2.2.Радиационные поражения

Облучение при радиационных авариях

Радиационная авария – событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей и радиоактивному загрязнению окружающей среды. Очаг аварии – территория разброса конструкционных материалов аварийных объектов и действие альфа, бета и гамма излучений. Зона радиоактивного загрязнения – местность, на которой произошло выпадение радиоактивных веществ.

На территории РФ функционирует более 400 радиационно-опасных объектов: АЭС, заводы по переработке ядерного топлива, хранилища радиоактивных отходов, ядерные объекты Министерства Обороны России. Возможны транспортные радиационные аварии, локальные аварии, связанные с хищением и утратой различных приборов с радионуклидами, использование радиоактивных веществ (РВ) в диверсионных целях, аварии на космических станциях.

В мире работает около 360 атомных реакторов. Больше всего АЭС в США, России, Франции, Японии. В каждой из стран Западной Европы имеется по 1-2 АЭС. В мире на АЭС произошло более 100 радиационных инцидентов и более 7 крупных аварий, среди них крупнейшая авария на Чернобыльской АЭС.

26 апреля 1986г. произошла авария на 4 блоке ЧАЭС с частичным разрушением зоны реактора с выбросом радиоактивных веществ. По оценке МАГАТЭ, общая активность выброса равнялась 50 МКи без учета инертных газов. Доля активности радиоактивных веществ составила: йод-131 – 20%, цезий-137 – 13%, цезий-134 – 10%, барий-140 – 5-6%, стронций-89 – 45%, стронций-90 – 4%, другие – менее 4%.

Уровень ИИ в момент аварии внутри аварийного реактора составил 1000 Р/час, на территории АЭС – 30-200 Р/час, за пределами АЭС – 5-30 Р/час. Степень загрязненния радионуклидами составила: внутри реактора – 5-20 мР/час, на территории АЭС – 1-5 мР/час, за пределами АЭС на территории 30 км зоны – 0,1-1 мР/час.

При аварийных выбросах на ядерных энергетических установках возможны следующие факторы радиационного воздействия на население:

1. Внешнее облучение от радиоактивного облака и от радиоактивно загрязненных поверхностей земли, зданий, сооружений. Радиоактивное облако, перемещаясь в атмосфере по направлению ветра, вызывает радиоактивное загрязнение местности, называемое следом радиоактивного облака.

2. Внутреннее облучение - при вдыхании находящихся в воздухе РВ и при потреблении загрязненных РВ продуктов питания и воды.

3. Контактное (аппликационное) облучение за счет загрязнения РВ кожных покровов. Характерна пятнистость загрязнения (цезиевые пятна), что связано с метеоусловиями, атмосферными осадками.

При авариях на ядерных энергетических установках в атмосферу выделяются продукты распада урана – около 200 радиоактивных изотопов. Существенный вклад в облучение организма и его отдельных критических (наиболее чувствительных) органов вносят изотопы йода, церия, рутения, цезия-137, стронция-90, плутония-239.

При авариях, связанных с выбросом радиоактивных веществ во внешнюю среду, выделяют 3 фазы.

1. Ранняя фаза – это период от начала аварии до момента прекращения выброса РВ в атмосферу и окончание формирования радиоактивного следа на местности. Длительность  от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от масштаба аварии и метеоусловий. Доза внешнего облучения формируется гамма- и бета- излучением РВ, содержащегося в облаке. Возможно контактное облучение от осевших на коже и слизистых РВ. Внутреннее облучение обусловлено ингаляционным поступлением в организм РВ из облака.

2. Промежуточная фаза – от момента завершения формирования радиоактивного следа до принятия всех необходимых мер защиты населения. Продолжительность  от нескольких дней до нескольких месяцев. Доза формируется за счет: внешнего гамма- излучения на следе радиоактивного облака, внутреннего облучения от воды и пищевых продуктов, а так же  ингаляционного фактора (вдыхание пыли, загрязненной РВ).

3. Поздняя (восстановительная) фаза – от нескольких недель до нескольких лет после аварии, когда отпадает необходимость выполнения мер по защите населения. Фаза заканчивается одновременно с отменой всех ограничений на жизнедеятельность населения на загрязненной территории и перехода к обычному санитарно-дозиметрическому контролю радиационной обстановки. Пути формирования внешнего и внутреннего облучения те же, что и в промежуточной фазе.

Облучение при взрывах ядерных боеприпасов

Поражающие факторы ядерного взрыва: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное загрязнение местности, электромагнитный импульс и сейсмические (гравитационные) волны.

В результате ядерного взрыва образуются продукты ядерного взрыва.

1. Непрореагировавшее ядерное горючее.

2. Осколки (продукты) деления ядерного топлива - около 200 радиоактивных изотопов с Т ½ от долей секунды до десятков лет (йод-131, йод-133, стронций-89, стронций-91, церий-143, стронций-90, цезий-137 и др.).

3. Продукты наведенной радиоактивности в результате воздействия нейтронов на элементы почвы.

Все эти компоненты создают радиоактивное облако. Облако, вытягиваясь по направлению ветра, принимает эллипсоидную форму. Выпадение РВ на местности образует след радиоактивного облакаи вызывает радиоактивное загрязнение местности площадью до десятков тысяч км² .

На радиоактивном следе основную опасность для организма представляют гамма излучения. Выделяют 4 зоныс различными уровнями радиации:

Зона А–умеренного загрязнения, площадь - 76-80%. Уровень радиации на внешней границе зоны через 1 час после взрыва - 8р/ч, а доза облучения человека на открытой местности в этой же точке до полного распада радиоактивных веществ - 40р.

Зона Б – сильного загрязнения, площадь - 10%. Уровень радиации и доза облучения соответственно 80р/ч и 400р/ч.

Зона В – опасного загрязнения, площадь - 5-7%. Уровень радиации и доза облучения соответственно 240р/ч и 1200р.

Зона Г – чрезвычайно опасного загрязнения, площадь5-7%. Уровень радиации и доза облучения соответственно 800р/ч и 4000р.

Поступление, распределение и выведение радиоактивных веществ из организма.

Радиоактивные вещества могут поступать в организм через органы дыхания, пищеварительный тракт, кожу. При аварийных ситуациях и в чрезвычайной обстановке возможно проникновение РВ через царапины, раны и ожоговую поверхность.

Наиболее вероятным источником поступления РВ в организм человека являются воздух, загрязненный радиоактивными газами и аэрозолями, а также продукты питания, вода. При этом наиболее опасным является ингаляционный путь поступления радиоактивных изотопов (токсичность при ингаляционном поступлении в 2-3 раза выше по сравнению с пероральным загрязнением). При ингаляции в органах дыхания оседает 75% частиц, выдыхается 25%.

При поступлении нерастворимого соединения радионуклида в жкт большая часть его облучает стенку кишечника в течение примерно 30 часов, в дальнейшем выделяется с калом. При поступлении растворимого соединения большая часть его всасывается слизистой тонкого кишечника, через 5-10 минут РВ поступают в кровь и лимфу.

Большинство радионуклидов может проникать через неповрежденную кожу. При поражении кожи растворимыми РВ они довольно быстро проникают в тканевые жидкости и кровь и разносятся по всему организму.

Все радионуклиды по характеру своего распределения условно делятся на 4 группы:

1. Остеотропные (откладываются в костях) – фосфор-32, кальций-45, стронций-90, радий-226, уран-238, плутоний-239 и др.

2. Преимущественно накапливаются в органах с ретикуло-эндотелиальной тканью – церий-144, торий-239 и др.

3. Избирательно накапливаются в отдельных органах и тканях: щитовидной железе (йод-131), эритроцитах крови (железо-59), поджелудочной железе (цинк-65), радужной оболочке глаза (молибден-99).

4. Равномерно распределяющиеся по всем органам и тканям: тритий, кадмий-40, рубидий-86, рутений-106, цезий-137 и др.

Радиоактивные вещества выделяются из организма с выдыхаемым воздухом, мочой, калом, потом и молоком. Уменьшение содержания РВ в организме происходит вследствие его выведения, а также благодаря периоду полураспада. Время, в течение которого организм освобождается от половины депонированного в нем РВ, называется – эффективным периодом полувыведения.

В зави­симости от характера радиационного воздействия, распределения поглощенной дозы по времени (длительное или кратковременное воздействие) и в организме человека (равномерное, неравномерное, внешнее, внутреннее или смешанное об­лучение и т. д.) развиваются соответствующие виды поражений: острая лучевая болезнь от внешнего, внутреннего или сочетанного облучения, мест­ные лучевые поражения в результате локального воздействия ионизирующего излучения или попадания на кожу, слизистые оболочки радиоактивных веществ.