Бесплатный фрагмент - Основы ликвидации последствий аварий на радиационно-опасных объектах

С благодарностью учителям:

Красюку Евгению Михайловичу,

Захарову Евгению Николаевичу,

Любомудрову Александру Александровичу.

В представляемом материале изложены основы ликвидации последствий аварий (ЛПА) с радиационно-опасными объектами (РОО).

Предлагаемый материал подобран таким образом, чтобы у читателя сложилось целостное представление о РОО как потенциально опасных объектах и присущих им различных видах опасностей, а также о структуре, силах и средствах, которые существуют в рамках системы реагирования и ЛПА с РОО. Кроме того, рассмотрены вопросы нормативно-правового регулирования в области обеспечения безопасности РОО и ликвидации последствий аварий с ним.

Материал может быть рекомендован специалистам, занимающимися вопросами организации и проведения мероприятий по ЛПА, а также слушателям, обучающимся по программам дополнительного профессионального образования, связанным с радиационной безопасностью.

Введение

Проблема ликвидации последствий аварий (ЛПА) возникла одновременно с созданием первых образцов радиационно-опасных установок. Эта проблема является одной из приоритетных среди множества других проблем, стоящих перед организациями, эксплуатирующими объекты, содержащие источники ионизирующих излучений (ИИИ).

В состав компонентов РОО входят делящиеся материалы (ДМ), радиоактивные вещества (РВ). Совокупность этих компонентов в данной конструкции определяет потенциальную опасность РОО, которая может проявляться при аварийных воздействиях. Кроме того, РОО в силу ряда конструктивных особенностей сами по себе являются источниками постоянно действующей радиационной опасности.

Опасные события могут иметь место при эксплуатации РОО из-за несоблюдения установленных правил эксплуатации, отказов техники, ошибочных или злоумышленных действий персонала и различных опасных внешних воздействий в чрезвычайных ситуациях (ЧС).

Некоторые виды аварийных ситуаций могут привести к радиационной аварии, но в подавляющем большинстве случаев аварийные ситуации не приводят к радиационной аварии. Вероятность радиационной аварии весьма мала. Поэтому подобного рода аварии классифицируются как гипотетические.

Система обеспечения безопасности (СОБ) РОО направлена на предотвращение радиационных аварий, любых аварийных воздействий и на минимизацию их последствий.

Сложность решения подобной задачи обусловлена также тем, что она должна быть выполнена в различных условиях жизненного цикла существования РОО: при разработке, производстве, транспортировке, хранении, эксплуатации, демонтаже, а также при производстве, хранении и транспортировке ключевых компонентов и материалов, входящих в состав РОО. В соответствии с этим СОБ РОО представляет собой совокупность различных научно-технических и организационно-технических мер, действующих на отдельных или нескольких стадиях жизненного цикла РОО.

Как известно, за последние примерно пятьдесят лет в СССР и России произошло 175 радиационных инцидентов и аварий сравнительно локального характера и три крупномасштабные аварии: радиоактивное загрязнение (РЗ) поймы реки Теча сбросами радиоактивных отходов ПО «Маяк» (1949–1952 гг.), взрыв емкости с высокорадиоактивными отходами в том же объединении (1957 г.), авария на Чернобыльской АЭС (1986 г.). Таким образом, вопросы ликвидации последствий являются актуальными и требуют научного подхода.

Издание подготовлено по материалам открытой печати.

Принятые сокращения

Правовые основы ЛПА с ЯРОО

Нормативные документы по ЛПА с РОО

В систему нормативной документации в области обеспечения ЛПА входят:

нормативные правовые акты, регулирующие отношения в этой области;

федеральные и отраслевые нормы и правила;

государственные и отраслевые стандарты;

конструкторская, технологическая и эксплуатационная документация на РОО, средства их разработки, производства, испытаний, эксплуатации и ликвидации;

санитарные нормы, правила гигиенические и экологические нормативы.

Требования норм и правил ЛПА должны разрабатываться с учетом рекомендаций международных организаций по использованию атомной энергии, а также международных соглашений.

Правовую основу, регулирующую отношения в области ЛПА РОО, составляет система нормативно-правовых актов, принятых в РФ.

Систему нормативно-правовых актов, регулирующих отношения в области ЛПА РОО, целесообразно рассматривать начиная с более высоких уровней.

Верхнюю строчку в иерархии системы нормативных правовых актов составляют нормативно-правовые документы федерального уровня. К ним относятся: законы РФ, постановления Правительства РФ, указы и распоряжения Президента РФ.

Законодательную базу, определяющую порядок реагирования и ликвидации ЧС природного и техногенного характера, составляют следующие законы РФ.

1. Конституция РФ. Основной закон РФ определяет права и обязанности граждан.

В Конституции РФ вопросы, связанные с ликвидацией ЧС, отражены в следующих статьях:

человек, его права и свободы являются высшей ценностью (ст.2);

в РФ охраняются труд и здоровье людей (ст.7);

каждый имеет право на благоприятную окружающую среду (ст.42);

каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам (ст.58).

2. Закон «О радиационной безопасности населения» (09.01.96 г.).

Этот закон определяет правовые основы обеспечения радиационной безопасности населения в целях охраны его здоровья.

Радиационная безопасность — состояние защищенности человека от вредного воздействия ионизирующего излучения, обеспечивающее охрану здоровья настоящего и будущих поколений людей. Радиационная безопасность является составной частью безопасности личности, общества и государства и обеспечивается комплексом мер правового, организационного, инженерно-технического, санитарно-гигиенического, медицинского, воспитательного и образовательного характера (ст. 1).

Глава 4 посвящена обеспечению радиационной безопасности при радиационных авариях. В законе определено, что организации, в которых возможны радиационные аварии, обязаны:

разрабатывать перечень возможных радиационных аварий с прогнозом их последствий;

определять критерии принятия решения при возникновении радиационных аварий;

разрабатывать планы мероприятий по защите населения и персонала;

оснащаться средствами оповещения и ликвидации последствий радиационных аварий;

иметь индивидуальные средства профилактики радиационных поражений;

создавать аварийно-спасательные формирования из числа персонала.

3. Закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (21.12.94 г.).

В законе сформулированы общие организационно-правовые нормы в области защиты населения и окружающей среды от чрезвычайных ситуаций (ЧС), цели защиты, дано определение чрезвычайной ситуации. В законе говорится о создании «Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» (РСЧС) на территории РФ, сформулированы задачи РСЧС, основные принципы защиты населения и территорий от ЧС, полномочия органов власти всех уровней, вопросы государственного управления в области защиты от ЧС, права и обязанности граждан в области защиты населения и территорий, подготовка населения к защите от чрезвычайных ситуаций.

4. Закон «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей» (22.08.95 г.).

Закон определяет общие организационно-правовые и экономические основы создания и деятельности аварийно-спасательных служб и аварийно-спасательных формирований на территории РФ:

регламентирует отношения в этой области между органами государственной власти, органами местного самоуправления, а также предприятиями, учреждениями, организациями, крестьянскими (фермерскими) хозяйствами и иными юридическими лицами независимо от организационно-правовых норм и форм собственности, общественными объединениями, должностными лицами и гражданами РФ;

устанавливает права, обязанности и ответственность спасателей;

определяет основы государственной политики в области правовой и социальной защиты спасателей, различных групп и формирований, привлекаемых к ликвидации ЧС природного и техногенного характера, а также членов их семей.

В законе раскрыты виды аварийно-спасательных работ, даны определения аварийно-спасательной службы, аварийно-спасательного формирования, спасателя, статуса спасателя, неотложных работ; сформулированы задачи аварийно-спасательной службы, порядок привлечения сил и средств к ликвидации чрезвычайных ситуаций, возмещения затрат на ликвидацию ЧС.

5. Закон «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» (15.05.91 г.).

Закон направлен на защиту прав и интересов граждан РФ, оказавшихся в зоне влияния неблагоприятных факторов, возникших вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС, принимавших участие в ликвидации последствий этой катастрофы.

Второй раздел посвящен режиму и экологическому оздоровлению территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению. В этом разделе определены зоны радиоактивного загрязнения, отчуждения, отселения, проживания с правом на отселение, с льготным социально-экономическим статусом.

Третий раздел определяет статус, льготы и компенсации граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие воздействия чернобыльской катастрофы.

Вопросы, связанные с пенсионным обеспечением граждан, раскрыты в четвертом разделе.

Необходимо отметить, что компенсации за вред здоровью указаны в пятом разделе.

6. Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (30.03.99 г.).

В этом законе дано определение санитарных правил, норм и гигиенических нормативов. «Санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы» (далее — Санитарные правила) — нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды его обитания и требования к обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности.

«Санитарные правила обязательны для соблюдения всеми государственными органами и общественными объединениями, предприятиями и иными хозяйствующими субъектами, организациями и учреждениями, независимо от их подчиненности и форм собственности, должностными лицами и гражданами» (ст. 3).

7. Закон «О безопасности» (Указ Президента РФ №2446—1 от 5.03.92 г.).

Закон закрепляет правовые основы обеспечения безопасности, определяет систему безопасности и ее функции, устанавливает порядок организации и финансирования органов обеспечения безопасности, а также контроля и надзора за законностью их деятельности.

Кроме того, здесь раскрывается понятие «безопасность», определяются основные объекты и субъекты обеспечения безопасности, рассматриваются принципы, основные направления и правовые основы обеспечения безопасности, элементы и основные функции системы безопасности в РФ, разграничение полномочий органов государственной власти в данной системе, силы обеспечения безопасности.

Безопасность — состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз.

