Краткая характеристика радиационных аварий. Поражающие факторы радиационных аварий

 

Радиационная авария - событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных норматив­ными документами для контролируемых условий, происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения, вызванное неис­правностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами.

При размещении радиационно опасного объекта должны учитываться факторы безопасности. Расстояние от АЭС до городов с населением 500тыс-1млн человек 30 км; 1-2млн 50 км; с населением более2 млн 100км. Также учитываются роза ветров, сейсмичность зоны, её геологические, гидрологические, ландшафтные особенности.

По масштабам распространения РВ и радиационным последствиям радиационные аварии делят на три типа:

· локальная авария - это авария, радиационные последствия которой ограничиваются одним зданием или сооружением и при которой возможно облучение персонала и загрязнение здания или сооружения выше уровней, предусмотренных для нормальной эксплуатации;

· местная авария - это авария, радиационные последствия которой ограничиваются зданиями и территорией АЭС и при которой возможно облучение персонала и загрязнение зданий и сооружений, находящихся на территории АЭС, выше уровней, установленных для нормальной эксплуатации;

· общая авария - это авария, радиационные последствия которой распространяются за границу территории АЭС и приводит к облучению населения и загрязнению окружающей среды выше установленных уровней.

 

Очаг аварии - территория разброса конструкционных материалов аварийных объектов и действия α -, β - и γ -излучений.

Зона радиоактивного загрязнения - местность, на которой произошло выпадение радиоактивных веществ.

В первые часы и сутки после аварии действие на людей определяется внешним облучением от радиоактивного облака (продукты деления ядерного топлива, смешанные с воздухом), радиоактивных выпадений на местности (продукты деления, выпадающие из облака), внутренним облучением вдыхания РВ 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.

При одноразовом выбросе РВ из аварийного реактора и устойчивом ветре движение радиоактивного облака происходит в одном направлении. Складывающаяся при этом радиационная обстановка не столь сложная, как при многократном или растянутом во времени выбросе РВ и резко меняющихся метеоусловиях. След радиоактивного облака, формирующийся в результате выпадения РВ из облака на поверхность земли при одноразовом выбросе, имеет вид эллипса; при многократном - мозаичное загрязнение.

При возникновении радиационной аварии на АЭС с выбросом радионуклидов она протекает по трем фазам.

Ранняя фаза протекания аварии продолжается с момента начала аварии до прекращения выброса продуктов ядерного деления в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности. Доза облучения людей на данной фазе формируется за счет g- и b-излучения РВ, содержащихся в радиоактивном воздухе, а также вследствие ингаляционного поступления в организм РВ, содержащихся в облаке.

Средняя фаза протекания - длится 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. На средней фазе источником облучения являются РВ, выпавшие из облака и находящиеся на почве, зданиях и т.п. Внутрь организма они поступают в основном с загрязненными продуктами питания и водой.

Поздняя фаза протекания аварии длится до прекращения выполнения защитных мер и отмены всех ограничений жизнедеятельности населения. В этой фазе осуществляется обычный санитарно-дозиметрический контроль радиационной обстановки, а источники внешнего и внутреннего облучения те же, что и на средней фазе.

 

Радиоактивность - самопроизвольное превращение ядер атомов с испусканием ионизирующего излучения.

Для измерения активности радиоактивного вещества в Международной системе единиц СИ установлена единица - беккерель (Бк); 1 Бк = 1 распад/с.

Внесистемная единица активности-кюри (Ки); 1 Ки = 3, 7-10¹⁰ Бк.

Период полураспада (Ti_/2).- время, в течение которого распадается половина атомов радиоактивного вещества.

Основными терминами, характеризующими радиоактивность, являются прони­кающая радиация, ионизирующее излучение и облучение.

Проникающая радиация - поток γ -лучей и нейтронов, выделяющихся из зоны ядерного взрыва и распространяющихся в воздухе во все стороны на многие сотни метров и вызывающих ионизацию атомов среды, через которую они проникают (газа, жидкости, твердого тела, биологической ткани).

Ионизирующее излучение - излучение, образующее при взаимодействии со средой положительные и отрицательные ионы. Основными параметрами ионизирую­щего излучения являются доза излучения, мощность дозы излучения.

Различают:

а-излучение - ионизирующее излучение, состоящее из положительно заряжен­ных α -частиц(ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях;

β -излучепие - поток β -частиц (отрицательно заряженных электронов или положи­тельно заряженных позитронов) с непрерывным энергетическим спектром;

γ -излучение - электромагнитное (фотонное) ионизирующее излучение, испус­каемое при ядерных превращениях или аннигиляции частиц.

Нейтронное излучение - поток незаряженных частиц (нейтронов) с высокой проникающей способностью.

При воздействии ионизирующих излучений на биологическую ткань происхо­дит разрушение молекул с образованием химически активных свободных радикалов, являющихся пусковым механизмом повреждений внутриклеточных структур и самих клеток. Повреждение клетки приводит либо к ее гибели, либо к нарушению ее функ­ций с сохранением способности к размножению.

Поврежденные клетки тела, сохранившие способность к размножению, в отда­ленные сроки могут привести к развитию различных, в том числе опухолевой приро­ды, заболеваний, а поврежденные герминативные (зародышевые) клетки - к генети­ческим заболеваниям у потомков облученных лиц. При оценке отдаленных последст­вий облучения необходимо иметь в виду, что не только ионизирующее излучение мо­жет привести к подобным эффектам. Существует ряд неблагоприятных факторов (ку­рение, алкоголь, химические воздействия, солнечное излучение и др.), также приво­дящих к спонтанно возникающим опухолевым и наследственным заболеваниям.

Поглощенная доза (D) - дозиметрическая величина, измеряемая количеством энергии, поглощенной в единице массы облучаемого вещества (биологической ткани).

В системе СИ единицей измерения поглощенной дозы является грей (Гр); 1 Гр = 1 Дж/кг вещества.

Внесистемная единица - рад; 1 рад = 1 • 10^-2 Гр.

Но поглощенная доза не учитывает того, что при одинаковой ее величине биологический эффект от действия a-излучения будет значительно больше, чем от g- и b-излучения. Поражающее действие a-частиц выше, чем ионизирующих излучений других видов.

Эквивалентная доза (Н) - поглощенная доза, усредненная по органу или ткани, взвешенная по качеству с точки зрения особенностей биологического действия дан­ного излучения. Весовой множитель, используемый для этой цели, называется весо­вым множителем излучения (ранее - фактор качества). Эквивалентная доза конкрет­ной ткани рассчитывается как сумма произведений поглощенных доз (усредненных по данной ткани от каждого вида излучения) на соответствующий весовой множи­тель излучения.

В системе СИ единицей измерения эквивалентной дозы является зиверт (Зв); 1 Зв = 1 Дж/кг.

Внесистемная единица эквивалентной дозы - 1 бэр = 0, 01 Зв (1 Зв = 100 бэр).

Эффективная доза (Е) - эквивалентная доза, взвешенная по относительному вкладу данного органа или ткани в полный ущерб от стохастических (онкологиче­ские и наследственные заболевания) эффектов при тотальном облучении всего тела. Весовой множитель, используемый для этой цели, называется тканевым весовым множителем. Эффективная доза - это сумма произведения эквивалентных доз в раз­личных органах и тканях на соответствующий тканевый весовой множитель для этих органов и тканей.

Единица измерения эффективной дозы - зиверт (Зв).

Эффективная доза используется только для оценки вероятности возникнове­ния стохастических эффектов и только при условии, когда поглощенная доза зна­чительно ниже порога дозы, вызывающей клинически проявляемые поражения.

Общее облучение - относительно равномерное облучение (внешнее или внутреннее) всего тела. Облучение длительностью не более 3 суток называется острым или кратковременным; более 2 суток - пролонгированным или хроническим; в случаях, когда полная доза отпускается с перерывами между отдельными фракциями - дробным или фракционированным облучением.

Радиационные эффекты:

· детерминированные (ранее называвшиеся нестохастическими) - биологиче­ские эффекты излучения, для которых существует дозовый порог, выше ко­торого тяжесть этого эффекта возрастает с увеличением дозы;

· стохастические - биологические эффекты излучения, для которых предпо­лагается отсутствие дозового порога их возникновения. Принимается, что ве­роятность возникновения этих эффектов пропорциональна величине воздей­ствующей дозы, а тяжесть их проявления от дозы не зависит. При облучении человека к стохастическим эффектам относят злокачественные опухоли и на­следственные заболевания;

· соматические - детерминированные и стохастические биологические эф­фекты излучения, возникающие у облученного индивидуума;

· наследственные - стохастические эффекты, проявляющиеся у потомства об­лученного индивидуума.

 

Особенности биологического действия ионизирующего излучения:

· отсутствие субъективных ощущений в момент контакта с излучением

· наличие скрытого периода действия

· несоответствие между тяжестью ОЛБ и ничтожным количеством первично пораженных клеток

· суммирование малых доз

· генетический эффект (действие на потомство)

· различная радиочувствительность органов

· высокая эффективность поглощенной энергии

· тяжесть облучения зависит от времени получения суммарной дозы

· влияние на развитие лучевого поражения обменных факторов (при снижении обменных процессов перед облучением или во время него уменьшается его биологический эффект).

 

Лучевая болезнь - общее заболевание организма, развивающееся вследствие воздействия ионизирующего излучения. Различают острую лучевую болезнь (О Л Б) и хроническую лучевую болезнь (ХЛБ) различной степени тяжести.

Острая лучевая болезнь (ОЛБ) развивается после кратковременного (минуты, часы, до 2-3 суток) внешнего относительно равномерного облучения в дозах, превышающих пороговое значение (более 1 Гр); выражается в совокупности поражений органов и тканей (специфические синдромы).Современная классификация ОЛБ основывается на твердо установленной в эксперименте и клинике дозовой зависимости поражения отдельных критических органов, нарушение функционального состояния которых определяет форму ОЛБ. При внешнем относительно равномерном облучении различают:

· Костно - мозговая форма развивается при облучении в дозе 1-10 Гр; в зависимости от величины дозы она разделяется на:

- ОЛБ легкой степени тяжести (1-2 Гр),

- средней (2-4 Гр),

- тяжелой (4-6 Гр),

- крайне тяжелой (6-10 Гр).

Клиническую картину этой формы ОЛБ определяют геморрагический синдром и синдром инфекционно-некротических осложнений. Частота летальных исходов в диапазоне доз 2-10 Гр возрастает от 5 до 100%; они наступают, в основном, в сроки от 5 до 8 недель.

· Кишечная форма ОЛБ возникает после облучения в дозе 10-20 Гр. В клинической картине преобладают признаки энтерита и токсемии; летальный исход - на 8-10 сутки.

· Токсическая (сосудисто - токсическая) форма ОЛБ возникает после облучения в дозе 20-80 Гр. Клиническая картина характеризуется нарастающими проявлениями астеногиподинамического синдрома и острой сердечно-сосудистой недостаточностью; летальный исход - на 4-7 сутки.

· Церебральная форма ОЛБ возникает после облучения в дозе более 90 Гр. Сразу после облучения появляется однократная или повторная рвота, жидкий стул, временная (на 20-30 мин.) потеря сознания, прострация, а в дальнейшем - психомоторное возбуждение, дезориентация, атаксия, судороги, гипертензия, расстройство дыхания, коллапс, сопор, кома; смерть наступает на 1-3 сутки поражения.

 

Хроническая лучевая болезнь (ХЛБ) от внешнего облучения возникает при длительном воздействии в дозах более 1 Гр в год. В течении выделяют 4 нечетко разграниченных периода: начальных функциональных нарушений, собственно заболевания, восстановления и последствий.

Лучевая реакция - обратимые изменения тканей, органов или целого организма и их функций, вызванные равномерным общим облучением в дозах 0, 5-1 Гр.

При радиационной аварии различают следующие пути облучения человека: внешнее облучение от радиоактивного облака; внешнее облучение от радиоактивных выпадений на почву; внутреннее облучение от поступивших в организм человека радионуклидов (инкорпорация радионуклидов). Распределение инкорпорированных радионуклидов в теле человека зависит от их химических свойств и путей поступления в организм: через органы дыхания (ингаляционное поступление), через пищеварительный тракт (пероральное поступление), через неповрежденные и поврежденные кожные покровы (перкутанное поступление).

 

Структура радиационных аварийных поражений представлена:

· острая лучевая болезнь от сочетанного внешнего и внутреннего облучения;

· острая лучевая болезнь от крайне неравномерного воздействия y-излучения;

· местные радиационные поражения;

· лучевые реакции

· лучевая болезнь от внутреннего облучения;

· хроническая лучевая болезнь от сочетанного облучения;

 

Доза ионизирующего излучения, не приводящие к острым радиационным поражениям, к снижению трудоспособности:

· однократная (разовая) – 50 рад (0, 5 Гр)

· многократные: месячная – 100 рад(1 Гр), годовая 300 рад (3 Гр).

 

В выводах, которые формулируются силами РСЧС в результате оценки радиационной обстановки, для службы МК д.б. указано:

· число людей, пострадавших от ионизирующего излучения; требуемые силы и средства здравоохранения;

· наиболее целесообразные действия персонала АЭС, ликвидаторов, личного состава формирований службы МК;

· дополнительные меры защиты различных контингентов людей.