В настоящее время практически в любой отрасли хозяйства и науки во все более возрастающих масштабах используются радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений. Особенно высокими темпами развивается ядерная энергетика.

Сегодня в мире работают сотни ядерных энергетических установок. Подавляющее их большинство предназначено для выработки электроэнергии – это АЭС. Они экономичнее топливных станций и при правильной эксплуатации являются самыми чистыми источниками получения энергии и в отличие от ТЭЦ не загрязняют атмосферу дымом и сажей.

Атомная наука и техника таят в себе огромные возможности, но вместе с тем и большую опасность для людей и окружающей среды, о чем свидетельствуют аварии на атомных станциях в США, Англии, Франции, Японии и в СССР (Чернобыльская). Атомные установки эксплуатируются на ледоколах и лихтеровозах, на крейсерах и подводных лодках, в космических аппаратах.

Ядерные материалы приходится возить, хранить, перерабатывать. Все эти операции создают дополнительный риск радиоактивного загрязнения окружающей среды, поражения людей, животных и растительного мира.

В РФ на АЭС действуют более 30 ядерных энергетических блоков. Доля ядерной энергетики в энергобалансе нашей страны составляет 16%, а, например, в Германии, где принята программа сворачивания АЭС, их доля в электроэнергетике составляет 32%. В СССР ежегодно вводилось до 3-х энергоблоков, а в России, например, в начале ХХІ века за пять лет (2001-2005 гг.) ввели только один энергоблок.

На АЭС в качестве ядерного топлива используется преимущественно двуокись урана-238, обогащенная ураном-235. Топливо находится в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛ), размещающихся в активной зоне реактора, где происходит цепная ядерная реакция (самоподдерживающаяся реакция деления ядер ядерного топлива). Выделяющееся в ходе реакции тепло используется для получения электроэнергии. В ходе реакции в ТВЭЛах накапливаются продукты ядерного деления (ПЯД) – около 200 радиоактивных изотопов, которые по своему качественному составу не отличаются от продуктов, образующихся при взрывах ядерных боеприпасов. Количественное различие между ПЯД и продуктами ядерного взрыва заключается в том, что реакция деления в ТВЭЛах протекает не мгновенно, как при ядерном взрыве, а длится многие месяцы. За это время короткоживущие элементы распадаются при одновременном накоплении продуктов деления с большим периодом полураспада. Количество и изотопный состав ПЯД ядерного топлива зависит от типа, энергетической мощности и продолжительности работы реактора.

Радиационно опасный объект – объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют РВ, при аварии на котором или его разрушении может произойти облучение людей или радиоактивное загрязнение их, а также сельскохозяйственных животных и растений, объектов народного хозяйства и окружающей природной среды.

К РОО относятся:

- ядерные энергетические установки на атомных электростанциях, атомных тепловых станциях (АТС), атомных подводных лодках, атомных судах, на космических аппаратах и т. д.;

- предприятия по изготовлению ядерного топлива, по переработке отработавшего топлива и захоронению радиоактивных отходов;

- хранилища радиоактивных отходов и радиохимические производства;

- радионуклидные источники и радиоизотопные приборы;

- ядерные объекты Министерства обороны РФ и др.

Аварии на радиационно опасных объектах могут сопровождаться выходом газо-аэрозольного облака, которое перемещается по направлению ветра. Радиоактивные вещества из облака, оседая на местность, загрязняют ее. Население, попавшее в зону распространения газо-аэрозольного облака, подвергается при этом внешнему и внутреннему радиоактивному облучению. Внешнее облучение характеризуется воздействием на субъект ионизирующего излучения, приходящего извне. Внутреннее облучение - это облучение организма, отдельных его органов и тканей ионизирующим излучением от попавших внутрь организма радиоактивных веществ.

Радиоактивные вещества имеют ряд специфических особенностей.

Они не имеют запаха, цвета или других внешних признаков, по которым можно было бы их обнаружить. Обнаружение радиоактивных веществ возможно только с помощью специальных дозиметрических приборов, радиоактивные вещества способны вызывать поражения не только при непосредственном соприкосновении с ними, но и на некотором расстоянии (до сотен метров) от источника загрязнения, поражающие свойства радиоактивных веществ не могут быть уничтожены ни химически, ни каким-либо другим способом, так как радиоактивный распад не зависит от внешних факторов, а определяется только периодом полураспада данного вещества.

Период полураспада - это время, в течение которого распадается половина всех атомов радиоактивного вещества. Период полураспада различных радиоактивных веществ колеблется в широких пределах - от долей секунды до миллиардов лет.

Радиоактивное загрязнение при авариях на объектах ядерной энергетики имеет ряд особенностей:

- высокая дисперсность радиоактивных продуктов позволяет им легко проникать внутрь помещений;

- сравнительно небольшая высота подъема радиоактивного облака приводит к загрязнению населенных пунктов и лесов значительно больше, чем открытой местности;

- при большой продолжительности радиоактивного выброса, когда направление ветра может многократно меняться, возникает вероятность радиоактивного загрязнения местности практически во все стороны от источника аварии.

Радиоактивность определяется числом распадов, происходящих в данном количестве радиоактивного вещества за единицу времени. В качестве единицы радиоактивности приняты в международной системе беккерель (Бк, 1 Бк = 1 расп/с) и внесистемная единица кюри (Ки, такое количество радиоактивного вещества, в котором происходит 37 миллиардов распадов в секунду, 37x10⁹ расп/с). Такой радиоактивностью в 1 Ки обладает 1 г радия. Кроме кюри на практике пользуются и более мелкими единицами активности - милликюри (мКи) и микрокюри (мкКи):

1 Ки = 1 000 мК = 1 000 000 мкК.

Степень поражения живого организма определяется поглощенной (эквивалентной) дозой.

Поглощенная доза - это доза радиоактивного излучения одного вида. Измеряется в международной системе единиц в греях (Гр), внесистемная единица - рад (рад):

1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Если организм подвергается воздействию различных видов излучения, применяется понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза в международной системе единиц измеряется в зивертах (Зв), внесистемная единица - бэр (бэр):

1 Зв = 1 Гр/Q = 1 (Дж/KryQ = 100 рад/Q = 100 бэр, где

Q - коэффициент качества излучения, показывающий, во сколько раз эффективность биологическою воздействия данного вида излучения больше эффективности биологического воздействия гамма-излучения при одинаковой поглощенной дозе в тканях.

Эффективная доза – это сумма произведений эквивалентных доз в различных органах и тканях; измеряется в системе СИ в зивертах (Зв), внесистемная единица – бэр. Приняты следующие значения коэффициента: для рентгеновского, гамма- и бета- излучения - 1; для протонов и нейтронов с энергией до 10 мэв - 10; для альфа- излучения - 20.

Нормами радиационной безопасности предусмотрены различные категории облучаемых лиц:

 - категория А - персонал (профессиональные работники), то есть лица, которые непосредственно работают с источником ионизирующих излучений;

 - категория Б - ограниченная часть населения, то есть лица, проживающие на территории зон наблюдения, которые не работают непосредственно с источниками излучения, но по условиям проживания, профессиональной деятельности могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ и других источников излучения;

 - категория В - население, то есть население области, края, республики, страны.

5 декабря 1995 г. Государственной Думой принят Федеральный закон «О радиационной безопасности населения», который устанавливает государственное нормирование в сфере обеспечения радиационной безопасности. Статья 9 данного закона определяет пределы дозовых нагрузок для населения и персонала.

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 (20 мЗв) или эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) - 1 зиверт (1000 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.

В случае радиационных аварий допускается облучение, превышающее установленные нормы в течение определенного промежутка времени и в пределах, определенных для таких ситуаций.

Кроме искусственных источников существуют и естественные источники излучения, создающие естественный радиационный фон. Нормальный естественный фон считается на уровне 10-20 мкР/ч.

При нормальной работе ядерных энергетических установок, в том числе реакторов атомных электростанций, выбросы в окружающую среду РВ небольшие. Среднегодовая индивидуальная доза облучения населения от всех действующих на земле АЭС равна 0,00017 мЗв (0,017 мбэр). Эта доза является незначительным вкладом в среднюю суммарную дозу, получаемую населением от всех источников неаварийного облучения, составляющую около 5 мЗв (500 мбэр) в год.

Приведенные цифры отнесены к условиям нормальной неаварийной работы АЭС. Однако дозы облучения населения при авариях на радиационно опасном объекте, сопровождающихся выбросом РВ в окружающую среду, могут оказаться гораздо больше.

Основным источником радиационной опасности с выбросом РВ для окружающей среды в мирное время являются радиоактивные вещества, накапливаемые на предприятиях ядерно-топливного цикла (АЭС, АТС) в процессе их работы и загрязняющие окружающую среду в случае радиационных аварий на них.