Угроза безопасности — совокупность условий и факторов, создающих опасность жизненно важным интересам личности, общества и государства. Реальная и потенциальная угроза объектам безопасности, исходящая от внутренних и внешних источников опасности, определяет содержание деятельности по обеспечению внутренней и внешней безопасности.

В качестве основных принципов обеспечения безопасности выдвинуты следующие:

законность;

соблюдение баланса жизненно важных интересов личности, общества, государства;

взаимная ответственность личности, общества и государства по обеспечению безопасности;

интеграция с международными системами безопасности.

Основными функциями системы безопасности РФ являются:

выявление и прогнозирование внутренних и внешних угроз жизненно важным интересам объектов безопасности, осуществление комплекса оперативных и долговременных мер по их предупреждению и нейтрализации;

создание и поддержание в готовности сил и средств обеспечения безопасности;

управление силами и средствами обеспечения безопасности в повседневных условиях и при чрезвычайных ситуациях;

осуществление системы мер по восстановлению нормаль-ного функционирования объектов безопасности в регионах, пострадавших в результате возникновения чрезвычайных ситуаций;

участие в мероприятиях по обеспечению безопасности личности за пределами РФ в соответствии с международными договорами и соглашениями, заключенными или признанными РФ.

Кроме вышеперечисленных законов в этой области имеется также ряд документов федерального значения:

1. «Положение о Единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» (Постановление Правительства РФ №1113 от 5.11.95 г.).

В нем раскрыты: назначение, принципы построения, состав сил и средств, режимы функционирования системы; общие обязанности министерств и ведомств; порядок выполнения задач и взаимодействия основных элементов.

2. «Положение о классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (Постановление Правительства РФ №1094 от 13.09.96 г.).

В этом документе произведена классификация чрезвычайных ситуаций (см. табл. 1).

Кроме того, в документе определено, на кого возлагается ответственность за ликвидацию ЧС в зависимости от ее масштаба; определен момент завершения мероприятий по ликвидации.

3. «О комитете ветеранов подразделений особого риска Российской Федерации» (Постановление Правительства РФ №806 от 21.10.92 г.).

Постановление определяет задачи комитета, место его расположения (г. Санкт-Петербург), задачи по созданию научно-лечебного центра комитета, порядок финансирования.

4. «О мерах по обеспечению социальной защиты граждан из подразделений особого риска» (Постановление Правительства РФ №958 от 11.12.92 г.).

Утверждает предлагаемые критерии непосредственного участия граждан в действиях подразделений особого риска и Положение «О медико-социальной экспертной комиссии Комитета ветеранов подразделений особого риска РФ».

Таблица 1

Классификация ЧС

5. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009).

Настоящие Нормы являются основополагающим документом, регламентирующим требования Закона РФ «О радиационной безопасности населения» в форме основных дозовых пределов, допустимых уровней воздействия ионизирующего излучения и других требований по ограничению облучения человека.

Никакие частные нормативные и методические документы не должны противоречить НРБ-99/2009.

Понятийный и терминологический аппарат нормативной базы ЛПА с РОО

В Законе «О безопасности» (Указ Президента РФ №2446—1 от 5.03.92 г.) термин безопасность определен как состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз.

В качестве показателя (вещественного проявления) безопасности РОО может быть принят риск (вероятность) инцидента с РОО.

В качестве показателя (вещественного проявления) опасности РОО может быть принят уровень последствий (ущерб) от инцидентов с РОО.

В качестве обобщенного показателя безопасности эксплуатации РОО может быть принят риск (вероятность) инцидента с РОО в процессе эксплуатации.

Радиационно-опасный объект: Физический объект искусственного или естественного происхождения, которому присуща радиационная опасность, а также территория, акватория, сооружение, стационарное или подвижное средство, на которых он находится.

Радиационная опасность: Возможность радиационного воздействия на человека и окружающую среду радиоактивных материалов, содержащихся в РОО.

Безопасность РОО: Свойство, специально придаваемое РОО при его создании, исключающее с заданной вероятностью возможность реализации присущих ему видов опасности при воздействии на РОО внешних факторов заданного уровня.

Безопасность эксплуатации РОО: Способность РОО противостоять воздействиям, которые могут привести к инцидентам с РОО в процессе его эксплуатации.

Аварии с РОО, ликвидация последствий аварий

Опасная ситуация: Совокупность условий и обстоятельств, создающая возможность аварийного воздействия.

Аварийная ситуация: Совокупность условий и обстоятельств, в результате которой РОО подвергается аварийному воздействию.

Аварийное воздействие: Нерегламентированное внешнее воздействие, приводящее к аварии.

Следствием любого внешнего нерегламентированного воздействия является либо происшествие, либо авария.

Инцидент: Событие, связанное с аварией, несанкционированными действиями, приводящее или могущее привести к значительному материальному ущербу, человеческим жертвам, нарушению жизнедеятельности государства или его регионов.

Все перечисленные события являются следствием нерегламентированных воздействий (НРВ) или несанкционированных действий (НСД). Любые такие события приводят к тем или иным последствиям (ущербу). Кроме того, к тем или иным последствиям приводят и события, связанные с непосредственной угрозой НРВ и (или) НСД, т.е. «опасные ситуации».

Чрезвычайная ситуация: Обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате утраты контроля за РОО, несанкционированных действий и аварии, последствия которых могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей либо могут нанести или нанесли ущерб здоровью людей или окружающей среде.

Радиационная авария: Авария, сопровождающаяся облучением или загрязнением объектов окружающей среды делящимися или радиоактивными материалами.

Нерадиационная авария: Авария, не сопровождающаяся облучением или загрязнением объектов окружающей природной среды делящимися или радиоактивными веществами.

Зона аварии: Территория разброса конструкционных материалов с проявлением вредных и опасных свойств, присущих РОО.

Опасная зона аварии: Зона аварии, в которой пребывание населения недопустимо, а пребывание персонала специальных формирований возможно для ЛПА только в средствах защиты и с ограничением времени пребывания.

Зона ограниченной опасности аварии: Зона аварии, в которой пребывание населения ограничено во времени.

Ущерб от аварии: Социальные, экологические и экономические потери в результате аварии.

Кроме потерь всегда имеют место и последствия, и то и другое является следствием не только аварий, но и любого другого инцидента:

Ликвидация аварийной ситуации: Прекращение развития аварийной ситуации и устранение причин ее возникновения.

Локализация последствий: Ограничение дальнейшего развития и распространения последствий аварии.

Ликвидация последствий аварии, ЛПА: Комплекс мероприятий, направленных на сведение к минимуму возможного ущерба, вызванного проявлением вредных и опасных свойств РОО в результате аварии.

Эвакуация при аварии: Перемещение из зоны аварии людей, не участвующих в работах по ликвидации последствий аварии, животных и материальных ценностей

Неотложная эвакуация при аварии: Эвакуация, проводимая немедленно после аварии, завершаемая не позднее одних суток.

Срочная эвакуация при аварии: Эвакуация, проводимая в ограниченные сроки и завершаемая не позднее 10 суток после аварии.

Плановая эвакуация при аварии: Эвакуация, проводимая в сроки более 10 суток после аварии.

Модель аварии: Условное представление реальных процессов, происходящих при аварии, в котором адекватно отражены существенные для оценки безопасности закономерности развития аварии, параметры и характеристики аварийных воздействий и их последствий.

Группа риска: Группа лиц, находящихся или проживающих в зоне аварии или привлекаемых к ликвидации последствий аварии.

Глобальная авария: Авария, связанная с распространением опасных и вредных факторов на территорию сопредельных государств.

Крупномасштабная авария: Авария, связанная с распространением и воздействием опасных и вредных факторов на территорию нескольких административных районов, области, края, республики или выходом за пределы государства.

Среднемасштабная авария: Авария, связанная с распространением и воздействием вредных и опасных факторов на территорию проживания или деятельности населения в пределах одного-двух административных районов.

Масштабная авария: Авария, связанная с распространением опасных и вредных факторов за пределы санитарно-защитной зоны.

Маломасштабная авария: Авария, связанная с распространением и воздействием вредных и опасных факторов вне населенных пунктов и ликвидация последствий которой не вызывает ограничения деятельности в регионе.

Зональная авария: Авария, связанная с распространением и воздействием вредных и опасных факторов в пределах санитарно-защитной зоны объекта.

Локальная авария: Авария, связанная с распространением и воздействием вредных и опасных факторов в пределах рабочего места, здания, сооружения или транспортного средства.

Общая характеристика РОО как потенциально опасных объектов

Инциденты с РОО и их развитие

РОО содержат радиоактивные вещества (РВ), в том числе делящиеся материалы (ДМ).

Анализ присущих РОО видов опасностей, их взаимосвязей и опасных ситуаций, в результате которых они могут проявляться, показал, что реализация и развитие опасностей начинается в результате различных инцидентов.

На всех этапах эксплуатации РОО возможно возникновение инцидентов, под которыми понимается факт или непосредственная опасность НРВ на РОО или (и) НСД, где опасная ситуация, аварийная ситуация, происшествие, авария являются составными частями инцидента (см. рис.1).

Все инциденты с РОО имеют те или иные последствия: политические, финансово-экономические, производственно-технологические, социально-психофизиолологические, экологические, а также материальные, административные и уголовные, и могут приводить к нанесению того или иного ущерба.

Вследствие инцидентов могут возникать и проявляться различные виды опасностей.

Источниками возникновения инцидентов могут быть:

1) конструктивно-технические особенности элементов РОО;

2) конструктивно-технические особенности связанного с эксплуатацией РОО оборудования;

3) персонал;

4) окружающая среда;

5) целенаправленное воздействие.

