БЖД
.pdf“Норми радіаційної безпеки України” (НРБУ – 97) є основним Державним документом, що встановлює систему радіаційно-гігієнічних регламентів для забезпечення прийнятих рівнів опромінення, як для окремої людини, так і суспільства загалом.
“Нормами радіаційної безпеки” встановлюються такі категорії осіб, які зазнають опромінення:
Категорія А (персонал) – особи, які постійно чи тимчасово працюють безпосередньо з джерелами йонізуючих випромінювань.
Категорія Б (персонал) – особи, які безпосередньо не зайняті роботою з джерелами йонізуючих випромінювань, але у зв’язку з розташуванням робочих місць у приміщеннях та на промислових майданчиках об’єктів з радіаційно-ядерними технологіями можуть отримувати додаткове опромінення.
Категорія В – все населення.
“Нормами радіаційної безпеки” та зазначеним Законом, визначені основні дозові межі (ліміти дози) опромінення для різних категорій населення, перевищення яких вимагає застосування заходів захисту людини. З лімітом дози порівнюється сума ефективних доз опромінення від усіх індустріальних джерел випромінювання. До цієї суми не зараховуюють:
–дозу, яку одержують від природних джерел випромінювання;
–дозу опромінення від техногенно-підсилених джерел природного походження;
–дозу, яку одержують під час медичного обстеження або лікування;
–дозу, що пов’язана з аварійним опроміненням населення.
Основні дозові межі (ліміт ефективної дози) для категорій осіб, які зазнають опромінювання, становлять:
–Категорія А – 20 мЗв (2 бер) за рік;
–Категорія Б – 2,0 мЗв (0,2 бер) за рік;
–Категорія В – 1,0 мЗв (0,1 бер) за рік;
Індивідуальний дозиметричний контроль, у конкретних обсягах завжди є обов’язковим для осіб, у яких річна ефективна доза опромінення може перевищувати 10 мЗв за рік.
Заходи щодо укриття людей застосовуються, якщо протягом перших десяти діб, очікувана сукупна ефективна доза опромінення може перевищити
5 мЗв (0,5 бер).
Тимчасова евакуація людей здійснюється в разі, якщо протягом не більш одного тижня ефективна доза опромінення може досягти рівня 50 мЗв (5 бер).
Йодна профілактика застосовується у разі, якщо очікувана поглинута доза опромінення щитовидної залози від накопиченого в ній радіоактивного йоду може перевищити 50 мГр (5 рад). Додаткові обмеження існують для жінок репродуктивного віку.
71
Під час виконання аварійних робіт максимальне накопичення дози не повинне перевищувати 25 рад (для персоналу) та 10 рад (для населення). Доза, отримана за рахунок наявного фону випромінювання та від інших джерел випромінювання за 70 років життя, повинна складати близько 14–15 бер. За цього рівня опромінення медики не встановили шкідливої дії на здоров’я дітей та дорослих.
Встановлено, що за доз опромінення близько 10 рад не спостерігається змін в органах та тканинах організму людини. Короткочасні незначні зміни складу крові спостерігаються лише за одноразового опромінення дозою в 25–75 рад. Розвиток променевої хвороби спостерігається під час опромінення дозою більше 100 рад. Променева хвороба тяжкого ступеня може розвинутися після одноразового опромінення всього тіла дозою 400 рад та більше.
3. Біологічна дія йонізуючих випромінювань. Ознаки радіаційного ураження
Біологічний ефект йонізуючих випромінювань залежить від сумарної дози під час дії опромінювання, виду випромінювань, розмірів опроміненої поверхні та індивідуальних особливостей організму.
Особливості дії йонізуючого випромінювання на живий організм такі:
∙наявність прихованого або інкубаційного періоду прояву дії випромінювань;
∙дія від малих доз випромінювань може накопичуватися в організмі та сумуватися;
∙йонізуючі випромінювання діють безпосередньо не лише на опромінену людину, але і на її потомство;
∙різні органи живого організму мають різну чутливість до опромінення;
∙дія опромінення залежить від частоти.
Під час дії йонізуючого випромінювання на організм людини передусім пошкоджуються клітини, які активно діляться – клітини легенів, молочних залоз, кісткового мозку.
За однієї і тієї ж дози опромінення у дітей уражається більша кількість клітин, ніж у дорослих, бо в дітей всі клітини знаходяться на стадії поділу, а в дорослих вони перебувають на одній із трьох стадій: діляться швидко, діляться повільно, зовсім не діляться. А це означає, що особи, які зазнали опромінення в дитинстві, мають вищий ризик утворення пухлин протягом наступного періоду життя, ніж опромінені дорослі. Біологічне пошкодження значно посилюється під час внутрішнього опромінення.
Ураження радіацією людського організму залежить від виду випромінювань. Так, альфа та бета-частинки мають довжину вільного пробігу невелику та впливають на людину лише в тому разі, коли людина перебуває поблизу їхнього джерела, або під час потрапляння в її організм. Велику проникну здатність мають гамма-випромінювання, потік нейтронів та рентгенівські промені.
72
Під час йонізації атоми та молекули клітин живої тканини, за рахунок порушень хімічних зв’язків та розпаду життєво важливих речовин, втрачають здатність до подальшої життєдіяльності. Існує багато видів ураження клітин, з яких слід виокремити: параліч клітин (з подальшим повним або частковим відновленням), смерть клітин, розлад нормальних функцій клітин, поява клітин злоякісного новоутворення, мутація генів та пошкодження хромосом та ферментів.
Здебільшого за проникної радіації у людей виникає променева хвороба, яку поділяють на гостру та хронічну. Розрізняють 4 ступені гострої променевої хвороби:
∙променева хвороба першого (легкого) ступеня виникає за загальної експозиційної дози опромінення 100–200 бер. Прихований період може продовжуватись 2–3 тижні, після чого з’являються загальна слабкість, відчуття важкості в голові, стискання в грудях, підвищена пітливість, можливе періодичне підвищення температури;
∙променева хвороба другого (середнього) ступеня виникає за експозиційної дози опромінення 200–400 бер. Прихований період продовжується близько тижня. Хвороба проявляється у важкому нездужанні, розладі функцій нервової системи, болях у голові, запамороченні, можливі нудота, розлади шлунково-кишкового тракту, підвищення температури тіла, різке зниження (майже наполовину) кількості лейкоцитів у крові, особливо лімфоцитів. Під час активного лікування одужання може настати через 1,5–2 місяці, але можлива і смерть (до 20 % випадків);
∙променева хвороба третього (важкого) ступеня виникає за загальної експозиційної дози 400–600 бер. Прихований період – до кількох годин. Наявний важкий загальний стан, сильні болі в голові, нудота, розлади шлунково-кишкового тракту з кров’янистим випорожненням, інколи втрату свідомості або різке збудження, крововилив у слизові оболонки та шкіру, некроз слизових оболонок у ділянці ясен. Кількість лейкоцитів, а потім еритроцитів та тромбоцитів різко зменшується. Оскільки послаблюється захисна функція організму, з’являються різні інфекційні ускладнення. Без лікування хвороба у 20–70 % випадків закінчується смертю, найчастіше від інфекційних ускладнень або від кровотечі;
∙під час опромінення експозиційною дозою понад 600 бер розвивається вкрай
важкий четвертий ступінь променевої хвороби, який, незважаючи на лікування,
як правило, закінчується смертю упродовж двох тижнів.
Хронічна променева хвороба виникає за щоденного загального опромінення в 0,1–0,5 бер/добу з досягненням сумарної дози 70–100 бер.
73
4. Класифікація радіаційних аварій
Радіаційно-небезпечний об’єкт (РНО) – об’єкт, під час аварій та руйну-
вань на якому можуть відбутися масові радіаційні ураження людей, тварин, рослин.
Ядерна аварія – аварія, пов’язана з пошкодженням тепловиділяючих елементів, що перевищує встановлені межі безпечної експлуатації або пов’язана з опроміненням персоналу, яке перевищує допустимі для нормальної експлуатації значення.
Аварією на радіаційно небезпечному об’єкті називають непередбачений випадок, викликаний несправністю обладнання чи порушенням нормального ходу технологічного процесу, який створює радіаційну небезпеку для людей та навколишнього середовища. Залежно від меж розповсюдження радіоактивних речовин та масштабів радіаційних наслідків радіаційні аварії на радіаційнонебезпечних об’єктах поділяються на кілька видів: промислові, комунальні, локальні, регіональні, глобальні та транскордонні.
Аварія промислова – це така радіаційна аварія, наслідки якої не поширюються за межі території виробничих приміщень та проммайданчика об’єкта, аварійного опромінювання в такому разі зазнає лише персонал.
Аварія комунальна – це така радіаційна аварія, наслідки якої не обмежуються приміщеннями об’єкта та його проммайданчиком, а поширюються на навколишні території, де проживає населення, яке може реально або потенційно зазнавати опромінювання.
Аварія локальна – це комунальна радіаційна аварія, якщо в зоні аварії проживає населення загальною кількістю до десяти тисяч осіб.
Аварія регіональна – це така комунальна радіаційна аварія, під час якої у зоні аварії опиняються території кількох населених пунктів, один чи декілька адміністративних районів та навіть областей із загальною кількістю населення понад десять тисяч осіб.
Аварія глобальна – це комунальна радіаційна аварія, під вплив якої підпадає значна частина (або вся) територія країни та її населення.
Аварія транскордонна – це така глобальна радіаційна аварія, коли зона аварії поширюється за межі державних кордонів країни, в якій вона відбулася.
До основних чинників, які визначають радіоекологічні наслідки радіаційних аварій, можна зарахувати:
–параметри викиду, враховуючи сумарну кількість радіонуклідів, що надійшли до навколишнього середовища, особливості формування та перенесення радіоактивної хмари, радіонуклідний та фізико-хімічний склад випадінь, час (пора року) викиду;
74
–екологічні особливості забрудненої території, зокрема ґрунтовий покрив, природно-кліматичні умови, структура агропромислового виробництва та інші характеристики.
5.Фази аварій та фактори радіаційного впливу на людину
Урозвитку комунальних радіаційних аварій виділяють три основні тимчасові фази:
Фаза аварії гостра – фаза комунальної аварії тривалістю від кількох годин до 1–2 місяців після початку аварії, яка містить такі події:
а) газо-аерозольні викиди та рідинні скиди радіоактивного матеріалу з аварійного джерела;
б) процеси повітряного переносу та інтенсивної наземної міграції радіонуклідів;
в) радіоактивні опади та формування радіоактивного сліду.
На ранній стадії критичними шляхами радіаційного впливу продуктів аварійного викиду на населення будуть зовнішнє опромінення від газоаерозольної хмари та радіоактивних випадінь, а також інгаляційне надходження радіонуклідів до організму людини.
Фаза аварії середня (фаза стабілізації) – фаза комунальної аварії, яка починається через один-два місяці та завершується через 1–2 роки після початку радіаційної аварії, на якій відсутні короткоживучі осколочні
радіоізотопи телуру та йоду, 140Ba + 140La, але у формуванні гамма-поля зростає роль 95Zr + 95Nb, ізотопів рутенію та церію, 134Cs, 136Cs та 137Cs.
Основними критичними шляхами радіаційного впливу на цій стадії будуть зовнішнє опромінення від радіоактивних речовин, що випали на місцевості, та внутрішнє опромінення радіоізотопами цезію (134Cs, 136Cs та 137Cs) та стронцію (89Sr, 90Sr), які надходять до організму з продуктами харчування, виробленими на радіоактивно забруднених територіях (м’ясо, молоко, овочі, фрукти).
Фаза аварії пізня (фаза відновлення) – фаза комунальної аварії, що починається через 1–2 роки після початку аварії та продовжується до припинення необхідності виконання захисних заходів. Основним джерелом зовнішнього опромінення є 137Cs у випаданні на ґрунт, а внутрішнього – 137Cs та 90Sr у продуктах харчування, які виробляються на забруднених цими радіонуклідами територіях. Фаза завершується одночасно з відміною всіх обмежень на життєдіяльність населення на забрудненій території та переходом до звичайного санітарно-дозиметричного контролю радіаційної обстановки (табл. 3.3).
Після того, як почалося випадіння радіоактивних опадів, проводиться постійне уточнення оцінки фактичного радіаційного стану, який може
75
змінюватися зі зміною напрямку вітру, і відповідно уточнюються зони проведення тих чи інших заходів захисту.
Таблиця 3.3
Заходи щодо захисту населення (за фазами аварії)
№ |
Назва заходу |
рання |
середня |
пізня |
|
з/п |
фаза |
фаза |
фаза |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
Укриття людей у захисних спорудах |
×× |
× |
– |
|
2 |
Йодна профілактика населення |
×× |
× |
– |
|
3 |
Застосування індивідуальних засобів захисту |
×× |
× |
– |
|
4 |
Евакуація населення |
×× |
× |
– |
|
5 |
Обмежувальні заходи щодо в’їзду та виїзду із |
×× |
× |
– |
|
забрудненої території |
|||||
|
|
|
|
||
6 |
Застосування медичних засобів захисту |
× |
– |
– |
|
7 |
Спецоброблення техніки, людей, майна |
× |
× |
× |
|
8 |
Тимчасове вилучення із вживання харчових |
– |
×× |
×× |
|
продуктів місцевого виробництва |
|||||
|
|
|
|
||
9 |
Дезактивація забрудненої місцевості та споруд |
– |
× |
– |
|
10 |
Доставка чистих продуктів та питної води у |
×× |
× |
× |
|
райони, забруднені радіонуклідами |
Примітки: ×× – заходи, що проводяться постійно; × – заходи, що проводяться відповідно до конкретної обстановки; – – заходи не проводяться.
6. Зони радіоактивно забруднених територій внаслідок аварії на ЧАЕС
Місцевість, що забруднюється внаслідок радіаційної аварій, за щільністю забруднення радіонуклідами умовно поділяють на зони: зону відчуження, зону безумовного (обов’язкового) відселення, зону гарантованого (добровільного) відселення і зону підвищеного радіоекологічного контролю (табл. 3.4).
За дозами опромінення заражену територію поділяють на такі зони (рис. 3.1): надзвичайно небезпечного забруднення (зона Г), небезпечного забруднення (зона В), сильного забруднення (зона Б), помірного забруднення (зона А) та зона радіаційної небезпеки (зона М) (табл. 3.5).
Під час ліквідації наслідків повинні виконуватися основні заходи захисту: радіаційний і дозиметричний контроль, захист органів дихання, профілактичне використання препаратів йоду, санітарне оброблення людей, дезактивація одягу, техніки. В зоні А під час виконання рятувальних та інших робіт переміщення людей потрібно проводити з використанням броньованої техніки. У зонах Б, В, Г ніякі роботи в мирний час, як правило, виконуватись не повинні.
76
Таблиця 3.4
Характеристика зон радіоактивного забруднення місцевості під час аварій на РНО за щільністю забруднення радіонуклідами
|
Щільність забруднення ґрунту |
Ефективна доза опромінення |
||
|
довгоживучими радіонуклідами |
населення за рік із |
||
Зона забруднення |
(вище доаварійного рівня), Кі/км2 |
урахуванням коефіцієнта |
||
|
|
|
|
міграції радіонуклідів у |
|
Цезію |
Стронцію |
Плутонію |
|
|
рослини |
|||
|
Сs |
Sr |
Pu |
|
|
|
|||
Зона відчуження – це територія, з якої проводиться евакуація населення негайно після аварії і на ній не здійснюється господарська діяльність.
Зона безумовного |
³15,0 |
³3,0 |
³0,1 |
>5,0 мЗв (0,5 бер) |
|
відселення |
|||||
|
|
|
|
||
Зона гарантованого |
5,0–15,0 |
0,15–3,0 |
0,01–0,1 |
>0,5 мЗв (0,05 бер) |
|
відселення |
|
|
|
|
|
Зона підвищеного |
1,0 –5,0 |
0,02–0,15 |
0,005– |
<0,5 мЗв (0,05 бер) |
|
радіоекологічного |
|||||
0,01 |
|||||
контролю |
|
|
|
||
|
|
|
|
Таблиця 3.5
Характеристика зон можливого радіоактивного забруднення місцевості при аваріях на АЕС
|
|
Доза опромінювання за |
Потужність дози |
|||
|
|
опромінювання через |
||||
Назва зон |
Індекс |
1-й рік після аварії, рад |
1 годину після аварії, |
|||
|
|
рад/год |
||||
зон |
|
|
||||
|
На |
На |
На |
На |
||
|
|
|||||
|
|
зовнішній |
внутрішній |
зовнішній |
внутрішній |
|
|
|
межі зони |
межі зони |
межі зони |
межі зони |
|
Радіаційної |
М |
5 |
50 |
0,0014 |
0,14 |
|
небезпеки |
||||||
|
|
|
|
|
||
Помірного |
А |
50 |
500 |
0,14 |
1,4 |
|
забруднення |
||||||
|
|
|
|
|
||
Сильного |
Б |
500 |
1500 |
1,4 |
4,2 |
|
забруднення |
||||||
|
|
|
|
|
||
Небезпечного |
В |
1500 |
5000 |
4,2 |
1,4 |
|
забруднення |
||||||
|
|
|
|
|
||
Надзвичайно |
Г |
5000 |
– |
14 |
– |
|
небезпечного |
||||||
забруднення |
|
|
|
|
|
|
77
Г
Рис. 3.1. Зображення прогнозованих зон радіоактивного забруднення місцевості
Під час проведення оперативних заходів, щодо захисту населення після виникнення радіаційної аварії, в зоні радіоактивного забруднення виділяють:
зону відчуження, в межах якої потужність дози радіоактивного випромінювання на момент остаточного формування радіоактивного сліду на місцевості може становити 20 мр/год і більше;
зону тимчасового відселення, в межах якої потужність дози радіоактивного випромінювання на момент остаточного формування радіоактивного сліду на місцевості може становити 5–20 мр/год.
зону жорсткого радіаційного контролю, в межах якої потужності дози радіоактивного випромінювання на момент остаточного формування радіоактивного сліду на місцевості можуть становити 3–5 мр/год.
Як критерій для прийняття рішень може також бути прийнята щільність забруднення ґрунту радіонуклідами. За цим критерієм виділяють:
зону відчуження – територія, на якій щільність забруднення ґрунту, будівель та споруд радіоізотопами не допускають тривалого перебування людей без застосування відповідних засобів захисту;
зону обов’язкового відселення – територія, на якій щільність забруднення ґрунту ізотопами цезію, стронцію або плутонію, відповідно, 5–15; 0,15–3; 0,01–0,1 Кі/км2;
зону гарантованого добровільного відселення – територія, на якій щільність забруднення ґрунту ізотопами цезію, стронцію або плутонію, відповідно 15; 3; 0,1 Кі/км2;
зону жорсткого радіаційного контролю – територія, на якій щільність забруднення ґрунту ізотопами цезію, стронцію або плутонію відповідно 1–5; 0,02–0,15; 0,005–0,01 Кі/км2.
Чорнобильська катастрофа: події, факти, цифри
У результаті вибухів та пожежі внаслідок аварії на 4-му енергоблоці ЧАЕС із 26 квітня до 10 травня 1986 року зі зруйнованого реактора викинено ядерного палива й продуктів розпаду сумарною активністю близько 50 млн Кі.
78
Загалом, радіоактивними викидами ЧАЕС забруднено 80 % території Білорусі, вся північна частина Правобережної України й 19 областей Росії.
Під вплив зовнішнього та внутрішнього опромінення в Україні потрапило більше 2,6 млн. людей, що становить близько 1,5 % чисельності її населення у 1986 році. Після завершення програми відселення 1992–1993 рр. загальна площа зони відчуження досягнула 3400 км2. На цій території із економічної діяльності вилучений значний потенціал Київської області. Тепер повернення земель зони відчуження для сільськогосподарських робіт вважається неможливим.
Чорнобильська катастрофа призвела до забруднення 4,6 млн. га сільськогосподарських угідь. Найбільшу питому вагу в розрахунках екологоекономічних збитків від радіоактивного забруднення займають збитки для населення, що проживає на забруднених територіях. Це збитки пов’язані з його захворюваністю, передчасним старінням та смертністю.
Вимоги до розвитку та розміщення об’єктів атомної енергетики а) інженерно-технічні заходи:
1. Заходи, що забезпечують безпеку роботи АС
У проекті АС передбачаються технічні засоби та організаційні заходи, що спрямовані на запобігання проектним аваріям та обмеженню їхніх наслідків.
Забезпечення радіаційної безпеки як персоналу АС, так і населення, що мешкає поблизу станції, – це незаперечна та головна вимога під час проектування, спорудження та експлуатації АС.
Умовами забезпечення безпеки роботи АС є вимоги до вибору майданчика для розміщення станції. Вибір земельної ділянки, де планується розміщення підприємства, вимагає обов’язкового узгодження з державною санітарноепідеміологічною службою МОЗ України. Вона повинна знаходитись у зоні мінімальної сейсмічності. Обов’язкова умова – незатоплюваність території за будь-якого рівня повеневих вод, а рівень ґрунтових вод повинен бути не менш ніж на 1,5 м нижчим від дна підземних ємностей радіоактивних відходів. Земельні ділянки для розміщення підприємств повинні розташовуватись з підвітряного боку щодо житлових та громадських будівель, дитячих та санаторно-курортних підприємств, зон відпочинку, спортивних споруд міста енергетиків.
Задля радіаційної безпеки населення на всіх АС встановлюються вентиляційні труби, через які радіоактивні речовини, переважно інертні гази, виводяться в атмосферу для розбавлення. Висота таких труб залежить від потужності реактора та повинна бути не меншою за 100 м.
2. Підготовка захисних споруд для персоналу та населення (сховищ та протирадіаційних укриттів), а також обладнання підвалів будинків з метою радіаційного захисту людей.
79
3. Будівництво доріг з твердим покриттям (не менше 5–6) у різних напрямках від АС з урахуванням рози вітрів для проведення попереджувальної чи негайної евакуації населення.
б) організаційні заходи:
1. Планування захисту персоналу АС та населення під час аварій.
Особливу увагу зосереджують на плануванні загальної випереджувальної та загальної негайної евакуації.
2.Створення та підтримання в постійній готовності сил та засобів для ліквідації аварії.
3.Забезпечення персоналу АС та населення засобами індивідуального захисту – протигазами, респіраторами, йодними препаратами.
4.Контроль радіаційної обстановки з використанням стаціонарних, пересувних та переносних приладів, систем та засобів радіаційного контролю.
5.Створення оперативної локальної системи оповіщення населення.
6.Підготовка персоналу об’єкта та населення до дій в умовах радіоактивного забруднення.
в) санітарно-гігієнічні та медико-профілактичні заходи:
1.Створення навколо АС санітарно-захисної зони.
2.Проведення регулярного дозиметричного контролю населення.
3.Дотримання населенням гігієнічних норм в умовах радіоактивного забруднення, зокрема гігієни харчування.
7. Заходи захисту від радіоактивного опромінення
Забезпечення радіаційної безпеки як персоналу АС, так і населення, що мешкає поблизу станції, – це незаперечна і головна вимога під час проектування, спорудження та експлуатації АС.
1.Спостереження та оцінювання фактичного радіаційного стану за допомогою приладів.
2.Визначення рішення щодо заходів захисту населення.
3.Оповіщення персоналу АС та населення про аварію.
4.Ліквідація аварії.
80
