Расширяющееся внедрение источников ионизирующих излучений в промышленность

Расширяющееся внедрение источников ионизирующих излучений в промышленность, в  медицину и научные исследования, наличие на вооружении армий ядерного оружия, а также работа человека в космическом пространстве увеличивают  число людей, подвергающихся воздействию  ионизирующих излучений.

Несмотря на достаточно совершенные технические  системы по обеспечению радиационной безопасности персонала и населения, разработанные в последние годы, сохраняется определенная вероятность  повторения крупномасштабных радиационных аварий.

На территории Российской Федерации в настоящее  время функционирует порядка 400 «стационарных» радиационно опасных объектов (атомные электростанции, заводы по переработке ядерного топлива, хранилища радиоактивных отходов, ядерные объекты Министерства обороны России и др.). Не исключена возможность транспортных радиационных аварий (в том числе с ядерным оружием), локальных аварий, связанных с хищением и утерей различных приборов, работающих на основе радионуклидных источников, а также в результате использования радиоактивных веществ в диверсионных целях.

Радиационная авария — событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных нормативными документами для контролируемых условий, происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения, вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами.

Определение основных понятий радиоактивности, ионизирующего  излучения, а также единицы дозы излучения и радиоактивности  представлены в Приложениях 16, 17. Различают  очаг аварии и зоны радиоактивного загрязнения местности.

Очаг аварии — территория разброса конструкционных материалов аварийных объектов и действия а-, (3- и у-излучений,|

Зона радиоактивного загрязнения — местность, на которой произошло выпадение радиоактивных веществ.

Типы радиационных аварий, определяются используемыми в народном хозяйстве источниками ионизирующего излучения, которые можно условно разделить на следующие группы: ядерные, радиоизотопные и создающие ионизирующее излучение за счет ускорения (замедления) заряженных частиц в электромагнитном поле (электрофизические). Такое деление достаточно условно, поскольку, например, атомные электростанции (АЭС) одновременно являются и ядерными, и радиоизотопными объектами. К чисто радиоизотопным объектам можно отнести, например, пункты захоронения радиоактивных отходов или радиоизотопные технологические медицинские облучательные установки.

Имеются также  специальные технологии, связанные  с уничтожением ядерных боеприпасов, снятием с эксплуатации исчерпавших  эксплуатационный ресурс реакторов, проводящимися  в интересах народного хозяйства  ядерными взрывами и др. 

На ядерных  энергетических установках в результате аварийного выброса возможны следующие  факторы радиационного воздействия  на население:

• внешнее облучение от радиоактивного облака и от радиоактивно загрязненных поверхностей земли, зданий, сооружений и др.;
• внутреннее облучение при вдыхании находящихся в воздухе радиоактивных веществ и при потреблении загрязненных радионуклидами продуктов питания и воды;
• контактное облучение за счет загрязнения радиоактивными веществами кожных покровов.

В зависимости  от состава выброса может преобладать (то есть приводить к наибольшим дозовым нагрузкам) тот или иной из вышеперечисленных путей воздействия. Радионуклидами, вносящими существенный вклад в облучение организма  и его отдельных органов (щитовидной железы и легких) при авариях на ядерных энергетических установках, являются: 1311, 1321, 1331, 1341, 1351, 1ЙТе, :33Хе, |35Хе, 134Cs, ’37Cs 90Sr 88Kr, ’06Ru, |44Се, 238Pu (аэрозоль), 239Pu (аэрозоль).

До аварии на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 г. значительные выбросы радионуклидов  происходили при двух авариях  на реакторах: в Уиндскейле (Великобритания) в октябре 1957 г. и на Тримайл Айленде (США) в марте 1979 г.

Аварии на хранилищах радиоактивных отходов представляют большую опасность, так как они  могут привести к длительному  радиоактивному загрязнению обширных территорий высокотоксичными радионуклидами и вызвать необходимость широкомасштабного  вмешательства.

Подобный аварийный  выброс произошел 29 сентября 1957 г. на комбинате  «Маяк» (Челябинск-40). Был загрязнен  участок местности шириной 9 км, длиной более 100 км. След протянулся через Челябинскую, Свердловскую и Тюменскую области. Было эвакуировано 10 700 чел., проживающих  на этой территории.

Ситуация, характерная  для поверхностного хранения жидких радиоактивных отходов, возникла в 1967 г. на хранилище в районе озера  Карачай, когда в результате ветрового  подъема высохших иловых отложений  оказалась значительно загрязнена прилегающая территория.

Аварийная ситуация при глубинном захоронении жидких радиоактивных отходов в подземные  горизонты возможна при внезапном  разрушении оголовка скважины, находящейся  под давлением.

В случае размыва  и растворения пород пласта-коллектора агрессивными компонентами радиоактивных  отходов, например кислотами, увеличивается пористость пород, что может приводить к утечке газообразных радиоактивных отходов. В этом случае переоблучению, как правило, может подвергнуться персонал хранилища.

При аварии на радиохимическом  производстве радионуклидный состав и величина аварийного выброса (сброса) существенно зависят от технологического участка процесса и участка радиохимического производства. Основной вклад в формирование радиоактивного загрязнения местности в случае радиационной аварии на радиохимическом производстве могут вносить изотопы 90Sr, 134Cs, :37Cs, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 24′Pu, 24lAm, 244Cm. Повышенный фон гамма-излучения на местности создают в основном 134Cs, l37Cs.

