Виды аварий на радиационно опасных объектах — Гипермаркет знаний. Аварии на радиационно-опасных объектах

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №4 им. В.В.КЛОЧКОВА

«Аварии на радиационно-опасных объектах и их последствия»

Экзаменационный реферат

по Основам Безопасности Жизнедеятельности

Выполнил ученик 9А класса Ильичев Олег

Чкаловск 2011 г.

1. Вступление

2. Радиация вокруг нас

3. Радиационно-опасные объекты (РОО)

4. Виды аварий на РОО

5. Последствия аварий на РОО

5.1 Радиационное заражение местности

5.2 Радиационные эффекты облучения людей

6. Правила безопасного поведения

7. Защита людей при авариях на РОО

8. Из истории радиационных аварий

8.2 Чернобыль

8.3 Фукусима-1

9.Заключение

вступление

Экологическая катастрофа… Данное словосочетание страшноедаже (или особенно) для обывательского сознания. И все же специалисты оказываются или наиболее чувствительными, или наиболее толстокожими, оперирующими цифрами о катастрофах и катаклизмах с таким спокойствием в языковых средствах, что начинаешь и их подозревать в антиэкологическом сознании. Известно, что экологические проблемы возникают из-за антиэкологического характера общества, а в конечном счете - всего человечества. Вспомним Ф.Ницше:“Безумие единиц - исключение, а безумие групп, партий, народов, времен - правила”. И яочень слабоверю в излечение времен и народов именно в этом плане экологического сознания. Как еще слабее - в совесть и моральные тормоза. Остается одно - закон. И здесь я, возможно, выскажу крамольную мысль: нужен закон, провозглашающий природу, окружающую среду, высшим по отношению к человеку субъектом права. Только при такой постановке вопроса можно говорить о спасении человечества, спасая природу. Только при таком подходе к решению экологических проблем можно надеяться, что безумие времен и народов станет исключением.

Эта тема выбрана на основе актуальности проблемы радиационной безопасности в целом и участившихся в последнее время техногенных и природных аварий на современных атомных объектах, начиная с 1 сентября 1944 года в США (техногенная) и до 11 марта 2011(природная) года в Японии. Все это говорит о том, что проблема радиационной безопасности напрямую начинает угрожать жизни и здоровью наций.

Радиация вокруг нас

Ионизирующее излучение, в частности радио­активное, занимает особое место среди многочисленных факторов среды обитания человека, так или иначе вли­яющих на его здоровье и жизнь.

Ионизирующее излучение было обнаружено сравнительно недавно. В 1895 г. известный немецкий физик В. Рентген от­крыл излучение, названное его именем. Чуть позже, в 1896 г., А. Беккерель обнаружил излучение солей урана, а в 1898 г. М. Кюри и П. Кюри установили излучение полония и радия, а также факт превращения радионуклидов в другие химиче­ские элементы (была открыта цепочка распадов). С этого времени изучение ионизирующего излучения и ядерных реакций – стало одним из приоритетных направлений физики. Исследования дорого обошлись научному миру - около 4000 ученых отдали свои жизни, изучая эти явления.

Ионизирующее излучение представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромаг­нитных волн. При прохождении через вещество ионизи­рующее излучение вызывает в нем ионизацию, т. е. пре­вращение нейтральных, устойчивых атомов и молекул вещества в электрически заряженные, возбужденные неустойчивые частицы. Это сложное излучение, вклю­чающее в себя излучения нескольких видов.

Альфа-излучение - ионизирующее излучение, со­стоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях. Альфа-частицы распрост­раняются на небольшие расстояния: в воздухе - не бо­лее 10 см, в био - ткани (живой клетке) - до 0,1 мм. Они полностью поглощаются листом бумаги и не пред­ставляют опасности для человека, за исключением слу­чаев непосредственного контакта с кожей.

Бета-излучение - электронное ионизирующее излу­чение, испускаемое при ядерных превращениях. Бе­та-частицы распространяются в воздухе до 15 м, в био - ткани - на глубину до 15 мм, в алюминии - до 5 мм. Одежда человека почти наполовину ослабляет их дейст­вие. Они практически полностью поглощаются оконны­ми стеклами и любым металлическим экраном толщи­ной в несколько миллиметров. Но при контакте с кожей они также опасны.

Гамма-излучение - фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях и распространяющееся со скоростью све­та. Гамма - частицы распространяются в воздухе на сотни метров и свободно проникают сквозь одежду, тело чело­века и значительные толщи материалов. Это излучение считают самым опасным для человека.

Главной характеристикой степени опасности ионизи­рующих излучений служит доза излучения: количество энергии ионизирующего излучения, поглощаемое 1 г ве­щества.

Дозу излучения принято измерять в рентгенах (Р). А для оценки последствий облучения человека различ­ными видами излучений применяют специальную еди­ницу измерения дозы облучения - бэр (биологический эквивалент рентгена).

Радиационно-опасные объекты (РОО)

Под радиационно-опасными понимаются объекты, использующие в технологических процессах или имеющие на хранении радиоактивные вещества, которые в случае аварии вызывают опасные для здоровья людей и окружающей среды загрязнения.

Радиационная авария - происшествие, приведшее к выходу (выбросу) радиоактивных продуктов и ионизирующих излучений за предусмотренные проектом пределы (границы) в количествах, превышающих установленные нормы безопасности.

Основным показателем степени потенциальной опасности РОО при прочих равных условиях (надежность технологических процессов, качество профессиональной подготовки специалистов и т.д.) является общее количество радиоактивных веществ, находящихся на каждом из них.

К радиационно-опасным объектам относятся:

атомные станции различного назначения;

2) предприятия по регенерации отработанного топлива и

3) временному хранению радиоактивных отходов;

4) научно-исследовательские организации, имеющие

5) исследовательские реакторы или ускорители частиц; морские

6) суда с энергетическими установками;

7) хранилища ядерных боеприпасов; полигоны, где проводятся

8) испытания ядерных зарядов.

Кроме того, ионизирующее излучение, опасное для здоровья людей, может исходить и от таких широко распространенных техногенных источников, как медицинская рентгенодиагностическая аппаратура и приборы, основанные на использовании радиоактивных изотопов, применяемые в строительной индустрии, геологии и т.д.

Из перечисленных радиационно-опасных объектов наибольшим количеством радиоактивности обладают работающие ядерные реакторы. Чем больше мощность реактора, тем больше количество продуктов деления накапливается в нем за одно и то же время работы. Грозную опасность для жизни и здоровья населения несут чрезвычайные ситуации, связанные с возможностью радиационного заражения. Достаточно сказать, что период полураспада, т.е. времени снижения мощности радиоактивного излучения на 50%, урана-235 и плутония-239 составляет около 25 тыс. лет, а именно эти элементы используются в ядерном оружии. Ядерное топливо активно применяется для производства электроэнергии. В 26 странах мира на атомных электростанциях насчитывается 430 энергоблоков (строятся еще 48). Они вырабатывают энергии: во Франции - 75% (от производимой в стране), в Швеции - 51, в Японии - 40, в США - 24, в России - 15%.

В Российской Федерации имеется 33 энергоблока на 10 АЭС, 113 исследовательских ядерных установок, 13 промышленных предприятий топливного цикла, а также около 13 тыс. других предприятий и объектов, осуществляющих деятельность с использованием радиоактивных веществ и изделий на их основе.

Для обеспечения надежной работы АЭС и радиационной безопасности персонала и населения проектами предусматриваются соответствующие системы безопасности. Например, на АЭС с водно-паровым энергетическим реактором имеется пять барьеров безопасности. Это независимые друг от друга препятствия на пути ионизирующих излучений от топлива до окружающей среды. В результате ослабления ионизирующих излучений барьерами безопасности облучение населения, проживающего вблизи от АЭС типа ВПЭР, при ее безаварийной работе не превышает 0,2 мбэра в год.

Виды аварий на РОО

Радиационные аварии подразделяются на:

Локальные - нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующих излучений за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации предприятия значения;

Местные - нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны и в количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия;

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

Классификация аварий на радиационно-опасных объектах проводится с целью заблаговременной разработки мер, реализация которых в случае аварии должна уменьшить вероятные последствия и содействовать успешной их ликвидации.

Возможные аварии на АЭС и других радиационно-опасных объектах классифицируют по двум признакам:

по типовым нарушениям нормальной эксплуатации;

по характеру последствий для персонала, населения и окружения среды.

При анализе аварий используют цепочку «исходное событие - пути протекания - последствия».

Аварии, связанные с нарушениями нормальной эксплуатации, подразделяются на проектные, проектные с наибольшими последствиями и за проектные. Под нормальной эксплуатацией АЭС понимается 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, как правило, являются исходные события, связанные с нарушением барьеров безопасности, предусмотренных проектом каждого реактора. Именно в расчете на эти исходные события и строится система безопасности АЭС.

Первый тип аварий - нарушение первого барьера безопасности, а проще - нарушение герметичности оболочек твэлов (тепловыделяющих элементов) из-за кризиса теплообмена или механических повреждений. Кризис теплообмена - это нарушение температурного режима (перегрев) твэлов.

Второй тип аварий - 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 аварий - нарушение всех барьеров безопасности. При нарушенных первом и втором барьерах теплоноситель с радиоактивными продуктами деления удерживается от выхода в окружающую среду третьим барьером - защитной оболочкой реактора. Под ним понимается совокупность всех конструкцией, систем и устройств, которые должны с высокой степенью надежности обеспечить локализацию выбросов.

Ядерную аварию может вызвать также образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении твэлов. всех барьеров безопасности.

Последствия аварий на РОО

Основными поражающими факторами радиационных аварий являются:

воздействие внешнего облучения (гамма - и рентгеновского; бета – и гамма-излучения; гамма - нейтронного излучения и др.);

внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов (альфа - и бета-излучение);

сочетанное радиационное воздействие как за счет внешних источников излучения, так и за счет внутреннего облучения;

комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов (механическая травма, термическая травма, химический ожог, интоксикация и др.).

После аварии на радиоактивном следе основным источником радиационной опасности является внешнее облучение. Ингаляционное поступление радионуклидов в организм практически исключено при правильном и своевременном применении средств защиты органов дыхания.

Внутренне облучение развивается в результате поступления радионуклидов в организм с продуктами питания и водой. В первые дни после аварии наиболее опасны радиоактивные изотопы йода, которые накапливается щитовидной железой. Наибольшая концентрация изотопов йода обнаруживается в молоке, что особенно опасно для детей.

Через 2-3 месяца после аварии основным агентом внутреннего облучения становится радиоактивный цезий, проникновение которого в организм возможно с продуктами питания. В организм человека могут попасть и другие радиоактивные вещества (стронций, плутоний), загрязнение окружающей среды которыми имеет ограниченные масштабы.

Характер распределения радиоактивных веществ в организме:

накопление в скелете (кальций, стронций, радий, плутоний);

концентрируются в печени (церий, лантан, плутоний и др.);

равномерно распределяются по органам и системам (тритий, углерод, инертные газы, цезий и др.);

радиоактивный йод избирательно накапливается в щитовидной железе (около 30%), причем удельная активность ткани щитовидной железы может превышать активность других органов в 100-200 раз.

Основными параметрами, регламентирующими ионизирующее излучение, является экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы.

Экспозиционная доза - основана на ионизирующем действия излучения, это - количественная характеристика поля ионизирующего излучения. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р). При дозе 1Р в 1см2 воздуха образуется 2,08 · 109 пар ионов. В международной системе СИ единицей дозы является кулон на килограмм (Кл/кг) · 1Кл/кг=3876 Р.

радиационная авария облучение дозиметрический

Поглощенная доза - количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Специальной единицей поглощенной дозы является 1 рад. В международной системе СИ - 1 Грей (Гр).1 Гр=100 рад.

Эквивалентная доза (ЭД) - единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения. В международной системе СИ единицей ЭД является Зиверт (Зв).1 Зв равен 100 бэр.

Организм человека постоянно подвергается воздействию космических лучей и природных радиоактивных элементов, присутствующих в воздухе, почве, в тканях самого организма. Уровни природного излучения от всех источников в среднем соответствуют 100 мбэр в год, но в отдельных районах - до 1000 мбэр в год.

Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендовала в качестве предельно допустимой дозы (ПДД) разового аварийного облучения 25 бэр и профессионального хронического облучения-до 5 бэр в год и установила в 10 раз меньшую дозу для ограниченных групп населения.

Для оценки отдаленных последствий действия излучения в потомстве учитывают возможность увеличения частоты мутаций. Доза излучения, вероятнее всего удваивающая частоту самопроизвольных мутаций, не превышает 100 бэр на поколение. Генетически значимые дозы для населения находятся в пределах 7-55 мбэр/год.

При общем внешнем облучении человека дозой в 150-400 рад развивается лучевая болезнь легкой и средней степени тяжести; при дозе 400-600 рад - тяжелая лучевая болезнь; облучение в дозе свыше 600 рад является абсолютно смертельным, если не используются меры профилактики и терапии.

При облучении дозами 100-1000 рад в основе поражения лежит так называемый костномозговой механизм развития лучевой болезни. При общем или локальном облучении живота в дозах 1000-5000 рад - кишечный механизм развития лучевой болезни с превалированием токсемии

При остром облучении в дозах более 5000 рад развивается молниеносная форма лучевой болезни. Возможна смерть «под лучом» при облучении в дозах более 20 000 рад. При попадании в организм радионуклидов, происходит инкорпорирование радиоактивных веществ. Опасность инкорпорации определяется особенностями метаболизма, удельной активностью, путями поступления радионуклидов в организм. Наиболее опасны радионуклиды, имеющие большой период полураспада и плохо выводящиеся из организма, на пример радий-266, плутоний-239. На поражающий эффект влияет место депонирования радионуклидов: стронций-89 и стронций-90 - кости; цезий-137 - мышцы.

При авариях на ядерно-опасных объектах суммарную дозу облучения населения можно условно представить следующим образом:

Д = Д внешн (ом) +Д внешн (к) +Д внутр (ингал) +Д внутр (пища, вода),

Где Д внешн (ом) - доза внешнего облучения соответственно от радиоактивного облака и загрязненной местности;

Д внешн (к) - доза внешнего облучения от радиоактивной пыли, попавшей на кожные покровы человека;

Д внутр (ингал) - доза внутреннего облучения, полученная через органы дыхания (йод-131);

Д внутр (пища, вода) - доза внутреннего облучения, полученная с пищей и водой, загрязненными радионуклидами долгоживущих элементов (цезия, стронция, плутония).

3.ПОСЛЕДСТВИЯ АВАРИЙ НА РОО

Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Основными специфическими явлениями и факторами, обусловливающими экологические последствия при радиационных авариях и катастрофах, служат радиоактивные излучения из зоны аварии, а также из формирующегося при аварии и распространяющегося в приземном слое облака (облаков) загрязненного радионуклидами воздуха; радиоактивное загрязнение компонентов окружающей среды.

Воздушные массы, двигавшиеся 26 апреля 1986 г. на запад, 27 апреля на север и северо-запад, 28–29 апреля от северного направления повернули на восток, юго-восток и далее 30 апреля юг (на Киев).

Последующее длительное поступление радионуклидов в атмосферу происходило за счет горения графита в активной зоне реактора. Основной выброс радиоактивных продуктов продолжался в течение 10 суток. Однако истечение радиоактивных веществ из разрушенного реактора и формирование зон загрязнения продолжались в течение месяца. Долгосрочный характер воздействия радионуклидов определялся значительным периодом полураспада. Осаждение радиоактивного облака и формирование следа происходили длительное время. В течение этого времени изменялись метеорологические условия и след радиоактивного облака приобрел сложную конфигурацию. Фактически сформировались два радиоактивных следа: западный и северный. Наиболее тяжелые радионуклиды распространялись на запад, а основная масса более легких (йод и цезий), поднявшись выше 500–600 м (до 1,5 км), была перенесена на северо-запад.

В результате аварии около 5% радиоактивных продуктов, накопившихся за 3 года работы в реакторе, вышли за пределы промышленной площадки станции. Летучие изотопы цезия (134 и 137) распространились на огромные расстояния (значительное количество по всей Европе) и были обнаружены в большинстве стран и океанах Северного полушария. Чернобыльская авария привела к радиоактивному загрязнению территорий 17 стран Европы общей площадью 207,5 тыс. км2, с площадью загрязнения цезием выше 1 Кю/км2.

Если выпадения по всей Европе принять за 100%, то из них на территорию России пришлось 30%, Белоруссии - 23%, Украины - 19%, Финляндии - 5%, Швеции - 4,5%, Норвегии - 3,1%. На территориях России, Белоруссии и Украины в качестве нижней границы зон радиоактивного загрязнения был принят уровень загрязнения 1 Кю/км2.

Сразу после аварии наибольшую опасность для населения представляли радиоактивные изотопы йода. Максимальное содержание йода-131 в молоке и растительности наблюдалось с 28 апреля по 9 мая 1986 г. Однако в этот период “йодовой опасности” защитные мероприятия почти не проводились.

В дальнейшем радиационную обстановку определяли долгоживущие радионуклиды. С июня 1986 г. радиационное воздействие формировалось в основном за счет радиоактивных изотопов цезия, а в некоторых районах Украины и Белоруссии также и стронция. Наиболее интенсивные выпадения цезия характерны для центральной 30-кило-метровый зоны вокруг Чернобыльской АЭС. Другая сильно загрязненная зона - это некоторые районы Гомельской и Могилевской областей Белоруссии и Брянской области России, которые расположены примерно в 200 км от АЭС. Еще одна, северо-восточная зона расположена в 500 км от АЭС, в нее входят некоторые районы Калужской, Тульской и Орловской областей. Из-за дождей выпадения цезия легли “пятнами”, поэтому даже на соседних территориях плотность загрязнения могла различаться в десятки раз. Осадки сыграли существенную роль в формировании выпадений - в зонах выпадения дождевых осадков загрязнение в 10 и более раз превышало выпадение в “сухих” местах. При этом в России выпадения были “размазаны” на достаточно большой территории, поэтому общая площадь территорий, загрязненных выше 1 Кю/км2, в России наибольшая. А в Белоруссии, где выпадения оказались более сконцентрированными, образовалась наибольшая по сравнению с другими странами площадь территорий, загрязненных свыше 40 Кю/км2. Плутоний-239 как тугоплавкий элемент не распространился в значительных количествах (превышающих допустимые значения в 0,1 Кю/км2) на большие расстояния. Его выпадения практически ограничились 30-километровой зоной. Однако эта зона площадью около 1 100 км2 (где и стронция-90 в большинстве случаев выпало более 10 Кю/км2) стала надолго непригодной для проживания человека и хозяйствования, так как период полураспада плутония-239 составляет 24,4 тыс. лет.

В России общая площадь радиоактивно загрязненных территорий с плотностью загрязнения выше 1 Кю/км2 по цезию-137 достигала 100 тыс. км2, а свыше 5 Кю/км2 - 30 тыс. км2. На загрязненных территориях оказалось 7 608 населенных пунктов, в которых проживало около 3 млн. человек. Вообще же радиоактивному загрязнению подверглись территории 16 областей и 3 республик России (Белгородской, Брянской, Воронежской, Калужской, Курской, Липецкой, Ленинградской, Нижегородской, Орловской, Пензенской, Рязанской, Саратовской, Смоленской, Тамбовской, Тульской, Ульяновской, Мордовии, Татарстана, Чувашии).

Радиоактивное загрязнение затронуло более 2 млн. га сельхозугодий и около 1 млн. га лесных земель. Территория с плотностью загрязнения 15 Кю/км2 по цезию-137, а также радиоактивные водоемы находятся только в Брянской области, в которой прогнозируется исчезновение загрязнения примерно через 100 лет после аварии. При распространении радионуклидов транспортирующей средой является воздух или вода, а роль концентрирующей и депонирующей среды выполняют почва и донные отложения. Территории радиоактивного загрязнения - это, главным образом, сельскохозяйственные районы. Это значит, что радионуклиды могут попасть с продуктами питания в организм человека. Радиоактивное загрязнение водоемов, как правило, представляет опасность лишь в первые месяцы после аварии. Наиболее доступны для усвоения растениями “свежие” радионуклиды при поступлении аэральным путем и в начальный период пребывания в почве (например, для цезия-137 заметно уменьшение поступления в растения с течением времени, т. е. при “старении” радионуклида).

Сельскохозяйственная продукция (прежде всего молоко) при отсутствии соответствующих запретов на ее употребление стала главным источником облучения населения радиоактивным йодом в первый месяц после аварии. Местные продукты питания вносили существенный вклад в дозы облучения и во все последующие годы. В настоящее время, спустя 20 лет, потребление продукции подсобных хозяйств и даров леса дает основной вклад в дозу облучения населения. Принято считать, что 85% суммарной прогнозируемой дозы внутреннего облучения на последующие 50 лет после аварии составляет доза внутреннего облучения, обусловленная потреблением продуктов питания, которые выращены на загрязненной территории, и лишь 15% падает на дозу внешнего облучения. В результате радиоактивного загрязнения компонентов окружающей среды происходят включение радионуклидов в биомассу, их биологическое накопление с последующим негативным воздействием на физиологию организмов, репродуктивные функции и т. д.

На любом этапе получения продукции и приготовления пищи можно уменьшить поступление радионуклидов в организм человека. Если тщательно мыть зелень, овощи, ягоды, грибы и другие продукты, радионуклиды не будут попадать в организм с частичками почвы. Эффективные пути уменьшения поступления цезия из почвы в растения - глубокая перепашка (делает цезий недоступным для корней растений); внесение минеральных удобрений (снижает переход цезия из почвы в растение); подбор выращиваемых культур (замена на виды, накапливающие цезий в меньшей степени). Уменьшить поступление цезия в продукты животноводства можно подбором кормовых культур и использованием специальных пищевых добавок. Сократить содержание цезия в продуктах питания можно различными способами их переработки и приготовления. Цезий растворим в воде, поэтому за счет вымачивания и варки его содержание уменьшается. Если овощи, мясо, рыбу варить 5–10 минут, то 30–60% цезия перейдет в отвар, который затем стоит слить. Квашение, маринование, соление снижает содержание цезия на 20%. То же относится и к грибам. Их очистка от остатков почвы и мха, вымачивание в солевом растворе и последующее кипячение в течение 30–45 минут с добавлением уксуса или лимонной кислоты (воду сменить 2–3 раза) позволяют снизить содержание цезия до 20 раз. У моркови и свеклы цезий накапливается в верхней части плода, если ее срезать на 10–15 мм, его содержание снизится в 15–20 раз. У капусты цезий сосредоточен в верхних листьях, удаление которых уменьшит его содержание до 40 раз. При переработке молока на сливки, творог, сметану содержание цезия снижается в 4–6 раз, на сыр, сливочное масло - в 8–10 раз, на топленое масло - в 90–100 раз.

Радиационная обстановка зависит не только от периода полураспада (для йода-131 - 8 дней, цезия-137 - 30 лет). Со временем радиоактивный цезий уходит в нижние слои почвы и становится менее доступным для растений. Одновременно снижается и мощность дозы над поверхностью земли. Скорость этих процессов оценивается эффективным периодом полураспада. Для цезия-137 он составляет около 25 лет в лесных экосистемах, 10–15 лет на лугах и пашнях, 5–8 лет в населенных пунктах. Поэтому радиационная обстановка улучшается быстрее, чем происходит естественный расход радиоактивных элементов. С течением времени плотность загрязнения на всех территориях уменьшается, а их общая площадь сокращается.

Радиационная обстановка также улучшалась в результате проведения защитных мероприятий. Для предотвращения разноса пыли асфальтировались дороги и накрывались колодцы; перекрывались крыши жилых домов и общественных зданий, где в результате выпадений скапливались радионуклиды; местами снимался почвенный покров; в сельском хозяйстве проводились специальные мероприятия для снижения загрязнения сельскохозяйственной продукции.

сточники

1. Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Ростов Н /Д: «Феникс», 2003 г.

2. Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности. М.: «Торговая корпорация „Дашков и К“, 2005 г.

3. Сергеев В.С. Безопасность жизнедеятельности. Москва, 2004 г.


МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №4 им. В.В.КЛОЧКОВА

"Аварии на радиационно-опасных объектах и их последствия"

Экзаменационный реферат

по Основам Безопасности Жизнедеятельности

Выполнил ученик 9А класса Ильичев Олег

Чкаловск 2011 г.

План

1. Вступление

2. Радиация вокруг нас

3. Радиационно-опасные объекты (РОО)

4. Виды аварий на РОО

5. Последствия аварий на РОО

5.1 Радиационное заражение местности

5.2 Радиационные эффекты облучения людей

6. Правила безопасного поведения

7. Защита людей при авариях на РОО

8. Из истории радиационных аварий

8.2 Чернобыль

8.3 Фукусима-1

9.Заключение

вступление

Экологическая катастрофа... Данное словосочетание страшное даже (или особенно) для обывательского сознания. И все же специалисты оказываются или наиболее чувствительными, или наиболее толстокожими, оперирующими цифрами о катастрофах и катаклизмах с таким спокойствием в языковых средствах, что начинаешь и их подозревать в антиэкологическом сознании. Известно, что экологические проблемы возникают из-за антиэкологического характера общества,а в конечном счете - всего человечества. Вспомним Ф.Ницше: “Безумие единиц - исключение, а безумие групп, партий, народов, времен - правила”. И я очень слабо верю в излечение времен и народов именно в этом плане экологического сознания. Как еще слабее - в совесть и моральные тормоза. Остается одно - закон. И здесь я, возможно, выскажу крамольную мысль: нужен закон, провозглашающий природу, окружающую среду, высшим по отношению к человеку субъектом права. Только при такой постановке вопроса можно говорить о спасении человечества, спасая природу. Только при таком подходе к решению экологических проблем можно надеяться, что безумие времен и народов станет исключением.

Эта тема выбрана на основе актуальности проблемы радиационной безопасности в целом и участившихся в последнее время техногенных и природных аварий на современных атомных объектах, начиная с 1 сентября 1944 года в США (техногенная) и до 11 марта 2011(природная) года в Японии. Все это говорит о том, что проблема радиационной безопасности напрямую начинает угрожать жизни и здоровью наций.

Радиация вокруг нас

Ионизирующее излучение, в частности радио­активное, занимает особое место среди многочисленных факторов среды обитания человека, так или иначе вли­яющих на его здоровье и жизнь.

Ионизирующее излучение было обнаружено сравнительно недавно. В 1895 г. известный немецкий физик В. Рентген от­крыл излучение, названное его именем. Чуть позже, в 1896 г., А. Беккерель обнаружил излучение солей урана, а в 1898 г. М. Кюри и П. Кюри установили излучение полония и радия, а также факт превращения радионуклидов в другие химиче­ские элементы (была открыта цепочка распадов). С этого времени изучение ионизирующего излучения и ядерных реакций – стало одним из приоритетных направлений физики. Исследования дорого обошлись научному миру - около 4000 ученых отдали свои жизни, изучая эти явления.

Ионизирующее излучение представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромаг­нитных волн. При прохождении через вещество ионизи­рующее излучение вызывает в нем ионизацию, т. е. пре­вращение нейтральных, устойчивых атомов и молекул вещества в электрически заряженные, возбужденные неустойчивые частицы. Это сложное излучение, вклю­чающее в себя излучения нескольких видов.

Альфа-излучение - ионизирующее излучение, со­стоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях. Альфа-частицы распрост­раняются на небольшие расстояния: в воздухе - не бо­лее 10 см, в био - ткани (живой клетке) - до 0,1 мм. Они полностью поглощаются листом бумаги и не пред­ставляют опасности для человека, за исключением слу­чаев непосредственного контакта с кожей.

Бета-излучение - электронное ионизирующее излу­чение, испускаемое при ядерных превращениях. Бе­та-частицы распространяются в воздухе до 15 м, в био - ткани - на глубину до 15 мм, в алюминии - до 5 мм. Одежда человека почти наполовину ослабляет их дейст­вие. Они практически полностью поглощаются оконны­ми стеклами и любым металлическим экраном толщи­ной в несколько миллиметров. Но при контакте с кожей они также опасны.

Гамма-излучение - фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях и распространяющееся со скоростью све­та. Гамма - частицы распространяются в воздухе на сотни метров и свободно проникают сквозь одежду, тело чело­века и значительные толщи материалов. Это излучение считают самым опасным для человека.

Главной характеристикой степени опасности ионизи­рующих излучений служит доза излучения: количество энергии ионизирующего излучения, поглощаемое 1 г ве­щества.

Дозу излучения принято измерять в рентгенах (Р). А для оценки последствий облучения человека различ­ными видами излучений применяют специальную еди­ницу измерения дозы облучения - бэр (биологический эквивалент рентгена).

Радиационно-опасные объекты (РОО)

Под радиационно-опасными понимаются объекты, использующие в технологических процессах или имеющие на хранении радиоактивные вещества, которые в случае аварии вызывают опасные для здоровья людей и окружающей среды загрязнения.

Радиационная авария - происшествие, приведшее к выходу (выбросу) радиоактивных продуктов и ионизирующих излучений за предусмотренные проектом пределы (границы) в количествах, превышающих установленные нормы безопасности.

Основным показателем степени потенциальной опасности РОО при прочих равных условиях (надежность технологических процессов, качество профессиональной подготовки специалистов и т.д.) является общее количество радиоактивных веществ, находящихся на каждом из них.

К радиационно-опасным объектам относятся:

атомные станции различного назначения;

2) предприятия по регенерации отработанного топлива и

3) временному хранению радиоактивных отходов;

4) научно-исследовательские организации, имеющие

5) исследовательские реакторы или ускорители частиц; морские

6) суда с энергетическими установками;

7) хранилища ядерных боеприпасов; полигоны, где проводятся

8) испытания ядерных зарядов.

Кроме того, ионизирующее излучение, опасное для здоровья людей, может исходить и от таких широко распространенных техногенных источников, как медицинская рентгенодиагностическая аппаратура и приборы, основанные на использовании радиоактивных изотопов, применяемые в строительной индустрии, геологии и т.д.

Из перечисленных радиационно-опасных объектов наибольшим количеством радиоактивности обладают работающие ядерные реакторы. Чем больше мощность реактора, тем больше количество продуктов деления накапливается в нем за одно и то же время работы. Грозную опасность для жизни и здоровья населения несут чрезвычайные ситуации, связанные с возможностью радиационного заражения. Достаточно сказать, что период полураспада, т.е. времени снижения мощности радиоактивного излучения на 50%, урана-235 и плутония-239 составляет около 25 тыс. лет, а именно эти элементы используются в ядерном оружии. Ядерное топливо активно применяется для производства электроэнергии. В 26 странах мира на атомных электростанциях насчитывается 430 энергоблоков (строятся еще 48). Они вырабатывают энергии: во Франции - 75% (от производимой в стране), в Швеции - 51, в Японии - 40, в США - 24, в России - 15%.

В Российской Федерации имеется 33 энергоблока на 10 АЭС, 113 исследовательских ядерных установок, 13 промышленных предприятий топливного цикла, а также около 13 тыс. других предприятий и объектов, осуществляющих деятельность с использованием радиоактивных веществ и изделий на их основе.

Для обеспечения надежной работы АЭС и радиационной безопасности персонала и населения проектами предусматриваются соответствующие системы безопасности. Например, на АЭС с водно-паровым энергетическим реактором имеется пять барьеров безопасности. Это независимые друг от друга препятствия на пути ионизирующих излучений от топлива до окружающей среды. В результате ослабления ионизирующих излучений барьерами безопасности облучение населения, проживающего вблизи от АЭС типа ВПЭР, при ее безаварийной работе не превышает 0,2 мбэра в год.

Виды аварий на РОО

Радиационные аварии подразделяются на:

Локальные - нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующих излучений за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации предприятия значения;

Местные - нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны и в количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия;

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

Классификация аварий на радиационно-опасных объектах проводится с целью заблаговременной разработки мер, реализация которых в случае аварии должна уменьшить вероятные последствия и содействовать успешной их ликвидации.

Возможные аварии на АЭС и других радиационно-опасных объектах классифицируют по двум признакам:

по типовым нарушениям нормальной эксплуатации;

по характеру последствий для персонала, населения и окружения среды.

При анализе аварий используют цепочку "исходное событие - пути протекания - последствия".

Аварии, связанные с нарушениями нормальной эксплуатации, подразделяются на проектные, проектные с наибольшими последствиями и за проектные. Под нормальной эксплуатацией АЭС понимается 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, как правило, являются исходные события, связанные с нарушением барьеров безопасности, предусмотренных проектом каждого реактора. Именно в расчете на эти исходные события и строится система безопасности АЭС.

Первый тип аварий - нарушение первого барьера безопасности, а проще - нарушение герметичности оболочек твэлов (тепловыделяющих элементов) из-за кризиса теплообмена или механических повреждений. Кризис теплообмена - это нарушение температурного режима (перегрев) твэлов.

Второй тип аварий - 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 аварий - нарушение всех барьеров безопасности. При нарушенных первом и втором барьерах теплоноситель с радиоактивными продуктами деления удерживается от выхода в окружающую среду третьим барьером - защитной оболочкой реактора. Под ним понимается совокупность всех конструкцией, систем и устройств, которые должны с высокой степенью надежности обеспечить локализацию выбросов.

Ядерную аварию может вызвать также образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении твэлов. всех барьеров безопасности.-опасным объектам ... разрушений аварии на радиационно -опасных объектах подразделяют на проектные, проектные с наибольшими последствиями (...

  • Характеристика аварий на радиационно опасных объектах

    Тесты >>

    Защиты. Предметом исследования стали последствия от аварий на радиационно -опасных объектах . Объект исследования – радиационная опасность . Методом исследования стал... . В биосфере живые организмы и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг...

  • Радиационно опасные объекты (2)

    Реферат >> Безопасность жизнедеятельности

    Установки; Военные объекты ; Во избежание аварий на радиационно опасных объектах необходимо соблюдать... или использованием ядерных материалов, их учёт и контроль осуществляет... последующих мероприятий по ликвидации последствий аварий . Нельзя обойти вопросы...

  • Аварии на химически опасных объектах . Медико-тактическая характеристика очага химического пораже

    Реферат >> Безопасность жизнедеятельности

    Введение Химическая авария - авария на химически опасном объекте (ХОО), ... возможные аварии на объектах химической промышленности, их последствия , меры... объектов от возможных террористических актов. Список используемой литературы 1. Кузьмина И.В. Радиационные ...

  • В настоящее время в нашей стране на многих объектах экономики, военных объектах, в научных центрах и на других предприятиях используются радиоактивные вещества. Отдельные системы, блоки и устройства этих объектов преобразуют энергию, получаемую в результате деления ядер урана и некоторых других тяжелых элементов, в электрическую и другие виды энергии (тепловую, механическую). Ряд предприятий используют радиоактивные вещества в технологических процессах или хранят их на своей территории.

    В России в настоящее время имеется 10 атомных электростанций (30 энергоблоков), 113 исследовательских ядерных установок, 12 промышленных предприятий топливного цикла, 9 атомных судов с объектами их обеспечения, а также 13 тыс. других предприятий и организаций, осуществляющих свою деятельность с использованием радиоактивных веществ и изделий на их основе. Все эти предприятия относятся к объектам с ядерными компонентами, но радиационно опасными из них являются не все.

      Запомните!
      Ионизирующее излучение создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков.
      Радиационно опасный объект - это объект, на котором хранят, перерабатывают или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или при его разрушении может произойти облучение ионизирующим излучением людей или радиоактивное загрязнение окружающей среды.
      Под радиоактивным загрязнением окружающей среды понимается присутствие радиоактивных веществ на поверхности местности, в воздухе, в теле человека в количестве, превышающем уровни, установленные нормами радиационной безопасности.

    Это должен знать каждый

    К радиационно опасным объектам относятся:

    • предприятия ядерного топливного цикла (предприятия урановой и радиохимической промышленности, места переработки и захоронения радиоактивных отходов);
    • атомные станции (атомные электрические станции (АЭС), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), атомные станции теплоснабжения (АТС);
    • объекты с ядерными энергетическими установками (корабельными, космическими и войсковыми атомными электростанциями);
    • ядерные боеприпасы и склады для их хранения.

    Предприятия ядерного топливного цикла осуществляют добычу урановой руды, ее обогащение, изготовление топливных элементов для ядерных энергетических реакторов, переработку радиоактивных отходов, их хранение и окончательное размещение (захоронение).

    Наиболее характерным последствием аварий на предприятиях ядерного топливного цикла (возгорание горючих компонентов и радиоактивных материалов, появление течей и разрывов в резервуарах-хранилищах и др.) является выброс радиоактивных веществ в окружающую среду, который приведет к облучению людей выше установленных норм или к радиоактивному загрязнению окружающей среды.

    Атомная электростанция (АЭС) - это электростанция, на которой ядерная энергия преобразуется в электрическую. На АЭС тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор. Основными причинами аварий на АЭС могут быть нарушение технологической дисциплины оперативным персоналом станции и недостатки в его профессиональной подготовке, т. е. «человеческий фактор».

    Объекты с ядерными энергетическими установками делятся на корабельные объекты, войсковые атомные электростанции, космические ядерные электроустановки. Причинами аварий на этих установках могут служить разгерметизация первого контура реактора (первый контур находится внутри корпуса реактора) или механические повреждения реактора.

    Ядерные боеприпасы и взрывное устройство к ним в мирное время хранятся на складах в готовности к выдаче и боевому применению. Причинами возникновения аварийной ситуации с ядерными боеприпасами могут быть столкновение и опрокидывание транспортных средств при их транспортировке, пожары в сборочных помещениях и хранилищах.

    Максимальную опасность для населения и окружающей среды представляют аварии на атомных станциях.

      Статистика

      В Российской Федерации семь из десяти действующих АЭС - Ленинградская, Курская, Смоленская, Калининская, Нововоронежская, Ба-лаковская (Саратовская область), Ростовская - расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровых зонах АЭС проживает более 4 млн человек.
      За время развития ядерной энергетики (в период с 1957 г. по настоящее время) в мире произошли четыре крупные аварии на АЭС: в 1957 г. в Великобритании (Виндскейл), в 1979 г. - в США (Три-Майл-Айленд), в 1986 г. в СССР (Чернобыль) и в 2011 г. в Японии (Фукусима). Двум последним авариям была присвоена высшая, 7-я категория.

    Международное агентство по атомной энергетике (МАГАТЭ) разработало специальную шкалу классификации тяжести аварий на АЭС. Шкала имеет 7 категорий тяжести последствий аварий и происшествий на АЭС и предназначена для оценки серьезности происшедшего, быстрого оповещения и выбора адекватных мер безопасности.



    Исторические факты

    Коротко приведем анализ последствий аварии на Чернобыльской АЭС.

    26 апреля 1986 г. на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС произошел взрыв реактора с разрушением его активной зоны и интенсивным выбросом в окружающую среду радиоактивных веществ в течение 10 суток. В результате радиоактивному загрязнению подверглись территории России, Белоруссии и Украины, а также территории стран Балтии и ряда других европейских государств.

    В результате взрыва на станции погибли 2 человека, 145 человек из работников станции, пожарных и других ликвидаторов последствий получили дозу облучения от 100 до 1600 бэр. 27 человек из них вскоре скончались.

    Выброшенные из реактора радионуклиды создали вблизи него и в пределах 30-километровой зоны большие уровни радиации, жители из этих районов были эвакуированы. Позже к этой зоне эвакуации присоединили местности, где суммарная доза получения населением к первому году после аварии могла бы превысить 10 бэр. В целом до конца 1986 г. из 188 населенных пунктов, включая г. Припять (город чернобыльских энергетиков), было отселено 116 тыс. человек.

    Необходимо отметить, что наибольшую угрозу здоровью неэвакуированного населения представляло загрязнение воздуха и почвы радиоактивным йодом. Попав внутрь, он активно захватывался из крови щитовидной железой, приводя к местному облучению в дозах более 300 бэр.

    Из-за нерешительности и некомпетентности руководителей местных органов власти решение на проведение йодной профилактики было принято с большим опозданием - 6 мая 1986 г. В результате большие дозы облучения (более 300 бэр) щитовидной железы получили тысячи людей.

    В основе биологического воздействия ионизирующего излучения на организм человека лежит степень ионизации атомов и молекул организма выше допустимой нормы. При допустимой норме ионизации организм восстанавливает нарушения, а превышение нормы приводит к развитию лучевой болезни.

      Внимание!
      Лучевая болезнь возникает при воздействии на организм ионизирующих излучений в дозах, превышающих предельно допустимы.

    В настоящее время хорошо изучены последствия однократного облучения человека и выделено несколько степеней лучевого поражения.

    Острая лучевая болезнь легкой (I) степени развивается при кратковременном облучении всего тела в дозе, превышающей 100 бэр. Она сопровождается головокружением, редко - тошнотой, отмечается через 2-3 ч после облучения.

    Острая лучевая болезнь средней (II) степени развивается при воздействии ионизирующего излучения в дозе от 200 до 400 бэр. Первичная реакция (головная боль, тошнота, иногда рвота) возникает через 1-2 ч. Острая лучевая болезнь тяжелой (III) степени наблюдается при воздействии ионизирующего излучения в дозе 400-600 бэр. Первичная реакция возникает через 30-60 мин и резко выражена (повторная рвота, повышение температуры тела, головная боль).

    Острая лучевая болезнь крайне тяжелой (IV) степени отмечается при воздействии ионизирующего излучения в дозе более 600 бэр. Симптомы обусловлены глубоким поражением кроветворной системы, приобретают первостепенное значение поражения других органов (кишечника, кожи, головного мозга) и интоксикация (состояние организма, вызванное воздействием токсических веществ). Смертельные исходы практически неизбежны.

    Необходимо отметить, что при хроническом облучении потоками излучения малой дозы суммарные дозы могут быть большими. Наносимые организму повреждения частично могут восстанавливаться. Поэтому доза более 50 бэр, приводящая при однократном воздействии к болезненным явлениям, при хроническом облучении, растянутом, к примеру, на 10 лет, к тяжелым отклонениям в здоровье человека может не привести. Эти обстоятельства позволяют установить допустимые уровни облучения.

    Для того чтобы можно было количественно определить степень воздействия облучения на организм, было введено понятие эквивалентной дозы облучения, которую связывают со степенью ионизации вещества. Доза измеряется энергией ионизирующего излучения, переданного массе облучаемого вещества.

    В системе СИ единицей эквивалентной дозы служит зиверт (Зв). 1 Зв - 100 бэр. (Заметим, что понятие дозы всегда определяется по отношению к единице массы или объема вещества.)

    Без ядерной энергетики человечеству, вероятно, не обойтись. Поэтому в настоящее время проводятся интенсивные исследования с целью повышения безопасности реакторов АЭС, усиления средств их защиты, в том числе и от ошибочных действий обслуживающего персонала, принимаются меры повышения уровня общей культуры в области безопасности у населения, проживающего в зонах АЭС.

    Вопросы

    1. Какие объекты относятся к радиационно опасным объектам?
    2. Какое событие понимается как радиационная авария?
    3. Какие вещества относятся к радиоактивным?
    4. Что такое ионизирующее излучение и каково его влияние на организм человека?
    5. Какими величинами определяется степень воздействия ионизирующего излучения на организм человека?

    Задание

    Перечислите причины появления лучевой болезни и существующие степени ее проявления.

    За последние два века человечество пережило невероятный технологический бум. Мы открыли электричество, построили летающие аппараты, освоили околоземную орбиту и уже забираемся на задворки Солнечной системы. Открытие химического элемента под названием уран показало нам новые возможности в получении больших объемов энергии без необходимости расхода миллионов тонн органического топлива.

    Проблема современности заключается в том, что чем сложнее технологии, которыми мы пользуемся, тем серьезнее и разрушительнее катастрофы, связанные с ними. В первую очередь, это относится к «мирному атому». Мы научились создавать сложные атомные реакторы, которые питают энергией города, подводные лодки, авианосцы, а в планах даже космические корабли. Но ни один самый современный реактор не является на 100% безопасным для нашей планеты, а последствия ошибок в его эксплуатации могут стать катастрофическими. Не слишком ли рано человечество взялось за освоение атомной энергии?

    Мы уже не раз поплатились за свои неловкие шаги в покорении мирного атома. Последствия этих катастроф природа будет исправлять веками, потому что возможности человека весьма ограничены.

    Авария на Чернобыльской АЭС. 26 апреля 1986 года

    Одна из самых крупных техногенных катастроф современности, которая нанесла непоправимый вред нашей планете. Последствия аварии ощутили даже на другой стороне земного шара.

    26 апреля 1986 года в результате ошибки персонала при эксплуатации реактора произошел взрыв в 4-м энергоблоке станции, который навсегда изменил историю человечества. Взрыв был такой мощности, что многотонные конструкции крыши были подброшены в воздух на несколько десятков метров.

    Впрочем, был опасен не сам взрыв, а то, что он и возникший пожар вынесли из глубин реактора на поверхность. Огромное облако радиоактивных изотопов поднялось в небо, где было сразу же подхвачено воздушными потоками, которые понесли его в европейском направлении. Фонящие осадки начали накрывать города, в которых жили десятки тысяч людей. Больше всего от взрыва пострадали территории Беларуси и Украины.

    Летучая смесь изотопов начала поражать ничего не подозревающих жителей. Практически весь йод-131, который был в реакторе, оказался в облаке в виду своей летучести. Несмотря на малый период полураспада (всего 8 дней), он успел распространиться на сотни километров. Люди вдыхали взвесь с радиоактивным изотопом, получая непоправимый вред для организма.

    Вместе с йодом в воздух поднялись и другие, еще более опасные элементы, однако уйти в облаке смогли только летучий йод и цезий-137 (период полураспада 30 лет). Остальные, более тяжелые радиоактивные металлы, выпали в радиусе сотни километров от реактора.

    Властям пришлось эвакуировать целый молодой город под названием Припять, в котором на то время проживало около 50 тысяч человек. Сейчас этот город стал символом катастрофы и объектом паломничества сталкеров со всего мира.

    На ликвидацию последствий аварии были брошены тысячи людей и единиц техники. Некоторые из ликвидаторов погибли во время работ, или же скончались после от последствий радиоактивного облучения. Большинство стали инвалидами.

    Несмотря на то, что почти все население близлежащих территорий было эвакуировано, в Зоне отчуждения до сих пор живут люди. Ученые не берутся давать точные прогнозы о том, когда последние свидетельства аварии на ЧАЭС исчезнут. По некоторым оценкам, это займет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.

    Авария на станции Три-Майл-Айленд. 20 марта 1979 года

    Большинство людей, едва заслышав выражение «ядерная катастрофа», сразу вспоминают о Чернобыльской АЭС, но на самом деле таких аварий было гораздо больше.

    20 марта 1979 года на атомной электростанции Три-Майл-Айленд (Пенсильвания, США) произошла авария, которая могла стать еще одной мощной техногенной катастрофой, но ее вовремя удалось предотвратить. До аварии на ЧАЭС именно это происшествие считалось самым крупным в истории атомной энергетики.

    Из-за утечки теплоносителя из системы циркуляции вокруг реактора было полностью прекращено охлаждение ядерного топлива. Система раскалилась до такой степени, что конструкция начала плавиться, металл и ядерное топливо превратились в лаву. Температура на дне достигала 1100 °. В контурах реактора начал скапливаться водород, который СМИ восприняли, как угрозу взрыва, что не совсем соответствовало действительности.

    Из-за разрушения оболочек тепловыделяющих элементов, радиоактивные из ядерного топлива попали в воздух и начали циркулировать по вентиляционной системе станции, после чего попали в атмосферу. Впрочем, если сравнивать с Чернобыльской катастрофой, здесь все обошлось малыми жертвами. В воздух попали лишь благородные радиоактивные газы и небольшая часть йода-131.

    Благодаря слаженным действиям персонала станции, угрозу взрыва реактора удалось предотвратить, возобновив охлаждение расплавленной машины. Эта авария могла стать аналогом взрыва на ЧАЭС, но в этом случае люди справились с катастрофой.

    Власти США приняли решение не закрывать электростанцию. Первый энергоблок работает и сейчас.

    Кыштымская авария. 29 сентября 1957 года

    Еще одна производственная авария с выбросом радиоактивных веществ произошла в 1957 году на советском предприятии «Маяк» близ города Кыштым. На самом деле, к месту аварии был гораздо ближе город Челябинск-40 (сейчас Озерск), но тогда он был строго засекречен. Эта авария считается первой в СССР радиационной техногенной катастрофой.
    «Маяк» занимается переработкой ядерных отходов и материалов. Именно здесь производится оружейный плутоний, а также масса других радиоактивных изотопов, используемых в промышленности. Также здесь находятся склады по хранению отработанного ядерного топлива. Само предприятие находится на самообеспечении электроэнергией от нескольких реакторов.

    Осенью 1957 года здесь произошел взрыв на одном из хранилищ ядерных отходов. Причиной этого стал сбой системы охлаждения. Дело в том, что даже отработанное ядерное топливо продолжает вырабатывать тепло вследствие продолжающейся реакции распада элементов, поэтому хранилища оборудованы собственной охлаждающей системой, которая поддерживает стабильность запечатанных контейнеров с ядерной массой.

    Один из контейнеров с высоким содержанием радиоактивных нитратно-ацетатных солей подвергся саморазогреву. Система датчиков не смогла это зафиксировать, потому что просто проржавела из-за халатности работников. В результате произошел взрыв емкости объемом больше 300 кубометров, который сорвал с хранилища крышу весом 160 тонн и отбросил ее почти на 30 метров. Сила взрыва была сопоставима со взрывом десятков тонн тротила.

    Огромное количество радиоактивных веществ были подняты в воздух на высоту до 2 километров. Ветер подхватил эту взвесь и начал разносить по близлежащей территории в северо-восточном направлении. Всего за несколько часов радиоактивные осадки распространились на сотни километров и образовали собой своеобразную полосу, имеющую ширину 10 км. Территория с площадью 23 тысячи квадратных километров, на которой проживало почти 270 тысяч человек. Что характерно, из-за погодных условий сам объект «Челябинск-40» не пострадал.

    Комиссия по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций приняла решение о выселении 23 деревень, суммарное население которых составляло почти 12 тысяч человек. Их имущество и скот были уничтожены и захоронены. Сама зона загрязнения получила название Восточно-Уральский радиоактивный след.
    С 1968 года на этой территории работает Восточно-Уральский государственный заповедник.

    Радиоактивное заражение в Гоянии. 13 сентября 1987 года

    Несомненно, нельзя недооценивать опасность атомной энергетики, где ученые работают с большими объемами ядерного топлива и сложными устройствами. Но еще опаснее радиоактивные материалы в руках людей, которые не знают, с чем имеют дело.

    В 1987 году в бразильском городе Гояния мародеры умудрились похитить из заброшенного госпиталя деталь, которая была частью оборудования для радиотерапии. Внутри контейнера находился радиоактивный изотоп цезий-137. Воры не разобрались, что делать с этой деталью, поэтому решили просто выбросить ее на свалку.
    Через некоторое время интересный блестящий предмет привлек внимание проходившего мимо хозяина свалки Девара Феррейры. Мужчина додумался принести диковинку домой и показать ее своим домочадцам, а также созвал друзей и соседей, чтобы те полюбовались на необычный цилиндр с интересным порошком внутри, который светился голубоватым светом (эффект радиолюминесценции).

    Крайне непредусмотрительные люди даже не подумали о том, что такая странная вещь может быть опасной. Они брали в руки части детали, трогали порошок хлорида цезия и даже натирали им кожу. Им нравилось приятное свечение. Дошло до того, что кусочки радиоактивного материала начали передавать друг другу в качестве подарков. В связи с тем, что радиация в таких дозах не имеет мгновенного действия на организм, никто не заподозрил неладного, и порошок распространялся среди жителей города на протяжении двух недель.

    В результате контакта с радиоактивными материалами погибло 4 человека, среди которых была жена Девара Феррейры, а также 6-летняя дочь его брата. Еще несколько десятков человек проходили курс терапии от радиационного облучения. Некоторые из них скончались позже. Сам Феррейра выжил, но у него выпали все волосы, а также он получил необратимые поражения внутренних органов. Мужчина весь остаток жизни винил себя в произошедшем. Он скончался от рака в 1994 году.

    Несмотря на то, что катастрофа имела локальный характер, МАГАТЭ присвоила ей 5 уровень опасности по международной шкале ядерных событий из 7 возможных.
    После данного инцидента была разработана процедура утилизации радиоактивных материалов, используемых в медицине, а также ужесточен контроль за этой процедурой.

    Катастрофа Фукусимы. 11 марта 2011 года

    Взрыв на атомной электростанции Фукусима в Японии 11 марта 2011 года приравняли по шкале опасности к Чернобыльской катастрофе. Обе аварии получили по 7 баллов по международной шкале ядерных событий.

    Японцы, которые в свое время стали жертвами Хиросимы и Нагасаки, теперь получили в свою историю еще одну катастрофу планетарного масштаба, которая, однако, в отличие от своих мировых аналогов не является следствием человеческого фактора и безответственности.

    Причиной Фукусимской аварии стало разрушительное землетрясение с магнитудой более 9, которое было признано самым сильным землетрясением в истории Японии. В результате обрушений погибло почти 16 тысяч человек.

    Толчки на глубине более 32 км парализовали работу пятой части всех энергоблоков в Японии, которые находились под управлением автоматики и предусматривали такую ситуацию. Но последовавшее за землетрясением гигантское цунами довершило начатое. В некоторых местах высота волн достигала 40 метров.

    Землетрясение нарушило работу сразу нескольких атомных электростанций. Например, АЭС Онагава пережила пожар энергоблока, но персоналу удалось исправить ситуацию. На «Фукусима-2» вышла из строя система охлаждения, которую удалось вовремя починить. Больше всего пострадала «Фукусима-1», на которой также отказала система охлаждения.
    «Фукусима-1» одна из самых крупных атомных электростанций на планете. В ее состав входили 6 энергоблоков, три из которых на момент аварии не находились в эксплуатации, а еще три были выключены автоматикой из-за землетрясения. Казалось бы, компьютеры сработали надежно и предотвратили беду, но даже в остановленном состоянии любой реактор нуждается в охлаждении, потому что реакция распада продолжается, образуя тепло.

    Цунами, которое накрыло Японию спустя полчаса после землетрясения, вывело из строя систему аварийного питания охлаждения реактора, вследствие чего дизель-генераторные установки прекратили работать. Внезапно персонал станции столкнулся с угрозой перегрева реакторов, которую было необходимо ликвидировать в кратчайшие сроки. Персонал АЭС приложил все усилия, чтобы дать охлаждение на раскаленные реакторы, однако трагедии избежать не удалось.

    Водород, скопившийся в контурах первого, второго и третьего реакторов, создал такое давление в системе, что конструкция не выдержала и раздалась серия взрывов, вызвавшая обрушение энергоблоков. В довесок загорелся 4-й энергоблок.

    В воздух поднялись радиоактивные металлы и газы, которые распространились по близлежащей территории и попали в воды океана. Продукты горения из хранилища ядерного топлива поднимались на высоту нескольких километров, разнося радиоактивный пепел на сотни километров вокруг.

    Чтобы ликвидировать последствия аварии на «Фукусима-1», были привлечены десятки тысяч людей. Требовались срочные решения от ученых по способам охлаждения раскаленных реакторов, которые продолжали вырабатывать тепло и выбрасывать радиоактивные вещества в почву под станцией.

    Для охлаждения реакторов была организована система подачи воды, которая, в результате циркуляции в системе, становится радиоактивной. Эта вода скапливается в резервуарах на территории станции, а ее объемы достигают сотен тысяч тонн. Места для подобных резервуаров уже почти не осталось. Проблема с откачкой радиоактивной воды из реакторов не решена до сих пор, поэтому нет гарантии, что она не попадет в мировой океан или почву под станцией в результате нового землетрясения.

    Прецеденты просачивания сотен тонн радиоактивной воды уже были. Например, в августе 2013 года (утечка 300 тонн) и феврале 2014 года (утечка 100 тонн). Уровень радиации в грунтовых водах постоянно повышается, и люди никак не могут на это повлиять.

    На данный момент были разработаны специальные системы по дезактивации зараженной воды, которые позволяют обезвреживать воду из резервуаров и использовать ее повторно для охлаждения реакторов, но эффективность таких систем чрезвычайно низкая, а сама технология еще недостаточно развита.

    Учеными был разработан план, который предусматривает извлечение из реакторов в энергоблоках расплавленного ядерного топлива. Проблема в том, что человечество на данный момент не располагает технологиями для проведения такой операции.

    Предварительной датой извлечения расплавленного реакторного топлива из контуров системы назван 2020 год.
    После катастрофы на атомной станции «Фукусима-1» было эвакуировано более 120 тысяч жителей близлежащих территорий.

    Радиоактивное заражение в Краматорске. 1980-1989 годы

    Еще один пример человеческой халатности при обращении с радиоактивными элементами, которая привела к гибели невинных людей.

    Радиационное заражение произошло в одном из домов города Краматорск, Украина, но у события есть своя предыстория.

    В конце 70-х годов в одном из горнодобывающих карьеров Донецкой области рабочие умудрились потерять капсулу с радиоактивным веществом (цезием-137), которая использовалась в специальном приборе для измерения уровня содержимого в закрытых сосудах. Потеря капсулы вызвала панику у руководства, ведь щебень из этого карьера доставляли в т.ч. и в Москву. По личному приказу Брежнева, добыча щебня была прекращена, но было поздно.

    В 1980 году в городе Краматорск строительное управление сдало в эксплуатацию панельный жилой дом. К несчастью, капсула с радиоактивным веществом попала вместе со щебнем в одну из стен дома.

    После того, как в дом заселились жильцы, в одной из квартир начали умирать люди. Спустя всего год после заселения, умерла 18-летняя девушка. Еще через год скончались ее мать и брат. Квартира стала собственностью новых жильцов, у которых вскоре умер сын. У всех погибших врачи констатировали один и тот же диагноз – лейкоз, однако такое совпадение ничуть не насторожило медиков, которые все сваливали на плохую наследственность.

    Лишь упорство отца погибшего мальчика позволило определить причину. После замеров радиационного фона в квартире стало понятно, что он зашкаливает. После недолгих поисков был определен участок стены, откуда шел фон. После доставления куска стены в Киевский институт ядерных исследований, ученые извлекли оттуда злосчастную капсулу, размеры которой были всего 8 на 4 миллиметра, но излучение от нее составляло 200 миллирентген в час.

    Результатом локального заражения на протяжении 9 лет стала гибель 4 детей, 2 взрослых, а также инвалидность 17 человек.

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

    Первый тип аварий - нарушение первого барьера безопасности, а проще - нарушение герметичности оболочек твэлов (тепловыделяющих элементов) из-за кризиса теплообмена или механических повреждений. Кризис теплообмена - это нарушение температурного режима (перегрев) твэлов.

    Второй тип аварий - 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 аварий - нарушение всех барьеров безопасности. При нарушенных первом и втором барьерах теплоноситель с радиоактивными продуктами деления удерживается от выхода в окружающую среду третьим барьером - защитной оболочкой реактора. Под ним понимается совокупность всех конструкцией, систем и устройств, которые должны с высокой степенью надежности обеспечить локализацию выбросов.

    Ядерную аварию может вызвать также образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении твэлов. всех барьеров безопасности.

    Последствия аварий на РОО

    Основными поражающими факторами радиационных аварий являются:

    воздействие внешнего облучения (гамма - и рентгеновского; бета – и гамма-излучения; гамма - нейтронного излучения и др.);

    внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов (альфа - и бета-излучение);

    сочетанное радиационное воздействие как за счет внешних источников излучения, так и за счет внутреннего облучения;

    комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов (механическая травма, термическая травма, химический ожог, интоксикация и др.).

    После аварии на радиоактивном следе основным источником радиационной опасности является внешнее облучение. Ингаляционное поступление радионуклидов в организм практически исключено при правильном и своевременном применении средств защиты органов дыхания.

    Внутренне облучение развивается в результате поступления радионуклидов в организм с продуктами питания и водой. В первые дни после аварии наиболее опасны радиоактивные изотопы йода, которые накапливается щитовидной железой. Наибольшая концентрация изотопов йода обнаруживается в молоке, что особенно опасно для детей.

    Через 2-3 месяца после аварии основным агентом внутреннего облучения становится радиоактивный цезий, проникновение которого в организм возможно с продуктами питания. В организм человека могут попасть и другие радиоактивные вещества (стронций, плутоний), загрязнение окружающей среды которыми имеет ограниченные масштабы.

    Характер распределения радиоактивных веществ в организме:

    накопление в скелете (кальций, стронций, радий, плутоний);

    концентрируются в печени (церий, лантан, плутоний и др.);

    равномерно распределяются по органам и системам (тритий, углерод, инертные газы, цезий и др.);

    радиоактивный йод избирательно накапливается в щитовидной железе (около 30%), причем удельная активность ткани щитовидной железы может превышать активность других органов в 100-200 раз.

    Основными параметрами, регламентирующими ионизирующее излучение, является экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы.

    Экспозиционная доза - основана на ионизирующем действия излучения, это - количественная характеристика поля ионизирующего излучения. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р). При дозе 1Р в 1см 2 воздуха образуется 2,08 · 10 9 пар ионов. В международной системе СИ единицей дозы является кулон на килограмм (Кл/кг) · 1Кл/кг=3876 Р.

    радиационная авария облучение дозиметрический

    Поглощенная доза - количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Специальной единицей поглощенной дозы является 1 рад. В международной системе СИ - 1 Грей (Гр).1 Гр=100 рад.

    Эквивалентная доза (ЭД) - единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения. В международной системе СИ единицей ЭД является Зиверт (Зв).1 Зв равен 100 бэр.

    Организм человека постоянно подвергается воздействию космических лучей и природных радиоактивных элементов, присутствующих в воздухе, почве, в тканях самого организма. Уровни природного излучения от всех источников в среднем соответствуют 100 мбэр в год, но в отдельных районах - до 1000 мбэр в год.

    Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендовала в качестве предельно допустимой дозы (ПДД) разового аварийного облучения 25 бэр и профессионального хронического облучения-до 5 бэр в год и установила в 10 раз меньшую дозу для ограниченных групп населения.

    Для оценки отдаленных последствий действия излучения в потомстве учитывают возможность увеличения частоты мутаций. Доза излучения, вероятнее всего удваивающая частоту самопроизвольных мутаций, не превышает 100 бэр на поколение. Генетически значимые дозы для населения находятся в пределах 7-55 мбэр/год.

    При общем внешнем облучении человека дозой в 150-400 рад развивается лучевая болезнь легкой и средней степени тяжести; при дозе 400-600 рад - тяжелая лучевая болезнь; облучение в дозе свыше 600 рад является абсолютно смертельным, если не используются меры профилактики и терапии.

    При облучении дозами 100-1000 рад в основе поражения лежит так называемый костномозговой механизм развития лучевой болезни. При общем или локальном облучении живота в дозах 1000-5000 рад - кишечный механизм развития лучевой болезни с превалированием токсемии

    При остром облучении в дозах более 5000 рад развивается молниеносная форма лучевой болезни. Возможна смерть "под лучом" при облучении в дозах более 20 000 рад. При попадании в организм радионуклидов, происходит инкорпорирование радиоактивных веществ. Опасность инкорпорации определяется особенностями метаболизма, удельной активностью, путями поступления радионуклидов в организм. Наиболее опасны радионуклиды, имеющие большой период полураспада и плохо выводящиеся из организма, на пример радий-266, плутоний-239. На поражающий эффект влияет место депонирования радионуклидов: стронций-89 и стронций-90 - кости; цезий-137 - мышцы.

    При авариях на ядерно-опасных объектах суммарную дозу облучения населения можно условно представить следующим образом:

    Д = Д внешн (ом) +Д внешн (к) +Д внутр (ингал) +Д внутр (пища, вода),

    Где Д внешн (ом) - доза внешнего облучения соответственно от радиоактивного облака и загрязненной местности;

    Д внешн (к) - доза внешнего облучения от радиоактивной пыли, попавшей на кожные покровы человека;

    Д внутр (ингал) - доза внутреннего облучения, полученная через органы дыхания (йод-131);

    Д внутр (пища, вода) - доза внутреннего облучения, полученная с пищей и водой, загрязненными радионуклидами долгоживущих элементов (цезия, стронция, плутония).

    3.ПОСЛЕДСТВИЯ АВАРИЙ НА РОО

    Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Основными специфическими явлениями и факторами, обусловливающими экологические последствия при радиационных авариях и катастрофах, служат радиоактивные излучения из зоны аварии, а также из формирующегося при аварии и распространяющегося в приземном слое облака (облаков) загрязненного радионуклидами воздуха; радиоактивное загрязнение компонентов окружающей среды.

    Воздушные массы, двигавшиеся 26 апреля 1986 г. на запад, 27 апреля на север и северо-запад, 28–29 апреля от северного направления повернули на восток, юго-восток и далее 30 апреля юг (на Киев).

    Последующее длительное поступление радионуклидов в атмосферу происходило за счет горения графита в активной зоне реактора. Основной выброс радиоактивных продуктов продолжался в течение 10 суток. Однако истечение радиоактивных веществ из разрушенного реактора и формирование зон загрязнения продолжались в течение месяца. Долгосрочный характер воздействия радионуклидов определялся значительным периодом полураспада. Осаждение радиоактивного облака и формирование следа происходили длительное время. В течение этого времени изменялись метеорологические условия и след радиоактивного облака приобрел сложную конфигурацию. Фактически сформировались два радиоактивных следа: западный и северный. Наиболее тяжелые радионуклиды распространялись на запад, а основная масса более легких (йод и цезий), поднявшись выше 500–600 м (до 1,5 км), была перенесена на северо-запад.

    В результате аварии около 5% радиоактивных продуктов, накопившихся за 3 года работы в реакторе, вышли за пределы промышленной площадки станции. Летучие изотопы цезия (134 и 137) распространились на огромные расстояния (значительное количество по всей Европе) и были обнаружены в большинстве стран и океанах Северного полушария. Чернобыльская авария привела к радиоактивному загрязнению территорий 17 стран Европы общей площадью 207,5 тыс. км2, с площадью загрязнения цезием выше 1 Кю/км2.

    Если выпадения по всей Европе принять за 100%, то из них на территорию России пришлось 30%, Белоруссии - 23%, Украины - 19%, Финляндии - 5%, Швеции - 4,5%, Норвегии - 3,1%. На территориях России, Белоруссии и Украины в качестве нижней границы зон радиоактивного загрязнения был принят уровень загрязнения 1 Кю/км2.



    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: