Класифікація радіаційних аварій за характером дії і масштабами

Державний вищий навчальний заклад

«Українська академія банківської справи

Національного банку України»

Кафедра бухгалтерського  обліку і аудиту

 

 

 

РЕФЕРАТ

На тему: «Класифікація радіаційних аварій за характером дії і масштабами»

 

 

 

Виконала:                                  

студентка групи Ф-23 

Рудомет Анна  

                                                                                                   Перевірив:  

                                                                            Алфьоров С. В. 

 

 

 

СУМИ – 2013 

Вступ

У галузі радіаційної безпеки для позначення випадків, що пов’язані з переопроміненням людей, застосовуються два терміни: радіаційна і радіаційно-ядерна аварія

Радіаційна аварія - це будь-яка незапланована подія на об’єкті з радіаційною чи радіаційно-ядерною технологією, якщо при виникненні її має місце втрата контролю над джерелом та виникає реальна (або потенційна) загроза опромінення людей, пов’язана з втратою контролю над джерелом.

Радіаційно-ядерна аварія - це будь-яка  незапланована подія на об'єкті з  радіаційно-ядерною технологією, якщо при виникненні її відбувається втрата контролю над ланцюговою ядерною  реакцією і виникає реальна чи потенційна загроза самочинної ланцюгової реакції.

За ймовірністю виникнення і наслідками аварії ядерних реакторів поділяються на проектні і запроектні.

Проектні аварії - це передбачені ситуації на усунення яких передбачені проектом певні засоби та конструктивні елементи і при цьому не відбувається значного переопромінення персоналу і окремих груп населення. Запроектні аварії, це ті, що приводять до значного руйнування активної зони реактора (> 20% твелів). Внаслідок цього відбувається переопромінення персоналу та населення і значне забруднення навколишнього середовища.

За масштабами розповсюдження радіонуклідів  прийнято розрізняти два типи аварій: промислову і комунальну. При промисловій  радіаційній аварії радіаційні наслідки обмежуються виробничими приміщеннями та територією об’єкту і радіаційному впливу піддається, як правило тільки персонал ядерного об’єкту.

Комунальна аварія характеризується розповсюдженням радіонуклідів за межі території об’єкту, це потребує проведення заходів з захисту не тільки персоналу, але і населення. Комунальні аварії за масштабами поділяються на локальні, якщо в зоні аварії проживає до 10 тис. осіб, регіональні – із зоною від декількох населених пунктів, адміністративних районів до декількох областей з населенням більше 10 тис. осіб, глобальні – комунальні радіаційні аварії, які поширюються на значну або всю територію країни. До глобальних аварій належать транскордонні, з поширенням наслідків аварії за межі державних кордонів.

Для оцінки ситуацій, що можуть виникати при експлуатації ядерних реакторів, в багатьох країнах світу, у тому числі і в Україні, застосовується Міжнародна шкала подій на АЕС, котра була розроблена спеціалістами МАГАТЕ.

 

 

1. Джерела радіації та одиниці їх вимірювання

На території України розташовано  понад 8000 різних установ і організацій, діяльність яких призводить до утворення радіоактивних відходів РАВ. Виробниками і місцями концентрації радіоактивних відходів в Україні є [1]:

• зона відчуження Чорнобильської АЕС понад 1.1 млрд. м РАВ
• уранодобувна і переробна промисловість накопичено 65,5 млн. м РАВ
• п’ять діючих атомних електростанцій з 16 енергетичними ядерними реакторами та 2 дослідницькими реакторами накопичено 70 тис. м РАВ;
• медичні, наукові, промислові та інші підприємства і організації накопичено 5 тис. м РАВ.

Явище радіоактивності – спонтанне  перетворення ядер атомів одних хімічних елементів у ядра інших, що супроводжується емісією частинок або електромагнітним випромінюванням на організм людини. Було виявлено лише наприкінці ХІХ ст. з відкриттям французького вченого А,Беккереля, а пізніше це явище дослідив П’єр і Марія Кюрі.

Поняття «іонізуюче випромінювання»  об’єднує різноманітні за природою види випромінювання. Подібність їх полягає в тому, що всі вони мають високу енергію, властивість іонізувати й руйнувати біологічні об’єкти.

Розрізняють такі види радіоактивності:

• природну, яка є результатом розпаду важких елементів, що існують в природі урану, торію тощо, та кількох елементів середньої ваги, особливо калію, а також рубідію
• штучну, яка є результатом свідомої діяльності людини. Це випробування ядерної зброї атмосферні, наземні і підземні вибухи, ядерні реактори, прискорювачі тощо.

Штучна радіоактивність широко використовується в техніці, науці, медицині та інших галузях. Унаслідок цього, звичайно, поступово збільшується й радіаційний фон Землі [1].

Одиницями вимірювання активності радіації є кюрі Кі, бекерель Бк.

Кюрі – це активність препарату, у якому відбувається 37 млрд. розпадів за 1 секунду. Вона відповідає випромінюванню 1 г радія за 1 с. У Міжнародній  системі одиниці СІ за одиницю радіоактивності прийнято Бекерель Бк, що відповідає одному розпаду за 1 секунду для будь-якого радіонукліду

1 Бк = 2,7 10 Кі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Класифікація радіаційних аварій за характером дії і масштабами

Радіаційна аварія – це аварія з викидом радіоактивних речовин  або іонізуючих випромінювань за межі, не передбачені проектом для  нормальної експлуатації радіаційно небезпечних  об’єктів, у кількості понад встановлену межу їх безпечної експлуатації.

Ядерні аварії поділяються на дві групи:

- аварії, при яких відсутні радіоактивні  забруднення виробничих приміщень,  території та навколишнього середовища  обєкта

- аварії, при яких відбуваються  радіоактивні забруднення середовища  виробничої діяльності і проживання  людей.

За масштабами радіаційні аварії поділяються  на промислові та комунальні.

До промислових належать такі аварії, наслідки яких не поширюються за межі приміщень і території обєкта, а аварійне опромінення може отримати лише персонал.

Комунальними є радіаційні аварії, наслідки при яких не обмежуються  приміщеннями і територіями обєкта, а поширюються на навколишні території.

Такі аварії за масштабами поділяють  на локальні, якщо в зоні аварії проживає до 10 тис. осіб, регіональні — із зоною від декількох населених  пунктів, адміністративних районів до декількох областей з населенням більше 10 тис. осіб, глобальні — комунальні радіаційні аварії, які поширюються на значну або всю територію країни. До глобальних аварій належать транскордонні, з поширенням наслідків аварії за межі державних кордонів.

У розвитку комунальних радіаційних  аварій виділяють три часових  фази: ранню, середню — фазу стабілізації, і пізню — фазу відновлення.

Потенційною небезпекою для України  є можливі аварії на АЕС інших  держав з викидом радіоактивних  речовин.

Сьогодні в 31 країні світу діють 440 атомних реакторів. Але дослідницькі реактори є у 56 державах. Офіційно вісім країн володіють ядерною зброєю США, Росія, Великобританія, Франція, Китай, Індія, Пакистан і Північна Корея, неофіційно — девять ще Ізраїль. Найбільші ядерні країни – Литва і Франція, які відповідно виробляють електроенергії 80% та 78% відповідно.

При аваріях на АЕС можуть бути пошкодження конструкцій, технологічних ліній, пожежі, викиди в навколишнє середовище радіоактивних речовин.

Прогноз і оцінювання радіаційної  обстановки передбачають два види можливих аварій: гіпотетична аварія і аварія з руйнуванням реактора.

Гіпотетична аварія — це аварія, для  якої проектом не передбачаються технічні заходи, що забезпечують безпеку АЕС. Може утворитись небезпечна радіаційна обстановка при викиданні в атмосферу радіоактивних речовин, що може призвести до опромінення населення.

Аварія з повним руйнуванням  ядерного реактора може відбутися в  результаті стихійного лиха, вибуху боєприпасів, падіння повітряного транспорту на споруди АЕС чи землетрусу як це відбулося в Японії хвилями океану.

Розвіяв ілюзії багатьох людей про  безпеку атомних електростанцій заступник головного інженера-ядерника на Чорнобильській АЕС, ще в 1970 році, який нарахував 11 серйозних аварій ядерних  реакторів, що сталися до 1980 року в  Радянському Союзі.

Деякі урядовці стверджують, що реактори Чорнобильського типу мають недоліки у своїй конструкції і просто є надто небезпечними в експлуатації.

А втім більш ніж десять таких реакторів експлуатуються до цього часу. Проте навіть «безпечні» реактори з віком стають небезпечними. Аварії ядерних реакторів можуть статися будь-де і будь-коли. Чим кількість і вік реакторів більші, тим більша небезпека. [2]

 

3. Механізм дії іонізуючих випромінювань на тканини організму

Радіація за своєю природою шкідлива для життя. Малі дози опромінення можуть «запустити» ще не до кінця вивчений ланцюг подій, які призводять до онкологічних захворювань раку або до генетичних ушкоджень. При великих дозах радіація може руйнувати клітини, пошкоджувати тканини органів та спричиняти швидку загибель організму.

Механізм дії іонізуючих випромінювань  на тканини організму [2]:

• заряджені частинки, проникаючи в тканин організму втрачають енергію внаслідок електричних взаємодій з електронами тих атомів, біля яких вони проходять
• електрична взаємодія відбувається протягом десяти триліонних секунди після того, як проникаюче випромінювання досягає відповідного атома в тканині організму , від нього відривається електрон. Останній заряджений негативно, тому залишкова частина вихідного нейтрального атома стає позитивно зарядженою. А сам цей процес називається іонізацією. Електрон, що відірвався, може далі іонізувати інші атоми
• фізико-технічні зміни пов’язані з тим, що вільний електрон не може довго перебувати в такому стані і протягом наступних десяти міліардних часток секунди утворює нові молекули , серед яких є і «вільні радикали»
• хімічні зміни. У наступні мільйонні частки секунди утворені вільні радикали реагують як один з одним, так і з іншими молекулами, і через ланцюг реакцій, ще не вивчений до кінця, можуть викликати хімічну модифікацію важливих з погляду біології молекул;
• біологічні зміни можуть виникнути як через кілька секунд, так і через десятиріччя після опромінення, і стати причиною раптової загибелі клітин, що може призвести до онкологічних захворювань.

Залежно від рівня біологічної організації існують такі види уражень: 
молекулярний ушкодження ДНК, ферментів, вплив на процеси обміну

субклітинний ушкодження біологічних  мембран, ядер, хромосом

клітинний припинення поділу і загибель клітин, перетворення їх на злоякісні.

Отже, при вивченні дії на організм людини іонізуючого випромінювання були виявлені такі особливості [3]:

• а) висока руйнівна ефективність поглинутої енергії іонізуючого випромінювання, навіть дуже мала його кількість може спричинити глибокі біологічні зміни в організмі
• б) присутність прихованого періоду негативних змін в організмі, він може бути досить довгим при опроміненнях у малих дозах
• в) вплив від малих доз може складатися або накопичуватись; цей ефект називається кумуляцією
• г) випромінювання може впливати не тільки на даний живий 
  організм, а й на його нащадків генетичний ефект
• д) різні органи живого організму мають певну чутливість до опромінення. Найбільш чутливими є: кришталик ока, червоний кістковий мозок, щитовидна залоза, внутрішні особливо кровотворні органи, молочні залози, статеві органи
• е) різні організми мають істотні відмінні особливості реакції на 
  дози опромінення
• ж) ефект опромінення залежить від частоти впливу іонізуючого випромінювання; одноразове опромінення у великій дозі спричиняє більш важкі наслідки, ніж фракційне.

Внаслідок впливу IB на організм людини в тілі можуть відбуватися хімічні, фізичні та біологічні процеси.

60-70% складу тканин становить  вода. Вода Н20 під впливом випромінювання розщеплюється на водень Н та гідроксильну групу ОН, які утворюють продукти з високою хімічною активністю: оксид Н02 та перекис водню Н202. Ці сполучення вступають у реакцію з молекулами білка, ферментами та іншими структурними елементами біологічної тканини, руйнуючи її. Внаслідок цього порушуються обмінні процеси, пригнічується активність ферментних систем, уповільнюється та зупиняється ріст тканин, виникають хімічні сполучення, які не властиві організму — токсини, що призводять до порушення життєдіяльності окремих функцій чи систем організму у цілому.

При дозах опромінення від 10 до 50 Гр опромінена людина помре через 1—2 тижні від крововиливу у  шлунково-кишковий тракт. При менших дозах смерть може настати через  один-два місяці від руйнування клітин червоного кісткового мозку –  основного елементу кровотворної системи  організму.