- •Методичні рекомендації з дисципліни Безпека життєдіяльності
- •Тема 6. Лекція 6. Семінарське зайняття 5. Сільськогосподарське виробниче середовище. Техногенні небезпеки пов'язані з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
- •Тема 6 Заняття 5 Сільськогосподарське виробниче середовище. Техногенні небезпеки пов'язані з викидами радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
- •2. Форми проведення семінарського заняття
- •3. Методичні рекомендації
- •4. Утримання матеріалу семінару
- •6. Критерії оцінювання діяльності студента на семінарі
- •Питання 1. Небезпеки, пов'язані з викидом радіоактивних речовин в довкілля
- •1.1. Будова речовини і явище радіоактивності
- •1.2. Іонізуюче випромінювання. Природні і штучні (антропогенні) джерела іонізуючих випромінювань. Радіоактивний радон
- •Природні і штучні (антропогенні) джерела іонізуючих випромінювань
- •Штучні (антропогенні) джерела іонізуючих випромінювань
- •1.3. Способи опромінення людей і сільськогосподарських тварин. Характеристика, одиниці виміру, біологічні дії іонізуючих випромінювань і їх вражаючі чинники
- •Характеристики радіоактивних випромінювань і їх вражаючі властивості
- •Одиниці виміру радіоактивних випромінювань
- •Біологічна дія іонізуючих випромінювань
- •До чого це призводить?
- •Реакція організму на опромінення
- •1.4. Захворювання, викликані дією іонізуючих випромінювань
- •Питання 2. Форми і міри променевої хвороби і променевих опіків людей і сільськогосподарських тварин
- •Променева хвороба третин і четвертої міри у сільськогосподарських тварин
- •Особливості перебігу променевої хвороби при внутрішньому опроміненні
- •2.1. Променеві опіки
- •Зовнішня дія бета часток на людей і с/г тварин
- •Питання 3. Дія радіоактивних речовин на сільськогосподарські рослини
- •Питання 4. Дія основних радіонуклідів на людей і сільськогосподарських тварин по досвіду катастрофи на Чорнобильській атомній електростанції (чаес)
- •4.1. Режим харчування і методи обробки продуктів харчування рослинного і тваринного походження і води для виведення з організму радіонуклідів
- •Питання 5. Причини і наслідки катастрофи на Чорнобильській атомній електростанції Чорнобильська атомна електростанція
- •Причини катастрофи
- •Катастрофа
- •Підготовка до експерименту
- •Відразу після аварії
- •Поширення радіації
- •Медичні аспекти аварії
- •Питання 6. Ядерні енергетичні реактори аес
- •6.1. Характеристика радіаційно-небезпечних об'єктів
- •6.2. Принцип роботи енергетичних ядерних реакторів аес
- •6.3. Класифікація ядерних реакторів
- •6.4. Конструктивне облаштування реакторів на теплових нейтронах
- •6.5. Причини радіаційних аварій і їх рівні
- •Питання 7. Радіаційна безпека. Норми радіаційної безпеки основні регламентні величини України - нрбу 1997 року. Ліміт доз і допустимі рівні
- •7.1. Радіаційна безпека
- •7.2. Норми радіаційної безпеки України - нрбу 1997 року
- •Основні регламентні величини нрбу-97
- •7.3. Ліміти доз і допустимі рівні
- •7.4. Види радіаційних аварій
- •7.5. Масштаби радіаційних аварій Види радіаційних аварій
- •7.6. Фази розвитку радіаційних аварій
- •7.7. Наслідки радіаційних аварій на аес
- •7.8. Вплив метеорологічних умов на масштаби забруднення
- •Питання 8. Заходи по обмеженню опромінення населення в умовах радіаційної аварії
- •8.1. Захист населення в умовах комунальної радіаційної аварії
- •Види контрзаходів
- •Дезактивація території
- •Питання 9. Дія населення при аварійній ситуації на аес і радіаційних об'єктах
- •9.1. Етапи і програми дій при радіаційній аварії
- •9.2. Попередження і зниження дії зовнішнього опромінення
- •9.3. Дезактивація поверхневих об'єктів
- •9.4. Санітарна обробка шкірних покривів
- •Попередження і зниження дії внутрішнього опромінення
- •9.5. Дезактивація продовольства
- •9.6. Дезактивація води
- •9.7. Захист внутрішніх органів
- •9.8. Дії населення при симптомах променевих уражень
