Предельная эквивалентная доза за год для ограниченной части населения (категории Б) — наибольшее допустимое за год значение эквивалентной дозы, получаемой отдельным лицом не за счет профессиональной деятельности, медицинского облучения или естественного фона. Это основной дозовый предел для данной категории.
Предельно допустимая доза (ПДД) — основной дозовый предел для лиц категории А — такое наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, при котором равномерное облучение в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
Дозовые пределы суммарного внешнего и внутреннего облучения для населения регламентируются «Нормами радиационной безопасности НРБ-76/87» и «Основными санитарными правилами ОСП-72/87» и устанавливаются в пределах, приведенных в табл. 4.
Примечание. Критический орган — ткань, орган или часть тела, облучение которого в условиях неравномерного облучения организма может причинить наибольший ущерб здоровью. Установлены 3 группы критических органов:
1-я группа — все тело, гонады и красный костный мозг;
2-я группа — мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, легкие, глаза;
3-я группа — кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы.
Все живое на Земле находится под непрерывным воздействием ионизирующих излучений. Нужно различать две компоненты радиационного фона: природный фон и порожденный деятельностью человека — техногенный. Природный фон обусловлен космическим излучением и природными радиоактивными веществами, содержащимися в земле, воде, воздухе и во всей биосфере (см. табл. 5).
Последствия радиационных аварий в основном оцениваются масштабом и степенью радиационного воздействия и радиоактивного загрязнения, а также составом радионуклидов и количеством радиоактивных веществ в выбросе.
В первоначальный период после аварии наибольший вклад в общую радиоактивность вносят радионуклиды с коротким периодом полураспада (до двух месяцев). В последующем спад активности определяется нуклидами с большим периодом полураспада — от нескольких сот суток до тысяч лет. Из них долгое время основную долю в динамику радиационной обстановки вносят биологически опасные радионуклиды: цезий-137, стронций-90, плутоний-239 и некоторые другие.
Таблица 4
| Категория облучаемых лиц | Дозовые пределы за календарный год, бэр, по группам критических органов | ||
| А Б В | 0,5 0,05 | 1,5 1,5 0,15 | 0,3 |
Таблица 5 Механизм воздействия радиации на человека
Биологическое действие ионизирующего излучения условно можно разделить:
• на первичные физико-химические процессы, возникающие в молекулах живых клеток и окружающего их субстрата;
• нарушения функций целого организма как следствие первичных процессов.
В результате облучения в живой ткани, как и в любой среде, поглощается энергия и возникают возбуждение и ионизация атомов облучаемого вещества. У человека (и млекопитающих) основную часть массы тела составляет вода (около 75%), поэтому первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа «ОН» или «Н» и последующими цепными каталитическими реакциями (в основном окислением этими радикалами молекул белка), что нарушает обмен веществ и способствует образованию вредных токсических продуктов. Это так называемое косвенное (непрямое) действие излучения через продукты радиолиза воды. Прямое действие ионизирующего излучения может вызвать расщепление молекул белка, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие денатурационные изменения (без разрыва химических связей). В дальнейшем под действием первичных процессов в клетках возникают функциональные изменения, подчиняющиеся уже биологическим законам жизни клеток.
Радиационное воздействие на человека заключается в ионизации тканей его1 тела и возникновении лучевой болезни. Степень поражения зависит от дозы излучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма. Прежде всего поражаются кроветворные органы, в результате чего наступает кислородный голод тканей, резко снижается иммунная защищенность организма, ухудшается свертываемость крови.
Наиболее важные изменения в клетках:
• повреждение механизма митоза (деления) и хромосомного аппарата (структуры ядра) облученной клетки;
• блокирование процессов обновления и дифференцирования клеток;
• блокирование процессов пролиферации (разрастания) и последующей физиологической регенерации тканей.
Самыми радиочувствительными являются клетки постоянно обновляющихся (дифференцирующихся) тканей и органов. Поэтому-то раньше всего изменения происходят в нервной системе, костном мозге, гонадах (половых железах), селезенке, лимфе и крови (снижается ее свертываемость, повышается кровоточивость стенок кровеносных сосудов). А изменения на клеточном уровне и гибель клеток приводят к таким нарушениям функций отдельных органов и межорганных взаимосвязанных процессов, которые вызывают различные последствия для организма (в том числе и потерю иммунитета — устойчивости к инфекциям) или даже его гибель.
Основные направления предотвращения аварий и снижения потерь и ущерба при радиационных авариях:
• рациональное размещение РОО с учетом возможных последствий аварий;
• создание локальной системы оповещения персонала населения в 30-километровой зоне;
• первоочередное строительство и приведение в готовность защитных сооружений в радиусе 30 км вокруг АС, а также использование подвальных и других легко герметизируемых помещений;
• определение перечня населенных пунктов и численности проживающих в них жителей, подлежащих защите на месте или эвакуации (отселению) из зон возможного опасного радиоактивного загрязнения;
• создание запасов медикаментов, средств индивидуальной защиты и других средств, необходимых для защиты населения и его жизнеобеспечения;
• разработка оптимальных режимов поведения населения и подготовка его к действиям во время аварии;
• создание на АС специальных формирований для ликвидации последствий возможных аварий;
• прогнозирование радиационной обстановки;
• организация радиационной разведки;
• периодическое проведение учений по ГО на АС и прилегающей территории.
Техногенный фон обусловливается работой АЭС, урановых рудников, использованием радиоизотопов в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и других отраслях народного хозяйства, испытанием (применением) ядерного оружия. Мощность дозы естественного (природного и техногенного) радиоактивного фона на территории РФ составляет 0,01-0,02 мР/ч (10-20 мкР/ч).
Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендовала в качестве предельно допустимой дозы (ПДД) разового аварийного облучения 25 бэр и профессионального хронического облучения — до 5 бэр в год и установила в 10 раз меньшие значения дозы для ограниченных групп населения.
Характер аварии на АЭС во многом предопределяет поражающие факторы и последствия.
Наиболее опасны по своим последствиям аварии с разрушением реактора, которые возникают вследствие теплового взрыва. В таком случае значительно повышается мощность радиоактивного выброса, возможно также разрушение соседних реакторов, что может привести к непредсказуемым последствиям. Экспериментально доказано, что в случае самой тяжелой аварии в энергию взрыва переходит не более 1% атомной энергии, т. е. мощность теплового взрыва в несколько сот раз меньше мощности взрыва номинальной атомной бомбы (20 000 т тротила).
Таким образом, учитывая разрушающее и пожароопасное действие теплового взрыва, можно прийти к выводу, что наибольшую опасность для населения при авариях на АЭС представляет радиоактивный выброс. В результате выброса возможно облучение людей и животных, а также радиоактивное загрязнение окружающей среды.
Как показал трагический опыт Чернобыля, выброс радиоактивных элементов при авариях на АЭС может происходить длительное время (до нескольких суток). Вследствие этого радиоактивному заражению подвергаются большие территории. Масштабы и особенности заражения будут определяться мощностью выброса, метеорологическими и географическими условиями.
Характер радиационного воздействия на людей, животных и окружающую среду существенно зависит от состава радиоактивного выброса.
КК для гамма- и бета-излучения равен 1, для нейтронов и протонов — 10, для альфа-частиц — 20.
ЕдиницОы мощности дозы: Кл/(кгМс) = А/кг — Р/ч (мР/ ч, мкР/ч); Гр/с — рад/ч; Зв/с — бэр/ч.
Мерой количества радиоактивного вещества является активность. Кюри — это такое количество радиоактивного вещества, в котором в одну секунду происходит 3,7-Ю10 распадов ядер атома. 1 Ки = 3,7-1010 распадов. В международной системе за единицу активности принят беккерель (Бк) — один распад в секунду (см. табл. 6).Оценка радиационной обстановки — это выяснение степени отрицательного воздействия радиации на людей и выбор адекватных мер защиты, при использовании которых должны быть исключены радиационные поражения.
Таблица 6
Производные единицы СИ, используемые в дозиметрии ионизирующих излучений
| Величина и ее символ | единица СИ и ее обозначение | Внесистемная единица и ее обозначение | Соотношение между единицами |
| Активность, А | Бк (беккерель) | Ки (кюри) | . Бк = 1 распад/с = = 2,7-1(Г1Ки 1Ки = 3,7-10'°Бк |
| Поглощенная доза, В | Гр (грей) | рад | 1 Гр = 1 Дж/кг=100рад 1рад=1-1(Г2Гр |
| Эквивалентная доза, Н | Зв (зиверт) | бэр | 1 Зв = 100 бэр 1 бэр=1-10-23в |
| Экспозиционная доза, X | Кл/кг (кулон на килограмм) | Р (рентген) | 1 Кл/кг = 3,88-1 03 Р 1Р = 2,58-10-4 Кл/кг |
| Мощность поглощенной дозы, В | Гр/с | рад/с | 1 Гр/с = 1 Дж/(кг-с) = = 100 рад/с 1 рад/с = 1-10'2Гр/с |
| Мощность эквивалентной дозы, Н | Зв/с | бэр/с | 1 Зв/с= 100 бэр/с 1 бэр/с =1-10'2 Зв/с |
| Мощность экспозиционной дозы, X | Кл/(кг-с) | Р/с | 1Кл/(кг-с) = 3,88-103Р/с 1Р/с = 2,58-10"1Кл/(кг-с) |
Радиационная обстановка может быть выявлена и оценена методом прогнозирования и по данным радиационной разведки. При использовании метода прогнозирования устанавливают с определенной степенью достоверности местоположение и размеры зон РЗ, а также мощность дозы излучения на их границах. При этом используют заранее разработанные таблицы (см. табл. 7).
К исходным данным для оценки радиационной обстановки при авариях на АЭС относятся: координаты реактора; его тип и конструктивные особенности; продолжительность до аварийной работы реактора; метеорологические условия; время года; продолжительность выброса; расположение населенных пунктов по ходу движения радиоактивного облака; характер сельскохозяйственных угодий в районе радиоактивного загрязнения и др.
Таблица 7
