Осередки ураження в разі аварій на радіаційно-небезпечних об'єктах

Радіаційно-небезпечними об'єктами є: атомні електростанції АЕС, виробництва ядерного палива, переробки і поховання радіоактивних відходів і інше. При аваріях на таких об'єктах з викидом радіоактивних речовин РР в атмосферу утворюється радіоактивне зараження РЗ, якому підлягають на тривалий час повітря, місцевість, водойми, рослинність, об'єкти.

Основний уражаючий фактор РЗ - радіоактивні (іонізуючі) випромінювання РР, тобто випромінювання a, b-частин і g-квантів.

Загальною властивістю всіх видів випромінювання є їхня спроможність іонізувати нейтральні атоми і молекули речовини, в якій вони розповсюджуються. Це призводить до зміни фізико-хімічних властивостей речовини, а біологічній тканині - порушенню життєдіяльності клітин, органів, їх захворюванню і загибелі.

В разі аварії на АЕС з викидом радіоактивних речовин на місцевості утвориться слід радіоактивної хмари - зона зараження. Час початку зараження на будь-якій відстані від місця аварії можна визначити орієнтовно за формулою:

,

де R - відстань від місця аварії, км;

V - швидкість вітру, км/год;

t_вип - час випадіння радіоактивних речовин, год.

Man. 9.6. Слід радіоактивної хмари після аварії на АЕС

Ступінь радіоактивного забруднення (зараження) місцевості, води, продуктів харчування можна визначати щільністю РР - кількістю радіоактивних речовин на одиниці плоші(в одиниці об'єму або маси).

Кількість РР прийнято оцінювати їх активністю, тобто числом розпадів ядер атомів за одну секунду (розп/с). Одиниця виміру активності - Бекерель (Бк). 1Бк=1розп/сек. Позасистемною одиницею активності є Кюрі (Кі). Кюрі - це активність такої кількості РР, в якій відбувається 37 млрд. розпадів ядер за 1 секунду, тобто 1 Кі = 3,7 •10¹⁰ розп/с. Наприклад, активність в 1Кі мають: 1г радію, Зг урану 238. Таким чином радіоактивне зараження в одиницях активності на одиницю площі (об'єму, маси) визничається: Кі/км², Кі/л, Кі/кг. В оціночних розрахунках можна використовувати орієнтовне співвідношення

між рівнем радіації (Р/год) і щільністю забруднення (Кі/км²): 1Кі/км² =0,01мР/год=10мкР/год.

Внаслідок розпаду РР їх активність знижується і відповідно знижується рівень радіації за законом:

,

де P_t - рівень радіації на будь-який час t після аварії, Р/год,

р₁ - рівень радіації на одну годину після аварії, Р/год.

a=0,3 - для реакторів типу РБМК (реактор великої потужності канальний);

a=0,4 - для реакторів типу ВВЕР (водо-водяний енергетичний реактор);

a=1,2- разі ядерного вибуху.

Радіоактивний склад аварійних викидів АЕС характеризується відносно великою кількістю довгоживучих ізотопів. Тому спад рівня радіації відбувається з меншою швидкістю, ніж при ядерних вибухах.

Ураження людей на зараженій місцевості відбувається шляхом як зовнішнього опромінення, так і внутрішнього при попаданні РР в організм з їжею, водою, повітрям.

Під впливом радіоактивного випромінювання в організмі людини, який на 65% складається з води, відбуваються складні фізичні та біологічні процеси. Молекули води розриваються і створюють вільні іони Н і ОН. В присутності кисню ці іони перетворюються у сполуки: гідропероксид (НО₂) і пероксид водню (H₂O₂), які є сильними окислювачами. Ці продукти вступають в хімічні реакції з молекулами тканини, створюючи невластиві здоровому організму сполуки.

Ступінь ураження залежить від величини поглинутої дози і часу, протягом якого отримана радіації. Це пояснюється тим, що організм людини здатний виводити уражені клітини та народжувати замість загиблих нові клітини. Час реакції людського організму на дію опромінення становить 4 доби, після чого починається відновлення уражених клітин.

Доза радіації зовнішнього опромінення пропорційна рівню радіації і часу опромінення: Д=Рt(Р), (рад), (бер). Дози радіації в 100 рад і більше, які отримані за короткий термін, призводять до променевих захворювань різного ступеню:

Ступінь	Доза, рад	Симптоми
1 (легка)	100-200	Слабкість, головний біль, нудота, втома. Людина видужує через 1-2 місяці. Без смертельних випадків.
11 (середня)	200-300	Розлад шлунку, підвищення температури до 38°, кровотечі десен. Одужання через 2-3 місяці. Смертність від інфекційних ускладнень до 20% уражених.
III (важка)	300-600	Загальний стан тяжкий, підвищення температури до 40°, кровотечі, виснаження. Одужання через 5-10 місяців. Смертність до 50%.
IV(вкрай важка)	>600	Летальний кінець на протязі 5-10 діб у 100% опромінених.

Граничне допустимі дози, що не призводять до променевих захворювань: 50 рад при одноразовому опроміненні на протязі 4-х діб, 100 рад при багаторазовому опроміненні протягом З0 діб, 200 рад - протягом 3-х місяців, 300 рад - протягом одного року.

Захистом від впливу радіоактивного зараження служать різноманітні споруди, що послабляють випромінювання. Захисні властивості споруд характеризуються коефіцієнтом послаблення, який можна розрахувати за формулою:

де Кр - коефіцієнт, що враховує місце розташування захисної споруди (визначається в наведеній нижче таблиці 8.3);

n - кількість захисних шарів (матеріалів) в огороджуючих конструкціях;

h_i - товщина і-го захисного шару, см;

d_i - товщина шару половинного ослаблення радіації матеріалом і-го захисного шару, см (визначається в додатку 11).

Таблиця 9.3. Коефіцієнт, що враховує умови розташування сховища, К_р.

Умови розташування	Значення Кр
Окреме сховище, що розташоване поза районом забудови	1
Те ж, в районі забудови
Вбудоване сховище в окремо розташований будинок
Вбудоване сховище всередині виробничого комплексу або житлового кварталу

У світі побудовано і діє 458 АЕС (1991 p.). 3 загального числа аварій з викидом РР (296) найбільш великими були: 1961 p. (Айдахо-Фолс.США), 1979 p. (Тримайл-Айленд в Гарісберзі, СІЛА), 1986 (Чорнобильська АЕС, Україна). При аварії на ЧАЕС 26 квітня 1986р. викид РР відбувся в наслідок теплового вибуху і руйнування реактора 4-го енергоблоку. Маса викиду - приблизно 63 кг (3,5% від загальної кількості радіонуклідів в реакторі на час аварії),що за небезпекою еквівалентно дії 85-ти ядерних боєприпасів потужністю по 20 кт (один такий боєприпас був підірваний над м. Хиросима в 1945р.). Цього достатньо було для забруднення величезних територій (тільки на Україні 2/3 областей). Ураження отримали більше 135 тис. людей, зі смертельним наслідком у декілька тисяч людей.

Спочатку найбільш небезпечним радіонуклідом був йод-131 з періодом напіврозпаду 8 діб (за цей час розпадається половина маси речовини). В подальшому більшу небезпеку становили і становлять довгоживучі нукліди: цезій-134 (2 роки), цезій-137 (30 років), стронцій-90 (28 років), плутоній-239 (20000 років).

Місцевість вважається непридатною для життєдіяльності при рівні радіації 0,15 мР/год (15 Кі/км²) і більше, де поглинута доза за 1 рік перевищує 0,5 бер понад дози від природнього фону радіації.

У відповідності до закону України "Про правовий режим території, яка зазнала забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи", введеному в дію 28 лютого 1991 p. визначені чотири зони в залежності від ступеню небезпеки для людей:

· І - зона відчуження (30-ти кілометрова), де щільність забруднення більше 40 Кі/км² по цезію-137, що складає основну частину випромінення. В цій зоні заборонено проживання людей, обмежена господарча діяльність.

· II - зона обов'язкового відселення людей, де щільність забруднення 15- 40 Кі/км². Доза радіації за 1 рік перевищує 0,5 бер понад дози від природного фону.

· Ill - зона гарантованого добровільного відселення. Щільність забруднення 5-15 Кі/км². Річна доза Др = 0,1-0,5 бер.

· IV - зона посиленного радіологічного контролю, де щільність забруднення 1-5 Кі/км². Річна доза до 0,1 бер понад дози від природного фону.

Населення, що залишилось в зонах III і IV, повинно виконувати загально прийняті санітарні норми, проводити радіологічний контроль продуктів і води, медичний контроль і інш.

В усіх зонах проводиться постійний моніторинг (контроль) навколишнього середовища і заходи щодо недопущення опромінення населення вище допустимих норм.

При аварії на радіаційно-небезпечному об'єкті по сигналу "Радіаційна небезпека" населення і персонал об'єкту повинні виконувати термінові і невідкладні заходи щодо захисту:

· використати індивідуальні засоби (протигаз, респиратор, ватно-марлеву пов'язку);

· укритися в сховищі, за відсутності - в будинку. В приміщенні загерметизувати вікна, двері, вентиляційні люки, укрити продукти і запас води;

· провести йодну профілактику щитовидної залози (на протязі 7-ми діб по одній таблетці йодистого калію(дітям до 2-х років по 0,25 таблетки) або по 3-4 каплі йоду на склянку води(для дітей 1-2 каплі на півстакана води);

· не вживати неперевірені продукти і воду;

· при необхідності проводиться евакуація із зони зараження і санітарна обробка людей в безпечному районі.