

Радиационная безопасность населения – состояние защищенности настоящего и будущего поколения людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения;

Ионизирующее излучение, в частности радиоактивное, представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромагнитных волн. Это сложное излучение, включающее несколько видов.

Альфа-излучение — ионизирующее излучение, состоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях и распространяющихся на небольшие расстояния: в воздухе - не более 10 см, в биоткани (живой клетке) - до 0,1 мм. Они полностью поглощаются листом бумаги и не представляют опасности для человека, за исключением случаев непосредственного контакта с кожей.

Бета-излучение – электронное ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях. Бета-частицы распространяются в воздухе до 15 м, в биоткани -на глубину до 15 мм, в алюминии - до 5 мм. Одежда человека почти на половину ослабляет их действие. Они практически полностью по-

73

глощаются оконными стеклами и любым металлическим экраном толщиной в несколько миллиметров; опасны при контакте с кожей.

Гамма-излучение - фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях со скоростью света. Гамма-частицы распространяются в воздухе на сотни метров и свободно проникают сквозь одежду, тело человека и значительные толщи материалов. Это излучение считают самым опасным для человека.

Степень опасности поражения людей ионизирующими излучениями определяется значением экспозиционной дозы излучения Д, которая измеряется в рентгенах, Р. Интенсивность радиоактивных излучений оценивается мощностью дозы излучения Р, характеризующей скорость накопления дозы и выражаемой в рентгенах в час, Р/ч, миллирентгенах в час, мР/ч, или в микрорентгенах в час, мкР/ч.

В Международной системе единиц СИ экспозиционная доза излучения измеряется в кулонах на килограмм, Кл/кг, а ее мощность - в кулонах на килограмм в секунду, Кл/кг.с. К у- лон на килограмм равен экспозиционной дозе, при которой в 1 кг воздуха в результате ионизации образуется суммарный электрический заряд всех ионов одного знака равный 1 Кл. При оценке последствий облучения людей ионизирующими излучениями важно знать не экспозиционную, а поглощенную дозу излучения, т.е. количество энергии ионизирующих изл у- чений, поглощенное тканями организма человека.

В качестве единицы измерения поглощенной дозы излучения в системе СИ принят грэй, Гр, а мощность такой дозы - грэй в секунду, Гр/с. На практике используется внесистемная единица поглощенной дозы -рад (в одном грамме облучаемого

74

вещества поглощается энергия, равная 100 эрг). Внесистемная единица мощности поглощенной дозы - рад в час или рад в секунду (рад/ч, рад/с).

Между экспозиционной Дэксп и поглощенной Дпогл дозами излучения имеется зависимость:

Дпогл=ДэкспК,

где К — коэффициент пропорциональности (для мягких тканей организма человека К = 0,877).

Учитывая то, что погрешность измерений существующих дозиметрических приборов составляет 15-30%, коэффициент пропорциональности принимают равным единице. Поэтому при оценке последствий облучения людей значения экспозиционной, Р, и поглощенной, рад, доз, измеренные с помощью дозиметрических приборов, примерно одинаковы.

Рентген - это такая доза гамма-излучения, при которой в 1 см3 воздуха при нормальных физических условиях (температура воздуха О °С и давление 760 мм рт. ст.) образуется

2,08.109 пар ионов.

Для оценки последствий облучения организма человека различными видами излучений, а также при попадании радионуклидов в его организм с воздухом, водой и пищей применяется специальная единица измерения эквивалентной дозы облучения - бэр (биологический эквивалент рентгена).

Источниками радиационной обстановки на Земле являются: природная радиоактивность, включая космическое излуче-

75

ние; глобальный радиационный фон, обусловленный проводившимися испытаниями ядерного оружия; эксплуатация радиационно опасных объектов.

Естественный радиационной фон – доза излучения, соз-

даваемая космическим излучением и излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека;

Радиационная авария – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или к радиоактивному загрязнению окружающей среды.

Радиоактивность, проникающая радиация. В 1895 году профессор Вильгельм Конрад Рентген открыл лучи, которые свободно проходят через дерево, картон и другие непрозрачные предметы. Впоследствии назвали рентгеновскими лучами.

В 1896 году французский ученый Анри Беккерель открыл явление радиоактивности. Это излучение присуще веществам, в состав которых вход уран, Беккерель назвал урановым.

Супруги Кюри – после тщательного и всестороннего изучения назвали радиоактивностью.

Радиоактивность – это способность ряда химических элементов самопроизвольно распадаться и испускать невидимые излучения, отличающиеся друг от друга проникающей способностью.

76

Наименее проникающие лучи – альфа – лучи, более проникающие бета – лучи, наиболее проникающие гамма – лучи.

Количество радиоактивных веществ определяется физической величиной – активностью радионуклида и означает число распадов в радиоактивном веществе в сек. единицей измерения активности является беккерель (Бк).

Проникающая радиация разрушает организм человека, может вызвать лучевую болезнь различной степени.

Степень повреждений, вызванных в живом организме излучением, зависит от количества энергии, которое оно передает тканям, называется дозой. За ед. дозы принят рентген (Р), однако, на организм действует не вся энергия излучения, а только поглощенная энергия.

Поглощенная доза более точно характеризует воздействие ионизирующих лучей на биологические ткани. Единица поглощенной дозы в системе СИ – грей (Гр) используется единица рад. Достоинство рада как дозиметрической единицы в том, что его можно использовать для любого вида излучений в любой среде.

Следует учитывать, что при одинаково поглощенной дозе альфа - излучения опаснее бета и гамма – излучений. Поэтому было введено понятие «эквивалентная доза». Эквивалентная доза – поглощенная доза, умноженная на коэффициент излучения, отражающий способность данного вида излучения повреждать организм. Измеряется в Зиверитах (Зв). На практике для измерения эквивалентной дозы используется и биологический эквивалент – бэр.

77

Радиационно - опастный объект. Техногенные и естественные источники радиоактивности

Радиационно опасный объект (РОО) - объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества и при аварии на котором (или его разрушении) может произойти облучение ионизирующим изл у- чением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов экономики, а также окружающей природной среды (ГОСТ Р 22.0.05.-94).

В настоящее время доля облучения людей от первых двух источников несущественна. Третий же из них, даже при нормальной эксплуатации РОО, требует обеспечения радиационной безопасности, а при радиационных авариях ведет к обл у- чению и переоблучению людей, радиоактивному загрязнению окружающей среды. В период нормального функционирования РОО, с целью профилактики и контроля, в соответствии с Федеральным законом «О радиационной безопасности населения» выделяют две основные зоны безопасности.

Первая - санитарно-защитная зона - территория вокруг источника ионизирующего излучения, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации данного источника может превышать установленный предел дозы облучения для населения и где запрещается постоянное и временное проживание людей, вводится режим ограничения хозяйственной деятельности и проводится радиационный контроль.

Вторая - зона наблюдения - представляет собой территорию за пределами санитарно-защитной зоны, на которой проводится радиационный контроль.

78

Федеральным законом «О радиационной безопасности населения» установлены основные гигиенические нормативы (допустимые пределы доз) в результате использования источников ионизирующего излучения. Так, средняя годовая э ф- фективная доза облучения, зиверит, составляет: для населения в течение 1 года - 0,001, 70 лет - 0,07; для специалистов в течение 1 года-0,02, 50 лет- 1,0.

Особо тяжелые условия облучения населения и работников создаются при радиационных авариях. Последствия радиационных аварий обусловлены их поражающими факторами: ионизирующим излучением и радиоактивным загрязнением местности.

Внешние облучение при про хождении радиоактивного облака

Внешнее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнением повер хности земли, зданий, сооружений и т.п.

Вну треннее облучение при вдыхании радиоактивных аэрозолей, про дуктов деления (ингаляционная опасность)

Вну треннее облучение в результате потребления загрязненных продуктов питания и воды

Контактное облучение при попадании радиоактивных веществ на кожные покровы и одежду

Виды рад иационного воздействия на людей и животных

79

Радиационное воздействие на человека заключается в нарушении жизненных функций различных органов (кроветворения, нервной системы, желудочно-кишечного тракта) и развития лучевой болезни.

К типовым РОО относятся АЭС, предприятия по изготовлению ядерного топлива, по переработке отработавшего топлива и захороненного радиоактивных отходов, научно - исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные реакторы, ядерные энергетические установки на транспорте.

Влияние техногенных источников радиоактивности на организм человека. Техногенными источниками радиоак-

тивности являются: последствия испытания ЯО, аварии и катастрофы на АЭС и энергетических установках, нарушение правил техники безопасности при работе с источниками ионизирующего излучения.

Из этих трех ситуаций массовое поражение людей практически возможно только при авариях на АЭС. При этом происходит радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучими радионуклидами, которые обладают длительными периодами полураспада до 30 лет.

В 26 странах мира на АЭС насчитывается 430 энергоблоков. Они вырабатывают электроэнергии: во Франции – 75%, в Швеции – 51%, в Японии – 40%, в США – 24%, в России -12% (работает 9 АЭС, имеющих 29 энергоблоков).

При авариях и катастрофах на объектах атомной энерге-

тики образуется очаг радиоактивного заражения (территория,

80

на которой произошло радиоактивное заражение окружающей среды, повлекшее поражение людей, животных, растительного мира на длительное время).Очаг поражения делится на зо-

ны: Г \\ В \\ 1 \\ 2 \\ 3

Зона Г – чрезвычайно опасного заражения (Р > 250 рад/ч); Зона В – опасного заражения (Р > 30 рад/ч); 1 зона – зона отчуждения 30 км (Р > 20 мР/ч или Д > 40 бэр/год); 2 зона – зона отселения

(Р=5-20 мР/ч или Д - 10 -40 бэр/год); 3 зона – зона жесткого радиоактивного контроля

(Р < 5 мР/ч или Д не превышает 10 бэр/год); Среднее значение суммарной годовой дозы излучения ес-

тественных и техногенных источников составляет – 2-3 м Зв (0,2-0,3 бэр) это естественный фон.

Уровень радиации (мощность дозы), соответствующее естественному фону – 0,1 – 0,6 Зв/ч (10-60 мк бэр/ч), принято считать нормальным, свыше 0,6 мк Зв/ч (60 мк бэр/ч) - повышенным.

При ядерном взрыве преобладают радионуклиды с коротким периодом полураспада, поэтому происходит быстрый спад уровней радиации. При авариях на АЭС характерно радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучие радионуклидами (йод, цезий, стронций). Цезий и стронций обладают длительным периодом полураспада, поэтому резкого спада уровней радиации нет. При ядерном взрыве главную опасность представляет облучение (90-95% от общей дозы). При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления

81

ядерного топлива находиться в парообразном и аэрозольном состоянии. Воздействие радиационного загрязнения окр у- жающей среды на людей в первые часы или сутки после аварии определяется облучением от радиационного облака и радиационных выпадений на местности, а также поверхностным загрязнением в результате осаждения радионуклидов из облака выброса. В последующем течении многих лет вредное воздействие и накопление дозы облучения у людей будет обусловлено вовлечением в биологическую цепочку выпавших нуклидов и употреблением загрязненных продуктов питания и воды.

Характеристика радиоактивных излучений

82