При радиационных авариях

Радиационно опасный объект (РОО) – это объект, при аварии (разрушении) которого может произойти выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации значения. Это может привести к массовому облучению людей, сельскохозяйственных животных и растений, а так же радиоактивному загрязнению природной среды выше допустимых норм.

По виду используемых радиоактивных веществ РОО можно разделить на две группы. Первая – объекты с радиационной технологией. На этих объектах в качестве источников ионизирующих излучений используются гамма - излучающие радионуклиды, такие как кобальт-60, цезий-137 и т.п. В случае аварий на таких РОО образуются, как правило, локальные радиоактивные загрязнения, не выходящие за пределы санитарно-защитной зоны и представляющие опасность для персонала. Исключение составляют случаи хищения таких источников или аварии при их транспортировке. К таким объектам относятся предприятия промышленности и исследовательские установки, использующие источники ионизирующих излучений. Особо следует выделить из этой группы предприятия с радиационно-химической технологией, на которых основной продукт вырабатывается за счет химической реакции, инициируемой ионизирующим излучением.

Другая группа – это объекты с ядерной технологией. На таких объектах используются делящиеся ядерные материалы, такие как уран-235, плутоний-239, торий-232. Основную и главную группу РОО по степени их потенциальной опасности загрязнения природной среды представляют предприятия ядерного топливного цикла (ПЯТЦ). В ядерный топливный цикла входят предприятия по получению, применению, переработке, хранению и захоронению ядерных материалов.

К предприятиям по добыче, переработке и получению ядерных материалов относятся:

горно-металлургические комбинаты (урановые рудники);

предприятия по переработке урановой руды;

предприятия по аффинажу урана и получению тетрафторида и гексафторида урана;

предприятия по обогащению урана;

заводы по очистке урановых концентратов и изготовлению твэлов.

Основным радиоактивным элементом на этих этапах ЯТЦ являются уран и радий. Сбросы этих радионуклидов влияют на экологическую обстановку в регионе, однако в силу низкой вероятности аварий и незначительной радиоактивности практически не приводят к возникновению ЧС.

Основными мерами по предотвращению радиационных аварий и снижению ущерба от них являются:

рациональное размещение РОО с учетом возможных последствий аварий;

создание автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО);

создание локальной системы оповещения персонала населения в 30-километровой зоне;

первоочередное строительство и приведение в готовность защитных сооружений в радиусе 30 км вокруг АЭС, а также использование подвальных, встроенных и других легко герметизируемых помещений;

определение количества населенных пунктов и населения, подлежащих защите на месте эвакуации;

создание запасов медикаментов, средств индивидуальной защиты и других средств, необходимых для защиты населения и его жизнеобеспечения;

разработка оптимальных режимов поведения населения и подготовка его к действиям во время аварии;

создание на АЭС специальных формирований для ликвидации последствий возможных аварий;

прогнозирование радиационной разведки;

периодическое проведение учений по ГО на АЭС и прилегающей территории.

Мероприятия радиационной защиты, как правило, осуществляются заблаговременно и включают:

разработку и внедрение режимов радиационной безопасности;

создание и эксплуатацию системы радиационного контроля за обстановкой на территориях атомных электростанций, в зонах наблюдения и санитарно-защитных зонах этих станций;

разработку планов действий по предупреждению и ликвидации радиационных аварий;

накопление и содержание в готовности средств индивидуальной защиты, приборов радиационной разведки и дозиметрического контроля, средств йодной профилактики и дезактивации, соответствующих технических средств, материалов и имущества;

поддержание в готовности к применению защитных сооружений на территории АЭС, противорадиационных укрытий в населенных пунктах вблизи станций;

осуществление мер по защите продовольствия, пищевого сырья, фуража и источников (запасов) воды от возможного загрязнения радиоактивными веществами;

подготовку населения к действиям в условиях радиационных аварий, профессиональную подготовку персонала радиационно опасных объектов и личного состава АСС;

обеспечение готовности служб радиационной безопасности радиационно опасных объектов, сил и средств подсистем и звеньев РСЧС, на территории которых находятся радиационно опасные объекты, к ликвидации последствий радиационных аварий.

К числу основных мероприятий, способов и средств, обеспечивающих защиту населения от радиационного воздействия при радиационной аварии, относятся:

обнаружение факта аварии и оповещение о ней;

выявление радиационной обстановки в районе аварии;

организация радиационного контроля;

установление и поддержание режима радиационной безопасности;

проведение, при необходимости, на ранней стадии аварии йодной профилактики населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий аварии;

обеспечение населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий аварии необходимыми средствами индивидуальной защиты и использование этих средств;

укрытие населения, оставшегося в зоне аварии, в убежищах и противорадиационных укрытиях, обеспечивающих снижение уровня внешнего облучения, а при возможности и защиту органов дыхания от проникновения в них радионуклидов, оказавшихся в атмосферном воздухе;

санитарная обработка населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий аварии;

дезактивация аварийного объекта, объектов производственного, социального, жилого значения, территории, сельскохозяйственных угодий, транспорта, других технических средств, средств защиты, одежды, имущества, продовольствия и воды;

эвакуация или отселение граждан из зон, в которых уровень загрязнения или дозы облучения превышают допустимые для проживания населения.

Основные меры радиационной защиты, обеспечивающие снижение дозы облучения населения загрязненной территории и вводимые в зависимости от ее величины, включают:

нормирование облучения;

добровольное отселение жителей с загрязненных территорий;

ограничение проживания и функционирования населения на отдельных участках загрязненной территории;

регулирование возвращения жителей на загрязненные территории;

дезактивацию отдельных участков загрязненной территории, строений и других объектов;

систему мер в цикле сельскохозяйственных технологий и производств по снижению содержания радионуклидов в местной растительной и животной пищевой продукции, включая рекомендации для жителей по ведению личных приусадебных хозяйств;

радиационный контроль и бракераж сельскохозяйственной, рыбной, лесной продукции, а также поставки радиационно чистых продуктов питания и фуража;

радиационный контроль и бракераж производимых на загрязненных территориях товаров;

обеспечение безопасных условий труда на загрязненных радионуклидами территориях;

уменьшение доз медицинского облучения на основе принципа оптимизации, а также снижение уровней природного облучения, в частности, за счет ограничения поступления радона в жилые и производственные помещения.

В случаях завершившегося аварийного облучения населения дальнейшее ограничение накопленной дозы может осуществляться, как правило, только за счет уменьшения содержания радона в помещениях и оптимизации профилактических и диагностических рентгенорадиологических исследований.

Осуществление мер радиационной защиты населения в послеаварийной ситуации может приводить к нежелательному вмешательству в его нормальную жизнь. Защита населения осуществляется с помощью мероприятий (переселение, дезактивация, ограничения в питании, поведении и хозяйственной деятельности и др.), которые могут сопровождаться негативными психологическими эффектами, нарушениями здоровья, экологическим ущербом и значительными материальными затратами. Поэтому при введении этих мер защиты и планировании их объема должны учитываться негативные последствия вмешательства.

План мероприятий по защите персонала и населения от радиационной аварии и ее последствий должен содержать следующие основные разделы:

прогноз возможных аварий на радиационном объекте с учетом вероятных причин, типов и сценариев развития аварии, а также прогнозируемой радиационной обстановки при авариях разного типа;

критерии для принятия решений о проведении защитных мероприятий;

перечень организаций, с которыми осуществляется взаимодействие при ликвидации аварии и ее последствий;

организация аварийного радиационного контроля;

оценка характера и размеров радиационной аварии;

порядок введения аварийного плана в действие;

порядок оповещения и информирования;

поведение персонала при аварии;

обязанности должностных лиц при проведении аварийных работ;

меры защиты персонала при проведении аварийных работ;

противопожарные мероприятия;

мероприятия по защите населения и окружающей среды;

оказание медицинской помощи пострадавшим;

меры по локализации и ликвидации очагов (участков) радиоактивного загрязнения;

подготовка и тренировка персонала к действиям в случае аварии.

