3.3.2. Аварии с выбросом радиоактивных веществ
В конце 1895 г. весь ученый мир был взволнован появившимися в печати сообщениями об открытии профессором Вильгельмом Конрадом Рентгеном лучей, обладавших необычными свойствами. Эти лучи, названные Рентгеном Х- лучами, свободно проходили через Дерево, картон и другие непрозрачные предметы. Впоследствии они получили название рентгеновских лучей в честь открывшего их ученого. В 1896 г. французский ученый Анри Беккерель открыл явление радиоактивности. Вновь открытое излучение, присущее веществам, в состав которых входит уран, Беккерель назвал урановым. Дальнейшая история новооткрытых лучей тесно связана с именами физиков Марии Кюри- Склодовской и ее мужа - Пьера Кюри, которым наука обязана тщательным и всесторонним изучением явления, названного, по предложению Марии, радио- активностью.
Радиоактивность - это способность ряда химических элементов самопроизвольно распадаться и испускать невидимые излучения, отличающиеся друг от друга проникающей способностью.
Наименее проникающие лучи получили название а(альфа)-лучей, более проникающие - Р(бета)-лучей и, наконец, лучи, имеющие наибольшую проникающую способность, - g(гаммa)-лучей.
Количество радиоактивных веществ определяется физической величиной - активностью радионуклида - и означает число распадов в радиоактивном веществе в секунду. Единицей измерения активности является беккерель (Бк).
Проникающая радиация. Известно, что проникающая радиация разрушает организм человека, может вызвать лучевую болезнь различной степени.
Степень повреждений, вызванных в живом организме излучением, зависит от количества энергии, которую оно передает тканям, называемую дозой. За единицу дозы принят рентген (Р). 1 рентген - это такая доза гамма-излучения, при которой в 1 см сухого воздуха при давлении 760 мм рт. ст. образуется 2,08 млрд пар ионов (2,08 х 109).
Однако на организм воздействует не вся энергия излучения, а только поглощенная энергия. Поглощенная доза более точно характеризует воздействие ионизирующих лучей на биологические ткани. Единица поглощенной дозы в системе СИ - грей (Гр). Используется и единица рад. Достоинства рада как дозиметрической единицы в том, что его можно использовать для любого вида излучений в любой среде.
Однако следует учитывать, что при одинаковой поглощенной дозе альфа- излучение гораздо опаснее бета- и гамма-излучений. Поэтому было введено понятие «эквивалентная доза». Эквивалентная доза - поглощенная доза, умноженная на коэффициент излучения, отражающий способность данного вида излучения повреждать организм. Измеряется в зивертах (Зе). На практике для измерения используется и биологический эквивалент - бэр.
Следует учитывать также, что разные части тела (органы, ткани) имеют разную степень чувствительности: например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе. Поэтому дозы облучения органов и тканей следует учитывать с разными коэффициентами:
- 0,12 - красный костный мозг;
- 0,3 - костная ткань;
- 0,03 - щитовидная железа;
- 0,15 - молочная железа;
- 0,12 - легкие;
- 0,25 - яичники и семенники;
- 0,30 - другие ткани;
- 1,00 - организм в целом.
Умножив эквивалентные дозы на соответствующие коэффициенты и просуммировав по всем органам и тканям, получим эффективную эквивалентную дозу, отражающую суммарный эффект облучения для организма (измеряется в зивертах).
Величины и единицы, используемые в дозиметрии ионизирующих излучений, приведены в таблице.
Физические величины и их символы В системе СИ Вне
системные Соотношение между ними
Активность (С) Беккерель (Бк ) Кюри (Ки) 1 Бк =1 расп/с = 2,7 х 10-11 Ки 1 Ки = 3,7х1010Бк
Поглощенная доза (Д) Грей (Гр) Рад (рад) 1 Гр = 1 Дж/ кг=100рад 1 рад = 10-2 Гр = 100 эрг/г
Э квивалентная доза (Н) Зиверт (3в) Бэр (бэр) 13в = 100 6эр = 1 Гр х Q =
=1 Дж/кг х Q
1 бэр = 10-2 Зв = 102 Гр х Q = = 1 рад х Q
9 января 1996 г. Президент РФ подписал федеральный закон № 3-ФЗ «О радиационной безопасности населения». В нем приведены основные определения некоторых терминов и установлено государственное нормирование в области обеспечения радиационной безопасности. Законом устанавливаются следующие основные гигиенические нормативы (допустимые пределы доз) облучения в результате использования источников ионизирующего излучения:
для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 Зв, за период жизни (70 лет) — 0,07 Зв;
для работников средняя годовая эффективная доза равна 0,02 Зв, за период трудовой деятельности (50 лет) — 1 Зв. Допустима годовая эффективная доза облучение до 0,05 Зв, но при условии, что она, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0,02 Зв.
Эти нормативы введены в действие с 1 января 2000 г. На основе этого закона были разработаны и постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 19 апреля 1996 г. № 7 введены в действие новые Нормы радиационной безопасности — НРБ-96, затем они были уточнены и вступили в действие под названием НРБ- 99. Из НРБ-96 исключены такие термины и определения, как «коэффициент качества излучения» (к), «экспозиционная доза», внесистемные единицы измерения доз (рентген, бэр и их производные), внесистемная единица активности кюри (Ки). Однако на практике все еще приходится пользоваться и старыми (привычными) единицами измерения.
В новых Нормах радиационной безопасности изменена классификация облучаемых лиц, они разделены на две категории:
• персонал — лица, работающие с ИИ (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);
• население, не занятое в сферах производства и обслуживания.
Действия населения при аварии на АЭС. В момент прохождения облака выброса и после него в результате радиоактивного загрязнения воздуха и местности люди будут подвергаться внешнему и внутреннему облучению. Доза внутреннего облучения на щитовидную железу за счет радиоактивного йода в облаке выброса при допустимой дозе 30 бэр может достигать:
для детей - от 50 до 300 бэр,
для взрослых - от 15 до 100 бэр.
Поэтому очень важно своевременное проведение йодной профилактики. Защитный эффект и порядок ее проведения представлены в таблицах.
Таблица: Защитный эффект в результате проведения йодной профилактики
Время приема препарата стабильного йода Уменьшение дозы облучения щитовидной железы
За 6 ч до разового поступления йода-131 в 100 раз
Во время разового поступления йода-131 в 90 раз
Через 2 ч после разового поступления йода-131 в 10 раз
Через 6 ч после разового поступления йода-131 в 2 раза
Таблица: Порядок проведения йодной профилактики
Дети старше трех лет. Взрослые (не белее 10 суток) Йодистый калий 1 таблетка 1 раз в сутки 5% настойка йода
(3-5 капель на 200 мл воды) 3 раза в сутки
Дети до трех лет. Беременные женщины (не более 2 суток) Йодистый калий 1/2 таблетки 1 раз в сутки 5% настойка йода
(1-2 капли на 100 мл воды) 3 раза в сутки
При аварии на АЭС система водоснабжения в результате радиоактивного заражения воды выйдет из строя на 70%. (Однако, по опыту аварии на ЧАЭС, в источниках питьевой воды населенных пунктов Киевской области — колодцах и артезианских скважинах — в течение мая — июня 1986 г. радиоактивное загрязнение практически не отмечалось. Лишь в некоторых открытых колодцах определялись йод-131 и другие радионуклиды.) Авария на АЭС практически не окажет влияния на состояние транспортных магистралей, систем электро-, газо- и теплоснабжения, канализации, систем управления, оповещения и связи.
В случае аварии на АЭС с одним из энергоблоков, подобно Чернобыльской, спад уровней радиации будет составлять:
• за 1-е сутки — в 2 раза; • за 30 суток — в 5 раз;
• за 6 месяцев — в 40 раз; • за год — в 85 раз.
Радиоактивные вещества проникают в организм человека главным образом через желудочно-кишечный тракт и в меньшей степени — через органы дыхания, так как эти вещества относительно быстро оседают на поверхность земли, а зараженные продукты и вода используются длительное время. Чтобы избежать заражения, необходимо принять меры, предотвращающие поступление в организм радиоактивных веществ с продовольствием и водой. Запасы продовольствия и воды следует хранить в пыле- и водонепроницаемых емкостях. Хотя внешняя поверхность таких емкостей может оказаться зараженной радиоактивными веществами, все же большую их часть можно удалить перед открыванием емкостей путем смывания.
Если запасы продовольствия оказались зараженными и возникла необходимость потребления зараженных продуктов, их необходимо подвергнуть дезактивации. Например, достаточно обмыть многие свежие фрукты и овощи или снять с них кожуру. Плохо дезактивирующиеся продукты, имеющие пористую поверхность, подлежат уничтожению. Молоко находящихся в зараженной зоне коров из-за наличия в нем радиоактивного йода, возможно, окажется непригодным для употребления в пищу, так как молоко может оставаться радиоактивным в течение нескольких недель.
При заражении водоемов радиоактивные вещества могут поступать в организм человека по биологическим цепочкам «вода — водоросли», «планктон — рыба — человек» или, если водоем служит для питьевого водоснабжения, непосредственно по цепочке «вода — человек». На водопроводных станциях питьевая вода, забираемая из наземных источников, может быть очищена от радиоактивных веществ осаждением коллоидных частиц с последующей фильтрацией. Питьевая вода, получаемая из подземных скважин либо хранящаяся в герметических емкостях, обычно не заражена радиоактивными веществами.
Среди мероприятий по сокращению поступления радиоактивных веществ в организм человека важное место отводится использованию средств защиты органов дыхания. Для этой цели в первую очередь применяются респираторы различных типов (Р-2, «Лепесток» и др.). При отсутствии респираторов могут быть использованы все типы фильтрующих противогазов и простейшие средства защиты органов дыхания, такие как противопыльная тканевая маска ПТМ-1, ватно-марлевая повязка (ВМП) и др. Кожа человека может подвергаться заражению в результате попадания на нее радиоактивных веществ, поэтому пребывание людей в период выпадения радиоактивных веществ в защитных сооружениях или в жилых и производственных зданиях может исключить либо существенно ограничить заражение кожных покровов. По окончании выпадения радиоактивных веществ надо, по возможности, избегать появления на улице в сухую ветреную погоду, хотя заражение кожных покровов людей в результате вторичного пылеобразования менее опасно, чем при первичном заражении местности.
Кожные покровы могут быть также защищены обычной одеждой, приспособленной для этого соответствующим образом. Чтобы обеспечить герметичность, например, по нагрудному разрезу куртки, применяют нагрудный клапан, изготовленный из любой плотной ткани. Для защиты шеи, открытых частей головы и создания герметичности в области воротника используют капюшон из плотной хлопчатобумажной или шерстяной ткани. Можно использовать также обычные платки, куски ткани и т. д. Следует по возможности герметизировать места соединения куртки с брюками, рукавов с перчатками, нижнего края брюк с обувью. Дезактивировать кожу нужно, смывая с нее радиоактивные вещества. В качестве дезактивирующих растворов можно применять воду, а также водные растворы моющих средств. Если радиоактивная пыль попала в рот, нос и уши, их промывают водой или водным раствором марганцовки, при этом радиоактивные вещества удаляются почти полностью. Если радиоактивная пыль попала в рану, ее необходимо несколько раз промыть и по возможности вызвать кровотечение под струей воды, что будет способствовать наиболее полной дезактивации.
Действия учителя при возникновении радиационной опасности. При получении информации о радиационной опасности необходимо:
• как можно скорее укрыться в любых помещениях (деревянные строения, кирпичные здания), так как любое строение во много раз ослабляет действие ионизирующих излучений;
• обеспечить по возможности максимальную герметизацию помещения и запретить учащимся выходить из помещения до особого разрешения;
• защитить органы дыхания, использовав для этой цели любую ткань, поскольку на обеспечение противогазами и респираторами рассчитывать не следует;
• сразу после оповещения провести экстренную йодную профилактику в соответствии с инструкцией.
