 |
Зоны заражения и очаги поражения при ядерных взрывах и авариях на АЭС
|
|
|
|
Аварии на АЭС, связаны с разрушением реактора и выбросом радиоактивных веществ, приводят к радиоактивному загрязнению местности и акваторий.
Размеры зон возможного загрязнения в районе АЭС ограничены пределами санитарно–защитной зоны, которая для ядерного реактора (ЯР) с мощностью W менее 1000 МВт составляет 2 км, с W более или равно 1000 МВт – 3 км.
Зона возможного загрязнения (ЗВЗ) местности может быть представлена в виде эллипсов, вытянутых в направлении ветра (Рис. 1)
 |
РБМК-1000
12.00 26.04
Рис. 1 – Зоны возможного загрязнения при аварии на АЭС.
Поражающими факторами при авариях общего типа на АЭС для населения и лиц, принимающих участие в ликвидации последствий, будет радиоактивное облучение вследствие загрязнения местности, акватории и воздуха радионуклидами, выброшенными из реактора. Для персонала возможно дополнительное поражение вследствие взрыва и пожара на ядерном реакторе.
Характеристика ЗВЗ приведена в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика зон радиоактивного загрязнения
местности при авариях на АЭС
| Наименование зон | Цвет границы зоны | Индекс зоны | Доза (Д) полученная за 1-й год после аварии, рад | Мощность дозы излучения через 1 час после аварии (Р1) рад/час |
| Чрезвычайно опасного загрязнения | Черный | Г | ||
| Опасного загрязнения | Коричневый | В | 4,2 | |
| Сильного загрязнения | Зеленый | Б | 1,4 | |
| Умеренного загрязнения | Синий | А | 0,14 | |
| Радиационой опасности | Красный | М | 0,014 |
При наземных и подземных ядерных взрывах происходит радиоактивное заражение местности (РЗМ), которое включает участок заражения в районе взрыва, радиус которого не превышает 1,5км, и след облака, простирающийся на многие десятки и даже сотни километров. Масштабы и степень радиоактивного заражения местности зависят в основном от количества, мощности и вида ядерных взрывов, времени, прошедшего с момента ядерного удара, и метеорологических условий. Из метеорологических условий наибольшее влияние на масштабы и степень радиоактивного заражения, а также на положение радиоактивного следа оказывают направление и скорость среднего ветра. Поражающими факторами при ядерных взрывах для населения и личного состава ГПС, принимающего участие в ликвидации последствий, будет радиоактивное облучение вследствие заражения местности, акватории и воздуха радиоактивными веществами. Характеристика зон возможного заражения представлена в таблице 3.
|
|
|
Особенности поражающего действия и радиоактивного загрязнения при авариях на АЭС.
Особенность поражающего действия при аварии на АЭС по сравнению с воздействием радиоактивного заражения при ядерных взрывах обусловлена различным характером радиоактивного загрязнения.
При ядерных взрывах след радиоактивного заражения формируется за счет выпадающих частиц довольно крупного размера (диаметром до 500 мкм) из радиоактивного облака, перемещающегося по направлению среднего ветра. Вследствие подъема радиоактивного облака на большую высоту (зависит от мощности ядерного взрыва) характер радиоактивного заражения местности не будет зависеть от облачности, дождя и представляет сплошное заражение. Все радиоактивные частицы из воздуха выпадают на землю при прохождении радиоактивного облака, как правило, через 1 час. Радиоактивные частицы, формирующие след радиоактивного заражения, имеют очень малый период полураспада, а, следовательно, высокую активность. Поэтому характер спада радиоактивного заражения на местности представляется в виде рис. 2.
|
|
|
Таблица 3
Характеристика зон радиоактивного заражения
местности при ядерных взрывах
| Наименование зон | Цвет границы зоны | Индекс зоны | Доза (Д) полученная за 1-й год после взрыва, рад | Мощность дозы излучения через 1 час после взрыва (Р1), рад/час |
| Чрезвычайно опасного заражения | Черный | Г | ||
| Опасного заражения | Коричневый | В | ||
| Сильного заражения | Зеленый | Б | ||
| Умеренного заражения | Синий | А |
Р
Рад/час
T (часы)
Рис. 2. Характер спада мощности дозы излучения при ядерных взрывах.
Таким, образом, мощность дозы излучения в первые часы заражения будет высокая. В эпицентре ядерного взрыва характер радиоактивного заражения будет определяться в основном наведенной активностью в не больших пределах и он незначителен с наветренной стороны.
При аварии на АЭС с разрушением ЯР происходит выброс радионуклидов в аэрозольном состоянии в виде частиц малого размера (диаметром до 40 мкм), которые долго находятся в воздухе и медленно оседают на местности (по результатам аварии на ЧАЭС - до 10 суток). Выброс таких частиц возможен на высоту не более 1,5 км. Вследствие этого, дождевые облака существенно влияют на характер радиоактивного загрязнения местности, что приводит не к сплошному, а к «пятнистому» загрязнению. Более того, эти частицы обладают большей проникающей способностью при заражении техники, чем от заражения при ядерном взрыве.
Как правило, радионуклиды из реактора имеют большой период полураспада, а, следовательно, малую активность. В основном радиоактивное загрязнение определяют следующие радионуклиды: йод – 131 с Т 1/2= 8 суток, стронций – 90 с Т 1/2= 28 лет, цезий – 137 с Т 1/2= 30 лет. Характер спада радиоактивного загрязнения на местности представлен на рис. 3.
Р
рад/час
T(годы)
Рис. 3. Характер спада мощности дозы излучения при авариях на АЭС.
Таким образом, на следе радиоактивного загрязнения мощность дозы излучения не высока (табл. 1), по сравнению с РЗМ при ядерных взрывах.
Непосредственно в районе аварийного ядерного реактора возможно загрязнение с высокими значениями мощности доз излучения вследствие разброса фрагментов высокоактивных элементов конструкций ЯР (при аварии ЧАЭС некоторые фрагменты были с Р более 2000рад/час.
|
|
|
Таким образом, исходя из характера РЗМ при ядерных взрывах, радиоактивное облучение будет определяться суммарной дозой
Д = Двнеш.+ Двнутр.,
где Двн. - доза излучения за счет внешнего облучения;
Двнутр. - доза излучения за счет внутреннего облучения.
Согласно (рис. 2), определяющей будет доза за счет внешнего облучения.
При аварии на АЭС радиоактивное облучение в общем случае определяется суммарной дозой
Д = Добл.+ Двн. + Двнут.,
Где Добл. – доза излучения за счет прохождения радиоактивного облака.
Т.к. радиоактивное облако перемещается на высоте до 1,5 км, то оно не оказывает существенного дозового влияния, кроме случаев попадания в него людей на склонах возвышенностей и перемещения в воздухе. Согласно (рис. 3), определяющей будет доза за счет внутреннего облучения. Внутреннее облучение происходит за счет ионизирующего излучения от радионуклидов альфа, бета и гамма-излучения, которые попадают внутрь человека через органы дыхания и с пищей. Эти радионуклиды накапливаются в критических органах и тканях. Например, стронций-90 откладывается в костной ткани, а цезий-137 - в кроветворных органах (печень, почки).
Для лучшей организации защиты персонала и населения производится заблаговременное зонирование территории вокруг радиационно опасных объектов. Устанавливаются следующие три зоны:
- зона экстренных мер защиты — это территория, на которой доза облучения всего тела за время формирования радиоактивного следа или доза внутреннего облучения отдельных органов может превысить верхний предел, установленный для эвакуации;
- зона предупредительных мероприятий — это территория, на которой доза облучения всего тела за время формирования радиоактивного следа или доза облучения внутренних органов может превысить верхний предел, установленный для укрытий и йодной профилактики;
- зона ограничений — это территория, на которой доза облучения всего тела или отдельных, его органов за год может превысить нижний предел для потребления пищевых продуктов. Зона вводится по решению государственных органов.
|
|
|
Государственной Думой 5 декабря 1995 года был принят Федеральный Закон «О радиационной безопасности населения», который устанавливает государственное нормирование в сфере обеспечения радиационной безопасности. Статья 9 определяет пределы дозовых нагрузок для населения и персонала, причем более жесткие, нежели ныне действующие. Эти пределы были рекомендованы в 1990 г. Международной комиссией по радиационной защите.
Нормы введены в действие с 1 января 2000 г. На сегодняшний день еще ни одна страна в мире не перешла на рекомендованные дозовые пределы, хотя в экономическом отношении многие из них сильнее России.
Устанавливаются следующие основные гигиенические нормативы (допустимые пределы доз) облучения на территории России в результате использования источников ионизирующего излучения:
- для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта (1 мЗв) или эффективная доза за период жизни (70 лет) —0,07 зиверта (70 мЗв);
- для работников средняя годовая эффективная доза равна 0,02 зиверта (2 мЗв) или эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) — 1 зиверту (100 мЗв).
Регламентируемые значения основных пределов доз облучения не включают в себя дозы, создаваемые естественным радиационным и техногенно измененным радиационным фоном, а также дозы, получаемые гражданами при проведении медицинских рентгенорадиологических процедур и лечения.
Таблица № 4
Эффективные эквивалентные дозы облучения от различных естественных
и техногенных источников излучения
| Вид облучения | Эффективная эквивалентная зона (облучение всего тела) |
| Просмотр кинофильма или матча по цветному телевизору на R от экрана 2 м | 0,01мкЗв (1мкбэр) |
| Ежедневный в течении года просмотр телепередач | 5 – 7 мкЗв (0.5 – 0.7мбэр) |
| Облучение за год за счет радиоактивных выбросов АЭС в районе расположения станции | 0,2 – 0,1мкЗв (0,02 – 0,1мбэр) |
| Облучение за год за счет дымовых выбросов с естественными радионуклидами ТЭС на угле | 2 – 5 мкЗв (0, - 0,5мбэр) |
| Полет в течение 1 ч на самолете (ниже скорости звука) | 4 – 7мкЗв (0,4 – 0,7мбэр) |
| Полет в течение 1 ч на сверхзвуковом самолете (Н=18 – 20км) | 10 – 30мкЗв (1 – 3мбэр) |
| Прием радоновой ванны | 0,01 – 1 мЗв (1 – 100мбэр) |
| флюорография | 0,1 – 0,5 мЗв (0,01 – 0,05бэр) |
| Рентгенография грудной клетки | 0,1 – 1 мЗв (0,01 – 0,1бэр) |
| Рентгеновская маммография | 1 – 2 мЗв (0,1 – 0,2бэр) |
| Рентгеноскопия грудной клетки | 2 – 4мЗв (0,02 – 0,4бэр) |
| Рентгеноскопия зубов | 0,03 – 3 мЗв (0,003 – 0,3бэр) |
| Рентгеновская томография | 5 – 100 мЗв (0,5 – 10бэр) |
| Рентгеноскопия желудка, кишечника | 0,1 – 0,25 Зв (10 – 25бэр) |
|
|
|
В случае радиационных аварий допускается облучение, превышающее установленные нормы, в течение определенного промежутка времени и в пределах, определенных для таких ситуаций.
С ионизирующими излучениями мы встречаемся ежедневно. Это, прежде всего, радиационный фон Земли, который складывается из трёх компонентов:
- космического излучения;
- излучения от находящихся в почве, строительных материалах, в воздухе и воде естественных радиоактивных элементов;
- излучение от природных радиоактивных веществ, которые с пищей и водой попадают внутрь организма.
Кроме того, человек подвергается облучению при медицинских исследованиях, при обращении с бытовыми приборами (телевизор).
Значения эффективных эквивалентных доз облучения, получаемых населением от различных естественных и техногенных источников излучения представлены в таблице № 4.
|
|
|
