Лекція №11. Типологія аварій на потенційно-небезпечних об’єктах

  Радіаційна аварія - незапланована подія на будь-якому об'єкті з радіаційною  чи радіаційно-ядерною технологією, при якій відбувається втрата

 контролю над джерелом випромінювання і реальне (або потенційне)  опромінення людей.

 Усі радіаційні аварії поділяються на дві групи:

     а)       аварії, які не супроводжуються радіоактивним забрудненням виробничих приміщень, промислового майданчика об'єкта та навколишнього середовища;

     б)       аварії, в результаті яких відбувається розгерметизація закритих джерел і радіоактивне забруднення середовища виробничої діяльності та проживання людей.

       Аварії першої групи супроводжуються додатковим зовнішнім у-, рентгенівським, β- і нейтронним опроміненням людей.

      Аварії другої групи супроводжуються додатковим зовнішнім і внутрішнім опроміненням людей.

          Масштаб радіаційної аварії визначається розміром території, а також чисельністю людей, які втягнуті до неї. За своїм масштабом радіаційні аварії поділяють на два класи: промислові; комунальні.

         До класу промислових аварій належать такі, що не поширюються за межі території виробничих приміщень і промислового майданчика об'єкта, а аварійне опромінення може отримати лише персонал.

        До класу комунальних належать аварії, наслідки яких поширюються як на територію об'єкта, так і на оточуючі території, де проживає населення.

Комунальні радіаційні аварії поділяють на:

       а)       локальні, якщо в зоні аварії проживає населення загальною чисельністю до 10 тисяч чоловік;

      б)       регіональні – території населених пунктів, адміністративних районів, областей, де чисельність населення перевищує 10 тисяч чоловік;

      в)       глобальні – аварії, в результаті яких значна частина, або вся територія країни і її населення зазнає негативного впливу.

            У розвитку комунальних аварій виділяють три основні часові фази:

     а)       рання (гостра) фаза –  тривалість від декількох годин до одного-двох місяців;

     б)       середня фаза, або фаза стабілізації –  починається через один-два місяці і завершується через 1-2 роки;

     в)       пізня фаза, чи фаза відновлення –  починається через 1-2 роки після початку аварії.

        Населення в умовах радіаційної аварії

        При виникненні комунальної радіаційної аварії окрім термінових робіт щодо стабілізації радіаційного стану, включаючи відновлення контролю над джерелом, мають бути одночасно здійснені заходи, спрямовані на:

     а)       зведення до мінімуму кількості осіб з населення, які зазнають аварійного опромінення;

     б)       запобігання чи зниження рівня радіаційного забруднення продуктів харчування, питної води, сільськогосподарської сировини та угідь, об'єктів довкілля (повітря, води, ґрунту, рослин тощо), а також будівель і споруд.

       Протирадіаційний захист населення в умовах радіаційної аварії базується на системі контрзаходів.

      При реалізації контрзаходу, як правило, відвертається не вся доза від аварійного джерела. Деяка її частка зберігається, це так званий залишковий (невідвернутий) рівень дози опромінення, запобігання якої даним контрзаходом стає неприйнятим тому, що суттєво збільшується збиток.

      Залежно від масштабів і фаз радіаційної аварії, а також від рівнів прогнозованих доз опромінення контрзаходи умовно поділяють на термінові, невідкладні та довгострокові.

     Термінові контрзаходи

     До термінових належать такі контрзаходи, проведення яких спрямоване на запобігання виникнення у населення важких радіаційних уражень, що виявляються клінічно. До таких контрзаходів належать укриття та евакуація.

     Рівні безумовно виправданих термінових контрзаходів визначаються значеннями прогнозованих поглинених доз при гострому опроміненні за період менше 2 діб (табл. 11.1) та значеннями річних еквівалентних доз при хронічному опроміненні (табл.. 11.2).

Таблиця 11.1

Рівні безумовно виправданого термінового втручання при гострому опроміненні

Орган або тканина	Прогнозована поглинена доза за період, менший 2 діб, Гр*
Все тіло(кістковий мозок)	1
Легені	6
Шкіра	3
Щитоподібна залоза	5
Кришталик ока	2
Гонади	2
Плід	0,1

*Гр (грей) - одиниця поглиненої дози іонізуючого випромінювання у системі СІ. Позасистемна одиниця - рад;  1 Гр = 100 рад = 1 Дж/кг

Таблиця 11.2

Рівні відвернутої річної еквівалентної дози хронічного опромінення органів та тканин, при яких термінове втручання безумовно виправдане

 

Орган або тканина	Річна еквівалентна доза, Зв/рік
Гонади	0,2
Кришталик ока	0,1
Кістковий мозок	0,4

 

      Невідкладні контрзаходи

     Контрзаходи кваліфікуються як невідкладні, якщо їх реалізація спрямована на відвернення детерміністичних ефектів.

     Основні та найбільш ефективні невідкладні контрзаходи на початковій фазі аварії такі: укриття, евакуація, йодна профілактика та обмеження перебування  людей на відкритому повітрі

         Для проведення цих контрзаходів вводяться рівні виправданості та безумовної виправданості, які визначаються значеннями відвернутої дози за перші два тижні після аварії (табл.11.3).

       Крім основних контрзаходів, на ранній фазі аварії застосовуються допоміжні контрзаходи, доцільність введення яких розглядається у кожній конкретній ситуації, але для них рівні втручань не вводяться (заходи пилопригнічення, спеціальний режим роботи підприємств, шкіл, дитячих садків та ін.).

Таблиця 11.3

Найнижчі межі виправданості та рівні безумовної виправданості для невідкладних контрзаходів

Контрзахід	Відвернута доза за перші 2 тижні після аварії
	Межі виправданості			Рівні безумовної виправданості
	мЗв	мГр		мЗв	мГр
	На все тіло	на щитоподібну залозу	на шкіру	На все тіло	На щитоподібну залозу	На шкіру
Укриття	5	50	100	50	300	500
Евакуація	50	300	500	500	1000	3000
Йодна профілактика: діти дорослі	- -	50 200	- -	- -	200 500	- -
Обмеження перебування на відкритому повітрі: діти дорослі	1 2	20 100	50 200	10 20	100 300	300 1000

Йодний захист

З метою захисту від дії радіонуклідів необхідно з моменту отримання повідомлення про радіоактивне зараження негайно приступити до проведення йодної профілактики. Для цієї мети, на протязі семи днів, кожний день дорослі приймають по одній таблетці (0,25 г) йодистого калію, діти до 2 років 1/4 таблетки, діти від 2 до 14 років – половину таблетки. Таблетки необхідно придбати в аптеці або отримати в лікувально-профілактичному закладі в перші години після аварії (катастрофи). Можна використати йодистий калій із аптечки індивідуальної АІ2.

Йодну настойку можна приготувати самому: три – п'ять крапель розчину йоду на стакан води, дітям до двох років - одну-дві краплі.

 

Таблиця 11.4

Захисний ефект йодної профілактики в залежності від часу прийому препарату стабільного йоду

№ зп	Час прийому	Ступінь захисту, %
1	За 6 годин до інгаляції радіоактивного йоду	100
2	Під час інгаляції	90
3	Після одноразового надходження радіоактивного йоду: -  через 2 години -   через 6 годин	10 2

 

      Разом з тим, потрібно пам’ятати, що ефективність йодної профілактики є максимальною при її проведенні в перші години після аварії (табл. 11.4) В оптимальних дозах стабільний йод блокує накопичення радіоактивного йоду в щитовидній залозі, забезпечуючи її захист від переопромінення.

      Після одноразового надходження радіоактивного йоду в організм його накопичення в щитовидній залозі досягає максимуму за 1-2 доби, причому 50% від максимуму накопичується приблизно за 6 год. Поглинання йоду щитовидною залозою залежить від віку. При однаковому надходженні в організм радіоізотопу йоду доза опромінення щитовидної залози у дітей вища, ніж у дорослих: у новонароджених і дітей у віці до 1 року – у 8 разів, дітей 15 років – в 3 рази, у дітей 15 років – в 1,5 рази.

       Заходи щодо йодної профілактики повинні розглядатися завчасно в процесі планування з обґрунтуванням оптимального використання ресурсів, необхідних для приготування засобу та ефективного його розподілу. За загальною оцінкою, йодна профілактика буде виправданою, якщо середня індивідуальна еквівалентна доза на щитовидну залозу буде близько 500 мЗв. Але з урахуванням конкретних умов, загальний рівень оптимального ефекту може бути нижче, але не більше ніж в 10 разів, тобто не менше 50 мЗв еквівалентної дози на щитовидну залозу.

      Разом з тим, наведені вище радіопротектори ефективні при гострому летальному опроміненні, але при довготривалому і низько інтенсивному опроміненні, є практично непридатними.

     З врахуванням особливостей клініки чорнобильських уражень перспективу як засобу профілактики і ранньої патогенетичної терапії мають препарати з анти радикальними та антиоксидантними властивостями та адаптогени.

Довгострокові контрзаходи

     До довгострокових належать контрзаходи, спрямовані на відвернення доз опромінення, значення яких, як правило, нижче порога виникнення детерміністичних ефектів у осіб з населення.

         Довгострокові контрзаходи включають: тимчасове виселення, обмеження вживання забруднених радіонуклідами води і продуктів харчування на досить тривалий час, обмеження сільськогосподарської діяльності, дезактивація території та забруднених будівель і споруд, гідрологічні, лісотехнічні та інші контрзаходи.

Довгострокові контрзаходи проводять після повного завершення аварійного радіоактивного забруднення території з урахуванням аналізу результатів детального радіаційного моніторингу.

        Втручання слід вважати безумовно виправданим, якщо довгостроковим контрзаходам слідує така прогнозована доза, яка перевищує значення рівнів, наведених у табл. 11.4, або пов'язаних з ним рівнів дій.

      Заборона чи обмеження споживання продуктів харчування місцевого виробництва вводиться на ранній, середній і. частково, пізній фазах аварії.

      Проте використання значень рівнів дії, вказаних у табл. 11.5, вимагає постійного застосування процедури зважування за принципом «користь - збиток», оскільки не виключені ситуації, коли в умовах гострого дефіциту продуктів харчування і питної води чи будь-яких інших складних соціально-економічних обставин можуть бути використані більш високі рівні дії для вилучення радіоактивно забруднених продуктів харчування і питної води. Проте, подібні рішення мають бути обґрунтовані застосуванням процедур виправданості і оптимізації втручання і узгоджені з органами Державного санітарно - епідеміологічного нагляду. При цьому наслідки для здоров'я людей можуть виявитися набагато важчими, аніж ті, які пов'язані з радіаційним фактором - стохастичними ефектами.

Таблиця 11.5

Нижні межі виправданості, безумовно виправдані рівні втручання і рівні дії для прийняття рішення про переселення

 

Критерії для прийняття рішення	Нижні межі виправданості	Безумовно виправдані рівні втручання і рівні дії
Доза, відвернута за період переселення, Зв	0,2	1
Доза, відвернута за перші 12 місяців після аварії, Зв	0,05	0,5
Щільність забруднення території довго існуючими радіонуклідами, Бк/м2 137Сs 90Sr α-випромінювачі (плутоній, америцій та інші)	400 80   0,5	4000 400   4
Потужність дози γ-випромінення на відкритій місцевості, мГр/с -мононуклідне забруднення 137Сs - забруднення на 15-й день після аварії	0,3 5	3 50

 

Рішення на проведення інших довгострокових контрзаходів приймається на основі процедури зважування за принципом «користь-збиток». На них не вводяться ні межі виправданості, ні безумовні рівні втручання.

Будь-який довгостроковий контрзахід має бути припинений, якщо оцінки доз показують, що подальше його продовження не виправдане, оскільки величина невідвернутого залишкового рівня дози виявляється нижче прийнятного. 

Таблиця 11.6

Нижні межі виправданості та безумовно виправдані рівні втручань і дії, прийняття рішення про вилучення, заміну й обмеження вживання забруднених радіонуклідами продуктів харчування

 

Критерії для прийняття рішення	Нижні межі виправданості	Безумовно виправдані рівні втручання і рівні дії
Відвернута доза внутрішнього опромінення, мЗв:  за перший після аварійний рік, мЗв за другий і наступні роки, мЗв	5   1 1	30   30 5
Радіоактивне забруднення молока, Бк/л*
а) 131І              для дітей           для дорослих	100 400	200 1000
б) 137Сs	100	400
в) 90Sr           для дітей           для дорослих	5 20	50 200

*для інших немолочних продуктів харчування рівні дії у два рази вищі.

 

      НРБУ-97 встановлює такий залишковий сумарний рівень ефективної дози: а) І мЗв за рік для хронічного опромінення тривалістю понад 10 років;

     б)       5 мЗв сумарно за період 2 роки;

     в)       15 мЗв сумарно за перші 10 років.

         Ці значення враховуються при визначенні границь зони комунальної аварії.

         Радіаційно-гігієнічні регламенти четвертої групи - зменшення доз хронічного опромінення населення

        Регламенти цієї групи спрямовані на зменшення доз хронічного опромінення населення від техногенно-посилених джерел природного походження, які в результаті господарської та виробничої діяльності людини були піддані концентруванню або збільшилась їх доступність, внаслідок чого утворилося додаткове до природного радіаційного фону опромінення.

        НРБУ-97 вводять обмеження на вміст природних радіонуклідів у мінеральній сировині та будівельних матеріалах, питній воді, мінеральних добривах, виробах із скла, порцеляни та глини, мінеральних барвниках, а також на концентрацію ізотопів радону в повітрі приміщень та робочих місць, на потужність дози γ-випромінення у приміщеннях.

        Будівельні матеріали і мінеральна сировина з питомою активністю ²²⁶Ra(радій), ²³²Th(торій) і ⁴⁰К (калій) у межах 370 Бк/кг використовують без обмежень для всіх видів будівництва (1 клас): активність 370-740 Бк/кг - для промислового будівництва та будівництва шляхів (2 клас); активністю 740-1350 Бк/кг - для будівництва підземних споруд, спорудження гребель, шляхів поза межами населених пунктів (3 клас).

        Для матеріалів, що мають естетичну цінність, питома активність не повинна перевищувати 3700 Бк/кг. їх використовують з обмеженнями для внутрішнього та зовнішнього оздоблення об'єктів громадського призначення.

        Потужність дози γ-випромінювання в приміщенні:

     а)       житлових приміщеннях, дитячих та лікувально-профілактичних закладах, які проектуються, будуються та реконструюються потужність дози - не більше 30 мкР/год;

    б)       приміщеннях будівель і споруд, які експлуатуються з постійним перебуванням людей, у тому числі житлових, - 50 мкР/год (за винятком дитячих, санаторно-курортних та оздоровчо-лікувальних закладів).

Рівень ²²²Rn(радон) у приміщеннях та спорудах, які будуються та реконструюються для експлуатації з постійним перебуванням людей, становить50Бк/м³ повітря; ²²⁰Rn(торон) - 3 Бк/м³. У приміщеннях та спорудах, які експлуатуються з постійним перебуванням людей, рівень ²²²Rn у зоні дихання становить 100 Бк/м³, а для ²²⁰Rn - 6 Бк/м (для дитячих та лікувально-профілактичних закладів - у два рази нижчий).

     Питома активність природних радіонуклідів у воді джерел господарсько-питного водопостачання не повинна перевищувати:

    для²²²Rn-ІООБк/л;

    для ізотопів урану - 1 Бк/л;

    для²²⁶Rа-1 Бк/л.

         Допустима концентрація (питома активність) ²³⁸U та ²³²Th у мінеральних добривах становить 1,9 Бк/кг.