Аварии на радиационно-опасных объектах

Ядерные технологии несут в себе опасность радиационного загрязнения окружающей среды и лучевого воздействия на живые организмы. Эксплуатация ядерных объектов показала, что, несмотря на все принимаемые меры, на них нельзя исключить возможность аварий, в том числе и с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду.

Радиационная авария – этонарушение пределов безопасной эксплуатации ядерно-энергетической установки, оборудования или устройства, при которых произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные проектом пределы их безопасной эксплуатации, приводящий к облучению населения и загрязнению окружающей среды.

Причинами аварии могут быть нарушения барьеров безопасности, предусмотренных проектом реактора; образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении ТВЭлов; нарушение контроля и управления цепной ядерной пеякпией.

Радиационно опасные объекты (РОО) – это научные, народнохозяйственные (промышленные) или оборонные объекты, при разрушениях которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных и растений, а также заражение среды.

К РОО относятся в первую очередь атомные станции.

Атомная станция (АС) – это промышленное предприятие с необходимым персоналом для производства энергии в заданных условиях и режимах применения, расположенное в пределах конкретной территории, на котором используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений.

Атомная электростанция (АЭС) – это АС, предназначенная для производства электрической энергии.

АС теплоснабжения (АСТ) – это АС, производящая тепловую энергию для бытовых целей.

РОО представляют собой объекты, имеющие ядерные реакторы любых размеров и мощностей и любого назначения, а также исследовательские, промышленные, лабораторные, испытательные и другие установки, в которых используются ядерное топливо, ядерные реакции, источники радиоактивного излучения.

Ядерный топливный цикл представляет собой последовательно повторяющийся комплекс производственных процессов, результатом которых является получение электроэнергии или тепла на основе использования ядерной энергии, АЭС является составным элементом этого цикла.

Основным элементом АЭС является ядерный реактор, использующий ядерное топливо в жидком или твердом виде. Ядерные реакторы классифицируются по типам теплоносителей, замедлителей и конструктивным особенностям. Среди отечественных реакторов наибольшее распространение имеют:

- водографитовые реакторы большой мощности канального типа РБМК (электрическая мощность 1000 МВт, тепловая 3200 МВт);

- корпусные водоводяные энергетические реакторы ВВЭР (электрическая мощность 440 и 1000 МВт, тепловая 1375 и 3000 МВт);

- реакторы на быстрых нейтронах БН (электрическая мощность 150 и 600 МВт, тепловая 1000 и 1470 МВт).

В зависимости от вида радиационно-опасного объекта, масштабов и опасности последствий существует несколько различных классификаций радиационных аварий, происшествий и инцидентов. В табл. 42 приведена одна из них, принятая Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) для оценки происшествия.

Под радиоактивным загрязнением надо понимать распространение или наличие радиоактивных веществ на поверхности земли, в атмосфере, воде либо на продуктах питания, фураже, пищевом сырье и различных предметах в количествах, превышающих естественный уровень их содержания в природной среде, либо уровень, установленный нормами радиационной безопасности и правилами работы с радиоактивными веществами.

В период функционирования РОО с целью профилактики и контроля выделяют две основные зоны безопасности:

- санитарно-защитная зона (СЗЗ) –территория вокруг объекта, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации объекта может превысить предельно допустимую дозу (ПДД);

- зона наблюдения –территория, где возможно влияние радиоактивных сбросов и выбросов РОО, где облучение проживающего населения может достигать установленной предельно допустимой дозы.

На случай радиационной аварии рассматривают 5 зон, имеющих различную степень опасности для здоровья людей:

- зона возможного опасного радиоактивного загрязнения –территория, в пределах которой прогнозируются дозовые нагрузки, не превышающие 10 рад в год;

- зона ограничений –территория, в пределах которой доза γ-облучения может превысить 10 рад (но не более 25 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом не более 30 рад;

- зона профилактических мероприятий –территория, в пределах которой доза внешнего γ-облучения населения за время формирования радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 25 рад (но не более 75 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом составляет около 30 рад (максимально 50 рад);

Таблица 42

Международная шкала оценки происшествий на АЭС, адаптированная для России

Вид происшествия	Оценка в баллах	Характеристика происшествий и их последствий
Глобальная авария		Выброс в окружающую среду большой части радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне; возможность острых лучевых поражений; последующее влияние на здоровье населения, проживающего на большой территории, включающей более чем одну страну; длительное воздействие на окружающую среду
Тяжелая авария		Выброс в окружающую среду значительного количества радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне; для уменьшения негативного влияния на здоровье населения необходимо введение планов мероприятий по защите персонала и населения, включающих эвакуацию населения в случае аварий в зоне радиусом 20 км
Авария с риском для окружающей среды		Разрушение большей части активной зоны; в некоторых случаях требуется частичное введение планов мероприятий по защите персонала и населения в случае аварий (т.е. местная йодная профилактика или эвакуация) для уменьшения влияния облучения на здоровье населения
Авария в пределах АЭС		Повреждение активной зоны; предел безопасной эксплуатации тепловыделяющих элементов нарушен; доза облучения работающих может вызвать острые лучевые эффекты
Серьезное происшествие		Высокие уровни радиации или большие загрязнения поверхностей АЭС, обусловленные отказом оборудования или ошибками эксплуатации; события, в результате которых происходит значительное переоблучение работающих; не требуется принимать защитных мер за пределами площадки; происшествия, при которых дальнейшие отказы в системах безопасности не способны привести к авариям или ситуациям, когда системы безопасности не будут способны предотвратить аварию, если произойдет исходное событие
Происшествие средней тяжести		Отказы оборудования или отклонения от нормальной эксплуатации, которые хотя и не влияют непосредственно на безопасность станции, но могут привести к значительной переоценке мер безопасности
Незначительное происшествие		Функциональные отклонения или отклонения в управлении, которые не представляют какого-либо отклонения риска, но указывают на недостатки в обеспечении безопасности. Эти отклонения могут возникнуть из-за отказа оборудования, ошибки обслуживающего персонала или недостатков руководства (такие события должны отличаться от отклонений без превышения пределов безопасной эксплуатации, при которых управление станцией осуществляется в соответствии с установленными требованиями)

- зона экстренных мер защиты населения –территория, в пределах которой доза внешнего γ-излучения населения может превысить 75 рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом 250 рад;

- зона радиационной аварии –территория, на которой могут быть превышены пределы дозы и пределы годового поступления.

После стабилизации радиационной обстановки в районе аварии устанавливаются:

- зона отчуждения (загрязнение по γ-излучению – свыше 20 мрад/ч; по цезию – свыше 40 Ки/км²; по стронцию – свыше 10 Ки/км²);

- зона временного отселения (загрязнение по γ-излучению – от 5 до 20 мрад/ч; по цезию – от 15 до 40 Ки/км²; по стронцию – от 3 до 10 Ки/км²);

- зона жесткого контроля (загрязнение по γ-излучению – от 3 до 5 мрад/ч; по цезию – до 15 Ки/км²; по стронцию – до 3 Ки/км²).