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BASI DELLA VITA SICURA
Situazioni di emergenza in strutture pericolose per le radiazioni. Nozioni di base per una vita sicura
Elenco / Nozioni di base sulla vita sicura Le sostanze radioattive (RS) e le fonti di radiazioni ionizzanti vengono utilizzate nella vita quotidiana, nella produzione e in medicina. Ad esempio, i reattori nucleari forniscono fino al 13% del fabbisogno elettrico della Russia. Guidano turbine e navi; garantire il funzionamento di una serie di oggetti spaziali. Ciò include il controllo di qualità delle cuciture durante la fusione nell'ingegneria meccanica, gli esami medici e l'irradiazione mirata, ma, inoltre, è anche un'arma di enorme potere distruttivo, in grado di distruggere la civiltà. Il ciclo del combustibile nucleare (NFC) può essere suddiviso in fasi:
Il risultato dell’estrazione e della frantumazione del minerale di uranio e dell’arricchimento dell’uranio sono montagne di attività mineraria, che:
Il basso contenuto di uranio-235 nel minerale estratto (0,7%) non ne consente l'utilizzo nell'energia nucleare: è necessario l'arricchimento di questo minerale, cioè un aumento del contenuto di uranio-235 utilizzando apparecchiature molto complesse e costose, e costi energetici significativi. L'arricchimento è possibile dopo aver separato gli isotopi dell'uranio-233, dell'uranio-235, dell'uranio-238 a livello atomico. L'uranio naturale viene fornito al mercato sotto forma di ossido di uranio (polvere compressa giallo-marrone) e l'uranio arricchito viene fornito sotto forma di compresse di ossido di uranio o esafluoruro di uranio gassoso (in cilindri di acciaio). Nelle aree minerarie dell’uranio, la maggior parte delle discariche sono montagne di sabbia fine mista a radionuclidi naturali, che emettono principalmente il gas RA radon-222 (producendo radiazioni α), che aumenta la probabilità di cancro ai polmoni. Nel 1982, negli Stati Uniti si erano accumulati circa 175 milioni di tonnellate di tale sabbia con radiazioni inferiori al limite massimo consentito. Ad oggi, migliaia di case, scuole e altri edifici realizzati con questi materiali sono stati demoliti. Le riserve totali di uranio sulla Terra ammontano a circa 15 milioni di tonnellate. Si stanno sviluppando depositi con riserve fino a 2,7 milioni di tonnellate. L'ex Unione Sovietica rappresentava fino al 45% delle riserve mondiali di uranio, distribuite quasi equamente tra Russia, Uzbekistan e Kazakistan . Una struttura pericolosa per le radiazioni (RAHO) è una struttura in cui, a seguito di un incidente, possono verificarsi massicce emissioni di radiazioni o danni a organismi viventi e piante. Tipi di RAOO:
Durante una reazione nucleare, fino al 99% del combustibile nucleare finisce nella Repubblica di Armenia come rifiuto (plutonio, stronzio, cesio, cobalto), che non può essere distrutto, quindi deve essere immagazzinato. I contatti con combustibile nucleare, suoi rifiuti, vettori energetici, elementi di combustibile (elementi di combustibile) e altri prodotti RA causano danni a edifici, attrezzature e trasporti. Se il trattamento speciale non riduce il livello di infezione al di sotto del MAC, è necessario anche il seppellimento. Un reattore nucleare è la parte principale di una centrale nucleare e di motori nucleari. È una grande caldaia per il riscaldamento del liquido di raffreddamento (acqua, gas). La fonte di calore è una reazione nucleare controllata. Va tenuto presente che 0,5 g di combustibile nucleare producono energia equivalente a 15 automobili di carbone, che, inoltre, quando bruciato, emette nell'atmosfera un'enorme quantità di sostanze cancerogene. Il combustibile nucleare arricchito sarà collocato nel nocciolo del reattore sotto forma di un reticolo regolare di fasci di elementi combustibili (circa 700 pezzi). Una barra di combustibile è un'asta di diametro 10 mm, lunga 4 m, con un guscio di zirconio, costantemente lavata con acqua. L'acqua agisce come un raffreddatore e un assorbitore di neutroni (se si usa “acqua pesante”, rallenta solo i neutroni, ma non li assorbe, cioè in questo caso si può usare l'uranio naturale. Questo tipo di reattore utilizza solo l'1% di l'energia rilasciata). Esistono reattori nucleari con neutroni lenti e veloci. I reattori a neutroni lenti possono essere raffreddati con acqua ordinaria, come l'RBMK - reattore a canali ad alta potenza; VVER - reattore raffreddato ad acqua, ad acqua o gas "pesante", come HTGR - reattore raffreddato ad elio ad alta temperatura. I reattori a neutroni veloci sono chiamati reattori autofertilizzanti (BR). Se VVER utilizza il 5% di combustibile nucleare, un reattore a neutroni veloci, ad esempio BN-600, ne utilizza fino al 55%. Il funzionamento del reattore, cioè il movimento delle barre del nocciolo rispetto alla sostanza che assorbe i neutroni, è controllato da un operatore o da un sistema automatico. Il reattore (Fig. 5.2) ha due circuiti di flusso dell'acqua. Nel primo circuito (dove è prevista una pressione di 7 kPa), l'acqua rimane allo stato liquido anche alla temperatura di 330°C e, passando attraverso uno scambiatore di calore (generatore di vapore), cede calore all'acqua del secondo circuito. Il primo e il secondo circuito del reattore sono isolati in modo affidabile l'uno dall'altro. Nel secondo circuito del reattore l'acqua è allo stato di vapore, poiché qui la pressione è atmosferica. Questo vapore fa ruotare un turbogeneratore, che produce elettricità. In un reattore raffreddato a elio (HTGR), blocchi di grafite vengono utilizzati per rallentare i neutroni e come refrigerante viene utilizzato anidride carbonica o elio a una temperatura di 70°C (questi gas non consentono la corrosione dei metalli). Il calore viene trasferito attraverso lo scambiatore di calore al secondo circuito, dove la temperatura del vapore raggiunge i 540°C.
Riso. 5.1. Principio di progettazione delle centrali nucleari: 1 - turbina; 2 - generatore di corrente alternata; 3 - protezione del calcestruzzo; 4 - condensatore; 5 - pompa di circolazione; 6 - barre di uranio; 7 - reattore; 8 - radiazione gamma proveniente dal nucleo; 9 - moderatore; 10 - aste di controllo; 11 - liquido refrigerante; 12 - generatore di vapore
Riso. 5.2. Il principio di funzionamento di un reattore nucleare Per uno spegnimento di emergenza del reattore, il suo nucleo può essere riempito con acqua con un assorbitore di neutroni (boro o una sostanza contenente idrogeno diversa dall'acqua) da un serbatoio speciale senza l'intervento dell'operatore. Tale acqua non si mescola con il liquido di raffreddamento di lavoro in condizioni normali, ma “spegne” il reattore solo quando l'incidente si sviluppa bruscamente. (In modalità normale, i tubi con acqua vengono immersi ad una certa profondità. Quando appare il vapore, i tubi galleggiano, il che aumenta la produttività delle pompe. Se le pompe non sono in grado di far fronte allo spegnimento, il nocciolo del reattore viene riempito con una composizione proveniente dal serbatoio speciale di emergenza: il reattore viene "ucciso". La probabilità di danni alla salute del personale della centrale nucleare all'anno è 5x10-6 dal cancro e 10'6 dalla malattia da radiazioni. Per garantire la protezione, le centrali nucleari dispongono di sicurezza adeguata, ostacoli meccanici, allarmi di sicurezza elettronici e autosufficienza elettrica. Per stare al passo con la comunità mondiale, la Russia deve sviluppare la propria industria dell’energia nucleare. Le prospettive per lo sviluppo delle centrali nucleari in Russia sono mostrate nella tabella. 5.1. Tabella 5.1. Pianificazione per la messa in servizio di unità NPP
Per ottenere una reazione termonucleare controllata, gli scienziati hanno intrapreso diverse strade. Uno di questi ha portato alla creazione di un tokamak, l’altro al progetto di un reattore con una trappola “aperta”. Nel 1968, il tokamak sconvolse il mondo con i suoi risultati promettenti e iniziarono ad essere fatti importanti investimenti in questa direzione. Ma i sostenitori del secondo modo considerano preferibile il loro schema: il nucleo di un reattore con una trappola aperta è molto più facile da produrre (la sua camera a vuoto può essere trasformata su un tornio); tali reattori sono più facili da riparare (non richiedono lo smontaggio, come i tokamak rotondi); È più semplice creare una nuova generazione di reattori (privi di neutroni, radioattivamente sicuri) basati su una trappola aperta. Gli scienziati dell'Akademgorodok di Novosibirsk hanno dimostrato le installazioni GOL-3, una trappola di 12 metri in cui il plasma viene riscaldato da un fascio di elettroni, e AMBAL-M, che trattiene il plasma in direzione longitudinale a causa del potenziale elettrostatico. Nel febbraio 1967, la prima centrale nucleare termoionica orbitale al mondo, Topaz (Thermionic Experimental Converter in the Core), fu lanciata nello spazio, in cui l'energia del decadimento nucleare viene convertita direttamente in corrente elettrica. E nel luglio 1987, una seconda installazione simile fu lanciata nello spazio, operando lì per più di un anno. "Topaz" è stato creato dal lavoro degli scienziati dell'Istituto di fisica ed energia (PEI) di Obninsk. Una caratteristica di un reattore nucleare a neutroni veloci (F-R) è la sua capacità di produrre più combustibile nucleare di quanto ne consuma. In questo caso, le barre di uranio-238 vengono collocate nella zona di allevamento (un anello che racchiude il nucleo). Qui, a causa dell'influenza dei neutroni, parte degli atomi di U-238 si trasforma in atomi di Pu-239. Se questa miscela (U-238 e Pu-239) viene collocata nella zona attiva, quando “brucia” produrrà plutonio “per uso militare”, poiché l’uranio naturale verrà arricchito. Questi cicli possono essere ripetuti più volte e producono 40 volte più elettricità che in un reattore a neutroni lenti. Inoltre, l'RR ha un'efficienza significativamente più elevata rispetto a un reattore a neutroni lenti. Utilizza il combustibile nucleare in modo più efficiente, produce meno rifiuti RA e funziona a una pressione inferiore, il che significa che è meno probabile che si depressurizzi (“perdita”). Ma presenta anche un grave inconveniente: l’impatto dei neutroni veloci provoca un “indebolimento” del metallo (l’acciaio si gonfia e diventa fragile). Gli R-R sono “onnivori”: solo loro sono in grado di riprocessare qualsiasi combustibile e scoria nucleare e di distruggere il plutonio rilasciato durante il disarmo. Uno dei principali leader nello sviluppo di reattori a neutroni veloci è IPPE (Obninsk). Il suo reattore sperimentale BR-10 è stato a lungo un serio concorrente del famoso tokamak. L'IPPE è il più grande stand al mondo per la ricerca nel campo dell'energia nucleare. La prima R-R industriale al mondo è stata costruita nella città di Shevchenko. Era un BN-350 e la centrale nucleare di Beloyarsk ha un BN-1980 in funzione dal 600. Ora è l’unico reattore al mondo in grado di convertire il plutonio ad uso militare in elettricità. Nel 1994, era previsto il lancio del primo dei tre BN-800 previsti presso la centrale nucleare degli Urali meridionali. L'esperienza operativa delle centrali nucleari ha dimostrato che i reattori a doppio circuito raffreddati ad acqua sono i più pericolosi - a causa di "perdite" dovute a difetti nel materiale utilizzato durante la costruzione, nei giunti, nel sistema di raffreddamento, a causa della corrosione in il generatore di vapore e gli errori del personale. La tenuta delle aste potrebbe essere compromessa, così come il loro surriscaldamento, per cui l'idrogeno liberato dall'acqua potrebbe esplodere. È possibile che il reattore si rompa a causa dell'enorme pressione del vapore acqueo risultante con il rilascio dei prodotti RA della reazione nucleare. Anche i rifiuti RA immagazzinati nelle centrali nucleari allo stato liquido rappresentano un serio pericolo, poiché la durata di servizio garantita dei serbatoi di cemento è di 40 anni e in molte centrali nucleari è prossima alla scadenza. I rifiuti RA sono migliaia di volte più dannosi del minerale di uranio, poiché si tratta di minuscole polveri che vengono trasportate dal minimo vento su vaste aree, contaminandole per centinaia di anni e creando lì un elevato livello di radiazioni. Per lo stoccaggio dei rifiuti vengono utilizzati impianti di stoccaggio specializzati. Un reattore da 1000 MW converte ogni anno 30 tonnellate di combustibile di uranio in rifiuti RA. Ogni anno in Germania vengono rimosse 21 tonnellate di elementi combustibili usati da 300 centrali nucleari. Nel 1986, negli Stati Uniti erano immagazzinate più di 12 tonnellate di elementi di combustibile esaurito e si prevede che raggiungeranno le 000 tonnellate entro il 2000. Esistono molti modi per smaltire i rifiuti RA, ma non ne è stato ancora trovato uno assolutamente affidabile. Solo di recente hanno smesso di pompare i rifiuti liquidi di RA nei pozzi profondi (molti pozzi artesiani sono stati danneggiati). Dobbiamo rifiutarci di inondarli nei mari del Pacifico, dell’Atlantico e dell’Artico. La sicurezza non è garantita nemmeno negli impianti di stoccaggio speciali (cimiteri, discariche speciali), costruiti anche con un livello del suolo rigorosamente definito e che rappresentano un complesso ingegneristico molto complesso. I contenitori con rifiuti RA sono resi ermetici. I cimiteri richiedono l'alienazione di un vasto territorio. Contengono anche rifiuti RA provenienti da organizzazioni. I rifiuti dei reattori VR-400 vengono inviati al trattamento per estrarre uranio o plutonio, che vengono reimmessi nel ciclo del combustibile nucleare. I resti della rigenerazione vengono conservati vetrificati in impianti di stoccaggio in cemento. Anche l'invio di rifiuti RA nelle profondità dello spazio non è un'opzione: l'incidente di qualsiasi razzo durante il lancio in orbita porterà alla dispersione del plutonio, la cui dose letale è di 0,01 g. Le esplosioni atomiche "pacifiche" non sono meno pericolose per la costruzione di impianti di stoccaggio di gas e petrolio, la creazione di laghi, la deviazione dei fiumi Il principale fattore dannoso in un incidente con rifiuti radioattivi, oltre agli incendi e alle esplosioni, è la contaminazione radioattiva. Le sostanze radioattive non hanno odore, colore, sapore e non vengono rilevate dai sensi. La radiazione è il risultato di un cambiamento nella struttura di un atomo, la proprietà dei nuclei atomici di decadere spontaneamente a causa dell'instabilità interna e causare la ionizzazione dell'ambiente. Esistono diversi tipi di radiazioni derivanti dal decadimento dei nuclei: α-particelle - flusso di nuclei di elio. La loro carica è +2, massa 4, cioè per il microcosmo è una particella molto pesante che trova rapidamente un bersaglio. Dopo una serie di collisioni, la particella α perde energia e viene catturata da qualche atomo. La loro interazione è simile alla collisione di palle da biliardo o di cariche elettriche. Le radiazioni esterne provenienti da tali particelle sono insignificanti, ma sono estremamente pericolose se entrano nel corpo. β-particelle - flusso di elettroni (positroni), la loro carica è -1 (o +1) e la loro massa è 7,5 mila volte inferiore a quella di una particella α. È più difficile per una particella β trovare un bersaglio in un mezzo irradiato, poiché agisce principalmente solo con la sua carica elettrica. L'irraggiamento esterno non è elevato ((le particelle 3 vengono trattenute dal vetro della finestra). radiazione γ - Questa è una radiazione elettromagnetica ad alta frequenza. Poiché è impossibile proteggerlo completamente, vengono utilizzati schermi realizzati con materiali in grado di attenuare il flusso di radiazioni. Se un materiale indebolisce il flusso di 2 volte, si dice che abbia un coefficiente di attenuazione pari a metà. È questo coefficiente che viene utilizzato nella pratica. I protoni e le coppie protone-neutrone influenzano il mezzo irradiato in modo simile alle particelle alfa. neutroni - Queste particelle, che non hanno carica, ma, avendo una massa enorme, sono in grado di causare danni irreparabili quando si irradia il corpo. Interagiscono solo con i nuclei degli atomi (il processo è simile alla collisione di due palle da biliardo). Come risultato di numerose collisioni di questo tipo, il neutrone perde energia e viene catturato da uno dei nuclei della sostanza irradiata. I danni al corpo dovuti all'esposizione alle radiazioni ionizzanti dipendono dall'energia che le radiazioni radioattive (RAI) trasferiscono al corpo. Questo viene preso come base per la loro misurazione. Diamo un'occhiata alla più comune di queste unità. Il Rad è un'unità di dose di RAI alla quale un grammo di un organismo vivente ha assorbito 100 erg di energia. L'unità SI della dose assorbita è un grigio (Gy), alla quale ogni chilogrammo di sostanza irradiata assorbe l'energia di un joule, ovvero 1 Gy corrisponde a 100 rad. Poiché è difficile misurare la dose assorbita, viene spesso utilizzata un'altra unità: i raggi X. I raggi X sono un'unità non sistemica di esposizione (irradiata) della dose. È determinato dall'effetto della radiazione sull'aria (in questo caso si è rivelato l'equivalente del tessuto vivente), che porta alla ionizzazione, cioè alla comparsa di una carica elettrica, che viene registrata utilizzando strumenti di misurazione. La dose di esposizione caratterizza il potenziale pericolo di esposizione all'irradiazione con irradiazione uniforme generale del corpo umano. 1 roentgen è una dose di raggi X o radiazioni gamma alla quale 1 cm3 aria secca ad una temperatura di 0°C e ad una pressione di 760 mm Hg. Arte. Viene creato 2,08x109 coppie di ioni che trasportano un'unità elettrostatica di quantità di elettricità di ciascun segno. Nel sistema SI, la dose di esposizione è misurata in coulomb per chilogrammo (C/kg). In questo caso, un roentgen è pari a 2,58-10-4 C/kg. Il grado di radiazione in un'area è caratterizzato dal livello di radiazione (velocità di dose) in un dato momento, misurato in R/h o rad/h. Pertanto, una dose di radiazioni di 400 rad in 1 ora porterà a gravi danni da radiazioni e la stessa dose ricevuta per diversi anni darà una malattia curabile, ovvero l'intensità della radiazione gioca un ruolo enorme. Il danno da radiazioni al corpo dipende dalla densità del flusso di radiazione e dalla sua energia (durezza). A causa del decadimento dei prodotti delle radiazioni, il livello di radiazione diminuisce nel tempo, rispettando la legge di decadimento dell'RA: Pt = P0 (t/t0) all'1.2 ottobre dove p0 - il livello di radiazione al momento dell'incidente o dell'esplosione t; Pt - il livello di radiazione in un dato momento t. La quantità di sostanze radioattive non viene giudicata in base al peso, ma in base alla sua attività, cioè al numero di nuclei in decomposizione di una sostanza nell'unità di tempo. L'unità di misura è 1 evento di decadimento al secondo, nel sistema SI è il becquerel (Bq). Un'unità di misura dell'attività extra-sistema è 1 curie (Ci) - l'attività di una tale quantità di sostanze radioattive in cui si verificano 37 miliardi di atti di decadimento dei nuclei atomici al secondo, ovvero 1 Ci = 3,7 * 1010 Bk. Poiché il numero di atomi di RA diminuisce nel tempo, diminuisce anche l'attività di RA Ct = C0e-λt = C0e-0,693 t/t dove Ct - attività RV dopo un determinato tempo t; C0 - attività della sostanza nel momento iniziale t0; λ e T - costante di decadimento e tempo di dimezzamento della sostanza radioattiva. Le unità RAI considerate riflettono il lato energetico del problema, ma non tengono conto dell'impatto biologico del RAI sul corpo. Il tipo di irradiazione e l'energia delle particelle cambiano radicalmente il quadro! Conoscere la dose assorbita non è sufficiente; è necessario conoscere i cambiamenti che si verificheranno nell’organismo a causa dell’esposizione alle radiazioni, cioè le conseguenze biologiche delle radiazioni. La ionizzazione del tessuto biologico porta alla rottura dei legami molecolari e al cambiamento nella struttura chimica dei suoi composti. I cambiamenti nella composizione chimica di molte molecole portano alla morte cellulare. La radiazione divide l'acqua nei tessuti in H (idrogeno atomico) e OH (gruppo ossidrile). Come risultato della reazione, appare H2O2 (perossido di idrogeno) e una serie di altri prodotti. Tutti hanno un'elevata attività chimica e nel corpo iniziano a verificarsi reazioni di ossidazione, riduzione e combinazione di alcune molecole con altre molecole tissutali. Ciò porta alla formazione di composti chimici che non sono caratteristici dei tessuti viventi del corpo, che attivano il suo sistema immunitario. Tutto ciò causa disturbi nel normale corso dei processi biologici nel corpo. È sufficiente conoscere il coefficiente di rischio biologico di un determinato tipo di sostanza radioattiva per determinare la dose ricevuta dall'organismo. A questo scopo è stata introdotta l'unità rem, l'equivalente biologico del rad, che differisce dalla dose di radiazioni gamma per il valore del fattore di qualità (QC). A volte viene chiamata RBE (efficacia biologica relativa) di un dato tipo e gravità di radiazioni. La radiazione gamma è considerata un'unità di equivalente, poiché per questo caso esiste una sorgente di riferimento ed è stata sviluppata una tecnica di misurazione. Il valore CC per le diverse radiazioni è determinato dal libro di consultazione. Alcuni di questi rapporti sono:
La difficoltà di eliminare le sostanze radioattive dall'organismo è aggravata dal fatto che diverse sostanze radioattive vengono assorbite in modo diverso dall'organismo. RA sodio, potassio, cesio sono distribuiti quasi uniformemente negli organi e nei tessuti; il radio, lo stronzio, il fosforo si accumulano nelle ossa; rutenio, polonio - nel fegato, nei reni, nella milza e lo iodio-131 si accumula esclusivamente nella ghiandola tiroidea - l'organo di secrezione interna più importante che regola il metabolismo, la crescita e lo sviluppo del corpo. La ghiandola tiroidea assorbe tutto lo iodio che entra nel corpo fino a quando non è completamente satura. L'accumulo di iodio in esso porta a un disturbo dello stato ormonale della ghiandola tiroidea. Tale saturazione è particolarmente pericolosa nei bambini, poiché la ghiandola tiroidea svolge un ruolo più importante nella loro vita rispetto agli adulti. Ecco perché, prima dell'irradiazione e nelle prime ore, per proteggere la tiroide, è necessario fornire all'organismo un eccesso di iodio neutro. Dopo aver ricevuto una dose di radiazioni dallo iodio RA, in questa ghiandola può svilupparsi un disturbo ormonale acuto; in casi estremi si verifica la completa distruzione della ghiandola tiroidea. L’uomo è sempre stato esposto alle radiazioni naturali. Il suo valore, a seconda della zona, varia da 100 mrem a 1,2 rem all'anno. Il valore medio per la Federazione Russa è di 300 mrem all'anno, e nella sua regione centrale la radiazione di fondo è di 10...30 mrem/h. La radiazione indebolita dall'atmosfera proviene dallo spazio, sale dalla terra ed è emessa dagli edifici in granito e dagli elementi chimici presenti nel corpo umano. Maggiore è l'altitudine di volo, più sottile è lo strato protettivo dell'atmosfera (quando vola ad un'altitudine di 13 km, una persona riceve una dose di radiazioni di 1 mR/h e se ci sono macchie solari sul sole, questa dose aumenta). Ci sono aree in cui la dose totale di radiazioni che fuoriescono dalle viscere della terra è maggiore che nella zona di Chernobyl, e la maggior parte di essa (fino al 70%) è radon. Nasce nelle famiglie RA dell'uranio e del torio, e i prodotti di decadimento degli elementi di questa serie sono presenti ovunque (nelle pietre, nel cemento, nel suolo, nell'acqua). Ripartizione approssimativa della concentrazione di radon in un appartamento (Bq/mq3): da materiali da costruzione - 6,4; dal gas domestico - 0,3; dall'aria dalla strada - 5; dal terreno sotto l'edificio - 41,7; dall'acqua - 0,1. Ogni minuto diversi milioni di atomi di radon RA entrano nei nostri polmoni causando sintomi dolorosi. È stato a lungo notato che in alcune zone e persino nelle singole case la percentuale di malattie maligne è molto più elevata. Se l'irraggiamento nell'aria ambiente è superiore a 200 Bq/m3, allora è necessario adottare misure per sigillare la stanza dalle radiazioni provenienti dal sottosuolo. L'irradiazione può portare a cambiamenti biologici nel corpo e questa stessa malattia è chiamata malattia da radiazioni. La malattia da radiazioni è una reazione complessa del corpo alla quantità e all'intensità dell'energia assorbita: è importante che tipo di radiazione fosse, quali parti e organi del corpo sono interessati, che tipo di irradiazione si è verificata - interna o esterna, se il midollo osseo, il principale organo ematopoietico, è interessato. L'esposizione costante a basse dosi (anche con una decontaminazione incompleta) può causare una forma cronica di malattia da radiazioni o conseguenze negative in età avanzata. Lo stesso risultato si verifica quando le sostanze radioattive entrano nell'organismo attraverso le vie respiratorie, ferite, ustioni, con alimenti o liquidi. Questa forma di malattia da radiazioni è curabile, ma l’irradiazione deve essere fermata. La forma acuta di malattia da radiazioni è caratterizzata dai dati nella tabella. 5.2. I documenti guida in materia di regolamentazione delle radiazioni sono gli “Standard di sicurezza dalle radiazioni NRB-96” e le “Regole sanitarie di base per lavorare conRV e III OSP-72/87". Il fattore determinante qui è la dose massima ammissibile (MAD) - il livello annuale di radiazioni che non causa, con un'esposizione uniforme per 50 anni, cambiamenti negativi nella salute della persona irradiata e la sua prole. Categorie di persone esposte:
I limiti massimi consentiti per l'irradiazione esterna ed interna sono stabiliti in modo diverso per i diversi gruppi di organi e tessuti critici [46, 47]. Le persone di età superiore ai 18 anni possono lavorare con sostanze radioattive e sorgenti di radiazioni, mentre la dose di radiazioni accumulata per le persone della categoria “A” di una determinata età è determinata dalla formula D = 5 (N-18) (rem), dove N è l'età in anni. La dose di radiazioni geneticamente significativa ricevuta dall’intera popolazione da tutte le fonti non dovrebbe superare i 5 rem per persona nell’arco di 30 anni. Tabella 5.2. Caratteristiche delle principali forme di malattia da radiazioni
La concentrazione media annuale ammissibile di sostanze radioattive nel corpo, nell'acqua e nell'aria è la quantità massima consentita di isotopo radioattivo per unità di volume o massa, se fornito naturalmente il corpo non riceve dosi di radiazioni superiori ai limiti massimi consentiti. Quando si lavora con sostanze radioattive, queste possono contaminare le superfici di lavoro e i corpi dei lavoratori, che possono diventare una fonte di esposizione interna o esterna. Il livello massimo di contaminazione della pelle e delle superfici degli oggetti è stabilito da standard sanitari (regole) basati sull'esperienza nel lavoro con sostanze radioattive ed è misurato dal numero di particelle emesse per unità di area al minuto. Ciò determina la decisione di adottare misure di protezione e di evacuazione (Tabelle 5.3, 5.4). Tabella 5.3. Criteri per prendere una decisione sul carico RA (mSv)
Nota. PDU temporanea RZ (particelle/min*m2): pelle, biancheria intima - 10; capispalla, scarpe, superficie interna di oggetti e oggetti - 100; superfici interne degli uffici, trasporti - 200; superfici esterne dei veicoli - 400. La necessità del reinsediamento è dettata dal fatto che è impossibile ottenere prodotti “puliti”, trasformarli e venderli. Il materiale accumulato fino ad oggi mostra che con una singola irradiazione di tutto il corpo con una dose di 25 rem non si osservano cambiamenti nello stato di salute e nel sangue (che risponde principalmente all'irradiazione). Quando si riceve una singola dose di 25...50 rem, si possono osservare cambiamenti temporanei nel sangue, che si normalizzano rapidamente. Se esposti a una dose compresa tra 50 e 100 rem, possono comparire lievi segni di malattia da radiazioni di primo grado senza perdita di prestazioni e il 10% delle persone esposte può manifestare vomito. Presto le loro condizioni ritornano alla normalità. Sulla base del materiale sperimentale, si può presumere che il tasso di recupero giornaliero dal danno da radiazioni raggiunga il 2,5% della dose accumulata e che la parte irreversibile del danno sia del 10% (ovvero, 40 giorni dopo l'irradiazione, la dose residua è 10%, non zero). Esempio: una persona ha ricevuto una dose di 200 rem, poi dopo 40 giorni ha una dose residua di 20 rem. Dopo 50 giorni ha ricevuto nuovamente una dose di 200 rem, cioè ha 220 rem. Per valutare l'effetto dell'irradiazione a lungo termine viene introdotto il concetto di “dose efficace” (che tiene conto del risultato dell'effetto di recupero). È inferiore alla dose totale ricevuta durante l'intero periodo. Si ritiene che la reazione del corpo alle radiazioni possa manifestarsi a lungo termine (dopo 10...20 anni). Si tratta di leucemia, tumori, cataratta, lesioni cutanee, che non sempre sono associate all'esposizione alle radiazioni. Queste stesse malattie possono derivare da altri fattori dannosi di natura diversa dalle radiazioni. L'analisi dei dati (risultati del bombardamento nucleare del Giappone, radioterapia) mostra che si osservano conseguenze a lungo termine quando irradiati con una dose di radiazioni relativamente elevata (con una dose superiore a 70 rem, aumenta il rischio di cancro ai polmoni, con un dose superiore a 100 rem - leucemia). Tabella 5.4. Criteri per prendere una decisione sul reinsediamento in caso di RD, Ci/km2
È impossibile rilevare cambiamenti nello stato di salute nelle persone sottoposte a esami a raggi X (irradiazione), in cui la dose è centinaia di volte maggiore del fondo naturale (con fluoroscopia dello stomaco fino a 3 rem, polmoni - fino a 0,2 rem, spalla - fino a 1 rem). Componenti del fondo naturale RA:
Contesto delle attività umane:
Caratteristiche degli infortuni presso RAOO e loro prevenzione. Le centrali nucleari sono considerate scorie radioattive del primo grado di pericolo, mentre gli istituti di ricerca con reattori e stand nucleari sono considerati del secondo grado di pericolo. Per determinare la pericolosità dei rifiuti radioattivi è stata sviluppata una scala a sette punti dell'AIEA (Agenzia internazionale per l'energia atomica). Fasi dell'incidente al RAOO: Presto - dall'inizio dell'incidente fino alla cessazione del rilascio di sostanze radioattive e alla fine della formazione di tracce di sostanze radioattive sul terreno (a seconda delle condizioni meteorologiche specifiche, può assumere la forma di "macchie") . La durata della fase è fino a due settimane. Esiste un'alta probabilità di esposizione esterna alle radiazioni gamma e alle particelle beta, nonché di esposizione interna attraverso cibo, acqua e aria. Medio - dalla fine della fase iniziale all'adozione di misure protettive da parte della popolazione. La durata della fase è di diversi anni. In questo caso, la fonte dell'esposizione esterna sono le sostanze radioattive depositate sul terreno. È possibile anche l'esposizione interna attraverso il cibo e l'aria. In ritardo - fino alla fine delle misure di protezione e alla revoca di tutte le restrizioni. Il grado di rischio da radiazioni dipende da molti fattori: il grado di pericolosità dei rifiuti radioattivi, il tipo di reattore nucleare, la probabile quantità di prodotti (radionuclidi) rilasciati, la rosa dei venti (direzioni prevalenti del vento), le misure sviluppate per prevenire e eliminare le conseguenze degli incidenti legati ai rifiuti radioattivi, nonché la capacità delle forze di protezione civile di svolgere tempestivamente tali attività. È necessario distinguere tra il pericolo causato dai radionuclidi “a vita breve” (iodio RA-131) e quelli a “vita lunga” (stronzio, cesio). Questo viene preso in considerazione quandocipollizzazione del territorio attorno al RAOO. 1a zona - zona di misure di protezione di emergenza - un territorio in cui la dose di irradiazione esterna di tutto il corpo non supera i 75 rem e l'irradiazione interna - 250 rem. Questa è una zona di 30 chilometri attorno alla centrale nucleare. 2a zona - misure preventive - un territorio in cui la dose di irradiazione esterna di tutto il corpo non supera i 25 rem e quella interna (e in particolare la ghiandola tiroidea) - 90 rem. 3a zona - zona riservata - un territorio in cui la dose di irradiazione esterna di tutto il corpo non supera i 10 rem e l'irradiazione interna - 30 rem. Se in un'area si prevede una dose di radiazioni esterne superiore a 10 rem in un anno, è necessario introdurre adeguati regimi di radioprotezione ed evacuare le persone dalla zona di 30 chilometri intorno alla centrale nucleare (eventualmente il loro successivo ritorno dopo valutare la situazione reale). Misure per prevenire gli incidenti:
Autori: Grinin AS, Novikov V.N.
▪ L'azione delle radiazioni ultraviolette ▪ L'influenza dell'alcol sul corpo umano e le sue conseguenze ▪ Protezione collettiva e individuale della popolazione
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