Радиационные аварии, их виды, динамика развития, основные опасности
Радиационные аварии, их виды, динамика развития, основные опасности
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ВОРОНЕЖСКИЙ ФИЛИАЛ
Кафедра математики и естественно научных дисциплин
Контрольная работа
по дисциплине: "Безопасность жизнедеятельности"
Тема: "Радиационные аварии, их виды,
динамика развития, основные опасности"
Воронеж 2008 г.
План
1.
Радиационно-опасные объекты (РОО)
2. Основные
опасности при авариях на РОО
3. Приборы
радиационной разведки и дозиметрического контроля
4.
Мероприятия по ограничению облучения населения и его защите в условиях
радиационной аварии
5. Алгоритм
действий при поступлении сообщения о радиационной опасности
Список
использованной литературы
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;
предприятия по регенерации отработанного топлива и
временному хранению радиоактивных отходов;
научно-исследовательские организации, имеющие
исследовательские реакторы или ускорители частиц; морские
суда с энергетическими установками;
хранилища ядерных боеприпасов; полигоны, где проводятся
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.
В соответствии с вышеизложенным Минздравом России в 1999 г. были утверждены нормы радиационной безопасности (НРБ-99) на основании следующих нормативных документов:
Федеральный закон "О радиационной безопасности населения" № 3-ФЗ от 09.01.96
г.; Федеральный закон "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения"
№ 52-ФЗ от 30.03.99 г.; Федеральный закон об использовании атомной энергии"
№ 170-ФЗ от 21.11.95г.; Закон РСФСР "Об охране окружающей природной среды"
№ 2060-1 от 19.12.91 г.; Международные основные нормы безопасности для защиты от
ионизирующих излучений и безопасности источников излучений, принятые совместно:
Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Нации; Международным
агентством по атомной энергии; Международной организацией труда; Агентством по ядерной
энергии организации экономического сотрудничества и развития; Панамериканской организацией
здравоохранения и Всемирной организацией здравоохранения (серия безопасности № 115),
1996 г.; Общие требования к построению, изложению и оформлению санитарно-гигиенических
и эпидемиологических нормативных и методических документов. Руководство Р 1.1.004-94.
Издание официальное. М. Госкомсанэпиднадзор России. 1994 г.
За всю историю атомной энергетики (с 1954 г.) во всем мире было зарегистрировано более 300 аварийных ситуаций (за исключением СССР). В СССР,
кроме аварии на ЧАЭС, другие аварии были неизвестны. Наиболее крупные выбросы РВ
приводятся в таблице:
Таблица № 1. Выбросы
радиоактивных веществ, представляющие угрозу для населения
Год, место
|
Причина
|
Активность, МКи
|
Последствия
|
1957,Южный Урал
|
Взрыв хранилища
с высокоактивными отходами
|
20,0
|
Загрязнено 235 тыс. км. кв. территории
|
1957,Англия,
Уиндскейл
|
Сгорание графита во время отжига и повреждения твэлов
|
0,03
|
РА облако распро-странилось на север до Норвегии и на запад до Вены
|
1945-1989
|
Произведено 1820 ядерных взрывов; из них 483 в атмосфере
|
40,0 по
и
|
Загрязнение атмосферы и по следу облака
|
1964
|
Авария спутника с ЯЭУ
|
-
|
70% активности выпало в Южном полушарии
|
1966,Испания
|
Разброс ядерного топлива двух водородных бомб
|
-
|
Точные сведения отсутствуют
|
1979,США
|
Срыв предохранительной мембраны первого контура тепло-носителя
|
0,043
|
Выброс 22,7 тыс. тонн загрязненной воды, 10% РА веществ выпало в атмосферу
|
1986, СССР,
Чернобыль
|
Взрыв и пожар четвертого блока
|
50
|
Несоизмеримы со всеми предыдущими
|
В настоящее время практически любая отрасль хозяйства и науки
использует радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений. Высокими темпами
развивается ядерная энергетика.
Ядерные материалы приходится возить, хранить, перерабатывать.
Это создает дополнительный риск радиоактивного загрязнения окружающей среды, поражения
людей, животных и растительного мира.
В результате аварий могут возникнуть обширные зоны радиоактивного
загрязнения местности и происходить облучение персонала ядерно - и радиационно-опасных
объектов (РОО) и населения, что характеризует создавшуюся ситуацию как чрезвычайную.
Степень опасности и масштабы этой ЧС будут определяться количеством и активностью
выброшенных радиоактивных веществ, а также распад ионизирующих излучений.
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.
К типовым радиационно-опасным объектам следует отнести: атомные
станции, предприятия по изготовлению ядерного топлива, по переработке отработанного
топлива и захоронению радиоактивных отходов, научно-исследовательские и проектные
организации, имеющие ядерные реакторы, ядерные энергетические установки на транспорте.
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 запроектные. 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.
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.
В современных условиях человек сталкивается с превышением этого
среднего уровня радиации. Для лиц, работающих в сфере действия ионизирующего излучения,
установлены значения предельно допустимой дозы (ПДД) на все тело, которая при длительном
воздействии не вызывает у человека нарушения общего состояния, а также функций кроветворения
и воспроизводства (таблица №2)
Таблица № 2. Значение
предельно допустимых концентраций некоторых радиоактивных веществ и предельно допустимых
доз облучения людей
Предельно допустимые концентрации радиоактивности
|
|
Предельно допустимые значения критериев
|
Йод-131
|
Цезий-137
|
Стронций-90
|
Плутоний-239,240
|
В почве Ки/км
|
-
|
1
|
0,3
|
0,1
|
В воде Ки/л
|
1· 10-8
|
1,5 · 10-8
|
4,0 · 10-8
|
5,2 · 10-9
|
В воздухе Ки/л
|
1,5 · 10-13
|
4,9 · 10-14
|
4,0 · 10-14
|
3,0 · 10-17
|
Предельно допустимые дозы облучения людей
|
Персонал радиационно-опасных объектов
|
20 мЗв (2 бэр) в год в среднем за любые 5 лет, но не более 50 мЗв
(5 бэр) в год.
|
Население
|
1 мЗв (0,1 бэр) в год в среднем за любые 5 лет, но не более 5 мЗв
(0,5бэр) в год
|
Лица, привлекаемые к ликвидации последствий аварии
|
200 мЗв (20 бэр) за время работы
|
Страницы: 1, 2
|