Аварии на радиационно-опасных объектах и их возможные последствия, и обеспечение радиационной защиты населения

                      Государственное бюджетное образовательное учреждение

                               Центр образования №1080 «ЭКОПОЛИС»

 

Тема: Аварии  на радиационно-опасных объектах и их возможные последствия, и обеспечение радиационной защиты населения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ученик  8 класса ”Б”

 Васильев  Никита

 Руководитель: учитель ОБЖ Степанов И.Н.

 

 

 

 

 

 

                                             

                                                      МОСКВА

                                                           2012

План:

    Введение  

1.Основные опасности при  авариях РОО .                                       

2.Классификация аварий  и этапы развития аварий на радиационно-опасных объектах.

3.Наиболее опасные радионуклиды, зонирование территорий вокруг  РОО на  этапах развития аварий.

         4.Радиационная безопасность населения.

         5.Список использованной литературы 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                   Введение

В настоящее время практически  в любой отрасли народного  хозяйства и науки во все более  возрастающих масштабах используются радиоактивные вещества и источники  ионизирующих излучений. Особенно высокими темпами развивается ядерная  энергетика. Атомная наука и техника  таят в себе огромные возможности, но вместе с тем и большую опасность  для людей и окружающей среды.

Слово «радиация» глубоко  проникло в сознание человечества. Оно воспринимается как образ  новой, страшной угрозы здоровью и жизни  людей. Именно так оно обычно отображается в средствах массовой информации в сообщениях о миллионах пострадавших от радиации в результате аварий и испытаний ядерного оружия.

За последние несколько  десятилетий человек создал несколько  сотен искусственных радионуклидов  и научился использовать энергию  атома в самых разных целях: в  медицине и для создания атомного оружия, для производства энергии  и обнаружения пожаров. Все это  приводит к увеличению дозы облучения как отдельных людей, так и населения Земли в целом.

Радиационно-опасный объект (РОО) - предприятие, на котором при  авариях могут произойти массовые радиационные поражения. К ним относятся:

1) Предприятия ядерного  топливного цикла - урановая промышленность, радиохимическая промышленность, ядерные  реакторы разных типов, предприятия  по переработке ядерного топлива  и захоронения радиоактивных  отходов;

2) Научно – исследовательские  и проектные институты, имеющие  ядерные установки;

3) Транспортные ядерные  энергетические установки;

4) Военные объекты;

Среди техногенных источников ЧС наибольшую опасность по тяжести  поражения, масштабам и долговременности действия поражающих факторов представляют именно радиационные катастрофы. В  обычных условиях радиационная обстановка в стране определяется, во-первых, природной  радиоактивностью, включая космические  излучения; во-вторых, радиоактивным  фоном; в-третьих, наличием территорий, загрязненных радиоактивными веществами вследствие произошедших в предыдущие годы аварий на предприятиях атомной  промышленности и энергетики; в-четвертых, эксплуатацией ядерно- и радиационно - опасных объектов.

 

 

               1.Основные опасности при авариях РОО.

Факторы опасности ядерных  реакторов достаточно многочисленны. Перечислим лишь некоторые из них.

·       Возможность  аварии с  разгоном реактора. При  этом вследствие сильнейшего тепловыделения может произойти расплавление активной зоны реактора и попадание радиоактивных  веществ в окружающую среду. Если в реакторе имеется вода, то в  случае такой аварии она будет  разлагаться на водород и кислород, что приведет к взрыву гремучего  газа в реакторе и достаточно серьезному разрушению не только реактора, но и  всего энергоблока с радиоактивным  заражением местности.                                                                                                  Аварии с разгоном реактора можно  предотвратить, применив специальные  технологии конструкции реакторов, систем защиты, подготовки персонала.

·       Радиоактивные  выбросы в окружающую среду. Их количество и характер зависит от конструкции  реактора и качества его сборки и  эксплуатации. У РБМК они наибольшие, у реактора с шаровой засыпкой наименьшие. Очистные сооружения могут  уменьшить их.

Впрочем, у атомной станции, работающей в нормальном режиме, эти  выбросы меньше, чем, скажем, у угольной станции, так как в угле тоже содержатся радиоактивные вещества, и при  его сгорании они выходят в  атмосферу.

·       Необходимость  захоронения отработавшего реактора.

·       Радиоактивное  облучение персонала.

Под ядерной (радиационной) аварией понимают потерю управления цепной реакцией в реакторе либо образование  критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении тепловыделяющих  сборок, или повреждению ТВЭЛов, приведшую к потенциально опасному облучению людей сверх допустимых пределов. Иногда используется понятие ядерно-опасного режима, который представляет собой отклонения от пределов и условий безопасности эксплуатации реакторной установки, не приводящие к ядерной аварии. Ядерно-опасный режим можно рассматривать как режим, создающий аварийную ситуацию.

 Главной опасностью  аварий на РОО был и будет  выброс в окружающую природную  среду РВ, сопровождающийся тяжелыми  последствиями. Радиационная авария  присуща не только АЭС, но  и всем предприятиям ядерного  топливного цикла, а также предприятиям, использующим радиоактивные вещества. К таким предприятиям можно отнести предприятия, добывающие урановую или ториевую руду; заводы по переработке руды; обогатительные заводы, заводы по изготовлению ядерного топлива; хранилища РВ и многие другие. Радиационные аварии на РОО могут возникнуть в процессе испытаний, хранения, транспортировки ядерного оружия.

Основным поражающим фактором при авариях на реакторах АЭС  это радиоактивные загрязнения  местности и источником загрязнения  является атомный реактор как  мощный источник накопленных радиоактивных  веществ. 

 Рассмотрим образование  поражающих факторов и их воздействие  при аварии на АЭС. 

1.   Световое излучение  и явление проникающей радиации  может оказать воздействие, в  основном, на работающую смену  персонала.

2.   Радиоактивное заражение  местности в результате выбросов  продуктов распада в атмосферу  во всех случаях будет значительным  и на больших площадях.

3.   Ударная волна  (сейсмическая) образуется только  при ядерном взрыве реактора, при тепловом взрыве ее действие  на окружающую среду незначительно.

И еще одна особенность. При  ядерном взрыве и образовании  следа для людей главную опасность  представляет внешнее облучение (90-95% от общей дозы). При аварии на АЭС  с выбросом активного материала  картина иная. Значительная часть  продуктов деления ядерного топлива  находится в парообразном и аэрозольном  состоянии. Вот почему доза внешнего облучения здесь составляет 15%, а  внутреннего – 85%.

 Специалисты выделяют  следующие потенциальные последствия  радиационных аварий:

1.   немедленные смертельные  случаи и травмы среди работников  предприятия и населения;

2.   латентные смертельные  случаи заболевания настоящих  и будущих поколений, в том  числе изменения в соматических  клетках, приводящие к возникновению  онкологических заболеваний, генетические  мутации, оказывающие влияние  на будущие поколения, влияние  на зародыш и плод вследствие  облучения матери в период  беременности;

3.   материальный ущерб  и радиоактивное загрязнение  земли и экосистем;

4.   ущерб для общества, связанный с боязнью относительно  потенциальной возможности использования ядерного топлива для создания ядерного оружия.

К последствиям  серьезных  радиационных аварий относится и  наличие косвенного риска для  здоровья и жизни людей. Косвенный  риск возникает при непосредственном осуществлении мер безопасности, эвакуации при аварии. Например: эвакуационные мероприятия, вызванные  радиационной аварией, обусловливают  возникновение множества косвенных  рисков: смертельные случаи вследствие дорожно-транспортных происшествий, увеличение числа сердечных приступов у  эвакуируемого населения, психические  травмы, вызванные стрессовой ситуацией  во время эвакуации, и т.п.

 

 

2.Классификация  аварий и этапы развития аварий  на радиационно-опасных объектах.

 

Классификация производится с целью заблаговременной разработки мер, реализация которых в случае аварии должна уменьшить вероятные  последствия и содействовать  успешной ее ликвидации.

Классификация возможных  аварий на РОО производится по двум признакам: во-первых, по типовым нарушениям нормальной эксплуатации и, во-вторых, по характеру последствий для  персонала, населения и окружающей среды.

Аварии, связанные с нарушениями  нормальной эксплуатации, подразделяются на проектные, проектные с наибольшими последствиями и запроектные.

Анализ различного рода отклонений в эксплуатации РОО, а так же аварийных  ситуаций показывает, что возможны аварии двух типов.

Первый тип – гипотетический  не вызывает загрязнения.

Второй тип – с полным разрушением реактора (хранилища), которое  может сопровождаться цепной реакцией, т.е. ядерным взрывом малой мощности или тепловыми взрывами, вызванными интенсивным паро и газообразованием.

Радиационные аварии  на РОО подразделяются на три типа:

Локальная – нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации предприятия значения.

Местная – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно – защитной зоны и количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия.

Общая – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно – защитной зоны и количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облучению проживающего на ней населения выше установленных норм.

Отечественная классификация, согласно которой в порядке возрастания  серьезности последствий все  аварии на РОО  разделены на девять классов. Первые восемь классов охватывают аварии с широким диапазоном возможных  последствий – от незначительных нарушений в работе до серьезных  поломок в оборудовании. Такие  аварии относятся к проектным, они  рассматриваются при проектировании РОО а также в окончательных выводах по анализу безопасности эксплуатации объекта. В целом под обеспечением радиационной безопасности понимается проведение комплекса организационных и социальных мероприятий направленных на исключение или максимальное снижение опасности вредного воздействия ионизирующих излучений на организм человека и уменьшение радиоактивного загрязнения окружающей среды до безопасных уровней.

Аварии, отнесенные к девятому классу, являются за проектными и в  процессе проектирования не рассматриваются, из-за малой вероятности их возникновения. Эти аварии относятся также к гипотетическим или тяжелым. Подобные аварии возникают при повреждении или разрушении активной зоны реактора или хранилища отходов ядерного топлива и возможны при возникновении не предусмотренного в проекте аварийного исходного события.

Для больших аварий используются дополнительные подразделения по критерию распространенности связанные с  радиоактивным загрязнением:

1.   персонала и рабочих  мест;

2. производственного помещения;

3.   здания;

4.   территории;

5. санитарно-защитной зоны.

        Для  того что бы рассмотреть этапы  развития аварии на РОО,возьмем в пример аварию на АЭС.

Под нормальной эксплуатацией  АЭС понимается все ее состояние  в соответствии с принятой в проекте  технологией производства энергии, включая работу на заданных уровнях  мощности, процессы пуска и остановки, техническое обслуживание, ремонты, перегрузку ядерного топлива.

Причинами проектных аварий на АЭС являются исходные события, связанные  с нарушением барьеров безопасности, предусмотренные проектом каждого  реактора. Именно в расчете на эти  исходные события и строится система  безопасности АЭС.

Первый тип аварии –  нарушение первого барьера безопасности, а проще – нарушение герметичности  оболочек ТВЭЛов из-за кризиса теплообмена или механических повреждений. Кризис теплообмена – это нарушение температурного режима (перегрева) ТВЭЛов.

Второй тип – нарушение  первого и второго барьеров безопасности. При попадании радиоактивных  продуктов в теплоноситель вследствие нарушения первого барьера дальнейшее их распространение останавливается  вторым, который образует корпус реактора.

