Краткая характеристика радиационных аварий

Несмотря на различные организационные и технические меры, исключить возможность радиационной аварии на любой из стадий ядерно-топливного цикла (добыча урановой руды, ее переработка, обогащение урана, изготовление тепловыделяющих элементов и их сборка, выработка тепловой энергии в ядерных энергетических реакторах, выдержка и переработка отработанного топлива в хранилищах) пока не представляется возможным. Это подтверждается опытом. Достаточно сказать, что за период с 1971 по 1989 гг. в 14-ти странах мира, эксплуатирующих АЭС, произошло более 150 радиационных аварий различной степени сложности с различными последствиями для людей и окружающей среды.

Радиационная авария– событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных нормативными документами для контролируемых условий; происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения; вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами.

По масштабам распространения РВ и радиационным последствиям радиационные аварии делят на три типа:

- локальная авария – это авария, радиационные последствия которой ограничиваются одним зданием или сооружением и при которой возможно облучение персонала и загрязнение здания или сооружения РВ выше уровней, предусмотренных для нормальной эксплуатации;

- местная авария – это авария, радиационные последствия которой ограничиваются зданиями и территорией РОО и при которой возможно облучение персонала и загрязнение зданий и сооружений, находящихся на территории РОО, РВ выше уровней, установленных для нормальной эксплуатации;

- общая авария – это авария, радиационные последствия которой распространяются за границу территории РОО и приводит к облучению населения и загрязнению окружающей среды РВ выше установленных уровней.

При возникновении радиационной аварии на АЭС с выбросом радионуклидов она протекает по трем фазам.

Ранняя фаза протекания аварии продолжается с момента начала аварии до прекращения выброса продуктов ядерного деления в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности. Доза облучения людей на данной фазе формируется за счет g- и b-излучения РВ, содержащихся в радиоактивном воздухе, а также вследствие ингаляционного поступления в организм РВ, содержащихся в облаке.

Средняя фаза протекания – длится от момента завершения формирования радиоактивного следа до принятия всех мер по защите населения. Продолжительность этой фазы может быть от нескольких дней до года после возникновения аварии. На средней фазе источником облучения являются РВ, выпавшие из облака и находящиеся на почве, зданиях и т.п. Внутрь организма они поступают в основном с загрязненными продуктами питания и водой.

Поздняя фаза протекания аварии длится до прекращения выполнения защитных мер и отмены всех ограничений жизнедеятельности населения. В этой фазе осуществляется обычный санитарно-дозиметрический контроль радиационной обстановки, а источники внешнего и внутреннего облучения те же, что и на средней фазе.

При одноразовом выбросе РВ из аварийного реактора и устойчивом ветре движение радиоактивного облака происходит в одном направлении. Складывающаяся при этом радиационная обстановка не столь сложная, как при многократном или растянутом во времени выбросе РВ и резко меняющихся метеоусловиях.

След радиоактивного облака, формирующийся в результате выпадения РВ из облака на поверхность земли при одноразовом выбросе, имеет вид эллипса. На территории следа условно выделяют зоны радиоактивного загрязнения (М, А, Б, В, Г), характеризующиеся мощностью дозы излучения через час после аварии и дозами излучения на внешней и внутренней границах каждой зоны за первый год с момента аварии (табл.6.1.).

Данные таблицы позволяют ориентироваться в радиационной обстановке, складывающейся в результате аварии и прогнозировать (заблаговременно рассчитывать) дозы облучения населения, и, следовательно, определять степень опасности пребывания людей на загрязненной РВ территории.

26.04.1986 г. произошла крупнейшая в мире радиационная катастрофа на 4-м блоке Чернобыльской АЭС с частичным разрушением активной зоны реактора и выбросом РВ за пределы блока. Поскольку авария произошла перед остановкой блока на плановый ремонт, в реакторе накопилось большое количество радиоактивных продуктов деления. Суммарный выброс продуктов деления, не считая радиоактивных благородных газов, составил 50 МКи (50 млн. Ки), что составляет примерно 3,5% общего количества РВ в реакторе на момент аварии.

Выброс продолжался с 26 апреля по 5 мая в разных атмосферных условиях (менялись направление и скорость ветра и др.), поэтому РВ распространялись по нескольким направлениям под влиянием движения приземных слоев воздуха, загрязняя местность с разной степенью интенсивности, создавая мозаичную картину на местности.

Таблица 6.1

Радиационные характеристики зон радиоактивного загрязнения местности при авариях на АЭС

Доля активности РВ, выброшенных из реактора при аварии на Чернобыльской АЭС, составила: йод-131 – 20%; цезий-137 – 13%; цезий-134 – 10%; барий-140 – 5,6%; стронций-89 – 4%; стронций-90 – 4% и другие – менее 4%.

11 марта 2011 г. мощное землетрясение магнитудой 9,0 и последовавшее за ним цунами разрушили инфраструктуру северо-восточных районов Японии и вывели из строя систему охлаждения 4-х реакторов на АЭС "Фукусима-1", что привело к пожарам, нескольким взрывам и утечке радиации на этом предприятии.

В результате инцидентов на АЭС власти эвакуировали людей из 20-километровой зоны вокруг АЭС, ввели запрет на нахождение людей в зоне отчуждения. Уровень радиации близ АЭС достигал 1 000 микрозивертов в час - что в 5 тыс. раз превышало норму (0,2 микрозиверта в час), а непосредственно у входа на станцию уровень радиации оказался 300 микрозивертов в час, что также значительно превысило допустимую норму.

Государственный министр по ликвидации аварий в атомной энергетике Госи Хосоно в беседе на станции с журналистами заявил, что японское правительство и оператор АЭС, компания ТЭПКО, рассчитывают полностью ликвидировать последствия аварии за 30 лет.

Известный ученый-радиобиолог Жорес Медведев заявил, что объем радиоактивных выбросов после аварии на станции "Фукусима-1" в 20 раз выше аналогичных показателей во время катастрофы в Чернобыле. Ученый отметил, что по количеству выселенных из радиоактивной зоны людей авария на АЭС "Фукусима-1" превзошла Чернобыль: в первые дни из зоны отчуждения были эвакуированы 153 тыс. человек.

В связи с тем, что период полураспада основных продуктов деления, вызвавших радиоактивное загрязнение, относительно велик, за исключением йода-131, уменьшение мощности дозы происходит медленно. Например, мощность дозы g-излучения на местности к концу первого года уменьшается в 90 раз по сравнению с мощностью дозы через один час после аварии. При заражении же территории продуктами ядерного взрыва мощность дозы за этот срок уменьшается в 20 тыс. раз.