Глава 6.Безопасность в чрезвычайных ситуациях.

Задание №4 вариант 2

Тема: “Выбор мер защиты рабочих и служащих строительной площадки, зараженной радиоактивными веществами в результате аварии на радиацонно опасном объекте”.

Исходные данные:

В результате катастрофической аварии на РОО с выбросом РВ произошло радиоактивное загрязнение территории строительства железнодорожного моста через реку Ангару.

Характеристика радиоактивного загрязнения территории объекта по данным радиационной разведки:

Время начала заражения объекта после аварии – 3ч

Срок формирования следа на объекте - 84ч

Мощность дозы излучения в момент окончания формирования следа – 4мГр/ч

Установленную (максимально допустимую) дозу облучения для рабочих и служащих стройплощадки Д_уст в начальном периоде радиационной аварии (за первые 10 суток с момента аварии) принять равной 30 мГр.

Требуется исполнить:

1) изложить характер возможного радиоактивного загрязнения территории строительства железнодорожного моста через р. Ангару и воздействия ионизирующих излучений на производственный персонал;

2) определить ожидаемые дозы облучения в начальном периоде радиационной аварии;

3) выбрать и разработать меры защиты производственного персонала.

6.1 Характер возможного радиоактивного загрязнения территории стройплощадки железнодорожного моста через р.Ангара и воздействия ионизирующих излучений(ии) на производственный персонал.

Радиоактивные выбросы при радиационных авариях могут создать серьезную опасность для среды обитания человека.

Если характер радиационной обстановки при ядерном взрыве довольно полно исследован на основе испытания ядерного оружия, а также атомных бомбардировок США в Японии, то особенности РЗМ при аварии на РОО выявлены в полной мере только после аварии на ЧАЭС.

В отличие от ядерного взрыва, при запроектных авариях происходит длительный выброс РВ, компоненты выброса РВ не пропорциональны наработанному составу продуктов ядерного деления (ПЯД).

В реакторе остаются тяжелые элементы, а в атмосферу выбрасываются в основном высоколетучие элементы с мелкозернистым составом размерами менее 0,3-0,5 микрона (при ядерном взрыве 50 мкр и более).

Вследствие выброса мелкозернистых аэрозолей происходит их перенос на большие расстояния и загрязнение огромных территорий.

По той же причине увеличивается опасность внутреннего аэрозольного облучения людей через дыхательные пути (при ядерном взрыве наибольшую опасность представляет внешнее облучение).

Выброс легколетучих и малоактивных продуктов ядерного деления обуславливает относительно малые уровни загрязнения местности (по сравнению с ядерным взрывом). Непосредственно в районе аварии, выброшенные радиоактивные конструкции реактора могут значительно повысить МДИ. В то же время за пределами санитарно-защитной зоны АЭС МДИ существенно падает. Если при ядерном взрыве в первые сутки происходит резкий спад радиации вследствие выпадения на местности высокоактивных элементов, то при аварийных выбросах малоактивных ПЯД с большим периодом полураспада спад радиации во времени происходит медленно.

В связи с длительными выбросами РВ, сложным составом выбрасываемых аэрозолей и изменчивостью метеоусловий происходит неравномерное, пятнистое загрязнение местности, отсутствует ярковыраженный радиоактивный след. Это затрудняет прогноз возможной радиационной обстановки.

Радиоактивное загрязнение местности при запроектных авариях во многом зависит от времени работы реактора до аварии. Чем больше времени работает реактор, тем больше нарабатывается ПЯД и тем больше этих продуктов выбрасывается в атмосферу. При прогнозах радиационной обстановки на случай аварии принимают самую неблагоприятную ситуацию, когда время аварии совпадает с максимально возможным циклом работы реактора после его загрузки-3 года.

Радиоактивное загрязнение местности, предметов и воздействие аварийных выбросов на человека во многом зависит от времени, прошедшего с момента аварии. Это время до нормализации обстановки на загрязненной местности принято делить на три стадии: раннюю, промежуточную и восстановительную.

Ранняя (чрезвычайная) стадия (РС) начинается с момента аварии и завершается после окончания основных выбросов и стабилизации обстановки на местности. В этот период складывается наиболее сложная обстановка. На человека воздействует внешнее облучение: из проходящего облака, излучающего бета и гамма-частицы; от выпавших из облака на грунт радиоактивных осадков, при радиоактивном распаде которых выделяются альфа и бета-частицы и гамма-кванты; от контакта выпавших РВ с открытыми участками тела.

В период РС человек облучается радиоактивными аэрозолями, попадающими в организм через дыхательные пути. Такое внутреннее облучение является наиболее опасным при радиационных авариях.

Промежуточная (средняя) стадия (ПС) начинается после окончания основных выбросов и заканчивается по окончании проведения основных мер защиты (через год после аварии). В этой стадии основное поражение людей происходит путем внешнего облучения за счет распада выпавших из радиоактивного облака осадков и внутреннего облучения от поступления в организм загрязненных продуктов питания и воды.

Восстановительная (поздняя) стадия (ВС) начинается через год после аварии и заканчивается после нормализации обстановки. Считается, что территория не относится к зоне радиоактивного загрязнения, если годовая эффективная доза у жителей населенного пункта, обусловленная искусственными РВ, поступившими в окружающую среду в результате радиационной аварии, не превышает 1мЗв.

В период восстановительной стадии поражение людей происходит за счет внутреннего и внешнего облучения, как и на промежуточной стадии.

Механизм воздействия ИИ на человека довольно сложен. Это в первую очередь ионизация клеток и разрыв химических связей. Кроме того, образование в организм химических реакций, что влечет изменение биологических и обменных процессов. В результате нарушается нормальная жизнедеятельность отдельных систем и организма в целом.

Первая особенность воздействия: способность ИИ вызывать глубокие биологические изменения в организме, т.е. высокая эффективность воздействия на человека поглощенной энергии ИИ.

Никакой другой вид энергии (тепловой, электрический и др.) поглощенной человеком в таком же количестве не приводит к таким изменениям, какие вызывает ИИ.

Прямые последствия поддаются прогнозу, т.к. являются прямым следствием радиоактивного облучения. У человека может возникнуть острая лучевая болезнь, если поглощенная доза однократно превысит 100 раз (1Гр), различают 4 степени лучевой болезни:

• лучевая болезнь первой степени возникает при общей дозе облучения 100-200 бэр. Скрытый период продолжается 2-3 недели, после чего появляется недомогание, периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание лейкоцитов, тромбоцитов. Излечивается за 1,5 –2 мес.

• Лучевая болезнь второй степени возникает при общей дозе облучения 200-300 бэр. Скрытый период длится около недели, после чего появляются такие же признаки заболевания, что и при первой степени лучевой болезни, но в более ярко выраженной форме. Кроме того возникает расстройство аппетита, работы желудка, кровоизлияние, выпадение волос. При активном лечении выздоровление наступает через 2-2,5 мес.

• Лучевая болезнь третьей степени возникает при общей дозе облучения 300-500 бэр. Скрытый период сокращается до нескольких часов. Болезнь протекает более интенсивно и тяжело. При активном лечении и благоприятном исходе выздоровление наступает через 6-8 месяцев.

Лучевая болезнь наступает при дозе облучения свыше 500 бэр. Для человека такая доза обычно оказывается смертельной.

Хроническая лучевая болезнь может возникнуть при продолжительности облучении человека относительно малыми дозами 0,8-0,5 рад/сут (суммарно более 70-100 раз), проявляется после длительного облучения.

Люди, которые время облучаются дозами значительно меньшими, вызывающих ОЛБ и ХЛБ, но превышающими фоновый уровень радиации, когда мощность поглощенной уточной дозы составляет 2-5 млрад и более. Прогноз отдаленных последствий достаточно сложен и носит вероятностно-статический характер. Заболевания во многом зависят от индивидуальных особенностей организма. В последнее время изучается еще одна проблема, связанная со стохастическими последствиями - это проявление через несколько лет после облучения радиационного слабоумия. Выявлено, что организм облученного человека вырабатывает антитела, порождающие мозг. Методы борьбы с этим страшным процессом пока не разработаны.

Вторая особенность воздействия ИИ на человека – наличие скрытого периода воздействия (период мнимого благополучия), который может длиться часами, днями, неделями, а при стеохостических и генетических последствиях-десятелетиями. Получив определенную дозу, человек даже не подозревает о воздействии на него ИИ. Поэтому побывав в районе РЗМ, надо срочно сделать анализ крови в мед.учреждении, по результатам анализов можно определить воздействие радиации на организм человека.

Третья особенность-суммирование малых доз в организме. Т.е. дозы полученные человеком в течение какого-то времени, не исчезают, а накапливаются.

Четвертая особенность - разное воздействие одной и той же дозы при однократном и многократном облучении. Д_одн не равно Д_мн.кр. Например: однократно полученная доза (в течение 4 суток)- 200рад, гораздо опаснее, чем доза многократного облучения 50+50+50+50 рад –200рад. Причина состоит в малом восстановлении клеток за определенный промежуток времени. Считается, что за 30 суток 50% клеток восстанавливается.

Пятая особенность – разная чувствительность к ИИ различных органов человека. Наихудшие последствия наступают при облучении всего тела человека или большей его части. Наиболее чувствительными органами являются – щитовидные железы (обеспечивают обменный процесс), костный мозг, половые железы.

Шестая особенность – неодинаковая реакция на облучение людей. В большей степени подвержены заболеванию дети и пожилые люди. Доза 50% порога гибели человека составляет 450рад при однократном облучении. У простейших эта доза в сотни раз больше. Следовательно, человек представляет собой самую сложную систему, в которой много слабых звеньев.

Седьмая особенность – ИИ могут воздействовать на человека различными путями:

• внешние облучения:  и  частицами из радиоактивного облака; контактным путем при показании РВ на открытые участки кожи; при распаде радиоактивной пыли, осевшей на землю, сооружения и предметы

• внутреннее облучение: через дыхательные пути; при потреблении загрязненных продуктов питания.

Характеристики излучения:

1. Мощность дозы излучения – Д [Гр/ч, рад/ч]

2. Доза излучения – Д [Гр, рад]

Характеризует количество ионизирующих излучений полученных живым организмом.

В настоящее время различают 3 вида доз излучения:

• экспозиционная доза

• поглощенная доза

• эквивалентная доза

Поглощенная доза – характеризует количество энергии поглощенное тем или иным веществом. Внесистемная единица – 1рад. В системе “СИ” – 1 грей.

Экспозиционная доза – во внесистемной системе единиц измеряется в Рентгенах (1Р). В системе “СИ” единица измерения – кл/кг.

1Р- этот такое излучение, которое образует в 1 см³ воздуха 2 млрд. пар ионов. Между экспозиционной дозой и поглощенной дозой для  - излучения существует следующая зависимость 1Р=0,95рад, т.е. для  - излучения 1Р1рад.

Эквивалентная доза. Различные виды радиоактивных излучений оказывают на организм человека не одинаковое воздействие, даже если поглощенные дозы будут одинаковыми. Для учета поражающего биологического воздействия радиоактивных излучений на организм человека принято понятие эквивалентной доза. В качестве внесистемной единицы эквивалентной дозы принят бэр.

Бэр – это такая поглощенная доза любого излучения, которая вызывает такой же биологический эффект, что и 1рад  - излучения. Численно эквивалентная доза Д_экв равна поглощенной дозе Д, умноженной на коэффициент качества излучения К:

Д_экв=Д*К, бэр.

Коэффициент качества излучения показывает, во сколько раз эффективность биологического воздействия данного вида излучения больше воздействия  - излучения при одинаковых поглощенных дозах в тканях. При хроническом облучении всего тела коэффициент качества для рентгеновского  и  - излучения равен 1, для протонов с энергией меньше 10МэВ и нейтронов с энергией 0,1-10 МэВ К=10; для нейтронов с энергией меньше 20 кэВ К=3; для -частиц с энергией меньше 10МэВ К=20.

В международной системе – ед.измерения Зиверт (Зв)

Характеристика строительной площадки:

1) Количество людей, работающих:

• в зданиях-

• на открытой местности-

• в кабинах машин-

2) Численность наибольшей работающей смены-

3) Размеры объекта-

4) Количество путей – 2, их протяженность –