Критерии вмешательства при обнаружении локальных радиоактивных загрязнений.

Уровень исследования – территория, на которой годовая эффективная доза облучения от искусственных источников составляет от 0,1 до 0,3 мЗв/год. Это такой уровень радиационного воздействия источника на население, при достижении которого требуется выполнить исследование источника с целью уточнения оценки величины годовой эффективной дозы и определение величины дозы, ожидаемой за 70 лет.

Уровень вмешательства – территория, на которой годовая эффективная доза облучения от искусственных источников составляет более 0,3 мЗв/год. Это такой уровень радиационного воздействия, при превышении которого требуется проведение защитных мероприятий с целью ограничения облучения населения.

Масштабы и характер мероприятий определяются с учетом интенсивности радиационного воздействия на население по величине ожидаемой эффективной коллективной дозы за 70 лет.

Решение о необходимости, а также о характере, объеме и очередности защитных мероприятий принимается органами Госсанэпиднадзора с учетом следующих основных условий:

местонахождения загрязненных участков (жилая зона: дворовые участки, дороги и подъездные пути, жилые здания, сельскохозяйственные угодья, садовые и приусадебные участки и пр.; промышленная зона: территория предприятия, здания промышленного и административного назначения, места для сбора отходов и пр.);

площади загрязненных участков;

возможного проведения на участке загрязнения работ, действий (процессов), которые могут привести к увеличению уровней радиационного воздействия на население;

мощности дозы гамма-излучения, обусловленной радиоактивным загрязнением;

изменения мощности дозы гамма-излучения на различной глубине от поверхности почвы (при загрязнении территории).

Краткая характеристика мероприятий радиационной защиты

В случае аварий на РОО первостепенное значение имеют вопросы оповещения и информирования населения, организация которого должна базироваться на таких основных принципах, как своевременность, достоверность, непрерывность и охват всех категорий населения.

Первоначальная информация может заключаться в констатации факта, что произошла авария на ядерном реакторе и в разъяснении порядка принятия тех или иных мер радиационной защиты, исходя из прогноза возможной радиационной обстановки, скорректированного с появлением первичных данных разведки.

В это время необходимо информировать население о средствах, с помощью которых они могут быть лучше всего защищены от различных факторов радиационного воздействия.

Для этого в органах управления РСЧС и прежде всего в ГУ по делам ГО и ЧС должны иметься заранее заготовленные сообщения и инструкции, которые можно дополнить, вставляя фактическую информацию и незамедлительно сообщить административным органам и проживающему в опасных районах населению. Важно, чтобы все группы населения постоянно получали информацию об обстановке и порядке действий через небольшие промежутки времени. При организации защиты населения необходимо исходить из того, что эффект от мер защиты может быть достигнут только за счет своевременного принятия решения на их введение в случае правильно организованного оповещения и информирования населения.

Остановимся более подробно на особенностях каждого защитного мероприятия.

Укрытие населения

Укрытие населения в зданиях проводится с целью снижения дозы внешнего и внутреннего облучения населения при нахождении его в зонах радиоактивного загрязнения.

Пребывание в приспособленных помещениях, административных зданиях, подвальных и других заглубленных сооружениях снижает дозу внешнего и внутреннего облучения до нескольких десятков раз в зависимости от типа и этажности здания.

Закрытие окон и дверей, устранение неисправностей в конструкциях, выключение систем вентиляции в период прохождения облака дает возможность снижения доз внутреннего облучения. При этом степень снижения существенным образом зависит от времени пребывания в помещениях, которое в свою очередь определяется временем прохождения радиоактивного шлейфа и оседания радиоактивных аэрозолей. Эта зависимость эффективности от времени защиты настолько существенна, что реальные показатели могут быть определены только для каждого конкретного случая. В общем случае эта величина может колебаться от нескольких сотен до единицы.

Формула для расчета времени накопления заданной (допустимой) концентрации РВ в помещении может быть предоставлена в виде:

где Кв,Кп – кратность воздухообмена помещений с окружающей средой, ч-1, по притоку и по вытяжке соответственно,

ПДК – допустимая концентрация РВ в воздухе помещений, Бк/м3,

СН– наружная концентрация РВ в атмосферном воздухе, Бк/м3

Таблица 1

Время достижения ПДК в помещениях в зависимости от наружной концентрации РВ и кратности воздухообмена, ч

Таблица 2

Необходимая кратность воздухообмена помещений для

безопасного пребывания людей

Опыт ликвидации последствий аварии на ЧАЭС показал, что в качестве защитных сооружений могут быть использованы различные производственные и жилые помещения, противорадиационные укрытия и убежища.

В частности, имеющиеся убежища могут быть использованы для укрытия людей как в первоначальный период аварии, так и в качестве ПУ противоаварийными действиями и отдыха личного состава «ликвидаторов». В последнем случае особое внимание необходимо обратить на предотвращение заноса РВ внутрь убежища. В противном случае его защитные свойства можно свести к нулю за счет облучения загрязненными поверхностями внутри убежища.

В строительных нормах и правилах 2.01.52 «ЗСГО» и ВСН-АС-90 «Инструкция по проектированию инженерно-технических мероприятий ГО на АЭС» для убежищ вводится нормируемый коэффициент защиты от излучений РЗМ. В зависимости от класса сооружений нормируемый коэффициент защиты от излучений изменяется в диапазоне от 3 до 5 тыс. Защищенность по внутреннему облучению людей, находящихся в убежищах, в этих нормативных документах не определяется; полагается, что внутреннее облучение в убежищах отсутствует. Это справедливо в случае ядерного взрыва, когда РВ в воздухе существуют в основном виде крупнодисперсных аэрозолей с медианным размером частиц 50мкм.

В случае аварии на РОО РВ в облаке выброса содержатся не только в аэрозольной, но и в паровой и газовой формах. Особенно это характерно для изотопов радиоактивного йода и летучих соединений рутения, эффективность задержки которых обычной системой очистки воздуха в убежищах может быть недостаточной. Поэтому после аварии на ЧАЭС разработан и внедрен целый ряд предложений с установкой дополнительных фильтров по улавливанию мелкодисперсных аэрозолей с размером частиц порядка 1мкм и газовой и парообразной фазы радиоактивного выброса.

Противорадиационные укрытия, построенные в соответствии с существующими нормативными документами, также должны оборудоваться дополнительными фильтрами для защиты от внутреннего облучения.

Использование СИЗОД

Существенный вклад в облучение населения при прохождении радиоактивного облака или действиях на загрязненных территориях вносит внутреннее облучение за счет ингаляции радиоактивных аэрозолей. В этой связи защита органов дыхания от радиоактивных веществ – одна из главных мер радиационной защиты.

К основным факторам, определяющим выбор защитного средства в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды, относятся:

1 – характер загрязнения (наличие газовой и аэрозольной фракций, токсичность радионуклидов, дисперсный состав аэрозолей и т.п.);

2 – степень загрязнения атмосферного воздуха;

3 – эффективность защитного средства;

4 – условия эксплуатации СИЗОД (метеоусловия, характер деятельности населения, обученность населения правилам пользования);

Улавливание вредных веществ, находящихся во вдыхаемом воздухе в аэрозольном и газообразном состоянии, происходит за счет различных процессов и осуществляется, как правило, различными элементами защитного средства или даже различными средствами.

Очистка вдыхаемого воздуха от аэрозольных примесей происходит за счет фильтрации через различные волокнистые материалы и с различной степенью эффективности может быть достигнута при использовании простых фильтрующих средств защиты – противоаэрозольных респираторов, ватно-марлевых повязок, противопыльных тканевых масок, бытовых текстильных материалов и т.п.

Для улавливания парогазообразных веществ используют различные сорбционно-фильтрующие материалы, имеющие развитую поверхность.

Наибольшую ингаляционную опасность из радионуклидов, присутствующих в выбросе в виде парогазообразной фракции, представляют изотопы йода с массовыми числами 131-135, и среди них иод-131 как самый долгоживущий.

Согласно данным исследований в настоящее время принято, что 97% радионуклидов йода присутствуют в виде молекулярного йода, 3% – в виде алкилиодидов. Вследствие этого необходимо обеспечение защиты органов дыхания от наиболее проникающей составляющей йодной фракции. Такая защита может быть достигнута при использовании населением в качестве СИЗОД сорбционно-фильтрующих респираторов или фильтрующих противогазов.

Сорбционно-фильтрующие респираторы нашли широкое применение в практике ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Использовались следующие респираторы подобных типов: «Лепесток», «Лепесток-А», «Лепесток Апан», «Лола-А», «Кама», «РМ-2», «Р-2».

В отношении респиратора Р-2 необходимо отметить следующее. Полумаска «Р-2», изготовленная из фильтрующих материалов пенополиуретана и ФПП изнутри покрыта тонкой полиэтиленовой пленкой, которая делает его некомфортным при эксплуатации. Кроме этого он не обеспечивает достаточной защиты от мелкодисперсных аэрозолей и тем более от газопаровой фракции.

Эвакуация

В системе защитных мероприятий, проводимых среди населения при авариях на РОО эвакуация представляет крайнюю меру, которую осуществляют в ограниченных районах примыкающих к РОО. Целью эвакуации является защита населения от вдыхания РВ, внешнего облучения от проходящего шлейфа и от РЗМ.

Эвакуации подлежит население тех районов, на территории которых существует реальная опасность облучения людей выше установленных дозовых пределов.

В настоящее время рассматриваются 3 вида эвакуации:

так называемая упреждающая эвакуация, когда население выводится или вывозится из опасных районов до выброса РВ (или до подхода радиоактивного облака). Время начала эвакуации при этом может быть определено наращиванием числа отказов оборудования и систем безопасности РОО и процессам развития аварии. При этом время упреждения может составить до 20-24 часов (по данным американских АЭС).

экстренная эвакуация – когда вывоз населения из опасных районов непосредственно прилегающих к РОО, проводится после выброса РВ в окружающую среду.

отселение – вывоз населения из более отдаленных районов по результатам детального радиационного обследования загрязненных территорий.

Основными этапами экстренной эвакуации являются: общая подготовка, пребывание людей в укрытиях, вывоз населения в безопасные районы.

Общая подготовка к эвакуации предполагает оповещение населения, выбор подходящего варианта эвакуации, всестороннее и своевременное информирование населения о порядке эвакомероприятий и правилам поведения зонах радиоактивного загрязнения.

Пребывание людей в укрытиях имеет место в том случае, если условия складывающиеся при развитии аварии, не позволяют провести эвакуацию до прихода радиоактивного шлейфа. Нахождение в ЗС, как правило, должно включать время прохождения радиоактивного облака. Время выхода из защитных сооружений или укрытий определяется наружной радиационной обстановкой и рассчитывается из условия не превышения установленных доз облучения за все время нахождения населения на загрязненной территории. Своевременная и исчерпывающая информация о характере и масштабах радиоактивного загрязнения, возможность варьирования режимов поведения людей на загрязненной местности, а также наличие научно обоснованной системы методических подходов к рациональному выбору и использованию защитных свойств зданий, ЗС, СИЗОД и МСИЗ являются базовыми условиями для планирования и проведения эвакуации населения в установленные сроки и обеспечения радиационной защиты.

Йодная профилактика

Существенный вклад в защиту населения вносит своевременно проведенная и правильно организованная йодная профилактика, которая имеет целью не допустить переоблучения щитовидной железы и предотвратить связанные с этим заболевания (тиреоидоз, рак щитовидной железы и т.д.).

Согласно общих рекомендаций по проведению йодной профилактики, изложенных в уже упомянутых «Критериях для принятия мер защиты населения», введенными в действие в 1990 г., значение коэффициента защиты при однократном приеме 130 мг КI составляет: за 6 часов до ингаляции – 100, во время ингаляции – 90 через 2 часа после разового поступления – 10, через 6 часов – 2.

Отсюда следует, что для обеспечения высокой эффективности йодной профилактики как защитного мероприятия должны предусматриваться:

1. возможность быстрого распределения препаратов стабильного йода среди населения;

2. информирование населения о необходимости и времени как однократно, так и повторных приемов иодида калия.

Эффективность йодной профилактики, проведенной в первый период после аварии на ЧАЭС существенно зависела от времени поступления радиойода в организм человека с вдыхаемым воздухом или пищевыми продуктами. В целом проведение йодной профилактики в ранние сроки (в течение первых 3-5 дней) обеспечило снижение в среднем в 10 раз доз облучение щитовидной железы, а в более поздние сроки (через 10-15 дней) в 3-4 раза.

Специальная обработка

В комплексе мер радиационной защиты населения в ЧС особое место занимает санитарная обработка и дезактивация одежды, обуви, средств защиты, загрязненных в ЧС.

Дезактивация одежды населения организуется как правило в специально предназначенных для дезактивации промышленных и городских спецпрачечных.

Дезактивации в спецпрачечные подлежит вещевое имущество, имеющее уровни радиоактивного загрязнения до 10 мр/ч на расстоянии 3-10 см от предметов, свернутых стопкой размером 50-20-10.

Следует учитывать, что при действиях на загрязненной местности предпочтительным является надевать поверх одежды полиэтиленовые накидки, так как коэффициент дезактивации полимерных пластиковых материалов в 50…250 раз больше, чем таковой для хлопчатобумажных тканей.

Отсюда может следовать важная рекомендация о том, что при нахождении на открытой загрязненной местности населению можно рекомендовать использовать полиэтиленовую защитную одежду.

Особенности действий в условиях радиоактивного загрязнения

Основными мероприятиями по защите населения являются: оповещение об опасности;

укрытие персонала и населения в защитных сооружениях или других строениях;

применение средств индивидуальной защиты и средств медицинской профилактики;

эвакуация населения из зон опасности;

оказание медицинской и другой помощи пострадавшим, соблюдение установленных режимов поведения;

ведение радиационной разведки, дозиметрического контроля облучения людей и заражения объектов;

защита водоисточников, продовольствия, пищевого сырья и сельскохозяйственных животных;

охрана общественного порядка в районе ЧС и ограничение доступа людей на загрязненную территорию;

дезактивация территории, дорог, сооружений, техники;

санитарная обработка людей;

сбор, вывоз и захоронение радиоактивных отходов и зараженных предметов.

Силы РСЧС привлекаются для проведения локализации и ликвидации аварий, ведения разведки и осуществления дозиметрического контроля и контроля загрязненности объектов внешней среды; оказания медицинской помощи пострадавшим; дезактивации территории, дорог, сооружений, техники, санитарной обработки людей; сбора, вывоза, захоронения радиоактивных отходов и предметов.

Радиационная разведка ведется наземными и воздушными, а в прибрежных районах и морскими (речными) средствами. Для ведения разведки привлекаются разведывательные подразделения спасательных воинских формирований МЧС России, АСФ, химических и других войск военных округов (флотов) МО РФ, формирований различных министерств, ведомств РФ. Она организуется комиссиями по ЧС и их органами управления.

Для проведения работ по дезактивации привлекаются формирования коммунально-технической службы, спасательные воинские формирования МЧС России. Дезактивация территории и сооружений проводится в районах проведения АСР и местах проживания населения.

Дезактивация транспорта и санитарная обработка людей проводится на пунктах специальной обработки (ПУСО), которые размещаются обычно на внешних границах зоны загрязнения.

Сбор, вывоз и захоронение радиоактивных отходов и предметов производится спасательными воинскими формированиями и войсками химической защиты МО РФ.