На заводе по переработке радиационных отходов  в Томске — 7 6 апреля 1993 г. произошла  авария. След радиоактивного облака шириной 9–10 км распространился на 100–120 км.

Аварии с радионуклидными источниками связаны с их использованием в промышленности, газо- и нефтедобыче, строительстве, исследовательских и медицинских учреждениях. Аварии с радиоактивными источниками могут происходить без их разгерметизации и с разгерметизацией. Характер радиационного воздействия определяется видом радиоактивного источника, пространственными и временными условиями облучения. При аварии с ампулированным источником переоблучению может подвергнуться ограниченное число лиц, имевших непосредственный контакт с радиоактивным источником, с преобладающей клиникой общего неравномерного облучения и местного (локального) радиационного поражения отдельных органов и тканей. В случае разгерметизации радиоактивного источника возможно радиоактивное загрязнение значительной территории (Гояния, Бразилия, 1987 г.).

Особенностью  аварии с радиоактивным источником является сложность установления факта  аварии. К сожалению, часто подобная авария устанавливается после регистрации  тяжелого радиационного поражения.

При аварии с  ядерными боеприпасами в случае диспергирования  делящегося материала (механическое разрушение, пожар) основным фактором радиационного  воздействия являются изотопы 239Ри и 24iAm с преобладанием внутреннего  облучения за счет ингаляции. При  пожаре возможен сценарий, когда основным поражающим фактором будет выделение  оксида трития (молекулярного трития).

Возможность радиационной аварии на космических аппаратах  обусловлена наличием на их борту:

• радиоактивных изотопов в генераторах электрической и тепловой энергии, в различных контрольно-измерительных приборах и системах;
• ядерных бортовых электроэнергетических установок;
• ядерных установок в качестве двигательных систем.

Аварии при  перевозке радиоактивных материалов также возможны, несмотря на то, что  практика транспортировки радиоактивных  материалов базируется на нормативно-правовых документах, регламентирующих ее безопасность.

Распространенными в перевозках и наиболее опасными являются гексафторид урана и соединения плутония. Соединения долгоживущего (более 2000 лет!) плутония (обычно диоксид плутония) представляют опасность из-за длительного ос-излучения и высокой токсичности. Основным путем поступления аэрозоля диоксида плутония является ингаляционный.

Примером сложной  радиационной ситуации, связанной с  переоблучением людей и обширным радиоактивным загрязнением территории вследствие нарушения хранения радиоактивных веществ, может быть облучение ’37Cs группы людей в городе Гояния (Бразилия). 12 сентября 1987 г. два человека обнаружили ампулу с порошком ’37Cs. В результате разноса порошка в городе образовалось 7 относительно больших и до 50 мелких участков загрязнения. Загрязнению кожи и одежды, а также внутреннему облучению подверглись 249 чел., из числа которых у 129 развились острые радиационные поражения средней и тяжелой степеней тяжести, и 4 чел. погибли от острой лучевой болезни.

Классы радиационных аварий связаны, прежде всего, с их масштабами. По границам распространения радиоактивных веществ и по возможным последствиям радиационные аварии подразделяются на локальные, местные, общие.

Локальная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала, находящегося в данном здании или сооружении, в дозах, превышающих допустимые.

Местная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала в дозах, превышающих допустимые.

Общая авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение населения и загрязнение окружающей среды выше установленных норм.

По техническим  последствиям выделяются следующие  виды радиационных аварий.

Проектная авария. Это предвиденные ситуации, то есть возможность возникновения такой  аварии заложена в техническом проекте  ядерной установки. Она относительно легко устранима.

Запроектная авария — возможность такой аварии в техническом проекте не предусмотрена, однако она может произойти.

Гипотетическая  ядерная авария — авария, последствия  которой трудно предугадать.

Реальная авария — это состоявшаяся как проектная, так и запроектная авария. Практика показала, что реальной может стать и гипотетическая авария (в частности, на Чернобыльской АЭС).

Аварии могут  быть без разрушения и с разрушением  ядерного реактора.

Отдельно следует  указать на возможность возникновения  аварии реактора с развитием цепной ядерной реакции — активного  аварийного взрыва, сопровождающегося  не только выбросом радиоактивных веществ, но и мгновенным гамма-нейтронным излучением, подобного взрыву атомной бомбы. Данный взрыв может возникнуть только при аварии реакторов на быстрых нейтронах.

Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) в 1990 г. была разработана и рекомендована  универсальная шкала оценки тяжести  и опасности аварий на АЭС. Классифицируемые шкалой события относятся только к ядерной или радиационной безопасности. Шкала разделена на две части: нижняя охватывает уровни 1–3 и относится к инцидентам, а верхняя часть из четырех уровней (4–7) соответствует авариям. События, не являющиеся важными с точки зрения безопасности, интерпретируются как события нулевого уровня. Шкала является приблизительно логарифмической. Так, ожидается, что число событий должно примерно в 10 раз уменьшаться для каждого более высокого уровня.

При решении  вопросов организации медицинской  помощи населению в условиях крупномасштабной радиационной аварии необходим анализ путей и факторов радиационного  воздействия в различные временные  периоды развития аварийной ситуации, формирующих медико-санитарные последствия. С этой целью рассматривают три  временные фазы: раннюю, промежуточную  и позднюю (восстановительную).

Ранняя фаза — это период от начала аварии до момента прекращения выброса радиоактивных веществ в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности. Продолжительность этой фазы в зависимости от характера, масштаба аварии и метеоусловий может быть от нескольких часов до нескольких суток.