- •9.9. Контроль стану радіаційної обстановки
- •9.10. Правила дії і поведінка населення при аваріях на аес
- •9.11. Правила радіаційної безпеки і особистої гігієни
- •9.12. Контроль грошей, забруднених радіоактивними речовинами, які потрапляють до банківських установ
- •Висновок
- •Лекція 6. Семінарське зайняття 5. Сільськогосподарське виробниче середовище. Техногенні небезпеки пов'язані з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
- •Висновок Література
- •Тести на доповнення
- •1. Вкажіть номер неправильної відповіді. Іонізуюче випромінювання - це будь-яке випромінювання, взаємодія якого з середовищем призводить до утворення електричних зарядів рівних знаків, розрізняють:
- •20. Вкажіть номер неправильної відповіді. До штучних (антропогенним) джерел іонізуючого випромінювання відносяться:
- •21. Вкажіть номер неправильної відповіді. Людина отримує радіоактивне опромінення наступними способами :
- •22. Вкажіть номер неправильної відповіді. Після відкриття явища радіоактивності було встановлено, що радіоактивні речовини випускають:
- •23. Вкажіть номер правильної відповіді. Потік ядер атома гелію, який утворився в результаті радіоактивного розпаду, має назву:
- •24. Вкажіть номер правильної відповіді. Потік електронів, який утворився в результаті радіоактивного розпаду, має назву:
- •42. Вкажіть номер правильної відповіді. Тривалість життя людей і тварин, опромінених дозами, близькими до летальних, скорочується на:
- •59. Вкажіть номер неправильної відповіді. Радіоактивні речовини поступають в рослини двома основними способами:
- •128. Вкажіть номер неправильної відповіді. Перша група - регламенти для контролю практичною діяльністю, метою якої є:
- •134. Вкажіть номер неправильної відповіді. Масштаб радіаційної аварії визначається:
- •139. Вкажіть номер неправильної відповіді. У розвитку комунальних радіаційних аварій виділяють наступні тимчасові фази:
- •145. Вкажіть номер правильної відповіді. Зона а - зона помірного зараження, це частина зараженої місцевості, в якій доза опромінення на відкритій місцевості може скласти :
- •167. Вкажіть номер правильної відповіді. Якщо дозиметричний контроль показує, що евакуація людей супроводжуватиметься опроміненням в дозах, які перевищують рівні, що приймаються
- •175. Вкажіть номер правильної відповіді. Найменші межі виправданості і безумовного виправдання рівнів втручання і дій при ухваленні рішення про тимчасове відселення. Категорії для ухвалення рішення.
- •182. Вкажіть номер неправильної відповіді. Радіоактивна дія на персонал і населення в зоні радіоактивного зараження характеризується величинами доз :
- •183. Вкажіть номер правильної відповіді. Місцевість вважається зараженою при дозі, яка складає:
- •184. Вкажіть номер правильної відповіді. Найбільшою небезпекою при аварії на аес являється:
- •185. Вкажіть номер неправильної відповіді.
- •186. Вкажіть номер правильної відповіді. Яка фаза розвитку Чорнобильської аварії в сучасний час?
- •187. Вкажіть номер правильної відповіді. Класифікація радіаційних аварій за причинами їх виникнення:
- •188. Вкажіть номер правильної відповіді. Яка допустима доза опромінення населення за рік перебування на радіаційно-забрудненій місцевості?
- •190. Вкажіть номер правильної відповіді. Гранично допустима річна ефективна доза опромінення населення в мирний час складає:
Поширення радіації
Процес викиду радіонуклідів із зруйнованого реактора був розтягнутий в часі і складався з декількох стадій.
На першій стадії було викинуто паливо, що диспергувало, в якому склад радіонуклідів відповідав такому в опроміненому паливі, але був збагачений леткими ізотопами йоду телуру, цезію і благородних газів.
На другій стадії завдяки зробленим заходам по припиненню горіння графіту і фільтрації викиду потужність викиду зменшилася. Потоки гарячого повітря і продуктами горіння графіту з реактора виносилося радіоактивне паливо, що мелкодиспергированное.
Для третьої стадії характерним було швидке наростання потужності виходу продуктів ділення за межі реакторного блоку. За рахунок залишкового тепловиділення температура палива в активній зоні перевищувала 17000С, що у свою чергу зумовило температурно-залежну міграцію продуктів ділення і хімічні перетворення оксиду урану які з паливної матриці виносилися в аерозольній формі на продуктах горіння графіту.
У останній четвертій стадії витік продуктів ділення швидко почав зменшуватися, що стало наслідком спеціальних заходів. До цього часу сумарний викид продуктів ділення (без радіоактивних благородних газів, урану і плутонію) склала близько 50 МКі, що відповідало приблизно 3,5% загальної кількості радіонуклідів до моменту аварії.
Ядерні держави з 1945 по 1963 роки провели 498 випробувань ядерних вибухів в атмосфері, в результаті цього атмосферу викинуто 19,3 МКі радіоактивного стронція- 90 і 33,7 МКі радіоактивного цезія- 137; їх загальна сума за ці роки складає 53 МКі.
За оцінкою академіка Федорова сумарна довго тривала дія радіації від зруйнованого реактора еквівалентна вибуху 10 водневої бомби мегатонни або 500 двадцятикілотонних атомних бомб скинутих американцями на японські міста Хіросіму і Нагасакі в серпні 1945 року.
Після викиду утворилася мілкодисперсна аерозольна хмара (розмір часток 0,5 мм) тих, що мають високу здатність проникати в різні матеріали : дерево на 2-3 мм, цеглину, бетон - 1-2 мм, метав - 0,05 мм (за рахунок іонного обміну), що утрудняло їх дезактивацію.
За перші 7-10 днів після аварії на ЧАЕС напрям вітру в приземному шарі і на висотах до 1200 метрів змінювався на 3600, описавши повний круг, здійснивши великий розкид радіоактивних речовин у супроводі дощів. Особливістю аварійних викидів, що багаторазово повторюються, на висоту до 1200 метрів із зруйнованого реактора на ЧАЕС являється нерівномірність випадання продуктів ядерного ділення на місцевості (найбільша кількість радіоактивних речовин осіла в низинних місцях іноді на великі відстані від місця аварії). Зміни напряму вітру і багатократні викиди привели до утворення «плям» радіоактивного зараження.
26 квітня 1986 року первинний розподіл радіоактивного зараження повітряних потоків відбувався - в північному і західному напрямі. 26 - 28 квітня 1986 року - в північно-східному напрямі. З 29 квітня і впродовж декількох днів - в південному напрямі (у бік Києва).
Найбільша потужність випромінювань радіоактивних продуктів ділення з аварійного блоку спостерігалися в перші 2-3 діб (26 - 28 квітня 1986 року) на висоті до 1200 метрів. Формування основної частини радіоактивних випадань в найближчій зоні закінчилися в перші 4-5 діб, а повне формування радіоактивного сліду тривало впродовж травня 1986 року.
Значна частина площ водозабору Дніпра і Прип'яті піддалися радіоактивному забрудненню. Нижні ділянки Прип'яті, Дніпра і верхня частина Київського водосховища увійшли до 30-ти кілометрову зону відселення. Відповідно до метеорологічних умов повітряних мас, радіонукліди, що вийшли за межі реактора, поширилися на площі водозбору і акваторії Дніпра, його водосховищ, припливів і Дніпровсько-Бузького лиману. Вже в перші дні після аварії радіоактивні аерозолі поступили у водойми, а потім дощем змивалися із забруднених водозборів. Рівні радіоактивного забруднення природних вод визначалися відстанню від ЧАЕС і інтенсивністю випадання аерозолів, змивом з території водозбору, а в дніпровських водосховищах - часом «добігання» забруднених мас води. Радіонукліди, що поступили у водойми, включалися в абіотичні (води, суспензії, донні відкладення) і біотичні компоненти (гідробіонти, різних трофічних рівнів). При розпаді короткоживучих радіонуклідів визначилася гідроекологічна значущість найбільш біологічно небезпечних довго живучих стронцію - 90 і цезію - 137. Радіоактивне забруднення донних охолоджень Київського водосховища досягло максимуму до середини літа 1986 року, коли характерні концентрації цезію - 137 на різних ділянках знаходилися в межах 185-29600 Бк/кг природної вологості. Максимальний зміст цезію - 137 в межах іхтіофауни спостерігалася в зимовий період 1987-1988 років.