Третий тип – нарушение  всех трех барьеров безопасности. При  нарушенных первом и втором теплоноситель с продуктами деления удерживается от выхода в окружающую среду третьим барьером – защитной оболочкой реактора. Под ней понимается совокупность всех конструкций, систем и устройств, которые должны с высокой степенью надежности обеспечить локализацию выбросов.

В тяжелых случаях нарушения  контроля и управления цепной ядерной  реакцией может произойти тепловой взрыв когда в следствие быстрого неуправляемого развития реакции резко нарастает мощность и накопление энергии, приводящей к разрушению реактора со взрывом.

Таким образом с точки зрения радиационных последствий можно выделить четыре вида аварий связанных с разрушением активной зоны реактора АЭС:

1.   потеря теплоносителя,  сопровождающаяся отказом активных  систем аварийного охлаждения;

2.   потеря источников  энергоснабжения (нормального   и аварийного);

3.   аварийные переходные  процессы без остановки реактора;

4. выделение радиоактивности.

 

 

3.Наиболее опасные  радионуклиды, зонирование территорий  вокруг РОО на этапах развития  аварий.

 

Наиболее опасными, с точки  зрения внутреннего облучения, оказываются  излучающие радионуклиды, так как  пробег a -частиц в веществе мал, и их энергия целиком поглощается вблизи места концентрации радионуклида. Степень внутреннего облучения зависит не только от вида радионуклида и энергии излучения, но также от количества радионуклидов, попавших внутрь, характера распределения их в организме, периода полураспада и скорости его выведения из организма.

Наиболее опасным является ингаляционное поступление радионуклидов. Этому способствует огромная дыхательная  поверхность альвеол, площадь которой  ≈ 100 м2 (в 50 раз больше, чем поверхность кожи). Второй по значимости путь — поступление радионуклидов с пищей и водой.

Наименее изучен путь поступления  радиоактивных веществ через  кожу, которая до недавнего времени  считалась для них эффективным  барьером. Однако в последующем было установлено, что радионуклиды в  составе жидких и газообразных соединений проникают через кожу иногда в  значительных количествах. Скорость проникновения в организм человека паров оксида трития и газообразного иода через неповрежденную кожу сравнима со скоростью проникновения этих веществ через дыхательные пути, а количество плутония, проникающее в организм вследствие загрязнения кожи его водорастворимыми соединениями, не меньше, чем при поступлении в желудок. Радионуклиды, проникающие через кожные покровы, создают опасность облучения самой кожи и тех внутренних органов, куда они доставляются кровотоком.

Радионуклиды концентрируются, как правило, избирательно в отдельных  органах, например радий, фосфор, стронций, барий, плутоний концентрируются в  костях; церий, прометий, америций, кюрий, лантан — в печени; иод — в щитовидной железе; уран — в легких, почках, костях. Такие радионуклиды, как тритий, углерод, натрий, кобальт, цезий, распределяются в организме равномерно. Скорость биологического выведения (при допущении, что выведение радиоактивных веществ происходит по экспоненциальному закону) характеризуется постоянной l б, а эффективная скорость — суммой постоянных

На фоне тугоплавкости  большинство радионуклидов,  такие  как теллур, йод, цезий обладают высокой  летучестью. Вот почему аварийные  выбросы реакторов всегда обогащены  этими радионуклидами, из которых  йод и цезий имеют наиболее важное воздействие на организм человека и животный мир. Состав аварийного выброса продуктов деления реактора существенно отличается от состава продуктов ядерного взрыва. При ядерном взрыве преобладают радионуклиды с коротким периодом полураспада. Поэтому на следе радиоактивного облака происходит быстрый спад мощности дозы излучения. При авариях на АЭС характерно радиоактивное загрязнение атмосферы и местности легколетучими радионуклидами (Йод-131, Цезий-137 и Стронций-90), а, во-вторых, Цезий-137 и Стронций-90 обладают длительными периодами полураспада. Поэтому такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва, не наблюдается.

И еще одна особенность. При  ядерном взрыве и образовании  следа для людей главную опасность  представляет внешнее облучение (90-95% от общей дозы). При аварии на АЭС  с выбросом активного материала  картина иная. Значительная часть  продуктов деления ядерного топлива  находится в парообразном и аэрозольном  состоянии. Вот почему доза внешнего облучения здесь составляет 15%, а  внутреннего – 85%.

Радионуклиды с большим  периодом полураспада при попадании  внутрь организма обусловливают  постоянное облучение организма. Наиболее тяжелые формы повреждения вызывают долгоживущие радионуклиды (радий, торий, уран, плутоний).

Как правило, радионуклиды, попавшие внутрь организма и сходные  с элементами, которые потребляются человеком с пищей (натрий, хлор, калий и др.), не задерживаются  в организме и выводятся вместе с такими же веществами. Инертные радиоактивные  газы (аргон, ксенон, криптон и др.), попавшие через легкие в кровь, со временем также удаляются.

Для лучшей защиты персонала  и населения производится заблаговременное зонирование территории вокруг РОО. Устанавливаются следующие три  зоны:

Зона экстренных мер защиты – это территория, на которой  доза облучения всего тела за время  формирования радиоактивного следа  или доза внутреннего облучения  отдельных органов может превысить  верхний предел, установленный для  эвакуации;

Зона предупредительных  мероприятий – это территория, на которой доза облучения всего  тела за время формирования радиоактивного следа или доза облучения внутренних органов может превысить верхний  предел, установленный для укрытия  и йодной профилактики;

Зона ограничений –  это территория, на которой доза облучения всего тела или отдельных  его органов за год может превысить  нижний предел для потребления пищевых  продуктов. Зона вводится по решению  государственных органов.

Для защиты работающего на АЭС персонала и населения  в мирное время территория вокруг АЭС  тоже зонируется.

Вокруг АЭС создается  санитарная зона  = 3 км., которая подразделяется на 3 зоны:

1.   Зона строгого  режима с предельно допустимой  дозой (ПДД) = 5 бэр/год. В ней  предусматривается постоянный радиационный  контроль в местах работ людей,  повседневный радиационный контроль  объектов и территории.

2.   Зона режима радиационной  безопасности с ПДД = 0.5 бэр/год  в которой проводится повседневное  радиометрическое обследование  людей, транспорта и путей их  движения после проведения работ .

3.   Санитарно – защитная  зона. В ней предусматривается  систематическое измерение уровней  ионизирующих излучений и радиоактивного  заражения.

Кроме того, устанавливается  зона наблюдения  = 30 км., в которой  проводится контроль за радиоактивностью объектов и внешней среды с  установленной периодичностью.

 

 

                           4.Радиационная безопасность населения.

Обеспечивается:

• Созданием условий жизнедеятельности людей, отвечающих требованиям действующих

норм и правил РБ;

• Установлением квот на облучение от разных источников излучения;
• Организацией радиационного контроля;
• Эффективностью планирования и проведения мероприятии по радиационной защите в нормальных условиях и в случае радиационной аварии;
• Организацией системы информации о радиационной обстановке.

 

Услышав сообщение  об опасности радиоактивного заражения, необходимо:

1. Принять  противорадиационный препарат из  индивидуальной аптечки (йодистый  калий).

2. Надеть  средства защиты органов дыхания  (противогазы, респираторы, ватно-марлевые  повязки) взрослым и детям.

   3.Загерметезировать  квартиру ( заклеить окна, вентиляционные отверстия, уплотнить стыки).

  4.Надеть  куртки, брюки, комбинезоны, плащи  из прорезиненной или плотной  ткани.

  5.Укрыть продукты питания в герметичной таре.

  6.Автобусы и другие крытые машины переставлять  непосредственно к подъездам. 

 

 

 

 

 

                                        5.Список  литературы.

 

1.Сеть Интернет.

2.Радиация. Дозы, эффекты,  риск. М., Мир. 2003г.