Методические указания по изучению темы: “
|
Скачать 0.89 Mb.
|
|
Часть 2. Радиационная защита в ЧС техногенного характера. ВВЕДЕНИЕ. Современное развитие общества все в большей мере сталкивается с проблемой обеспечения безопасности и защиты человека и окружающей среды от воздействия ЧС техногенного характера. Как известно, наибольшую техногенную опасность несут в себе аварии и катастрофы на радиационно и химически опасных объектах. Одна из первых получивших известность радиационных аварий произошла на предприятии по переработке ядерных материалов ПО “Маяк” (г. Озерск, Челябинская обл.) в 1957 году. По Международной семиуровневой шкале ядерных событий теперь она отнесена к высокому шестому уровню. В результате химического взрыва одной из емкостей с радиоактивными отходами произошел выброс в окружающую среду большого количества радиоактивных продуктов. Возникшее при этом радиоактивное облако накрыло значительную территорию — около 23 тыс. кв. км. В зону радиоактивного загрязнения попали 217 сел и деревень с населением 270 тыс. человек. Из ряда населенных пунктов пришлось осуществить эвакуацию населения. И по сей день серьезную опасность для местных жителей представляет загрязненность реки Теча. В том же году в Великобритании на газоохлаждаемом графитовом реакторе в Уиндскейле (ныне Селлафилд) произошла авария с выбросом радиоактивных продуктов деления. В 1973 году на том же предприятии случилась авария с выбросом радиоактивного материала в зону обслуживания. На американской АЭС “Три-Майл-Айленд” в 1979 году возникло тяжелое повреждение активной зоны реактора второго блока АЭС с выбросом радиоактивных веществ во внутреннее пространство реакторного здания и последующим ограниченным выбросом за пределы производственной площадки. Первая авария в Уиндскейле и авария на “Три-Майл-Айленд” отнесены по Международной шкале к событиям 5-го уровня. В 1980 году на АЭС “Сен-Лоран” во Франции произошла авария со значительным повреждением активной зоны реактора, но без выброса радиоактивности. По Международной шкале она, как и вторая авария в Уиндскейле, была классифицирована в качестве события 4-го уровня. Наиболее тяжелым событием в истории атомной энергетики, а возможно и всей техногенной сферы, явилась авария на Чернобыльской АЭС — Чернобыльская катастрофа, как ее называют. Обстоятельства этой аварии широко известны. На реакторе 4-го блока Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года в СССР проводились испытания с отключенными защитами в режиме полного обесточивания оборудования АЭС, в ходе которых произошли разгон реактора, скачок мощности, расплавление тепловыделяющих элементов, паровой и водородный взрывы реактора. Здание реактора и сам реактор были разрушены. Произошел выброс радиоактивных материалов, суммарная активность которого оценивается в 1,851018 Бк. В течение трех месяцев непосредственно от аварии погибли 30 человек. Это событие по Международной шкале ныне оценивается 7-м уровнем. Выбрасываемые из активной зоны разрушенного реактора в атмосферу радиоактивные продукты в течение 10 суток разносились воздушными потоками на значительные расстояния. В наибольшей степени радиоактивному загрязнению подверглись Белоруссия, Украина и Российская Федерация. Незначительные загрязнения возникли на территориях прибалтийских республик, стран Северной и Центральной Европы, а также на Балканах. В России общая площадь радиоактивно загрязненных территорий с плотностью загрязнения выше 3,7 Бк/см2 по цезию-137 достигла 60 тыс. кв. км. На загрязненных территориях оказалось 7608 населенных пунктов, где проживало 3 млн. человек. Вообще же радиоактивному загрязнению подверглись территории 16 областей и трех республик России. Это загрязнение парализовало в ряде районов хозяйственную деятельность, а на некоторых территориях сделало невозможным проживание люден. Чернобыльская катастрофа стала общенародным бедствием. Радиационная защита населения в ЧС — это комплекс мероприятий (административных, организационно-технических, санитарно-гигиенических и др.), ограничивающих или предотвращающих воздействие ионизирующих излучений на население сверх допустимых установленных норм. 2.1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ. Радиационно опасньй объект (РОО) — это объект, при аварии на котором или разрушении которого может произойти выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации значения, что может привести к массовому облучению людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также радиоактивному загрязнению природной среды выше допустимых норм. Основную и главную группу РОО по степени их потенциальной опасности загрязнения природной среды представляют предприятия ядерного топливного цикла (ПЯТЦ). В ядерный топливный цикла(ЯТЦ) входят предприятия по получению, применению, переработке, хранению и захоронению ядерных материалов. Наиболее широкое применение полученные ядерные материалы находят в ядерных энергетических реакторах на атомных станциях. После отработки облученное ядерное топливо определенное время выдерживается в специальных хранилищах для его расхолаживания и распада наиболее активных короткоживущих радионуклидов. Далее ядерное топливо транспортируется на радиохимические заводы для его переработки, где производится извлечение оставшегося урана и наработанного плутония, которые вновь возвращается на изготовление ядерного топлива (уран). Высокоактивные отходы, образовавшиеся после переработки облученного топлива (продукты деления урана, другие продукты наработки реактора) поступают на захоронение. К предприятиям по добыче, переработке и получению ядерных материалов относятся: урановые рудники; предприятия по переработке урановой руды; аффинажу урана и получению тетрафторида урана и гексафторида урана; обогащению урана; заводы по очистке урановых концентратов и изготовлению твэлов. Основным радиоактивным элементом на первых этапах ЯТЦ являются уран и радий. Сбросы этих радионуклидов влияют на экологическую обстановку в регионе, однако в силу низкой вероятности аварий и незначительной радиоактивности практически не приводят к возникновению чрезвычайных ситуаций. Характеристика потенциальной опасности ПЯТЦ представлена в табл.2.1. Таблица 2.1 Характеристика опасности ПЯТЦ
РЗМ* - радиоактивное загрязнение местности. Ядерные реакторы на атомных станциях. Как видно из табл.2.1, одним из основных источников опасности для природной среды являются ядерные реакторы атомных станций, на которых сосредоточено значительное количество активности. Образующиеся в процессе эксплуатации в активной зоне (A3) ядерного реактора (ЯР) радиоактивные вещества можно условно разделить на 3 группы (рис.2.1) Количество радиоактивных веществ, образующихся в реакторе, зависит от его мощности, типа ядерного топлива, режима его облучения, размеров активной зоны и некоторых других факторов. РВ в активной зоне ЯР    Продукты активации нейтронами конструкционных материалов Продукты коррозии материалов 1-ого контура при циркуляции теплоносителя Радиоактивные продукты наработки реактора Рис.2.1 РВ в активной зоне ядерного реактора Продукты активации и коррозии. Продукты активации и коррозии включают в себя радионуклиды, образующиеся в конструкционных материалах реактора и радиоактивные примеси теплоносителя и замедлителя. Радиоактивная примесь теплоносителя, образующаяся в результате взаимодействия нейтронов в A3 реактора с материалом теплоносителя и химическими веществами, содержащимися в нем, является наведенной активностью. Наиболее распространенными видами теплоносителя в реакторах на тепловых нейтронах является обессоленная вода, а в реакторах на быстрых нейтронах - жидкий натрий. Основные радионуклиды – продукты активации и коррозии – представлены в табл. 2.2 Таблица 2.2 Основные продукты активации и коррозии ядерного реактора
Из перечисленных в таблице 2.2 продуктов активации и коррозии особую опасность как источники внутреннего облучения представляют биогенные элементы тритий и 14С, которые являются β-излучателями низких энергий. Так, графитовый замедлитель реактора РБМК-1000 является источником образования радиоактивного 14С в количестве 31012 Бк/год. В реакторах на быстрых нейтронах основной вклад в наведенную активность вносят 22Na и 24Na. Оба этих нуклида являются интенсивными гамма-излучателями и их удельная активность в теплоносителе очень высока и достигает для 24Na 2,0·1012 Бк /кг. Вторым важным источником активности теплоносителя являются продукты коррозии металлов технологических коммуникаций. Активация ПК происходит в основном за счет тепловых нейтронов. Продукты активации и коррозии распределены в герметизированных объемах ядерного энергетического реактора и не представляют значительной радиационной опасности при нормальной работе установки. При нарушении герметизации активной зоны ядерного реактора в случае аварии продукты активации и коррозии могут вызвать загрязнение территории, однако вследствие небольшого их количества это не вызовет значительных последствий для населения. Радиоактивные продукты реакции деления. Процесс выделения ядерной энергии в A3 реактора сопровождается образованием и накоплением радиоактивных продуктов деления, которые представляют собой смесь (в настоящее время идентифицировано примерно 650 радионуклидов). Основная их часть является β-, γ-излучателями. При облучении ядерного топлива в реакторе происходит два конкурирующих процесса. Первый включает образование новых радионуклидов за счет деления ядер урана-235. Второй процесс, протекающий одновременно с первым, является процессом радиоактивного распада В начальный период облучения процесс накопления является преобладающим и поэтому суммарная активность продуктов деления в реакторе быстро увеличивается. В дальнейшем в A3 реактора происходит постепенное выравнивание скоростей процессов образования и распада для ряда продуктов деления. Время достижения равновесного состояния для каждого радионуклида различно и определяется, кроме других причин, в основном периодом его полураспада. Например, для 131I(T1/2 = 8 сут) равновесное состояние достигается примерно через 80 суток после начала облучения топлива и составляет для РБМК-1000 около 40 МКи. При этом, очевидно, что время достижения такого равновесия будет тем больше, чем больше период полураспада радионуклида. Активностъ каждого радионуклида на различное время облучения приводится в специальных справочниках.(Колобашкин В.В., Алексанкин В.Г., Рубцов П.М. и Ружанский П.А. Радиационные характеристики облученного топлива. - Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1983). Для оценки радиационной опасности ЯР необходимо знать суммарную активность ПД, находящуюся в нем на момент аварии. Суммарная активность продуктов деления за время т непрерывной работы твэла в A3, называемое компанией, можно оценить, используя эмпирическую формулу А(τ) = 6,З*106 (1 – 0,9 τ-0,16)Wτ где Wτ -тепловая мощностъ реактора. Стандартная кампания основных отечественных реакторов РБМК и ВВЭР после вывода их в стандартный режим работы составляет, как правило, 3 года (1095 суток). При этом активность продуктов деления в реакторе за это время составляет около 70 процентов активности, накопленной бы в реакторе при бесконечной кампании. После останова реактора, а также аварии или разрушения, активность накопленных в нем радионуклидов начинает уменьшаться в соответствии с законом радиоактивного распада с учетом радиоактивных цепочек. Вклад каждого изотопа в суммарную активность ПД определяется в основном его независимым выходом, то есть вероятностью его образования при делении ядра урана-235, а также периодом его полураспада В работе [ ] представлено интегральное и дифференциальное распределение радионуклидов, образующихся в реакторе, по периодам их полураспада. Из данных, представленных в работе, следует, что около 80 процентов всех радионуклидов, образующихся в ЯЭР, имеет период полураспада до одних суток. Анализ динамики накопления радионуклида в ЯР позволяет сделать вывод, что данный радионуклид достигает своего равновесия за время, равное примерно 10 периодам полураспада. Следовательно, в течение 10 суток 80 процентов РН достигнут своего равновесного состояния. За это время в ЯР накопится около 50 процентов активности, нарабатываемой за трехлетнюю кампанию. Отсюда следует, что дальнейшее увеличение суммарной активности ПД в реакторе будет происходить за счет долгоживущих радионуклидов. Небезынтересно сравнить относительное содержание радионуклидов в смеси продуктов деления ядерного взрыва и ядерного реактора (табл.2.3). Из приведенных данных следует, что по приведенным изотопам увеличение относительного содержания в смеси долгоживущих продуктов деления ядерного реактора по сравнению с ядерным взрывом составляет тысячи раз, что и обусловливает более быстрый спад активности продуктов деления ядерного взрыва. Таблица 2.3 Относительное содержание долгоживущих радионуклидов в смеси продуктов деления ядерного взрыва и ядерного реактора
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Методические указания по изучению дисциплины Для студентов заочного факультета Подготовка к международным полётам. Методические указания по изучению дисциплины/Университет га. С. Петербург,2008 |
|
Методические указания по изучению курса и выполнению контрольных работ Для студентов зф Автоматизированные системы бронирования и продажи авиационных услуг: Методические указания по изучению курса и выполнению контрольных... |
 |
Методические указания по изучению дисциплины составлены в соответствии... Управленческие решения: Методические указания по изучению дисциплины. Для студентов, обучающихся по специальности 080507. 65 − Менеджмент... |
|
Методические указания по изучению учебной дисциплины Методические указания предназначены для преподавателей русского языка и литературы профессиональных образовательных организаций |
|
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Методические указания предназначены для студентов факультета заочного социально-экономического образования специальности 040101.... |
|
Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной... Основы летной эксплуатации и организация летной работы: Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы... |
|
Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы Санкт-Петербург Аэродромы и аэропорты: Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы / Университет га. С. Петербург,... |
|
Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной... Организация аварийно-спасательных и противопожарных работ: Методические указания по выполнению контрольной работы / Университет га.... |
|
Методические рекомендации по изучению дисциплины для студентов 1... Методические рекомендации предназначены для студентов, изучающих курс «Русский язык и культура речи». Методические рекомендации включают... |
|
Методические указания для студентов 2 курса судомеханического факультета заочного отделения Методические указания предназначены для студентов 2 курса смф заочного отделения и составлены для организации работы студентов-заочников... |
|
А. В. Маданов А. Р. Гисметулин Методические указания по изучению... «Методические указания по изучению устройства и управления металлорежущим оборудованием с чпу. Токарный станок vm180V с чпу nc-220... |
|
Методические указания по самостоятельному изучению литературы по... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования |
|
Методические указания и контрольные задания к изучению курса для... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
|
Методические указания 1 1 1 12. 1 1 1 13. к изучению дисциплины 1... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ставропольский государственный медицинский... |
|
Методические указания по изучению курса и контрольные задания Для студентов Министерство транспорта Российской Федерации (Минтранс России) Федеральное агентство воздушного транспорта (Росавиация) |
|
Методические указания по изучению курса «Обязательства по оказанию услуг» Учебно-методическое пособие для магистрантов 1 и 2 курса очной и заочной формы обучения по направлению подготовки |