Характеристика некоторых выбросов радиоактивных веществ, представляющих угрозу для населения

Год, место	Причина	Активность, МКи	Последствия
1957, Южный -Урал	Взрыв хранилища с высокоактивными отходами	2,0' 20,0	Загрязнено 235 тыс. км² территории
1957, Англия, Уиндскейл	Сгорание графита во время отжига и повреждение твэлов	0,03	Распространение РА облака в северном (Норвегия) и западном (до Вены) направлениях²
1945-1989,	Все виды ядерных взрывов. Было произведено 1 820 ядерных взрывов, из них 483 - в атмосфере		Загрязнение атмосферы и по следу РА облака
	Авария спутника с ЯЭУ		Выпадение 70% активности в Южном полушарии
1966, Испания	Разброс ядерного топлива двух водородных бомб		Точные сведения отсутствуют
1979, США, Три Майл Айленд	Срыв предохранительной мембраны первого контура теплоносителя	0.043 0,017	Выброс 22,7 тыс. т загрязненной воды, 10% РА продуктов попало в атмосферу
1986, СССР, Чернобыль	Взрыв и пожар четвертого блока		Несоизмеримы со всеми предыдущими

¹ В числителе - выбросы вне производственной территории, в знаменателе — общая интенсивность всех выбросов.

² Сведения об уровнях загрязнений и о загрязненности территории не приводятся.

Нейтроны — нейтральные элементарные частицы с массой, превышающей массу протона приблизительно на 2,5 электронных массы. В свободном состоянии нестабильны; время жизни около 16 мин. Вместе с протонами образуют ядра; в ядрах нейтроны устойчивы.

Уровнем радиации называют мощность экспозиционной дозы на высоте 0,7-1 м над зараженной поверхностью.

Поражающее действие любого ионизирующего излучения оценивают поглощенной дозой.

За единицу измерения поглощенной дозы в СИ принят грей (Гр). 1 Гр — доза излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения, равная 1 Дж; на практике часто применяют несистемную единицу — рад: 1 Гр = 1 Дж/кг =100 рад = 10 000 эрг/г; 1 рад = 0,01 Гр = 100 эрг/г, т. е. приближенно можно считать, что для тканей живого организма (человека или животного) 1 рад = 1 Р.

Международная комиссия по радиационной защите ввела понятие эквивалентной дозы (эквивалента поглощенной дозы), т. к. понятие поглощенной дозы не полностью отражает опасность облучения.

Эквивалентная доза — это поглощенная доза, в которой учтена разница эффективностей биологического воздействия данного вида излучения и γ-излучения.

Учет происходит за счет коэффициента качества, который показывает, во сколько раз данный вид излучения эффективней при биологическом воздействий, чем γ-лучи (при одинаковой поглощенной дозе в тканях тела). В СИ дозовый эквивалент измеряют в зивертах (Зв). Зиверт — единица эквивалентной дозы любого излучения, в том числе и смешанного, соответствующая по биологическому эффекту (по ионизирующему воздействию на живой организм) 1 Дж поглощенной энергии β-, рентгеновского или γ-излучения каждым килограммом массы тела человека или животного. 1 Зв = 10 бэр; бэр — биологический эквивалент рентгена — такая поглощенная доза любого излучения, которая вызывает тот же биологический эффект, что и один рентген γ-излучения.

Эквивалентная доза используется в радиационной безопасности для учета вредных эффектов биологического воздействия различных видов ионизирующих излучений при хроническом облучении человека малыми дозами, не превышающими 250 мЗв в год (пяти предельно допустимых доз в год). Ее нельзя использовать для оценки последствий аварийного облучения человека.

Количество радиоактивных веществ, по тем или иным причинам оказавшихся на местности в пределах рассматриваемой площади или попавших внутрь организма, принято оценивать по их активности.

Активность определяется числом распадов, происходящих в данном количестве вещества за единицу времени.

Каждому радиоактивному изотопу присуща своя активность, которую можно характеризовать либо постоянной радиоактивного распада λ, либо периодом полураспада т (иногда обозначают Т_1/2). Эти две величины связаны между собой обратно пропорциональной зависимостью: λ = 0,693/ф. Очевидно, чем больше период полураспада, тем менее активен данный радионуклид и наоборот.

Период полураспада радиоактивного изотопа — промежуток времени, за который число радиоактивных атомов данного изотопа уменьшается вдвое; для различных изотопов лежит в очень широком диапазоне. Так, для урана-238 он составляет приблизительно 4,5 млрд. лет, а для поло-ния-212 — около 3 десятимиллионных долей секунды. Период полураспада характеризует радиоактивное вещество с двух сторон: во-первых, позволяет определить, какая часть его остается по истечении определенного времени, и, во-вторых, какова активность вещества в данный момент.

Наиболее опасны те радиоактивные вещества, период полураспада которых близок к продолжительности жизни человека.

В СИ активность измеряется в беккерелях (Бк). 1 Бк равен одному распаду ядра в секунду. Часто пользуются несистемной единицей — кюри (Ки); 1 Ки = 37 млрд Бк.

В период нормального функционирования РОО с целью профилактики и контроля выделяют две основные зоны безопасности: санитарно-защитную и наблюдения.

Санитарно-защитная зона (СЗ) РОО — территория вокруг объекта, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации объекта может превысить предел дозы.

Зона наблюдения — территория, где возможно влияние радиоактивных сбросов и выбросов РОО и где облучение проживающего населения может достигать установленного предела дозы.

На случай радиационной аварии рассматривают 5 зон, имеющих различную степень опасности для здоровья людей и характеризуемых той или иной возможной дозой облучения.

Зона экстренных мер защиты населения — территория, в пределах которой доза внешнего γ-облучения населения за время формирования радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 75 рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы за счет поступления в организм человека радиоактивного йода — 250 рад.

Зона профилактических мероприятий — территория, в пределах которой доза внешнего γ-облучения населения за время формирования радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 25 рад (но не более 75), а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом может превысить 30 ряд (но не более 250).

Зона ограничений — территория, в пределах которой доза внешнего γ-облучения населения за время формирования радиоактивного следа выброса при аварии на РОО может превысить 10 рад (но не более 25), а доза внутреннего облучения щитовидной железы радиоактивным йодом не превышает 30 рад.

Зона возможного опасного радиоактивного загрязнения — территория, в пределах которой прогнозируются дозовые нагрузки, превышающие 10 бэр в год.

Зона радиационной аварии — территория, на которой могут быть превышены пределы дозы и пределы годового поступления.

Самый большой выброс радиоактивных веществ произошел при аварии на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. К 6 мая 1986 г. он составил около 63 кг, что соответствует 3,5% от общего количества радионуклидов в реакторе на момент аварии. (Нуклиды — любые атомы, отличающиеся составами ядер, т. е. либо разным числом нуклонов, либо при одинаковом числе нуклонов различными соотношениями между числом протонов и нейтронов; нуклоны — общее название протонов и нейтронов.) При взрыве атомной бомбы мощностью 20 кт, сброшенной на Хиросиму, образовалось 740 г радиоактивных отходов; следовательно, выброс радиоактивных веществ при аварии оказался эквивалентным действию примерно 85 атомных бомб мощностью по 20 кт.

Пришлось проводить дезактивацию более 600 населенных пунктов, снимать на значительной территории (с последующим захоронением) загрязненный грунт, производить засыпку (опасных участков щебнем-.

Во время и вскоре после аварии от радиационного заражения погибли 29 чел., у 208 диагностирована лучевая болезнь, из зон, ближайших к АЭС, было эвакуировано 115 тыс. чел., йодной профилактикой охвачено 5,4 млн, около 650 тыс. чел., принимавших участие в ликвидации последствий аварии (так называемых «ликвидаторов»), получили ту или иную дозу облучения, на больших площадях оказалась зараженной сельскохозяйственная продукция.

После стабилизации радиационной обстановки в районе аварии в период ликвидации ее долговременных последствий могут устанавливаться зоны:

• отчуждения, с загрязнением по γ-излучению свыше 20 мрад/ч (миллирад в час), по цезию — свыше 40 Ки/км² (кюри на км²), по стронцию — свыше 10 Ки/км²;

• временного отселения, с загрязнением по γ-излучению от 5 до 20 мрад/ч, по цезию — от 15 до 40 Ки/км², по стронцию — от 3 до 10 Ки/км²;

• жесткого контроля, с загрязнением по γ-излучению от 3 до 5 мрад/ч, по цезию — до 15 Ки/км², по стронцию — до 3 Ки/км².

Люди постоянно подвергаются воздействию ионизирующей радиации космических лучей, радиоактивных веществ, содержащихся в почве, воздухе, стенах жилища, окружающих предметах и др. Некоторое представление об этом дает табл. 3.

Те, кто в связи с характером профессии вынужден работать с источниками ионизирующих излучений (ИИИ) (например, персонал АЭС, врачи-рентгенологи), подвергаются воздействию больших доз облучения, следовательно, большему риску заболеть лучевой болезнью.

Таблица 3