Радиация в России
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ЯВЛЕНИЕ
РАДИОАКТИВНОСТИ И ЕГО
2 ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ 6
3 РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫЕ ОБЪЕКТЫ 8
4 РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 10
5 УРОВЕНЬ
РАДИАЦИИ И ПРЕДЕЛЬНО
6 ПРАВИЛА
ПОВЕДЕНИЯ И ДЕЙСТВИЯ
7 РАДИАЦИОННЫЕ ПРОИСШЕСТВИЯ В РОССИИ 18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 21
ВВЕДЕНИЕ
Вопрос о воздействии радиации на человека и окружающую среду приковывает к себе постоянное внимание общественности и вызывает много споров. В промышленно развитых странах не проходит и недели без какой-нибудь демонстрации общественности по этому поводу.
Быстрое развитие ядерной энергетики и широкое внедрение источников ионизирующих излучений в различных областях науки, техники и народного хозяйства создали потенциальную угрозу радиационной опасности для человека и загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами. Аварии на предприятиях этих отраслей могут привести к массовому поражению людей на больших территориях.
Радиация действительно смертельно опасна. При больших дозах она вызывает серьезнейшие поражения тканей, а при малых может вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его более отдаленных потомков.
В связи с этим необходимо знать, что такое радиация, в каких случаях опасна для человека, чем проявляются вредные воздействия ее на человека, как оценивается радиационная обстановка в случае аварии на АЭС или других радиационно-опасных объектах, изучить способы защиты от воздействия радиоактивных излучений и уметь ими пользоваться. Все это я постаралась раскрыть в этой работе.
1 ЯВЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНОСТИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
Согласно принятому в настоящее время определению (ИЮПАК):
Радиоактивность – свойство некоторых нуклидов подвергаться радиоактивному распаду.
Существуют и несколько другие определения.
Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием частиц или γ-квантов.
Радиоактивность – самопроизвольное
превращение неустойчивого
Радиоактивность – самопроизвольное
изменение состава атомного ядра,
происходящее путем испускания элементарных
частиц или ядер из основного состояния
за время, существенно превышающее
время жизни возбужденного
Радиоактивность – неустойчивость
ядер некоторых атомов, проявляющаяся
в их способности к самопроизвольным
превращениям (распаду), сопровождающимся
испусканием ионизирующего
Радиоактивные превращения
протекают с изменением строения,
состава и энергетического
Нуклид – разновидность атома, характеризуемая числом протонов и нейтронов, а в некоторых случаях энергетическим состоянием ядра.
Радионуклид – нуклид, испускающий ионизирующее излучение.
Радиация, или ионизирующее излучение – это частицы или γ-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков.
В более развёрнутом виде:
Ионизирующее излучение – поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды. По своей природе делится на фотонное (гамма-излучение, тормозное излучение, рентгеновское излучение) и корпускулярное (альфа-излучение, электронное, протонное, нейтронное, мезонное).
Сегодня явления радиоактивности
широко используются – это ядерное
оружие, ядерная энергетика, а также
новые системы переработки
Опасность – это:
- ситуация (в природе, техносфере), в которой возможно возникновение явления (процесса), способного поразить людей, нанести ущерб, разрушения, действовать на определенную человеческую среду;
- свойство, исключающее надежности защищенности объекта (субъекта) при взаимодействии факторов опасности.
Качественные признаки опасности:
- наличие явной угрозы от фактора опасности при взаимодействии фактора с субъектом или субъектом
- изменение функциональных характеристик системы при взаимодействии факторов опасности
Фактор – движущая сила процесса, условия, влияющие на него, существенное обстоятельство в каком-либо процессе или явлении.
Радиационная опасность – это угроза поражения живых организмов, технических средств, объектов и элементов природной среды в результате воздействия излучений расщепляющихся веществ и материалов при ядерных взрывах, авариях на атомных электростанциях и других радиационно-опасных объектах.
2 ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Радиоактивными (ионизирующими) излучениями называются излучения, возникающие при самопроизвольном распаде ядер атомов некоторых химических элементов (урана, радия и т.п.), приводящем к изменению их атомного номера и массового числа.
