Основы безопасности жизнедеятельности
8 класс

Урок 17
Аварии на радиационно опасных объектах

Виды аварий на радиационно опасных объектах

С расширением масштабов производственной деятельности растет использование технологических процессов, требующих большого количества энергии. В результате увеличивается потенциальная угроза для здоровья и жизни людей, окружающей среды, нормального функционирования производства.

Например, с начала эксплуатации атомных электростанций в 14 странах мира на них произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности.

Так, из-за нарушений в системе охлаждения реактора 28 марта 1979 г. произошел выброс радиоактивных газов в атмосферу и жидких радиоактивных отходов в р. Сукуахана на американской АЭС «Тримайл-Айленд». Блок, на котором произошла авария, не был оснащен дополнительной системой обеспечения безопасности. В верхней части его корпуса образовался газообразный пузырь объемом около 30 м³, состоявший главным образом из водорода и радиоактивных газов — криптона, аргона, ксенона и др. Возникла реальная опасность взрыва смеси водорода и кислорода. Сила взрыва была бы эквивалентна взрыву 3 т тринитротолуола, что могло привести к неминуемому разрушению корпуса реактора. Уровень радиации в защитной оболочке достиг к тому времени 30 тыс. бэр в час, что в 600 раз превышало смертельную дозу. Но с 30 марта объем пузыря стал постепенно уменьшаться, а 4 апреля пузырь исчез. К 5 апреля 80 тыс. человек из примерно 200 тыс. бежавших из района в дни, когда началась «стихийная эвакуация», вернулись в свои дома. Опасность катастрофы миновала.

Аварии могут возникать не только на АЭС, но и на других объектах, которые принято называть радиационно опасными.

Радиационно опасный объект — это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или его разрушении может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов экономики, а также окружающей природной среды.

К радиационно опасным объектам относятся: АЭС, предприятия по изготовлению ядерного топлива, по переработке и захоронению радиоактивных отходов; научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные установки и стенды; транспортные ядерные энергетические установки; военные объекты.

В России создан значительный производственный и научно-технологический потенциал атомной энергетики. Функционируют: 10 атомных электростанций (АЭС) с ядерными энергетическими установками; атомные суда гражданского назначения с ядерными энергетическими установками; около 30 научно-исследовательских организаций с исследовательскими ядерными установками; региональные специальные комбинаты «Радон» по захоронению радиоактивных отходов и около 13 тыс. других предприятий и объектов, осуществляющих деятельность с использованием радиоактивных веществ и изделий на их основе.

Кроме того, при всех АЭС, предприятиях ядерно-топливного цикла и некоторых крупнейших научно-исследовательских организациях имеются хранилища жидких и твердых радиоактивных отходов, которые тоже представляют опасность.

Подтверждением этому является крупная авария, которая случилась 29 сентября 1957 г. на Южно-Уральском заводе по производству атомного оружия. Это был секретный объект, известный под названием «Челябинск-40». В 16.20 по московскому времени взорвалась одна из «банок вечного хранения», содержавшая 300 м³ отходов ядерного производства. В результате взрыва в земле образовался кратер диаметром 30 м и глубиной 5 м. Радиоактивное облако поднялось на высоту 1000 м. Исходя из этих показателей, ученые предположили, что мощность взрыва соответствовала 70 т тринитротолуола.

При взрыве никто не погиб. Непосредственно сразу после аварии, в течение 7—10 дней, из близлежащих населенных пунктов было выселено 800 человек, в последующие полтора года — около 10 тыс. человек.

Взрыв разбросал радиоактивные элементы на территории, протянувшейся на 105 км в длину и 8—9 км в ширину. По счастью, он пришелся на места малонаселенные. Разовые дозы облучения для жителей тех деревень, что попали в зону выброса, были не опасными для здоровья.

Но загрязненными стали почва и водоемы, растущие здесь лес и трава. Почти все выпавшие радионуклиды относились к короткоживущим, период их полураспада составлял от месяца до года. Подробности этой катастрофы стали достоянием гласности лишь 32 года спустя после аварии.

Одна из важнейших проблем безопасного функционирования радиационно опасных объектов — обеспечение космических летательных аппаратов автономными базовыми источниками питания. Учеными созданы установки с непосредственным преобразованием ядерной энергии в электрическую, которые могут в случае аварии стать причиной чрезвычайной ситуации.

Такая ситуация имела место в 1978 г., когда спутник «Космос-954» с небольшим ядерным реактором на борту разрушился над территорией Канады. Площадь разброса радиоактивных осколков составила около 80 тыс. км². На их поиск ушло около 8,5 месяца. Протяженность маршрутов наземной разведки составила около 55 тыс. км. Около 3000 часов было затрачено на воздушную разведку. В результате было обнаружено примерно 3000 радиоактивных осколков.

Аварии на всех радиационно опасных объектах приводят к попаданию радиоактивных веществ в окружающую среду и поражению населения. Ведущее место среди этих объектов занимают АЭС. Во-первых, это связано с тем, что в процессе их работы образуется много искусственных радиоактивных продуктов. Во-вторых, 9 из 10 (кроме Билибинской АЭС) российских АЭС расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне вокруг этих станций проживают более 4 млн человек.

Чернобыльская катастрофа показала всему миру, насколько масштабными по своим проявлениям могут быть последствия аварий на атомных станциях. Только в России загрязненными оказались 16 областей. В целом по Российской Федерации 7608 населенных пунктов с численностью населения около 3 млн человек отнесены к зонам радиоактивного загрязнения.

Характеристика очагов поражения при авариях на АЭС

Несмотря на разнообразие исходных причин аварий на объектах с ядерными компонентами, их можно условно объединить в три группы:

- отказ оборудования из-за несовершенства конструкции установки, нарушения в технологии ее изготовления, монтажа или эксплуатации;
- ошибочные действия персонала или преднамеренные нарушения правил эксплуатации;
- внешние события (падения самолетов, стихийные бедствия, воздействие различными видами оружия, террористические акты).

При авариях на АЭС с выбросом радиоактивных веществ образуются районы радиоактивного загрязнения местности в форме окружности (в районе аварии) и вытянутого эллипса (по «следу» облака): правильной формы при нормальных топографических и метеорологических условиях и неправильной — при сложных топографических и метеорологических условиях (пересеченная местность, изменения направлений и скоростей ветра и др.). В целях организации и проведения защитных мер районы радиационного загрязнения местности подразделяют на зоны:

- внешнего облучения: А — умеренного, Б — сильного, В — опасного, Г — чрезвычайно опасного;
- внутреннего облучения: Д' — опасного и Д — чрезвычайно опасного.

При авариях с разрушением реактора образуются все зоны облучения и наибольшую опасность представляет внешнее облучение.

При авариях без разрушения реактора образуются зоны Д' и Д внутреннего облучения и наибольшую опасность представляет внутреннее облучение щитовидной железы человека.

При авариях на радиационно опасных объектах различают четыре фазы: начальную, раннюю, среднюю и позднюю.

Начальная фаза аварии — период времени, предшествующий началу выброса (сброса) радиации в окружающую среду, или период обнаружения возможности облучения населения за пределами санитарно-защитной зоны предприятия. В отдельных случаях эту фазу не фиксируют из-за ее быстротечности.

Ранняя фаза аварии — период собственно выброса (сброса) радиоактивных веществ в окружающую среду, места проживания или размещения населения. Продолжительность этого периода может составлять от нескольких минут или часов в случае разового выброса (сброса) до нескольких суток в случае продолжительного выброса (сброса).

Средняя фаза аварии охватывает период, в течение которого нет дополнительного поступления радиоактивности из источника выброса (сброса) в окружающую среду. Средняя фаза может длиться от нескольких дней до года после аварии.

Поздняя фаза аварии (фаза восстановления) — период возврата к условиям нормальной жизнедеятельности населения. Он может длиться от нескольких недель до нескольких лет или десятилетий (в зависимости от мощности и радионуклидного состава выброса, характеристик и размеров загрязненного района, эффективности мер радиационной защиты), т. е. до прекращения необходимости в выполнении защитных мер.