Прогнозирование и оценка обстановки при радиационных авариях

Радиационно опасный объект - объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или его разрушении может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов народного хозяйства, а также окружающей природной среды.

К радиационно опасным объектам относятся: предприятия ядерного топливного цикла (предприятия ЯТЦ); атомные станции (АС): атомные электрические станции (АЭС), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), атомные станции теплоснабжения (ACT);

объекты с ядерными энергетическими установками (объекты с ЯЭУ): корабельные, космические;

исследовательские ядерные реакторы;

ядерные боеприпасы (ЯБП) и склады их хранения;

объекты размещения и хранения делящихся материалов;

установки технологического, медицинского назначения и источники тепловой и электрической энергии, в которых используются радионуклиды;

территории и водоемы, загрязненные радионуклидами в результате имевших место радиационных аварий, ядерных взрывов в мирных целях, а также производственной деятельности предприятий ЯТЦ.

В настоящее время общепризнанным является утверждение специалистов о том, что ядерная энергетика является одной из наиболее "чистых" отраслей производства. Сравнительный анализ опасности различных объектов показывает, что риск смертельных поражений от выбросов АЭС при нормальной их работе в 400 раз меньше, чем от выбросов вредных веществ, источниками которых являются ТЭС. Вместе с тем последствия радиационных аварий (аварий с выбросом радиоактивных веществ) на радиационно опасных объектах имеют нередко серьезные последствия (Три-Майл-Айленд в США в 1979 г., Чернобыльская АЭС на Украине в 1986 г.).

Радиационная авария - авария на радиационно опасном объекте, приводящая к выходу или выбросу радиоактивных веществ и (или) ионизирующих излучений за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации данного объекта границы в количествах, превышающих установленные пределы безопасности его эксплуатации.

Наиболее серьезные последствия имеют радиационные аварии на атомных станциях (АС).

АС - это объект, на котором тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, идущего на нагрев воды в целях горячего водоснабжения или вращающего турбогенератор для производства электрической энергии.

АС (АЭС, АТЭЦ, ACT) включает один или несколько ядерных энергетических реакторов (ЯЭР). На российских АС работают следующие типы ядерных реакторов:

водоводяные энергетические реакторы электрической мощностью 440 МВт (ВВЭР-440) и 1000 МВт (ВВЭР-1000) на тепловых нейтронах;

реакторы большой мощности, канальные, электрической мощностью 1000 МВт (РБМК-1000), водоводяные, на тепловых нейтронах;

реакторы жидкометаллические на быстрых нейтронах электрической мощностью 600 МВт (БН-600);

реакторы энергетические графитовые паровые на тепловых нейтронах, электрической мощностью 12 МВт (ЭГП-12).

Наиболее тяжелыми радиационными авариями на АС, сопровождаемыми выбросом урана и продуктов его деления за пределы санитарно-защитной зоны и радиоактивным загрязнением окружающей среды, являются запроектные аварии, обусловленные разгерметизацией первого контура реактора с разрушением или без разрушения активной зоны (Чернобыль - 1986 г.).

Под запроектной (гипотетической) аварией понимается такая авария, которая вызывается не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями и сопровождается дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности.

В случае возникновения аварии должны быть приняты практические меры для восстановления контроля над источником излучения и сведения к минимуму доз облучения, количества облученных лиц, радиоактивного загрязнения окружающей среды, экономических и социальных потерь, вызванных радиоактивным загрязнением.

При радиационной аварии или обнаружении радиоактивного загрязнения ограничение облучения осуществляется защитными мероприятиями, применимыми, как правило, к окружающей среде и (или) к человеку. Эти мероприятия могут приводить к нарушению нормальной жизнедеятельности населения, хозяйственного и социального функционирования территории, т.е. являются вмешательством, влекущим за собой не только экономический ущерб, но и неблагоприятное воздействие на здоровье населения, психологическое воздействие на население и неблагоприятное изменение состояния экосистем. Поэтому при принятии решений о характере вмешательства (защитных мероприятиях) следует руководствоваться следующими принципами:

предлагаемое вмешательство должно принести обществу и прежде всего облучаемым лицам больше пользы, чем вреда, т.е. уменьшение ущерба в результате снижения дозы должно быть достаточным, чтобы оправдать вред и стоимость вмешательства, включая его социальную стоимость (принцип обоснования вмешательства);

форма, масштаб и длительность вмешательства должны быть оптимизированы таким образом, чтобы чистая польза от снижения дозы, т.е. польза от снижения радиационного ущерба за вычетом ущерба, связанного с вмешательством, была бы максимальной (принцип оптимизации вмешательства).

Исходя из указанных принципов при планировании защитных мероприятий на случай радиационной аварии органами госсанэпиднадзора устанавливаются уровни вмешательства (дозы и мощности доз облучения, уровни радиоактивного загрязнения) применительно к конкретному радиационному объекту и условиям его размещения с учетом вероятных типов аварии, сценариев развития аварийной ситуации и складывающейся радиационной обстановки.

При аварии, повлекшей за собой радиоактивное загрязнение обширной территории, на основании контроля и прогноза радиационной обстановки устанавливается зона радиационной аварии. В зоне радиационной аварии проводится контроль радиационной обстановки и осуществляются мероприятия по снижению уровней облучения населения на основе изложенных принципов и подходов.

Принятие решений о мерах защиты населения в случае крупной радиационной аварии с радиоактивным загрязнением территории проводится на основании сравнения прогнозируемой дозы, предотвращаемой защитным мероприятием, с уровнями А и Б, приведенными в табл. 5.40.

Таблица 5.40

Критерии для принятия неотложных решений по защите населения в начальном периоде аварийной ситуации ("Нормы радиационной безопасности. Гигиенические нормативы СП 2.6.1.758-99")

Меры защиты	Предотвращаемая доза за первые 10			суток, мГр
	на все тело		щитовидная железа, легкие, кожа
	уровень А	уровень Б	уровень А	уровень Б
Укрытие	5	50	50	500
Йодная профилактика:
взрослые	-	-	250*	2500*
дети	-	-	100*	1000*
Эвакуация	50	500	500	5000

*Только для щитовидной железы.

Если уровень облучения, предотвращаемого защитным мероприятием, не превосходит уровня А, нет необходимости в выполнении мер защиты, связанных с нарушением нормальной жизнедеятельности населения, а также хозяйственного и социального функционирования территории.

Если предотвращаемое защитным мероприятием облучение превосходит уровень А, но не достигает уровня Б, решение о выполнении мер защиты принимается по принципам обоснования и оптимизации с учетом конкретной обстановки и местных условий.

Если уровень облучения, предотвращаемого защитным мероприятием, достигает и превосходит уровень Б, необходимо выполнение соответствующих мер защиты, даже если они связаны с нарушением нормальной жизнедеятельности населения, хозяйственного и социального функционирования территории.

На поздних стадиях радиационной аварии, повлекшей за собой загрязнение обширных территорий долгоживущими радионуклидами, решения о защитных мероприятиях принимаются с учетом сложившейся радиационной обстановки и конкретных социально-экономических условий.

При прогнозировании возможной радиационной обстановки определяются размеры зон для принятия неотложных решений по защите населения в начальном периоде аварии по критериям, приведенным в табл. 5.40. При этом рассматривается радиационная обстановка, возникающая в случае наиболее опасных аварий, отнесенных к 7 классу по шкале МАГАТЭ, для условий открытой местности и незащищенного населения.

Метеорологические условия в момент разрушения ядерного энергетического реактора оказывают решающее влияние на размеры зон радиоактивного загрязнения и характеризуют направление и динамику рассеяния радиоактивных веществ, выброшенных в атмосферу. Динамика рассеяния радиоактивных веществ определяется степенью вертикальной устойчивости атмосферы и скоростью распространения облака выброса.

В целях определения влияния радиоактивного загрязнения местности и приземного слоя атмосферы на жизнедеятельность населения и условия проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ на загрязненных территориях производится выявление и оценка радиационной обстановки.

Выявление и оценка возможной радиационной обстановки при разрушении ядерного энергетического реактора методом прогнозирования проводятся как заблаговременно при планировании мероприятий защиты населения на случай возникновения чрезвычайных ситуаций на АЭС, так и в начальный период развития аварии, когда данные радиационной разведки отсутствуют или поступают в недостаточном объеме.

Для таких задач прогнозирования обычно рассматривают три основных типа устойчивости атмосферы: конвекция, изотермия, инверсия, а в в качестве исходных данных используют наиболее вероятные средние метеорологические условия. Поэтому в рамках данных ограничений, не может быть обеспечена удовлетворительная точность прогноза радиационной обстановки на расстояниях более 200 км.

При выявлении и оценке радиационной обстановки в начальный период развития чрезвычайной ситуации в качестве исходных данных используются реальные метеорологические условия.

При выявлении радиационной обстановки решаются следующие задачи:

определение размеров зон радиоактивного загрязнения местности и отображение их на картах (планах, схемах);

определение размеров зон облучения щитовидной железы детей и взрослого населения за время прохождения облака и отображение их на картах (планах, схемах).

Исходными данными для выявления радиационной обстановки методом прогнозирования являются:

а) информация об АЭС; тип ядерного энергетического реактора (РБМК, ВВЭР); электрическая мощность ЯЭР, МВт; координаты АЭС (X_Э, У_Э), км; астрономическое время разрушения реактора Тр, (дата и время);

б) метеорологические характеристики: скорость и направление ветра на высоте 10 м; облачность (ясно, переменная, сплошная);

в) при необходимости дополнительная информация приводится отдельно при рассмотрении каждой конкретной задачи.