Краткая характеристика радиационных аварий

Наличие радиационного фона – одно из обязательных условий жизни на Земле. Радиация также необходима для жизни, как свет и тепло. При небольшом увеличении радиационного фона обмен веществ в организме человека несколько улучшается. При снижении радиационного фона рост и развитие живых организмов замедляется на 30-50 %. При «нулевой» радиации семена растений перестают произрастать, а живые организмы размножаться. Поэтому не следует поддаваться радиофобии – страху перед

радиацией. Естественная радиация является природным компонентом среды обитания человека. Нормальным радиационным фоном считается величина 10-16 мкР/ч, допускается до 20 мкР/ч. Под воздействием естественного радиационного фона человек подвергается внешнему и внутреннему облучению. Источники внешнего облучения – это космическое излучение и естественные радиоактивные вещества, расположенные на поверхности и в недрах Земли, в атмосфере, воде, растениях. Внутреннее облучение человека от естественных источников на 2/3 происходит от попадания радиоактивных веществ в организм с пищевыми продуктами, питьевой водой, вдыхаемым воздухом. Появление источников искусственной радиации способствовало увеличению радиационной нагрузки на человека. Люди периодически подвергаются воздействию излучения от телевизоров, компьютеров, медицинских рентгеновских аппаратов, радиоактивных атмосферных осадков, а также в результате работы АЭС. Весомый вклад в повышение радиационного фона на планете вносят аварии на АЭС. Причины таких ЧС носят разнообразный характер – от ошибок в работе персонала и износа оборудования до злого умысла.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение ядер атомов с испусканием ионизирующего излучения.

Основными терминами, характеризующими радиоактивность, являются прони­кающая радиация, ионизирующее излучение и облучение.

Проникающая радиация – поток γ-лучей и нейтронов, выделяющихся из зоны ядерного взрыва и распространяющихся в воздухе во все стороны на многие сотни метров и вызывающих ионизацию атомов среды, через которую они проникают (газа, жидкости, твердого тела, биологической ткани).

Радиоактивное загрязнение – это результат выпадения из облака взрыва огромного количества радиоактивных веществ. Они, выпадая на земную поверхность, создают зараженный участок, называемый радиоактивным следом.

Ионизирующее излучение – излучение, образующее при взаимодействии со средой положительные и отрицательные ионы. Различают:

α-излучение – состоит из положительно заряжен­ных α-частиц (ядра атома гелия),в воздухе могут пройти до 9 см, в биологической ткани до 0,06 мм, полностью поглощается листом бумаги;

β-излучепие – поток β-частиц (отрицательно заряженных электронов или положи­тельно заряженных позитронов); могут пройти в воздухе до 15 метров, в биологической ткани до 12 мм, в алюминии 5 мм.

γ-излучение – электромагнитное ионизирующее излучение (подобно рентгеновским лучам), испус­каемое при ядерных превращениях, в воздухе распространяется на десятки км. Для защиты необходимо слой бетона толщиной 10 см, свинца 1,8см.

Нейтронное излучение – поток незаряженных частиц (нейтронов) с высокой проникающей способностью.

При воздействии ионизирующих излучений на биологическую ткань происхо­дит разрушение молекул с образованием химически активных свободных радикалов, являющихся пусковым механизмом повреждений внутриклеточных структур и самих клеток. Повреждение клетки приводит либо к ее гибели, либо к нарушению ее функ­ций с сохранением способности к размножению. Поврежденные клетки тела, сохранившие способность к размножению, в отда­ленные сроки могут привести к развитию различных, в том числе опухолевой приро­ды, заболеваний, а поврежденные клетки – к генети­ческим заболеваниям у потомков облученных лиц.

Основными параметрами регламентирующими ионизирующее излучение являются экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы. Экспозиционная доза - это количественная характеристика поля ионизирующего излучения, измеряется в рентгенах. Поглощенная доза – дозиметрическая величина, измеряемая количеством энергии, поглощенной в единице массы облучаемого вещества. Единицей измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения в системе СИ является Грей (Гр). Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр = 100 рад.

Поглощенная доза зависит от вида ионизирующего излучения, т.к. биологическое воздействие на организм гамма-лучей, нейтронов, альфа- и бета-излучений различно по своей активности. Поэтому правильнее пользоваться единицей эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза – произведение поглощенной дозы излучения на коэффициент качества излучения, учитывающий неблагоприятные биологические последствия облучения в малых дозах. Эффективная доза – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие тканевые весовые множители.

Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы. Они измеряются в зивертах или бэрах. 1 Зв = 100 бэр.

К радиационно опасному объекту (РОО) относят объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или его разрушении может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов экономики, а также окружающей природной среды.

При размещении радиационно опасного объекта должны учитываться факторы безопасности. Расстояние от АЭС до городов с населением 500тыс-1млн человек 30км; 1-2млн 50км; с населением более 2 млн 100км. Также учитываются роза ветров, сейсмичность зоны, её геологические, гидрологические, ландшафтные особенности.

Санитарно-защитная зона – территория вокруг объекта, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации объекта может превысить предельно допустимую дозу.

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.

Причины аварии на РОО: ошибка в проектах, дефекты, износ оборудования, коррозионные процессы, ошибка оператора, ошибка в эксплуатации, прочие причины. Поражение людей происходит за счет проникающей радиации и радиоактивного загрязнения местности.

По радиационным последствиям радиационные аварии делят:

– локальная авария, радиационные последствия которой ограничиваются одним зданием или сооружением.

– местная авария, радиационные последствия которой ограничиваются территорией АЭС и при которой возможно облучение персонала и загрязнение зданий и сооружений, находящихся на территории АЭС, выше уровней, установленных для нормальной эксплуатации;

– общая авария, радиационные последствия которой распространяются за границу санитарно-защитной зоны территории АЭС и приводит к облучению населения и загрязнению окружающей среды выше установленных уровней.

Очаг аварии – территория разброса конструкционных материалов аварийных объектов и действия α-, β- и γ-излучений.

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

При радиоактивном заражении местности образуются зоны разной степени опасности для людей, которые характеризуются как мощностью дозы излучения (уровнем радиации) на неопределенное время после аварии, так и дозой, получаемой за определенное время.

По степени опасности зараженную местность на следе выброса и распространения радиоактивных веществ принято делить на 5 зон:

– зона M (радиационной опасности) – 14 мрад/ч;

– зона А (умеренного заражения) – 140 мрад/ч;

– зона Б (сильного заражения) – 1,4 рад/ч;

– зона В (опасного заражения) – 4,2 рад/ч;

– зона Г (чрезвычайно опасного заражения) – 14 рад/ч.

В соответствии с этим вокруг АЭС установлены следующие зоны:

– санитарно-защитная – радиус 3 км;

– возможного опасного загрязнения – 30 км;

– зона наблюдения – 50 км;

– 100-километровая зона по регламенту проведения защитных мероприятий.

При возникновении радиационной аварии на АЭС с выбросом радионуклидов она протекает по трем фазам.

Ранняя фаза продолжается с момента начала аварии до прекращения выброса продуктов ядерного деления в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности. Доза облучения людей на данной фазе формируется за счет g- и b-излучения РВ, содержащихся в радиоактивном воздухе, а также вследствие ингаляционного поступления в организм РВ, содержащихся в облаке.

Средняя фаза длится от момента завершения формирования радиоактивного следа до принятия всех мер по защите населения. Продолжительность этой фазы от нескольких дней до года после возникновения аварии. Источником облучения являются РВ, попадающие внутрь организма с загрязненными продуктами питания и водой.

Поздняя фаза длится до прекращения выполнения защитных мер и отмены всех ограничений жизнедеятельности населения. Источники внешнего и внутреннего облучения те же, что и на средней фазе.

Основные поражающие факторы радиационных аварий:

– воздействие внешнего облучения;

– внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов;

– сочетанное радиационное воздействие как за счет внешних источников излучения, так и за счет внутреннего облучения;

– комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов (механическая травма, термическая травма, химический ожог, интоксикация и др.).

Особенности действия ионизирующего излучения:

– действие излучения на организм неощутимо человеком (у людей нет органов чувств, которые воспринимали бы ионизирующее излучение);

– одним из видов последствий облучения являются так называемые генетические эффекты – разнообразные наследственные заболевания, возникающие в результате мутаций (изменений) в половых клетках;

– индивидуальные особенности организма человека проявляются лишь при небольших дозах радиации (чем моложе человек, тем чувствительнее к облучению, начиная с возраста 25 лет, человек становится наиболее устойчивым к облучению);

– чем больше доза облучения, полученная человеком, тем выше вероятность появления у него лучевой болезни;

– видимые поражения кожного покрова, недомогание, характерное для лучевой болезни, появляются не сразу, а лишь спустя некоторое время;

– суммирование доз происходит скрытно (со временем дозы излучения суммируются, что приводит к лучевым заболеваниям).

Радиационные эффекты:

– детерминированные – биологиче­ские эффекты излучения, для которых существует дозовый порог, тяжесть эффекта возрастает с увеличением дозы (острая и хроническая лучевая болезнь, лучевые ожоги и др.);

– стохастические – биологические эффекты излучения, для которых предпо­лагается отсутствие дозового порога их возникновения (злокачественные опухоли и на­следственные заболевания). Вероятность их возникновения пропорциональна величине воздей­ствующей дозы, а тяжесть их проявления от дозы не зависит;

– соматические – детерминированные и стохастические биологические эф­фекты излучения, возникающие у облученного индивидуума;

– наследственные – стохастические эффекты, проявляющиеся у потомства об­лученного индивидуума.

Общее облучение – относительно равномерное облучение (внешнее или внутреннее) всего тела. Облучение длительностью не более 3 суток – острое или кратковременное; более 4 суток – пролонгированное или хроническое; в случаях, когда полная доза отпускается с перерывами между отдельными фракциями – дробное или фракционированное облучение.

Лучевая реакция – обратимые изменения организма, вызванные равномерным общим облучением в дозах от 0,5 до 1,0 Гр, не требующие специального лечения, исчезающие самостоятельно.

Лучевая болезнь – общее заболевание организма, развивающееся вследствие воздействия ионизирующего излучения. Различают острую лучевую болезнь (ОЛБ), хроническую лучевую болезнь (ХЛБ) различной степени тяжести, лучевую болезнь от внутреннего облучения, лучевые ожоги и другие радиационные поражения.

Острая лучевая болезнь развивается после кратковременного (минуты, часы, до 2-3 суток) внешнего относительно равномерного внешнего облучения в дозах, превышающих 1 Гр; выражается в совокупности поражений органов и тканей. При внешнем относительно равномерном облучении различают:

– Костно-мозговая форма развивается при облучении в дозе 1-10 Гр;

– Кишечная форма ОЛБ возникает после облучения в дозе 10-20 Гр; летальный исход – на 8-10 сутки;

– Токсическая форма ОЛБ возникает после облучения в дозе 20-50 Гр; летальный исход – на 4-7 сутки;

– Церебральная форма ОЛБ возникает после облучения в дозе более 50 Гр; смерть наступает на 1-3 сутки поражения.

Периоды протекания ОЛБ: первичная реакция на облучение, период мнимого благополучия (скрытый), период разгара, период восстановления.

Хроническая лучевая болезнь (ХЛБ) от внешнего облучения возникает при длительном воздействии в дозах более 1 Гр в год в течение нескольких лет. В течение выделяют 4 нечетко разграниченных периода: начальных функциональных нарушений, собственно заболевания, восстановления и последствий.

Доза ионизирующего излучения, не приводящие к острым радиационным поражениям, к снижению трудоспособности:

– однократная (разовая) – 50 рад (0,5 Гр);

– многократные: месячная – 100 рад(1 Гр), годовая 300 рад (3 Гр).

При возникновении ЧС, сопровождающейся ионизирующим излучением, необходимо предпринять все меры, чтобы полученная доза облучения была как можно меньше.

Радиационная обстановка представляет собой совокупность условий, возникающих в результате загрязнения местности, приземного слоя воздуха и водоисточников радиоактивными веществами и оказывающих влияние на аварийно-спасательные работы и жизнедеятельность населения. Оценка радиационной обстановки выполняется путём расчёта с использованием формализованных документов и справочных таблиц (прогнозирование), а также по данным разведки (оценка фактической обстановки).

Международная комиссия по радиационной защите разработала предельно допустимые дозы облучения, принятые в Нормах радиационной безопасности 1999г (НРБ-99/2007г.). Для персонала – 2 бэр в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 бэр в год. Для населения- 0,1 бэр в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 0,5 бэр в год.

Бэр (биологический эквивалент рентгена) – устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. До 1963 года эта единица понималась как «биологический эквивалент рентгена», в этом случае 1 бэр соответствует такому облучению живого организма данным видом излучения, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при экспозиционной дозе γ-излучения в 1 рентген. В системе СИ бэр имеет ту же размерность и значение, что и рад – обе единицы равны 0,01 Дж/кг для излучений с коэффициентом качества, равным единице. 100 бэр равны 1 зиверту. Поскольку бэр достаточно большая единица измерения, обычно эквивалентную дозу измеряют в миллибэрах (мбэр, 10^-3 бэр) или микрозивертах (мкЗв, 10^-6 Зв). 1 мбэр = 10 мкЗв.

Способы защиты от радиации:

1. Защита временем подразумевает ограничение времени пребывания на местности или объектах, пораженных радиоактивным загрязнением (чем короче промежуток времени, тем меньше полученная доза облучения).

2. Под защитой расстоянием понимается эвакуация людей из мест, где отмечается или ожидается высокий уровень радиации.

3. В условиях невозможности проведения эвакуации осуществляется защита экранированием и поглощением. В этом способе защиты используются убежища, укрытия и средства индивидуальной защиты.

Эти способы защиты – составная часть комплекса мероприятий, проводимых в интересах обеспечения защиты людей в зонах радиоактивного загрязнения, который включает:

– выявление и оценку радиационной обстановки;

– оповещение населения о возникшей опасности;

– ввод в действие режимов радиационной защиты;

– проведение радиационной профилактики;

– организацию дозиметрического контроля;

– дезактивацию дорог, сооружений, технологического оборудования;

– эвакуацию производственного персонала и населения;

– санитарную обработку;

– ограничение доступа в загрязненные районы;

– защиту органов дыхания и кожи;

– простейшую обработку продуктов питания;

–перевод сельскохозяйственных животных на незагрязненные пастбища;

– введение посменной работы на объектах с высокими мощностями доз излучения.

Оповещение населения о радиоактивном загрязнении организуется органами ГО ЧС. Сигнал «Радиационная опасность» подается при выявлении начала радиоактивного заражения данного населенного пункта (района) или при угрозе радиоактивного заражения в течение ближайшего часа. Он доводится до населения по местным радио- и телевизионным сетям. Сигнал также может подаваться сиренами. После уведомления о радиационной опасности населению следует незамедлительно действовать согласно полученным по средствам массовой информации рекомендациям.

Правила поведения населения при радиационном заражении местности:

1) защитить органы дыхания имеющимися средствами индивидуальной защиты – надеть маски противогазов, респираторы, ватно‑тканевые повязки, противопыльные тканевые маски или применить подручные средства;

2) по возможности – укрыться в ближайшем здании, защитном сооружении;

3) войдя в помещение, снять и поместить верхнюю одежду, обувь в пленку или пластиковый пакет, закрыть окна и двери, отключить вентиляцию, провести дезактивацию открытых участков кожи.

4) включить телевизор, радиоприемник;

5) при наличии измерителя мощности дозы облучения определить уровень радиации;

6) провести герметизацию помещения и защиту продуктов питания;

7) сделать запас воды в закрытых сосудах;

8) принимать радиопротекторы и препараты йода (можно использовать настойку йода) в первые часы после аварии;

9) строго соблюдать правила личной гигиены, значительно снижающие внутреннее облучение организма;

10) покидать помещение при крайней необходимости, на короткое время.

При выходе защищать органы дыхания и надевать плащи, накидки из подручных материалов и средства защиты кожи. После возвращения переодеваться и переобуваться.

Для снижения последствий воздействия ионизирующих излучений на организм человека применяются противорадиационные препараты. Это лекарственные средства, повышающие устойчивость организма к воздействию ионизирующих излучений или снижающие тяжесть клинического течения лучевой болезни. Кроме того, радиопротекторы ослабляют ранние симптомы поражения радиацией – тошноту и рвоту. К числу этих веществ относятся цистеин, цистамин, цистофос и другие.

Особое место в противорадиационной профилактике человека занимает йодная профилактика. Это обусловливается тем, что в отличие от ядерного взрыва, в облаке радиоактивных продуктов содержится значительное количество радиоактивного йода-131 (период полураспада 8 дней). Попадая в организм человека через незащищенные органы дыхания или с пищей, он сорбируется щитовидной железой и поражает ее. Наиболее эффективным методом защиты является прием внутрь лекарственных препаратов стабильного йода – йодистого калия в таблетках.

Максимальный защитный эффект достигается при заблаговременном или одновременном с поступлением радиоактивного йода приеме стабильного аналога. Защитный эффект препарата резко снижается в случае его приема спустя 2 часа после поступления в организм радиоактивного йода. Однако даже через 6 часов после разового поступления йода-131 прием препарата стабильного йода может снизить дозу облучения щитовидной железы примерно в 2 раза.

В ВГУ действует инструкция по применению стабильного йода населением для защиты щитовидной железы и организма от радиоактивных изотопов йода, утвержденная ректором ВГУ, профессором В.Т. Титовым 28.01.2008г. Срок пересмотра январь 2013г. Данная инструкция разработана Отделом по делам ГО и ЧС. Инструкция разработана на основе рекомендаций Министерства здравоохранения РФ № 32-015/87 от 1.04.1993года.

Основные положения инструкции:

В РФ рекомендован и применяется калия йодид. Он обеспечивает снижение дозы облучения щитовидной железы на 97 %. В дополнение к йодиду калия рекомендуется раствор Люголя и 5 % настойка йода. Они практически всегда имеются в домашних аптечках.

Калия йодид применяют в следующих дозах. Внутрь ежедневно:

– Взрослым и детям от 2 лет по 1 таб. 0,125;

– Детям до 2 лет по 1 таб. 0.04;

– Беременным женщинам по 1 таб. 0,125 с одновременным приёмом калия перхлората 0,75 (3 таб. по 0,25).

Настойка йода применяется:

– Взрослым и подросткам старше 14 лет – по 44 кап 1 раз в день или по 22 кап 2 раза в день после еды на ½ стакана молока или воды;

– Детям от 5 лет и старше – 20-22 кап 1 раз в день или 10-11 кап 2 раза в день после еды на ½ стакана молока или воды;

– Детям до 5 лет не назначают внутрь.

Можно наносить на кожу в тех же дозах.

Раствор Люголя применяется:

– Взрослым и подросткам старше 14 лет – по 22 кап 1 раз в день или по 10-11 кап 2 раза в день после еды на ½ стакана молока или воды;

– Детям от 5 лет и старше – 10-11 кап 1 раз в день или 5-6 кап 2 раза в день после еды на ½ стакана молока или воды;

– Детям до 5 лет не назначают внутрь.

Предлагаемые препараты стабильного йода не представляют опасности в рекомендуемых дозах, не оказывают побочного действия. После изучения радиационной обстановки специально созданной комиссией принимается решение о продолжении или отмене йодной профилактики.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: