Радиационно-опасные объекты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Реферат на тему:

"Радиационно-опасные объекты"

Выполнил:

Тямкин А.В.

4 курс ПГС

Ростов-на-Дону 2012

Содержание

• Введение
• 1. Атомная энергетика: ресурсы и объекты
• 2. Ядерная энергетика как источник опасности
• 2.1 Радиационно-опасные объекты: сущность и основные понятия
• 2.2 Крупнейшие радиационные аварии и катастрофы
• 3. Защита населения от последствий радиационных аварий
• Заключение
• Список использованных источников
• Введение
• В современном мире основой существования человечества является энергия. Ресурсное обеспечение энергетического сектора современной экономики - одна из ключевых глобальных проблем. В последние годы почти еженедельно в мире и в нашей стране проводятся различные энергетические форумы, конференции, семинары, "круглые столы", на которых обсуждается эта проблема.
• В многочисленных журнальных статьях, научных трудах конференций и особенно в газетных публикациях, на радио и телевидении звучат пугающие общество предостережения о скором исчерпании привычных природных топливно-энергетических ресурсов. Одновременно с неоправданной оптимистичностью предсказывается возможность их быстрой замены новыми альтернативными источниками энергии.
• По-прежнему серьезные споры, как среди ученых, так и среди простых обывателей вызывает энергия атома. Существуют противоположные мнения о ее надежности, безопасности и экономической целесообразности. Отдельной темой для обсуждения является возможность утечки ядерного топлива и его дальнейшее использование для создания ядерного оружия.
• В наше время атомная энергия используется в различных отраслях экономики. Военные строят мощнейшие подводные лодки и надводные крейсеры, работающие на ядерной энергии. Мирный атом участвует в поисках различных полезных ископаемых. Радиоактивные изотопы широко применяются в сельском хозяйстве, медицине и биологии, освоении космоса.
• Одним из столпов мировой экономики современности являются атомные электростанции (АЭС). Бесспорно, технологическая основа, позволяющая создавать АЭС, является важнейшим достижением научно-технического прогресса. При работе атомной электростанции не происходит практически никакого загрязнения, если не считать тепловое. Хоть в результате работы АЭС и производятся радиоактивные отходы, которые очень опасны для всего живого на Земле, их количество и размеры очень малы. Это позволяет надежно их консервировать и препятствовать их утечке, что обеспечивает полную безопасность, а при правильной эксплуатации АЭС можно назвать чистым источником энергии.
• Атомные технологии дали мощный толчок научно-техническому прогрессу, предоставив миру новые перспективы в основном в области снабжения электроэнергией, как крупного производства, так и большей части населения. В настоящее время в мире эксплуатируется 442 атомных энергоблока общей мощностью около 369 МВт. Сложно переоценить роль АЭС в энергосистеме любой страны.
• Однако помимо перспектив в научно-технической и экономической областях, атомные технологии таят в себе чрезвычайную опасность для экологии всей планеты. Так, строительству АЭС сопутствует создание водохранилищ, образующихся при затоплении огромных площадей пригодных для жизни земель. Из-за отсутствия циркуляции воды она теряет свои качества, и появляются экологические и эстетические проблемы. А последствия аварий на АЭС вообще создают угрозу здоровью и жизни всего живого.
• Например, последствия аварии на Чернобыльской АЭС, произошедшей более двадцати лет назад, в 1986 году, сказываются до сих пор: загрязнено большое количество почв в Украине, Белоруссии, Европе, увеличилось количество заболевших раком, загрязнен воздух, вода, нанесен колоссальный экономический ущерб странам, подвергшимся загрязнению радиоактивными выбросами.
• Все это обусловливает необходимость заблаговременной разработки мер защиты и предотвращения нанесения ущерба вследствие аварий на радиационно-опасных объектах, в частности: совершенствование конструкции реакторов, создание аварийных систем, повышение ресурсной стойкости АЭС, применение современных технологий, усиление контроля безопасности. На реализацию таких мер должна быть направлена четко выстроенная государственная энергетическая политика, обеспечивающая в первую очередь финансирование научных разработок в данной области.
• 1. Атомная энергетика: ресурсы и объекты
• На основе открытий в области ядерной физики родилось важнейшее направление современной научно-технической революции - атомная энергетика и атомная техника.
• Выступая на годичном собрании Британской ассоциации физиков в 1933 г., Э. Резерфорд заявил, что человечество никогда не сможет использовать энергию, дремлющую в атоме. Он утверждал, что люди, толкующие о возможности получения атомной энергии в больших масштабах, говорят вздор. При таком мнении он оставался до последних дней своей жизни. Да и многие известные физики долгое время придерживались примерно той же точки зрения.
• Через 40 лет после выступления Резерфорда академик А.П. Александров писал: "В первой трети нашего века исследования в области ядерной физики казались далекими от практики, направленными на решение лишь фундаментальных проблем. И вот сейчас открытия в этой области дали человечеству новые энергоресурсы и такие методы их использования, при которых угроза исчерпания ресурсов может быть снята".
• Высвобождение ядерной энергии стало выдающимся событием в мировой науке. В СССР были приняты все необходимые меры для мирного решения атомной проблемы.
• В 1940-х гг. научное руководство всеми работами возглавил академик И.В. Курчатов. Весь огромный комплекс сложнейших задач по изучению ядерных реакций, развитию теории ядра, нейтронной физики, теории реакторов на тепловых и быстрых нейтронах и других решался на высоком научном уровне и в короткие сроки. Выдающимся достижением советских физиков явилось сооружение и пуск в декабре 1946 г. первого атомного уран-графитового реактора в нашей стране, всего через четыре года после начала работ. Была отлажена уранодобывающая промышленность, организованы беспрецедентное производство разделения изотопов урана и извлечение плутония, построены специальные металлургические заводы, разработаны и пущены в ход промышленные реакторы для получения делящихся материалов. Так закладывалась основа атомной энергетики.
• 27 июня 1954 г. пуском в СССР первой в мире Обнинской атомной электростанции мощностью 5 тыс. кВт было ознаменовано основание новой отрасли хозяйства - атомной энергетики. Ни одна отрасль в мире не развивалась так быстро, как эта. Об этом свидетельствуют следующие данные. С 1954 по 1970 годы в разных странах было введено в строй около 80 атомных электростанций установленной мощностью около 20 млн. кВт, а к началу 1976 г. в 16 странах мира уже действовало более 100 атомных электростанций общей мощностью примерно 40 млн. кВт.
• Наша страна первой в мире начала исследования в области энергетических реакторов на быстрых нейтронах в 1960 г. в Обнинском физико-энергетическом научно-исследовательском институте. Реакторы заряжаются плутонием и ядерно-пассивным ураном-238. Энергия получается за счет деления ядер плутония, при этом часть образующихся нейтронов поглощается ураном-238, и он тоже превращается в плутоний. В реакторах этого типа образование нового плутония идет быстрее, чем деление исходного. Поскольку в процессе эксплуатации расходуется лишь небольшое количество урана-238, топливный голод таким станциям не угрожает.
• В девятой пятилетке в СССР были пущены Кольская и Ленинградская атомные электростанции, введены в строй два блока Нововоронежской атомной электростанции. С помощью Советского Союза сооружены атомные электростанции в ГДР, Болгарии и в других странах социалистического лагеря. Ленинградская атомная электростанция состоит из блоков, мощностью 1 млн. кВт каждый. Построены мощный атомный ледокол "Арктика", атомный ледокол "Сибирь" и т. д. В городе Шевченко на Каспии в 1973 г. была пущена уникальная АЭС с реактором на быстрых нейтронах, предназначенная не только для выработки электроэнергии, но и для опреснения 120 тыс. т морской воды в сутки. Весь пар, отработанный в трех теплофикационных турбинах, передается на мощные опреснительные установки расположенного рядом завода по производству дистиллата.
• В 1980-х гг. в СССР производилось уже 1380 млрд. кВт/ч электроэнергии, были введены в действие мощности на электростанциях в размере 70 млн. кВт, в том числе на атомных - 15 млн. кВт. Также ввели в действие Курскую, Смоленскую, Чернобыльскую и другие атомные электростанции с блоками мощностью 1,5 млн. кВт.
• Суммарные капитальные затраты на строительство атомных электростанций и предприятий по производству атомного топлива, отнесенные на 1 кВт установленной мощности, в атомной энергетике не выше, чем для электростанций, работающих на угле. Но атомная энергетика обладает особыми достоинствами. Известно, что при делении ядер атомов, содержащихся в 1 кг урана или плутония, освобождается энергия, которая в пересчете на калории равна теплу, выделяющемуся при сжигании около 2500 т антрацита или 1800 т нефти. Один килограмм ядерного топлива равен двум с лишним миллионам килограммов угля.
• Атомные электростанции практически независимы от месторасположения источника ядерного топлива, и их работа не связана с решением тяжелых транспортных проблем, с сезонными погодными и климатическими условиями. Добыча и производство ядерного топлива в высокой степени механизированы и автоматизированы. Огромное значение имеет тот факт, что атомные электростанции не загрязняют воздух. Как отмечал академик А.П. Александров, такие электростанции не нуждаются в кислороде и не засоряют атмосферу золой, серой и другими продуктами сгорания. Это наиболее "чистые" станции [4, с. 10-15].
• В современной России эксплуатируются 30 ядерных энергоблоков на десяти атомных электростанциях с общей установленной мощностью 22,2 ГВт (табл. 1). В их числе 14 энергоблоков с реакторами типа ВВЭР, 11 энергоблоков с реакторами типа РБМК, 4 энергоблока с реакторами типа ЭГП с канальными водографитовыми реакторами и 1 энергоблок на быстрых нейтронах - БН-600.
• Таблица 1. Атомные электростанции Российской Федерации

№ п/п	АЭС	Тип реактора	Количество реакторов (энергоблоков)	Электрическая мощность АЭС, ГВт
1.	Кольская	ВВЭР-440	4	1,76
2.	Ленинградская	РБМК-1000	4	4
3.	Калининская	ВВЭР-1000	3	3
4.	Смоленская	РБМК-1000	3	3
5.	Курская	РБМК-1000	4	4
6.	Нововоронежская	ВВЭР-440ВВЭР-1000	21	1,88
7.	Балаковская	ВВЭР-1000	4	4
8.	Волгодонская (Ростовская)	ВВЭР-1000	1	1
9.	Белоярская	БН-600	1	0,6
10.	Билибинская	ЭГП	4	0,048

• Выработка электроэнергии российскими атомными электростанциями в 2002 году составила 140 млрд. кВт/ч, коэффициент использования установленной мощности атомных электростанций - 72%.
• Атомная энергетика с 1998 года обеспечивает ежегодный прирост производства в среднем около 8 млрд. кВт/ч при наличии резерва для увеличения выработки электроэнергии на 20 млрд. кВт/ч.
• Доля атомной энергетики в настоящее время составляет 3,5% потребления всех топливно-энергетических ресурсов, 11% установленной мощности и 16% производства электроэнергии России (21% в европейской части страны).
• Основные направления развития атомной энергетики определены одобренной Правительством Российской Федерации стратегией развития атомной энергетики России в первой половине XXI века [7].
• В результате проведенной многофакторной оптимизации топливно-энергетического баланса определено, что увеличение потребности экономики страны в электроэнергии целесообразно в значительной степени покрывать за счет роста выработки электроэнергии атомными электростанциями (в основном в европейской части), которая должна возрасти при оптимистическом и благоприятном вариантах развития со 130 млрд. кВт/ч в 2000 году (140 млрд. кВт/ч в 2002 году) до 195 млрд. кВт/ч в 2010 году и до 300 млрд. кВт/ч в 2020 году. Кроме того, предусматривается развитие производства тепловой энергии от атомных энергоисточников до 30 млн. Гкал/год. При умеренном варианте развития экономики производство электроэнергии на атомных станциях уменьшается до 230 млрд. кВт/ч в 2020 году. Возможность дополнительного увеличения производства электроэнергии на атомных станциях до 270 млрд. кВт/ч связана с созданием энергокомплексов "атомные электростанции - гидроаккумулирующие электростанции" и увеличением объемов производства тепловой энергии в районах размещения действующих и новых атомных электростанций.
• В результате производство электроэнергии на атомных станциях возрастет с 16% в 2000 году до 23% в 2020 году (в европейской части - до 32%). Для достижения указанных показателей потребуется увеличить мощность атомных станций и производство энергии практически в 2 раза (темп создания новых мощностей - до 2 ГВт в год).
• На действующих атомных электростанциях предусмотрено дальнейшее повышение их эксплуатационной безопасности, в том числе за счет модернизации и продления срока эксплуатации энергоблоков (на 10 - 20 лет) с последующим замещением новыми, в основном на существующих или подготовленных площадках.
• Главными задачами в развитии атомной энергетики являются повышение ее эффективности и конкурентоспособности, снижение уровня удельных затрат на воспроизводство и развитие мощностей при обеспечении соответствия уровня безопасности современным нормам и правилам.
• Атомные электростанции, являющиеся государственной собственностью и объединенные в государственную генерирующую компанию, осуществляют полноправное участие на формируемом конкурентном рынке электроэнергии.
• Важной составляющей государственной стратегии развития промышленности ядерно-топливного цикла и атомной энергетики является увеличение экспортного потенциала ядерных технологий России: развитие экспорта атомных электростанций, ядерного топлива и электроэнергии.
• Разведанные и потенциальные запасы природного урана, накопленные резервы регенерированного урана и существующие мощности ядерного топливного цикла при экономически обоснованной инвестиционной и экспортно-импортной политике обеспечивают прогнозируемые параметры развития атомной энергетики. Долгосрочная отраслевая технологическая политика предусматривает постепенный ввод новой ядерной энерготехнологии на быстрых реакторах с замыканием ядерного топливного цикла с уранплутониевым топливом, что снимет ограничения в отношении топливного сырья [7].
• 2. Ядерная энергетика как источник опасности
• 2.1 Радиационно-опасные объекты: сущность и основные понятия
• В мире сейчас наблюдается активизация в развитии атомной энергетики. Если говорить о масштабности национальных проектов, то лидерами являются Индия и Китай. В ближайшие несколько лет мы станем свидетелями того, что в каждой из этих стран будет одновременно сооружаться более 10 энергетических блоков. Современная мировая атомная энергетика насчитывает 442 действующих блока.
• Ощутимую толику вносит ядерная энергетика в экономику промышленно развитых стран, имеющих недостаточное количество природных энергоресурсов. К таким странам относится Франция, Швеция, Бельгия, Финляндия, Швейцария. В этих странах энергия, производимая на АЭС, занимает от одной четвертой до половины общей производимой энергии. А энергия, производимая на АЭС в США, составляет 20% от всей производимой на Земле ядерной энергии.
• Страны, взявшие курс на развитие атомной энергетики - Франция, Япония и ряд других (рис. 1) за 25 лет коренным образом изменили энергетический баланс своей экономики и достигли выдающихся успехов в конверсии углеводородной энергетики, существенно подняли роль атомной энергетики, решили важные экологические проблемы [6].
• Вместе с тем не стоит забывать, что ядерная энергетика не терпит к себе халатного отношения. Ядерные материалы приходится возить, хранить, перерабатывать, что создает дополнительный риск радиоактивного загрязнения окружающей среды, поражения людей, животных и растительного мира. Ошибки нескольких человек могут привести к необратимым последствиям и изменениям в жизни огромных сообществ или даже стран.

• Рис. 1. Структура использования энергетических ресурсов в Японии и во Франции

Ядерные энергетические установки и другие объекты экономики, при авариях и разрушениях которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных и растений, называют радиационно-опасными объектами (РОО). К таким объектам относятся:

1) предприятия ядерного топливного цикла (предприятия ЯТЦ);

2) атомные станции (АС): атомные электрические станции (АЭС), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), атомные станции теплоснабжения (АСТ);

3) объекты с ядерными энергетическими установками (объекты с ЯЭУ): корабельные, космические;

4) исследовательские ядерные реакторы;

5) ядерные боеприпасы (ЯБП) и склады их хранения;

6) установки технологического, медицинского назначения и источники тепловой и электрической энергии, в которых используются радионуклиды.

Выброс радиоактивных веществ за пределы ядерно-энергетического реактора, в результате чего может создаться повышенная радиационная опасность, представляющая собой угрозу для жизни и здоровья людей, называется радиационной аварией.

При прогнозе радиационной обстановки учитывается масштаб аварии, тип реактора, характер его разрушения и характер выхода радиоактивных веществ (РВ) из активной зоны, а также метеоусловия в момент выброса РВ.

В зависимости от границ распространения радиоактивных веществ и радиационных последствий выделяют три типа радиационных аварий (табл. 2).

Таблица 2. Классификация радиационных аварий

№ п/п	Тип радиационной аварии	Признаки
1.	Локальная	Радиационные последствия ограничиваются зданием, сооружением с возможным облучением персонала
2.	Местная	Радиационные последствия ограничиваются территорией АЭС
3.	Общая	Радиационные последствия распространяются за границу территории АЭС

С точки зрения медицинских последствий, контингента облучаемых лиц и вида лучевого воздействия на организм человека радиационные аварии разделяются на пять основных групп: малые, средние, большие, крупные и катастрофические. радиация ядерный энергетика авария

К малым радиационным авариям относятся инциденты, не связанные с серьезными медицинскими последствиями и характеризующиеся только экономическими потерями. При этом возможно облучение лиц различной категории. Дозы лучевого воздействия не должны превышать установленных НРБ-96 санитарных норм.

Для больших аварий используются дополнительные подразделения по критерию распространенности, связанные с радиоактивным загрязнением: персонала и рабочих мест; производственного помещения; здания; территории; санитарно-защитной зоны.

Четвертая группа радиационных аварий (крупные аварии) объединяет инциденты, при которых возможно чисто внешнее, совместное внешнее и внутреннее облучение небольшого числа лиц.

В пятую группу (катастрофические аварии) относятся радиационные аварии, при которых наблюдается совместное внешнее и внутреннее облучение больших контингентов населения, проживающего в одном или нескольких регионах.

Существует достаточно много факторов опасности ядерных реакторов, в числе которых можно выделить основные.

1. Возможность аварии с разгоном реактора. При этом вследствие сильнейшего тепловыделения может произойти расплавление активной зоны реактора и попадание радиоактивных веществ в окружающую среду. Если в реакторе имеется вода, то в случае такой аварии она будет разлагаться на водород и кислород, что приведет к взрыву гремучего газа в реакторе и достаточно серьезному разрушению не только реактора, но и всего энергоблока с радиоактивным заражением местности. Аварии с разгоном реактора можно предотвратить, применив специальные технологии конструкции реакторов, систем защиты, подготовки персонала.

2. Радиоактивные выбросы в окружающую среду. Их количество и характер зависит от конструкции реактора и качества его сборки и эксплуатации. У РБМК они наибольшие, у реактора с шаровой засыпкой наименьшие. Очистные сооружения могут уменьшить их. Например, у атомной станции, работающей в нормальном режиме, эти выбросы меньше, чем у угольной станции, так как в угле тоже содержатся радиоактивные вещества, и при его сгорании они выходят в атмосферу.

3. Необходимость захоронения отработавшего реактора. На сегодняшний день эта проблема не решена, хотя есть много разработок в этой области.

4. Радиоактивное облучение персонала. Можно предотвратить или уменьшить применением соответствующих мер радиационной безопасности в процессе эксплуатации атомной станции [1].

2.2 Крупнейшие радиационные аварии и катастрофы

Самые первые в истории крупные радиационные аварии произошли в ходе наработки ядерных материалов для первых атомных бомб.

1 сентября 1944 года в США, штат Теннеси, в Ок-Риджской национальной лаборатории при попытке прочистить трубу в лабораторном устройстве по обогащению урана произошел взрыв гексафторида урана, что привело к образованию опасного вещества - гидрофтористой кислоты. Пять человек, находившихся в это время в лаборатории, пострадали от кислотных ожогов и вдыхания смеси радиоактивных и кислотных паров. Двое из них погибли, а остальные получили серьезные травмы.

В СССР первая тяжелая радиационная авария произошла 19 июня 1948 года, на следующий же день после выхода атомного реактора по наработке оружейного плутония (объект "А" комбината "Маяк" в Челябинской области) на проектную мощность. В результате недостаточного охлаждения нескольких урановых блоков произошло их локальное сплавление с окружающим графитом, так называемый "козел". В течение девяти суток "закозлившийся" канал расчищался путем ручной рассверловки. В ходе ликвидации аварии облучению подвергся весь мужской персонал реактора, а также солдаты строительных батальонов, привлеченные к ликвидации аварии.

3 марта 1949 года в Челябинской области в результате массового сброса комбинатом "Маяк" в реку Теча высокоактивных жидких радиоактивных отходов облучению подверглись около 124 тысяч человек в 41 населенном пункте. Наибольшую дозу облучения получили 28 100 человек, проживавших в прибрежных населенных пунктах по реке Теча (средняя индивидуальная доза - 210 мЗв). У части из них были зарегистрированы случаи хронической лучевой болезни.

12 декабря 1952 года в Канаде произошла первая в мире серьезная авария на атомной электростанции. Техническая ошибка персонала АЭС Чолк-Ривер (штат Онтарио) привела к перегреву и частичному расплавлению активной зоны. Тысячи кюри продуктов деления попали во внешнюю среду, а около 3800 кубических метров радиоактивно загрязненной воды было сброшено прямо на землю, в мелкие траншеи неподалеку от реки Оттавы.

29 ноября 1955 года "человеческий фактор" привел к аварии американский экспериментальный реактор EBR-1 (штат Айдахо, США). В процессе эксперимента с плутонием, в результате неверных действий оператора, реактор саморазрушился, выгорело 40% его активной зоны.

29 сентября 1957 года произошла авария, получившая название "Кыштымская". В хранилище радиоактивных отходов ПО "Маяк" в Челябинской области взорвалась емкость, содержавшая 20 миллионов кюри радиоактивности. Специалисты оценили мощность взрыва в 70-100 тонн в тротиловом эквиваленте. Радиоактивное облако от взрыва прошло над Челябинской, Свердловской и Тюменской областями, образовав так называемый Восточно-Уральский радиоактивный след площадью свыше 20 тысяч кв. км. По оценкам специалистов, в первые часы после взрыва, до эвакуации с промплощадки комбината, подверглись разовому облучению до 100 рентген более пяти тысяч человек. В ликвидации последствий аварии в период с 1957 по 1959 год участвовали от 25 тысяч до 30 тысяч военнослужащих. В советское время катастрофа была засекречена.

10 октября 1957 года в Великобритании в Виндскейле произошла крупная авария на одном из двух реакторов по наработке оружейного плутония. Вследствие ошибки, допущенной при эксплуатации, температура топлива в реакторе резко возросла, и в активной зоне возник пожар, продолжавшийся в течение 4 суток. Получили повреждения 150 технологических каналов, что повлекло за собой выброс радионуклидов. Всего сгорело около 11 тонн урана. Радиоактивные осадки загрязнили обширные области Англии и Ирландии; радиоактивное облако достигло Бельгии, Дании, Германии, Норвегии.

В апреле 1967 года произошел очередной радиационный инцидент в ПО "Маяк". Озеро Карачай, которое ПО "Маяк" использовало для сброса жидких радиоактивных отходов, сильно обмелело; при этом оголилось 2-3 гектара прибрежной полосы и 2-3 гектара дна озера. В результате ветрового подъема донных отложений с оголившихся участков дна водоема была вынесена радиоактивная пыль около 600 Ku активности. Была загрязнена территория в 1 тысячу 800 квадратных километров, на которой проживало около 40 тысяч человек.

В 1969 году произошла авария подземного ядерного реактора в Люценсе (Швейцария). Пещеру, где находился реактор, зараженную радиоактивными выбросами, пришлось навсегда замуровать. В том же году произошла авария во Франции: на АЭС "Святой Лаврентий" взорвался запущенный реактор мощностью 500 мВт. Оказалось, что во время ночной смены оператор по невнимательности неправильно загрузил топливный канал. В результате часть элементов перегрелась и расплавилась, вытекло около 50 кг жидкого ядерного топлива.

18 января 1970 года произошла радиационная катастрофа на заводе "Красное Сормово" (Нижний Новгород). При строительстве атомной подводной лодки К 320 произошел неразрешенный запуск реактора, который отработал на запредельной мощности около 15 секунд. При этом произошло радиоактивное заражение зоны цеха, в котором строилось судно. В цехе находилось около 1000 рабочих. Радиоактивного заражения местности удалось избежать из-за закрытости цеха. В тот день многие ушли домой, не получив необходимой дезактивационной обработки и медицинской помощи. Шестерых пострадавших доставили в московскую больницу, трое из них скончались через неделю с диагнозом острая лучевая болезнь, с остальных взяли подписку о неразглашении произошедшего на 25 лет. Основные работы по ликвидации аварии продолжались до 24 апреля 1970 года. В них приняло участие более тысячи человек. К январю 2005 года в живых из них осталось 380 человек.

Семичасовой пожар 22 марта 1975 года на реакторе АЭС "Браунс Ферри" в США (штат Алабама) обошелся в 10 млн долларов. Все случилось после того, как рабочий с зажженной свечой в руке полез заделать протечку воздуха в бетонной стене. Огонь был подхвачен сквозняком и распространился через кабельный канал. АЭС на год была выведена из строя.

Самым серьезным инцидентом в атомной энергетике США стала авария на АЭС Тримайл-Айленд в штате Пенсильвания, произошедшая 28 марта 1979 года. В результате серии сбоев в работе оборудования и грубых ошибок операторов на втором энергоблоке АЭС произошло расплавление 53% активной зоны реактора. Произошел выброс в атмосферу инертных радиоактивных газов - ксенона и йода. Кроме того, в реку Сукуахана было сброшено 185 кубических метров слаборадиоактивной воды. Из района, подвергшегося радиационному воздействию, было эвакуировано 200 тысяч человек.

В ночь с 25 на 26 апреля 1986 года на четвертом блоке Чернобыльской АЭС (Украина) произошла крупнейшая ядерная авария в мире, с частичным разрушением активной зоны реактора и выходом осколков деления за пределы зоны. По свидетельству специалистов, авария произошла из-за попытки проделать эксперимент по снятию дополнительной энергии во время работы основного атомного реактора. В атмосферу было выброшено 190 тонн радиоактивных веществ, 8 из 140 тонн радиоактивного топлива реактора оказались в воздухе.



Рис. 2. Космоснимок системы "Метеор", выполненный через 10 часов после взрыва Чернобыльской АЭС [2]

Другие опасные вещества продолжали покидать реактор в результате пожара, длившегося почти две недели. Люди в Чернобыле подверглись облучению в 90 раз большему, чем при падении бомбы на Хиросиму. В результате аварии произошло радиоактивное заражение в радиусе 30 км. Загрязнена территория площадью 160 тысяч квадратных километров. Пострадали северная часть Украины, Беларусь и запад России. Радиационному загрязнению подверглись 19 российских регионов с территорией почти 60 тысяч квадратных километров и с населением 2,6 миллиона человек.

30 сентября 1999 года произошла крупнейшая авария в истории атомной энергетики Японии. На заводе по изготовлению топлива для АЭС в научном городке Токаймура (префектура Ибараки) из-за ошибки персонала началась неуправляемая цепная реакция, которая продолжалась в течение 17 часов. Облучению подверглись 439 человек, 119 из них получили дозу, превышающую ежегодно допустимый уровень. Трое рабочих получили критические дозы облучения. Двое из них скончались.

9 августа 2004 года произошла авария на АЭС "Михама", расположенной в 320 километрах к западу от Токио на о. Хонсю. В турбине третьего реактора произошел мощный выброс пара температурой около 200 градусов по Цельсию. Находившиеся рядом сотрудники АЭС получили серьезные ожоги. В момент аварии в здании, где расположен третий реактор, находились около 200 человек. Утечки радиоактивных материалов в результате аварии не обнаружено. Четыре человека погибли, 18 - серьезно пострадали. Авария стала самой серьезной по числу жертв на АЭС в Японии.

11 марта 2011 года в Японии произошло самое мощное за всю историю страны землетрясение. В результате на АЭС Онагава была разрушена турбина, возник пожар, который удалось быстро ликвидировать. На АЭС Фукусима-1 ситуация сложилась очень серьезная - в результате отключения системы охлаждения расплавилось ядерное топливо в реакторе блока № 1, снаружи блока была зафиксирована утечка радиации, в 10-километровой зоне вокруг АЭС проведена эвакуация. На следующий день, 12 марта СМИ сообщили о взрыве на АЭС, телекомпания NHK продемонстрировала фото (рис. 3), на которых видна разрушенная стена блока [5].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. АЭС "Фукусима-1": до и после аварии [© AFP/ David Guttenfelder/Pool]

Таким образом, главной опасностью аварий на РОО был и будет выброс в окружающую природную среду РВ, сопровождающийся тяжелыми последствиями. Причем радиационная авария присуща не только АЭС, но и всем предприятиям ядерного топливного цикла, а также предприятиям, использующим радиоактивные вещества. К таковым можно отнести предприятия, добывающие урановую или ториевую руду, заводы по переработке руды, обогатительные заводы, заводы по изготовлению ядерного топлива, хранилища РВ и многие другие. Радиационные аварии на РОО могут возникнуть в процессе испытаний, хранения, транспортировки ядерного оружия.

Основным поражающим фактором при авариях на реакторах АЭС являются радиоактивные загрязнения местности, а источником загрязнения является атомный реактор как мощный источник накопленных радиоактивных веществ.

3. Защита населения от последствий радиационных аварий

В первые часы и сутки после аварии действие на людей загрязнения окружающей среды определяется внешним облучением от радиоактивного облака (продукты деления ядерного топлива, смешанные с воздухом), радиоактивных выпадений на местности (продукты деления, выпадающие из радиоактивного облака), внутренним облучением вследствие вдыхания радиоактивных веществ из облака, а также за счет загрязнения поверхности тела человека этими веществами. В дальнейшем, в течение многих лет, накопление дозы облучения будет происходить за счет употребления загрязненных продуктов питания и воды. В целом интенсивность источников дозы облучения зависит от фазы аварии (табл. 3).

Важной особенностью аварийного выброса радиоактивных веществ является то, что они представляют собой мелкодисперсные частицы, обладающие свойством плотного сцепления с поверхностями предметов, особенно металлических, а также способностью сорбироваться одеждой и кожными покровами человека, проникать в протоки потовых и сальных желез. Это снижает эффективность дезактивации (удаление радиоактивных веществ) и санитарной обработки (мероприятия по ликвидации загрязнения поверхности тела человека). Размер зон загрязнения местности находится в зависимости от категории устойчивости атмосферы и выхода активности - выброса РВ из активной зоны реактора в зависимости от масштаба аварии.

Таблица 3. Фазы радиационной аварии

№ п/п	Фазы радиационной аварии	Источники дозы облучения	Период протекания фазы
1.	Ранняя	Гамма- и бета-излучения PВ, содержащиеся в облаке, а также ингаляционное поступление в организм радиоактивных продуктов, содержащихся в облаке	С момента начала аварии до прекращения выброса продуктов ядерного деления (ПЯД) в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности
2.	Средняя	РВ, выпавшие из облака и находящиеся на почве, зданиях и т.п. Внутрь организма они поступают в основном с загрязненными продуктами питания и водой.	От момента завершения формирования радиоактивного следа до принятия всех мер по защите населения. Продолжительность этой фазы может быть от нескольких дней до года после возникновения аварии.
3.	Поздняя	Те же, что и на средней фазе	Длится до прекращения выполнения защитных мер и отмены всех ограничений деятельности населения на загрязненной территории.

Специалисты выделяют следующие потенциальные последствия радиационных аварий:

1) немедленные смертельные случаи и травмы среди работников предприятия и населения;

2) латентные смертельные случаи заболевания настоящих и будущих поколений, в том числе изменения в соматических клетках, приводящие к возникновению онкологических заболеваний, генетические мутации, оказывающие влияние на будущие поколения, влияние на зародыш и плод вследствие облучения матери в период беременности;

3) материальный ущерб и радиоактивное загрязнение земли и экосистем;

4) ущерб для общества, связанный с боязнью относительно потенциальной возможности использования ядерного топлива для создания ядерного оружия.

К последствиям серьезных радиационных аварий относится и наличие косвенного риска для здоровья и жизни людей. Косвенный риск возникает при непосредственном осуществлении мер безопасности, эвакуации при аварии. Например: эвакуационные мероприятия, вызванные радиационной аварией, обусловливают возникновение множества косвенных рисков: смертельные случаи вследствие дорожно-транспортных происшествий, увеличение числа сердечных приступов у эвакуируемого населения, психические травмы, вызванные стрессовой ситуацией во время эвакуации, и т.п.

В целях исключения массовых радиационных потерь и облучения населения, рабочих и служащих сверх установленных доз, их действия в условиях радиоактивного заражения строго регламентируются и подчиняются режиму радиационной защиты.

Режимы радиационной защиты (РРЗ) - это порядок действия людей, применения средств и способов защиты в зонах радиоактивного заражения, предусматривающий максимальное уменьшение возможных доз облучения. Соблюдение РРЗ исключает радиационные поражения и облучение людей сверх установленных доз облучения:

1) на военное время:

- однократное облучение в течение первых 4-х суток 50 рад;

- многократное облучение в течение 30 суток 100 рад;

- многократное облучение в течение 3 месяцев 200 рад;

- многократное облучение в течение года не более 300 рад;

2) на мирное время - 10 рад в течение года.

Решение о защите населения от радиоактивного облучения принимается на основании следующих критериев:

а) на ранней фазе развития аварии - доза, прогнозируемая за первые 10 суток;

б) на средней фазе развития аварии - доза, прогнозируемая за первый год.

Для населения и объектов народного хозяйства устанавливаются отдельные РРЗ, при этом каждый включает три этапа (рис. 4 а-б).

Рис. 4 а. Этапы режима радиационной защиты населения



Рис. 4 б. Этапы режима радиационной защиты объектов народного хозяйства

На территории населенного пункта или объекта народного хозяйства режим выбирается: по максимальному уровню радиации; по наименьшему значению коэффициента ослабления защитного сооружения. Продолжительность соблюдения РРЗ и время прекращения его действия устанавливаются начальником ГО населенного пункта (объекта) с учетом конкретной радиационной обстановкой.

В зависимости от складывающейся радиационной обстановки, проводятся следующие общие мероприятия по защите населения:

- ограничение пребывания населения на открытой местности путем временного укрытия в убежищах и домах с герметизацией жилых и служебных помещений на время рассеивания РВ в воздухе;

- предупреждение накопления радиоактивного йода в щитовидной железе - йодная профилактика (прием внутрь препаратов стабильного йода: йодистый калий, 5%-ная йодная настойка);

- эвакуация населения при высоких мощностях доз излучения и невозможности выполнить соответствующий режим радиационной защиты;

- исключение или ограничение потребления пищевых продуктов;

- проведение санобработки с последующим дозиметрическим контролем;

- простейшая обработка поверхностно загрязненных продуктов питания (обмывание, удаление поверхностного слоя);

- защита органов дыхания подручными средствами (полотенца, носовые платки и т.п.), лучше увлажненными;

- перевод с/х животных на незараженные пастбища или фуражные корма, дезактивация загрязненной местности;

- соблюдение населением правил личной гигиены: ограничить время пребывания на открытой местности; мыть обувь и вытряхивать одежду перед входом в помещение; не пить воду из открытых водоисточников и не купаться в них; не принимать пищу и не курить, не собирать фрукты, ягоды, грибы на загрязненной территории и др.

При этом мероприятия по ликвидации последствий радиационных аварий (ЛПА) планируются и осуществляются соответственно каждой конкретной фазе аварии (см. табл. 2).

На ранней стадии решаются следующие задачи ЛПА:

1) локализация источника аварии, т.е. прекращение выброса радиоактивных веществ в окружающую среду;

2) выявление и оценка складывающейся радиационной обстановки;

3) снижение миграции первичного загрязнения на менее загрязненные или незагрязненные участки путем локализации или удаления загрязненных фрагментов технологического оборудования, зданий и сооружений, просыпей и проливов радиоактивных веществ;

4) создание временных площадок складирования радиоактивных отходов.

Характерной особенностью ранней стадии аварии является высокая вероятность возникновения вторичных загрязнений за счет переноса нефиксированных, первично выпавших радиоактивных веществ на менее загрязненные или незагрязненные поверхности. С течением времени происходит увеличение прочности фиксации загрязнения на поверхностях, приводящее к необходимости применения более сложных и дорогостоящих методов его ликвидации, увеличению объемов образующихся радиоактивных отходов, продолжительности и стоимости работ по обеспечению требуемого уровня защиты населения. Поэтому эффективность и оперативность принятия решений по ликвидации выявленных нефиксированных загрязнений на ранней фазе имеет первостепенное значение. Эти решения надо, прежде всего, принимать по наиболее критическим объектам загрязнения.

Задачи ЛПА на промежуточной стадии:

1) стабилизация радиационной обстановки и обеспечение перехода к плановым работам по ЛПА;

2) организация постоянного контроля радиационной обстановки;

3) принятие решения о методах и технических средствах ЛПА;

4) проведение плановых мероприятий по ЛПА до достижения установленных контрольных уровней радиоактивного загрязнения;

5) создание временной или стационарной системы безопасного обращения с радиоактивными отходами (локализация и ликвидация объектов первичного и вторичного загрязнений, удаление образующихся радиоактивных отходов на временные или стационарные площадки и т.д.);

6) обеспечение требуемого уровня мер защиты населения, проживающего на загрязненных территориях.

На данной стадии производится уточнение и детализация данных инженерной и радиационной обстановки, зонирование территорий по видам и уровням излучений и реализация мероприятий, необходимых и достаточных для обеспечения заданного уровня мер защиты населения.

В этот период на поверхностях объектов радионуклиды находятся в нефиксированных или слабо фиксированных формах. Методы ЛПА должны исключить возможность возникновения вторичных загрязнений, предотвратить процесс фиксации радиоактивных веществ на поверхности и проникновение их вглубь объема и, как следствие, снизить уровень требований к необходимым мерам защиты населения.

На поздней стадии решаются следующие задачи ЛПА:

1) завершение плановых работ по ЛПА и доведение радиоактивного загрязнения до предусмотренных Нормами радиационной безопасности уровней;

2) ликвидация временных площадок складирования радиоактивных отходов или организация радиационного контроля безопасности хранения на весь период потенциальной опасности;

3) обеспечение проживания населения без соблюдения мер защиты.

Работы на поздней стадии ЛПА наиболее трудоемки и продолжительны. Радионуклиды, определяющие радиационную обстановку на загрязненных объектах, в этот период находятся преимущественно в фиксированных и трудно удаляемых известными методами дезактивации формах. Выбор наиболее эффективных методов может быть сделан только по данным детальных исследований нуклидного состава и физико-химических форм радиоактивного загрязнения. Своевременное проведение противорадиационных мероприятий может свести к минимуму количество облучаемых лиц. В тех случаях, когда защитные мероприятия выполняются не в полном объеме, потери населения будут определяться:

- величиной, продолжительностью и изотопным составом аварийного выброса РВ;

- метеоусловиями (скорость и направление ветра, осадки и др.) в момент аварии и в ходе формирования радиоактивного следа на местности, расстоянием от аварийного объекта до места проживания населения;

- плотностью населения в зонах радиоактивного загрязнения;

- защитными свойствами зданий, сооружений, жилых домов и иных мест укрытия людей и др. [3].

Органы исполнительной власти субъектов РФ, местного самоуправления, органы управления ГОЧС на всех уровнях должны знать потенциально радиационно-опасные объекты на подведомственной территории, степень их опасности, иметь прогноз возможных последствий аварий на этих объектах, предусмотреть необходимые мероприятия по ликвидации последствий радиационных аварий в планах действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Заключение

В XXI веке актуальной задачей социально-экономического развития как России, так и других мировых держав стало сырьевое обеспечение и создание крупномасштабной атомной энергетики, эффективной до конца столетия и на более далекую перспективу. По оценкам независимых экспертов, российская атомная энергетика располагает шестью очень важными конкурентными преимуществами, в том числе:

1) технологической устойчивостью и конкурентоспособностью;

2) необходимым уровнем гарантированной безопасности;

3) современными и перспективными проектами реакторных установок;

4) научно-технологическим и энергомашиностроительным потенциалом;

5) опытом создания и эксплуатации АЭС не только в России, но и за рубежом;

6) топливной базой на долгосрочную перспективу.

Атомная энергетика позволяет повысить уровень энергетической безопасности России, поскольку сберегает органическое сырье и стабилизирует электроэнергетику в целом, а также уменьшить выбросы парниковых газов и увеличить экономическую эффективность топливно-энергетического комплекса страны. Стратегическое направление развития атомной энергетики России - это замкнутый ядерный топливный цикл с реакторами на быстрых нейтронах и технологической поддержкой режима нераспространения ядерных материалов.

Вместе с тем исследование причин возникновения тяжелых радиационных аварий, произошедших в XX - XXI веках, позволяет сделать следующие выводы.

1. Основные причины радиационных аварий на АЭС с различной степенью расплавления активной зоны были обусловлены двумя факторами: технологическим (недостатки конструкции; недостатки в техническом обслуживании, включая перегрузку топлива или испытаний; остановка реактора; высокая степень износа оборудования) и человеческим (вина персонала; низкое качество разработки, изготовления и эксплуатации объекта или технической системы; недостаточный уровень финансирования).

По мнению многих экспертов, все произошедшие в России аварии на РОО можно было предотвратить.

2. Можно выделить общие тенденции образования поражающих факторов и их воздействия при аварии на РОО:

- световое излучение и явление проникающей радиации может оказать воздействие, в основном, на работающую смену персонала;

- радиоактивное заражение местности в результате выбросов продуктов распада в атмосферу во всех случаях будет значительным и на больших площадях;

- ударная (сейсмическая) волна образуется только при ядерном взрыве реактора, при тепловом взрыве ее действие на окружающую среду незначительно.

3. В целях обеспечения безопасности территорий и населения от возможных последствий аварий на РРО необходимо разработать и реализовать комплекс мер, включающий:

- решение проблемы обращения с отработавшим топливом, в особенности его радиохимической переработки;

- создание эффективных систем предотвращения аварий, систем оповещения, аварийных систем отключения, единой системы эвакуации персонала и населения, повышение износостойкости компонентов реактора и надежности его конструкции;

- разработку новых методов ликвидации последствий радиационных аварий, в том числе обучение населения способам защиты от радиации, порядку эвакуации и др.;

- дальнейшую модернизацию радиохимических производств, а также создание в России производства для замыкания ядерного топливного цикла.

Только при комплексном подходе возможно обеспечить безопасность РОО и избежать возникновение чрезвычайных ситуаций.

Список использованных источников

1. Аварии на радиационно-опасных объектах: Лекции по безопасности жизнедеятельности. - http://www.grandars.ru/shkola/bezopasnost-zhiznedeyatelnosti/avarii-na-radiacionno-opasnyh-obektah.html

2. Геофизические аспекты катастрофы Чернобыльской атомной станции. - М.: "Центр инструментальных наблюдений за окружающей средой и прогноза геофизических процессов" ВИМС, 2006. - http://heliometr-doklad.narod.ru/

3. Иванюков М.И., Алексеев В.С. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. - М., 2007. - 115 с.

4. Конюшая Ю.П. Открытия советских ученых - 2-е изд., доп. - М.: Московский рабочий, 1979. - 688 с.

5. Крупнейшие радиационные аварии и катастрофы. - http://catastrofe.ru/techno/proizvodstvo/radio/52-topradiation.html/

6. Лаверов Н.П. Топливно-энергетические ресурсы: состояние, динамика освоения, обеспеченность. - Часть 1: МИР. - http://aftershock-2.livejournal.com/72258.html

7. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года / Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации № 1234-р от 28 августа 2003 года.

Размещено на Allbest.ru