Характеристика некоторых выбросов радиоактивных веществ, представляющих угрозу для населения

Год, место Причина Активность, МКи Последствия
1957, Южный -Урал Взрыв хранилища с высокоактивными отходами 2,0' 20,0 Загрязнено 235 тыс. км2 территории
1957, Англия, Уиндскейл Сгорание графита во время отжига и по­вреждение твэлов 0,03 Распространение РА облака в северном (Норвегия) и запад­ном (до Вены) на­правлениях2
1945-1989, Все виды ядерных взрывов. Было про­изведено 1 820 ядер­ных взрывов, из них 483 - в атмосфере Загрязнение атмосферы и по следу РА облака
Авария спутника с ЯЭУ   Выпадение 70% ак­тивности в Южном полушарии
1966, Испания Разброс ядерного то­плива двух водородных бомб   Точные сведения отсутствуют
1979, США, Три Майл Айленд Срыв предохрани­тельной мембраны первого контура теплоносителя 0.043 0,017 Выброс 22,7 тыс. т загрязненной воды, 10% РА продуктов попало в атмосферу
1986, СССР, Чернобыль Взрыв и пожар четвертого блока Несоизмеримы со всеми предыдущими

1 В числителе - выбросы вне производственной территории, в знаме­нателе — общая интенсивность всех выбросов.

2 Сведения об уровнях загрязнений и о загрязненности территории не приводятся.

Нейтроны — нейтральные элементарные частицы с мас­сой, превышающей массу протона приблизительно на 2,5 электронных массы. В свободном состоянии нестабильны; время жизни около 16 мин. Вместе с протонами образуют ядра; в ядрах нейтроны устойчивы.

Уровнем радиации называют мощность экспозиционной дозы на высоте 0,7-1 м над зараженной поверхностью.

Поражающее действие любого ионизирующего излуче­ния оценивают поглощенной дозой.

За единицу измерения поглощенной дозы в СИ принят грей (Гр). 1 Гр — доза излучения, при которой облученно­му веществу массой 1 кг передается энергия ионизирую­щего излучения, равная 1 Дж; на практике часто приме­няют несистемную единицу — рад: 1 Гр = 1 Дж/кг =100 рад = 10 000 эрг/г; 1 рад = 0,01 Гр = 100 эрг/г, т. е. прибли­женно можно считать, что для тканей живого организма (человека или животного) 1 рад = 1 Р.

Международная комиссия по радиационной защите вве­ла понятие эквивалентной дозы (эквивалента поглощен­ной дозы), т. к. понятие поглощенной дозы не полностью отражает опасность облучения.

Эквивалентная доза — это поглощенная доза, в кото­рой учтена разница эффективностей биологического воз­действия данного вида излучения и γ-излучения.

Учет происходит за счет коэффициента качества, который показывает, во сколько раз данный вид излучения эффективней при биологическом воздействий, чем γ-лучи (при одинаковой поглощенной дозе в тканях тела). В СИ дозовый эквивалент измеряют в зивертах (Зв). Зиверт — единица эквивалентной дозы любого излучения, в том чис­ле и смешанного, соответствующая по биологическому эф­фекту (по ионизирующему воздействию на живой орга­низм) 1 Дж поглощенной энергии β-, рентгеновского или γ-излучения каждым килограммом массы тела человека или животного. 1 Зв = 10 бэр; бэр — биологический экви­валент рентгена — такая поглощенная доза любого излу­чения, которая вызывает тот же биологический эффект, что и один рентген γ-излучения.

Эквивалентная доза используется в радиационной бе­зопасности для учета вредных эффектов биологического воздействия различных видов ионизирующих излучений при хроническом облучении человека малыми дозами, не превышающими 250 мЗв в год (пяти предельно допусти­мых доз в год). Ее нельзя использовать для оценки по­следствий аварийного облучения человека.

Количество радиоактивных веществ, по тем или иным причинам оказавшихся на местности в пределах рассматриваемой площади или попавших внутрь организма, при­нято оценивать по их активности.

Активность определяется числом распадов, происходя­щих в данном количестве вещества за единицу времени.

Каждому радиоактивному изотопу присуща своя актив­ность, которую можно характеризовать либо постоянной радиоактивного распада λ, либо периодом полураспада т (иногда обозначают Т1/2). Эти две величины связаны между собой обратно пропорциональной зависимостью: λ = 0,693/ф. Очевидно, чем больше период полураспада, тем менее активен данный радионуклид и наоборот.

Период полураспада радиоактивного изотопа — проме­жуток времени, за который число радиоактивных атомов данного изотопа уменьшается вдвое; для различных изо­топов лежит в очень широком диапазоне. Так, для урана-238 он составляет приблизительно 4,5 млрд. лет, а для поло-ния-212 — около 3 десятимиллионных долей секунды. Пе­риод полураспада характеризует радиоактивное вещество с двух сторон: во-первых, позволяет определить, какая часть его остается по истечении определенного времени, и, во-вторых, какова активность вещества в данный момент.

Наиболее опасны те радиоактивные вещества, период полураспада которых близок к продолжительности жиз­ни человека.

В СИ активность измеряется в беккерелях (Бк). 1 Бк равен одному распаду ядра в секунду. Часто пользуются несистемной единицей — кюри (Ки); 1 Ки = 37 млрд Бк.

В период нормального функционирования РОО с це­лью профилактики и контроля выделяют две основные зоны безопасности: санитарно-защитную и наблюдения.

Санитарно-защитная зона (СЗ) РОО — территория вок­руг объекта, на которой уровень облучения людей в усло­виях нормальной эксплуатации объекта может превысить предел дозы.

Зона наблюдения — территория, где возможно влияние радиоактивных сбросов и выбросов РОО и где облучение проживающего населения может достигать установленного предела дозы.

На случай радиационной аварии рассматривают 5 зон, имеющих различную степень опасности для здоровья лю­дей и характеризуемых той или иной возможной дозой облучения.

Зона экстренных мер защиты населения — территория, в пределах которой доза внешнего γ-облучения населения за время формирования радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 75 рад, а доза внутренне­го облучения щитовидной железы за счет поступления в организм человека радиоактивного йода — 250 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), а доза внутреннего облучения щитовидной железы радио­активным йодом может превысить 30 ряд (но не более 250).

Зона ограничений — территория, в пределах которой доза внешнего γ-облучения населения за время формиро­вания радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 10 рад (но не более 25), а доза внутрен­него облучения щитовидной железы радиоактивным йо­дом не превышает 30 рад.

Зона возможного опасного радиоактивного загрязнения — территория, в пределах которой прогнозируются дозовые нагрузки, превышающие 10 бэр в год.

Зона радиационной аварии — территория, на которой могут быть превышены пределы дозы и пределы годового поступления.

Самый большой выброс радиоактивных веществ про­изошел при аварии на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. К 6 мая 1986 г. он составил около 63 кг, что соот­ветствует 3,5% от общего количества радионуклидов в ре­акторе на момент аварии. (Нуклиды — любые атомы, от­личающиеся составами ядер, т. е. либо разным числом нуклонов, либо при одинаковом числе нуклонов различ­ными соотношениями между числом протонов и нейтро­нов; нуклоны — общее название протонов и нейтронов.) При взрыве атомной бомбы мощностью 20 кт, сброшенной на Хиросиму, образовалось 740 г радиоактивных от­ходов; следовательно, выброс радиоактивных веществ при аварии оказался эквивалентным действию примерно 85 атомных бомб мощностью по 20 кт.

Пришлось проводить дезактивацию более 600 населенных пунктов, снимать на значительной территории (с последующим захоронением) загрязненный грунт, произво­дить засыпку (опасных участков щебнем-.

Во время и вскоре после аварии от радиационного за­ражения погибли 29 чел., у 208 диагностирована лучевая болезнь, из зон, ближайших к АЭС, было эвакуировано 115 тыс. чел., йодной профилактикой охвачено 5,4 млн, около 650 тыс. чел., принимавших участие в ликвидации последствий аварии (так называемых «ликвидаторов»), получили ту или иную дозу облучения, на больших пло­щадях оказалась зараженной сельскохозяйственная продукция.

После стабилизации радиационной обстановки в районе аварии в период ликвидации ее долговременных по­следствий могут устанавливаться зоны:

• отчуждения, с загрязнением по γ-излучению свыше 20 мрад/ч (миллирад в час), по цезию — свыше 40 Ки/км2 (кюри на км2), по стронцию — свыше 10 Ки/км2;

• временного отселения, с загрязнением 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;

• жесткого контроля, с загрязнением по γ-излучению от 3 до 5 мрад/ч, по цезию — до 15 Ки/км2, по строн­цию — до 3 Ки/км2.

Люди постоянно подвергаются воздействию ионизиру­ющей радиации космических лучей, радиоактивных ве­ществ, содержащихся в почве, воздухе, стенах жилища, окружающих предметах и др. Некоторое представление об этом дает табл. 3.

Те, кто в связи с характером профессии вынужден ра­ботать с источниками ионизирующих излучений (ИИИ) (например, персонал АЭС, врачи-рентгенологи), подверга­ются воздействию больших доз облучения, следователь­но, большему риску заболеть лучевой болезнью.

Таблица 3