...
Головна » Статті » Аварии на АЭС

Последние десятилетия характеризуются расширением масштабов использования радиоактивных веществ (РВ) во многих отраслях народного хозяйства (энергетике, промышленности, строительстве, медицине и др.) как в различных странах мира, так и на Украине. В связи с этим возрастает риск воздействия источников ионизирующего излучения на профессиональные контингенты, имеющими контакт с ними, а при утечке РВ в окружающую среду – на население.

Знание основ дозиметрии ионизирующих излучений, радиационной биологии, оказания помощи и профилактики радиационных поражений могло бы снизить число ошибок в после аварийной ситуации, а может быть, и вовсе их исключить.

 

                Характеристика радиационно-опасных объектов

и возможных аварий на них.

Все предприятия атомной промышленности условно можно разделить на 2 вида:

•             Сырьевые (добыча, обогащение естественных радиоактивных элементов и получение ядерного топлива).

•             Предприятия и установки по получению ядерной энергии, радиоактивных изотопов и переработке облученных материалов (реакторы, заводы и лаборатории).

Важнейшая особенность этих предприятий – наличие как в сырье, так и в готовой продукции радиоактивных изотопов.

При авариях на атомных реакторах могут возникнуть разрушения конструкций, технологических линий, пожар, выход в окружающую среду РВ (радионуклидов), а также облучение людей смешанным гамма - нейтронным потоком и поступление РВ в органы дыхания, в пище-варительный тракт, попадание их на кожные покровы и слизистые оболочки.

Загрязнение внешней среды РВ возможно и в других ситуациях: при нарушении условий добычи, хранения, транспортировки и использования РВ-источников (урановая и радиохимическая промышленность, радионуклидные лаборатории, места захоронения РВ отходов и др.).

 

Атомная электростанция является одним из предприятий ядерного топливного цикла, на котором процесс расщепления атомов топлива используется для производства электроэнергии.

В подавляющем большинстве АЭС паротурбинные. От тепловых электростанций они отличают-ся тем, что вместо парогенератора с топкой они имеют ядерный реактор, в котором энергия деления ядер урана превращается в тепловую, отдаваемую теплоносителю первого контура, чаще всего воде. В теплообменнике (парогенераторе) этот теплоноситель передает тепловую энергию рабочему телу (воде) второго энергопроизводящего контура, в результате чего рабочее тело (вода) испаряется, а полученный водяной пар направляется в паровую турбину. В некоторых случаях, в частности, когда реактор охлаждается жидким металлом, между первым и вторым контурами из соображений безопасности вводится еще один промежуточный контур с каким либо теплоносителем.

Ядерный реактор – установка, в которой происходит управляемая цепная реакция деления атомных ядер, сопровождающаяся выделением энергии.

По конструкции (типу активной зоны) ядерные реакторы делятся:

•             Гомогенные – активная зона которых представляет собой гомогенную смесь ядерного топлива с замедлителем. Отличительная черта такого реактора – отсутствие тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ): ядерное топливо и сырье для воспроизводства (уран, торий, плутоний) могут находиться в активной зоне реактора в виде раствора солей в обычной или тяжелой воде или в диспергированном твердом замедлителе (например, графите).

•             Гетерогенные – в которых горючее конструктивно отделено от других элементов и материалов активной зоны. Ядерное топливо распределено в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится теплоноситель или замедлитель. Наличие ТВЭЛ-блоков с ядерным топливом (сборки, кассеты) - признак  гетерогенного реактора. ТВЭЛы могут иметь самую разнообразную конструктивную форму (стержень круглого, крестообразного или кольцевого сечения, пластина и др.), но во всех случаях существует четкая граница между ядерным топливом, замедлителем и теплоносителем.

Основная часть действующих и строящихся атомных электростанций имеют водно-водяные энергетические реакторы корпусного типа (ВВЭР-440, ВВЭР-1000) и гетерогенные уран-графитовые реакторы канального типа (РБМК-1000), которые размещаются в районах с достаточно высокой плотностью населения.

Составными частями любого ядерного реактора являются:

1. Активная зона - пространство, в котором осуществляется контролируемая цепная реакция деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония).

Активная зона содержит:

а) делящееся вещество, которое чаще всего выполняется в виде блоков или стержней;

б) замедлитель, если реакция в основном производится медленными нейтронами (в реакторах на быстрых нейтронах замедлитель отсутствует);

в) теплоноситель для отвода выделяющегося в результате реакции тепла;

г) элементы, приборы и устройства систем управления, контроля и защиты реактора.

С физической точки зрения наилучшая форма активной зоны - шар, однако по конструктивным соображениям ее выполняют чаще всего в виде цилиндра.

2. Теплоноситель - жидкое или газообразное вещество, пропускаемое через активную зону реактора и выносящее из него тепло, выделяющееся в результате реакции деления ядер. В тепловых реакторах в качестве теплоносителя используют воду (обычную и тяжелую), водяной пар, органиче-ские жидкости, двуокись углерода; в быстрых реакторах - жидкие металлы (в основном натрий), газы (водяной пар, гелий). Часто теплоносителем служит жидкость, являющаяся одновременно и замедлителем.

3. Система управления и регулирования цепной реакции.

4. Система биологической защиты, предохраняющая обслуживающий персонал от воздействия ионизирующего излучения.

 

Общие представления о возможных авариях на АЭС.

В широком смысле слова радиационными авариями принято называть происшествия, связанные с потерей контроля над источником ионизирующего излучения, в результате чего происходит выход радиоактивных продуктов за защитные барьеры в количестве, превышающем установленные нормативы, что может привести к облучению персонала, а при определенных ситуациях – и части населения.

Аварии на АЭС подразделяются:

Радиационная авария – это нарушение пределов безопасной эксплуатации, при котором произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации установки, оборудования или устройства, содержащих источники ионизирующего излучения.

Ядерная авария – это авария, связанная с повреждением тепловыделяющих элементов ядерного реактора или критической сборки и сопровождающаяся аварийным облучением людей, образованием критической массы при перезагрузке, транспортировке и хранении элементов с ядерным топливом, нарушением теплоотвода от тепловыделяющих элементов.

Причинами, приводящими к аварийному выбросу радиоактивных продуктов из реактора в окружающую среду, могут быть избыток радиоактивности, утечка теплоносителя, разрыв теплопровода, кипение теплоносителя и т.д.

Авария с полным разрушением ядерного реактора может произойти в результате стихийного бедствия, падения летательного аппарата на сооружения АЭС, воздействия взрыва обычных боеприпасов и др. Она сопровождается разрывом крупных трубопроводов с теплоносителем, повреждениями реактора и гермозон, отказом систем управления и защиты, что вызывает мгновенную потерю герметичности конструкций реактора, полное оплавление тепловыделяющих элементов и выброс РВ с потоками пара в окружающую среду. Одновременно возможен разброс радиоактивных осколков конструкций топливно-выделительных элементов, что в дальнейшем учитывается при ведении спасательных и неотложных аварийно-спасательных работ.

По границе распространения радионуклидов принято различать три типа аварий:

1 тип – локальная авария – характеризуется воздействием радиационных факторов в пределах одного здания или сооружения. При таких авариях требуется лишь защита персонала АЭС.

2 тип – местная авария – характеризуется ограниченным распространением радионуклидов в пределах площадки АЭС. При таких авариях проводятся мероприятия по защите персонала.

3 тип – общая авария – характеризуется распространением радионуклидов за пределы площадки АЭС, что требует проведения мероприятий по защите не только персонала, но и населения.

При ядерной аварии реактора 3-го типа радиоактивные выбросы могут состоять из двух компо-нентов:

•             газоаэрозольного, в состав которого входят летучие радионуклиды (радиоизотопы криптона, ксенона, йода, теллура).

•             топливного в виде мелкодисперсной пыли, в состав которой входят радиоизотопы молибдена, циркония, цезия, плутония и стронция.

Если в результате радиационной аварии на АЭС произошел выброс в окружающую среду свежих продуктов деления, то в первые дни и месяцы после аварии наибольший вклад в суммарную активность продуктов деления вносят короткоживущие радионуклиды (продукты деления и наведенной активности состоят из смеси короткоживущих и долгоживущих радионуклидов), в частности радиоизотопного йода. Через год значительный вклад в суммарную активность будут вносить радионуклиды с периодом полураспада, а через 10 лет и более – радионуклиды с большим периодом полураспада 30 и более лет.

Последствия аварий и разрушений объектов с ядерными компонентами характеризуются, прежде всего, масштабами радиоактивного загрязнения окружающей среды и облучения населения. Они зависят от геофизических параметров атмосферы, определяющих скорость разбавления выброса, от размещения людей, животных, сельскохозяйственных угодий, жилых, общественных мероприятий и ряда других факторов.

К основным факторам, обусловливающим радиационную обстановку при ядерной аварии на АЭС, относятся:

•             характер поступления радиоактивных веществ в окружающую среду при аварийном выбросе;

•             общее количество радиоактивных веществ, поступивших в окружающую среду в результате аварии;

•             радионуклидный состав аварийного выброса;

•             метеорологические условия в момент радиоактивного выброса;

•             расстояние от источника аварийного выброса до населенных пунктов;

•             гидрологические и почвенные характеристики местности, вовлеченной в аварийную ситуацию

•             характер сельскохозяйственного использования территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению;

•             условия водоснабжения и питания населения, а также характер его трудовой деятельности;

•             плотность населения и характер застройки территории, подвергшейся воздействию радио-активных осадков;

•             время, прошедшее с момента радиационной аварии.

Радиационные аварии на АЭС могут сопровождаться как однократным (кратковременным), так и многократными (продолжительными) выбросами радионуклидов в окружающую среду.

При однократном выбросе радионуклидов в атмосферу, как правило, необходима радиационная защита населения по ходу радиоактивного облака.

При многократных и продолжительных выбросах радиоактивному заражению может подверг-нуться значительная территория. При этом необходимо проведение крупномасштабных мероприятий по радиоактивной защите населения.

Картина заражения местности может меняться под воздействием атмосферных явлений. Непостоянство, а также аномальность метеоусловий приводят к не равномерному (пятнистому) радиоактивному загрязнению территории, при котором в относительно чистых районах могут встречаться участки с высокой плотностью загрязнения. В загрязненных же районах могут находиться относительно чистые участки местности.

Гидрологические и почвенные характеристики территории могут оказывать существенное влияние на формирование радиационной обстановки.

Использование под сельскохозяйственные работы территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению, влияет на накопление радионуклидов в растениях и сельскохозяйственных животных, что, в свою очередь, обусловливает уровень поступления радионуклидов в организм человека.

Уровень радиационного воздействия на население, а также доза внутреннего облучения в значительной мере зависят от водоснабжения и питания.

Вследствие возможного поверхностного, а затем и структурного загрязнения, пищевые продукты следует рассматривать как потенциально опасные в отношении внутреннего облучения населения.

Сельскохозяйственные продукты, производимые на загрязненной территории, в различной степени подвергаются радиоактивному загрязнению. Значительнее всего загрязнены молоко и молочнокислые продукты. Высокий уровень радиоактивности может иметь молоко вследствие попадания в организм крупного рогатого скота радионуклидов с кормом. Овощи играют меньшую роль в процессе инкорпорации радионуклидов человеком, т. к. поверхностное загрязнение удаляется при санитарной и кулинарной обработке, а структурное их загрязнение незначительное. Еще меньшее значение имеют фрукты, накапливающие радионуклиды в отдельные периоды после аварии и в незначительном количестве.

Все остальные продукты, производимые на загрязненной территории, должны подвергнуться радиационному контролю в связи с возможным накоплением радионуклидов в количестве, превышающем временно допустимый уровень.

В результате аварии на АЭС при выбросе радионуклидов в атмосферу образуется облако или факел. В процессе его распространения происходит рассеивание содержащихся в нем радиоактивных продуктов, т.е. загрязнение воздушного бассейна, что обусловливает внешнее облучение населения от проходящего облака (факела), а также поступление радионуклидов в организм за счет вдыхания радиоактивных аэрозолей.

Оседание радиоактивных аэрозолей из облака (факела) на поверхность земли и открытых водое-мов создает радиоактивное загрязнение местности, а также человека. Это приводит к внешнему облучению от радиоактивных веществ, осевших на почву, а также контактному облучению за счет радиоактивного загрязнения одежды и открытых участков тела. Выпавшие радионуклиды включаются в обменные процессы, что приводит к их накоплению в организме и последующей миграции по пищевым цепям.

На зараженной РВ местности люди подвергаются облучению гамма-излучением и воздействию радионуклидов, попавших на кожу, слизистые оболочки и во внутрь организма. К ближайшим последствиям, непосредственно связанным с воздействием ионизирующего излучения, относят лучевые поражения – острую лучевую болезнь, радиационные поражения кожи, слизистых оболочек, критических органов и систем организма.

Методика оценки радиационной обстановки при аварии на АЭС подробно изложена в пособии для студентов «Оценка обстановки в чрезвычайных ситуациях».

 

2. Особенности заражения внешней среды радионуклидами при аварии на АЭС.

При аварии на АЭС заражение внешней среды радионуклидами может продолжаться сутки и более. Возможны повторные выбросы РВ в окружающую среду (до укрытия реактора).

При однократном выбросе радиоактивных веществ 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 радиоактивных веществ и резко меняющихся метеорологических условиях.

След радиоактивного облака, формирующийся в результате выпадения радиоактивных веществ на поверхность земли при однократном выбросе, имеет вид эллипса. На территории следа условно выделяют зоны радиоактивного загрязнения (М, А, Б, В, Г), характеризующиеся мощностью дозы излучения на 1 час после аварии и дозами излучения на внешней и внутренней границах каждой зоны за первый год с момента аварии.

 

Характеристика зон радиоактивного загрязнения при аварии на АЭС

Наименование зоны   Индекс зоны    Доза излучения за 1-й год после аварии, рад               Мощность дозы ч/з 1 час после аварии, рад/час

                               На внешней

границе              На внутренней границе             В середине зоны           На внешней

границе              На внутренней границе

Радиационной

 опасности

Умеренного

загрязнения

Сильного

загрязнения

Опасного

загрязнения

Чрезвычайно

опасного

загрязнения     М

 

А

 

Б

 

В

 

Г

 

                5

 

50

 

500

 

1500

 

5000

 

                50

 

500

 

1500

 

5000

 

-

 

                16

 

160

 

866

 

2740

 

9000

                0,014

 

0,140

 

1,4

 

4,2

 

14

 

                0,140

 

1,4

 

4,2

 

14

 

-

 

 

 

Высота подъема облака РВ незначительная (до 3 - 4 км), и имеется тенденция к довольно длительному сохранению радионуклидов в приземном слое атмосферы (газы, аэрозоли, мелкие частицы). Поэтому возможно облучение людей в высокой дозе при вдыхании зараженного воздуха. Особую опасность при этом представляет радиоактивный J131, период полураспада которого составляет 8,5 суток. В первые сутки после радиоактивного выброса и при повторных пиках выбросов радиоактивного J131, радиоактивных газов и мелкодисперсных аэрозолей твердых компонентов, ингаляционным путем в организм может попасть существенно больше РВ, чем при ядерном взрыве.

Радионуклиды, поступившие во внешнюю среду при аварии на АЭС, представляют собой химически чистые, мелкодисперсные продукты, обладающие способностью плотного сцепления с поверхностями предметов, особенно металлических, сорбироваться на одежду и кожные покровы, проникая вглубь пор тканей одежды, во входы потовых и сальных желез кожи человека, а также легче проникают через респираторы и противогазы. Это затрудняет санитарную обработку и дезактивацию.

На распространение радионуклидов может существенно повлиять изменение направления ветра в ходе длительного выброса, как это имело место при аварии на Чернобыльской АЭС. Дождь может значительно увеличить количество выпадающих, в той или иной зоне осадков, радионуклидов. Изотопный состав выброшенных продуктов существенно зависит от типа реактора, времени его эксплуатации, от вида аварии. Общим для всех аварийных выбросов является относительно большое содержание в них "старых", долгоживущих осколков деления. Опасность этих продуктов при внутреннем и наружном заражении значительно больше опасности "молодых" продуктов ядерного взрыва, и спад степени радиоактивного заражения местности и объектов, а также уровней радиации за счет естественного распада происходит значительно медленнее.

После аварии на АЭС при многократном или растянутом во времени выбросе происходит неравномерное заражение местности, обычно возникают участки в виде отдельных пятен с различными уровнями радиации и степенью заражения радионуклидами.

Территория, подвергшаяся такому радиоактивному загрязнению, делится на зоны:

1-я зона - отчуждения. Плотность загрязнения почвы долгоживущими изотопами цезия более 40 Ки/км2, либо стронция более 10 Ки/км2, с загрязнением по гамма излучению свыше 20 мр/ч.

2-я зона - безусловного (обязательного) отселения - территория с плотностью загрязнения почвы изотопами цезия 15 - 40 Ки/км2, либо стронция 3 - 10 Ки/км2, с загрязнением по гамма излучению 8 - 10 мр/ч, где эффективная эквивалентная доза облучения человека может превышать 1 мЗв (0,1 бэр) в год сверх дозы, которую он получил в до аварийный период.

3-я зона - гарантированного добровольного отселения - территория с плотностью загрязнения почвы изотопами цезия 5 - 15 Ки/км2, либо стронция 0,15 - 3 Ки/км2, с загрязнением по гамма излучению 3 - 5 мр/ч, где эффективная эквивалентная доза облучения человека может превышать 1 м3в (0,1 бэр) в год сверх дозы, которую он получил в до аварийный период.

