Радіоактивне зараження місцевості

Радіоактивне зараження виникає при випадання на місцевість радіо-активних речовин внаслідок:

застосування ядерної зброї;

аварії на АЕС, наукових реакторах, на транспорті при перевезенні радіоактивних матеріалів;

видобуванні та переробці радіоактивних руд; неправильному зберіганні радіоактивних матеріалів та відходів;

згорянні в атмосфері космічних апаратів з ядерними енергетични-ми установками

ядерного вибуху або аварії на АЕС із викидом радіоактивних речо-

вин.

На радіоактивно зараженій місцевості джерелами радіоактивного ви-промінювання є:

осколки (продукти) розпаду ядерного матеріалу;

наведена радіоактивність у ґрунті й інших матеріалах;

ядерне паливо, яке не встигло вступити у ядерну реакцію. Радіоактивне випромінювання іонізує атоми й молекули речовини, а

при проходженні через живу тканину – молекули, що входять до складу кліток. Це приводить до порушень нормального функціонування живої ма-терії, зміні функцій білків, ДНК, кліток, окремих органів, систем й органі-зму в цілому.

Радіоактивне зараження кількісно можна охарактеризувати такими параметрами:

Доза–кількість енергії іонізуючих випромінювань,поглинена оди-ницею маси опроміненого середовища (інтегральна характеристика). Роз-різняють експозиційну, поглинену й еквівалентну дози.

Експозиційна доза(позначенняD)виміряється в рентгенах(позаси-стемна одиниця, позначається Р); поглинута доза вимірюється в радах (системна одиниця). Приблизне співвідношення між цими одиницями таке: 1Р = 0,87 рад; 1рад = 1,14Р.

Потужність дози (рівень радіації)–диференціальна характеристи-

ка, це доза за одиницю часу. Одиниці виміру – рад за годину(рад/год); поз-начення Р_n , де n – час після вибуху (зараження), годин. Більш детально одиниці виміру, пов’язані з радіоактивними явищами, будуть розглянуті в темі «Прилади радіаційної та хімічної розвідки».

Потужність дози згодом падає за експоненційним законом:

для бойового ядерного вибуху – Р_t P₁t

для аварії на АЕС – Р_t P₁t

З цих формул добре видно, що потужність дози з часом зменшується, причому у випадку аварії на АЕС таке падіння значно повільніше, ніж у випадку бойового ядерного вибуху. Це ілюструють рис.2.2 та табл.2.10.

Р

Час

Рисунок 2.2 – Падінні потужності дози Р після бойового ядерного вибуху (крива 1) та після аварії на АЕС (крива 2)

Таблиця 2.10 – Падіння рівнів радіації після ядерної події

Опромінення людини викликає так звану променеву хворобу. Дія на людину радіоактивного випромінювання спричиняє глибокі біологічні змі-ни в організмі внаслідок великої руйнівної ефективності жорсткого випро-мінювання. Наслідком є іонізація живої матерії, утворення вільних радика-лів, порушення специфічних водневих зв’язків, які обумовлюють структу-ру білкових тіл, нуклеїнових кислот, провокують велику кількість мута-ційних змін. Одним з поширених наслідків опромінювання людини е ви-

никнення онкологічних захворювань, порушення в механізмі спадковості. Наслідки можуть проявлятися і на нащадках. Різні органи мають різну чу-тливість до радіоактивного випромінювання: найбільш чутливими є крово-творні органи, репродуктивні органи, щитовидна залоза. У випадку внут-рішнього випромінювання, коли радіоактивна речовина потрапляє в орга-нізм, переважно уражуються ті органи і тканини, які накопичують радіоак-тивний елемент (йод накопичується у щитовидній залозі; стронцій – у кіс-тках; цезій – у м’язах). Енергія радіоактивного випромінювання на багато порядків небезпечніша за інші різновиди енергії. Так, смертельна доза для людини (біля 600 рад) еквівалентна такої кількості теплової енергії, яка здатна нагріти тіло людини лише на 0,001^оС.

Таблиця 2.11 – Дія радіоактивного випромінювання на людину (ступені променевої хвороби)

А — зона помірного зараження, Р₁=8рад/ч.; D_∞=40рад; Б — зона сильного зараження, Р₁=80рад/ч; D_∞=400рад;

У — зона небезпечного зараження, Р₁=240рад/ч; D_∞=1200рад; Г — зона надзвичайно небезпечного зараження, Р₁=800рад/ч;

D_∞=4000рад

Рисунок 2.3 – Слід радіоактивної хмари

Кожна зона характеризується (на зовнішній межі) : потужністю дози через годину після вибуху Р₁;

дозою за період повного розпаду радіоактивних речовин D_∞.

Припустимі дози (докладніше розглядаються в курсі БЖД):

для умов надзвичайної ситуації: 25 рад за 1 добу або 50 рад за 4 доби або 100 рад за 10 доби;

для персоналу, що працює з радіоактивними речовинами (спрощено, для I категорії внутрішніх органів) 5 бер/рік;

для населення за звичайних умов 0,5 бер/рік.

В природному середовищі завжди існують радіоактивні ізотопи бага-тьох хімічних елементів, хоч і в дуже невеликих кількостях. Це зумовлює так званий природний радіаційний фон. Його величина дуже невелика і становить у нормі 10...30 мікрорад на годину, але є райони Землі, де цей фон завищений (іноді в десятки разів), особливо у високогірних районах. На території ДГМА природний фон знаходиться в межах 13...17 мікрорад на годину.

Аварія на ЧАЕС

Аварія на ЧАЕС супроводжувалася викидом радіоактивних речовин в атмосферу протягом декількох доб, протягом цього часу вітер багатора-

зово міняв напрямок і силу, випадали опади. У результаті основні зони ра-діоактивного забруднення після аварії сформувалися досить хаотично й нерівномірно. Площі з високими рівнями потужності доз відносно невели-кі по розмірах (площа з потужністю дози 1 рад/год і більше склала всього 10 км²), але в складі радіонуклідів в аварійному викиді зміст довгоживучих ізотопів було велике. У цілому з урахуванням постійного розпаду радіону-клідів, дифузії радіоактивних речовин у ґрунт, вітрового переносу, змиву опадами й паводковими водами ступінь забруднення через рік (до 1 травня 1987 р.) зменшилася приблизно в 55 разів. Концентрація радіоактивних матеріалів у водних басейнах за те ж час зменшилася більш ніж в 20 разів.

Під час Чорнобильської аварії з 26 квітня по 6 травня 1986 р. з ядер-ного палива вийшли всі благородні гази, приблизно 10…20 % летючих ра-діоізотопів йоду, цезію і телуру і 3…6 % більш стабільних радіонуклідів: барію, стронцію, цезію, плутонію тощо.

На 6 травня 1986 р. викинуто близько 1,9∙10¹⁸ Бк, або 63 кг радіонук-лідів, що відповідає 3,5 % кількості радіонуклідів у реакторі на момент аварії. А при вибуху атомної бомби потужністю 20 кілотон, скинутої на Хіросіму у 1945 p., утворилося 740 г радіоактивних речовин. Під час аварії

і незабаром після неї від радіаційного ураження загинуло 29 осіб, із 30-кілометрової зони евакуйовано 115 тисяч осіб. Великі площі сільськогос-подарських угідь і лісу забруднені радіоактивними речовинами, що зроби-ло неможливим їх подальше використання для сільсько- і лісогосподарсь-кого виробництва.

Це зумовило те, що на переважній території України, країн ближньо-го і далекого зарубіжжя радіоактивне забруднення ґрунту, води, продуктів харчування, сільськогосподарської і лісогосподарської сировини та кормів у багато разів перевищувало нормативні показники.

Виходячи з цього, розробку заходів захисту населення в районах ро-зміщення АЕС необхідно проводити на основі розрахунків на найважчий варіант розвитку аварії. При такому варіанті в атмосферу може бути вики-нуто до 100 % благородних газів, йоду, цезію і телуру, 10…30 % стронцію

і до 3 % рутенію і лантану. На момент аварійного зупинення або руйну-вання реактора загальна активність викиду радіонуклідів може становити до 10 % загальної активності реактора.

Поиск по сайту: