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)

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

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:

q космическая радиация (протоны, альфа-, бета-частицы);

q PA излучения из почвы;

q излучения РВ, попавших в организм с воздухом, пищей, водой.

Фон от деятельности человека:

q рентгеноскопия и другие медицинские процедуры дают до 200 мР/год;

q разовые обследования - от 0,4 до 7 Р;

q 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:

Ø 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.

Ø 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.

Ø 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 эксплуатацииРАООсо 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.

1. Что представляет собой ядерный топливный цикл?

2. Назначение, устройство и принцип действия видов РАОО.

3. Меры безопасности при эксплуатации ядерного реактора.

4. Виды радиоактивных излучений

5. Единицы радиоактивного облучения.

6. Критерии для принятия решения об использовании средств защиты и проведении мероприятий ГОЧС.

7. Критерии для принятия решения об эвакуации населения.

8. Характеристика острой лучевой болезни.

9. Зонирование территории вокруг радиационно-опасного объекта.

Примеры решения задач

Задача 5.1. Разведдозором, укомплектованным прибором ДП-5В, через 3 ч после ядерного взрыва зафиксирован уровень радиации 200 Р/ч. Определить уровень радиации через 20 ч.

Решение

Из точки «3 ч» на оси абсцисс графика на рис. 5.3 (так как после взрыва прошло 3 часа) провести вверх вертикальную линию до пересечения с горизонтальной линией, проведенной из точки «200 Р/ч» на оси ординат. Из полученной точки пересечения провести наклонную линию, параллельно наклонным линиям графика до пересечения с вертикалью, проведенной из точки «20 ч» на оси абсцисс. Снять отсчет по оси ординат: уровень радиации через 20 ч после взрыва составит 20 Р/ч.

Задача 5.2. На расстоянии 30 (или 45, или 70) км от ОЭ в 1 ч 10 мин произошла авария на ядерном реакторе РБМК (с электрической мощностью 1000 МВт) с выбросом¹ 10% РВ на высоту 200 м. ОЭ оказался на оси следа РА облака. Средняя скорость ветра 3 м/с. Инверсия в атмосфере. Оценить радиационную обстановку и ожидаемые потери среди персонала, если продолжительность облучения составила 10 ч.

Решение

1. Мгновенный выброс части РА продуктов в момент разрушения корпуса реактора и последующее их истечение происходит до двух недель. Доля РА продуктов, поступивших в атмосферу, для реактора РБМК-1000 при мгновенном выбросе составит 25%, а при последующем истечении - 75% от общей активности радионуклидов, выброшенных из реактора. Аналогичные данные для реактора ВВЭР-1000: соответственно 15% и 25%. Высота центра мгновенного выброса и распространения РА облака - 1 км, а РА струи, формирующейся при истечении продуктов из реактора, - 200м.

2. Время начала облучения персонала ОЭ, если он расположен от АЭС на расстоянии 30 км, t =R/v =30/3,6*3 =2,8 ч. ЕслиОЭнаходится от АЭС в 45 км, то t =4,2 ч. Расстояние в 70 км РА облако пройдет за 6,5 ч.

3. Доза ингаляционного (внутреннего) облучения определяется формулой Д_вит = 200 W_эл r^-(R/200+1,4), где W_эл - электрическая мощность реактора, МВт; R - расстояние от АЭС до ОЭ, км.

Д_вит = 2*1000-30^-1,55 = 10,27 Гр - для расстояния 30 км. Для расстояния 45 км - 4,11 Гр, а для расстояния 70 км - 1,18 Гр. Табл. 5.5 дает результаты 10, 4 и 1,2 Гр соответственно.

4. На карту (план местности) нанести зоны вероятного ингаляционного поражения людей в соответствии с данными табл. 5.6, положениеОЭ, АЭС и другие необходимые данные (рис. 5.4).

5. Определение возможных потерь на ОЭ от ингаляционных поражений: П =1,13*10^-5 * Д_вит² = 1,3*10^-5*10,27² = 10,8 %.

Рис. 5.3. Пересчет уровней радиации с одного времени, прошедшего после взрыва, на другое время

Таблица 5.5