Радиационная опасность аварии

Радиационная опасность аварии определяется количеством радиоактивных изотопов в выбросе и радионуклидным составом выброса. Количественно опасность аварии измеряется в единицах активности.

Так, например, при максимальной проектой аварии активность выброса у реактора ВВЭР на 1000 МВт эл. составляет 1,21 017 Бк, у реактора РБМК — 6,31 015 Бк, а при максимальной запроектной аварии соответственно 4,41 019 и 4,91 019 Бк.

Радионуклидный состав выброса не будет эквивалентен составу в активной зоне реактора, так как выход изотопов в большой степени зависит от их летучести. На фоне тугоплавкости большинства радионуклидов, такие вещества как теллур, йод, цезий и, в какой-то степени, стронций будут иметь преобладающее значение. Во всех случаях в выбросах будут присутствовать радиоактивные благородные газы — криптон, ксенон, аргон и др. Другие изотопы могут выбрасываться из реактора, в зависимости от характера и развития аварии, в виде газов, аэрозолей или твердых веществ.

Стадии аварии.

При прогнозировании изменений обстановки и планировании мероприятий по защите населения целесообразно рассматривать аварию на АС, разделив ее на три временных стадии. На каждой стадии возникает свой, главный фактор облучения и это обстоятельство определяет характер необхомых мер по защите населения.

Ранняя стадия аварии начинается с момента, когда была обнаружена возможность облучения за пределами АС, включает в себя период выброса и несколько часов после выброса, в течение которых формируется радиоактивный след. Продолжительность этой стадии в зависимости от характера и масштабов аварии может длиться от нескольких часов до нескольких суток.

Промежуточная стадия аварии начинается с момента завершения формирования радиоактивного следа и длится от нескольких суток до года после возникновения аварии.

Восстановительная стадия аварии может длиться продолжительное время. Она заканчивается, когда отпадает необходимость в защитных мерах и отменяются, в связи с этим, все ограничения на жизнедеятельность населения.

Состав выброса и воздействие излучений по стадиям аварии.

Наиболее опасными продуктами выброса являются йод-131 (особенно в первые месяцы после аварии) с периодом полураспада 8 суток, стронций-90 (период полураспада 28,4 года), цезий-137 (период полураспада 30 лет), цезий-134 (период полураспада 2,1 года). Во многих случаях (в зависимости от типа реактора) определенную опасность будет представлять плутоний-239.

На ранней и в начале промежуточной стадии аварии доза внешнего облучения будет формироваться за счет гаммаи бета-излучения от факела выброса и облака газообразных продуктов выброса из реактора.

Внутреннее облучение обусловлено ингаляционным поступлением в организм продуктов из облака.

Главную опасность представляет йод-131, который, являясь бета-гамма-излучателем, должен учитываться как во внешнем, так и во внутреннем облучении. При попадании внутрь организма, радиоактивный йод накапливается в щитовидной железе и, благодаря длительному времени выведения, может нанести серьезный ущерб здоровью человека, вплоть до разрушения щитовидной железы. В большом количестве йод попадает в организм человека при употреблении молока коров, выпасаемых на загрязненных пастбищах. Особой опасности подвергаются дети, щитовидная железа которых в десять раз меньше, чем у взрослого человека при почти одинаковом употреблении молока.

На промежуточной стадии источником внешнего облучения являются радиоактивные вещества, выпавшие на землю. Внутреннее облучение обусловленно поступлением радиоактивных изотопов в организм при употреблении продуктов питания и воды. Возможно также ингаляционное поступление радиоактивных веществ при вторичном загрязнении воздуха изотопами, выпавшими на землю.

Примерно через два месяца после аварии и далее, основную опасность будут представлять цезий-137 и стронций-90. Цезий-137 является бета-гамма излучателем и должен учитываться во внешнем облучении. При попадании внутрь организма цезий-137 равномерно распределяется по мышечным тканям. Стронций-90 — бета-излучатель и поэтому его роль во внешнем облучении незначительна. Внутри организма стронций-90 накапливается в костях и представляет большую опасность вследствие длительного времени выведения. Плутоний крайне вреден как источник внутреннего облучения. Он накапливается в легких и костях, практически не выводится из организма и излучает альфа-частицы, обладающие высокой ионизирующей способностью.

(Источники облучения на восстановительной стадии те же, что и на промежуточной, но уровень загрязнения значительно уменьшается в связи с распадом радиоактивных веществ и проведенных защитных мероприятий).

Международная шкала оценки аварий (шкала МАГАТЭ) Предусматривается градация аварий из 8 уровней с обозначениями:

Аварии:

А-01 7 уровень А-02 6 уровень А-03 5 уровень А-04 4 уровень Происшествия:

П-01 3 уровень П-02 -: — П-04 1,2,3 уровни.

П-05 -: — П-10 0 уровень Характеристика аварий.

А-01 — выброс в окружающую среду большей части РАВ, накопившихся в активной зоне реактора. Ожидаемая доза за первый год на расстоянии 25 км от АС:

внешнего облучения > 10 рад/год (0,1 Зв/год) внутреннего облучения щитовидной железы за счет ингаляции > 30 бэр/год (0,3 Зв/год) А-02 — выброс в окружающую среду части РАВ, накопившихся в активной зоне реактора. При проектных авариях ожидаемые дозы за пределами санитарно-защитной зоны:

внешнего облучению < 10 рад/год (0,1 Зв/год) внутреннего облучения щитовидной железы за счет ингаляции < 30 бэр/год (0,3 Зв/год) Вводятся плановые мероприятия по защите персонала и населения, включая эвакуацию.

А-03 — выброс в окружающую среду РАВ в количестве, которое приводит к незначительному превышению дозовых пределов для проектной аварии. Характерен для значительного разрушения активной зоны — механически или плавлением — с повреждением ТВЭЛов.

Для персонала и населения требуется проведение защитных мероприятий:

• — йодная профилактика,
• — укрытие в защитных сооружениях,
• — эвакуация.

А-04 — выброс такого количества РАВ в окружающую среду, при котором не будут превышены дозовые пределы для населения предусмотренные проектными авариями.

Характеристика происшествий.

П-01 — выброс (сброс) в окружающую среду РАВ выше предельно допустимых норм без нарушения пределов безопасной эксплуатации. Загрязнение помещений и оборудования АС выше установленного уровня для нормальной эксплуатации или облучение персонала дозами, превышающими допустимый предел.

П-02 — отклонение от пределов проектной безопасной эксплуатации АС в любых режимах работы энергоблока, не перешедших в аварию, если происшествие не относится к более низкому типу.

П-03 — неработоспособность каналов систамы безопасности в количестве исчерпывающем их резерв в любом режиме эксплуатации энергоблоков АС.

П-04 — неработоспособность отдельных каналов системы безопасности при сохранении их резерва в любом режиме эксплуатации энергоблоков АС в течение срока, превышающего разрешенный технологическим регламентом.

П-05 — остановка реакторной установки или отключение энергоблока от сети в любом режиме эксплуатации АС в результате внешнего воздействия или по ошибке персонала.

П-06 — повреждение ТВЭЛов, не приводящее к аварии или к П-00,00.

П-07 — повреждение важного для безопасности АС оборудования и трубопроводов.

П-08 — снижение мощности энергоблока АС более чем на 25% от предшествующего уровня мощности, в течение менее 3 часов, вызванное неисправностью оборудования АС или неправильными действиями персонала.

П-09 — срабатывание любой системы безопасности или одного канала системы безопасности по прямому назначению режима, не связанное с обеспечением функций безопасности.

П-10 — неработоспособность отдельных каналов систем безопасности в любом режиме эксплуатации энергоблоков в течение срока, не превышающего разрешенного техническим регламентом.