www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Архив статей и поиск
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Викторина онлайн
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Голосования
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2021

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Чрезвычайные ситуации на радиационно опасных объектах

Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)

Справочник / Основы безопасной жизнедеятельности

Комментарии к статье Комментарии к статье

Радиоактивные вещества (РВ) и источники ионизирующих излучений используются в повседневной жизни, производстве, медицине. К примеру, атомные реакторы обеспечивают до 13% потребностей России в электроэнергии. Они приводят в движение турбины, корабли; обеспечивают работу ряда космических объектов. Это и контроль качества швов при литье в машиностроении, и медицинские обследования, и точечное облучение, но, кроме того, это и оружие огромной разрушительной силы, способное уничтожить цивилизацию.

Ядерный топливный цикл (ЯТЦ) можно разбить на этапы:
  • добыча урановой руды и извлечение из нее (обогащение) урана;
  • использование ядерного горючего в реакторах;
  • транспортировка РВ;
  • химическая регенерация отработанного ядерного топлива;
  • очистка отработанного ядерного топлива от радиоактивных (РА) отходов;
  • безопасное ("вечное") хранение РА отходов и примесей;
  • изъятие из отработанного ядерного топлива урана и плутония для использования в ядерной энергетике.
Результатом добычи и дробления урановой руды, обогащения урана являются горы выработки, которые:
  • создают опасную экологическую ситуацию;
  • выводят из оборота значительные земельные площади;
  • изменяют гидрологию территории;
  • приводят к длительному РЗ почвы, атмосферы и воды.
Малое содержание урана-235 в добываемой руде (0,7%) не позволяет использовать ее в ядерной энергетике: требуются обогащение этой руды, то есть повышение содержания урана-235 с применением весьма сложного и дорогостоящего оборудования, и значительные энергетические затраты. Обогащение возможно после разделения изотопов урана-233, урана-235, урана-238 на атомном уровне.

Природный уран поставляется на рынок в виде закиси урана (спрессованный порошок желто-бурого цвета), а обогащенный уран - в виде таблеток окиси урана или газообразного шестифтористого урана (в стальных баллонах).

В местах добычи урана основную массу в отвалах составляют горы мелкого песка, смешанного с природными радионуклидами, которые в основном выделяют РА газ радон-222 (дающий α-излучение), что увеличивает вероятность возникновения рака легких. К 1982 г. в США такого песка накопилось около 175 млн. т с излучением ниже ПДД. К настоящему времени снесены тысячи домов, школ и других строений, выполненных из этих материалов.

Общие запасы урана на Земле составляют около 15 млн. т. Разрабатываются месторождения с запасами до 2,7 млн. т. На долю бывшего СССР приходилось до 45% мирового уранового запаса, распределенного почти равномерно между Россией, Узбекистаном и Казахстаном.

Радиационно опасный объект (РАОО) - это ОЭ, где в результате аварии могут произойти массовые радиационные выбросы или поражение живых организмов и растений.

Виды РАОО:
  • АЭС - это ОЭ по производству электроэнергии с использованием ядерного реактора, оборудования и подготовленного персонала (рис. 5.1);
  • ACT (атомная станция теплоснабжения) - это ОЭ по производству тепловой энергии с использованием реактора, оборудования и подготовленного персонала;
  • ПЯТЦ (предприятие ядерного топливного цикла) - это ОЭ для изготовления ядерного топлива, его переработки, перевозки и захоронения отходов.
При ядерной реакции до 99% ядерного топлива идет в РА отходы (плутоний, стронций, цезий, кобальт), которые нельзя уничтожить, поэтому надо хранить. Контакты с ядерным горючим, его отходами, энергоносителями, тепловыделяющими элементами (ТВЭЛ) и другими РА продуктами приводят к РЗ зданий, оборудования, транспорта. Если специальная обработка не снизит их уровень заражения ниже ПДЦ (ПДУ), то они также требуют захоронения.

Ядерный реактор является основной частью АЭС и ядерных двигателей. Он представляет собой большой котел для нагрева теплоносителя (воды, газа). Источник тепла - управляемая ядерная реакция. Необходимо иметь в виду, что 0,5 г ядерного топлива по производству энергии эквивалентно 15 вагонам угля, который к тому же при сгорании выбрасывает в атмосферу огромное количество канцерогенных веществ.

