Характеристика радиационных аварий на АЭС

Действующие в Украине атомные электростанции имеют водо-водяные реакторы типа ВВЭР-440, ВВЭР-1000.

При нормальной эксплуатации АЭС накапливаемые в реакторе радиоактивные продукты деления ядерного топлива практически не попадают в окружающую среду в количествах, превышающих предельно допустимые. Однако существует потенциальная опасность аварийного выброса радиоактивных веществ (РВ), в том числе в результате разрушения реактора, последствия которых могут привести к радиационным поражениям персонала АЭС и населения.

Выброшенные из поврежденного реактора РВ в виде газов, паров и аэрозолей образуют радиоактивное облако, которое, распространяясь по направлению ветра, вызывает радиоактивное загрязнение окружающей среды.

Метеорологические условия в момент разрушения ядерного реактора характеризуют направление и динамику рассеивания радиоактивных веществ, выброшенных в атмосферу. Динамика рассеивания РВ определяется степенью вертикальной устойчивости атмосферы и скоростью распространения облака выброса.

Рассматривают три основных типа степени вертикальной устойчивости атмосферы:

Конвекция (А) – это вертикальное перемещение воздуха с одних высот на другие. Воздух более теплый перемещается вверх, а более холодный и более плотный – вниз. При конвекции наблюдаются восходящие потоки воздуха, рассеивающие зараженное облако, что создает неблагоприятные условия для распространения радиоактивных аэрозолей. Конвекция отмечается в ясные летние дни.

Изотермия (Д) – характеризуется стабильным равновесием воздуха. Она наиболее типична для пасмурной погоды, но может возникать в утренние и вечерние часы. Изотермия способствует длительному застою радиоактивных веществ в атмосфере.

Инверсия (F) – характеризуется повышением температуры воздуха по мере увеличения высоты. Чаще наблюдается в безветренные ночи в результате интенсивного излучения тепла поверхностью земли, что приводит к охлаждению самой поверхности, так и прилегающего слоя воздуха.

Инверсионный слой является задерживающим в атмосфере, препятствует движению воздуха по вертикали, под ним накапливаются водяной пар, пыль, что способствует образованию дыма и тумана. Инверсия создает наиболее благоприятные условия для сохранения радиоактивных веществ в атмосфере.

Поражающее воздействие на население происходит за счет внешнего гамма-облучения от проходящего облака и загрязненной местности радиоактивными выпадениями. Внутреннее облучение возможно в результате ингаляционного поступления РВ в организм человека. Все это влияет на масштабы радиационных последствий при разрушении реактора и определяет радиационную обстановку.

В развитии коммунальных радиационных аварий выделяют три временные фазы:

• ранняя (острая) фаза аварии («период йодной опасности»);

• средняя фаза аварии или фаза стабилизации («период цезиевой опасности»);

• поздняя фаза аварии или фаза восстановления;

• на реакторах типа ВВЭР возможна начальная стадия аварии, которая характеризуется наличием аварийной ситуации с высокой вероятностью выброса радиоактивных веществ в атмосферу.

Период ранней фазы включает следующие события:

• газо-аэрозольные выбросы и жидкостные сбросы радиоактивных продуктов из аварийного реактора (от нескольких часов до нескольких суток);

• процессы воздушного переноса радионуклидов и интенсивной наземной их миграции;

• выпадение радиоактивных осадков из проходящего облака и формирование радиоактивного следа на поверхности земли.

На этом этапе может иметь место внешнее и внутреннее облучение. Внешнее прямое гамма- и бета- облучение происходит как за счет радиоактивных веществ, содержащихся в факеле воздушного выброса, так и за счет радиоактивных веществ, выпавших из облака на поверхность земли, одежду и кожные покровы.

Внутреннее облучение обусловлено ингаляционным поступлением в организм радиоактивных веществ из факела воздушного выброса.

Наибольшую опасность для персонала АЭС и населения представляет внешнее излучение проходящего облака, преимущественно гамма- излучение радиоактивных благородных газов (инертные газы – аргон, ксенон, криптон) и поступление изотопов йода (йод-131) в щитовидную железу.

По мере удаления от аварийной зоны и увеличения времени прошедшего после аварии, доля изотопов йода в суммарную дозу излучения постепенно уменьшается, а возрастает значительный вклад изотопов цезия.

Период ранней фазы радиационной аварии носит название "период йодной опасности" с продолжительностью 1,5-2 месяца. Все виды противорадиационных мероприятий на этом этапе носят, как правило, срочный и неотложный характер.

Средняя фаза аварии или фаза стабилизации характеризуется:

• сравнительно быстрым снижением мощности поглощенной в воздухе дозы внешнего гамма- излучения на местности;

• преобладание корневого (над поверхностным) типа загрязнения сельхозпродукции (овощи, злаковые, ягода, молоко и мясо) за счет корневого перехода радионуклидов в траву пастбищ.

Средняя фаза аварии начинается через 1-2 месяца и завершается через 1-2 года после ее начала. На этой фазе аварии в формировании радиоактивного фона возрастает роль осадков цезия-137, стронция-90 на почву, которые являются источниками внешнего гамма-излучения.

Внутреннее облучение возможно при попадании этих изотопов в организм с продуктами питания, произведенных на радиоактивно загрязненных территориях. На этой основе среднюю фазу аварии называют "периодом цезиевой опасности".

Все виды противорадиационных мероприятий в период средней фазы аварии, в большинстве случаях относятся к долгосрочным.

Поздняя фаза аварии или фаза восстановления начинается через 1-2 года после начала аварии, когда основным источником внешнего облучения является цезий-137 в случаях на почву, а внутреннего – цезий-137 и стронций-90 в продуктах питания, которые производятся на территориях, загрязнённых этими радионуклидами.

Дата добавления: 2015-07-10