Катастрофа в Чернобыле по своим масштабам беспрецедентна. Произошла она 26 апреля 1986 года в 1ч. 23 мин. во время испытания на одном из турбогенераторов при плановой остановке 4-го энергоблока. Предполагалось проверить способность турбогенератора во время полного отключения энергоснабжения станции подавать электрическую энергию в течение короткого промежутка времени до того, как резервные дизельные генераторы начнут подавать энергию в аварийных условиях.
Однако, эксперимент не был продуман до конца, не отвечал требованиям безопасности. Операторы не согласовывали свои действия с другими службами, а во время испытания нарушили сразу несколько правил эксплуатации. Реактор эксплуатировался в опасном режиме. Обслуживающий персонал, стремясь любой ценой завершить испытания, отключил все аварийно-защитные системы, а для повышения упавшей мощности стал поднимать из активной зоны управляющие стержни.
Последующие события привели к интенсивному парообразованию в активной зоне реактора, что вызвало резкое повышение мощности. Была сделана попытка остановить цепную реакцию вручную, при заблокированной системе аварийной остановки, которая должна была сработать ранее, вначале испытания. Однако возможность быстрой аварийной остановки реактора была ограничена, поскольку почти все стержни управления были полностью извлечены из активной зоны.
Непрерывное повышение реактивности, вследствие парообразования, привело к мгновенному критическому скачку мощности. По расчетам экспертов первый пик мощности достиг 100 кратного превышения номинальной мощности в течение 4 сек.
Из радиоактивности примерно миллиард кюри, которая накопилась в реакторе к моменту взрыва, с радиоактивной струей выделилось не менее 130 миллионов кюри радиоактивных веществ общей массой 77 кг., не считая нескольких тонн ядерного топлива, графита и материала конструкции вблизи АЭС.
Основные радионуклиды Чернобыльского выброса
|
Радионуклиды |
Было всего радиоактивности в реакторе БКх10 |
Процент выброшенной активности на 05.05.86г. |
Распространилось в окружающую среду |
Период полурас пада |
|
|
БКх10 |
г |
||||
|
Йод – 131 |
1.3 |
50 |
65 |
142 |
8.05дня |
|
Цезий – 134 |
0.19 |
25 |
4.7 |
980 |
2.06года |
|
Цезий – 137 |
0.29 |
30 |
8.7 |
27000 |
30лет |
|
Стронций – 89 |
2.0 |
10 |
20 |
186 |
50.5дня |
|
Стронций – 90 |
0.2 |
10 |
2 |
4000 |
29.12лет |
|
Цирконий – 95 |
4.4 |
8 |
35 |
440 |
64дня |
|
Рутений – 103 |
4.1 |
8 |
33 |
275 |
39.3дня |
|
Рутений – 106 |
2.1 |
8 |
17 |
1370 |
368дня |
|
Барий – 140 |
2.9 |
15 |
43.5 |
160 |
12.7дня |
|
Церий – 141 |
4.4 |
6 |
26.5 |
173.5 |
32.5дня |
|
Церий – 144 |
3.2 |
8 |
25.6 |
2160 |
284дня |
|
Плутоний– 238 |
0.001 |
8 |
0.008 |
125 |
87.74года |
|
Плутоний– 239 |
0.0008 |
8 |
0.006 |
26400 |
24390лет |
|
Плутоний– 240 |
0.001 |
8 |
0.008 |
9470 |
6537лет |
|
Плутоний– 241 |
0.17 |
8 |
1.4 |
3665 |
14.4года |
|
Кюрий -242 |
0.026 |
8 |
0.21 |
11.8 |
163дня |
На расплавленную зону реактора с вертолетов в течение многих дней сбрасывались тонны песка, доломита, бора, свинца. Падая с высоты они также способствовали увеличению количества выносимых в атмосферу пыли и других аэрозолей, ставших радиоактивными.
Радиоактивная загрязненность разных районов в результате катастрофы оказалась очень неравномерной. Пятна радиоактивности образовывались не только вокруг АЭС, но и на очень больших расстояниях от нее, причем иногда удаленные территории оказывались более загрязненными, чем ближние. Да и в пределах каждого пятна радиоактивность может меняться в десять, в двадцать раз.
Формирование зон радиоактивного загрязнения происходило в зависимости от характера выбросов из поврежденного реактора и от метеоусловий.
Особо тяжелыми последствиями Чернобыльской катастрофы оказались для Республика Беларусь: радиоактивному загрязнению подверглось 23% всей территории, на которой оказалось 3678 населенных пунктов и 20% населения Беларуси.
Население, проживающее вокруг АЭС может подвергнуться четырем основным видам радиационного воздействия. Это – внешнее облучение от радиоактивного облака, образовавшегося над поврежденным реактором и движущегося в направлении, определенном метеоусловиями;
— вдыхание оказавшихся в воздухе радиоактивных частиц, из которых наиболее опасными сразу после катастрофы были изотопы йода, обладающие способностью накапливаться в щитовидной железе; — облучение от местности, на которую произошло выпадение радиоактивных веществ /так называемый «след»/; внутренне облучение при потреблении «грязных» продуктов питания и воды. Первые два вида воздействия радиации ограничены во времени скоростью прохождения облака над данной территорией, два последних имеют более длительный характер.
С воздухом поступает примерно 1% всей содержащейся в человеческом организме радиоактивности. В некоторых случаях эта величина может быть и более существенной.
С питьевой водой в организм попадает примерно 5% радиоактивности. Главный же путь поступления радионуклидов – по пищевым цепям.
Действие радиации не ощутимо человеком. Природа не наделила человека непосредственной сиюминутной реакцией на излучение. Как, например, на тепло, холод, горькое и т.д. Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут «запустить» не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к онкологическим заболеваниям различных органов или к генетическим повреждениям /соматическое и генетическое действие ионизирующих излучений/. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибели организма.
Соматическое действие малых доз радиации на организм человека зависит от многих факторов, определяющими среди которых являются:
— доза и вид воздействующего излучения;
— продолжительность облучения;
— индивидуальная чувствительность организма;
— размеры облучаемой поверхности;
— физическое состояние;
— масса облучаемого тела;
— возраст;
— образ жизни;
— окружающая организм среда;
— пол;
— настроение;
— характер и др.
В природе йода немного, и в щитовидной железе не предусмотрен «ограничитель» на этот элемент: она захватывает все, что имеется. Йод – 131 был выброшен в большом количестве и благодаря своей летучести проник в значительные территории, явившись источником переобучения щитовидной железы многих жителей. Период «йодной опасности» продолжался 1.5-2 месяца. За это время щитовидная железа оказалась облученной у 1.5млн. чел., в том числе у 160 тыс. детей.
Реальную опасность представлял и теллур –132, при распаде которого, образуется радиоактивный йод-132, который способствовал дополнительному облучению щитовидной железы.
Уменьшить опасность переоблучения можно, если предварительно до отказа «набить» железу сравнительно безвредным стабильным йодом.
В этом заключается метод йодной профилактики. Характерными последствиями нарушения деятельности щитовидной железы явились угнетение обмена веществ, изменение деятельности сердечно-сосудистой системы, снижение иммунной защиты организма и изменение показателей периферической крови.
Стронций – 90, всасываясь через кишечную стенку, избирательно накапливается в костной ткани. При этом поражается система кровообращения, страдает иммунитет и могут развиваться лейкозы.
Период полувыведения стронция-90 из организма составляет несколько десятков лет. У детей /1-2 года/ он накапливается в 4 раза быстрее, чем у взрослых.
Общее количество стронция-90 в организме при постоянном поступлении с пищей с течением времени постоянно увеличивается, а вклад его в облучение становится все более весомым.
Основным дозообразующим изотопом является цезий –137. Гамма кванты этих изотопов формировали и формируют дозу внешнего облучения человека. Внутренней облучение радионуклидами цезия, обусловлено поступлением их с пищей /в сильно загрязненных районах и с вдыхаемой пылью/.
В организме человека цезий быстро проникает в кровь и равномерно распределяется по всем органам и тканям. Большинство этой радиоактивности попадает в мышцы. Период полувыведения цезия у взрослых составляет 70-140 дней /у детей вдвое меньше/.
При распаде цезий испускает электроны и гамма кванты, которыми все тело, даже глубокорасположенные органы, облучаются примерно одинаково. Большая концентрация этих радионуклидов может привести к угнетению кроветворной, сердечно-сосудистой, эндокринной систем, в дальнейшем – к онкологическим заболеваниям.
Влияние изотопов плутония изучено пока недостаточно, но известно, что они накапливаются в основном в скелете. Ввиду того, что плутоний входит в состав «горячих» частиц, в которых содержится не одно, а множество радиоактивных ядер, опасно попадание в организм даже несколько таких частиц.
Попадая в легкие с вдыхаемым воздухом, «горячие» частицы могут «прожигать» и «омертвлять» окололежащие ткани.
Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Если оно превышает четверо суток – считается многократным. Однократное облучение человека дозой 100р и более называют острым облучением.
С 1976г. у нас действуют нормы радиационной безопасности /НРБ-1976/87/, уточненные в 1987г. и 2000г. /после Чернобыля/. Их цель – предупредить пере облучение людей при авариях на ядерных энергетических установках /ЯЭУ/.
Для этого все население условно разбито на три категории.
Категория А – персонал радиационных объектов, АЭС, радиологи, рентгенологи и др.
Категория Б – население проживающее вблизи радиационных объектов.
Категория В – все население.
Для категорий А и Б разработаны и действуют нормы, для категории В – норм нет. На население воздействует тот радиационный фон, среди которого оно живет. У нас этот фон колеблется в пределах от 10 до 20 мкр/ч.
В зонах, подверженных радиационному воздействию после Чернобыля защитные мероприятия проводятся в том случае, если уровень дозы облучения населения в год более 0.1бэр /биологический эквивалент рентгена/, если меньше, то население проживает по обычному режиму жизнедеятельности.
Заражение местности по следу р/активного облака не равномерно. Поскольку самые крупные частицы, обладающие наибольшей активностью, выпадают вблизи места взрыва и на оси следа, а мелкие на значительном удалении от них, причем рассеиваются на большой площади, то и наиболее высокая степень заражения наблюдается на участках, вблизи оси следа, а наименьшая – на его границах.
На песчаном грунте уровни радиации на следе в среднем в 2,5 раза, а площадь следа в 2 раза больше, чем на связанном грунте. Рельеф местности практически не влияет на размеры зон заражения. Однако он обуславливает неравномерное заражение отдельных участков внутри зон. Так, возвышенности и холмы менее заражаются с подветренной стороны, чем с наветренной. Овраги и лощины заражаются в большей степени в том случае, когда ветер дует вдоль них. Если ветер дует поперёк лощины или оврага, то их скаты с наветренной стороны заражаются примерно в 2 раза сильнее, чем с подветренной.
Дождь и снег ускоряет процесс выпадения РВ из облака, поэтому в дождливую погоду, или снежную, степень заражения местности может быть в 2 – 3 раза выше, чем в сухую. Во время сильного дождя РВ частично смываются потоками воды и, частично растворяясь, проникают вглубь почвы. Это приводит к уменьшению интенсивности излучения на местности, но в лощинах и оврагах степень заражения может повышаться.
Уровень радиации в лесных массивах, как правило меньше, чем на открытой местности. Это объясняется тем, что выпадающая из облака р/активная пыль оседает на кроны деревьев и тем самым ионизирующее излучение частично экстранируется. В зрелом хвойном лесу уровень радиации в 2-3 раза ниже, чем на открытой местности.
Характер заражения водоемов по следу р/активного облака иной. Р\активные частицы, выпавшие на водоем, постепенно оседают на дно и под действием течения и перемешивания распределяются в воде. Вследствие этого уровень радиации в водоемах резко снижается уже в первые часы после выпадения р/активных веществ. Интенсивность излучения РВ, попавших в водоем большой глубины, еще резче снижается за счет увеличения толщины экранизирующего слоя воды. В большей степени будут заражены открытые непроточные водоемы /пруды/ небольшой глубины.
В населенных пунктах заражению РБ подвергаются улицы, площади, здания и различные сооружения. Горизонтальные поверхности /улицы, крыши зданий/ заражаются сильнее, чем вертикальные /стены зданий/. Наличие щелей, отверстий, открытых дверей и окон в зданиях и сооружениях способствует заражению их внутренних поверхностей.
Р/активные излучения оказывают вредное воздействие на человека, животных и растения. Оно заключается в том, что под их влиянием происходит ионизация и возбуждение атомов и молекул веществ. Такие ионизированные и возбужденные атомы и молекулы обладают большой биохимической активностью и в одном же облучаемом объекте может возникнуть множество различных эффектов.
Например, в живой клетке могут наблюдаться разрыва молекул нуклиновых кислот /ДНК и РНК/, хромосомные нарушения, изменение нормальной процедуры деления клетки, наконец, гибель клетки – и все эти неблагоприятные последствия проявляются вместе и поразнь.
Выпадающие на поверхность земли РВ включаются в общий круговорот веществ в природе и с воздухом, водой, продуктами растениеводства и животноводства, а также через раны и царапины на коже попадают в организм человека.
Количество РВ, попадающих в организм человека в результате вдыхания зараженного воздуха, относительно мало.
Это объясняется тем, что основная масса р/активной пыли в первые часы после заражения будет представлена р/активными частицами размером 50мкм/микрон/ и более. Оптимальный же размер р/активных частиц, проникающих в организм вместе с воздухом колеблется в пределах 0.5-5 мкм. Частицы большого размера хорошо задерживаются в верхних дыхательных путях и выводятся из организма.
Около 25% РВ, попадающих с воздухом в органы дыхания, остаются в организме, остальная часть их выводится из организма с выдыхаемым воздухом.
Нерастворимые РВ в дальнейшем постепенно выводятся из организма, растворимые попадают в кровь.
РВ могут поступать в организм человека и животных с пищевыми продуктами животного и растительного происхождения, а также с водой.
В растениях также могут аккумулироваться р/активные элементы.
Наиболее интенсивно растения усваивают из почвы р/активные изотопы цирконий, меньше – цезий.
Бобовые способны поглащать больше РВ, чем злаковые. Р\активность семян в 10-20 раз меньше, чем стеблей.
У картофеля ботва аккумулирует РВ лучше, чем клубни, но после отмирания ботвы эти вещества начинают перемещаться в клубни и корни.
Растения могут играть и очистительную роль для почвы, поскольку способны накапливать в себе циркония – 90, в 10 раз больше, чем его содержится в земле.
От самой земли также многое зависит. Опыты, проведенные несколько лет назад, показали, что растения, растущие на глинистом песке, содержат в 70 раз больше стронция – 90, чем сам песок, а на суглинках – только в 40 раз и даже в 15 раз.
Из попадающих в организм человека с продуктами питания РВ 4-10% задерживаются в нем. Попавшие в организм РВ являются во много раз более мощными источниками облучения человека, чем в случаях внешнего воздействия в том же количестве.
Это объясняется следующим:
— во-первых, происходит контактное облучение, при котором энергия и частиц и практически полностью поглощается клетками тканей;
— во-вторых, большинство РВ концентрируется в отдельных органах, в результате чего происходит их усиленное облучение;
— в-третьих, выведение РВ из организма происходит очень медленно, некоторые из них, попав в организм, могут оставаться в нем в течение всей жизни.
Сложность выведения РВ из организма усугубляется тем, что разные вещества по-разному усваиваются организмом. Некоторые, такие, как р/активный натрий, калий, цезий, довольно равномерно распределяются по органам. Другие – радий, стронций, фосфор – скапливаются в костных тканях. Третьи – рутений, полоний – в печени, почках, селезенке.
Йод – 131 накапливается в щитовидной железе – важнейшей железе внутренней секреции, которая выбрасывает различные гармоны, регулирующие интенсивность обмена веществ, рост и развитие организма.
Следует знать: радиоактивный йод лучевую болезнь вызвать не может.
В больших дозах, попадая в организм он может вызвать острейшие гармональные растройства, а при очень больших дозах – полностью разрушить щитовидную железу.
Организм человека способен восстановить большую часть радиационного поражения. Эта часть составляет около 90% общей дозы, которую принято называть обратимой дозой. 10% радиационного поражения не восстанавливается и представляет собой остаточную дозу, вызывающую отдаленные последствия поражения.
Из 90% обратимой части радиационного поражения половина восстанавливается через месяц, а все возможное восстановление происходит через 3 месяца, со скоростью примерно 2.5% в 1 сутки. Причем, в первые 4 суток с момента облучения восстановление не происходит, поэтому не зависимо от того, в течении какого промежутка времени получена доза облучения – за 1 час или за какие-то другие промежутки на протяжении 4 суток, она считается кратковременной или однократной. После 4 чуток в организме начинается процесс восстановления.
К основным принципам, заложенным в основу проведения всех защитных мероприятий, относятся:
- Сокращение времени воздействия на человека внешнего облучения.
- Предотвращение попадания радионуклидов во внутрь организма.
- Принятие мер к выведению радионуклидов из организма.
- Меры по укреплению здоровья, лечение хронических заболеваний, систематический контроль за состоянием здоровья.
Дополнительные меры по соблюдению чистоты в домашней обстановке по сравнению с обычными условиями проживания, заключается в том, что в помещениях делают более частую влажную уборку, рабочую одежду и обувь оставляют вне жилых комнат, золу из печей удаляют после предварительного смачивания водой, бытовые приборы протирают. Рекомендуется более частые вытряхивания ковров, половиков, верхней одежды, постельного белья, стирки нижнего белья, постельных принадлежностей. Надо избегать пылеобразования в жилищах, при работе в саду и огороде, особенно в сухой период. При наличии пыли предохранять органы дыхания от попадания ее с помощью марлевой повязки.
Правильное питание населения, проживающего на загрязненной радионуклидами территории, имеет чрезвычайно важное значение. Прежде всего в рационе должно быть достаточное количество витаминов. Применение высококалорийного рациона повышает устойчивость организма к хроническому внутреннему облучению и снижение всасывания цезия –137 и стронция – 90. В связи с этим следует употреблять в пищу достаточное количество мяса, рыбы. Морская капуста повышает устойчивость организма к радиационному воздействию. Чистое молоко и молочные продукты уменьшают накопления стронция – 90 в организме. Наличие калия в диете, который находится в таких овощах и фруктах, как свекла, курага, орехи, урюк, уменьшает накопление цезия -–137. Ежедневный рацион должен содержать достаточное количество витаминов, которые обладают не только предохраняющим воздействием, но и мобилизируют защитные силы организма, способствуют активизации иммунитета. Источниками витаминов являются: облепиха, шиповник, черная смородина, цитрусовые, петрушка, орехи, кукуруза, гречиха, творог. Рекомендуется принимать витамины и в виде аптечных препаратов: ундевит, рективит и др.
Памятка населению по радиационной безопасности при авариях на АЭС
После уведомления через средства оповещения о радиационной опасности населению рекомендуется:
- Укрыться в жилых домах. Помните, что конструкция деревянного дома ослабляет радиоактивные излучения в 2 раза, кирпичного в 10 раз, а облицованные камнем подвалы в 40-100 раз
- Провести герметизацию квартир /дома/ с целью защиты от проникновения радиоактивных веществ внутрь помещения: закрыть форточки, дымоходы, уплотнить дверные и оконные проемы, периодически делать влажную уборку помещений
- Создать запас питьевой воды в закрывающихся емкостях, а продукты питания хранить в стеклянной таре, полиэтиленовых пакетах или холодильниках
- Провести экстренную йодную профилактику. Применять противорадиационные препараты /радиопротекторы/ цистеин, цистамин, цистофос, которые снижают воздействие внешнего облучения на 30-40% и ферроцин-адсорбирующий препарат.
- Подготовиться к возможной эвакуации: подготовить документы, деньги, предметы первой необходимости, лекарства, которыми вы пользуетесь, 1-2 смены белья и одежды, запас продуктов на 2 дня и все это упаковать в полиэтиленовые пакеты.
В дальнейшем придерживаться следующих правил:
— выходить из помещений только в случае крайней необходимости, используя при этом средства защиты органов дыхания и кожи;
— использовать в пищу только консервированное молоко и продукты не подвергшиеся радиоактивному загрязнению или прошедшие дозиметрический контроль;
— не употреблять овощи с открытого грунта, ягоды, грибы, рыбу, выловленную в открытых водоемах и др. продукты без дозиметрического контроля;
— постоянно следить за информацией, передаваемой по радиотрансляционной сети /телевидению/ или через др. СМИ комиссией по чрезвычайным ситуациям /штаб ГО/ об изменении обстановки, применяемых решениях, правилах поведения и т.д.
Использование дикорастущей продукции
По разному накапливаются радионуклиды в грибах, в зависимости от их вида. Так, меньше всего они накапливаются в белых грибах, строчках, опятах осенних, подосиновиках, подберезовиках, лисичках, подзеленках – все они относятся к 1-ой группе. Больше радионуклидов накапливают такие грибы, как моховики, польские, маслята, говорушки, поддубники /грибы 2-ой группы/.
При использовании дикорастущих ягод в рацион следует помнить, что содержания цезия –137 в них зависит от плотности загрязнения почвы этими радионуклидами. При повышенных плотностях загрязнения почвы необходимо ягоды и грибы /другие продукты/ подвергать радиометрическому контролю в санитарно-эпидемиологических станциях.
Следует также помнить, что засолка или маринование грибов /овощей, фруктов/ снижает содержание радионуклидов в продуктах в 1.5-2 раза, при условии, что сам рассол или маринад не употребляется.
Повышение защитных свойств дома /квартиры/
от проникновения р/активной пыли и ОХВ
В момент выпадения р/активных осадков из облака ядерного взрыва, а также в результате поднятия осевшей р/активной пыли ветром, людьми и машинами при их передвижении происходит заражение воздуха. Р/активная пыль через двери, форточки, вытяжные отверстия, щели может проникнуть внутрь жилых и производственных зданий, в складские помещения и другие сооружения. Аналогичным путем в помещениях могут проникать различные вредные газы, аэрозоли бактериальных средств.
Для того, чтобы подготовить дом /квартиру/ к защите от проникновения р/активной пыли и аэрозолей бактериальных средств, нужно заделать все щели в окнах и дверях;
— закрыть вытяжки, дымоходы, задвижки, отдушины;
— поставить на двери уплотнители из резины, войлока или губчатых резино- химических материалов.
В каменных зданиях щели следует заделать шпаклевкой или штукатурным раствором, в деревянных – проконопатить. Конструкции из деревянных сборных щитов необходимо оклеить двумя слоями бумаги, оконные рамы отремонтировать и, если нужно, промазать замазкой. Разбитые стекла надо заменить целыми.
Помимо проведения работ по защите от проникновения р/активной пыли и аэрозолей бактериальных средств необходимо усилить защитные свойства каждого дома от радиоактивных излучений /проникающей радиации/. Этого можно достичь, заложив оконные проемы кирпичом или мешками с песком /землей/. Увеличение защитной толщи стен одноэтажного здания достигается их грунтовой обсыпкой на высоту до 1.8м. от пола. Для крепления грунтовой обсыпки стен можно применять плетни, доски и т.п.
Защитные свойства перекрытий могут быть усилены, если на них насыпать дополнительный слой грунта.
При строительстве или ремонте подвалов и погребов в мирное время надо делать перекрытия их более прочными, с расчетом, чтобы на них в случае необходимости можно было насыпать слой грунта толщиной 60-70 см.
В сельской местности, кроме того, герметизируется животноводческие и складские помещения, шахтные колодцы всех типов.
Кроме того для повышения защитных свойств подвала дома необходимо:
— установить в противоположных концах помещения приточный и вытяжной короба для обеспечения естественной вентиляции помещения;
— установить перед входом в подвал на расстоянии 1.6м. от двери стенки – краны из кирпича /мешков с грунтом/ толщиной 20-50см., длиной 3м, высотой 1.7 м.;
— вынести ненужное и установить необходимое оборудование и имущество, обеспечивающее нормальные условия пребывания укрываемых.