Обогащенное ядерное топливо размешается в активной зоне реактора в виде правильной решетки из связок тепловыделяющих элементов (примерно 700 шт.). ТВЭЛ - это стержень диаметром 10 мм, длиной 4 м, с оболочкой из циркония, постоянно омываемый водой. Вода выполняет роль охладителя и поглотителя нейтронов (если используется "тяжелая вода", то она только замедляет нейтроны, но не поглощает их, то есть в этом случае можно использовать природный уран. Такой тип реактора использует лишь 1% выделенной энергии).

Существуют ядерные реакторы на медленных и быстрых нейтронах. Реакторы на медленных нейтронах могут охлаждаться обычной водой, как, например, РБМК - реактор большой мощности, канальный; ВВЭР - водо-водяной реактор, либо "тяжелой" водой или газом, как, например, ВТГР - высокотемпературный с гелиевым охлаждением реактор. Реакторы на быстрых нейтронах называются реакторами-размножителями (Р-Р). Если ВВЭР использует 5% ядерного топлива, то реактор на быстрых нейтронах, например БН-600, - до 55%.

Работой реактора, то есть движением стержней в активной зоне относительно вещества, поглощающего нейтроны, управляет оператор или автоматическая система.

Реактор (рис. 5.2) имеет два контура движения воды. В первом контуре (где обеспечивается давление 7 кПа) вода остается в жидком состоянии даже при температуре 330°С и, проходя через теплообменник (парогенератор), отдает тепло воде второго контура. Первый и второй контуры реактора надежно изолированы друг от друга. Во втором контуре реактора вода находится в парообразном состоянии, поскольку давление здесь атмосферное. Этот пар вращает турбогенератор, который вырабатывает электроэнергию.

В реакторе с гелиевым охлаждением (ВТГР) для замедления нейтронов используют графитовые блоки, а в качестве теплоносителя - углекислый газ или гелий при температуре б70°С (эти газы не допускают коррозии металла). Тепло через теплообменник передается во второй контур, где температура пара достигает 540°С.

Чрезвычайные ситуации на радиационно опасных объектах

Рис. 5.1. Принцип устройства АЭС: 1 - турбина; 2 - генератор переменного тока; 3 - бетонная защита; 4 - конденсатор; 5 - циркуляционный насос; 6 - урановые стержни; 7 - реактор; 8 - гамма-излучение, исходящее из активной зоны; 9 - замедлитель; 10 - управляющие стержни; 11 - теплоноситель; 12 - парогенератор

Чрезвычайные ситуации на радиационно опасных объектах

Рис. 5.2. Принцип действия ядерного реактора

Для аварийной остановки реактора его активная зона может быть без вмешательства оператора залита водой с поглотителем нейтронов (бор, либо отличное от воды водородосодержащее вещество) из специального водоема. Такая вода в обычном режиме не смешивается с рабочим теплоносителем, а "глушит" реактор только при резком развитии аварии. (В обычном режиме трубы с водой погружены на определенную глубину. С появлением в них пара трубы всплывают, что увеличивает производительность насосов. Если насосы не способны справиться с глушением, то активная зона реактора заливается составом из аварийного спецводоема: происходит "глушение" реактора.) Вероятность нанесения ущерба здоровью персонала АЭС в год составляет 5х10-6 от рака и 10'6 от лучевой болезни.

Для обеспечения защиты на АЭС имеется соответствующая охрана, механические препятствия, электронная охранная сигнализация, электрическое самообеспечение. Чтобы не отстать от мирового сообщества, Россия должна развивать свою атомную энергетику. Перспективы развития АЭС в России показаны в табл. 5.1.

Таблица 5.1. Планирование ввода в эксплуатацию блоков АЭС

Наименование АЭС, номер блока Мощность, МВт Срок ввода в эксплуатацию, гг.
Взамен выведенных
Билибинская, 5 и 6 по 320 2001... 2005
Билибинская, 7 320 2006...2010
Нововоронежская, 6 и 7 1000 2001...2005
Кольская, 5 и 6 по 630 2001...2005
Кольская, 7 630 2006...2010
Новые энергоблоки
Балаковская, 5 1000 1996...2000
Балаковская, 6 1000 2001...2005
Воронежская ACT, 1 и 2 по 500 1996...2000
Южно-Уральская, 1, 2 и 3 по 800 1996...2000
Белоярская, 4 800 1996...2000
Новые АЭС и ACT
Дальневосточная, 1 и 2 по 600 2001....2010
Приморская, 1 и 2 по 600 2001....2010
Хабаровская ACT, 1 и 2 по 500 2001....2005
Сосновый бор, 1 630 1996....2000

Для получения управляемой термоядерной реакции ученые пошли несколькими путями. Один из них привел к созданию токамака, другой - к схеме реактора с "открытой" ловушкой. В 1968 г. токамак потряс мир многообещающими результатами, и основные средства стали вкладывать именно в это направление. Но сторонники второго пути считают свою схему предпочтительней: сердцевину реактора с открытой ловушкой изготовить значительно проще (его вакуумную камеру можно выточить на токарном станке); такие реакторы проще ремонтировать (они не требуют разборки, как круглые токамаки); на основе открытой ловушки легче создать реакторы нового поколения (безнейтронные, радиоактивно безопасные). Ученые Академгородка в Новосибирске продемонстрировали установки ГОЛ-3 - 12-метровую ловушку, где плазма нагревается электронным пучком, и АМБАЛ-М, которая удерживает плазму в продольном направлении за счет электростатического потенциала. В феврале 1967 г. в космос была запущена первая в мире орбитальная термоэмиссионная ядерная энергетическая установка "Топаз" ("Термоэмиссионный опытный преобразователь в активной зоне"), в которой энергия ядерного распада непосредственно превращается в электрический ток. А в июле 1987 г. в космос была выведена вторая подобная установка, проработавшая там больше года. "Топаз" создавался трудами ученых Физико-энергетического института (ФЭИ) в Обнинске.

Особенностью ядерного реактора на быстрых нейтронах (Р-Р) является его способность производить ядерного топлива больше, чем он сам потребляет. При этом стержни урана-238 помещают в зону воспроизводства (кольцом охватывающую активную зону). Здесь из-за воздействия нейтронов часть атомов U-238 превращается в атомы Ри-239. Если эту смесь (U-238 и Ри-239) поместить в активную зону, то при ее "сгорании" получится "оружейный" плутоний, так как произойдет обогащение природного урана. Эти циклы можно повторять несколько раз и получить электроэнергии в 40 раз больше, чем в реакторе на медленных нейтронах. К тому же Р-Р имеет значительно более высокий КПД по сравнению с реактором на медленных нейтронах. Он эффективней использует ядерное топливо, дает меньше РА отходов и работает при более низком давлении, то есть менее вероятна его разгерметизация ("утечка"). Но ему присущ и серьезный недостаток: от воздействия быстрых нейтронов происходит "ослабление" металла (сталь набухает и становится хрупкой). Р-Р "всеядны": только они способны перерабатывать любое ядерное топливо и отходы, уничтожать высвобождающийся при разоружении плутоний.

Один из основных лидеров в области разработки реакторов на быстрых нейтронах - ФЭИ (г. Обнинск). Его экспериментальный реактор БР-10 с давних пор является серьезным конкурентом знаменитому токамаку. ФЭИ имеет крупнейший в мире стенд для проведения исследований в области атомной энергетики.

Первый в мире промышленный Р-Р был построен в г. Шевченко. Это был БН-350, а на Белоярской АЭС с 1980 г. действует БН-600. Сейчас это единственный в мире реактор, способный превращать оружейный плутоний в электроэнергию. В 1994 г. на Южно-Уральской АЭС планировалось пустить первый из трех запланированных БН-800.

Опыт эксплуатации АЭС показал, что наиболее опасны водо-водяные двухконтурные реакторы - из-за "протечек" в результате дефектов используемого при строительстве материала, в местах соединения, в системе охлаждения, из-за коррозии в парогенераторе, ошибок персонала. Может быть нарушена герметичность стержней, а также их перегрев, в результате чего выделяющийся из воды водород способен взрываться. Не исключен разрыв реактора из-за огромного давления образовавшегося водяного пара с выбросом РА продуктов ядерной реакции. Серьезную опасность представляют и хранящиеся на АЭС в жидком состоянии РА отходы, так как гарантийный срок службы бетонных емкостей составляет 40 лет и на многих АЭС он близок к окончанию. РА отходы в тысячи раз вреднее урановой руды, поскольку представляют собой мельчайшую пыль, которая малейшим ветром разносится на огромные площади, заражая их на сотни лет и создавая там высокий уровень радиации.

Для хранения отходов применяют специализированные хранилища. Один реактор мощностью 1000 МВт ежегодно превращает 30 т уранового топлива в РА отходы. С 21 АЭС ФРГ ежегодно снимают 300 т использованных тепловыделяющих элементов. На 1986 г. в США хранил ось более 12 000 т отработанных тепловыделяющих элементов, а к 2000 г. их ожидается до 55 000 т.

Существует много способов захоронения РА отходов, но абсолютно надежного до сих пор не найдено. Только недавно отказались от закачки жидких РА отходов в глубокие скважины (испорчено много артезианских колодцев). Приходится отказываться от их затопления в морях Тихого, Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Не обеспечивается безопасность и в специальных хранилищах (могильниках, спецполигонах), построенных даже со строго определенным горизонтом грунта и представляющих весьма сложный инженерный комплекс. Контейнеры с РА отходами делают герметичными. Могильники требуют отчуждения огромной территории. В них же закладывают РА отходы от организаций. Отходы от реакторов ВР-400 направляются на переработку для извлечения урана или плутония, который возвращается в ЯТЦ. Остатки от регенерации хранят остеклованными в бетонных хранилищах.

Отправка РА отходов в глубины космоса тоже не выход: авария любой ракеты при выводе на орбиту приведет к распылению плутония, летальная доза которого составляет 0,01 г. Не менее опасны и "мирные" атомные взрывы для строительства газо- и нефтехранилищ, создания озер, поворота рек.

Основным поражающим фактором при аварии на РАОО, кроме пожаров и взрывов, является радиоактивное заражение. Радиоактивные вещества не имеют запаха, цвета, вкуса, не улавливаются органами чувств. Радиация - это результат изменения структуры атома, свойство атомных ядер самопроизвольно распадаться из-за внутренней неустойчивости и вызывать ионизацию среды.

Различают несколько видов излучений, возникающих при распаде ядер:

α-частицы - поток ядер гелия. Их заряд +2, масса 4, то есть для микромира это очень тяжелая частица, которая быстро находит себе мишень. После ряда столкновений α-частица теряет энергию и захватывается каким-нибудь атомом. Их взаимодействие аналогично соударению бильярдных шаров или электрических зарядов. Внешнее облучение от таких частиц незначительно, но они крайне опасны при попадании внутрь организма.

β-частицы - поток электронов (позитронов), их заряд равен -1 (или +1), а масса в 7,5 тысячи раз меньше, чем у α-частицы. β-частице труднее найти мишень в облучаемой среде, так как она воздействует в основном только своим электрическим зарядом. Внешнее облучение при этом не велико ((3-частицы задерживаются оконным стеклом).

γ-излучение - это высокочастотное электромагнитное излучение. Поскольку полной защиты от него обеспечить невозможно, то используют экраны из материалов, способных ослаблять поток излучения. Если материал ослабляет поток в 2 раза, то говорят, что он обладает коэффициентом половинного ослабления. Именно этот коэффициент и используют на практике.

Протоны и пары протон-нейтрон воздействуют на облучаемую среду аналогично альфа-частицам.

Нейтроны - эти частицы, которые не имеют заряда, но, обладая огромной массой, способны нанести непоправимый вред при облучении организма. Они взаимодействуют только с ядрами атомов (процесс аналогичен столкновению двух бильярдных шаров). В результате нескольких таких столкновений нейтрон теряет энергию и захватывается одним из ядер облучаемого вещества.

Поражение организма из-за воздействия ионизирующих излучений зависит от энергии, которую радиоактивное излучение (РАИ) передает организму. Это и взято за основу при их измерении. Рассмотрим наиболее распространенные из таких единиц.

Рад - единица дозы РАИ, при которой грамм живого организма поглотил 100 эрг энергии. Единицей поглощенной дозы в СИ является один грей (Гр), при котором каждый килограмм облученного вещества поглощает энергию в один джоуль, то есть 1 Гр соответствует 100 рад. Так как выполнить замеры поглощенной дозы затруднительно, то часто используют другую единицу - рентген.

Рентген - это внесистемная единица экспозиционной (излученной) дозы. Определяется действием РАИ на воздух (он оказался для этого случая эквивалентом живой ткани), что приводит к ионизации, то есть появлению электрического заряда, который фиксируется с помощью измерительных приборов. Экспозиционная доза характеризует потенциальную опасность воздействия ИИ при общем равномерном облучении тела человека. 1 рентген - доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой в 1 см3 сухого воздуха при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. создается 2,08х109 пар ионов, несущих одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. В системе СИ экспозиционная доза измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг). При этом один рентген равен 2,58-10-4 Кл/кг.

Степень РЗ местности характеризуется уровнем радиации (мощностью дозы) на данный момент времени, которая измеряется в Р/ч или рад/ч. Так, доза облучения 400 рад за 1 час приведет к тяжелому лучевому поражению, а та же доза, полученная за несколько лет, даст излечимое заболевание, то есть интенсивность облучения играет огромную роль. Лучевое поражение организма зависит от плотности потока облучения и его энергии (жесткости). Из-за распада продуктов радиации со временем происходит спад уровня радиации, который подчиняется закону РА распада:

Pt = P0 (t / t0)-1.2

где P0 - уровень радиации в момент аварии или взрыва t; Pt - уровень радиации в данный момент времени t.

О количестве РВ судят не по весу, а по его активности, то есть количеству распадающихся ядер вещества в единицу времени. За единицу измерения принимается 1 акт распада в секунду, в системе СИ это беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активности является 1 кюри (Ки) - активность такого количества РВ, в котором происходит 37 млрд. актов распада ядер атомов в секунду, то есть 1 Ки =3,7*1010 Бк. Поскольку со временем количество РА атомов уменьшается, то снижается и активность РВ, то есть

Ct = C0e-λt = C0e-0,693t/T

где Ct - активность РВ через заданное время t; C0 - активность вещества в начальный момент t0; λ и Т - постоянная распада и период полураспада РВ.

Рассмотренные единицы РАИ отражают энергетическую сторону вопроса, но не учитывают биологического воздействия РАИ на организм. Вид облучения и энергия частиц резко меняют картину! Знать поглощенную дозу мало, надо знать изменения, которые произойдут в организме из-за воздействия излучений, то есть биологические последствия излучения. Ионизация биологической ткани приводит к разрыву молекулярных связей и к изменению химической структуры ее соединений. Изменения в химическом составе многих молекул приводят к гибели клеток. Излучения расщепляют находящуюся в тканях воду на Н (атомарный водород) и ОН (гидроксильную группу). В результате реакции появляется Н2O2 (перекись водорода) и ряд других продуктов. Все они обладают высокой химической активностью, и в организме начинают протекать реакции окисления, восстановления и соединения одних молекул с другими молекулами ткани. Это приводит к образованию химических соединений, не свойственных живой ткани организма, что включает в работу его иммунную систему.

Все это вызывает нарушения нормального течения биологических процессов в организме. Достаточно знать коэффициент биологической вредности данного вида РАИ, чтобы определить дозу, полученную организмом. Для этого введена единица бэр - биологический эквивалент рада, который отличается от дозы гамма-облучения на величину коэффициента качества (КК). Его иногда называют ОБЭ (относительная биологическая эффективность) данного вида и жесткости излучения. Гамма-излучение принято за единицу эквивалента, так как для этого случая есть эталонный источник и отработана методика замера. Величина КК для разных излучений определяется по справочнику.

