Методика оценки обстановки при радиационных авариях. Понятие о радиационной обстановке.
Первым действием руководящего состава объектов экономики в чрезвычайных ситуациях является оценка обстановки, необходимая для принятия правильного решения по мерам защиты населения и чтобы не усугубить ситуацию неверными действиями. Под оценкой обстановки понимают изучение и анализ факторов и условий, возникающих в результате чрезвычайных ситуаций и влияющих на жизнедеятельность людей и функционирование объектов. При оценке обстановки проводится сбор и обработка информации, которая позволяет спрогнозировать как будут развиваться события и что случится если надлежащие меры не будут приняты. С помощью математических моделей опережают события. При этом можно получить большое количество вариантов решения задачи, исключающих или уменьшающих воздействие опасных факторов на людей и объекты. По характеру обстановка может быть инженерной, химической, радиационной, медицинской, комбинированной и т.д. В данном пособии рассматриваются вопросы оценки радиационной обстановки при авариях на радиационно-опасных объектах.
Под радиационной обстановкой понимают совокупность последствий радиоактивного загрязнения местности, оказывающих влияние на безопасность жизнедеятельности населения, персонала, функционирование объектов и работу спасательных формирований.
Радиоактивное загрязнение местности может произойти при аварии на радиационно-опасном объекте или в военное время при применении ядерного оружия. В мире эксплуатируется около 500 ядерных реакторов. В Украине 8000 объектов относятся к радиационно-опасным. Радиационно-опасный объект- это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества и при аварии на котором может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное заражение людей, животных и окружающей среды. Если авария на таком объекте приводит к выходу или выбросу радиоактивных веществ и(или) ионизирующих излучений за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации данного объекта границы, в объемах которые превышают установленные границы безопасности его эксплуатации, то такая авария называется радиационной.
Для единообразной оценки чрезвычайных случаев, связанных с аварийными радиационными выбросами в окружающую среду международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) в 1988-1990 годах разработало международную шкалу ядерных событий (англ. International Nuclear Event Scale). В рамках шкалы события классифицируются по семи уровням:
7-я ступень - крупная авария. Выброс в среду от тысяч до десятков тысяч терабеккерелей. (беккерель- единица активности, 1 Бк=1 расп/с.). Примером такой аварии является авария на ЧАЭС в 1986 году. Выброс в среду составил 185*104 ТБк. Погибли 32 человека, 70 000 инвалидов, 5 млн. пострадавших. Загрязнение коснулось всей планеты.
6-я ступень – серьезная авария. Выброс в среду десятков и сотен ТБк. Пример- авария в ядерном центре Селлифилд в 1957 году, Великобритания. 13 человек погибли, 260 получили лучевую болезнь.
5-я ступень – авария с широкими последствиями. Выброс в среду до десятков ТБк. Пример- авария на АЭС Тримайл-Айленд в 1979 году, США. 10 человек погибли во время эвакуации.
4-я ступень – авария с локальными последствиями. Облучение отдельных лиц в пределах АЭС дозой до 1 Зв. Пример- авария на АЭС Сен-Лоран в 1980 году, Франция.
3-я ступень – серьезный инцидент. Авария в пределах АЭС. Облучение персонала дозой до 50 МЗв. Пример- авария на АЭС Вандельос в 1989 году, Испания.
2-я и 1-я ступени – отключение и отказы управления, не влияющие на безопасность АЭС и среды.
Ниже шкалы: аварии и происшествия, не влияющие на работу ядерной установки. Во избежание формирования искаженного представления события в результате освещения в СМИ или предположений общественности МАГАТЭ рекомендует оповещать страны-участники в 24-часовой период обо всех авариях выше 2-го уровня опасности.
Как показывает опыт, авария на АС представляет собой развивающийся процесс, имеющий 3 фазы:
раннюю;
среднюю;
позднюю.
Ранняя фаза – период от момента начала аварии до прекращения выбросов и окончания формирования следа (от нескольких часов, до нескольких суток).
Наиболее опасными, хотя и маловероятными авариями на реакторах типа ВВЭР-1000 считаются аварии, связанные с потерей теплоносителя.
В качестве реперной гипотетической аварии (РГА) принята авария с мгновенным разрывом трубопровода максимального диаметра, при полном обесточивании энергоблока и с задержкой (до 10 минут) в подаче аварийного электропитания.
Через несколько секунд после снижения давления в первом контуре срабатывает пассивная система аварийного охлаждения активной зоны реактора (САОЗ). К 35 секунде рост температуры тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) прекратится. За это время, в результате нарушения теплоотдачи, средняя температура активной зоны достигает 12000С. Более 50% топлива перегреется до температуры 14000С, а 2% топлива оплавится. При этом под защитную оболочку выходит 20% инертных радиоактивных газов (ИРГ), йода и цезия от накопившихся в активной зоне.
Общая активность данных изотопов в активной зоне реактора через год работы реактора может составлять 806 МКи (66,3 т урана), следовательно, выброс радионуклидов под защитную оболочку может составить 161 МКи или 5,9 эксабеккерелей. За все время ядерных испытаний с 1945 по 1961 годы в атмосфере было взорвано примерно 500 ядерных боеприпасов. При этом общая активность выброшенных изотопов составила 50 МКи.
Выход радионуклидов из-под защитной оболочки может составить до 3% в сутки. На основе этих данных и с учетом погодных условий можно произвести прогнозные оценки последствий аварии.
Средняя фаза – период от момента прекращения выбросов до значительного снижения степени радиоактивного загрязнения (примерно в 10 раз). Продолжительность этой фазы – 1 год.
Поздняя фаза. От 1 года до времени, когда уровни радиации достигнут фоновых значений. Эта фаза может продолжаться десятки и более лет.
В Украине для урегулирования вопросов связанных с авариями на радиационно-опасных объектах принят ряд законодательных и нормативных актов:
Закон Украины «Об использовании ядерной энергии и радиационной безопасности» № 40/95-ВР от 08.02.95 г.;
Закон Украины «О защите человека от воздействия ионизирующих излучений» № 15/98-ВР от 14.01.98г.
«Нормы радиационной безопасности Украины» НРБУ-97 № 208 от 14.07.97г.
Методика наблюдений в целях оценки радиационной и химической обстановки (Пр. МЧС «186 от 06.08.2002г.) и др.
В соответствии с данными документами в Украине осуществляется контроль за состоянием радиационно-опасных объектов, наблюдение за состоянием окружающей среды и в случае радиационной аварии производится оценка обстановки и принимаются меры по защите населения и ликвидации ее последствий.
Оценка радиационной обстановки включает:
определение масштабов, характера РЗМ, определение зоны РЗМ;
анализ влияния РЗМ на безопасность жизнедеятельности людей, на функционирование объектов, на работу спасательных формирований и ликвидаторов последствий радиоактивного загрязнения;
выбор наиболее целесообразного режима поведения людей на РЗМ – режима защиты, при котором исключается или сводится к минимуму поражение людей.