Глава 10

Р адиационная зашита населения

10.1. Общие сведения о радиационно опасных объектах (РОО)

Под радиационно опасными понимаются объекты, использую­щие в технологических процессах или имеющие на хранении радио­активные вещества, которые в случае аварии вызывают опасные для здоровья людей и окружающей среды загрязнения.

Основным показателем степени потенциальной опасности таких объектов при прочих равных условиях (надежность тех­нологических процессов, качество профессиональной подго­товки специалистов и т.д.) является общее количество радио­активных веществ, находящихся на каждом из них.

К радиационно опасным объектам относятся:

• атомные станции различного назначения;

• предприятия по регенерации отработанного топлива и вре­ менному хранению радиоактивных отходов;

• научно-исследовательские организации, имеющие иссле­ довательские реакторы или ускорители частиц; морские суда с энергетическими установками;

• хранилища ядерных боеприпасов; полигоны, где прово­ дятся испытания ядерных зарядов.

Кроме того, ионизирующее излучение, опасное для здо­ровья людей, может исходить и от таких широко распростра­ненных техногенных источников, как медицинская рентгено-диагностическая аппаратура и приборы, основанные на ис­пользовании радиоактивных изотопов, применяемые в стро­ительной индустрии, геологии и т.д.

Из перечисленных радиационно опасных объектов наи­большим количеством радиоактивности обладают работающие ядерные реакторы. Чем больше мощность реактора, тем боль­шее количество продуктов деления накапливается в нем за одно и то же время работы. Грозную опасность для жизни и здоровья населения несут чрезвычайные ситуации, связанные

210

Гл. 10. Радиационная защита населения

10.1. Общие сведения о радиационно опасных объектах (РОО)211

с возможностью радиационного заражения. Достаточно ска­зать, что период полураспада, т.е. времени снижения мощ­ности радиоактивного излучения на 50%, урана-235 и плуто-ния-239 составляет около 25 тыс. лет, а именно эти элементы используются в ядерном оружии. Ядерное топливо активно при­меняется для производства электроэнергии. В 26 странах мира на атомных электростанциях насчитывается 430 энергоблоков (строятся еще 48). Они вырабатывают энергии: во Франции — 75% (от производимой в стране), в Швеции — 51, в Японии — 40, в США - 24, в России — 15%.

В Российской Федерации имеется 33 энергоблока на 10 АЭС, 113 исследовательских ядерных установок, 13 промыш­ленных предприятий топливного цикла, а также около 13 тыс. других предприятий и объектов, осуществляющих деятель­ность с использованием радиоактивных веществ и изделий на их основе.

Для обеспечения надежной работы АЭС и радиационной безопасности персонала и населения проектами предусматри­ваются соответствующие системы безопасности. Например, на АЭС с водно-паровым энергетическим реактором имеется пять барьеров безопасности. Это независимые друг от друга препятствия на пути ионизирующих излучений от топлива до окружающей среды. В результате ослабления ионизирующих излучений барьерами безопасности облучение населения, проживающего вблизи от АЭС типа ВВЭР, при ее безаварий­ной работе не превышает 0,2 мбэра в год.

Каталог основных понятий РСЧСдает определение радиа­ционной аварии и радиационного объекта.

Радиационная авария — происшествие, приведшее к выходу (выбросу) радиоактивных продуктов и ионизирующих излучений за предусмотренные проектом пределы (границы) в количествах, превышающих установленные нормы безопасности.

По причинам возникновения аварии АЭС подразделяются на проектные и запроектные. Авария, исходные события (причины) которой устанавливаются действующей норматив­но-технической документацией, а обеспечение безопасности при этом предусмотрено АЭС, называется проектной. Именно в расчете на эти исходные события и строится система безопас­ности АЭС.

Первый тип аварий — нарушение первого барьера безопас­ности из-за кризиса теплообмена или механических поврежде-

ний. Кризис теплообмена — это нарушение температурного режима (перегрев) твэлов (тепловыводящих) элементов.

Второй тип аварий — нарушение первого и второго барье­ров безопасности. При попадании радиоактивных продуктов в теплоноситель вследствие нарушения первого барьера даль­нейшее их распространение останавливается вторым, который образует корпус реактора.

Третий тип аварий — нарушение всех барьеров безопас­ности. При нарушенных первом и втором барьерах теплоноси­тель с радиоактивными продуктами деления удерживается от выхода в окружающую среду третьим барьером — защитной оболочкой реактора. Под этой оболочкой понимается сово­купность всех конструкций, систем и устройств, которые должны с высокой степенью надежности обеспечить локализа­цию выбросов.

Причинами проектных аварий, как правило, являются ис­ходные события, связанные с нарушением барьеров безопас­ности, предусмотренные проектом каждого реактора.

Запроектной называют аварию, развитие которой откло­няется от протекания возможных проектных аварий и обеспе­чение безопасности при которой не могло быть предусмотрено проектом.

Наибольшую опасность как для обслуживающего персона­ла, так и для населения, проживающего вблизи АС, представ­ляет авария с разрушениями активной зоны, при которой про­исходит массовый выброс радиоактивных веществ во внеш­нюю среду.

При нарушении контроля и управления цепной ядерной реакцией возможны тепловые и ядерные взрывы. Тепловой взрыв может возникнуть, когда вследствие быстрого неуправ­ляемого развития реакции резко возрастает мощность и проис­ходит накопление энергии, приводящей к разрушению реак­тора со взрывом.

В зависимости от масштаба различаются аварии:

локальные — нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирую­щих излучений за предусмотренные границы (пределы);

местные — нарушение в работе РОО, при котором произо­шел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно-за-щитной зоны и в количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия;

212л. 10. Радиационная защита населения

10.2. Оценка и прогнозирование радиационной обстановки213

общие — нарушение в работе РОО, при котором произо­шел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно-за-щитной зоны и в количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облуче­нию проживающего на ней населения выше установленных норм. Такие аварии делятся на средние и крупные [20].

Радиационное воздействие на персонал и население в зоне радиоактивного загрязнения определяется дозами внешнего и внутреннего облучения людей. Под внешним понимается пря­мое облучение человека от источников ионизирующего излу­чения, расположенных вне его тела, главным образом от ис­точников гамма-излучения и нейтронов.

Внутреннее облучение происходит за счет ионизирующего излучения от источников, находящихся внутри человека, ко­торые образуются в критических (наиболее чувствительных) органах и тканях. Оно происходит за счет источников альфа-, бета- и гамма-излучения. Внутреннее облучение развивается в результате поступления радионуклидов в организм с продукта­ми питания и с водой. В первые дни после аварии наиболее опасны радиоактивные изотопы йода, которые накапливаются щитовидной железой. Наибольшая концентрация изотопов йода обнаруживается в молоке, что особенно опасно для детей.

Через 2—3 месяца после аварии основным агентом внут­реннего облучения становится радиоактивный цезий, проник­новение которого в организм возможно с продуктами пита­ния. В организм человека могут попасть и другие радиоактив­ные вещества (стронций, плутоний), которые распределяются в нем следующим образом:

• накапливаются в скелете (кальций, стронций, радий, плутоний);

• концентрируются в печени (церий, лантан, плутоний

и др.);

• равномерно распределяются по органам и системам (три­ тий, углерод, инертные газы, цезий и др.);

• радиоактивный йод избирательно накапливается в щито­ видной железе (около 30%), причем удельная активность ткани щитовидной железы может превышать активность других органов в 100—200 раз [4].

Организм человека постоянно подвергается воздействию космических лучей и природных радиоактивных элементов,

присутствующих в воздухе, почве, в тканях самого организма. Уровни природного излучения от всех источников в среднем составляют 100 мбэр в год, а в отдельных районах — до 1000 мбэр в год.

В современных условиях человек сталкивается с пре­вышением этого среднего уровня радиации. Для лиц, работа­ющих в сфере действия ионизирующего излучения, установле­ны значения предельно допустимой дозы (ПДД) на все тело, которая при длительном воздействии не вызывает у человека нарушения его общего состояния, а также функций кроветво­рения и воспроизводства. Для ионизирующего излучения ус­тановлена ПДД 5 бэр в год.

Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендовала в качестве предельно допустимой дозы разового аварийного облучения 25 бэр и профессионального хронического облучения — до 5 бэр в год и установила в 10 раз меньшую дозу для ограниченных групп населения [25].