Некоторые из таких коэффициентов:
  • рентгеновские, гамма-, бета-излучения 1;
  • тепловые нейтроны 3;
  • быстрые нейтроны, протоны 10;
  • альфа-частицы, ядра отдачи 20.
Сложность выведения из организма РВ усугубляется тем, что различные РВ по-разному усваиваются организмом. РА натрий, калий, цезий почти равномерно распределяются по органам и тканям; радий, стронций, фосфор скапливаются в костях; рутений, полоний - в печени, почках, селезенке, а йод-131 накапливается исключительно в щитовидной железе - важнейшем органе внутренней секреции, который регулирует обмен веществ, рост и развитие организма. Щитовидная железа поглощает весь йод, попавший в организм, до полного ее насыщения. Накопление в ней РА йода приводит к расстройству гормонального статуса щитовидной железы. Особенно опасно такое насыщение у детей, так как щитовидная железа играет в их жизни более важную роль, чем у взрослых. Именно поэтому перед облучением и в первые его часы для защиты щитовидной железы необходимо предоставить организму избыток нейтрального йода. После получения дозы облучения от РА йода в этой железе может развиться острейшее гормональное расстройство; в крайних случаях наблюдается полное разрушение щитовидной железы.

Человек всегда был подвержен действию естественной радиации. Ее величина - в зависимости от местности - варьируется от 100 мбэр до 1,2 бэр в год. Среднее значение по РФ составляет 300 мбэр в год, а в ее центральном регионе радиационный фон 10...30 мкбэр/ч. Ослабленная атмосферой радиация приходит из космоса, восходит от земли, ее излучают гранитные здания и химические элементы в теле человека. Чем больше высота полета, тем тоньше защитный слой атмосферы (при полете на высоте 13 км человек получает дозу радиации в 1 мР/ч, а при наличии на солнце пятен эта доза возрастает). Есть территории, где суммарная доза рвущейся из недр земли радиации выше, чем в Чернобыльской зоне, и основную долю ее (до 70%) составляет радон. Он рождается в РА семействах урана и тория, а продукты распада элементов этого ряда присутствуют везде (в камнях, бетоне, почве, воде). Примерный расклад концентрации радона в квартире (Бк/м3): от стройматериалов - 6,4; от бытового газа - 0,3; от воздуха с улицы - 5; из почвы под зданием - 41,7; от воды - 0,1. В наши легкие ежеминутно попадает несколько миллионов РА атомов радона, вызывая болезненные симптомы. Давно замечено, что в некоторых районах и даже отдельных домах намного выше процент злокачественных заболеваний. Если в воздухе помещения радиация выше 200 Бк/м3, то необходимо принимать меры по герметизации помещения от излучения из-под земли.

Облучение может привести к биологическим изменениям в организме, а само это заболевание названо лучевой болезнью. Лучевая болезнь - это комплексная реакция организма на количество и интенсивность поглощенной энергии: важно, какое это было излучение, какие участки и органы тела поражены, какое произошло облучение - внутреннее или внешнее, поражен ли костный мозг - главный кроветворный орган.

Постоянное облучение малыми дозами (даже при неполной дезактивации) может вызвать хроническую форму лучевой болезни или отрицательные последствия в более поздний период жизни. К такому же результату приводит попадание внутрь организма РВ через органы дыхания, раны, ожоги, с пищей, жидкостями. Такая форма лучевой болезни излечима, но необходимо прекратить облучение. Острая форма лучевой болезни характеризуется данными табл. 5.2.

Руководящими документами в вопросах нормирования ИИ являются "Нормы радиационной безопасности НРБ-96" и "Основные санитарные правила работы с РВ и ИИИ ОСП-72/87". Определяющим здесь считают предельно допустимую дозу (ПДД) - годовой уровень облучения, не вызывающий при равномерном облучении в течение 50 лет неблагоприятных изменений в состоянии здоровья облучаемого и его потомства.

Категории облучаемых лиц:
  • категория "А" - персонал, имеющий контакт с РВ или ИИ;
  • категория "Б" - остальное население.
ПДД внешнего и внутреннего облучения устанавливаются разные для разных групп критических органов и тканей [46, 47]. К работе с РВ и ИИИ допускаются лица старше 18 лет, при этом набранная доза облучения для лиц категории "А" конкретного возраста определяется формулой Д = 5 (N-18) (бэр), где N - возраст в годах. Генетически значимая доза облучения, получаемая населением в целом от всех источников, не должна превышать 5 бэр на человека за 30 лет.

Таблица 5.2. Характеристика ocновных форм лучевой болезни

Степень острой ЛБ Доза облучения, бэр Характеристика болезни
Легкая 100...200 Слабость, головная боль, тошнота. Скрытый период до месяца, затем головокружение, рвота. Восстановление крови через 4 месяца
Средняя 200...300 Через 2-3 часа признаки легкой ЛБ. Затем расстройство желудка, депрессия, нарушения сна, повышение температуры тела, кожные кровоизлияния, кровотечение из десен. Восстановление крови через 6 месяцев. Возможны смертельные случаи
Тяжелая 300...500 Через час неукротимая рвота. Все признаки ЛБ проявляются резко: озноб, отказ от пищи. Смерть в течение месяца до 60% облученных
Крайне тяжелая >500 Через 15 мин неукротимая рвота с кровью, потеря сознания, понос, непроходимость кишечника. Смерть наступает в течение 10 суток

Среднегодовая допустимая концентрация РВ в организме, воде и воздухе - это предельно допустимое количество РА изотопа в единице объема или массы, при поступлении которого естественными путями организм не получает доз облучения, превышающих ПДД.

При работе с РВ возможно загрязнение ими рабочих поверхностей и тела работающих, что может стать источником внутреннего или внешнего облучения. ПДУ загрязнения кожных покровов и поверхностей объектов устанавливается санитарными нормами (правилами) исходя из опыта работы с РВ и измеряется числом частиц, испускаемых с единицы площади в минуту. Этим определяется решение о принятии мер защиты и эвакуации (табл. 5.3, 5.4).

Таблица 5.3. Критерии для принятия решения по РА нагрузке (мЗв)

Наименование мероприятий Все тело Отдельные органы
Ранняя фаза аварии (первые 10 суток)
Укрытие, применение СИЗ

Йодная профилактика:
взрослые
дети и беременные
Эвакуация:
взрослые
дети и беременные

5...50






50...500
10...50
50...500


50...500
50...250


500...5000
200...500
Средняя фаза РА аварии (первый год)
Ограничение РЗ продуктов 5...50 50... 500
Переселение или эвакуация 50...500

Примечание. Временные ПДУ РЗ (частиц/мин*м2): кожные покровы, белье - 10; верхняя одежда, обувь, внутренняя поверхность объектов и предметов- 100; внутренние поверхности служебных помещений, транспорта - 200; наружные поверхности транспортных средств - 400.

Необходимость отселения диктуется тем, что невозможно получить "чистую" продукцию, переработать ее и сбыть. Накопленный к настоящему времени материал показывает, что при однократном облучении всего тела дозой в 25 бэр каких-либо изменений в состоянии здоровья и крови (которая прежде всего реагирует на облучение) не наблюдается. При получении однократной дозы 25...50 бэр могут наблюдаться временные изменения в крови, которые быстро нормализуются. При облучении дозой 50...100 бэр могут появиться слабые признаки лучевой болезни первой степени без потери работоспособности, а у 10% облученных - рвота. Вскоре их состояние нормализуется.

На основании экспериментального материала можно считать, что скорость восстановления после лучевого поражения в день достигает 2,5% от накопленной дозы, а необратимая часть поражения составляет 10% (то есть через 40 дней после облучения остаточная доза равна 10%, а не нулю). Пример: человек получил дозу 200 бэр, тогда через 40 дней у него остаточная доза 20 бэр. Через 50 дней он вновь получил дозу 200 бэр, то есть имеет 220 бэр. Для оценки действия длительного облучения вводится понятие "эффективная доза" (которая учитывает результат эффекта восстановления). Она меньше суммарной дозы, полученной за весь период.

Считают, что реакция организма на облучение может проявиться и в отдаленные сроки (через 10...20 лет). Это лейкозы, опухоли, катаракты, поражения кожи, что не всегда связывается с перенесенным когда-то облучением. Эти же заболевания могут явиться результатом других вредных факторов нерадиационного характера. Анализ данных (результатов ядерных бомбардировок Японии, лучевой терапии) показывает, что отдаленные последствия наблюдаются при облучении сравнительно большой дозой радиации (при дозе более 70 бэр возрастает опасность заболевания раком легких, при дозе более 100 бэр - лейкемией).

Таблица 5.4. Критерии для принятия решения об отселении при РЗ, Ки/км2

Этапы Цезий-137 Стронций-90 Плутоний-239 Доза, м3в
Обязательное 15 3 0,1 5
Добровольное 5...15 0,15...3 0,01...0,1 1

Невозможно обнаружить изменение в состоянии здоровья у людей, проходящих рентгенологические исследования (облучения), при которых доза в сотни раз больше естественного фона (при рентгеноскопии желудка до 3 бэр, легких - до 0,2 бэр, плеча - до 1 бэр).

Составляющие естественного РА фона:
  • космическая радиация (протоны, альфа-, бета-частицы);
  • PA излучения из почвы;
  • излучения РВ, попавших в организм с воздухом, пищей, водой.
Фон от деятельности человека:
  • рентгеноскопия и другие медицинские процедуры дают до 200 мР/год;
  • разовые обследования - от 0,4 до 7 Р;
  • тепловые выбросы (сжигание угля) - 0,2 мР/год.
Характеристика аварий на РАОО и их профилактика. АЭС считаются РАОО первой степени опасности, а НИИ с ядерными реакторами и стендами - второй степени опасности. Для определения опасности РАОО разработана семибалльная шкала МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии).

Фазы протекания аварии на РАОО:

Ранняя - от начала аварии до прекращения выброса РВ и окончания формирования следа РЗ на местности (в зависимости от конкретных метеоусловий может быть в виде "пятен"). Продолжительность фазы - до двух недель. Велика вероятность внешнего облучения от гамма-излучения и бета-частиц, а также внутреннего облучения через пищу, воду, воздух.

Средняя - от окончания ранней фазы до принятия мер защиты населением. Продолжительность фазы - несколько лет. При этом источником внешнего облучения являются осевшие на местности РВ. Не исключено и внутреннее облучение через пищу, воздух.

Поздняя - до прекращения проведения защитных мер и отмены всех ограничений.

Степень радиационной опасности зависит от многих факторов: степени опасности РАОО, типа ядерного реактора, вероятного количества продуктов (радионуклидов) в выбросе, розы ветров (господствующих направлений ветра), разработанных мероприятий по предотвращению и ликвидации последствий аварий на РАОО, а также способности сил ГО своевременно выполнить эти мероприятия. Следует различать опасность, причиняемую "короткоживущими" радионуклидами (РА йод-131) и "долгоживущими" (стронций, цезий). Это учитывается при зонировании территории вокруг РАОО.

1-я зона - зона экстренных мер защиты - территория, на которой доза внешнего облучения всего тела не превышает 75 бэр, а внутреннего облучения - 250 бэр. Это 30-километровая зона вокруг АЭС.

2-я зона - профилактических мероприятий - территория, на которой доза внешнего облучения всего тела не превышает 25 бэр, а внутреннего (и прежде всего щитовидной железы) - 90 бэр.

3-я зона - зона ограничений - территория, на которой доза внешнего облучения всего тела не превышает 10 бэр, а внутреннего облучения - 30 бэр.

Если на территории за год ожидается доза внешнего облучения более 10 бэр, то необходимо вводить соответствующие режимы радиационной защиты, а из 30-километровой зоны вокруг АЭС произвести эвакуацию людей (возможно, их последующее возвращение после оценки фактической обстановки).

Меры по недопущению возникновения аварий:
  • выполнение всех требований на этапах проектирования, строительства и модернизации действующих РАОО;
  • строжайший контроль за безопасностью эксплуатацииРАОО со стороны государства и международных организаций;
  • неукоснительное выполнение требований безопасности на всех этапах эксплуатации РАОО;
  • качественная подготовка персонала РАОО, регулярное повышение его квалификации;
  • систематические тренировки обслуживающего персонал РАОО на специальных стендах и тренажерах;
  • готовность средств защиты, систем безопасности, РСЧС, формирований ГО к работе в очагах поражения в установленный срок.
Авторы: Гринин А.С., Новиков В.Н.

Смотрите другие статьи раздела Основы безопасной жизнедеятельности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

раздел сайта Важнейшие научные открытия

журналы Техника - молодежи (годовые архивы)

книга Микропроцессорная автоматика синхронных генераторов и компенсаторов. Овчаренко Н.И., 2004

книга Конструкции советских и чехословацких радиолюбителей. Книга 4. Сборник статей, 1991

статья Кто вдохновил на работу в спецслужбах своего будущего спасителя?

статья Турник из-под кровати

справочник Сервисные меню зарубежных телевизоров. Книга №4

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:

[lol][cry][!][?]




Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов