Лабораторна робота №7

Оцінка радіаційної обстановки після аварії з викидом радіоактивних речовин

1. Мета роботи

Вивчити особливості радіаційного впливу на людину наслідків радіоактивного забруднення місцевості після аварій з викидом радіоактивних речовин, особливо аварій на атомних електростанціях, методику оцінки радіаційної обстановки на місцевості, забрудненної в результаті аварії з викидом РВ.

Прищепити студентам практичні навички в рішенні задач по оцінці радіаційної обстановки після аварій з викидом РР.

2. Ключові питання

0. Основні поняття

Серед надзвичайних ситуацій особливе місце займають аварії з викидом радіоактивних речовин. Радіоактивне забруднення місцевості викликає необхідність термінової евакуації населення, промислових підприємств, проведення крупновитратних заходів щодо дезактивації, може привести до численних жертв і захворювань серед населення.

В даний час аварії з викидом РР можливі на атомних електростанціях (АЕС); підприємствах по виготовленню ядерного палива, підприємствах по переробці і похованню ядерного палива і радіоактивних відходів (усі ці виробництва називаються підприємствами ядерного паливного циклу - ПЯПЦ ), а також у науково-дослідних і проектних організаціях, що мають ядерні реактори, на об'єктах транспорту, де використовуються ядерні енергетичні установки.

Найбільшу небезпеку для населення представляють аварії на атомних електростанціях. Міжнародною комісією з атомної енергії (МАГАТЕ) установлено вісім рівнів небезпеки аварій на АЕС (аналогічно сейсмологічним показникам оцінки сили землетрусів по Ріхтеру ).

Відлік починається з нульового рівня, куди відносяться події, що не мають істотного значення для безпеки. Рівні з першого по третій - це події або інциденти незначної, середньої і серйозної ваги без викиду РР. Події з четвертого по сьомий рівні - це аварії з викидами РР: у межах АЕС, з ризиком для навколишнього середовища. Важка і глобальна Чорнобильська аварія 1986р. відноситься до сьомого рівня. Аварія в США на АЕС "Тримайл Айленд" у 1979р відноситься до п'ятого рівня.

За увесь час експлуатації АЕС у світі відбулися чотири катастрофічні аварії:

- 1959 р. в Англії;

- 1961 р. в Айдаха-Фолсе (у реакторі відбувся вибух), США;

- 1979 р. на АЕС "Тримайл-Айленд" у Гаррисберзі,США;

- 1986 р. на Чорнобильській АЕС на Україні.

Практично, частота катастрофічних аварій на АЕС складає один раз у 10 років.

Усього ж за час існування атомної енергетики зареєстровано майже 800 різних подій на АЕС різного ступеню важливості з різними наслідками, аварій з викидом радіоактивних речовин зафіксовано 296.

Постраждало від аварій 136.675 чоловік (Чорнобиль - 135 тис.), смертельних випадків від радіації - 69 ( по іншим даним, тільки в результаті Чорнобиля умерло вже більш 8 тис. чоловік).

Аварії на АЕС залишаються істотним фактором виникнення надзвичайних ситуацій.

2.2 Особливості аварій на аес

2.2.1. Аварії на АЕС характеризуються великою тимчасовою тривалістю викидів унаслідок значного часу, необхідного для ліквідації аварії. За цей час напрямок вітру може змінюватися неодноразово. Тому розмір і конфігурацію зони забруднення практично неможливо ні прогнозувати, ні розрахувати (при аварії на ЧАЕС основні викиди продовжувалися 10 днів, а викиди меншої інтенсивності ще 22 дні).

При аваріях на АЕС утворються мілкодисперсійні аерозолі 0,5-3 мікрона (при, ядерному вибуху утворяться крупнодисперсійні аерозоли розміром більш 60 мікронів). Аерозолі аварій на АЕС здатні тривалий час знаходитися в зваженому стані і поширюватися під дією вітру на великі відстані.

Ці фактори приводять до того , що зона радіоактивного забруднення при аваріях на АЕС може бути дуже великою.

При аварії на ЧАЕС утворилася зона забруднення площею більш 28 тис. кв. км, на якій проживає більш 1 млн. чоловік. Слід радіоактивної хмари виявлявся за кілька тисяч км (Китай, США). В Україні від Чорнобильської аварії постраждало близько 4 млн. чоловік, що проживають на території п’яти областей : Житомирської , Київської, Рівненської, Чернігівської і Черкаської.

Радіоактивними опадами покрита майже половина території Білорусії з площею 7000 кв. км.

Підвищенний гамма-фон було зареєстровано в Скандинавських і інших країнах Європи.

Згідно з офіційними даними аварійний викид з 4-го блоку склав 50 млн. кюрі; по цезію -137 викид дорівнював 300-м Хиросимам. При цьому з зони з підвищеною радіоактивністю вивезено більш 142 тис. чоловік, виключені із сільськогосподарського користування значні площі угідь.

2.2.2. Радіоактивні опади випадають нерівномірно. Так при Чорнобильській аварії найбільша кількість радіоактивних ізотопів осіло в низинних і заплавних місцях, іноді віддалених на десятки і сотні кілометрів. Височини , бідні рослинністю, що не мають чагарників і лісів, були більш "чистими". Утворенню плям сприяла порівняно невелика висота викиду, перевага в ній мілкодисперсійного аерозолю, який більш підлягав впливові вертикальних переміщень повітряних потоків, з частіщою зміною напрямку і швидкості вітру при великій тривалості викидів РР.

2.2.3. Радіонуклідний склад аварійних викидів реакторів АЕС характеризується великою кількістю довгоживучих ізотопів.

Усі радіонукліди, які при аваріях АЕС можуть забруднити навколишнє середовище умовно поділяються на три групи:

- інертні гази - ізотопи криптону і ксенону з періодом напіврозкладу від декількох годин до декількох діб;

- летючі речовини - ізотопи йоду, церію і цезію з періодом напіврозкладу (крім цезію) від декількох годин до декількох сотень діб;

- нелетючі довгоживучі речовини - ізотопи плутонію і стронцію з періодом напіврозкладу до сотень років.

При аварії на ЧАЕС у викидах з аварійного реактора було виділено 23 основних радіонукліда.

На початку найбільшу небезпеку мав йод - 131. Хоча його період напіврозкладу складає менше 8 діб, він дуже активно засвоюється живими організмами, потрапляючи усередину по харчових ланцюгах і накопичуючись там.

З часом велику небезпеку став представляти цезій-134 (період напіврозкладу 2 роки), цезій-137 (30 років), стронцій-90 (28 років), плутоній- 239 (20 000 років).Небезпечний міст цезію в м'ясі овець виявлявся навіть в Англії більше ніж через 15 місяців після катастрофи в Чорнобилі.