В результаті викиду радіоактивних речовин в атмосферу в найбільш небезпечну 30-ти кілометрову зону потрапили міста Чорнобиль, Прип'ять і більше 70 населених пункту з яких евакуйовані населення у кількості 116 тисяч чоловік. У 1990 і 1991 роках приймалися заходи по подальшому відселенню людей із заражених територій Київської і Житомирської областей, усього за ці роки евакуйовані близько 130 тисяч чоловік.
Враховуючи істотну небезпеку для здоров'я населення, що мешкає на територіях з різними рівнями забруднення радіоактивними речовинами, а також відсутність можливості одночасного переселення великого числа людей в радіоекологічні чисті місцевості Верховна Рада України прийняла «Концепцію проживання населення на території України з підвищеними рівнями радіоактивного забруднення», а якій встановлювався принцип поетапного відселення.
На першому етапі по досвіду трагедії не ЧАЕС відселялися жителі з територій з щільністю забруднень ізотопами : - від 15,0 Кі/км2 і вище по цезію - 137;
- від 3,0 Кі/км2 і вище по стронцію - 90;
- від 0,1 Кі/км2 і вище по плутонію - 239.
На цих територіях проживання людей в існуючих умовах може привести до перевищення за рахунок Чорнобильської катастрофи ефективної еквівалентної дози опромінення 0,5 бер (5 мЗв) в рік.
На другому етапі відселилися жителі з територій з щільністю зараження ізотопами :
- від 5,0 до 15,0 Кі/км2 по цезію - 137;
- від 0,5 до 3.0 Кі/км2 по стронцію - 90;
- від 0,01 до 0,1 Кі/км2 по плутонію.
На цих територіях проживання населення може привести до перевищення допустимої за рахунок Чорнобильської катастрофи ефективної еквівалентної дози опромінення 0,1 бер (1,0 мЗв) в рік, що з точки зору впливу на здоров'я людини є небезпечним.
Проживання людей на місцевості з щільністю зараження ізотопами :
- цезію - 137 від доаварійного рівня до 5,0 Кі/км2;
- стронцію - 90 від доаварійного рівня до 15 Кі/км2;
- плутонію - 239 від доаварійного рівня до 0,01 Кі/км2.
Допускається за умови посиленого радіоекологічного контролю з урахуванням природно-кліматичної комплексної екологічної характеристики конкретної території і не перевищенні додаткової за рахунок Чорнобильської катастрофи ефективної еквівалентної дози опромінення 0.1 бер (1,0 мЗв) в рік. При невиконанні цієї умови населення повинне відселятися на інше місце проживання.
У подальшому був ухвалений Закон України «Про статус і соціальний захист громадян, які постраждали в результаті Чорнобильської катастрофи», який в розділі 1, стор. 2 визначає 5 (п'ять) зон радіоактивного зараження.
1. Зона періодичного радіоактивного контролю (низьке забруднення, 0,5-1Ки/км2).
Дозволений збір грибів, ягід, лікарських рослин, а також заготовляння без обмежень. Полювання, рибний лов, в природних водоймах і річках дозволяється відповідно до правил, які діють на території України, з обов'язковою перевіркою м'яса і риби на вміст в них радіоактивних речовин. У підсобних господарствах ніяких обмежень відносно годування і утримання сільськогосподарських тварин і птахів не встановлюються.
2. Зона посиленого радіоактивного контролю(середнє забруднення 1-5 Кі/км2) - це територія з щільністю забруднення ґрунту ізотопами :
- цезію - 137 від 1,0 до 5,0 Кі/км2;
- стронцію - 90 від 0,02 до 0,15 Кі/км2;
- плутонію - 239 від 0,005 до 0,01 Кі/км2.
А також територія з ґрунтами, які відповідають високій міграції радіонуклідів в рослини з щільністю зараження : цезію - 137 від 0,2 до 1,0 Кі/км2, де ефективний еквівалент дози опромінення людей не повинні перевищувати 1.0 мЗв (0,1 бер) а рік зверху дози, отриманої в доаварійний період.
Дозволений збір, заготівля грибів, ягід, лікарських рослин і сіна з обов'язковим попереднім дозиметричним контролем. Заготівля деревини і використання продуктів її переробки проводиться без обмежень. У підсобних господарствах рекомендується періодичний, вибірковий контроль м'ясних і молочних продуктів, кормів.
3.Зона гарантійного (добровільного) відселення (високе забруднення 5-15 Ки/км2) - територія з щільністю забруднення ґрунту ізотопами:
- цезію - 137 від 5,0 до 15,0 Кі/км2;
- стронцію - 90 від 0,15 до 3,0 Кі/км2;
- плутонію - 239 від 0,01 до 0,1 Кі/км2.
А також території з ґрунтами, які сприяють високій міграції радіонуклідів в рослини з щільністю зараження ізотопами:
- цезію - 137 від 1,0 до 5,0 Кі/км2;
- стронцію - 90 від 0,02 до 0,15 Кі/км2;
- плутонію - 239 від 0,005 до 0,01 Кі/км2.
Де ефективна еквівалентна доза опромінення людей може перевищувати 1,0 мЗв (0,1 бер) за рік вище за дозу, яку отримали в доаварійний період.
У цій зоні заготівлю грибів, ягід, хвойної лапи і виробництво хвойно-вітамінного борошна заборонено. Потрібний особливий режим сільського господарства: обмежене землекористування (скорочення землеробства, зменшення обробки земель), переспеціалізація товарного сільського господарства і насінництва, вирощування технічних культур (льон і інші), розвиток тваринництва, інтенсивний коняр і інші. Випас худоби на лісових пасовищах цієї зони здійснюється досягши висоти травостою не менше 10 сантиметрів. При щільності забруднення вище 15 Кі/км2 заготівля деревини допускається тільки в зимовий період і за наявності снігового покриву. Використання деревини як палива, заготівля смоли і дьогтю заборонені.
Заборонено випасати молочну, м'ясну худобу, а заготовлювати сіно дозволяється тільки як корм для робочих коней. Використання гною як добрива заборонено.
4. Зона безумовного (обов'язкового) відселення - територія, що піддалася інтенсивному забрудненню довго живучими радіонуклідами з щільністю зараження ґрунту ізотопами :
- цезію - 137 від 15,0 Кі/км2 і вище;
- стронцію - 90 від 3,0 Кі/км2 і вище;
- плутонію - 239 від 0,1 Кі/км2 і вище.
А також території ґрунтів, які сприяють високій міграції радіонуклідів в рослини з щільністю зараження :
- цезію - 137 від 5,0 до 15,0 Кі/км2;
- стронцію - 90 від 0,15 до 3,0 Кі/км2;
- плутонію - 239 від 0,04 до 1,0 Кі/км2.
Де ефективна еквівалентна доза опромінення людей може перевищувати 5 м Зв (0, 5 бер) за рік зверху дози, яку отримали в доаварійний період.
5. Зона відчуження - територія, з якою проведена евакуація населення в 1086 році, зона надзвичайно високого зараження. Це дослідницький полігон для боротьби з наслідками ядерних катастроф. Серед виловленої в річках «Зони суворого контролю» і у верхах Київського водосховища риби - до 15-20% не відповідають вимогам уся риба, виловлена в цих водоймах, підлягає обов'язковому радіометричному контролю. Промисловий вилов риби у верхах Київського водосховища заборонений.
Забруднені повітряні маси поширилися на значній відстані по території Білорусії, України, Росії, а також за межами території колишнього СРСР. Випадання радіоактивних осадів в кількостях, що перевищують допустимі значення, відмічені:
- у багатьох районах північного заходу, центру, південного заходу України - це Київська (49 населених пункту), Житомирська (51 населений пункт), Рівненська (13 населених пункту), Чернігівська, Івано-Франківська і ще 7 областей. Всього 12 областей, 86 адміністративних районів, 2311 населених пунктів, де, загалом, мешкає 2 мільйони 600 тисяч жителів, у тому числі 600 дітей. Заражені радіонуклідами більше 7 мільйонів гектарів землі (серед яких 3,5 мільйона гектар сільськогосподарських угідь і 1,167 мільйона лісових масивів), із загальною площею 50 тисяч км2 (площа забруднених територій 1-5 кюрі/км2 - 37090 км2, 5-15 кюрі/км2 - 1990 км2, 15-40 кюрі/км2 - 820 км2. більше 40 кюрі/км2 - 640 км2);
- 70% радіоактивних речовин потрапило на територію Білорусії, це Гомельська, Могильовська, Пинская області, з площею забруднення територій 1-5 кюрі/км2- 29920 км2, 5-15 кюрі/км2 - 10170 км2, 15-40 кюрі/км2 - 820 км2, більше 40 кюрі/ км2 - 640 км2;
- Брянська, Орловська, Тульська області Росії, з площею забруднення території 1-5 кюрі/км2 - 46222 км2, 5-15 кюрі/км2 - 5450 км2, 15-40 кюрі/км2 - 2130 км2, більше 40 кюрі/км2 - 310 км2.
Всього ж в тому або іншому ступені виявилися зараженими радіонуклідами 18 областей колишнього СРСР, в яких мешкало 17 мільйонів чоловік. Нині на зараженій території України, Росії і Білорусії мешкає близько 5 мільйонів чоловік.
Зараження по цезію - 137 до 1 кюрі/км2, спостерігалося на Кавказі, в Прибалтиці, Польщі, Чехії, Словаччині, Угорщині, Румунії, Болгарії, Молдавії, Німеччині, Швеції, Австрії, Італії, Фінляндії і досягло Англії; сталося перенесення невеликих кількостей радіоактивних речовин за межі Європи, включаючи Казахстан, Китай, Японію, США.
Через 15 діб після аварії рівень гамма фону в 5 Мр/година зафіксована на відстані 50-60 кілометрів до заходу і 35-40 кілометрів на північ від ЧАЕС. У Києві рівні радіації в травні 1986 року досягли декількох десятих мілірентген в годину.
Після припинення радіоактивних викидів зміна радіоактивного забруднення визначалася:
- радіоактивним розпадом;
- вітровим перенесенням;
- змивом їх дощовими і повідковими водами (після розливу або танення снігу);
- дифузією радіонуклідів в ґрунті.
Учені виділили у викидах з аварійного реактора 23 основні радіонукліди. Велика частина з них розпалася впродовж декількох місяців після аварії і небезпеки вже не представляє. У перші хвилини після вибуху і утворення радіоактивної хмари найбільшу загрозу для здоров'я людей представляли ізотопи так званих благородних газів. Атмосферні умови, що склалися в районі ЧАЕС у момент аварії, сприяли тому, що радіоактивна хмара пройшла повз місто Прип'ять і поступово розсіялася в атмосфері, втрачаючи свою активність.
Надалі серйозну тривогу лікарів викликали короткоживучі радіоактивні компоненти, що випали на землю, в першу чергу йод - 131. Попри те, що період його напіврозпаду, а, отже, і нейтралізації загрозливих властивостей менше 8 діб, він має велику активність і небезпечний тим, що передається по харчових ланцюгах, швидко засвоюється людям і накопичується в організмі. У зв'язку з цим вводилися обмеження на вживання деяких харчових продуктів (наприклад, молока), проводилася йодна профілактика. Крім того, усім, що знаходиться в найбільш небезпечній зоні пред'являлася вимога про обов'язкове використання респіраторів.
Після розпаду більшої частини радіоактивного йоду увагу радіохіміків і медиків притягнув, передусім, плутоній. Він не такий радіоактивний, проте довго живучий. Його накопичення навіть в малих дозах - небезпечно для легенів.
В результаті дослідження з'ясувалося, що протяжність зон з підвищеною концентрацією плутонію були незначними, а хімічні форми і розміри часток, в яких він опинився, легко затримувався респіраторами.
Наступною проблемою стали вже довгоживучі ізотопи стронцію і цезію, особливо цезій - 137. Їх наявність на тій або іншій території сьогодні викликає необхідність проведення додаткових дезактиваційних робіт, а також визначає вирішення питань реевакуації населення, його проживання в певних районах, сільськогосподарських робіт, режиму харчування людей і інших проблем.