4-я зона - усиленного радиоэкологического контроля - это территория с плотностью загрязне-ния почвы изотопами цезия 1-5 Ки/км2, либо стронция 0,02 - 0,15 Ки/км2, где эффективная эквивалентная доза облучения человека не должна превышать 1 мЗв (0,1 бэр) в год сверх дозы, которую он получил в до аварийный период.

Условием проживания и трудовой деятельности населения без ограничения является получение дополнительной дозы, не превышающей 1 мЗв (0,1 бэр) в год. Въезд в зоны отчуждения и безусловного (обязательного) отселения для постоянного проживания запрещается. Проживание населения в этих зонах разрешается только после завершения дезактивации.

Нормы радиационной безопасности

Доза природного (фонового или естественного) излучения, получаемая человеком в год составляет примерно 0,14-0,7 сЗв (бэр) (Ф.Г. Кротков,1986 г.), а в отдельных местах нашей страны и земного шара еще больше. Пороговый эффект возникновения различных заболеваний (лучевая болезнь, ожоги, катаракты, злокачественные опухоли и т.д.) возможны лишь при облучении в течение всей жизни в дозах, превышающих 10 сЗв (бэр) в год. Возникновение лучевых опухолей у человека доказана при дозах за всю жизнь 35 сЗв или 0,5 сЗв (бэр) в среднем в год (П.В. Рамзаев). От всех источников излучения человек за жизнь получает приблизительно 14 сЗв (бэр).

Согласно "Санитарным правилам проектирования и эксплуатации АЭС" на границе санитарно-защитной зоны и за ее пределами ожидаемая индивидуальная доза воздействия на щитовидную железу детей за счет изотопов йода не должна превышать 30 сЗв (бэр), а ожидаемая доза от внешнего излучения на все тело и любые другие органы (кроме щитовидной железы) 10 сЗв (бэр). Предельно допустимая доза (ПДД) внешнего и внутреннего облучения для профессиональных работников равна 5 сЗв (бэр) в год, а для населения, которое по условию проживания может подвергаться воздействию РВ – 0,5 сЗв (бэр) в год. Такая доза может быть получена при плотности загрязнения местности Сs-137 до 15 Ки/км2. При ежегодных дозах менее 10 сЗв (бэр) и облучении в течение всей жизни ни один врач не имеет никаких оснований приписывать найденным тем или иным заболеваниям лучевое происхождение.

ПДД разового аварийного облучения 25 сЗв (бэр).

Поглощенная доза в диапазоне 0,5-1 Гр (50-100 рад) вызывает слабо выраженные изменения в показателях крови (снижение числа тромбоцитов и лейкоцитов) и системы вегетативной дисрегуляции. Пороговой дозой для выявления ОЛБ (острой лучевой болезни) принято считать 1 Гр (100 рад.) Доза пролонгированного облучения, не вызывающая клинических симптомов, значительно превышает дозу одномоментного облучения. Хроническая лучевая болезнь развивается при фракционированном облучении в дозе 1,5 Гр (150 рад) и выше в течение ряда лет.

При инкорпорации РВ внутрь организма также возможны неблагоприятные последствия. Однако человек имеет определенный запас прочности. Поражение отсутствует при однократном поступлении в организм взрослого человека РВ в дозе 1 мКи или по 0,2 мКи в течение 10 дней, по 0,1 мКи в течение месяца и по 0,05 мКи в рационе в течение года. Однократное поступление РВ в количестве 15-60 мКи или по 3-10 мКи в течении 10 дней приведет к легкой степени лучевой болезни при возрасте осколков ядер атомов от 12 до 30 суток. Для детей эти дозы в 4-6 раз меньше.

 

Предельно допустимые дозы внешнего и внутреннего облучения

                Критические органы и ткани  ПДД

населения, бэр/год     ПДД персонала

                                               Год        Квартал

1-я         Все тело, гонады,

 красный костный мозг             

0,5         

5            

3

2-я         Любой отдельный орган,

 кроме гонад, костного мозга,

 щитовидной железы, кистей и стоп 

1,5

                15           8

3-я         Щитовидная железа,

костный мозг, кожа (кроме рук, стоп и лодыжек)     

3            

30          

15

4-я         Кисти, стопы, лодыжки, предплечья

7,5         

75          

40

 

 

Допустимые уровни мощности доз гамма-излучения и загрязнения бета-излучающими радионуклидами различных объектов внешней среды.

 

Объекты загрязнения Мощность

экспозиционной дозы, мр/ч   Уровни загрязнения

                               бета-частиц

(см2*мин)         бета-распад (см2*мин)

Нательное и постельное белье,

 детские игрушки         

0,025    

10          

26

Верхняя одежда и обувь          

0,045    

20          

52

Детские дошкольные учреждения,

 школы,

лечебно-профилактические учреждения и оборудование в них:

внутри помещений     

 

 

 

 

 

0,02      

 

 

 

 

 

20          

 

 

 

 

 

52

территория и оборудование 

0,04      

50          

130

Объекты культурно-массового

 назначения, спортивные сооружения:

внутри помещений     

 

 

 

0,045    

 

 

 

30          

 

 

 

78

территория и оборудование 

0,055    

50          

130

Внутренняя поверхность

 жилых помещений и

 находящиеся в них предметы личного пользования             

 

0,045    

 

50          

 

130

Территории города и

наружные поверхности

строений, транспортные средства и

 механизмы:   

 

0,065    

 

200        

 

520

 

Продукты питания, в которых содержание радионуклидов не превышает установленных норм, признаются чистыми и пригодными для употребления.

В качестве временных ПДК загрязнения радионуклидами пищевого рациона приняты следующие уровни их поступления в течении 1 сут. (по цезию-137).

8*10-11 Ки/сут. – естественный фон;

8*10-10 Ки/сут. – пищевой рацион пригоден;

8*10-10 Ки/сут. – пищевой рацион условно пригоден;

2*10-8 Ки/сут. – пищевой рацион пригоден для употребления в течении 1 года;

7*10-8 Ки/сут. – пищевой рацион пригоден в течении 3 месяцев;

2*10-7 Ки/сут. – пищевой рацион пригоден для употребления в течение 1 месяца;

Питьевая вода. В качестве временных ПДК загрязнения ее радионуклидами приняты следующие уровни (по цезию-137):

3*10-12 Ки/сут. – естественный фон;

3*10-11 Ки/сут. – условно чистая вода;

1*10-10 Ки/сут. – умеренно загрязненная вода (пригодна для употребления);

1*10-9 Ки/сут. – употребление воды разрешено в течении 1 года;

1*10-8 Ки/сут. – вода сильна загрязнена, употребление разрешено в течении 1 месяца;

2*10-8 Ки/сут. – употребление разрешено в течение 3 дней.

4. Мероприятия по защите населения при авариях на АЭС

Мероприятия делятся на периоды:

I-й период (1-е сутки):

                оповещение об аварии;

                оценка масштабов аварии, уровней ионизирующего излучения, площади радиоактивного заражения;

                уточнение числа пострадавших людей, оказание им неотложной медицинской помощи и эвакуация в лечебные учреждения;

                проведение экстренных мероприятий по защите населения: укрытие в противорадиационных убежищах, подвалах, жилых домах, применение индивидуальных средств защиты (респиратор, ПТМ, средства защиты кожи и др.);

                проведение профилактики поражений щитовидной железы путем назначения препаратов йода, прежде всего детям и пострадавшим, подвергшимся облучению в дозах 25 бэр и более;

временное запрещение использования свежего молока местного производства (при пастбищном кормлении скота);

                санитарная обработка участников ликвидации аварии и дезактивации их одежды, обуви, средств защиты, а также воды, продовольствия, техники и снаряжения;

                организация дозиметрического контроля облучения участников ликвидации аварии и населения;

                принятие решения об эвакуации населения и животных, организация эвакуации;

                приведение в готовность сил и средств СМК, амбулаторно-профилактических и лечебных учреждений региона аварии и центра;

                аварийно-восстановительные работы и охрана общественного порядка

 

 

II-й период (2-7-е сутки):

                ведение постоянного радиационного наблюдения, уточнение полученных населением и участниками ликвидации аварии доз внешнего облучения;

                выявление лиц, подвергшихся облучению в дозах более 25 бэр, и их эвакуация в лечебные учреждения;

                санитарная обработка участников ликвидации аварии и населения, дезактивация одежды, обуви, средств защиты, воды, продовольствия, техники и других объектов (территории зданий, сооружений, технического оборудования АЭС);

                проведение выборочного контроля содержания РВ в продуктах питания (вода, молоко, зелень, овощи, фрукты) и на объектах внешней среды;

                медицинская помощь пострадавшим от ионизирующего облучения и эвакуируемому населению;

                ограничение пребывания детей и взрослых на открытом воздухе, спортивных игр, купания в водоемах, загорания на пляжах, выездов на природу.

III-й период (2-я неделя и далее):

                уточнение и оценка радиационной обстановки, ее прогнозирование;

                массовые измерения содержания радиоактивного йода в щитовидной железе и диспансерное обследование детей, беременных женщин и взрослого населения;

                расширение радиометрического контроля объектов окружающей среды, продуктов питания и воды; санитарный надзор за ограничительными мероприятиями;

                контроль содержания долгоживущих радионуклидов в окружающей среде, продуктах питания и в организме людей;

                лечебно-профилактические мероприятия в отношении населения, находившегося в 1-3-й зонах, проживающего в 4-й и эвакуированного в другие районы.

 

5. Лечебно-профилактические мероприятия при массовых радиационных поражениях.

Радиационные аварии могут сопровождаться возникновением радиоактивного излучения и воз-можно аварийное облучение людей (внешнее облучение или поступление радиоактивных веществ внутрь организма у персонала или населения).

Ионизирующее излучение в зависимости от типа обладает различной проникающей и поврежда-ющей способностями. Для всех видов общим является тезис о большей поражающей и проникающей способности при увеличении энергии излучения - мощности дозы.

Одним из наиболее повреждающих, но наименее проникающих является альфа-излучение: эффект облучения может реализовываться на раневой поверхности, эпителии слизистых оболочек.

Бета-излучение обладает меньшей повреждающей способностью, и поглощение происходит на глубине около 1 мм. ткани. Соответственно могут повреждаться клетки слизистых оболочек и базальных (стволовых) отделов эпидермиса кожи. При жестком аварийном бета-облучении повреждаются сосуды сосочкового слоя дермы.

Облучение нейтронами (и протонами) характеризуется большой повреждающей способностью, резко уменьшающейся по глубине из-за поглощения энергии водородсодержащими элементами тканей. Практически, до 2/3 повреждающего эффекта реализуется на глубине около 2 см, а на глубине около 10 см. теряется вся эффективность излучения нейтронами. Именно поэтому при аварийном облучении часто бывает самоэкранирование отдельных частей тела.

В отличие от этого, гамма-излучение имеет наибольшую проникающую способность и, не-смотря на поглощение и ослабление тканями, его воздействию подвергаются наибольшие объемы тела.

По типу поражения к гамма-облучению примыкает рентгеновское, особенно жесткое облучение.

В случаях аварий на ядерных реакторах, возможны следующие ситуации.

1. Внутреннее облучение щитовидной железы и легких в результате ингаляции радионуклидов во время прохождения радиоактивного факела аварийного выброса.

2. Внешнее излучение радиоактивных веществ (преимущественно радиоактивных благородных газов) во время прохождения факела выброса.

3. Внешнее излучение от выпавших на поверхность земли радионуклидов.

4. Внутреннее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнением продуктов питания и миграция радионуклидов по пищевым цепочкам.

5. Облучение кожных покровов и слизистых оболочек при аппликации радионуклидов.

Наибольшую опасность представляют аварии с обширным повреждением активной зоны реактора и выбросом радиоактивных веществ во внешнюю среду.

В этом случае основными поражающими радиационными факторами являются:

                образование и прохождение радиоактивного облака (факел выброса) через зону, где работают, проживают или просто находятся люди, при этом развивается внешнее облучение;

                выброс радионуклидов в окружающую среду, что может привести к воздействию на людей внешнего гамма-бета излучения спадающей мощности и инкорпорации радионуклидов со всеми вытекающими последствиями.

Наибольшую опасность для персонала атомных станций и населения могут представлять внеш-нее гамма-излучение радиоактивных благородных газов проходящего облака и поступление радиоактивного йода в щитовидную железу.

По мере удаления от зоны аварии, снижается мощность излучения и вклад изотопов йода в формирование поражения, возрастает относительный вклад цезия и редкоземельных элементов, возможно поступление стронция и трансуранов.

Вероятные следующие клинические проявления острой лучевой болезни (ОЛБ).

1. Острое переоблучение без признаков болезни;

2. ОЛБ вследствие относительно равномерного внешнего облучения. Наиболее вероятна у персонала, находящегося вблизи реактора в период аварии и в зоне массивных выбросов;

3. Обширные бета-поражения кожи, слизистых, дыхательных путей от радиоактивных газов факела выброса;

4. Бета-поражения кожи вследствие непосредственного контакта со смесью радионуклидов – аппликация;

На медицинскую службу ложатся крайне важные решения по проведению первичной медицинской сортировки, организация и проведение йодной профилактики, решение о назначении радиопротекторов и других радиозащитных средств.

Проведение первичной сортировки пострадавших или оценку предстоящей степени тяжести ОЛБ проводят по данным биологической и клинической дозиметрии. При возможности используют и данные физической дозиметрии, но как показывает мировой опыт, реально такие данные отсутствуют или значительно запаздывают.

 

В настоящее время во всех странах существует практически одинаковые критерии для оценки ОЛБ по степени и тяжести:

 

Оценка степени тяжести ОЛБ

Доза внешнего

облучения        Степень тяжести ОБЛ Прогноз

<1Гр      Без признаков

болезни             -

1 - 2 Гр  Легкая, I степень           Лечение возможно в

амбулаторных условиях

2 - 4 Гр  Средняя, II степень      При лечении

 выживание гарантировано

4 - 6 Гр  Тяжелая, III степень     При лечении выживание вероятно

6 - 10 Гр               Крайне тяжелая,

IV степень         При лечении выживание возможно

>10Гр    Крайне тяжелая

«кишечная форма»      При лечении выживание

сомнительно

 

В оценке степени тяжести ОЛБ используют симптомы ее первичной реакции.

В настоящее время описано много симптомов первичной реакции, но в практике, особенно при массовых поражениях, можно использовать только некоторые из них. Большое их число, таких как возбуждение, апатия, анорексия и т. д. имеют психоэмоциональную окраску и могут встречаться как при любой дозе облучения, так и без него. Кроме того, многие из них даются без фактора времени, необходимого для реализации эффекта и, тем более для гибели клеток в митозе (18 - 24 часа).

При первом контакте с пораженными наибольшую информацию могут дать время возникновения тошноты и рвоты. Эмоционально-психическая добавка в частоте возникновения этого симптома может несколько увеличить как общее число предполагаемых лиц с ОЛБ, так и отнесенных к более высокой степени поражения, но в первые часы это единственный критерий отбора. При авариях на АЭС мощность излучения, как правило, низкая или средняя и симптомы проявляются чуть позже, чем при гамма - нейтронном облучении.

Другим существенным в диагностике признаком может быть снижение артериального давления, вплоть до коллапса, шока, но это более характерно для высокой мощности излучения, типа гамма-нейтронного. То же относится и к повышению температуры тела.

 

Диагностика степени тяжести ОЛБ при первичной сортировке (средняя мощность излучения).

Показатель       Степень тяжести

                I (1 - 2 Гр)            II (2 - 4 Гр)          III (4 - 6 Гр)         IV (>6 Гр)

Рвота

(начало и

 интенсивность)             Через 2 часа

 и более однократная Через 1 - 2 часа

 повторная        Через 30 мин. –

 1 час многократная     Через 10 –

 20 мин. до неукротимой

 

Температура

 тела     37,0-37,6             37,4-38,4             37,8-39,0             37,8-40,0

Снижение АД  120/80  110/80-110/70  100/70  100/70-90/60

 

Сосудистые фазы лучевых поражений радиочувствительных органов проявляются ранее клеточных, но все равно требуется определенное время для их развития.

Через 8 - 10 часов при гамма- или гамма-бета воздействии можно отметить появление гиперемии слизистых полости рта. Они становятся белесыми, опалесцирующими, позже появляются белая полоска из эпителия на щеках по линии смыкания зубов, на языке - отпечатки зубов. Пороговые дозы для возникновения лучевого мукозита оценивают в 5 - 6 Гр для слизистых щек, мягкого неба, дужек языка, в 7 - 8 Гр для твердого неба, десен, глотки, носа, около 10 Гр - для языка.

С лучевым мукозитом при облучении в дозе свыше 4 Гр часто сочетается лучевой сиалоаденит - болезненные увеличения слюнных желез, иногда с уменьшением выделения слюны. Как правило, наиболее выраженные изменения бывают в околоушных железах и, как показывает опыт аварии на ЧАЭС, процесс может быть не симметричным.

В первые 4 - 6 часов после гамма-нейтронного облучения или через 12 - 18 часов после гамма, гамма-бета облучения физикальный осмотр пациентов позволяет выявить пострадавших с отеками (доза более 15 Гр), чаще всего на конечностях. Это свидетельство крайней степени тяжести ОЛБ: в перспективе лучевой ожоговой болезни III-IV - степени тяжести при неравномерном облучении или, так называемой, «кишечной формы ОЛБ» - при достаточно равномерном воздействии, или их сочетании.

Важным симптомом для проведения первичной сортировки является выявление групп лиц с первичной эритемой кожи. Она появляется через 6 - 12 часов после гамма-нейтронного и через 12 - 20 часов после гамма-, гамма-бета облучения. Пороговыми дозами для ее возникновения являются уровни воздействия: веки – 2 Гр, лицо, шея – 5 - 6 Гр, грудь – 6 - 8 Гр, живот, спина - около 10 - 12 Гр, конечности - более 12 Гр. Хорошим диагностическим критерием подтверждающим патогенез лучевого поражения служит обнаружение участков кожи без эритемы из-за экранирования очками, брючным ремнем, ботинками, носками или перчатками и т.д. Высокоэнергетическое бета-воздействие и аппликация, что может быть при авариях на АЭС, модифицирует клиническую картину в сторону завышения дозы и соответственно, увеличения контингента с предполагаемой большой дозой лучевых нагрузок.

Первичную сортировку проводят для разделения пострадавших на два потока. Первый - лица, подвергшиеся облучению в дозах, не вызывающих ОЛБ или у которых будет легкая форма болезни. Эти лица могут находиться на амбулаторном наблюдении, эвакуироваться любым видом транспорта, самостоятельно и т.д.

Другая группа лиц, с дозой свыше 2 Гр, требует неотложной госпитализации в специализированный стационар.

В зависимости от числа пострадавших выделяют две подгруппы: со средней и тяжелой формой предстоящих проявлений ОЛБ - лица с высокой вероятностью выживания при проведении соответствующего лечения. Больные, облученные в дозе более 6 Гр, с прогнозом "при адекватном лечении выживание возможно, но не гарантировано", по возможности, также должны неотложно направляться в специализированные стационары.

В эту группу включают также лиц с комбинированными лучевыми и термическими поражениями (возможно до 15 - 20% пострадавших), лучевыми и травматическими поражениями (до 25% пострадавших). Из-за возможного быстрого ухудшения состояния здоровья, тяжелая, крайне тяжелая формы ОЛБ и приравненные к ним группы с комбинированными поражениями требуют особого наблюдения на всех этапах эвакуации.

Сочетанные поражения (внешнее излучение и поступление внутрь радионуклидов) оценивают по степени проявления внешнего поражения.

Неблагоприятным является и сочетание любых степеней тяжести ОЛБ с инфекционными заболеваниями, что требует выделения отдельного потока, срочной эвакуации и госпитализации.

При выявлении случаев ОЛБ крайней степени тяжести необходимо назначение радиопротекторов типа РС-11. Препарат токсичен и должен быть применен через 15, в крайнем случае 30 минут после облучения и только для лиц с дозовыми нагрузками свыше 6 Гр. Для ликвидаторов, т.е. для уменьшения биологического действия предстоящего облучения применяют препарат «Б», который, практически, не имеет побочных действий и имеет значительно большую (до 50%) эффективность.

Йодная профилактика - назначение фармацевтических препаратов, содержащих стабильный йод (J127), который конкурирует в накоплении, прежде всего, в щитовидной железе (критический орган), в органах и тканях, с радиоизотопами йода, за счет уменьшения их относительных концентрация (метод изотопного разбавления).

Наиболее значимым дозообразующим изотопом является J131, который имеет период полураспа-да 8,5 суток, эффективный период полувыведения из щитовидной железы - 7,5 суток, из остальных тканей - 4,8 суток.

Экстренную профилактику препаратами йода начинают уже при угрозе или при возникшем радиационном загрязнении среды обитания. Используют таблетки (порошки) йодида калия в дозах: взрослые и дети старше 2 лет по 0,125г, младше - по 0,04г, внутрь после еды вместе с киселем, молоком, водой, 1 раз в день в течении 10 суток. Можно использовать водно-спиртовой раствор йода (йодная настойка 5%) по 3 - 5 капель 1 раз в день на 1 - 1/2 стакана киселя, молока, воды для взрослых и детей старше 2 лет, и по 1 - 2 капли (3 раза день) на 100 мл. молока или питательной смеси для детей младше 2 лет. Новорожденным, находящимся на грудном вскармливании йодистый калий не назначают, они получают необходимое количества йода с молоком матери.

Максимальный защитный эффект (снижение дозы облучение щитовидной железы примерно в 100 раз) достигают при предварительном или одновременном с радиоактивным поступлением йода.

Эффективность значительно снижается при более позднем (2 часа) сроке начала профилактики. Однократный прием полной дозы обеспечивает защитный эффект на сутки. При проведение йодной профилактики возможны аллергические реакции на йод различной степени тяжести.

При авариях на атомных комплексах (как и при атомных взрывах) следующим по значимости после йода является выброс цезия.

Средством профилактики облучения от инкорпорации цезия является использование комплексообразователя феррацина по 1,0 г. 3 раза в день. Практически все соли цезия легко растворимы, легко всасываются и распределяются во всех клетках организма, и соответственно, в большей массе - в мышечной ткани. Цезий по метаболизму - аналог калия и, в основном , выделяется почками, в значительно меньшей степени – печенью, с последующим повторным всасыванием.

Феррацин не всасывается из ЖКТ и поэтому активен только в первые часы после поступления и нахождения основной массы радионуклида в кишечнике, в последующем его действие резко уменьшается. Из-за преимущественно внутриклеточного содержания цезия не эффективны различные энтеросорбенты, применение аппаратных сорбционных, фильтрационных и обменных способов детоксикации.

При поступлении внутрь организма других радионуклидов применяют хелатообразующие соединения, комплексонобразователи.

При поступлении в ЖКТ радия и стронция назначают адсобар по 25 г. в день или взвесь бария для рентгенологических исследований, назначают соли кальция (глюконат, хлористый). Для трансуранов и лантонидов антидотом является пентацин в дозе 0,25 г. (до 1,5 г/д), для полония - унитиол, при контакте с тритием - показано назначение форсированного диуреза и т.д.

 

6. Особенности формирования радиационных потерь в зонах радиоактивного заражения.

Радиационные потери среди населения в зонах радиоактивного заражения определяются в основном дозой внешнего облучения и длительностью во времени ее накопления:

При дозе облучения 1 - 2 Гр однократно или в течение 4-х суток развивается 1-я (легкая) степень лучевой болезни. (потеря трудоспособности отсутствует).

При инкорпорации в дозе 15 - 60 мКи и более однократно возможна легкая степень лучевой болезни.

При аппликации РВ на кожных покровах в дозах более 700 мрад/час по состоянию на 24 часа после заражения - легкая степень поражения.

Следовательно, в зоне радиационной опасности ("М") и на внешней границе зоны умеренного заражения ("А") при аварии на АЭС доза излучения за первый год после аварии исключает вероятность развития у населения лучевой патологии и возникновения радиационных потерь. Их возникновение вероятно, начиная с внешней границы зоны "Б" и далее по направлению к месту аварии на АЭС или ядерного реактора.

Структура радиационных потерь по тяжести будет крайне вариабельна в зависимости от многих факторов (степени защищенности населения, мощности выброса осадков, метеоусловий и др.).

 

7. Принципы предупреждения радиационных поражений.

Предупреждение радиационных поражений может быть осуществлено с помощью защитных мер.

Использование защищающих от ионизирующего излучения материалов.

Различные виды ионизирующего излучения по-разному проникают через разные материалы. Альфа-частицы задерживает обычный лист бумаги. Бета-частицы задерживают многие материалы, например такие, как металл, дерево, полиэтилен, пленочные ткани и даже ткани, из которых шьют верхнюю одежду. Нейтроны относительно легко проникают через материалы (стальные, чугунные конструкции и др.), состоящие из элементов, имеющих большую атомную массу, но в значительной степени задерживаются такими материалами, как полиэтилен, графит, вода, которые состоят из элементов с малой атомной массой.

Рентгеновское и гамма-излучение относительно легко проникает через материалы, состоящие из элементов с малой атомной массой, и в значительной степени задерживаются такими материалами как бетон, кирпич, дерево, грунт, которые состоят из элементов с большой атомной массой. Для оценки степени защищенности человека введено понятие - коэффициент ослабления ионизирующего излучения (Косл.). При расположении человека на открытой местности Косл. равен 1. Жилые каменные дома имеют следующие Косл.: одноэтажные - 10; двухэтажные - 15; трехэтажные - 20; их подвалы - от 40 до 400; противорадиационные укрытия - от 500 до 1000. Указанные значения позволяют определить, в какой степени уменьшается воздействие рентгеновского и гамма-излучения на человека при таком способе защиты.

Сокращение времени облучения.

Набор дозы облучения зависит не только от уровня ионизирующего излучения, но и времени его воздействия. Этот принцип защиты от ионизирующего излучения широко используют путем учета времени работы на рентгеновских установках, с другими источниками ионизирующих излучений и проведения таких массовых мероприятий, как эвакуация населения из зон радиоактивного загрязнения.

Увеличение расстояния от источника ионизирующего излучения.

Практическая реализация этого принципа имеет широкий диапазон - от эвакуации населения из зон заражения до удаления радионуклидов с одежды, обуви, средств защиты, кожных покровов и слизистых оболочек (такое мероприятие принято называть специальной обработкой), а также выведения радионуклидов из человеческого организма самыми различными способами (промывание желудка и кишечника и др.).

Использование средств медикаментозной защиты (фармакологическая противолучевая защи-та).

Для ослабления действия на организм ионизирующего излучения используют медикаментозные средства, которые принято называть радиозащитными препаратами или радиопротекторами.

Установлены следующие механизмы защитного действия радиопротекторов:

                конкуренция за сильные окислители и свободные радикалы, образовавшиеся в результате радиолиза воды;

                увеличение содержания в тканях эндогенных тиоловых соединений;

                образование смешанных дисульфидов и временная обратимая связь их;

                образование временных обратимых cвязей с радиочувствительными ферментами, гормонами или другими белковыми молекулами; защита их от поврежденного действия в момент облучения;

                образование прочных соединений с тяжелыми металлами, обеспечивающими ускоренное течение цепных реакций окисления;

                миграция избытка энергии с макромолекулы на радиопротектор;

                торможение цепных реакций окисления;

                повышение устойчивости и мобильности защитных механизмов организма;

                угнетение обмена веществ;

                детоксикация или ускоренное выведение из облученного организма токсических продуктов;

Конкретные механизмы защитного действия варьируют в зависимости от применяемого препара-та. Защитное действие радиопротекторов проявляется при применении их перед облучением. Вместе с тем, при поступлении радионуклидов внутрь организма радиопротекторы должны использоваться в течении всего периода пребывания источников излучения в тканях при условии отсутствия вредного влияния таких препаратов на состояние здоровья.

Из многих тысяч изученных соединений отобраны наиболее эффективные препараты, к которым относятся серусодержащие соединения (цистамин, меркаптоэтиламин, глютатион, тиомочевина и др.), спирты (этанол), аминокислоты (аланин, валин, лейцин, триптофан, фенилаланин и др.). Защитный эффект радиопротекторов принято выражать в единицах фактора уменьшения дозы – коэффициента, показывающего, во сколько раз «снижается» доза облучения под влиянием радиопротектора. Так, для серусодержащих протекторов он составляет 1,2 - 1,5.

Радиопротекторы должны отличаться быстрым и сравнительно продолжительным действием (не менее 3 - 4 часов). Они должны выпускаться в удобной лекарственной форме (таблетки, пилюли) и быть стойкими при хранении. Они не должны вызывать побочных эффектов и отрицательно влиять на самочувствие и работоспособность человека.

В настоящее время исследователей привлекают биологические протекторы, или адаптогены, которые повышают устойчивость организма человека не только к радиации, но и к токсическим химическим вредностям, психоэмоциональному стрессу, кислородному голоданию тканей, холоду и др. К адаптогенам относят препараты женьшеня, китайского лимонника, элеутерококка, заманихи, тысячелистника и других лекарственных растений, а также пчелиный яд (полипептид из пчелиного яда – меллитин), змеиный яд, экстракты моллюсков (мидий).

 

Выявлен противолучевой эффект у многих витаминов, прежде всего, аскорбиновой кислоты, витаминов группы В и жирорастворимых витаминов (А и др.). Действие адаптогенов и витаминов сводится к обеспечению оптимальных условий жизнедеятельности облученного организма, к повышению его радиоустойчивости до некоего оптимального уровня.