Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Особливості вибухів нейтронної зброї

Нейтронною зброєю умовно називають ядерні та термоядерні боєприпаси малої та надмалої потужності (2—0,5 кг).

Уражаючі чинники: проникаюча радіація, ударна хвиля, світлове випромінювання та радіоактивне зараження (розподіл у відсотках див. в табл. 12).

Таблиця 12 Уражаючі фактори нейтронної зброї

Вид заряду	ПР	УХ	СВ	РЗ
Поділ
Синтез

Головний уражаючий фактор НЗ - проникаюча радіація -потоки нейтронів та інших часток з енергією до 14 МеВ. Під час вибуху нейтронного боєприпасу потужністю 1 кт у радіусі 500 м усе буде зруйноване УХ та СВ. У радіусі 1 км гинуть люди протягом короткого часу від ПР, в радіусі 2 км (важка променева хвороба) люди гинуть протягом декількох тижнів. Зона дії ПР у 2 рази більша, ніж у звичайної ядерної зброї, а доза опромінення більша у 10 разів.

3.3. Аварії з викидом радіоактивних речовин

Основні поняття

Серед надзвичайних ситуацій особливе місце займають спричинені аваріями з викидом PP. Радіоактивне забруднення місцевості викликає необхідність швидкої евакуації населення, про-

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

мислових підприємств, проведення дорогих засобів дезактивації місцевості, може призвести до численних жертв і захворювань населення.

В теперішній час аварії на виробництвах з викидом РР можливі на атомних електростанціях (АЕС), підприємствах з виготовлення ядерного палива, на підприємтствах переробки та захоронения відпрацьованого ядерного палива і радіоактивних відходів (усі ці виробництва називаються підприємствами ядерного циклу - ПЯЦ), а також у науково-дослідних і проектних установах, які мають ядерні реактори, та на об'єктах транспорту, де використовуються ядерні енергетичні установки.

Найбільшу небезпеку для людини становлять аварії на АЕС.

Міжнародною комісією з атомної енергетики (МАГATE) встановлено вісім рівнів небезпеки аварій на АЕС (аналогічно до сейсмічних показників оцінки землетрусу за Ріхтером).

Відлік починається з нульового рівня, куди відносяться події, які не мають істотного значення для безпеки. Рівні з першого по третій — це події чи інциденти незначного, середнього серйозного ступенів. Незначні інциденти називають ще аномаліями. Події з четвертого по сьомий рівні - це вже аварії: в межах АЕС, з ризиком для навколишнього середовища, важкі і глобальні.

Перші два рівні не завдають реальної загрози для людей і природи. Вони пов'язані лише зі зниженням готовності захисних систем енергоблоку. Події третього рівня — це часткова втрата одного з елементів глибокоешелонованого захисту чи переопромінен-ня персоналу станції, чи незначний викид радіоактивності, який не перевищує встановлених обмежень, тобто йдеться про потенційну (а не реальну) небезпеку.

Рівні з четвертого по сьомий (аварії) пов'язані з радіоактивними викидами і вони можуть бути спричинені пошкодженням реактора. Наприклад, Чорнобильська катастрофа належить до сьомого рівня. Аварія в США на АЕС «Три Майлс Айленд» у 1979 р. — до п'ятого.

Треба підкреслити, що за цією шкалою події оцінюються лише з точки зору ядерної і радіаційної безпеки. А події, не пов'язані з безпекою, класифікують як ті, що поза шкалою.

Аварії на АЕС залишаються значним чинником виникнення НС.

Я.І. Бедрш. Безпека життєдіяльності

3.3.2. Основні відмінності аварій на АЕС від ядерних вибухів

Аварії на АЕС мають значні відмінності від ядерних вибухів. Розмір та конфігурація зони зараження

Ядерний вибух триває відносно короткий час. Радіоактивне зараження місцевості відбувається у порівняно вузькому напрямку, залежно від сили в момент вибуху вітру. Розмір зони зараження визначається потужністю вибуху та, в основному, швидкості вітру. Розмір такої зони можна прогнозувати.

Аварія на АЕС характеризується більшою тривалістю викидів (залежно від часу ліквідації аварії). За цей час напрямок вітру може змінюватися. Тому розмір і конфігурацію зони практично неможливо ні прогнозувати, ні розраховувати (при аварії на ЧАЕС основні викиди тривали 10 днів, викиди меншої інтенсивності - ще 22 дні). Крім того, при аваріях на АЕС виникають дрібнодисперсні аерозолі розміром 0,5-3 мкм, в той час як при ядерному вибуху -великодисперсні розміром понад 60 мкм.

Аерозолі, що виникають під час аварій на АЕС здатні тривалий час перебувати у зваженому стані та поширюватися під впливом вітру на великі відстані. Аерозолі ядерного вибуху перемішаються з частками ґрунту і порівняно швидко (8-Ю год.) осідають на землю. Ці фактори призводять до того, що зона радіоактивного зараження при аваріях на АЕС значно перевищує область зараження, що виникає під час ядерного вибуху.

При аварії на ЧАЕС створилася зона зараження площею понад 28 тис. км², на якій проживає понад 1 млн осіб. Слід радіоактивної хмари спостерігався за декілька тисяч кілометрів (Китай, США). Спочатку поширенення радіоактивної хмари відбувалося в західному та північному напрямках, потім у північному, наступні декілька днів - у південному напрямку. Забруднені повітряні маси розповсюдились на значні відстані по території Білорусії, України та Росії, а також за межами СРСР. Через 15 днів рівень гамма-фону 5 мР/год. був зафіксований на відстані 50-60 км на захід і 35-40 км на північ від АЕС. У Києві рівень радіації збільшився на декілька десятих мР/год.

Усього в тією чи іншою мірою забрудненими радіонуклідами виявилися 11 областей, в яких проживало 17 млн чоловік. Сліди радіоактивних речовин були виявлені у Швеції, Польщі, Англії та інших країнах.

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Радіонуклідний вміст викидів

Атомні електростанції проектувалися та будувалися з високою надійністю. Вчені мали надію отримати джерело електроенергії, абсолютно безпечне в експлуатації. Теоретично ймовірність аварій становить 1,7х10⁷ (за розрахунками німецьких вчених), 1,7х10⁶ (за розрахунками шведських вчених).

При всій своїй потенційній небезпеці атомна енергетика екологічно чистіша, ніж теплова. Звичайні електростанції у 100 разів більше, ніж атомні, забруднюють навколишнє середовище викидами, у тому числі й радіоактивними (ізотопи урану, торію, калію). У вугіллі, наприклад, міститься ізотоп вуглеводню, який при спалюванні надходить в атмосферу. У цілому радіоактивне забруднення від теплових електростанцій значно більше, ніж від атомних.

При спалюванні вугілля, нафти, газу щорічно викидається в атмосферу 200-250 млн т попелу та близько 60 млн т сірчистого ангідриду. Щодо розрахунків вчених, то до 2100 р. ці викиди можуть зрости до 1,5 млрд т та 400 млн т відповідно. Сірчистий газ викликає «кислотні дощі», а висока концентрація вуглекислого газу і метану може викликати парниковий ефект та спричинити значне потепління клімату.

Атомні електростанції для людей, які живуть поблизу, становлять ризик - можна отримати дозу опромінення більше 60 мбер за рік. Це, безумовно, небезпечна величина опромінення.

Таким чином, порівняно з традиційними технологіями виробництва електроенергії, атомна енергетика дає можливість отримати чистіше виробництво.

У світі побудовано та функціонує 458 АЕС (1991 p.). Ядерна енергетика забезпечує виробництво 16% світового електропостачання (1987 р.). В деяких країнах частка електроенергії, яку виробляють АЕС, достатньо велика: Франція - 70%, Бельгія - 67%, Швеція - 50%, Канада - 14,7%, США -16,6%,СРСР - 12% (всі дані 1987-1988 p.).

Практично за час експлуатації АЕС відбулися три значні аварії:

- 1961 р. - в Айдахо-Фолсі (в реакторі відбувся вибух), США;

- 1979 p. - на АЕС «Тримайл-Айленд» у Гарисберзі, США;

- 1986 p. - на Чорнобильській АЕС в Україна.

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

Отже, практично ймовірність аварій на АЕС становить один раз на 10 років. Усього ж за час існування атомної енергетики зареєстровано майже 800 різноманітних подій на АЕС різного ступеня з різноманітними наслідками, з викидом радіоактивних речовин - 296.

Постраждало від аварій 136675 осіб (Чорнобиль — 135 тисяч осіб), смертельних випадків від радіації - 69 (за іншими даними, лише у Чорнобилі загинуло понад 8 тис. чоловік).

Ядерний вибух характеризується надвеликою швидкістю реакції та виникненням спалаху нейтронів величезної активності. Крім того, після вибуху виникають продукти поділу, серед яких більшість - короткоживучі. Пояснюється це тим, що під час ядерного вибуху викидаються РР у момент їх утворення.

Ядерні реакції на АЕС мають певні особливості. Ядерним паливом на АЕС є уран-238, малозбагачений ураном-235 (на 1 т двоокису урану-238 додається 20 кг ядерного палива урану-235). Всього в один реактор завантажується 180 т урану.

У ядерних реакторах АЕС процес відбувається тривалий час (роки). На ЧАЕС до моменту аварії реактор експлуатувався майже три роки. Тому у відпрацьованому паливі міститься більше довгоживучих елементів: плутонію-239, стронцію-90, цезію тощо.

Всі радіонукліди, які при аваріях АЕС можуть забруднити навколишнє середовище, умовно розбиваються на три групи:

- благородні гази — ізотопи криптону і ксенону з періодом напіврозпаду від декількох годин до кількох діб;

- леткі речовини - ізотопи йоду, цезію і церію з періодом напіврозпаду (крім цезію) від декількох годин до декількох сотень діб;

- нелеткі довгоживучі речовини — ізотопи плутонію і стронцію з періодом напіврозпаду до сотень років.

При аварії на ЧАЕС у викидах із аварійного реактора було виділено 23 основні радіонукліди. Спочатку найбільшу небезпеку становив йод-131. Хоча його період напіврозпаду становить менше ніж 8 діб, він дуже активно засвоюється живими організмами, потрапляючи всередину з харчовими та накопичуючисьтам.

З часом велику небезпеку почав становити цезій-134 (період напіврозпаду - 2 роки) та цезій-137 (30 років), стронцій-90 (28

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

років), плутоній-239(20 000 років). Небезпечний вміст цезію у м'ясі овець виявився навіть в Англії через 15 місяців після катастрофи у Чорнобилі.

Таким чином, вміст радіонуклідів аварійних викидів з реакторів АЕС характеризується відносно великою кількістю довго-живучих ізотопів.

Зміна активності радіоактивних речовин. Порівняємо активності РР, які виникають під час ядерного вибуху (1 Мт) та аварії ядерного реактора потужністю 1 ГВт (рис. 27).

У перший момент радіоактивність ядерного вибуху приблизно у 100 разів вища, ніж РР ядерного реактора. Через декілька діб вони вирівнюються, а потім протягом довгого часу (місяці та роки) радіоактивність РР аварійних викидів з ядерних реакторів істотно перевищує радіоактивність продуктів розпаду ядерного вибуху.

Активність РР, БК

Так, через рік радіоактивність викидів АЕС приблизно у 10 разів, а через 5 років у 100 разів перевищує радіоактивність продуктів ядерного вибуху. Відповідно змінюється й рівень радіації зараженої місцевості.

Загалом рівень радіації зменшується згідно з наведеною нижче формулою:

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

цезій-137 (ЗО років). Частка ізотопів стронцію-90 і плутонію-239 відносно невелика.

Для аварії на ЧАЕС сумарний вплив основної маси ізотопів буде тривати близько 10 років, після чого рівень радіації визначатиметься цезієм-137. Практично у 30 кілометровій зоні рівень радіації становив:

- 1 липня 1986 р. - 6 мР/год;

- 1 липня 1987 р. - 0,6 мР/год;

- 1 липня 1991 р. - 0,26 мР/год;

- у 1996 р. очікується 0,2 мР/год

Можна орієнтовно оцінити, яку дозу опромінення отримає населення внаслідок тривалого проживання на забрудненій місцевості. Людина, яка поселиться у цій зоні, через 10 років після аварії за 60 років життя може отримати таку дозу опромінення:

Таким чином, тривале проживання на зараженій після чорнобильської аварії місцевості буде неможливе й через десятки років (без дезактивації місцевості).

Порівняння наслідків ядерних вибухів і аварій на АЕС показує, що через невеликий проміжок часу після вибуху його наслідки істотно більші, але іноді завдана шкода від аварій на АЕС зменшується значно повільніше.

3.3.3. Уроки аварій на АЕС

3.3.3.1. Аварія у Гарисберзі

28 березня 1979 р. близько 4-ї години ранку за місцевим часом в системі охолодження АЕС «Тримайл-Айленд» відмовив насос. Реактор автоматично відключився. Радіоактивна пара вийшла в атмосферу. Співробітників вивезли з небезпечної зони, під'їзд до АЕС перекрили.

29 березня в реакторі виникла газова бульбашка, яка перешкоджала циркуляції охолоджувальної води. Рівень радіації в районі Гарисберга - 0,3 мбер/год.

Я. І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

ЗО березня - новий викид радіоактивних парів в атмосферу. Рівень радіації підвищився до 20-25 мбер/год. Мешканцям п'ятимильоної зони не рекомендують виходити із будинків. Понад мільйон осіб, котрі проживають у радіусі 25 км від АЕС, готуються до евакуації.

Зіберезня представник АЕС повідомив про зменшення аномальної активності реактора. Евакуація відміняється.

1 квітня знову з'явилась газова бульбашка. 60 тис. чоловік покинули небезпечну зону.

2 квітня газова бульбашка в реакторі зменшується. Евакуація знову відміняється.

3 квітня об'єм бульбашки ще більше зменшується, небезпека катастрофи відступила.

4 квітня газова бульбашка в активній зоні реактора зникла.

5 квітня 80 тис. осіб повернулися додому.

На думку американських спеціалістів, аварія на АЕС «Три-майл-Айленд» поблизу Гарисберга «не досягла таких маштабів, щоб її можна було назвати катастрофою».

3.3.3.2. Катастрофа на Чорнобильській АЕС

Аварія в Чорнобилі стала класичним прикладом техногенної катастрофи. Причиною того, що трапилося, були непередбачені помилки персоналу електростанції, які порушили регламент та режим експлуатації енергоблоку і спричинили ситуацію, в котрій проявилися недоліки в конструкції АЕС (усунені тепер). Конструктори не змогли передбачити поєднання такої великої кількості порушень правил експлуатації з боку тих осіб, котрі безпосередньо віповідали за безпеку експлуатації станції.

Некомпетентність, безідповідальність людей та низька надійність техніки стали причиною цієї трагедії.

Ядерним паливом на АЕС є уран-238 (двоокис урану), збагачений ураном-235 — 20 кг урану-235 на 1 т урану-238. Ядерне паливо вводиться у реактор у вигляді трубок із цирконієвого сплаву, в котрих розміщуються таблетки урану циліндричної форми.

Назва цієї конструкції — твел — теплоутворювальний елемент. Твели розташовуються в активній зоні у вигляді збірок по 18 трубок. Усього 1800 збірок, розміщених у графітовій кладці з вертикальними технологічними каналами. У графіті циркулює тепло-

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

носій, який забирає утворене при ядерній реакції тепло. Вода нагрівається до кипіння, пара надходить до турбін, які виробляють електроенерігію.

Весь кругообіг води здійснюють 8 циркуляційних насосів - 6 працючих та 2 резервних. Реактор розташований всередині бетонної шахти. Графітова кладка розміщена у циліндричному корпусі. Розмір активної зони — 7 м у висоту, та діаметром 12 м. Весь апарат спирається на бетонну основу, під якою розташований басейн системи локалізації аварії.

Ланцюгова реакція в реакторі йде з коефіцієнтом ефективності 1,0—1,064. Чим вищий цей коефіцієнт, тим вищі температура пари та потужність реактора. Якщо коефіцієнт буде вищий 1,064, режим стане некерованим. Регулювання швидкості протікання ланцюгової реакції здійснюється за допомогою спеціальних стержнів-поглиначів нейтронів із бористої сталі. Вони вводяться (чи виводяться) в активну зону та регулюють кількість нейтронів, що діють в реакторі. Усього в реакторі 211 стержнів-поглиначів. Вони забезпечують пуск, ручне, автоматичне регулювання потужності, планові та аварійні зупинення реактора. За своїм функціональним призначенням стержні діляться на три основні групи:

—автоматичного регулювання,

—ручного регулювання,

—аварійного захисту.

При сигналі захисту в активну зону вводяться усі стержні. Передбачена система аварійного охолодження реактора.

Розглянемо хронологію аварії. Аварія відбулася на 4-му блоці Чорнобильської АЕС 26 квітня 1986 р. приблизно о 1-й годині 23 хвилини.

25 квітня планувалася зупинка реактора на планово-попереджувальний ремонт з проведенням перед зупинкою деяких експериментів.

Картину аварії краше простежити по годинах. 13-та година 00 хвилин — відповідно до графіка зупинки персонал приступив до зниження потужності реактора.

14-та година 00 хвилин - згідно з програмою експерименту відключається система аварійного охолодження реактора. Оскільки без цієї системи реактор не повинен експлуатуватися, його потрібно зупинити, але диспетчер «Київенерго» не дав дозволу на

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

глушення реактора, і він продовжував працювати, що є найбру-тальнішим порушенням. При роботі із зниженою потужністю в реакторі збільшується кількість ксенона-135, який має властивість поглинати нейтрони - «нейтронна отрута». «Нейтронна отрута», тривалий час впливаючи на ядерні процеси, практично робить їх некерованими. Реактор повинен бути зупинений, доки «нейтронна орута» не розпадеться (період напіврозпаду близько 9 годин). Крім того, перенесення часу зупинення реактора змінило умови експерименту і його почала проводити не та зміна, що готувалася.

О 23-й годині 10 хвилин отримано дозвіл на зупинення реактора, розпочалося зниження потужності. Але оператор не справився з керуванням і потужність швидко впала майже до нуля. Реактор повинен був обов'язково глушитися, але персонал розпочав нове підвищення потужності, чого в жодному разі робити не можна. Потрібно було обов'язково зупинити реактор. Про це було відомо кожному. Але оператори близько двох годин пробували підвищити потужність, щоб виконати запланований експеримент. Потужність підвищувалася шляхом виведення стержнів регулювання із активної зони.

0 1-й годині 00 хвилин 26 квітня вдалося підняти потужність реактора і стабілізувати її на рівні 200 МВт (замість 1000—700 відповідно до програми експериментів). Однак експеримент продовжувався.

1-ша година 30 хвилин — оператор вивів стержні автоматичного регулювання (поглинача нейтронів) з активної зони за допомогою ручного регулювання. Це категорично заборонено. Внаслідок цього реактор опинився у некерованому стані і його потужність швидко почала збільшуватись (майже у 100 разів понад норму). Температура пари перевищила граничні межі. її тиск почав перевищувати межу стійкості конструкції реактора.

1-ша година 20 секунд - розпочато експеримент з турбогенератором. Був вимкнений ще один захист. Реактор опинився у такому стані, що навіть невелике збільшення потужності викликає надмірне зростання об'ємного паровмісту.

1-ша година 23 хвилини 40 секунд - керівник зміни, зрозумівши небезпеку, дав команду опустити стержні регулювання потужності. Стержні пішли униз, але швидко зупинилися. Оператор зробив спробу опустити їх дією своєї ваги, але було вже пізно.

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

В реакторі відбувся тепловиий вибух, зруйнувавши приміщення та спричинивши пожежу і тривалі викиди РР в атмосферу-

Порушеннями були:

—реактор був переведений у важкокерований і тому заборонений інструкціями режим;

—сигналізація тривоги була вимкнена персоналом;

—реактор не був зупинений в критичний момент, що призвело до різкого збільшення швидкості ланцюгової реакції.

Причини аварії:

—грубі помилки персоналу, який проводив експеримент, особливо з техніки безпеки;

—недостатній нагляд державних органів як за експлуатацією реактора, так і за експериментом на ньому;

—недостатня кваліфікація персоналу;

—недоліки конструкції реактора;

—недостатньо автоматизована й обладнана система безпеки. Якби сама конструкція реактора за своєю природою забезпечувала гальмування, а не збільшення, як в цьому випадку, потужності, та якби обслуговуючий персонал за рівнем навчання та підготовки міг прогнозувати наслідки своїх дій, то вибух не відбувся б. Чорнобильська катастрофа на АЕС стала нашим національним лихом.

3.3.4. Порівняльна оцінка впливу на людину природних та техногенних випромінювань

Радіоактивність та іонізуюче випромінювання існували на Землі і в Космосі ще задовго до появи життя. Радіоактивні елементи ввійшли цо складу Землі з моменту її зародження. Космічні промені, сонячна енергія безперервно опромінюють все живе. Людина протягом всього свого життя відчуває вплив природного радіаційного фону. Цивілізація доклала до цього фону додаткову дозу від будівельних матеріалів, вугілля та інших техногенних джерел, від медичних апаратів. Збільшився радіаційний фон після ядерниих випробувань в атмосфері, викидів АЕС та інших реакторів.

Таким чином, усі джерела радіації, які опромінюють людину, поділяють на чотири групи:

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

—природний радіаційний фон;

—техногенний фон від природних радіонуклідів;

—медичний фон від джерел, що використовуються в медицині;

-глобальний фон, який утворився після ядерних випробувань та внаслідок роботи різних ядерних реакторів.

Природний радіаційний фон утворюється випромінюванням земної кори, випромінюваннями радіонуклідів, які існують в повітрі, воді, їжі, сонячною радіацією та космічними променями. Навіть тіло людини та його внутрішні органи радіоактивні з моменту їх народження. Сумарна поглинута доза складається за рахунок зовнішнього і внутрішнього опромінення.

Основні радіоактивні ізотопи, які зустрічаються в породах Землі - це калій-40, рубідій-87 та члени двох радіоактивних родин, утворених після розпаду урану-238 та торію-232 - довгожи-вучих ізотопів, що увійшли до складу земних порід з моменту їх утворення.

Рівні земної радіації неоднакові для різних місць земної кулі залежно від концентрації радіонуклідів у іій чи іншій ділянці. 95% населення живе в районах, де доза опромінення становить 30-60 мбер за рік. В деяких районах ця доза значно більша -близько 3% населення отримує дозу 100 мбер/рік, а 15% — понад 140 мбер/рік. Існують райони з набагато вищою дозою опромінення.

Найбільшу дозу отримують 12 000 жителів Гуарпарі (курортне місто, населення якого влітку збільшується на 30 000 чоловік) - близько 800-1500 мбер/рік. Причому на окремих ділянках пляжів цього міста рівень радіації становить 17 500 мбер/рік.

Друге місце за отриманою дозою займають жителі штату Керала в Індії. 70 000 осіб живуть на вузькій прибережній зоні завдовжки 55 км, піски якої багаті на торій. їх доза - 380 мбер/рік, для деяких ділянок - 870 мбер/рік.

Райони з підвищеним рівнем земної радіації є практично в усіх країнах. В Україні це м. Хмельник "Вінницької області, Житомирська, Кірово-градська області; в Грузії - м. Боржомі.

Істотно велику дозу людина отримує від РР, які потрапили в організм з їжею, водою, повітрям. Близько 18 мбер/рік отримуємо за рахунок ізотопів калію-40, який надходить в організм разом з іншими нерадіоактивними ізотопами калію, радію, по-

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

трібними для життєдіяльності. З рибою та іншими морськими продуктами в організм потрапляють радіонукліди свинець-210 та полоній-210. Полоній-210 потрапляє також з м'ясом, чаєм, рослинною їжею. Найбільшу радіоактивність серед рослинних продуктів мають горох, жито, пшениця, картопля, огірки. Яловичина майже в 3 рази радіоактивніша, ніж свинина.

У цілому за рахунок внутрішнього опромінення людина отримує близько 40 мбер за рік.

Радіаційний фон, утворений космічним промінням та сонячною радіацією, залежить від висоти проживає людини. Люди, які живуть на рівні моря, отримують сумарну дозу близько 10 мбер за рік. На висоті 2 000 м ця величина у декілька разів більша. На висоті 12 000 м (максимальна висота польотів пасажирських літаків) рівень фону збільшується в 25 разів. Найбільшому опроміненню підлягають космонавти. На висоті 200-400 км космонавт за рік може отримати 10—15 бер. Рекордну дозу, 16 бер, отримали американські астронавти під час 84-добового польоту на орбітальній станції «Скайлеб» при висоті польоту 433 км.

Сумарна доза, отримана в середньому людиною за рахунок природного радіаційного фону, становить 115 мбер/рік (земні джерела радіації— 45, внутрішні опромінення природного походження — 40, космічний фон — ЗО).

Техногенний фон від природних радіонуклідів формується за рахунок випромінювань будівельних матеріалів, природного газу, води, спалювання вугілля та від інших джерел. Цей фон здійснюється випромінюванням РР, які містяться складі каміння, бетону, інших будівельних матеріалів (особливо шифер) -уран, торій та інші. Чим товстіші кам'яні стіни, тим надійніше вони захищають від зовнішніх випромінювань, але водночас вони формують істотно більшу дозу за рахунок власних випромінювань.

Зовсім недавно вчені виявили, що найвагомішим джерелом радіації є невидимий, без смаку і запаху важкий газ (в 7,5 разу важчий за повітря) - радон. У природі радон зустрічається у вигляді двох ізотопів: радон-222 - продукт розпаду урану-238, та радон - 220 - продукт розпаду торію-232. Радон випромінюється усіма будівельними матеріалами і грунтом (60 кБк/добу), природним газом, який використовується в побутових приміщеннях (З кБк/добу), водою з підземних джерел (4 кБк/добу). Радон кон-

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

центрується в повітрі житлових приміщень, коли вони ізольовані від зовнішнього середовища (зачинені вікна та кватирки). Найбільша концентрація радону - у ванній кімнаті та кухні. Сумарна еквівалентна доза, отримана людиною за рахунок випромінювання радону, за розрахунками вчених, становить близько 100 мбер/рік.

Джерелами радіації техногенного походження є також вугілля, мінеральні добрива. При спалюванні вугілля утворюється зольний пил, який викидають труби електростанцій, котелень, пічні труби будинків. Теплові електростанції формують радіаційний фон, який у 100 разів перевищує фон атомних електростанцій.

Серед мінеральних добрив найрадіоактивніші фосфати. Радіоізотопи потрапляють всередину людини з рослинною та молочною їжею, з м'ясом.

У цілому техногенний фон від природних радіонуклідів формує еквівалентну дозу 105 мбер/рік.

Останнім десятиріччям людина створила декілька видів штучних джерел іонізуючих випромінювань. Це різні радіоапарати (телевізійні та дисплейні екрани), світлові циферблати, пристрої, де використовуються радіоактивні елементи.

Сумарна доза від техногенного фону джерел, створених людиною, оцінюється у 60 мбер/рік.

Медичний фон формується апаратами, які використовують як для діагностики, так й для лікування. Одним із найпоширеніших апаратів - джерел іонізуючих випромінювань є рентгенівський апарат. За деякими даними, під час флюорографії грудної клітки людина отримує дозу 0,37 бер, рентгенографія зубів -З бер, рентгенографія шлунка - 30 бер. Значно поширені методи діагностики з використанням радіоактивних ізотопів. Індивідуальні дози, отримані різними людьми, варіюються від нуля до дуже великих доз (у пацієнтів, які лікуються від раку).

Німецькі вчені вважають, що медична доза радіації не повинна перевищувати 170 мбер. В теперішній час у розвинених країнах вона коливається від 75 до 120 мбер, становлячи в середньому 50 мбер. Для наших умов при відносно низькій якості рентгенівських апаратів, недбалому поводженні з ними та при недостатній кваліфікації медичного персоналу можна припустити, що еквівалентна доза медичного фону становить 120 мбер/рік.

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

Глобальний радіаційний фон від випробувань ядерної зброї, який утворюється від випадання радіоактивних опадів, був максимальним в період з 1954 по 1978 pp. (максимальна кількість випробувань була проведена а в 1954-1958 pp. та в 1961 — 1963 pp.). В той час різко зріс вміст в харчових продуктах строн-цію-90, цезію-137. Після припинення випробувальних вибухів в атмосфері (останнє випробування проведене у 1980 році) глобальний радіаційний фон ядерних вибухів істотно зменшився й становить тепер 2—5 мбер/рік, а згідно з деякими даними — 5— 30 мбер/рік. Атомна енергетика, інші ядерні реактори при нормальній експлуатації, урановидобувната переробна промисловість збільшують глобальний фон незначно. Це збільшення становить за деякими даними 0,1 мбер/рік; за іншими - 5 мбер/рік у найближчому майбутньому.

Можна вважати, що глобальний радіаційний фон від ядерних вибухів, атомної промисловості складає 5 мбер/рік.

Таким чином, сумарна еквівалентна доза від усіх джерел радіації для людини у середньому становить 405 мбер/рік (природний радіаційний фон - 115 мбер: 45 - мбер зовнішнє, 40 — мбер внутрішнє опромінення, 30 мбер — космічне проміння та сонячна радіація; техногенний фон — 165 мбер, із них від природних джерел - 105 мбер та від штучних джерел - 60 мбер; медичний фон -120 мбер; глобальний фон ядерних випробувань та атомної енергетики — 5 мбер. Ця величина змінюється в межах 300—600 мбер.

Потрібно підкреслити, що техногенна діяльність людини збільшила еквівалентну дозу майже вдвічі.

Більшість вчених вважають, шо збільшення щорічної дози до 500 мбер/рік може створити великі проблеми для майбутніх поколінь людства.

3.4. Надзвичайні ситуації, спричинені

аваріями з викидом хімічних та біологічних

небезпечних речовин

3.4.1. Аварії з викидом СДОР

Однією із причин виникнення НС регіонального масштабу є аварії на виробництвах з викидом СДОР.

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

На хімічно небезпечних виробництвах СДОР можуть бути початковою сировиною, проміжними та побічними продуктами, кінцевим продуктом, а також розчинниками та засобами обробки.

Запаси СДОР зберігаються у цистернах, інших вмістищах, технологічній апаратурі, транспортних засобах.

Аварії з викидом СДОР відбуваються при їх виробництві, переробці, зберіганні (переховуванні) та при транспортуванні.

Крім того, деякі хімічні речовини за певних умов (при пожежі, вибухах тощо) внаслідок хімічних реакцій можуть утворю вати СДОР.

Великі запаси СДОР розміщені на підприємствах хімічної, целюлозно-паперової, оборонної, нафтопереробної промисловості, кольорової та чорної металургії.

Характер можливих хімічно небезпечних аварій залежить від таких чинників:

— фізико-хімічні властивості сировини, напівфабрикатів
та продуктів;

- характер технологічного процесу;

— умови зберігання та транспортування;

- ефективність запобіжних профілактичних засобів. Аварії
можуть відрізнятися масштабами поширення, уражаючими влас
тивостями, тривалістю дії. Особливі ускладнення виникають у
випадках транспортних аварій при пошкодженнях та руйнуванні
вмістищ, що пов'язане з труднощами своєчасного виявлення ви
киду чи витоку, а також наступної дегазації.

У народному господарстві великого поширення набуло використання таких СДОР, як хлор (для знезараження води; при виробництві целюлози на виробництво 1 т целюлози потрібно 40 кг хлору), аміак (при виробництві добрив; як холодоагент у холодильних установках), сірководень, сірковуглець та ін.

Об'єкти, які виробляють СДОР, використовують їх у процесі виробництва, здійснюють їх зберігання, поділяють на 3 ступені хімічної небезпеки. Ступінь хімічної небезпеки визначається видом СДОР та його сумарною кількістю (табл. 13).

Ступінь хімічної небезпеки дає змогу оцінити його з точки зору хімічної небезпеки для населення, сільськогосподарських тварин і навколишнього середовища та розробити засоби їх захисту. На території України у 140 містах та 46 населених пунк-

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

тах розташовано 877 хімічно небезпечних об'єктів та 287 000 об'єктів використовують у своєму виробництві СДОР чи їх похідні.

Таблиця 14

Вид СДОР	Ступнь небезпеки об'єкта, т

Хлор Аміак	250 2500	30-250 500-2500	0,68-50 10-250

Внаслідок аварій із СДОР утворюється зона хімічного-зара-ження та осередок хімічного зараження.

Зона хімічного зараження СДОР включає територію, на яку поширюється хмара СДОР. Площі хімічного зараження СДОР визначаються напрямком і швидкістю вітру та іншими параметрами.

Осередок хімічного ураження включає територію, на якій відбулися масові ураження людей, тварин та рослин.

У системі цивільної оборони розроблена «Методика прогнозування масштабів зараження СДОР при аваріях». Методика дає змогу розрахувати можливу площу хімічного зараження та оцінити можливі втрати людей.

Існують різноманітні способи та засоби захисту населення при аваріях із СДОР.

3.4.2. Застосування хімічної зброї (ХЗ)

Уперше хімічна зброя була застосована під час першої світової війни. Наприкінці вересня 1914 р. німецька армія (порушивши угоди Гаагських конференцій 1899 та 1907 pp.) використала артилерійські хімічні снаряди із подразнювальними отруйними речовинами (ОР). За час Першої світової війни промисловістю всіх воюючих держав було вироблено близько 180 тис. т ОР, використано на полі бою 125 тис. т. Загальна кількість уражених становила близько 1 млн 300 тис. осіб.

Згодом хімічну зброю використали італійці в Ефіопії у 1935— 1936 pp., де серед усіх 50 тис. загиблих втрати від ОР становили

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

15 тис. Використовувалась хімічна зброя у Китаї у 1937-1943 pp., у В'єтнамі у 1951-1952 pp.

Розрізняють наступні специфічні особливості впливу хімічної зброї на життєдіяльність людини:

- біохімічний характер уражаючої дії ХЗ на живий організм:

- здатність ОР проникати в укриття, техніку, будинки, споруди та уражати людей, котрі там перебувають;

- тривалість впливу ОР завдяки їх здатності зберігати певний час свої уражаючі властивості на місцевості, техніці та в атмосфері;

- труднощі щодо своєчасного виявлення ознак використання ХЗ;

- необхідність використання для захисту людей та ліквідації наслідків застосування ОР великого та різноманітного комплексу спеціальних засобів.

ОР можуть потрапляти до організму багатьма шляхами:, — через дихальний апарат;

- крізь шкірний покрив;

- безпосередньо у травний тракт;

- у кров при пораненнях, порізах.

Це зумовлює великі уражаючі властивості ОР. ХЗ зберігається та застосовується у вигляді хімічних боєприпасів:

- артилерійські хімічні снаряди та міни, обладнані рідинними та твердими ОР;

- авіаційні хімічні бомби та касети;

- хімічні фугаси, шашки, гранати та набої.
Ефективнішим є використання хімічних приладів - засобів

багаторазового використання: виливних авіаційних пристроїв та механічних генераторів аерозолю. Останнім досягненням науки та техніки стали бінарні хімічні боєприпаси та пристрої. В цих боєприпасах є два компоненти ОР, кожен із яких нетоксич-ний.

Хімічні боєприпаси мають спеціальне забарвлення, маркування та кодування. В армії США - забарвлення темно-сіре, маркування включає тип ОР, модель, шифр та інші відомості. Кодування здійснюється за допомогою кольорових кілець: зеленими кільцями позначені боєприпаси, обладнані смертельними ОР (нервовопаралітичні) - 3 кільця; шкірно-наривні - 2 кільця; за-

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

гальноотруйні та задушливі - 1 кільце; 1 червоне кільце — боєприпаси, обладнані ОР подразнювальної дії; 2 червоних кільця — хімічні боєприпаси і ОР, які тимчасово виводять людину з ладу. ХЗ може застосовуватися такими засобами:

- вогневі нальоти та прицільний вогонь артилерії і мінометів;

- залпи реактивної артилерії;

- окремі та групові пуски ракет;

- одиночне та групове бомбометання;

- виливання ОР із поливальних пристроїв;

- випуск ОР за допомогою аерозольних генераторів;

- кидання гранат та набоїв;

- застосування хімічних фугасів.

При дії хімічних боєприпасів чи пристроїв виникає хмара ОР, яка називається первинною хмарою. Вміст хмари залежить від типу ОР та засобу його переведення у бойовий стан. Первинна хмара може складатися із парів (ОР типу АС чи СВ), аерозольних часток (для УХ, В, О). Із хмари випадають краплі ОР, які, опускаючись, заражають місцевість, техніку, джерела води, людей тощо.

Аерозолі та краплі, які перебувають на поверхні, з часом випаровуються. Внаслідок цього виникає повторна хмара, яка складається лише із парів ОР. Хмара під впливом вітру поширюється, а з часом розсіюється. Методика оцінки ступеня небезпеки зараження місцевості розроблена вченими Робертсом та Сетоногл з використанням методу джерел, котрий базується на статистичній теорії. Ознаками застосування ХЗ є:

- поява на місцевості туману, диму у момент застосування ОР;

- у місці вибуху боєприпасів, що містять ОР, з'являється біла чи злегка підфарбована хмара диму, туману чи пари;

- у випадку застосування ОР за допомогою авіації за літаком з'являється темна смуга, яка швидко розсіюється й осідає на землю.

- на поверхні землі, рослин, будівель ОР осідають у вигляді олійних крапель, плям чи потоків;

- зелена трава змінює свій колір, листя жовкне та буріє.
Зона хімічного зараженння ОР включає територію, яка підлягала
безпосередньому впливу ХЗ, та територію, на яку поширилася
хмара із уражаючими концентраціями ОР.

Розміри зони залежать від типу ОР та метеорологічних умов. При слабкому вітрі хмара здатна поширитися на велику глибину

Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності

(до 10 км). Сильний вітер сприяє випаровуванню та зменшенню тривалості дії ОР. Тривалість дії ОР зменшується також при збільшенні температури повітря та грунту. Дощ змиває краплі ОР, сприяє їх проникненню всередину ґрунту та гідролізу. При випаданні снігу на заражену ділянку ОР зберігається триваліший час.

Рослинність сприяє застою повітря і збільшує тривалість зараження. Заражене повітря довший час застоюється у кварталах щільної забудови населених пунктів.

Захист від застосування ХЗ досягається застосуванням засобів індивідуального та колективного захисту.

3.4.3. Застосування біологічної зброї

Біологічна зброя (БЗ) — це спеціальні боєприпаси та пристрої, обладнані біологічними засобами. Можуть застосовуватися для масового ураження людей, тварин, рослинності, посівів, а також для пошкодження деяких видів матеріалів, майна та продовольства.

Уражаюча дія БЗ базується на використанні властивостей мікробів та токсичних продуктів іх життєдіяльності. Основу уражаючої дії БЗ становлять біологічні засоби — спеціально відібрані біологічні агенти, які здатні викликати у людей, тварин, рослин масові важкі ураження. До них нележать патогенні мікроорганізми:

- бактерії (розмір від 0,5 до 8-Ю мкм): чума, холера, сибірська виразка тощо;

- віруси (розмір від 0,08 до 0,35 мкм): віспа, жовта лихоманка;

- рікетсії (розмір між вірусом та бактерією від 0,3 до 0,5 мкм): сипний тиф, плямиста лихоманка;

- грибки (розмір від 3 до 5 мкм та більше): гістоплазмоз, бла-стиплазмоз та ін.

До комах, які можуть бути використані з метою зараження сільськогосподарських рослин, належать сарана, колорадський жук та геленська муха (шкідник пшениці та жита).

Ураження людей може виникнути при проникненні БЗ в організм:

- з повітрям через органи дихання;

- з їжею та водою через органи травлення;

3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях

- крізь шкіру внаслідок укусів;

- через слизові оболонки рота, носа, очей;

- через рани, порізи, садна. Існують такі способи застосування БЗ:

- аерозольний (основний);

- трансмісійний (укуси комах);

- диверсійний засіб.

Розроблено біологічні бомби, міни, ентомологічні боєприпаси.

Ознаками застосування БЗ є:

- поява крапель рідини чи порошкоподібних речовин на ґрунті, рослинах та на різних предметах після вибуху боєприпасів;

- утворення легкого диму, туману;

- поява за пролітаючим літаком смуги, котра поступово осідає та розсіюється;

- скупчення комах та гризунів, незвичне для даної місцевості;

- поява масових захворювань. Внаслідок застосування БЗ з'являється зона біологічного зараження та осередок біологічного зараження (визначення аналогічні зоні та осередку при-засто-суванні хімічної зброї). Засоби захисту — карантин та обсервація.

⇐ Предыдущая 16 17 18 19 202122 23 24 25 Следующая ⇒