Особливості радіоактивного забруднення місцевості, зараження повітря при аваріях АЕС (на прикладі ЧАЕС)

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «ВІДКРИТИЙ МІЖНАРОДНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РОЗВИТКУ ЛЮДИНИ «УКРАЇНА»

Івано-Франківська філія

ЦК видавничої справи та редагування

Контрольна робота

з дисципліни

«Безпека життєдіяльності»

Тема

Особливості радіоактивного забруднення місцевості, зараження повітря при аваріях АЕС (на прикладі ЧАЕС)

Виконала:

Студентка І курсу

Групи ВСз-11

Олексин Уляна

Івано-Франківськ 2011

Світовий досвід, зокрема вітчизняний, свідчить, що використання ядерних технологій іноді призводить до небезпечних наслідків для людства і довкілля. Аварія на Чорнобильській АЕС 26. 04. 1986 року є тому свідоцтвом.радіоактивний забруднення руйнування об'єкт

Радіоактивне забруднення місцевості у разі руйнування (аварії) на АЕС за складом радіоактивних речовин, площею забруднення, рівнями радіації на забрудненій місцевості та тривалістю її забруднення суттєво відрізняється від радіоактивного зараження місцевості у випадку ядерного вибуху.

За складом радіоактивних речовин, поряд із ізотопами урану, плутонію (як і під час ядерного вибуху) у місці аварійного викиду буде спостерігатися наявність короткоживучих радіоізотопів (йод , телур , цезій, ) та газів (ксенон , криптон ) [1, 4].

Особливостями радіоактивного забруднення під час руйнування (аварії) на радіаційно - небезпечних об'єктах (РНО) у порівнянні із зараженням від ядерного вибуху є:

1) велика тривалість викиду радіоактивних речовин у навколишнє середовище, який продовжується до повної герметизації зруйнованого реактора. Це ускладнює, а іноді й виключає можливість прогнозування радіаційної обстановки на території, що оточує аварійний реактор;

2) під час руйнування (аварії) утворюються дрібнодисперсні аерозолі з розмірами частинок 0,5 - 3 мкм (під час ядерного вибуху - 60 мкм і більше), які здатні тривалий час знаходитися в повітрі у завислому стані і розповсюджуються за напрямком вітру на великі відстані. Ці дрібнодисперсні аерозолі не фільтруються носоглоткою людини і не видихаються з повітрям, а осідають у легенях та у подальшому розносяться кров'яними потоками по організму;

3) висока хімічна активність викинутих радіонуклідів забезпечує міцне їх зчеплення з різними поверхнями (наприклад, технікою) і ускладнює проведення робіт з їх дезактивації;

4) радіонукліди у вигляді газоаерозольної суміші впродовж тривалого часу викидаються із зони зруйнованого реактора у приземний шар атмосфери (до 200 - 500 м), який характеризується мінливістю метеорологічних умов, що призводить до нерівномірного забруднення і визначає суцільну конфігурацію зон забруднення місцевості у радіусі до 100 км від місця руйнування (аварії);

5) спад рівнів радіації під час руйнувань (аварій) АЕС відбувається значно повільніше, ніж у випадку ядерних вибухів. Так, за 10 годин після зруйнування (аварії) АЕС, активність радіонуклідів, знижується в 1,7 рази, у той час як при ядерному вибуху - у 16 разів; за три доби активність радіонуклідів знижується у 2,5 рази та 170 разів відповідно [2];

6) забруднення характеризується великими масштабами з умовним виділенням зон: руйнування АЕС - до 500 м; розповсюдження газоаерозольної хмари до 10-20 км; суцільного забруднення - до 100 км; осередкового забруднення - до 1000 км;

7) уражаюча дія радіоактивного забруднення зумовлена наявністю внутрішнього і зовнішнього опромінення. Особливу небезпеку становитиме період випадіння радіонуклідів (радіоактивний йод) із газоаерозольної хмари, впродовж якого незахищений персонал може отримати дозу внутрішнього опромінення від 400 до 3000 рад.

Руйнування ядерного енергетичного реактора (ЯЕР) може статися не тільки у разі застосування звичайної зброї по АЕС, а й унаслідок стихійного лиха, падіння літального апарата на споруду АЕС тощо. Вихід реактора з ладу супроводжується вибухом та руйнуванням системи трубопроводів, що містять теплоносій, пошкодженням реактора та його гальмуванням, відмовою системи управління і захисту, що викликає миттєву втрату герметичності конструкцій реактора, повне оплавлення ТВЕЛів і викид радіоактивних речовин з потоками пару у довкілля. Одночасно можливий розкид радіоактивних уламків конструкцій і ТВЕЛів на значній території.

У кожному несприятливому варіанті перебігу і розвитку аварії на АЕС в атмосферу може бути викинуто до 100 % радіоактивних благородних газів; 10-30 % стронцію; до 3 % таких ізотопів, як плутоній, рутеній, лантан. Загальна активність викиду під час аварій досягає 10 % від загальної активності реактора на момент руйнування або його зупинки і залежить від типу реактора, його електричної потужності і часу, що пройшов з моменту початку керованої ланцюговою реакції. Так, сумарна активність усіх ізотопів у реакторі типу ВВЕР-440 через рік експлуатації реактора складає величину порядку 109 Кі. Загалом при руйнуванні (аварії) ядерного енергетичного реактора у навколишнє середовище може бути викинуто понад 200 різноманітних радіоактивних ізотопів з максимальним періодом напіврозпаду 200 років.

Як відзначалось вище, при руйнуванні (аварії) реактора утворюються великі території, заражені радіонуклідами.

На відміну від ядерного вибуху, місцевість, що зазнала радіоактивного забруднення при аварії на АЕС, умовно поділяють на п'ять зон (див. схему) [3].

Схема зон можливого радіоактивного зараження місцевості під час руйнування (аварії) АЕС

Зони можливого радіоактивного забруднення місцевості характеризуються потужністю дози на першу годину після аварії у мрад/год. (рад/год.) та річною дозою опромінення у рад (див. табл.).

Крім цього, радіоактивні продукти, які утворюються внаслідок руйнування (аварії) ядерного реактора, мають надзвичайно високу хімічну активність, що вимагає більших витрат на ліквідацію наслідків радіоактивного забруднення, ніж у разі ядерного вибуху. Це обумовлено тим, що більшість енергії, яка вивільняється під час ядерного вибуху, витрачається на ударну хвилю та світлове випромінювання, тоді як під час аварії на АЕС 90 % енергії, що вивільняється, витрачається на радіоактивне забруднення місцевості.

Характеристики зон радіоактивного забруднення

І, як підсумок, можна зазначити, що, основна відмінність у природі радіоактивного забруднення місцевості внаслідок руйнування (аварії) на АЕС порівняно з ядерним вибухом полягає в тому, що радіоактивне забруднення місцевості під час руйнування (аварії) на АЕС - є наслідком механічного викиду (витоку) компонентів ядерного палива з реактора, а не безпосереднім продуктом ядерного вибуху.

Наслідки аварії на Чорнобильській АЕС. Найбільша аварія за всю історію розвитку атомної енергетики сталася на Чорнобильській АЕС 26 квітня 2006 р. Під час вибуху її четвертого блоку був повністю зруйнований ядерний реактор.

Вибух був механічним, а не ядерним. У реакторі 4-го енергоблоку на момент вибуху було близько 180-200 тонн ядерного палива - урану, 400 кг плутонію-239, 170 кг плутонію-240. Близько 8 т (4% цієї кількості) було викинуто в навколишнє середовище.

Загальна активність викинутих речовин становила 6,2 млрд. кюрі. Під час вибуху виникла пожежа. Горіння графіту спричинило підвищення температури всередині зруйнованого реактора. Тому та частина радіонуклідів, що потрапила в навколишнє середовище під час пожежі, була у вигляді оксидів і карбідів рідкісноземельних металів.

Радіонукліди не розпорошилися до атомного рівня в повітрі, а були зв`язані в аерозольних частинках - хімічно активних і нерозчинних у воді. На зараженій поверхні, де грунт не перекопувався, радіонукліди й досі перебувають у верхньому 5-сантиметровому його шарі. Тому вони легко переносяться вітром, пиловими бурями і навіть бризками від крапель дощу.

В атмосферу було викинуто близько 450 типів радіонуклідів, які, зазнавши ядерних перетворень, створювали радіоактивне опромінення середовища. У 1986 р. 50-70% загальної радіоактивності створював йод-131 з періодом розпаду 8,04 доби.

Протягом трьох днів після аварії кияни дихали повітрям, у кожному кубічному метрі якого було до 10 гарячих частинок (залишків ядерного палива).

Лише за рахунок внутрішнього бета- і гамма-опромінення жителі Києва протягом 1986 р. одержали дозу опромінення до 5 бер на людину.

Через 8 днів після аварії на ЧАЕС йоду-131 залишилося половина від попередньої кількості, ще через 8 днів ј, потім 1/8, 1/16 і т.д. Тобто через 2 місяці активність йоду знизилася практично до нуля. Його ж біологічна дія на організм людини виявилася лише через 3 роки.

За офіційними даними, внаслідок аварії на ЧАЕС було забруднено радіонуклідами 3,5 млн. га сільськогосподарських угідь, 2,5 млн. га орних земель, 1,5 млн. га лісів і садів у 12 областях України. Через 10 років після аварії на ЧАЕС у зв`язку з високим рівнем забруднення (понад 15 Кі/ кв.км) з користування вилучено 180 тис. га орних земель і 157 тис. га лісу.

На нове місце було переселено 186 населених пунктів (116 тис. жителів). Зона відчуження складає 2044 кв.км, її більша частина - 1856 кв.км - забруднена радіоактивним цезієм, стронцієм і плутонієм. Повне розпадання плутонію настане через 23 тис. років, період напіврозпаду інших трансуранових елементів буде тривати 300 років. Спостерігається підвищення радіаційного фону проти природного на третині території України.

Від аварії на ЧАЕС постраждало 4,8 млн. людей. У районах жорсткого контролю близько 170 тисяч людей отримали дозу загального опромінення від 1 до 5 бер, біля 90 тисяч - від 5 до 10 бер.

Великі дози місцевого опромінення окремих органів були обумовлені дією радіоактивного йоду: з 1,5 млн. людей, які проживали в зоні радіоактивного забруднення, приблизно 1,2 млн. дорослого населення отримали дозу внутрішнього опромінення щитовидної залози до 300 бер, близько 150 тисяч чоловік - від 30 до 100 бер, майже 30 тисяч - більше 100 бер. Ще більш високими були дози опромінення щитовидної залози у дітей. Отримані дози ведуть до ризику виникнення злоякісних пухлин щитовидної залози з імовірністю 1 на 50 тисяч чоловік для дорослого населення і 1 на 12 тисяч - для дітей. За десять років померло 167 653 особи з числа ліквідаторів ( повідомлення прес-служби Кабінету Міністрів України в газеті „Урядовий кур`єр” № 77-78 від 25 квітня 1996 р.) У 4 229 випадках встановлено причинний зв`язок смерті з радіаційним ураженням. Здоров`я ліквідаторів поступово погіршується: кількість здорових людей серед них зменшилася, збільшилася кількість серцево-судинних захворювань, хвороб крові і щитовидної залози.

Відділом неврології НЦРМ АМН України було проведено дослідження психічного здоров`я учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС обох статей у віці 25-60 років. У всіх обслідуваних людей спостерігається виражений стрес з ознаками дезінтеграції інтелектуальної та емоційної сфер. У 72,4% обстежених сприйняття радіаційного ризику як можливості виникнення відділених генетичних наслідків опромінення стало потужним психотравмуючим фактором, що приводить до формування синдрому негарантованого або безнадійного майбутнього. Депресивний ефект виявляється в поєднанні зі зниженням загального рівня психічної активності.

У результаті досліджень виявилося, що для появи функціональних змін у нервовій системі достатньо дози опромінення 0, 025-0,05 Грей. Зафіксовані випадки суїцидів. У ліквідаторів, що були в самому епіцентрі аварії відмічені випадки пострадіаційної атрофії мозку.

За прогнозами загальне опромінення жителів районів жорсткого контролю може призвести до збільшення кількості уражень лейкемією (1 - 1,5 випадки на 1 млн. людей на рік) і онкологічних захворювань (5-7 випадків на 100 випадків звичайної смертності від раку).

Радіоактивне забруднення від ЧАЕС було виявлено і в інших країнах - Білорусії (уражено 500 тис. га землі, 215 тис. га стали зоною), Росії, Австрії, Угорщині, Італії, Польщі, Румунії, Туреччині, Німеччині, Англії, радіонукліди виявлені в Бразилії.

Щорічно витрати України на ліквідацію наслідків від ЧАЕС складають 1 млрд. доларів.

Таким чином, у процесі використання ядерної енергії у мирних цілях назва „мирний атом” була досить швидко втрачена. За прогнозами, що робили вчені в 60-х роках, імовірність аварій на АЕС мала бути дуже малою: одна аварія протягом 500 000 років роботи реактора. Аварія на Чорнобильській АЕС довела протилежне. Ніякими аргументами про економічну ефективність АЕС жертви Чорнобильської АЕС не можуть бути виправдані.

Список використаної літератури

1. Зимон А.Д., Пикалов В.К. Дезактивация. - М.: ИздАТ, 1994. - 336 с.

2. Радіаційний, хімічний, біологічний захист підрозділів: Курс лекцій / За заг. редакцією Г.Б. Гишка. - X.: ХУПС, 2007. - 260 с.

3. Ліквідація наслідків аварій (зруйнувань) на потенційно небезпечних об'єктах / Під ред. Р.М. Факацея. - К.: Видавництво НАОУ, 2002. - 192 с.

4. Петросьянц А.М. Ядерная знергетика - М.: Наука, 1981. - 272 с.

Размещено на Allbest.ru