3.1 Оценка возможных радиационных последствий аварии на аэс с разрушением реактора.

В случае общей аварии на АЭС проживающее вокруг АЭС население (дислоцирующийся личный состав войск) может подвергнуться следующим основным видам радиационного воздействия:

внешнему облучению от проходящего радиоактивного газо-аэрозольного облака, образовавшегося над поврежденным реактором;

внутреннему облучению в результате вдыхания оказавшихся в воздухе радиоактивных веществ, из которых наиболее опасны изотопы йода, обладающие способностью накопления в щитовидной железе. Основным из них является йод-131 с периодом полураспада примерно 8 суток и периодом эффективного полу выведения из организма, составляющим около 7,6 сут;

внешнему облучению от местности, на которую выпали радиоактивные вещества (РВ) так называемого следа облака;

внутреннему облучению при потреблении зараженных продуктов питания и воды, а также продуктов, выращенных или получаемых от животных в пределах следа облака;

контактному облучению от радиоактивных загрязнений кожных покровов и обмундирования.

Первые два вида радиационного воздействия ограничены во времени скоростью прохождения облака над данным районом расположения (боевых действий) войск. Остальные виды радиационного воздействия имеют более длительный характер.

Оценка перечисленных факторов возможного радиационного воздействия показывает, что основной вклад в дозу облучения личного состава (населения) в первые сутки (от 0,5 до 1 сут) после аварии вносит поступление радиоактивных веществ (в основном радионуклида йода-131) в организм с вдыханием воздуха (ингаляционное поступление).

Доза внешнего облучения человека от проходящего газо-аэрозольного облака будет значительно (примерно в 100 раз) меньше, чем доза облучения за счет ингаляционного поступления радиоактивных веществ.

Доза внешнего облучения от выпавших на поверхность земли РВ будет представлять определенную опасность для личного состава только лишь в пределах санитарно-защитной зоны, в радиусе до 3-5 км от поврежденной станции. При этом следует учитывать, что в связи с непредсказуемым характером выброса РВ из разрушенного реактора и распределения их в зоне, прилегающей к АЭС (в радиусе до 3-5 км), прогнозирование зонных характеристик внешнего облучения в этой зоне не представляется возможным. Поэтому их определение может быть осуществлено лишь на основании данных радиационной разведки. Однако следует ожидать, что в этой зоне степень заражения местности будет высокой, что необходимо учитывать при планировании и проведении боевых действий в районе аварии АЭС.

Степень заражения местности радиоактивными продуктами деления на следе облака за пределами санитарно - защитной зоны при разрушении реактора мощностью 1000 МВт (эл.) при условии выброса в атмосферу примерно 30 ⁰/₀ накопленной активности характеризуется значениями, представленными в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Мощности дозы излучения на оси следа облака при разрушении

реактора мощностью 1000 Мвт (эл)

Удаление от АЭС, км	Мощность дозы, мрад/час
	на 1 ч с момента авар.	на 1 сут с мом. аварии
5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100	6200 5800 4600 3800 3100 2500 2100 1750 1450 1250 1050	1300 1150 920 760 640 520 430 360 300 260 220

Доза внешнего гамма-излучения от зараженной местности Dм_,, мрад, может быть рассчитана в первом приближении по формуле:

Dм=2Р1(корень из tк - корень из tн), (1.1)

Где Р₁ - мощность дозы излучения на местности на 1 ч после аварии, мрад/ч;

t_н и t_{к -} время начала и конца облучения личного состава, ч.

Расчет доз излучения, проведенных по формуле (1.1) с использованием данных табл. 1.1, показывает, что за пределами 5 км от АЭС доза внешнего излучения, накапливаемая за первые сутки с момента аварии, не превышает предельно допустимой однократной дозы 50 рад.

Таблица 1.2

Характеристика состояния боеспособности личного состава в зависимости

от дозы внутреннего (ингалационного) поступрления РВ.

Доза, рад	Степень поражен.	Срок сохр. б/с, сут	Выход из стр., %
400-1000 1000-3000 3000 и более	Легкая Средняя Тяжелая	8-10 5-7 2-3	До 10 До 50 До 100

При оценке степени опасности внутреннего облучения (облучение щитовидной железы) незащищенного личного состава следует выделить три зоны радиационного поражения: легкой, средней и тяжелой степени поражения с дозами внутреннего облучения на внешних границах этих зон, накапливаемых за время прохождения радиоактивного газо - аэрозольного облака над данной точкой, равными соответственно 400, 1000 и 3000 рад, В этом случае состояние боеспособности личного состава войск в зависимости от дозы внутреннего облучения может оцениваться и использованием данных, приведенных в табл. 1.2.

Таблица 1.3

Ориентировочные размеры зон заражения при аварии АЭС

с разрушением ядерного реактора

Зона заражения	Тип реактора
	ВВЭР-440	РБМК-1000	РБМК-1500
Легкой степени Средней степени Тяжелой степени	31 (75) 3 19 (40) 2,6 10 (15) 1,9	46 (160) 4,5 30 (75) 3 17 (30) 2,2	55 (220) 4,5 36 (105) 3,6 22 (45) 2,6

П р и м е ч а н и е. В числителе указана длина, в знаменателе - ширина зоны (км),

в скобках - площадь зоны (км²).

Ориентировочные расчетные значения размеров зон поражения незащищенного личного состава за счет внутреннего ингаляционного облучения от проходящего газо-аэрозольного облака в случае аварии (разрушения) некоторых современных ядерных реакторов электрической мощностью 440, 1000 и 1500 МВт при условии выброса в атмосферу -30⁰/₀ накопленной активности представлены в табл. 1.3.

Основные характеристики, приведенные в табл. 1.2 и 1.3, были получены в метеорологических условиях, характеризующихся устойчивым состоянием атмосферы, инверсий, скоростью ветра 1- 3 м/с и высотой выброса радиоактивного газо - аэрозольного облака до 200 м. При метеорологических условиях, отличных от указанных, радиационная обстановка, складывающаяся при разрушении АЭС, будет менее опасной.

Степень опасности внешнего облучения личного состава оценивается в соответствии с дозами излучения, полученными за время прохождения радиоактивного облака или продолжительности пребывания на зараженной местности. Легкая степень поражения будет иметь место при дозе, составляющей 100-200 рад, а средняя, тяжелая и крайне тяжелая степень - при дозах 200-400, 400-600 и 600-2000 рад соответственно.

Оценка состояния боеспособности личного состава войск в зависимости от дозы внешнего облучения может производиться с использованием данных, приведенных в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Характеристика состояния боеспособности личного состава

в зависимости от дозы внешнего излучения

Доза излучения (рад) при продолжитель- ности излучения		Возможная продолжительность выполнения боевых и аварийно-
До 4 суток	! месяц	спасательных работ
50 До 200 До 600 600	100 до 300 - -	Без ограничений 1 -2 недели до 1 суток Выполняются только частные задачи в течении от неск. мин. до неск. часов

По степени заражения местности и возможным последствиям внешнего облучения на зараженной местности в районе аварии АЭС принято выделять зоны: радиационной опасности (зона М), умеренного (зона А), сильного (зона Б), опасного (зона В) и чрезвычайно опасного (зона Г) загрязнения. Эти зоны (табл. 1.5) характеризуются дозами излучения на местности, накапливаемыми в течение первого года после аварии.

Годовые дозы в серединах зон загрязнения могут быть рассчитаны как средние геометрические значения доз на внешних и внутренних границах и для зон М, А, Б, В и Г могут составлять около 16, 160, 886, 2740 и 9000 рад соответственно.

При действиях войск в зоне М на открытой местности личный состав не получит доз излучения, выводящих его из строя.

Таблица 1.5

Радиационные характеристики зон радиоактивного загрязнения

местности при аварии АЭС

Наименование (индекс) зоны	Доза излучения за 1-й год после аварии, рад		Мощность дозы на 1 ч после аварии, рад/ч
	На внешней границе	На внутре- нней гран.	На внешн. границе	На внутр. границе
Радиационной опасности (М) Умеренного загрязнения (А) Сильного загрязнения (Б) Опасного загрязнения (В) Чрезвычайно опасного загр (Г)	5 50 500 1500 5000	50 500 1500 5000 -	0,014 0,14 1,4 4,2 14	0,14 1,4 4,2 14 -

В пределах зоны А личный состав при открытом расположении может находиться в течение первых десяти суток с момента ее формирования без выхода из строя. При действиях на автомобилях и бронетранспортерах, а также при расположении в окопах и траншеях в течение года личный состав, как правило, не получит доз излучения, приводящих к потере боеспособности.

В зоне Б радиационная опасность существенно выше. Так, например, пребывание личного состава открыто в течение трех и более суток с момента формирования зоны может привести к выходу его из строя.

В пределах зоны В выход из строя открыто расположенного личного состава может иметь место в случае пребывания его свыше десяти часов с момента формирования зоны.

В зоне Г кратковременное пребывание личного состава на открытой местности может привести к радиационным поражениям, приводящим к потере боеспособности.

Значение мощности дозы излучения на зараженной местности на один час после разрушения реактора Р₁ может быть определено по зависимости (1.2)

Pt=Po(t/to)в степени -0.5 (1.2)

или путем умножения измеренной мощности дозы излучения Р на коэффициент К_t, значения которого представлены в табл. 1.6.

Таблица 1.6

Значение коэффициента Кt

Время, прошедшее после разрушения,ч	Кt	Время, прошедшее после разрушения,ч	Кt
0.5 1 1.5 2.1 3 4 5 6	0.71 1 1.22 1.41 1.73 2 2.23 2.45	8 10 12 15 18 24 36 48	2.83 3.16 3.46 3.87 4.24 4.89 6 6.93

В целях определения возможных радиационных последствий аварии на АЭС с разрушением реактора следует проводить выявление и оценку радиационной обстановки. Выявляется радиационная обстановка и оценивается как методом прогноза, так и по данным радиационной разведки.

Прогнозирование и оценка радиационной обстановки при разрушении ядерного реактора на АЭС включает: определение размеров прогнозируемых зон радиоактивного загрязнения и нанесения их на карту; определение доз внутреннего облучения личного состава за время прохождения радиоактивного облака; определение доз внешнего излучения на следе облака; определение степени радиационного поражения и состояние боеспособности личного состава в зависимости от полученной дозы.

Исходными данными для прогнозирования и оценки радиационной обстановки являются: координаты места расположения АЭС и мощность (электрическая) реактора, подвергшегося разрушению; время аварии (время, число, месяц); направление и скорость ветра на высоте до 200 м на время начала аварии и прогноз изменения характеристик ветра на ближайшие 12 ч после начала аварии.

Данные, полученные при выявлении радиационной обстановки, наносят на карту (схему). При этом рядом с условным знаком АЭС делается надпись черным цветом с указанием в числителе типа и мощности реактора, в знаменателе - время аварии (разрушения) реактора (часы, минуты и дата).

Границы зон М, А, Б, В и Г наносят на карту красным, синим, зеленым, коричневым и черным цветом соответственно (рис. 1.1). При отображении прогнозируемой радиационной обстановки в интересах действий войск границу зоны М на карту можно не наносить.

Рис. 1.1. Нанесение зон радиоактивного загрязнения при разрушении реактора АЭС: РБМК - тип реактора (реактор большой мощности канальный); 1000 - мощность реактора электрическая, МВт;

23.00 - время аварии (разрушения); 28.01 - дата аварии

Для выявления фактической радиационной обстановки исходными данными являются: время аварии (разрушения) реактора, мощность дозы излучения и время ее измерения в отдельных точках на местности. Эти данные являются основой для нанесения на карту границ фактических зон радиоактивного загрязнения и последующей оценки радиационной обстановки.

Оценка фактической радиационной обстановки, по данным разведки, сводится к определению радиационных потерь личного состава при действии в зонах заражения, допустимой продолжительности пребывания в зонах заражения и допустимого времени начала входа в зону заражения при условии получения дозы не более заданной.

В период ведения войны с применением ядерного оружия радиационная опасность, связанная с разрушением объектов ядерно-топливного цикла, вероятно, не будет одним из главных поражающих факторов. Однако последующее более длительное действие войск на радиоактивно зараженной территории может привести к тяжелым последствиям, связанным с радиационным поражениями личного состава.