В системе причин инцидентов с РОО должны быть учтены следующие структурные элементы:

1) РОО;

3) влияющие факторы;

4) персонал.

Воздействие может проявляться в виде НСД и НРВ.

РОО подвержены воздействию влияющих факторов:

политического;

финансово-экономического;

производственно-технологического;

геофизического;

социально-психофизиологического.

Производственно-технологический фактор характеризует:

соответствие уровня технической оснащенности объектов потребностям обеспечения безопасности;

возможности технологического уклада государства по поддержанию и повышению уровня безопасности;

уровень развития фундаментальных и прикладных наук;

внедрение современных наукоемких и ресурсосберегающих технологий для обеспечения безопасности и т. д.

Геофизический фактор– комплекс физических и природно-климатических условий, определяющих возможность проявления присущих окружающей среде опасностей (техногенных и природных явлений, аварий и катастроф и т.д.) в зависимости от географического положения РОО.

Финансово-экономический фактор характеризует:

экономические возможности страны по поддержанию, модернизации и совершенствованию всех связанных с безопасностью элементов;

состояние промышленного комплекса;

своевременное финансирование предприятий и организаций, эксплуатирующих РОО и т. д.

Социально-психофизиологический фактор определяет возможность НСД со стороны персонала различной категории (эксплуатирующего, перевозящего, охраняющего), со стороны различных правонарушителей с учетом окружающей криминогенной и социальной обстановки и т. п.

Воздействие структурных элементов может проявляться в виде различных нерегламентированных ситуаций (НРС):

нерегламентированных действий;

нерегламентированных воздействий;

несанкционированного использования (НСИ).

В результате НРС возникают различные инциденты:

аварийные (опасные) ситуации (ОпС, АС);

происшествия (Пр);

аварии (А) (нерадиационные (НРА) или радиационные (РА));

несанкционированное использование (НСИ).

Вследствие инцидентов могут возникать и проявляться различные виды опасностей. РОО не только сам является источником опасностей, но и подвержен их воздействию при их наличии во внешних по отношению к РОО системах.

Инциденты и присущие им виды опасностей имеют те или иные последствия: политические, финансово-экономические, производственно-технологические, социально-психофизиологические, экологические, а также административные, материальные и уголовные, и приводят к нанесению того или иного ущерба.

Причины инцидентов достаточно обширны и могут включать следующие факторы:

Персонал:

— недостаточная подготовка персонала;

— неудовлетворительное психофизическое состояние персонала;

— недостаточная организация работ;

— недостаточный контроль работ.

Оборудование:

— конструктивные недостатки;

— конструктивные недостатки систем эксплуатации.

Окружающая среда:

— воздействие температуры окружающей среды;

— воздействие факторов геофизических явлений и стихийных бедствий;

— воздействие факторов техногенных аварий.

Аварийные воздействия (АВ):

— механические воздействия;

— тепловые воздействия;

— химические воздействия;

— электромагнитные воздействия;

— радиационные воздействия;

— комбинированные воздействия.

Происшествия (Пр) делятся на:

— падение;

— столкновение;

— аварийное тепловое воздействие;

— попадание под воздействие агрессивных сред;

— попадание под воздействие факторов стихийных бедствий и техногенных аварий.

Аварии (А):

— взрыв;

— пожар;

— повреждение без радиоактивного загрязнения местности (РЗМ);

— повреждение с РЗМ;

— нарушение функционирования РОО.

Поражающее действие аварий:

— радиационное действие;

— токсическое действие.

Наиболее вероятными следует признать механические и тепловые аварийные воздействия, а также их комбинацию — тепломеханические воздействия.

РОО как система источников опасности

Радиационная опасность при авариях с РОО и особенности ее проявления

Все этапы жизненного цикла РОО (создание, эксплуатация, ликвидация после вывода из эксплуатации), а также ликвидация последствий возможных радиационных аварий сопряжены с радиационной опасностью (РО) для работников (персонала), выполняющего работы с этими объектами.

Радиационная опасность проявляется как свойство объектов, содержащих опасные источники ионизирующего излучения, при определенных условиях (при аварии, разрушении противорадиационной защиты, несоблюдении правил и норм радиационной безопасности, в других подобных ситуациях) оказывать вредное воздействие на человека, другие биологические организмы, а также приводить к опасному радиоактивному загрязнению (РЗ) окружающей среды, уровень которого превышает допустимые значения.

Реализация радиационной опасности проявляется в лучевом поражении организма человека. Она может нанести вред здоровью, вызвать лучевую болезнь, генетическую патологию, стимулировать возникновение других заболеваний, а в наиболее тяжелых случаях привести к летальному исходу.

РОО является источником постоянного ионизирующего излучения (ИИ), оказывающего на персонал вредное радиобиологическое действие.

Нейтронное и γ-излучения образуют внешнее поле. Кроме внешнего облучения при нормальной эксплуатации РОО возможно внутреннее облучение при вдыхании газовой среды.

Опасность радиоактивных материалов (РМ) в случае аварий состоит в возможности загрязнения окружающей среды. Основные радиационные и радиобиологические характеристики РВ, определяющие уровень радиоактивного загрязнения местности при авариях, приведены в табл.2 (СД — спонтанное деление).

Таблица 2

Основные характеристики радиоактивных веществ

Радиационная опасность при авариях определяется возможностью либо непосредственного, либо через радиоактивное загрязнение (РЗ) окружающей среды воздействия содержащихся в РОО источников ИИ на персонал (при эксплуатации), персонал и население (при радиационных авариях) в дозах, которые могут привести к лучевому поражению.

В соответствии с ОСПОРБ-99 РОО по их потенциальной опасности при авариях для населения и по размерам зон опасного РЗ принято подразделять на четыре категории.

К первой категории относятся объекты, при радиационной аварии которых возможно радиационное воздействие на население и могут потребоваться меры вмешательства, обеспечивающие его противорадиационную защиту (ПРЗ).

Ко второй категории должны относиться объекты, территория радиационного воздействия которых на людей при аварии ограничивается пределами санитарно-защитной зоны. Санитарно-защитная зона — это территория вокруг места эксплуатации радиационно-опасного объекта, на которой действуют определенные ограничения по жизнедеятельности людей (не допускается размещение мест постоянного пребывания, проживания, строительство зданий общественного назначения и т. п.).

К РОО третьей категории относятся объекты, размеры зоны радиационного воздействия которых при авариях не выходят за границы технической территории, непосредственно связанной с эксплуатацией объекта.

РОО четвертой категории являются объекты, радиационное воздействие которых при аварии ограничивается размерами помещения, в котором выполняются работы с данным объектом.

К особенностям радиационной опасности (РО) при эксплуатации РОО можно отнести:

постоянство проявления в нормальных условиях эксплуатации;

своеобразие реакции организма на радиационные воздействия, выражающееся в виде лучевых поражений с широким спектром тяжести последствий облучения (от временных недомоганий и неврозов до онкологических заболеваний, генетических патологий и острых форм лучевой болезни с летальным исходом);

многообразие путей опасного воздействия ИИ на организм. Различают случаи внешнего облучения, когда источник ИИ воздействует на облучаемый объект дистанционно, и случаи внутреннего облучения при поступлении РВ внутрь организма каким-либо способом (через органы дыхания, с радиоактивно-загрязненной водой и пищей или через кожу). При этом лучевому воздействию одновременно могут подвергаться все органы и ткани организма, все тело, тогда как другие источники опасностей чаще всего поражают отдельные части тела, органы или ткани;

возможность сочетания лучевых поражений с химическим отравлением организма, так как некоторые радионуклиды (например, урана-235, урана-238) помимо радиотоксичности обладают и химической токсичностью; попадая внутрь организма, они действуют как обычные яды;

разнообразие источников радиационной опасности, которые могут одновременно воздействовать на облучаемый объект. В условиях нормальной эксплуатации основную опасность представляет гамма- нейтронное излучение ДМ, обусловливающее внешнее облучение персонала. Как правило, оно приводит к систематическому облучению в малых дозах, не превышающих допустимые значения. При этом опасность внутреннего облучения за счет возможного поступления в организм радиоактивных аэрозолей и газов невелика, и ее обычно не учитывают. При авариях с сильно возрастает опасность внутреннего облучения за счет поступления в организм радионуклидов делящихся материалов, обладающих высокой радиотоксичностью.

Для характеристики источников ИИ используется система параметров, которые могут быть подразделены на две группы:

параметры, характеризующие РО внешнего облучения;

параметры, характеризующие РО внутреннего облучения.

В первом случае радиационное воздействие происходит дистанционно и на облучаемый объект действует радиационное поле источника излучения. Для его характеристики используется совокупность параметров следующих видов:

радиометрических;

дозиметрических;

временных, характеризующих временные параметры поля (является ли оно стабильным или со временем изменяется по определенному закону, например радиоактивного распада);

спектрально-энергетических, характеризующих энергетический спектр ионизирующих частиц (ИЧ) или квантов (кв.) в любой точке поля и его изменение;

спектрально-угловых, характеризующих направленность потоков ИЧ (кв.) в любой точке поля и их изменение.

При решении практических задач обеспечения радиационной безопасности (ОРБ) обычно ограничиваются радиометрическими и дозиметрическими параметрами.

Радиометрические параметры характеризуют распределение ИЧ (кв.) в области радиационного поля. К этим параметрам относятся:

плотность потока (интенсивность) ИЧ (кв.) — определяется числом ИЧ (кв.), падающих на единицу площади облучаемого объекта в единицу времени; обычно имеет размерность ИЧ (кв.) / (см2∙с);

поток ИЧ (кв.) — определяется числом ИЧ (кв.), поступающих в облучаемый объект в единицу времени; размерность — ИЧ (кв.) /c;

флюенс (перенос) ИЧ (кв.) — определяется числом ИЧ (кв.), поступающих на единицу площади облучаемого объекта за все время облучения (например, за импульс облучения); размерность — ИЧ (кв.) /см2.

Дозиметрические параметры характеризуют РО поля ИИ по величине энергии, поглощаемой в единице массы воздуха за единицу времени или по энергии, переносимой ИЧ (кв.) в поле ИИ. В качестве параметра, определяемого величиной поглощенной энергии, может быть использована мощность воздушной кермы, в системе единиц СИ измеряемая в Гр/ (кг∙с). Однако она используется очень редко. Гораздо чаще в этих целях применяется устаревшая внесистемная величина — мощность экспозиционной дозы, измеряемая обычно в мкР/ч. В качестве параметров, определяемых переносимой ИИ энергией, используются плотность потока (интенсивность) энергии (измеряется в эВ/ (см2хс)), поток энергии (измеряется в эВ/с) и флюенс энергии (измеряется в эВ/см2). Определение этих величин такое же, как и приведенных выше радиометрических параметров поля ИИ, при замене термина «ИЧ (кв.)» на «энергия ИЧ (кв.)».

Радиационная опасность внутреннего облучения обусловливается поступлением РВ внутрь организма. В этом случае РЗ органы и ткани становятся внутренними источниками ИИ, и содержащиеся в них радионуклиды (РН) непосредственно поражают прежде всего сами эти органы и ткани, а также через радиационное поле — органы и ткани, расположенные рядом. Поэтому РО внутреннего облучения характеризуется радиационными параметрами источника ИИ и входящих в его состав РН.

Из системы параметров источников ИИ, характеризующих радиационную опасность внутреннего облучения, могут быть выделены радиационно-физические и радиационно-биологические параметры.

Радиационно-физические параметры определяются характеристиками источника ИИ — его радионуклидным составом, активностью, интенсивностью генерации ИЧ (кв.) и выходом ИИ определенного вида, а также радиационными параметрами РН, входящих в этот источник (видом ИИ, периодом полураспада, энергией ИЧ и квантов, выходом ИИ на распад, в том числе для γ-излучения — квантовым выходом).

Наиболее общим параметром является удельный поверхностный выход ИИ из источника. Он определяется числом ИЧ (кв.), выходящих с поверхности источника в единицу времени:

yS = N/ (tS),

где N — число ИЧ (кв.), выходящих за время t из источника с его поверхности S.

В свою очередь:

N = AnkCOt,

где А — активность источника;

n — выход ИЧ (кв.) на распад (квантовый выход);

kСО — коэффициент самоослабления ИИ в материале источника.

Активность источника определяется числом ядерных превращений (например, числом актов распада, деления и др.) в единицу времени:

A = (0,693/T1/2) NЯО,

где T1/2 — период полураспада радионуклида;

NЯО — число ядер РН в данный момент времени.

Величину NЯО можно определить по формуле:

NЯО = (NA/M) m,

где NА = 6,023x1023 атомов/моль — число Авогадро;

М — массовое число радионуклида, (гxмоль);

m — масса РН в источнике, г.

Радиационно-физические параметры являются исходными при определении параметров поля ИИ.

К радиационно-биологическим параметрам источников ИИ относится, прежде всего, показатель принадлежности входящих в источник РН к определенным группам РО, регламентируемым НРБ-99/2009. Группа РО радионуклида устанавливается по величине минимально значимой активности (МЗА) с учетом минимально значимой удельной активности (МЗУА).

Величина МЗА определяется наименьшим значением активности РН открытого источника ИИ на рабочем месте (или в помещении), которое считается уже опасным (значимым) для персонала и для работы с которым не требуется запрашивать разрешения органов Госсанэпиднадзора (ГСЭН). Следовательно, чем меньше МЗА, тем РН опаснее.

Однако при этом должна учитываться и величина МЗУА, характеризующая содержание радионуклида в материале источника ИИ. В этот материал могут входить и неактивные примеси, увеличивающие самоослабление излучения РН (см. формулы 2.2 и 2.5). Поэтому при установлении группы радиационной опасности величина МЗУА должна быть не меньше определенного табличного значения.

Источники радиационной опасности

В условиях нормальной эксплуатации и при радиационных авариях на персонал могут оказывать воздействие следующие источники РО (рис.2).

ДМ — делящиеся материалы. Все они являются альфа-активными веществами с большим периодом полураспада. α-распад может сопровождаться сравнительно мягким гамма-излучением. Так, при делении плутония–239 наиболее часто испускаются фотоны с энергиями около 52 и 39 кэВ, однако их квантовый выход невелик (соответственно около 0,0271 и 0,0105%). Спонтанное деление этих материалов сопровождается нейтронным излучением со средней энергией нейтронов около 1 МэВ.

