АВАРИИ С ВЫБРОСОМ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВАРИИ И КАТАСТРОФЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЧС ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА.
ВВЕДЕНИЕ
Понятия об аварии и катастрофе. Классификация ЧС техногенного характера.
ТЕМА 5. 1. ДЕЙСТВИЯ РАБОТНИКОВ ОРГАНИЗАЦИЙ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА.
2. Аварии с выбросом радиоактивных веществ.
3. Аварии на химически опасных объектах.
4. Пожары и взрывы, их причины и поражающие факторы.
5. Транспортные аварии.
6. Террористические акции, их черты, способы осуществления.
В техногенной сфере сохраняется высокий уровень аварийности, а по отдельным видам производств наблюдается ее рост, в том числе на системах жизнеобеспечения, магистральных трубопроводах. Это происходит в связи с ростом масштабов и сложности производства и сопутствующим ему наличием большого количества неблагоприятных факторов.
Наибольшую опасность в техногенной сфере представляют радиационные и транспортные аварии, аварии с выбросом химически и биологически опасных веществ, взрывы и пожары, гидродинамические аварии, аварии на электроэнергетических системах и очистных сооружениях, количество которых остается достаточно большим.
Государственный стандарт определяет аварию как опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, а также нанесению ущерба окружающей среде.
Производственная или транспортная катастрофа –крупная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, значительный материальный ущерб.
Аварии и катастрофы по характеру их проявления подразделяются на несколько групп.
Транспортные аварии (катастрофы)могут быть двух видов: происходящие на производственных объектах, не связанных непосредственно с перемещением транспортных средств(депо, станции, порты, аэровокзалы), и случающиеся во время их движения. Особенностью этих происшествий является удаление катастрофы от крупных населенных пунктов, трудность доставки туда спасательных формирований и большое число пострадавших, нуждающихся в срочной медицинской помощи.
Пожары и взрывы – самые распространенные чрезвычайные события в современном индустриальном обществе. Наиболее часто они происходят на пожаро- и взрывоопасных объектах. Это прежде всего промышленные предприятия, в производстве которых используются взрывчатые и легковозгораемые вещества, а также железнодорожныйи трубопроводный транспорт, несущий наибольшую нагрузку при перемещении пожаро- и взрывоопасных грузов.
Аварии с выбросом (угрозой выброса) аварийно химически опасных веществ(АХОВ). Это происшествия, связанные с утечкой вредных химических продуктов в процессе их производства, хранения, переработки и транспортировки. Аварии с выбросом АХОВ носят обычно комбинированный характер. Кроме того, некоторые вещества в определенных условиях (скажем, при пожарах) в результате химических реакций могут образовывать ядовитые соединения.
Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ. Возникновение их возможно на радиационно опасных объектах, среди которых – атомные станции, предприятия по изготовлению и переработке ядерного топлива, захоронению радиоактивных отходов.
Внезапное обрушение зданий, сооружений. Подобного типа происшествия чаще всего происходят не сами по себе, а инициируются побочными факторами, как то: большое скопление людей на ограниченной площади, сильная вибрация, вызванная проходящими железнодорожными составами или большегрузными автомобилями, чрезмерная нагрузка на верхние этажи зданий и т.п. Последствия обрушений трудно предсказуемы. Обычно они приводят к большим человеческим жертвам.
Аварии на электроэнергетических системах и коммунальных системах жизнеобеспечения редко сопровождаются гибелью людей. Однако они создают существенные затруднения в жизнедеятельности населения, особенно в холодное время года, могут служить причиной серьёзных нарушений и даже остановки работы объектов различных сфер производства и обслуживания.
Аварии на промышленных очистных сооружениях связаны не только с резким отрицательным их воздействием на обслуживающий персонал объектов и жителей близлежащих населенных пунктов, но и с залповыми выбросами отравляющих и просто вредных веществ в окружающую среду.
Гидродинамические аварии возникают, в основном, при разрушении (прорыве) гидротехнических сооружений, чаще всего плотин. Их последствия – повреждение и разрушение гидроузлов, других сооружений, поражение людей, затопление обширных территорий.
Основными причинами, вызывающими аварии и катастрофы техногенного характера являются:
· износ технологического оборудования, транспортных средств и основных производственных фондов, достигающий в некоторых отраслях промышленности 80% и более;
· недостаточный выпуск и низкий уровень качества приборов обнаружения и контроля опасных и вредных факторов, а также средств коллективной и индивидуальной защиты;
· низкая надёжность систем обеспечения безопасности в промышленности, на транспорте, в энергетике, сельском хозяйстве, а также систем управления;
· низкая культура производства, снижение уровня компетенции и ответственности специалистов вредных и потенциально опасных предприятий;
· увеличение масштабов использования взрыво-, пожаро-, химически, биологически и радиационно опасных веществ и технологий.
При эксплуатации ядерных энергетических установок могут происходить радиационные аварии. Радиационная авария – нарушение пределов безопасной эксплуатации установки, при котором произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы в количествах, превышающих установленные для нормальнойэксплуатации значения и требующих прекращения нормальной эксплуатации установки, оборудования, устройства, содержащих ионизирующие излучения.
Аварии на радиационно опасных объектах могут сопровождаться выходом газоаэрозольного облака, которое перемещается по направлению ветра. Радиоактивные вещества из облака, оседая на местность, загрязняют её. Они имеют ряд специфических особенностей: они не имеют запаха, цвета или других внешних признаков, по которым можно было бы их обнаружить; обнаружение этих веществ возможно только с помощью специальных дозиметрических приборов; радиоактивные вещества способны вызывать поражения не только при непосредственном соприкосновении с ними, но и на некотором расстоянии от источника загрязнения; поражающие свойства радиоактивных веществ не могут быть уничтожены ни химически, ни каким-либо другим способом, так как радиоактивный распад не зависит от внешних факторов, а определяется только периодом полураспада данного вещества.
В результате аварийного выброса радиоактивных веществ в атмосферу возможны следующие виды радиационного воздействия на людей и животных:
а) внешнее облучение при прохождении радиоактивного облака;
б) внешнее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнением поверхности земли, зданий, сооружений;
в) внутреннее облучение при вдыхании радиоактивных аэрозолей, продуктов деления;
г) внутреннее облучение в результате потребления загрязненных продуктов питания и воды;
д) контактное облучение при попадании радиоактивных веществ на кожные покровы и одежду.
Аварийные выбросы реакторов всегда обогащены такими радионуклидами как: теллур, йод, цезий, обладающими высокой летучестью. Из них йод и цезий имеют наиболее важное воздействие на организм человека и животный мир. Все они , как правило, являются бета-гамма-излучателями.
Ионизирующее излучение – это любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. При ядерном взрыве, авариях на АЭС и других ядерных превращениях появляются и действуют невидимые и неощущаемые человеком излучения. По своей природе ядерное излучение может быть электромагнитным, как например гамма-излучение, или представлять поток быстро движущихся элементарных частиц – нейтронов, протонов, бета и альфа-частиц. Любые ядерные излучения, взаимодействуя с различными материалами, ионизируют их атомы и молекулы. Ионизация среды тем сильнее, чем больше мощность дозы проникающей радиации или радиоактивного излучения и длительнее их воздействие.
Действие ионизирующих излучений на людей и животных заключается в разрушении живых клеток организма, которое может привести к различной степени заболеваниям, а в некоторых случаях и к смерти. Чтобы оценить влияние ионизирующих излучений на человека (животного), надо учитывать две основные характеристики: ионизирующую и проникающую способности.
Рассмотрим эти две способности для альфа-, бета-, гамма- и нейтронного излучения. Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия с двумя положительными зарядами. Ионизирующая способность альфа-излучения в воздухе характеризуется образованием в среднем 30 тыс. пар ионов на 1 см пробега. Это очень много. В этом главная опасность данного излучения. Проникающая способность, наоборот, очень невелика. В воздухе альфа-частицы пробегают всего 10 см. Их задерживает обычный лист бумаги. Бета-излучение представляет собой поток электронов или позитронов со скоростью, близкой к скорости света. Ионизирующая способность невелика и составляет в воздухе 40-150 пар ионов на 1 см пробега. Проникающая способность намного выше, чем у альфа-излучения, и достигает в воздухе 20 м. Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение, которое распространяется со скоростью света. Ионизирующая способность в воздухе – всего несколько пар ионов на 1 см пути. А вот проникающая способность очень велика – в 50-100 раз больше, чем у бета-излучения и составляет в воздухе сотни метров. Нейтронное излучение – это поток нейтральных частиц, летящих со скоростью 20-40 тыс.км/с.
Ионизирующая способность составляет несколько тысяч пар ионов на 1 см пути. Проникающая способность чрезвычайно велика и достигает в воздухе нескольких километров.
Рассматривая ионизирующую и проникающую способность, можно сделать вывод. Альфа-излучение обладает высокой ионизирующей и слабой проникающей способностью. Обыкновенная одежда полностью защищает человека. Самым опасным является попадание альфа-частиц внутрь организма с воздухом, водой и пищей. Бета-излучение имеет меньшую ионизирующую способность, чем альфа-излучение, но большую проникающую способность. Одежда уже не может полностью защитить, нужно использовать любое укрытие. Гамма- и нейтронное излучения обладают очень высокой проникающей способностью, защиту от них могут обеспечить только убежища, противорадиационные укрытия, надёжные подвалы и погреба.
По мере открытия учёными радиоактивности и ионизирующих излучений стали появляться и единицы их измерения Например, рентген, кюри. Но они не были связаны какой-либо системой, а потому и называются внесистемными единицами. Во всем мире сейчас действует единая система измерений – СИ (система интернациональная). У нас она подлежит обязательному применению с 1 января 1982 г.
Количественной характеристикой источника излучения является активность. В качестве единицы активности принято одно ядерное превращение в секунду. В целях сокращения используется более простой термин – один распад в секунду. В системе СИ эта единица получила название беккерель (Бк). В практике радиационного контроля, в т.ч. в Чернобыле, до последнего времени широко использовалась внесистемная единица активности – кюри (Ки). Один кюри – это 3,7х10 9 ядерных превращений в секунду.
Для оценки ионизирующего действия на организм человека существует величина, называемая дозой излучения. Доза излучения – количество энергии излучения. Различают поглощённую, эквивалентную и экспозиционную дозы. В качестве единицы поглощённой дозы излучения в системе СИ используется грей (Гр), эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв), а экспозиционная – в кулонах на килограмм (Кл/кг). Доза, отнесённая к единице времени, называется уровнем радиации или мощностью дозы и измеряется в грей в сек., в зивертах в сек, в амперах на килограмм.
Согласно заключению Международной комиссии по радиационной защите вредные эффекты у человека могут наступать при эквивалентных дозах не менее 1,5 Зв/год (150 бэр/год), а в случаях кратковременного облучения – при дозах выше 0,5 Зв (50 бэр).
Мощность эквивалентной дозы, создаваемая естественным излучением (земного и космического происхождения), колеблется в пределах 1,5-2 мЗв/год да плюс искусственные источники (медицина, радиоактивные осадки) от 0,3 до 0,5 мЗв/год. Вот и выходит, что человек в год получает от 2 до 3 мЗв. Эти цифры примерные и зависят от конкретных условий.
При коэффициенте качества излучения равном единице:
1 Зв = 1 Гр = 100 рад = 100 бэр = 100 Р
Производные единицы зиверта: миллизиверт (мЗв) – 1 мЗв = 10 -3 Зв,
микрозиверт (мкЗв) - 1 мкЗв = 10 -6 Зв.
При радиоактивном загрязнении местности от ядерных взрывов или при авариях на ядерных энергетических установках трудно создать условия, которые бы полностью исключали облучение. Поэтому при действии на местности, загрязнённой радиоактивными веществами, устанавливают определённые допустимые дозы облучения на тот или иной промежуток времени. Всё это направлено на то, чтобы исключить радиационные поражения людей. Давно известно, что степень лучевых (радиационных) поражений зависит от полученной дозы и времени, в течение которого человек подвергался облучению. Надо понимать: не всякая доза облучения опасна для человека. Вам делают флюорографию, рентген зуба, желудка, сломанной руки, вы смотрите телевизор, летите на самолёте, проводите радиоизотопное исследование – во всех случаях подвергаетесь дополнительному облучению. Но дозы эти малы, а поэтому и не опасны. Если она не превышает 50 Р, то лучевая болезнь исключается. Доза в 200-300 Р, полученная за короткий промежуток времени, может вызвать тяжёлые радиационные поражения. Но если эту дозу получить в течение нескольких месяцев – то не приведёт к заболеванию. Организм человека способен вырабатывать новые клетки и взамен погибших при облучении появляются свежие. Идёт процесс восстановления.
Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Если оно превышает 4 суток – считается многократным. Однократное облучение человека дозой 100 Р и более называют острым облучением. Соблюдение правил поведения и пределов допустимых доз облучения позволяет исключить массовые поражения в зонах радиоактивного заражения местности. Ниже в таблице приводятся возможные последствия острого, однократного и многократного облучения человека в зависимости от дозы.
В мирное время все страны, использующие атомную энергию на производстве, в медицине и науке, имеют национальные нормы и правила радиационной безопасности, основанные на рекомендациях Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ). С 1999 г. у нас действуют Нормы радиационной безопасности (НРБ-99), разработанные в соответствии с ФЗ «О радиационной безопасности населения» от 5.12.95 г. Их цель – предупредить переоблучение людей при авариях на ядерных энергетических установках. В НРБ регламентируются величины техногенного облучения при нормальных условиях работы источников ионизирующего излучения (ИИИ). Введена классификация облучаемых лиц, в соответствии с которой приняты две категории: персонал – лица, работающие с техногенными источниками (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б), и всё население, не занятое в сферах производства и обслуживания. Для указанных категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:
· основные дозовые пределы;
· допустимые уровни монофакторного воздействия (производные от основных дозовых пределов), пределы годового поступления, допустимые объёмные активности и удельные активности и т.д.;
· контрольные уровни (дозы).
Допустимая эффективная доза для персонала (группа А) составляет 20 мЗв в год за любые 5 лет, но не более 50 мЗв в год. Введены дозовые пределы для лиц из населения: средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта или эффективная доза за период жизни (70 лет) – 0,07 зиверта. А дозы облучения и производственные уровни персонала группы Б установлены на уровне не более ¼ значений для персонала группы А. Регламентируемые значения основных пределов доз облучения не включают в себя дозы, создаваемые естественным радиационным фоном.
В ходе ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС было разработано большое количество нормативных документов, инструкций, рекомендаций по индивидуальной защите личного состава, а также населения, проживающего в загрязнённых районах. Среди них на первом месте – документы, регламентирующие допустимые уровни радиационного загрязнения кожи человека и поверхностей различных объектов. Разработанные ранее нормы радиационной безопасности к такой аварийной ситуации мирного времени не подходили, поэтому потребовалось внести соответствующие корректуры. В связи с этим Главным государственным санитарным врачом были утверждены нормативы радиоактивного загрязнения кожи человека и поверхностей различных объектов в населГлавным государственным санитарным врачом были утверждены нормативы радиоактивного загрязнения кожи человека и поверхностей различных объектов в населенных пунктах контролируемых районов России, Украины, Белоруссии. На другие районы эти нормативы не распространяются. Там используются допустимые уровни загрязнения, установленные Нормами радиационной безопасности.
Следует помнить, что некоторые естественные радиоактивные элементы в определённых количествах содержатся в продуктах питания и питьевой воде. Иными словами – все продукты, как и сам человек, радиоактивны. Например, в 1 кг свежего картофеля содержится около 2,9х10 -9 кюри радиоактивного калия, а природная радиоактивность воды не превышает 5х10 -11 кюри/литр. Такая их естественная радиоактивнось не оказывает вредного влияния на организм человека.
При крупных радиационных авариях происходит загрязнение внешней среды и дополнительное поступление радионуклидов в продукты питания и воду. В этих случаях они могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье человека. В целях исключения необоснованного облучения организма Министерством здравоохранения устанавливаются временные нормативы содержания радионуклидов. В настоящее время действуют «Временно допустимые уровни (ВДУ) содержания радионуклидов цезия и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде, установленные в связи с аварией на ЧАЭС».
№№ Наименование Удельная активность (Ки/кг, Ки/л)
пп продуктов для цезия для стронция-90
1 Вода питьевая 5,0х10 -10 1,0х10 -10
2 Молоко, молочные продукты 1,0х10 -8 1,0х10 -9
3 Молоко сгущённое 3,0х10 -8 3,0х10 -9
4 Картофель, овощи 1,6х10 -8 1,0х10 -9
5 Хлеб, крупы, сахар 1,0х10 -8 1,0х10 -9
6 Продукты детского питания 5,0х10 -9 1,0х10 -10