Радиоактивные вещества распадаются со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада, т.е. временем, в течение которого распадается половина ядер атомов данного вещества. Скорость распада не зависит от внешних условий, её нельзя замедлить или ускорить какими-либо средствами. Период полураспада (Т ½) данного изотопа – величина постоянная. Чем больше период полураспада, тем дольше «живет» данный радиоизотоп, создавая радиоизлучение. Например, Т ½ для йода-132 составляет 8 дней, кобальта-60 – 5,3 года, стронция-90 – около 30 лет, цезия-137 – 30 лет, урана-235 – 710 млн.лет, плутония-234 – 24 тыс.лет.
Период полураспада
По своей физической природе
радиоактивные излучения
Сущность ионизации
Поэтому, чем больше ионизирующая
способность излучения, тем меньше
проникающая способность и
К основным видам радиоактивных излучений относятся α, β, γ - излучения, а также нейтронное излучение.
α-излучение представляет собой поток положительно заряженных частиц (α-частица – это ядро гелия, состоящее из 2-х протонов и 2 нейтронов), обладает наибольшей ионизирующей и наименьшей проникающей способностью, внешнее облучение практически безвредно, попадание этих частиц внутрь организма очень опасно.
β-излучение представляет собой поток частиц, отрицательно заряженных. (β-частица – это излученные электрон или позитрон). Ткань одежды задерживает до 50% β-частиц; на глубину до 1 мм проникает 20-25% частиц, попавших непосредственно на кожу. Попадание их внутрь – опасно.
γ - излучения – это электромагнитное излучение, выпускаемое ядрами атомов при радиоактивных превращениях. γ -лучи испускаются квантами (порциями), не имеют электрического заряда, поэтому ионизирующая способность значительно ниже, чем у предыдущих излучений. Но зато обладают большой проникающей способностью и распространяются на расстоянии до 1000 м и поэтому очень опасны при внешнем облучении.
Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов. Скорость их распространения может достигать 20 000 км/сек. Так как нейтроны не несут электрического заряда, они легко проникают в ядро атомов и захватываются ими. Нейтроны легко проникают в живые ткани и поэтому оказывают сильное поражающее действие при внешнем и внутреннем облучении [1].
3 РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫЕ ОБЪЕКТЫ
Радиационно-опасные объекты (РОО) – это объекты народного хозяйства, при авариях и разрушениях которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных и растений, и загрязнение окружающей среды.
К РОО относятся:
- атомные станции (атомные электрические станции, атомные станции теплоснабжения, атомные энерготехнологические станции);
- урановые рудники;
- предприятия по переработке урановой руды и изготовлению ядерного топлива;
- предприятия по переработке отработанного ядерного топлива и захоронению радиоактивных отходов;
- учреждения, имеющие исследовательские ядерные реакторы и испытательные стенды.
- Радиационную опасность также могут представлять транспортные средства, имеющие ядерно-энергетические установки, а также военные объекты, на которых находятся ядерные боеголовки. Из числа РОО наибольшую потенциальную опасность для населения представляют атомные электростанции, аварии на которых могут привести к тяжелым радиационным последствиями [1].
В период функционирования РОО с целью профилактики и контроля выделяют две
основные зоны безопасности:
• санитарно-защитная зона
(СЗЗ) — территория вокруг объекта,
на которой уровень облучения
людей в условиях нормальной эксплуатации
объекта может превысить
• зона наблюдения — территория, где возможно влияние радиоактивных сбросов и выбросов РОО и где облучение проживающего населения может достигать установленной предельно допустимой дозы.
На случай радиационной аварии рассматривают 5 зон, имеющих различную степень опасности для здоровья людей:
• зона возможного опасного радиоактивного загрязнения — территория, в пределах которой прогнозируются дозовые нагрузки, не превышающие 10 рад в год;
• зона ограничений — территория, в пределах которой доза γ-облучения может превысить 10 рад (но не более 25 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом – не более 30 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 рад), а доза облучения щитовидной железы радиоактивным йодом составляет около 30 рад (максимально – 50 рад);
• зона экстренных мер защиты населения — территория, в пределах которой доза внешнего γ-излучения населения может превысить 75 рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом – 250 рад;
• зона радиационной аварии — территория, на которой могут быть превышены пределы дозы и пределы годового поступления.
После стабилизации радиационной обстановки в районе аварии устанавливаются
зоны:
• зона отчуждения (загрязнение по γ-излучению – свыше 20 мрад/ч; по цезию – свыше 40 Ки/км2; по стронцию – свыше 10 Ки/км2);
• зона временного отселения (загрязнение 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);
• зона жесткого контроля (загрязнение по γ-излучению – от 3 до 5 мрад/ч; по цезию – до 15 Ки/км2; по стронцию – до 3 Ки/км2) [3].
4 РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
В зависимости от вида радиационно-опасного объекта, масштабов и опасности последствий существует несколько различных классификаций радиационных аварий, происшествий и инцидентов. В таблице 1 приведена одна из них, принятая Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) для оценки происшествия [3].
Таблица 1 Классификация радиационных аварий
Вид происшествия |
Оценка в баллах |
Характеристика происшествий и их последствий |
Глобальная авария |
7 |
Выброс в окружающую среду большей части радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне; возможность острых лучевых поражений; последующее влияние на здоровье населения, проживающего на большой территории, включающей более чем одну страну; длительное воздействие на окружающую среду |
Тяжелая авария |
6 |
Выброс в окружающую среду значительного количества радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне; для уменьшения негативного влияния на здоровье населения необходимо введение планов мероприятий по защите персонала и населения, включающих эвакуацию населения в случае аварий в зоне радиусом 20 км |
Авария с риском для окружающей среды |
5 |
Разрушение большей части активной зоны; в некоторых случаях требуется частичное введение планов мероприятий по защите персонала и населения в случае аварий (т.е. местная йодная профилактика или эвакуация) для уменьшения влияния облучения на здоровье населения |
Авария в пределах АЭС |
4 |
Повреждение активной зоны; предел безопасной эксплуатации тепловыделяющих элементов нарушен; доза облучения работающих может вызвать острые лучевые эффекты |
Серьезное происшествие |
3 |
Высокие уровни радиации или
большие загрязнения |
Происшествие средней тяжести |
2 |
Отказы оборудования или отклонения от нормальной эксплуатации, которые хотя и не влияют непосредственно на безопасность станции, но могут привести к значительной переоценке мер безопасности |
Незначительное происшествие |
1 |
Функциональные отклонения или отклонения в управлении, которые не представляют какого-либо отклонения риска, но указывают на недостатки в обеспечении безопасности; эти отклонения могут возникнуть из-за отказа оборудования, ошибки обслуживающего персонала или недостатков руководства (такие события должны отличаться от отклонений без превышения пределов безопасной эксплуатации, при которых управление станцией осуществляется в соответствии с установленными требованиями) |
5 УРОВЕНЬ РАДИАЦИИ И ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ
Повреждений, вызванных в живом организме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям. Количество такой, переданной организму энергии, или, другими словами, количество энергии ионизирующих излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды, называется дозой (Д). Дозу облучения организм может получить от любого радионуклида или их смеси независимо от того, находятся ли они вне организма или внутри его (в результате попадания с пищей, водой или воздухом).
Различают четыре дозы облучения: экспозиционную, поглощенную, эквивалентную и эффективную.
Экспозиционная (или физическая)
доза облучения – это количество
энергии рентгеновских и γ-
Поглощенная доза – это количество энергии различных излучений, поглощенное единицей массы облучаемого тела и измеряется в радах (внесистемная единица). Рад – это такая поглощенная доза, при которой количество поглощенной энергии в 1 гр любого вещества составляет 100 эрг независимо от вида энергии излучения. В системе «Си» единицей измерения этой дозы является грей (Гр). 1 рад = 0,01 Гр (1 Гр = 100 рад). Производными рада являются: миллирад (мрад), и микрорад (мкрад). При дозе облучения в 1 Р поглощенная доза в воздухе составит 0,87 рад, а в воде и живой ткани 0,93 рада. Поэтому о поражающем воздействии излучения на живые ткани организма можно судить по эффекту ионизации воздуха γ-излучением, т.е. 1 Р = 0,93 рада [1].
Но поглощенная доза не учитывает того, что при одинаковом ее значении α-излучения гораздо опаснее β или γ-излучений из-за своей выраженной ионизирующей способности.
Если принять во внимание этот факт, то поглощенную дозу стоит умножить на коэффициент, отражающий способность излучения определенного вида повреждать ткани организма (т.е. вызывать ионизирующий эффект): α-излучение считается при этом в 20 раз опаснее других видов излучений. Так, для α-излучения К = 20, нейтронного – 10, для β и γ-излучений = 1. Пересчитанную такими образом дозу называют эквивалентной дозой. Её измеряют в бэрах (внесистемная единица) – биологический эквивалент рентгена, 1 бэр – это эквивалентная доза излучения, соответствующая поглощенной энергии любого вида излучения, биологическое воздействие которого эквивалентно действию одного рентгена (рада) γ-излучения. В системе «Си» единицей измерения является зиверт (Зв). Производным бэра является миллибэр (мбэр) и микробэр (мкбэр). (1 бэр = 0,01 Зв, 1 Зв = 100 бэр). Для удобства пользования единицами измерения принято, что 1 Р = 1 рад = 1 бэр.
Эффективная доза – величина
воздействия ионизирующего
Мощность дозы естественного (природного и техногенного) радиоактивного фона на территории РФ составляет 0,01 – 0,02 мР/ч.
Для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта или эффективная доза за период жизни (70 лет) – 0,07 зиверта; в отдельные годы допустимы бо́льшие значения эффективной дозы при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0,001 Зв.
После Чернобыльской аварии
в РФ установлены следующие
радиационного фона [3]:
15–19 мР/ч (миллирентген в час) – безопасно;
20–60 мР/ч – относительно безопасно;
61–120 мР/ч – зона повышенного внимания;
121 мР/ч и более – опасная зона.
Международная комиссия по
радиационной защите (МКРЗ) рекомендует
считать предельно допустимую дозу
(ПДД) разового аварийного облучения
– 25 бэр; ПДД профессионального
Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным считается
облучение, полученное за первые четверо суток. Если продолжительность облучения превышает этот срок, то оно считается многократным.
При облучении человека дозой менее 100 бэр отмечаются лишь легкие реакции организма, проявляющиеся в формуле крови, изменении вегетативных функций.
При дозах более 100 бэр
развивается острая лучевая болезнь,
тяжесть течения которой
Таблица 2 Признаки поражения организма человека при превышении пороговых значений доз облучения
Доза облучения, бэр, более |
Признаки поражения человека |
50 |
Видимых признаков поражения нет |
100 |
При многократном облучении (10-30 суток) внешних признаков нет; при однократном возможна тошнота, рвота, слабость |
200 |
При многократном (в течение 3 месяцев) – внешних признаков нет; при однократном – признаки лучевой болезни I степени |
300 |
При многократном – первые признаки лучевой болезни; при однократном – лучевая болезнь II степени |
400-700 |
Лучевая болезнь III степени; головная боль, температура, слабость, тошнота, рвота, изменение состава крови; при отсутствии лечения - смерть |
700 |
В большинстве случаев – смертельный исход |
1000 |
Молниеносная форма лучевой болезни, гибель в первые сутки |
При радиоактивном заражении местности образуются зоны разной степени опасности для людей, которые характеризуются как мощностью дозы излучения (уровнем радиации) на неопределенное время после аварии, так и дозой, получаемой за определенное время.
По степени опасности
зараженную местность на следе выброса
и распространения
• зона M (радиационной опасности) – 14 мрад/ч;
• зона А (умеренного заражения) – 140 мрад/ч;
• зона Б (сильного заражения) – 1,4 рад/ч;
• зона В (опасного заражения) – 4,2 рад/ч;
• зона Г (чрезвычайно опасного заражения) – 14 рад/ч.
Лишь сравнительно недавно стало ясно, что доза радиации, поглощенная организмом в течение длительного периода времени, может привести к существенно более сильному поражению, чем такая же доза, полученная сразу или за более короткий период (так называемый эффект Петко). В то же время в отношении ряда раковых заболеваний установлено, что отмеченная выше закономерность не всегда действует: фракционное, растянутое во времени, облучение иногда дает меньший канцерогенный эффект, чем разовое. Это связано, по-видимому, с репарационными (восстановительными) свойствами живого организма, в котором при размножении клеток всегда существует некий механизм исправления (репарации) возможных генетических ошибок, которые могут нарушить последующее развитие организма. Восстановительные процессы имеют предел, но какие-то мелкие повреждения они могут "залечивать" [5].
При уменьшении дозы облучения риск заболеть раком не просто уменьшается в той же пропорции - просто латентный период перед проявлением заболевания становится большим.
Риск — сочетание вероятности
и последствий наступления
Несомненно, в области выяснения влияния малых доз будут новые открытия. Одно из направлений таких открытий становится ясным сейчас: эффекты взаимодействия радиации с другими факторами риска порознь не так опасны. Оказалось, например, что малые количества пестицидов могут усиливать действие радиации [5]. То же самое происходит при действии радиации в присутствии небольших количеств ртути. Недостаток селена в организме усиливает тяжесть радиационного поражения. У курильщиков, подвергающихся облучению в 15 мЗв/год, риск заболеть раком легких возрастает более чем в 16 раз по сравнению с некурящими [5]. На фоне небольшого по величине хронического облучения разовое кратковременное дополнительное облучение дает эффект, много более значимый, чем при простом суммировании этих доз [5].
При изучении проблемы влияния малых доз радиации необходимо иметь в виду так называемое правило пропорционального риска [4], которое можно сформулировать так: облучение большого числа людей малыми дозами эквивалентно (с точки зрения влияния радиации на всю популяцию) облучению небольшого числа людей большими дозами. Генетический риск для 100 человек, получивших дозу 0,01 Зв, эквивалентен, с точки зрения поражения популяции, риску для 10 человек, получивших дозу 0,1 Зв, и риску для одного человека, получившего дозу 1,0 Зв. На самом деле зависимость, конечно сложнее, поскольку эквивалентность результатов облучения многих малыми дозами и немногих - большими, подразумевает линейную зависимость доза - эффект, которая (линейность) нарушается в области сверхмалых доз.
6 ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ
И ДЕЙСТВИЯ НАСЕЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ,
ПОДВЕРЖЕННОЙ РАДИОАКТИВНОМУ ЗАРАЖЕНИЮ
Очевидно, что из убежищ, а тем более из противорадиационных или простейших укрытий, оказавшихся в зоне опасного (с уровнем радиации более 240 рад/ч) радиоактивного заражения, будет проводиться эвакуация населения в незараженные или слабо зараженные районы. Это вызывается тем, что длительное (в течение нескольких суток) пребывание людей в защитных сооружениях сопряжено с серьезными физическими и психологическими нагрузками. В этом случае необходимо будет быстро и организованно произвести посадку на транспорт, с тем, чтобы меньше подвергаться облучению.
Нахождение людей на зараженной радиоактивными веществами местности вне убежищ (укрытий), несмотря на использование средств индивидуальной защиты, сопряжено с возможностью опасного облучения и, как следствие этого, развития лучевой болезни. Чтобы предотвратить тяжелые последствия облучения и ослабить проявление лучевой болезни, во всех случаях пребывания на зараженной местности необходимо осуществлять медицинскую профилактику поражений ионизирующими излучениями [2].
Большинство имеющихся противорадиационных препаратов вводится в организм с таким расчетом, чтобы они успели попасть во все клетки и ткани до возможного облучения человека. Время приема препаратов устанавливается в зависимости от способа их введения в организм: таблеточные препараты, например, принимаются за 30–40 мин, препараты, вводимые путем инъекций внутримышечно, – за 5 мин до начала возможного облучения. Применять препараты рекомендуется и в случаях, если человек облучению уже подвергся. Противорадиационные препараты имеются в специальных наборах, рассчитанных на индивидуальное использование.
В целях уменьшения возможности поражения радиоактивными веществами на территории очага поражения (в зонах заражения) запрещается принимать пищу, пить и курить.