Существенный вклад в гамма-n-активность вносят изотопные примеси ДМ.

ИНГ — импульсные нейтронные генераторы. Помимо непосредственного воздействия на персонал взаимодействие нейтронов ИНГ с материалами окружающей среды (ОС) приводит к их нейтронной активации.

КИ — контрольный источник; изготавливается из радиоактивных материалов. Используется для проверки работоспособности оборудования. Выполняется как закрытый источник.

РЗК — радиоактивное загрязнение конструкции; обусловливается технологической радиоактивной пылью (главным образом, ДМ) и продуктами нейтронной активации конструктивных элементов под действием нейтронов, образующихся при спонтанном делении. Вклад РЗК в дозу внешнего облучения очень небольшой. Однако РЗ делящимися материалами является очень опасным источником внутреннего облучения, поскольку ДМ обладают высокой радиотоксичностью (относятся по радиационной опасности к группам А и Б).

НА ОС — наведенная активность в материалах окружающей среды (ОС), включая строительные элементы и оборудование помещений. НА ОС является источником РО внешнего и внутреннего облучения, обусловленного взаимодействием нейтронов с материалами ОС, которые становятся активными. Вклад НА ОС в дозу облучения персонала невелик, поскольку продукты активации в основном являются короткоживущими.

ПРФ — повышенный радиационный фон, обусловленный естественной радиоактивностью ОС. Обычно с фоновым облучением не считаются, полагая его безопасным. Основными источниками РО, связанными с ПРФ, являются эманации радона-222, торона-220 и актинона-219 с дочерними продуктами их распада (ДПР). Эманации (главным образом, радон со своими ДПР) являются источниками РО внутреннего облучения; внешнее облучение за счет ПРФ обусловливается содержанием в почвенных породах и строительных материалах радиоактивных изотопов урана-238, тория-232, радия-226 и калия-40.

Наконец, эксплуатация РОО связана с постоянной угрозой их возможной радиационной аварии, чреватой исключительно тяжелыми последствиями как для персонала, так и для многих других людей, оказавшихся в зоне этой аварии. Хотя вероятность радиационной аварии сводится по возможности к минимальной величине и обеспечивается на этом уровне, однако она имеет конкретное допустимое значение, причем как любая случайная величина может проявиться совсем неожиданным образом. Поэтому угроза РА является особым источником радиационной опасности, объективно оказывающим сильное психологическое воздействие на персонал. Участие в работах по эксплуатации РОО требует от персонала высокого профессионализма и особого чувства ответственности, в частности, за обеспечение радиационной безопасности этих работ.

Прогнозирование масштабов радиационных аварий

Аварийный взрыв РОО влечет за собой наиболее опасные последствия. Их ликвидация требует значительных затрат. Исключительно важным в этих условиях является своевременное принятие рационального решения на ЛПА. Поскольку процессы распространения облака с радиоактивными аэрозолями и образования его следа на местности протекают в течение нескольких часов, целесообразно получить хотя бы приблизительную априорную информацию о масштабах РЗМ. Эта проблема может быть решена посредством прогнозирования масштабов аварии. При этом должны быть учтены сведения об условиях аварии, метеорологических условиях и характере местности, на которой произошла авария.

Оценка радиационной обстановки — это выявление, изучение и анализ характеристик радиоактивного загрязнения окружающей среды, техники, материальных средств, а также лучевого поражения персонала и населения, возникающих в результате радиационной аварии.

Оценка проводится методами прогнозирования и по фактическим данным радиационной разведки.

Прогнозирование радиационной обстановки — это ориентировочное заключение о наиболее вероятном развитии радиационной обстановки на основе анализа исходных данных о гипотетической или фактической радиационной аварии с оценкой последствий аварий, их масштабов и степени радиационного воздействия на персонал, население и окружающую среду.

Оценка радиационной обстановки включает определение:

типа и вида радиационной аварии (вид — с взрывом, пожар);

положения границ зон РЗМ с их картографической привязкой;

степени радиоактивного загрязнения окружающей среды (мощность дозы ионизирующего излучения, плотность РЗМ и воздуха);

временных характеристик (времени начала радиоактивного загрязнения, продолжительности формирования зон);

возможных и фактических доз облучения персонала;

радиационных потерь;

динамики радиационной обстановки, начала работ по ЛПА;

степени радиационной опасности по критериям НРБ;

влияния на хозяйственную деятельность населения в районе радиационной аварии;

маршрутов и проходов на загрязненной местности для эвакуации и маневра сил и средств по ЛПА.

Такая оценка является основой для выбора наиболее целесообразной последовательности действий по ЛПА. Результаты прогнозирования используются для обоснования решения на организацию радиационной разведки и предварительного решения на противорадиационную защиту, на неотложную эвакуацию, оцепление, на определение объектов дезактивации, т.е. для обоснования мероприятий, необходимых сил и средств ЛПА.