Источники радиоактивного загрязнения. Принципы нормирования и защиты окружающей среды

К основным источникам радиоактивных загрязнений относятся:

• ядерные взрывы;

• ядерные реакторы разных типов;

• радионуклиды, используемые на предприятиях;

• предприятия ядерно-топливного цикла;

• места переработки и захоронения радиоактивных отходов.

Наибольшей потенциальной опасностью для окружающей среды и угрозой существованию человеческой цивилизации есть ядерное оружие.

Вторым по степени опасности источником радиоактивных загрязнений являются ядерные реакторы. В результате выброса за пределы АЭС только 3,5% радионуклидов из реактора РБМК1500 четвертого энергоблока Чернобыльской АЭС более 31 тыс. Км 2 территории оказались в зоне радиоактивного заражения с поверхностной активностью по цезию-137 свыше 5 Ки / км 2.

Радионуклиды, используемые как закрытые источники ИС в промышленности (например, в дефектоскопии, при автоматизации производственных процессов и т.п.), в медицине, сельском хозяйстве, способные создавать опасность окружающей среде в результате их халатного хранения и накопления, когда они могут появиться во внешней среде . Наибольшее загрязнение окружающей среды создает сеть радиационных лабораторий, использующих радионуклиды.

При нормальной работе АЭС и других предприятий ядерного топливного цикла происходят небольшие, но регулярные газоаэрозольные выбросы радиационных веществ в атмосферу и сброса жидких радиоактивных отходов.

Общие принципы нормирования и защиты окружающей среды от радиоактивного загрязнения

В связи с неуклонным повышением радиоактивного фона в глобальном масштабе, обусловлено антропогенными факторами, проявлением синергизма при комбинированном воздействии на организмы других вредных агентов, становится актуальной разработка экологического принципа нормирования ИС. Его основная задача - охрана биологических ресурсов планеты, сохранения генофонда живых организмов в биосфере Земли, обеспечение нормальной среды обитания человека.

При нормальной практической эксплуатации антропогенных источников Ш живые организмы подвергаются воздействию малых доз. Проведенные исследования показали стимулирующее действие на растения и животных малых доз ИС. Так, выводимость цыплят из яиц, облученных дозой 0,14-2,9 март, увеличилась на 3-6%, повысилась их жизнестойкость. Доза 5-25 марта повышает иммунитет животных. Регулярное облучения крыс дозами 0,8 бэр в сутки увеличила продолжительность их жизни на 31%. Предпосевное облучения семян сельскохозяйственных культур ускоряет их прорастание на 1-2 недели, сокращает вегетационный период и повышает урожайность на 10-20%.

И только начиная с некоторого порогового значения дозы отмечается появление нежелательных эффектов влияния ИС. В то же время существует экспериментально не доказана, но не опровергнута окончательно "беспороговая" концепция, согласно которой риск Я появления нежелательных отдаленных последствий облучения линейно возрастает с дозой, начиная с нулевого уровня. Это так называемые стохастические канцерогенные и генетические эффекты, которые могут быть обнаружены при длительном наблюдении за большими группами населения.

Для оценки возможного ущерба населению региона, подвергшихся радиоактивному загрязнению, и вероятности возникновения стохастических эффектов облучения используется величина коллективной эквивалентной дозы:

где N (H) dH - количество людей, получивших дозу от Н до Н + dН; f (Н) - статистическая плотность распределения эквивалентной дозы среди лиц, облучаются; N0 - общее количество лиц, которые облучаются.

Единицами измерения коллективной эквивалентной дозы является человеко-зиверт (чел.-Зв) в СИ и внесистемная - человеко-бэр (чел.-бэр).

В основе современных концепций нормирования ИС лежит принцип ограничения дозы на человека, и поскольку радиочувствительность человеческого организма - одна из самых высоких в природе, считается, что меры радиационной безопасности, которые применяются для защиты персонала, работника с источниками ИС, и населения, подвергающегося воздействию ИС , достаточные, чтобы одновременно защитить все другие виды живых организмов. Иначе говоря, защита человека от облучения гарантирует защиту для отдельных биоценозов и биосферы в целом. Такой принцип нормирования радиационного воздействия называется радиационно-гигиеническим.

Используемая в последнее время гипотеза о беспороговая действие ИС предполагает, что любая доза может быть вредной для человека. Поэтому источники ИС следует применять только в тех сферах человеческой деятельности, где это экономически и социально оправдано.

Регламентация допустимых пределов облучения основывается на концепции приемлемого риска. МКРЗ рекомендует при нормировании ИС определять приемлемый риск путем сравнения с риском от других видов производственной деятельности. Рекомендуемая МКРЗ и принята в нашей стране дозовая предел - 5 бэр в год для персонала - установленная на основе гипотезы линейной пороговой действия малых доз излучения и приводит ниже среднего уровня риска смертельного исхода от профессионального заболевания, вызванного воздействием ИС, чем от воздействия вредных производственных факторов в наиболее безопасных сферах человеческой деятельности.

Любая деятельность человека в условиях воздействия вредных производственных факторов должна иметь правовое обоснование в виде законодательных документов, регламентирующих такую организацию технологических процессов, которая обеспечивает безопасные условия труда персонала и жизнедеятельности населения. Основными нормативными документами, определяющими условия труда в сфере влияния ИС, является "Нормы радиационной безопасности Украины НРБУ-97" и "Основные санитарные правила работы с РО и другими источниками ИС ОСП-72/87" (ОСП). их соблюдение является обязательным для всех предприятий, учреждений и организаций в соответствии с действующим законодательством. На основании этих документов и в строгом соответствии с ними разрабатываются ведомственные и отраслевые правила, где учитывается специфика использования источников ИС в этой области: на предприятиях и в учреждениях разрабатываются "Положение по обеспечению радиационной безопасности", где конкретизируются меры и средства по организации безопасных условий труда , а также методы контроля за соблюдением нормативных уровней.

В основу "Норм радиационной безопасности Украины" (НРБУ) заложены три принципа:

• непревышение установленной дозового предела;

• исключение любого необоснованного облучения;

• снижение дозы облучения до как можно более низкого уровня;

Нормами установлены три категории облучаемых лиц:

- Категория А - персонал, который постоянно или временно работает непосредственно с источниками ИС;

- Категория Б - ограниченная часть населения, непосредственно с источниками ИС не работает, но по условиям проживания или размещения рабочих мест может подвергаться воздействию ИС;

- Категория В - остальное население.

Поскольку радиочувствительность отдельных органов и тканей человека разная, вводится понятие критического органа. Критическим органом называется орган, ткань, часть тела или все тело, облучение которого в таких условиях неравномерного облучения организма наносит наибольший вред здоровью определенного лица или его потомству.

Для категории А установленные годовые предельно допустимые дозы (ПДД), для категории Б - годовые предельные дозы (ГД) (табл. 3.8).

Таблица 8.8. Дозовые пределы

Критические органы ПДД *, мЗв / год,

(бэр / год) (категория А)
ГД, мЗв / год, (бэр / год)

(категория Б)
1. Все тело, гонады, красный костный мозг 50 (5) 5 (0,5)
2. Органы и ткани, которые не вошли в пп. 1 С 150 (15) 15 (1,5)
3. Кожа, костная ткань, кисти, предплечья, голени, стопы 300 (30) 30 (3)

Примечание: ПДД - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала (категории А) неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Для исключения нежелательных генетических эффектов влияния ИС для молодежи и женщин к непосредственной работе с источниками ИС допускаются лица не моложе 18 лет. К 30-летнего возраста накопленная доза не должна превышать 12 ПДД, а для женщин до 40 лет доза облучения в зону таза не имеет превышать 1 бэр за любые два месяц

На основе принятых значений ПДД и ГД рассчитаны допустимые уровни:

• летнего проникновения радионуклидов через органы дыхания и пищеварения;

• мощности дозы излучения;

• объемной активности (концентрации) радионуклидов в воздухе и воде;

• загрязнения продуктов питания, одежды и поверхностей;

• плотности потока частиц и тому подобное.

Способы защиты от ионизирующего излучения

Существуют следующие основные способы защиты от ИС:

• защита времени;

• защита расстоянием;

• защита количеством;

• техническая защита;

• психологическая защита;

• химическая защита.

Защита временем. Доза внешнего облучения определяется уравнением: #

где tn - время начала облучения; tk - время окончания облучения; Рt - мощность дозы ИС в момент t.

По известным исходным данным определяется допустимая продолжительность или время начала облучения, рассчитывается режим работы, обеспечивающий безопасные дозы.

Защита расстоянием (R). Для точечного изотропного источника ИС плотность потока излучения и мощность дозы уменьшается пропорционально квадрату расстояния, а также ослабляется за счет взаимодействия с элементарными частицами среды.

Защита количеством заключается в том, чтобы количество источников ИС и их мощность обеспечивали не превышен ни влияние, чем установлена лозовая предел.

Техническая защита включает: герметизацию ИС; экранирование ИС и рабочих мест; применение роботов, манипуляторов, ДУ; средств коллективной и индивидуальной защиты; дезактивацию оборудования, помещений, рабочих мест, одежды, обуви, территории; уничтожения и захоронения радиоактивных отходов.

При проектировании защиты от внешнего радиационного излучения (РО) необходимо обеспечить такие значения мощности эквивалентной дозы, при которых не будут превышены значения половины ПДД и ГД для категории А и Б соответственно. Поскольку энергия РО ослабляется в процессе взаимодействия с веществом, необходимый состав, количество защитных слоев, их толщина и форма защиты определяются в зависимости от вида излучения, .Его энергетического спектра и необходимого коэффициента ослабления.

Психологическая защита предусматривает окрашивание рабочих помещений в соответствующий определенный цвет, установки предупредительных знаков радиационной опасности, устройство высокого порога перед комнатой (помещения), в которой стоит активный излучатель.

Химическая защита - это введение в организм человека перед облучением некоторых химических соединений (радиопротекторов), которые ослабляют биологическое действие РО и способствуют ускорению вывода РР, проникающих внутрь организма.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >