В данной статье описаны аспекты программ радиационной безопасности. Целью радиационной безопасности является устранение или минимизация вредного воздействия ионизирующих излучений и радиоактивных материалов на работников, население и окружающую среду при обеспечении возможности их полезного использования.

В большинстве программ радиационной безопасности нет необходимости реализовывать каждый из элементов, описанных ниже. Разработка программы радиационной безопасности зависит от типов задействованных источников ионизирующего излучения и способов их использования.

Принципы радиационной безопасности

Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) предложила руководствоваться следующими принципами при использовании ионизирующего излучения и применении стандартов радиационной безопасности:

1. Никакая практика, связанная с радиационным облучением, не должна приниматься, если она не приносит достаточной пользы облученным лицам или обществу, чтобы компенсировать радиационный ущерб, который она причиняет. обоснование практики).
2. Что касается любого конкретного источника в рамках практической деятельности, величина индивидуальных доз, количество людей, подвергшихся облучению, и вероятность получения облучения там, где нет уверенности в том, что они будут получены, должны поддерживаться на разумно достижимом низком уровне (ALARA), экономические учитываются и социальные факторы. Эта процедура должна быть ограничена ограничениями индивидуальных доз (ограничения дозы), с тем чтобы ограничить несправедливость, которая может возникнуть в результате присущих экономических и социальных суждений ( оптимизация защиты).
3. Облучение людей в результате сочетания всех соответствующих видов практики должно регулироваться пределами дозы или определенным контролем риска в случае потенциального облучения. Они направлены на то, чтобы ни один человек не подвергался радиационным рискам, которые считаются неприемлемыми из-за этой практики при любых нормальных обстоятельствах. Не все источники поддаются контролю посредством воздействия на источник, и необходимо указать источники, которые должны быть включены в качестве релевантных, прежде чем выбирать предел дозы (индивидуальная доза и пределы риска).

Нормы радиационной безопасности

Существуют стандарты радиационного облучения рабочих и населения и годовых пределов поступления (ALI) радионуклидов. Стандарты концентраций радионуклидов в воздухе и воде могут быть получены из ALI.

МКРЗ опубликовала обширные таблицы ALI и производных концентраций в воздухе и воде. Сводная информация о рекомендуемых пределах дозы приведена в таблице 1.

Таблица 1. Рекомендуемые пределы дозы Международной комиссии по радиологической защите¹

¹ Пределы применяются к сумме соответствующих доз от внешнего облучения за указанный период и ожидаемой дозы за 50 лет (до 70 лет для детей) от поступления внутрь за тот же период.

² При дальнейшем условии, что эффективная доза не должна превышать 50 мЗв в любой отдельный год. Дополнительные ограничения применяются к профессиональному облучению беременных женщин.

³ В особых случаях может быть разрешено более высокое значение эффективной дозы за один год при условии, что среднее значение за 5 лет не превышает 1 мЗв в год.

⁴ Ограничение эффективной дозы обеспечивает достаточную защиту кожи от стохастических эффектов. Дополнительный предел необходим для локализованных воздействий, чтобы предотвратить детерминированные эффекты.

дозиметрия

Дозиметрия используется для определения эквивалентов доз, которые работники получают от и, что лучший способ радиационные поля, которым они могут подвергаться. Дозиметры характеризуются типом прибора, типом измеряемого ими излучения и частью тела, для которой должна быть указана поглощенная доза.

Чаще всего используются три основных типа дозиметров. Это термолюминесцентные дозиметры, пленочные дозиметры и ионизационные камеры. Другие типы дозиметров (здесь не обсуждаются) включают в себя делящиеся фольги, устройства для травления дорожек и дозиметры с пластиковыми «пузырьками».

Термолюминесцентные дозиметры являются наиболее часто используемым типом дозиметров персонала. Они используют принцип, заключающийся в том, что когда некоторые материалы поглощают энергию ионизирующего излучения, они сохраняют ее таким образом, что позже ее можно восстановить в виде света при нагревании материалов. В значительной степени количество высвобождаемого света прямо пропорционально энергии, поглощенной ионизирующим излучением, и, следовательно, поглощенной дозе, полученной материалом. Эта пропорциональность действительна в очень широком диапазоне энергий ионизирующего излучения и мощностей поглощенной дозы.

Для точной обработки термолюминесцентных дозиметров необходимо специальное оборудование. Чтение термолюминесцентного дозиметра уничтожает содержащуюся в нем информацию о дозе. Однако после соответствующей обработки термолюминесцентные дозиметры пригодны для повторного использования.

Материал, используемый для термолюминесцентных дозиметров, должен быть прозрачным для излучаемого им света. Наиболее распространенными материалами, используемыми для термолюминесцентных дозиметров, являются фторид лития (LiF) и фторид кальция (CaF).₂). Материалы могут быть легированы другими материалами или изготовлены из определенного изотопного состава для специальных целей, таких как нейтронная дозиметрия.

Многие дозиметры содержат несколько термолюминесцентных чипов с различными фильтрами перед ними, что позволяет различать энергии и типы излучения.

Пленка была самым популярным материалом для дозиметрии персонала до того, как термолюминесцентная дозиметрия стала обычным явлением. Степень потемнения пленки зависит от энергии, поглощенной ионизирующим излучением, но зависимость не является линейной. Зависимость отклика пленки от общей поглощенной дозы, мощности поглощенной дозы и энергии излучения больше, чем у термолюминесцентных дозиметров, и может ограничивать диапазон применимости пленки. Однако пленка имеет то преимущество, что обеспечивает постоянную запись поглощенной дозы, которой она подверглась.

Для специальных целей, таких как дозиметрия нейтронов, можно использовать различные составы пленок и устройства фильтров. Как и в случае с термолюминесцентными дозиметрами, для правильного анализа необходимо специальное оборудование.

Пленка, как правило, гораздо более чувствительна к влажности и температуре окружающей среды, чем термолюминесцентные материалы, и может давать ложно завышенные показания в неблагоприятных условиях. С другой стороны, на эквиваленты доз, показанные термолюминесцентными дозиметрами, может повлиять удар при падении их на твердую поверхность.

Только самые крупные организации имеют собственные службы дозиметрии. Большинство из них получают такие услуги от компаний, специализирующихся на их предоставлении. Важно, чтобы такие компании были лицензированы или аккредитованы соответствующими независимыми органами, чтобы гарантировать точные результаты дозиметрии.

Самосчитывающиеся маленькие ионизационные камеры, также называемые карманные камеры, используются для получения немедленной дозиметрической информации. Их использование часто требуется, когда персонал должен войти в зоны с высоким или очень высоким уровнем радиации, где персонал может получить большую поглощенную дозу за короткий период времени. Карманные патронники часто калибруются локально, и они очень чувствительны к ударам. Следовательно, их всегда следует дополнять термолюминесцентными или пленочными дозиметрами, более точными и надежными, но не дающими немедленных результатов.

Дозиметрия требуется для работника, когда у него есть достаточная вероятность накопления определенного процента, обычно 5 или 10%, от максимально допустимого эквивалента дозы для всего тела или отдельных частей тела.

Дозиметр для всего тела следует носить где-то между плечами и талией, в точке, где ожидается максимальное облучение. Когда условия облучения позволяют, другие дозиметры можно носить на пальцах или запястьях, на животе, на повязке или шапке на лбу или на воротнике для оценки локализованного облучения конечностей, плода или эмбриона, щитовидной железы или линзы глаз. Обратитесь к соответствующим нормативным руководствам о том, следует ли носить дозиметры внутри или снаружи защитной одежды, такой как свинцовые фартуки, перчатки и воротники.

Персональные дозиметры показывают только то излучение, к которому дозиметр был разоблачен. Назначение дозиметрической дозы, эквивалентной человеку или органам человека, допустимо для малых, тривиальных доз, но большие дозиметрические дозы, особенно значительно превышающие нормативы, должны быть тщательно проанализированы с точки зрения размещения дозиметра и реальных полей излучения, на которые воздействует облучение. работник получил облучение при оценке дозы, которую работник фактически получил. Заявление должно быть получено от работника в рамках расследования и занесено в протокол. Однако гораздо чаще очень большие дозы дозиметра являются результатом преднамеренного облучения дозиметра, когда он не был надет.

биоанализ

биоанализ (также называемый радиобиологический анализ) означает определение видов, количеств или концентраций и, в некоторых случаях, местонахождения радиоактивных материалов в теле человека, будь то путем прямого измерения (в естественных условиях подсчета) или путем анализа и оценки материалов, выделяемых или удаляемых из организма человека.

Биопроба обычно используется для оценки эквивалентной дозы рабочего из-за радиоактивного материала, попавшего в организм. Он также может указывать на эффективность активных мер, принимаемых для предотвращения такого потребления. Реже его можно использовать для оценки дозы, полученной работником от массивного внешнего облучения (например, путем подсчета лейкоцитов или хромосомных дефектов).

Биологический анализ необходимо проводить, когда существует разумная вероятность того, что работник может получить или получил в свое тело более определенного процента (обычно 5 или 10%) от ALI для радионуклида. Химическая и физическая форма искомого радионуклида в организме определяет тип биопробы, необходимой для его обнаружения.

Биопроба может состоять из анализа проб, взятых из тела (например, мочи, фекалий, крови или волос) на наличие радиоактивных изотопов. В этом случае количество радиоактивности в образце может быть связано с радиоактивностью в организме человека и, следовательно, с дозой облучения, которую тело человека или определенные органы получили или должны получить. Биоанализ мочи на тритий является примером такого типа биоанализа.

Полное или частичное сканирование тела можно использовать для обнаружения радионуклидов, испускающих рентгеновское или гамма-излучение с энергией, которую можно обнаружить вне тела. Биоанализ щитовидной железы на йод-131 (¹³¹I) является примером этого типа биоанализа.

Биоанализ может быть выполнен на месте, либо образцы или персонал могут быть отправлены в учреждение или организацию, которая специализируется на проведении биоанализа. В любом случае правильная калибровка оборудования и аккредитация лабораторных процедур необходимы для обеспечения точных, точных и надежных результатов биоанализа.

Защитная одежда

Работодатель предоставляет работнику защитную одежду для уменьшения возможности радиоактивного заражения работника или его одежды или для частичной защиты работника от бета-, рентгеновского или гамма-излучения. Примерами первых являются одежда для защиты от загрязнения, перчатки, капюшоны и ботинки. Примерами последних являются свинцовые фартуки, перчатки и очки.

Защита дыхательных путей

Устройство защиты органов дыхания — это устройство, такое как респиратор, используемое для уменьшения поступления в организм работника переносимых по воздуху радиоактивных материалов.

Работодатели должны использовать, насколько это практически возможно, технологические или другие средства технического контроля (например, локализацию или вентиляцию) для ограничения концентрации радиоактивных материалов в воздухе. Если это невозможно для контроля концентрации радиоактивного материала в воздухе до значений ниже тех, которые определяют зону радиоактивности в воздухе, работодатель, в соответствии с поддержанием общего эквивалента эффективной дозы ALARA, должен усилить мониторинг и ограничить поступление одним или несколькими следующие средства:

• контроль доступа
• ограничение времени экспозиции
• использование средств защиты органов дыхания
• другие элементы управления.

Средства защиты органов дыхания, выдаваемые работникам, должны соответствовать применимым национальным стандартам для такого оборудования.

Работодатель должен внедрить и поддерживать программу защиты органов дыхания, которая включает:

• отбор проб воздуха, достаточный для выявления потенциальной опасности, обеспечения надлежащего выбора оборудования и оценки воздействия
• обследования и биоанализы, в зависимости от обстоятельств, для оценки фактического потребления
• проверка респираторов на работоспособность непосредственно перед каждым применением
• письменные инструкции по выбору, примерке, выдаче, техническому обслуживанию и проверке респираторов, включая проверку работоспособности непосредственно перед каждым использованием; контроль и обучение персонала; мониторинг, включая отбор проб воздуха и биопробы; и ведение учета
• определение врачом перед первоначальной подгонкой респираторов и периодически с периодичностью, определяемой врачом, того, что отдельный пользователь с медицинской точки зрения годен для использования средств защиты органов дыхания.

Работодатель должен уведомить каждого пользователя респиратора о том, что он может в любое время покинуть рабочее место, чтобы освободиться от использования респиратора, в случае неисправности оборудования, физического или психологического стресса, сбоя процедур или связи, значительного ухудшения условий работы или любых других условий. что может потребовать такого облегчения.

Даже несмотря на то, что обстоятельства могут не требовать рутинного использования респираторов, реальная чрезвычайная ситуация может потребовать их наличия. В таких случаях респираторы также должны быть сертифицированы для такого использования соответствующей аккредитующей организацией и поддерживаться в состоянии готовности к использованию.

Надзор за гигиеной труда

Рабочие, подвергающиеся воздействию ионизирующего излучения, должны получать услуги по охране труда в том же объеме, что и работники, подвергающиеся другим профессиональным вредностям.

Общие предварительные осмотры оценивают общее состояние здоровья будущего сотрудника и устанавливают исходные данные. Предыдущая история болезни и воздействия должна быть всегда получена. В зависимости от характера ожидаемого радиационного облучения могут потребоваться специализированные обследования, такие как исследование хрусталика глаза и подсчет клеток крови. Это следует оставить на усмотрение лечащего врача.

Исследования загрязнения

Обследование загрязнения представляет собой оценку радиологических условий, связанных с производством, использованием, выбросом, удалением или присутствием радиоактивных материалов или других источников излучения. Когда это уместно, такая оценка включает в себя физическое обследование места нахождения радиоактивного материала и измерения или расчеты уровней радиации или концентраций или количества присутствующих радиоактивных материалов.

Обследования загрязнения проводятся для демонстрации соблюдения национальных правил и для оценки уровня радиации, концентрации или количества радиоактивного материала, а также потенциальной радиологической опасности, которая может присутствовать.

Частота обследований загрязнения определяется степенью потенциальной опасности. Еженедельные обследования должны проводиться в местах хранения радиоактивных отходов, а также в лабораториях и клиниках, где используются относительно большие количества открытых радиоактивных источников. Ежемесячных обследований достаточно для лабораторий, работающих с небольшими количествами радиоактивных источников, таких как лаборатории, выполняющие в пробирке тестирование с использованием изотопов, таких как тритий, углерод-14 (¹⁴С), и йод-125 (¹²⁵I) с активностью менее нескольких кБк.

Оборудование радиационной безопасности и контрольно-измерительные приборы должны соответствовать типам радиоактивных материалов и излучений и должны быть надлежащим образом откалиброваны.

Исследования загрязнения состоят из измерений уровней радиации окружающей среды с помощью счетчика Гейгера-Мюллера (ГМ), ионизационной камеры или сцинтилляционного счетчика; измерения возможного загрязнения поверхности α или βγ соответствующими сцинтилляционными счетчиками с тонким окном GM или сульфидом цинка (ZnS); и протирание поверхностей для последующего подсчета в луночном сцинтилляционном (иодид натрия (NaI)), германиевом (Ge) счетчике или жидкостном сцинтилляционном счетчике, в зависимости от ситуации.

Для результатов измерения окружающего излучения и загрязнения должны быть установлены соответствующие уровни действий. При превышении уровня действия необходимо немедленно принять меры для снижения обнаруженных уровней, восстановления их до приемлемых условий и предотвращения ненужного облучения персонала, а также поглощения и распространения радиоактивного материала.

Мониторинг окружающей среды

Мониторинг окружающей среды относится к сбору и измерению проб окружающей среды на наличие радиоактивных материалов и мониторингу территорий за пределами рабочего места на предмет уровней радиации. Цели мониторинга окружающей среды включают оценку последствий для человека в результате выброса радионуклидов в биосферу, обнаружение выбросов радиоактивных материалов в окружающую среду до того, как они станут серьезными, и демонстрацию соблюдения правил.

Полное описание методов мониторинга окружающей среды выходит за рамки данной статьи. Тем не менее, общие принципы будут обсуждаться.

Должны быть взяты пробы окружающей среды, которые отслеживают наиболее вероятный путь радионуклидов из окружающей среды к человеку. Например, образцы почвы, воды, травы и молока в сельскохозяйственных районах вокруг атомной электростанции должны регулярно браться и анализироваться на содержание йода-131 (¹³¹I) и стронций-90 (⁹⁰ср) содержание.

Мониторинг окружающей среды может включать взятие проб воздуха, грунтовых вод, поверхностных вод, почвы, листвы, рыбы, молока, охотничьих животных и так далее. Выбор того, какие образцы брать и как часто их брать, должен основываться на целях мониторинга, хотя небольшое количество случайных образцов иногда может выявить ранее неизвестную проблему.

Первым шагом в разработке программы мониторинга окружающей среды является характеристика радионуклидов, которые высвобождаются или могут быть случайно выброшены, в отношении типа и количества, а также физической и химической формы.

Следующим вопросом является возможность переноса этих радионуклидов по воздуху, грунтовым и поверхностным водам. Цель состоит в том, чтобы предсказать концентрации радионуклидов, достигающих людей непосредственно через воздух и воду или косвенно через продукты питания.

Следующей проблемой является биоаккумуляция радионуклидов в результате осаждения в водной и наземной среде. Цель состоит в том, чтобы предсказать концентрацию радионуклидов после их попадания в пищевую цепь.

Наконец, исследуется скорость потребления людьми этих потенциально загрязненных пищевых продуктов и то, как это потребление способствует дозе облучения человека и связанному с этим риску для здоровья. Результаты этого анализа используются для определения наилучшего подхода к отбору проб окружающей среды и для обеспечения достижения целей программы мониторинга окружающей среды.

Проверка герметичности закрытых источников

Закрытый источник означает радиоактивный материал, заключенный в капсулу, предназначенную для предотвращения утечки или утечки материала. Такие источники необходимо периодически проверять, чтобы убедиться, что из источника не происходит утечка радиоактивного материала.

Каждый закрытый источник должен быть испытан на утечку перед его первым использованием, если только поставщик не предоставил сертификат, подтверждающий, что источник был испытан в течение шести месяцев (трех месяцев для α-излучателей) перед передачей нынешнему владельцу. Каждый закрытый источник должен проверяться на утечку не реже одного раза в шесть месяцев (три месяца для альфа-излучателей) или с интервалом, установленным регулирующим органом.

Как правило, проверки на утечку для следующих источников не требуются:

• источники, содержащие только радиоактивный материал с периодом полураспада менее 30 дней
• источники, содержащие только радиоактивный материал в виде газа
• источники, содержащие 4 МБк или менее βγ-излучающего материала или 0.4 МБк или менее α-излучающего материала
• источники хранятся и не используются; однако каждый такой источник должен быть проверен на утечку перед любым использованием или передачей, если он не был проверен на утечку в течение шести месяцев до даты использования или передачи.
• семена иридия-192 (¹⁹²Ir), обтянутый нейлоновой лентой.

Испытание на утечку проводят путем отбора пробы салфетки из герметичного источника или с поверхностей устройства, в котором монтируется или хранится закрытый источник, на которых можно ожидать скопления радиоактивного загрязнения, или путем промывки источника в небольшом объеме моющего средства. раствор и рассматривая весь объем как образец.

Образец должен быть измерен таким образом, чтобы испытание на утечку могло обнаружить присутствие в образце не менее 200 Бк радиоактивного материала.

Герметичные источники радия требуют специальных процедур проверки на утечку для обнаружения утечки газа радона (Rn). Например, одна из процедур предполагает выдерживание закрытого источника в банке с хлопковыми волокнами не менее 24 часов. В конце периода волокна хлопка анализируют на наличие потомства Rn.

Закрытый источник, в котором обнаружена утечка сверх допустимых пределов, должен быть выведен из эксплуатации. Если источник не подлежит ремонту, с ним следует обращаться как с радиоактивными отходами. Регулирующий орган может потребовать сообщать об источниках утечки в случае, если утечка является результатом производственного брака, заслуживающего дальнейшего расследования.

Каталог

Персонал по радиационной безопасности должен поддерживать актуальный перечень всех радиоактивных материалов и других источников ионизирующего излучения, за которые несет ответственность работодатель. Процедуры организации должны обеспечивать осведомленность персонала по радиационной безопасности о получении, использовании, передаче и утилизации всех таких материалов и источников, с тем чтобы инвентарный перечень мог поддерживаться в актуальном состоянии. Инвентаризация всех закрытых источников должна проводиться не реже одного раза в три месяца. Полная инвентаризация источников ионизирующего излучения должна проверяться в ходе ежегодной проверки программы радиационной безопасности.

Размещение областей

На рис. 1 показан международный стандартный символ радиации. Это должно быть заметно на всех знаках, обозначающих зоны, контролируемые в целях радиационной безопасности, и на этикетках контейнеров, указывающих на наличие радиоактивных материалов.

Рисунок 1. Символ излучения

Районы, контролируемые в целях радиационной безопасности, часто обозначаются с точки зрения возрастающих уровней мощности дозы. Такие зоны должны быть вывешены на видном месте знаком или знаками с символом радиации и словами «ВНИМАНИЕ, ЗОНА ИЗЛУЧЕНИЯ», «ВНИМАНИЕ (or ОПАСНО), ЗОНА ВЫСОКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ» или «СЕРЬЕЗНАЯ ОПАСНОСТЬ, ЗОНА ОЧЕНЬ ВЫСОКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ», в зависимости от ситуации.

1. Радиационная зона – это зона, доступная для персонала, в которой уровень радиации может привести к тому, что человек получит дозу, эквивалентную более 0.05 мЗв в течение 1 ч на расстоянии 30 см от источника излучения или от любой поверхности, через которую проходит излучение.
2. Зона с высоким уровнем радиации – это зона, доступная для персонала, в которой уровень радиации может привести к тому, что человек получит дозу, эквивалентную более 1 мЗв за 1 час на расстоянии 30 см от источника излучения или от любой поверхности, через которую проходит излучение.
3. Зона с очень высоким уровнем радиации – это зона, доступная для персонала, в которой уровни радиации могут привести к тому, что человек получит поглощенную дозу, превышающую 5 Гр за 1 час на расстоянии 1 м от источника излучения или от любой поверхности, через которую проходит излучение.

Если зона или помещение содержит значительное количество радиоактивного материала (как это определено регулирующим органом), вход в такое помещение или помещение должен быть вывешен на видном месте с табличкой с символом радиации и словами «ВНИМАНИЕ (or ОПАСНО), РАДИОАКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ».

Зона радиоактивности в воздухе представляет собой помещение или зону, в которой радиоактивность в воздухе превышает определенные уровни, установленные регулирующим органом. Каждая зона радиоактивности в воздухе должна быть обозначена заметным знаком или знаками с символом радиации и словами «ВНИМАНИЕ, ЗОНА РАДИОАКТИВНОСТИ В ВОЗДУХЕ» или «ОПАСНОСТЬ, ЗОНА РАДИОАКТИВНОСТИ В ВОЗДУХЕ».

Исключения из этих требований к размещению могут быть предоставлены для палат пациентов в больницах, где такие палаты находятся под надлежащим контролем. Участки или помещения, в которых источники излучения должны находиться в течение восьми часов или менее и постоянно находиться под надлежащим контролем квалифицированного персонала, не должны размещаться на вывесках.

Контроль доступа

Степень, до которой должен контролироваться доступ в зону, определяется степенью потенциальной радиационной опасности в этой зоне.

Контроль доступа в зоны с высоким уровнем радиации

Каждый вход или точка доступа в зону с высоким уровнем радиации должны иметь одну или несколько из следующих функций:

• контрольное устройство, которое при входе в зону вызывает снижение уровня радиации ниже того уровня, при котором человек может получить дозу 1 мЗв за 1 час на расстоянии 30 см от источника излучения или от любой поверхности, на которую воздействует излучение проникает
• устройство управления, которое подает заметный визуальный или звуковой сигнал тревоги, чтобы человек, входящий в зону с высоким уровнем радиации, и руководитель деятельности были осведомлены о входе
• подъезды, которые запираются, за исключением периодов, когда требуется доступ на территорию, с постоянным контролем над каждым отдельным входом.

Вместо контроля, необходимого для зоны с высоким уровнем радиации, может быть заменено постоянное прямое или электронное наблюдение, способное предотвратить несанкционированное проникновение.

Контроль должен быть установлен таким образом, чтобы не препятствовать тому, чтобы люди покидали зону с высоким уровнем радиации.

Контроль доступа в зоны с очень высоким уровнем радиации

В дополнение к требованиям к зонам с высоким уровнем радиации должны быть приняты дополнительные меры, гарантирующие, что человек не сможет получить несанкционированный или непреднамеренный доступ в зоны, в которых уровни радиации могут достигать 5 Гр или более за 1 час на расстоянии 1 м. от источника излучения или любой поверхности, через которую проникает излучение.

Маркировка на контейнерах и оборудовании

Каждый контейнер с радиоактивным материалом сверх количества, установленного регулирующим органом, должен иметь прочную, хорошо видимую этикетку с символом излучения и словами «ОСТОРОЖНО, РАДИОАКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ» или «ОПАСНО, РАДИОАКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ». Этикетка также должна содержать достаточную информацию, такую ​​как наличие радионуклида(ов), оценку количества радиоактивности, дату оценки активности, уровни радиации, виды материалов и массовое обогащение, чтобы позволить лицам обращаться или использовать контейнеров или работая рядом с контейнерами, принять меры предосторожности, чтобы избежать или свести к минимуму воздействие.

Перед удалением или размещением пустых незагрязненных контейнеров в неограниченных зонах этикетка радиоактивного материала должна быть удалена или стерта, или должно быть четко указано, что контейнер больше не содержит радиоактивных материалов.

Контейнеры не должны маркироваться, если:

1. контейнеры обслуживает лицо, которое принимает меры предосторожности, необходимые для предотвращения облучения людей сверх нормативных пределов
2. контейнеры при транспортировке упаковываются и маркируются в соответствии с соответствующими правилами перевозки
3. контейнеры доступны только лицам, уполномоченным обращаться с ними или использовать их, или работать вблизи контейнеров, если содержимое идентифицируется для этих лиц с помощью легкодоступной письменной записи (примерами контейнеров этого типа являются контейнеры в таких местах, как заполненные водой каналы, хранилища или горячие камеры); запись должна храниться до тех пор, пока контейнеры используются для целей, указанных в записи; или же
4. контейнеры устанавливаются в производственном или технологическом оборудовании, таком как компоненты реактора, трубопроводы и резервуары.

Предупреждающие устройства и сигналы тревоги

Зоны с высоким уровнем радиации и зоны с очень высоким уровнем радиации должны быть оборудованы устройствами предупреждения и сигнализации, как обсуждалось выше. Эти устройства и сигналы тревоги могут быть видимыми, слышимыми или и тем, и другим. Устройства и сигналы тревоги для таких систем, как ускорители частиц, должны автоматически включаться как часть процедуры запуска, чтобы у персонала было время покинуть зону или выключить систему с помощью кнопки аварийного отключения до того, как будет произведено излучение. Кнопки «Сброс» (кнопки в контролируемой зоне, при нажатии которых уровень радиации немедленно падает до безопасного уровня) должны быть легкодоступны, маркированы и отображены на видном месте.

Устройства мониторинга, такие как мониторы непрерывного контроля воздуха (CAM), могут быть предварительно настроены на подачу звуковых и визуальных сигналов тревоги или на отключение системы при превышении определенных уровней действия.

Измерительные приборы

Работодатель должен иметь в наличии контрольно-измерительные приборы, соответствующие степени и видам радиации и радиоактивных материалов, присутствующих на рабочем месте. Это оборудование может использоваться для обнаружения, мониторинга или измерения уровней радиации или радиоактивности.

Приборы должны калиброваться через соответствующие интервалы времени с использованием аккредитованных методов и калибровочных источников. Калибровочные источники должны быть максимально похожи на те источники, которые должны быть обнаружены или измерены.

Типы контрольно-измерительной аппаратуры включают ручные измерительные приборы, непрерывные мониторы воздуха, портативные портальные мониторы, жидкостные сцинтилляционные счетчики, детекторы, содержащие кристаллы Ge или NaI и т.д.

Перевозка радиоактивных материалов

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) установило правила перевозки радиоактивных материалов. Большинство стран приняли правила, совместимые с правилами перевозки радиоактивных материалов МАГАТЭ.

Рисунок 2. Категория I – БЕЛАЯ этикетка

На рис. 2, рис. 3 и рис. 4 приведены примеры отгрузочных этикеток, которые требуются в соответствии с требованиями МАГАТЭ на внешней стороне представляемых к отправке упаковок, содержащих радиоактивные материалы. Транспортный индекс на этикетках, показанных на рис. 3 и рис. 4, относится к максимальной эффективной мощности дозы на расстоянии 1 м от любой поверхности упаковки в мЗв/ч, умноженной на 100 и округленной до десятых. (Например, если максимальная эффективная мощность дозы на расстоянии 1 м от любой поверхности упаковки составляет 0.0233 мЗв/ч, то транспортный индекс равен 2.4.)

Рисунок 3. Категория II – ЖЕЛТАЯ этикетка

На рис. 5 показан пример таблички, которую наземные транспортные средства должны размещать на видном месте при перевозке упаковок, содержащих радиоактивные материалы сверх определенного количества.

Рисунок 5. Табличка транспортного средства

Упаковка, предназначенная для перевозки радиоактивных материалов, должна соответствовать строгим требованиям к испытаниям и документации. Тип и количество перевозимого радиоактивного материала определяют, каким требованиям должна соответствовать упаковка.

Правила перевозки радиоактивных материалов сложны. Лица, которые обычно не перевозят радиоактивные материалы, должны всегда консультироваться со специалистами, имеющими опыт таких перевозок.

Радиоактивные отходы

Существуют различные методы захоронения радиоактивных отходов, но все они контролируются регулирующими органами. Поэтому организация всегда должна консультироваться со своим регулирующим органом, чтобы убедиться, что метод утилизации является допустимым. Способы захоронения радиоактивных отходов включают выдержку материала для радиоактивного распада и последующее захоронение без учета радиоактивности, сжигание, захоронение в системе хозяйственно-бытовой канализации, захоронение в земле и захоронение в море. Захоронение в море часто не разрешено национальной политикой или международным договором и больше не будет обсуждаться.

Радиоактивные отходы из активных зон реакторов (высокоактивные радиоактивные отходы) представляют особые проблемы в отношении захоронения. Обращение с такими отходами и их утилизация контролируются национальными и международными регулирующими органами.

Часто радиоактивные отходы могут обладать свойствами, отличными от радиоактивности, которые сами по себе делают отходы опасными. Такие отходы называются смешанные отходы. Примеры включают радиоактивные отходы, которые также являются биологически опасными или токсичными. Смешанные отходы требуют специального обращения. Обратитесь в регулирующие органы для надлежащей утилизации таких отходов.

Холдинг для радиоактивного распада

Если период полураспада радиоактивного материала короткий (как правило, менее 65 дней) и если организация имеет достаточно места для хранения, радиоактивные отходы могут быть выставлены на распад с последующим захоронением без учета их радиоактивности. Период выдержки не менее десяти периодов полураспада обычно достаточен, чтобы уровни радиации стали неотличимы от фона.

Отходы должны быть обследованы, прежде чем они могут быть утилизированы. При обследовании следует использовать приборы, подходящие для обнаружения радиации, и демонстрировать, что уровни радиации неотличимы от фона.

Iсжигание

Если регулирующий орган разрешает сжигание, то, как правило, должно быть продемонстрировано, что такое сжигание не приводит к превышению допустимых уровней концентрации радионуклидов в воздухе. Пепел необходимо периодически осматривать, чтобы убедиться, что он не радиоактивный. В некоторых случаях может потребоваться наблюдение за дымовой трубой, чтобы убедиться, что допустимые концентрации в воздухе не превышаются.

Сброс в систему санитарной канализации

Если регулирующий орган разрешает такое захоронение, то, как правило, должно быть продемонстрировано, что такое захоронение не приводит к превышению допустимых уровней концентрации радионуклидов в воде. Утилизируемый материал должен быть растворимым или иным образом легко диспергируемым в воде. Регулирующий орган часто устанавливает конкретные годовые лимиты на такое захоронение радионуклидов.

Наземное захоронение

Радиоактивные отходы, которые не могут быть утилизированы каким-либо другим способом, будут захораниваться путем захоронения в земле на площадках, лицензированных национальными или местными регулирующими органами. Регулирующие органы жестко контролируют такую ​​утилизацию. Обычно производителям отходов не разрешается размещать радиоактивные отходы на своей территории. Затраты, связанные с захоронением в земле, включают расходы на упаковку, транспортировку и хранение. Эти расходы добавляются к стоимости самого места для захоронения и часто могут быть уменьшены за счет уплотнения отходов. Затраты на захоронение радиоактивных отходов в земле быстро растут.

Аудиты программы

Программы радиационной безопасности следует периодически проверять на эффективность, полноту и соответствие регулирующему органу. Аудит должен проводиться не реже одного раза в год и быть комплексным. Обычно допустимы самостоятельные проверки, но желательны проверки независимыми внешними агентствами. Аудиты внешних агентств, как правило, более объективны и имеют более глобальную точку зрения, чем местные аудиты. Аудиторское агентство, не связанное с повседневной работой программы радиационной безопасности, часто может выявить проблемы, не замеченные местными операторами, которые, возможно, привыкли не замечать их.

Обучение

Работодатели должны проводить обучение по радиационной безопасности всех работников, подвергающихся или потенциально подвергающихся воздействию ионизирующего излучения или радиоактивных материалов. Они должны обеспечить начальную подготовку до того, как работник приступит к работе, и ежегодную переподготовку. Кроме того, каждая работающая женщина детородного возраста должна пройти специальную подготовку и информацию о воздействии ионизирующего излучения на будущего ребенка и о соответствующих мерах предосторожности, которые она должна принимать. Это специальное обучение должно быть проведено при приеме на работу, ежегодном повышении квалификации, а также если она сообщает своему работодателю о своей беременности.

Все лица, работающие или часто посещающие любую часть территории, доступ к которой ограничен в целях радиационной безопасности:

• должны быть проинформированы о хранении, передаче или использовании радиоактивных материалов или радиации в таких частях запретной зоны
• должны быть проинструктированы о проблемах защиты здоровья, связанных с воздействием таких радиоактивных материалов или излучения, о мерах предосторожности или процедурах для минимизации воздействия, а также о целях и функциях используемых защитных устройств.
• должны быть проинструктированы и проинструктированы о соблюдении в той мере, в какой это может контролировать работник, применимых положений национальных правил и правил работодателя по защите персонала от воздействия радиации или радиоактивных материалов, происходящих в таких зонах.
• должны быть проинструктированы о том, что они обязаны незамедлительно сообщать работодателю о любых условиях, которые могут привести или стать причиной нарушения национальных правил или правил работодателя или ненужного облучения или радиоактивного материала.
• должны быть проинструктированы о надлежащем реагировании на предупреждения, сделанные в случае любого необычного происшествия или неисправности, которые могут быть связаны с воздействием радиации или радиоактивного материала.
• должны быть проинформированы об отчетах о радиационном облучении, которые работники могут запросить.

Объем инструкций по радиационной безопасности должен быть соизмерим с потенциальными радиационными проблемами защиты здоровья в контролируемой зоне. Инструкции должны распространяться на вспомогательный персонал, например, на медсестер, обслуживающих радиоактивных пациентов в больницах, а также на пожарных и полицейских, которые могут действовать в чрезвычайных ситуациях.

Квалификация работника

Работодатели должны обеспечить квалификацию работников, использующих ионизирующее излучение, для выполнения работы, для которой они наняты. Рабочие должны иметь подготовку и опыт для безопасного выполнения своей работы, особенно в отношении воздействия и использования ионизирующего излучения и радиоактивных материалов.

Персонал, отвечающий за радиационную безопасность, должен обладать соответствующими знаниями и квалификацией для реализации и реализации надлежащей программы радиационной безопасности. Их знания и квалификация должны быть, по крайней мере, соизмеримы с потенциальными радиационными проблемами защиты здоровья, с которыми они и работники могут столкнуться.

Планирование действий в чрезвычайных ситуациях

Все операции, кроме самых мелких, в которых используется ионизирующее излучение или радиоактивные материалы, должны иметь планы действий в чрезвычайных ситуациях. Эти планы должны поддерживаться в актуальном состоянии и выполняться на периодической основе.

Аварийные планы должны охватывать все возможные аварийные ситуации. Планы крупной атомной электростанции будут гораздо обширнее и охватят гораздо большую площадь и количество людей, чем планы небольшой радиоизотопной лаборатории.

Все больницы, особенно в крупных мегаполисах, должны иметь планы приема и ухода за радиоактивно загрязненными пациентами. Полиция и пожарные службы должны иметь планы действий в случае транспортных аварий с радиоактивными материалами.

Делопроизводство

Деятельность организации в области радиационной безопасности должна быть полностью задокументирована и должным образом сохранена. Такие записи необходимы, если возникает необходимость в прошлых радиационных облучениях или выбросах радиоактивности, а также для демонстрации соблюдения требований регулирующих органов. Последовательное, точное и всестороннее ведение записей должно иметь высокий приоритет.

Организационные соображения

Должность лица, несущего основную ответственность за радиационную безопасность, должна быть размещена в организации таким образом, чтобы он имел непосредственный доступ ко всем эшелонам работников и руководства. Он или она должны иметь свободный доступ к зонам, доступ к которым ограничен в целях радиационной безопасности, и полномочия для немедленного прекращения небезопасной или незаконной деятельности.

Назад

В этой статье описываются несколько значительных радиационных аварий, их причины и меры реагирования на них. Обзор событий, предшествовавших, во время и после этих аварий, может предоставить специалистам по планированию информацию, позволяющую предотвратить повторение таких аварий в будущем и усилить надлежащее быстрое реагирование в случае повторения аналогичной аварии.

Острая радиационная смерть в результате аварийного критического отклонения ядра 30 декабря 1958 г.

Этот отчет примечателен тем, что он касался самой большой (на сегодняшний день) случайной дозы радиации, полученной людьми, а также чрезвычайно профессиональной и тщательной проработкой этого случая. Это один из лучших, если не лучший, задокументированный острый лучевой синдром существующих описаний (JOM 1961).

В 4:35 30 декабря 1958 г. на заводе по извлечению плутония в Лос-Аламосской национальной лаборатории (Нью-Мексико, США) произошел аварийный критический выброс, приведший к смертельному радиационному поражению сотрудника (К).

Время аварии важно, потому что шесть других рабочих находились в одной комнате с К. тридцатью минутами ранее. Дата аварии важна, потому что нормальный поток делящегося материала в систему был прерван для инвентаризации на конец года. Это прерывание привело к тому, что рутинная процедура стала нестандартной и привело к случайной «критичности» твердых веществ с высоким содержанием плутония, которые были случайно введены в систему.

Сводка оценок радиационного облучения К.

Наилучшая оценка среднего облучения всего тела К. составляла от 39 до 49 Гр, из которых около 9 Гр приходилось на нейтроны деления. В верхнюю половину тела доставлялась значительно большая часть дозы, чем в нижнюю. В таблице 1 показана оценка радиационного облучения К.

Таблица 1. Оценки радиационного облучения К.

Клиническое течение больного

В ретроспективе клиническое течение пациента К. можно разделить на четыре отдельных периода. Эти периоды различались по продолжительности, симптомам и ответу на поддерживающую терапию.

Первый период, продолжавшийся от 20 до 30 минут, характеризовался его немедленным физическим упадком сил и психическим расстройством. Его состояние прогрессировало до полубессознательного состояния и сильной прострации.

Второй период длился около 1.5 часов и начался с его прибытия на носилках в приемное отделение больницы и закончился его переводом из приемного отделения в палату для дальнейшей поддерживающей терапии. Этот интервал характеризовался настолько сильным сердечно-сосудистым шоком, что смерть казалась неминуемой в течение всего времени. Похоже, он страдал от сильных болей в животе.

Третий период длился около 28 часов и характеризовался достаточным субъективным улучшением, чтобы стимулировать дальнейшие попытки облегчить его аноксию, гипотонию и недостаточность кровообращения.

Четвертый период начался с неожиданного начала быстро нарастающей раздражительности и антагонизма, граничащих с манией, с последующей комой и смертью примерно через 2 часа. Все клиническое течение длилось 35 часов с момента радиационного воздействия до летального исхода.

Наиболее выраженные клинико-патологические изменения наблюдались в кроветворной и мочевыделительной системах. Лимфоциты не обнаруживались в циркулирующей крови после XNUMX-го часа, и имело место практически полное прекращение мочеиспускания, несмотря на введение большого количества жидкости.

Ректальная температура К. колебалась от 39.4 до 39.7°С в течение первых 6 часов, а затем резко упала до нормы, где и оставалась на протяжении всей его жизни. Эта высокая начальная температура и ее поддержание в течение 6 часов были сочтены соответствующими его предполагаемой массивной дозе радиации. Его прогноз был серьезным.

Было обнаружено, что из всех различных определений, сделанных в течение болезни, изменения количества лейкоцитов являются самым простым и лучшим прогностическим показателем тяжелого облучения. Тяжёлым признаком считалось фактическое исчезновение лимфоцитов из периферического кровообращения в течение 6 часов после воздействия.

Шестнадцать различных терапевтических агентов использовались для симптоматического лечения К. в течение примерно 30-часового периода. Несмотря на это и продолжающееся введение кислорода, его сердечные тоны стали очень отдаленными, медленными и нерегулярными примерно через 32 часа после облучения. Затем его сердце становилось все слабее и внезапно остановилось через 34 часа 45 минут после облучения.

Авария на реакторе Виндскейл № 1 9-12 октября 1957 г.

Реактор Виндскейл № 1 представлял собой реактор для производства плутония с воздушным охлаждением и графитовым замедлителем, работающий на природном уране. Активная зона была частично разрушена пожаром 15 октября 1957 г. Этот пожар привел к выбросу примерно 0.74 ПБк (10⁺¹⁵ Бк) йода-131 (¹³¹I) в подветренную среду.

Согласно информационному отчету об авариях Комиссии по атомной энергии США об инциденте в Виндскейле, авария была вызвана ошибками оператора в оценке данных термопары и усугубилась неправильным обращением с реактором, что привело к слишком быстрому повышению температуры графита. Также способствовал тот факт, что термопары температуры топлива располагались в самой горячей части реактора (т. е. там, где наблюдались самые высокие мощности дозы) во время нормальной эксплуатации, а не в частях реактора, которые были самыми горячими во время аварийного выброса. Вторым недостатком оборудования был измеритель мощности реактора, который был откалиброван для нормальной работы и показывал низкие показания во время отжига. В результате второго цикла нагрева 9 октября температура графита повысилась, особенно в нижней передней части реактора, где из-за более раннего быстрого повышения температуры вышла из строя часть облицовки. Хотя 9 октября произошел ряд небольших выбросов йода, эти выбросы не были обнаружены до 10 октября, когда измеритель активности дымовой трубы показал значительное увеличение (которое не считалось очень значительным). Наконец, во второй половине дня 10 октября другой мониторинг (участок Колдера) показал выброс радиоактивности. Попытки охладить реактор путем пропускания через него воздуха не только не увенчались успехом, но и фактически увеличили величину высвобождаемой радиоактивности.

Расчетные выбросы в результате аварии в Виндскейле составили 0.74 ПБк. ¹³¹I, 0.22 ПБк цезия-137 (¹³⁷Cs), 3.0 ТБк (10¹²Бк) стронция-89 (⁸⁹Sr) и 0.33 ТБк стронция-90
(⁹⁰старший). Максимальная мощность поглощенной дозы гамма-излучения за пределами площадки составила около 35 мкГр/ч из-за переносимой по воздуху активности. Показатели активности воздуха вокруг заводов Виндскейл и Колдер часто превышали максимально допустимые уровни в 5–10 раз, а иногда пики в 150 раз превышали допустимые уровни. Запрет на молоко распространялся в радиусе примерно 420 км.

В ходе операций по выводу реактора из строя 14 рабочих получили эквиваленты доз более 30 мЗв за календарный квартал, при этом максимальный эквивалент дозы составил 46 мЗв за календарный квартал.

Уроки, извлеченные

Было извлечено много уроков, касающихся проектирования и эксплуатации реакторов на природном уране. Неадекватность оборудования реактора и подготовки операторов реактора также вызывает вопросы, аналогичные аварии на Три-Майл-Айленде (см. ниже).

Не существовало руководств по краткосрочному допустимому воздействию радиоактивного йода в пищевых продуктах. Британский совет медицинских исследований провел оперативное и тщательное расследование и анализ. Большая изобретательность была использована для оперативного определения предельно допустимых концентраций для ¹³¹я в еде. Учеба Аварийные контрольные уровни которая возникла в результате этой аварии, служит основой для руководств по планированию действий в чрезвычайных ситуациях, используемых в настоящее время во всем мире (Bryant 1969).

Была получена полезная корреляция для прогнозирования значительного загрязнения молока радиоактивным йодом. Было установлено, что уровни гамма-излучения на пастбищах, превышающие 0.3 мкГр/ч, дают молоко, превышающее 3.7 МБк/мXNUMX.³.

Поглощенная доза при вдыхании внешнего облучения радиоактивным йодом ничтожно мала по сравнению с дозой при употреблении молока или молочных продуктов. В экстренных случаях быстрая гамма-спектроскопия предпочтительнее более медленных лабораторных процедур.

Пятнадцать групп из двух человек провели радиационное обследование и получили образцы. Двадцать человек привлекались для координации выборки и представления данных. В анализе проб было задействовано около 150 радиохимиков.

Пакетные фильтры из стекловаты не подходят для аварийных условий.

Авария на ускорителе Gulf Oil 4 октября 1967 г.

Технические специалисты компании Gulf Oil использовали ускоритель Ван де Граафа на 3 МэВ для активации образцов почвы 4 октября 1967 года. Сбой блокировки на кнопке включения консоли ускорителя и заклеивание нескольких блокировок на туннеле безопасности дверь и целевая комната внутри двери вызвали серьезное случайное облучение трех человек. Один человек получил примерно 1 Гр в эквиваленте дозы на все тело, второй получил около 3 Гр в эквиваленте дозы на все тело, а третий получил примерно 6 Гр в эквиваленте дозы на все тело в дополнение к примерно 60 Гр на руки и 30 Гр на кожу. ступни.

Один из пострадавших в аварии обратился в медицинскую часть с жалобами на тошноту, рвоту и общие мышечные боли. Первоначально его симптомы были ошибочно приняты за симптомы гриппа. Когда поступил второй пациент с примерно такими же симптомами, было решено, что он, возможно, получил значительное радиационное облучение. Значки фильмов подтвердили это. Доктор Нил Вальд из отдела радиологического здоровья Университета Питтсбурга руководил дозиметрическими тестами, а также выступал в качестве врача-координатора при обследовании и лечении пациентов.

Доктор Уолд очень быстро доставил блоки абсолютной фильтрации в больницу западной Пенсильвании в Питтсбурге, куда были госпитализированы три пациента. Он установил эти абсолютные фильтры/фильтры с ламинарным потоком для очистки окружающей среды пациентов от всех биологических загрязнителей. Эти блоки «обратной изоляции» использовались у пациентов с облучением 1 Гр в течение примерно 16 дней, а у пациентов с облучением 3 и 6 Гр — около полутора месяцев.

Доктор Э. Доннал Томас из Вашингтонского университета прибыл, чтобы провести трансплантацию костного мозга пациенту с дозой 6 Гр на восьмой день после облучения. Донором костного мозга был брат-близнец пациентки. Хотя это героическое лечение спасло жизнь пациенту с дозой 6 Гр, ничего нельзя было сделать, чтобы спасти его руки и ноги, каждая из которых получила поглощенную дозу в десятки Гр.

Уроки, извлеченные

Если бы соблюдалась простая операционная процедура, заключающаяся в том, что при входе в комнату для экспонирования всегда использовался измерительный прибор, этой трагической аварии можно было бы избежать.

По крайней мере, две блокировки были заклеены лентой в течение длительного периода времени до этого несчастного случая. Поражение защитных блокировок недопустимо.

Следует проводить регулярные профилактические проверки блокировок питания акселератора с ключом.

Своевременная медицинская помощь спасла жизнь человеку с самым высоким облучением. Героическая процедура полной трансплантации костного мозга в сочетании с использованием обратной изоляции и качественным медицинским обслуживанием стали главными факторами в спасении жизни этого человека.

Фильтры обратной изоляции можно получить за считанные часы и установить в любой больнице для ухода за пациентами, подвергшимися сильному облучению.

Оглядываясь назад, медицинские авторитеты, работавшие с этими пациентами, рекомендовали бы ампутацию раньше и на окончательном уровне в течение двух или трех месяцев после воздействия. Более ранняя ампутация снижает вероятность инфицирования, дает более короткий период сильной боли, уменьшает потребность в обезболивающих препаратах для пациента, возможно, сокращает пребывание пациента в больнице и, возможно, способствует более ранней реабилитации. Разумеется, следует проводить более раннюю ампутацию при сопоставлении данных дозиметрии с клиническими наблюдениями.

Авария на прототипе реактора SL-1 (Айдахо, США, 3 января 1961 г.)

Это первая (и пока единственная) авария со смертельным исходом в истории эксплуатации реакторов в США. SL-1 является прототипом небольшого армейского энергетического реактора (APPR), предназначенного для транспортировки по воздуху в отдаленные районы для производства электроэнергии. Этот реактор использовался для испытаний топлива и обучения экипажа реактора. Он эксплуатировался в отдаленной пустыне на Национальной испытательной станции реакторов в Айдахо-Фолс, штат Айдахо, компанией Combustion Engineering для армии США. СЛ-1 был не коммерческий энергетический реактор (AEC 1961; Американское ядерное общество 1961).

На момент аварии СЛ-1 был загружен 40 твэлами и 5 лопатками СУЗ. Он мог производить мощность 3 МВт (тепловую) и представлял собой реактор с кипящим водяным охлаждением и замедлителем.

В результате аварии погибли трое военнослужащих. Авария произошла из-за увода одной тяги управления на расстояние более 1 м. Это привело к тому, что реактор быстро перешел в критическое состояние. Причина, по которой квалифицированный, лицензированный оператор реактора с большим опытом операций по перегрузке топлива вывел управляющий стержень за пределы его нормальной точки остановки, неизвестна.

Один из трех пострадавших в аварии был еще жив, когда сотрудники службы экстренного реагирования впервые прибыли на место аварии. Высокоактивные продукты деления покрыли его тело и вонзились в кожу. На участках кожи пострадавшего было зарегистрировано превышение 4.4 Гр/ч на расстоянии 15 см, что мешало спасению и оказанию медицинской помощи.

Уроки, извлеченные

Ни один реактор, спроектированный после аварии на SL-1, не может быть приведен в «быстро-критическое» состояние с помощью одного управляющего стержня.

Все реакторы должны иметь на площадке портативные измерительные приборы с диапазоном измерений более 20 мГр/ч. Рекомендуются измерительные приборы с максимальным диапазоном 10 Гр/ч.

Примечание. Авария на Три-Майл-Айленде показала, что 100 Гр/ч является требуемым диапазоном как для гамма-, так и для бета-измерений.

Лечебные учреждения необходимы там, где сильно загрязненный пациент может получить окончательное лечение с разумными мерами безопасности для обслуживающего персонала. Поскольку большая часть этих объектов будет находиться в клиниках с другими текущими миссиями, контроль за переносимыми по воздуху и воде радиоактивными загрязнителями может потребовать специальных положений.

Рентгеновские аппараты промышленные и аналитические

Случайные облучения от рентгеновских систем многочисленны и часто связаны с чрезвычайно сильным облучением небольших частей тела. Для систем рентгеновской дифракции нет ничего необычного в том, что мощность поглощенной дозы составляет 5 Гр/с на расстоянии 10 см от фокуса трубки. На более коротких расстояниях часто измеряются мощности 100 Гр/с. Пучок обычно узкий, но воздействие даже в течение нескольких секунд может привести к серьезной локальной травме (Lubenau et al., 1967; Lindell, 1968; Haynie and Olsher, 1981; ANSI, 1977).

Поскольку эти системы часто используются в «нештатных» обстоятельствах, они могут привести к случайному облучению. Рентгеновские системы, обычно используемые в обычных операциях, кажутся достаточно безопасными. Отказ оборудования не привел к серьезному облучению.

Уроки, извлеченные из случайных рентгеновских облучений

Большинство случайных облучений произошло во время нестандартного использования, когда оборудование было частично разобрано или были сняты защитные кожухи.

При наиболее серьезных облучениях отсутствовали надлежащие инструкции для персонала и обслуживающего персонала.

Если бы использовались простые и надежные методы отключения рентгеновских трубок во время ремонта и обслуживания, можно было бы избежать многих случайных облучений.

Операторам и обслуживающему персоналу, работающему с этими машинами, следует использовать персональные пальцевые или наручные дозиметры.

Если бы потребовались блокировки, можно было бы избежать многих случайных воздействий.

Ошибка оператора была причиной большинства несчастных случаев. Отсутствие подходящих корпусов или плохая конструкция экранирования часто ухудшали ситуацию.

Iнесчастные случаи в промышленной радиографии

С 1950-х по 1970-е годы самая высокая частота радиационных аварий для одного вида деятельности постоянно приходилась на промышленные рентгенографические операции (МАГАТЭ, 1969, 1977). Национальные регулирующие органы продолжают бороться за снижение этого показателя за счет сочетания улучшенных правил, строгих требований к обучению и все более жесткой политики инспекций и правоприменения (USCFR 1990). Эти усилия по регулированию в целом увенчались успехом, но все еще происходит много несчастных случаев, связанных с промышленной радиографией. Законодательство, допускающее огромные денежные штрафы, может быть наиболее эффективным инструментом, позволяющим сосредоточить внимание на радиационной безопасности в сознании руководства промышленной радиографии (и, следовательно, в сознании рабочих).

Причины несчастных случаев в промышленной радиографии

Обучение рабочих. Промышленная радиография, вероятно, имеет более низкие требования к образованию и обучению, чем любой другой вид радиационной занятости. Поэтому существующие требования к обучению должны строго соблюдаться.

Стимулирование производства рабочих. В течение многих лет основное внимание промышленных рентгенологов уделялось количеству успешных рентгенограмм, сделанных в день. Эта практика может привести к небезопасным действиям, а также к случайному неиспользованию дозиметрии персонала, чтобы не было обнаружено превышение пределов эквивалентной дозы.

Отсутствие надлежащих опросов. Наиболее важным является тщательный осмотр исходных свиней (контейнеров для хранения) (рис. 1) после каждого воздействия. Невыполнение этих обследований является единственной наиболее вероятной причиной ненужного облучения, многие из которых не регистрируются, поскольку промышленные рентгенологи редко используют ручные или пальцевые дозиметры (рис. 1).

Рисунок 1. Промышленная рентгенографическая камера

Проблемы с оборудованием. Из-за интенсивного использования промышленных радиографических камер механизмы намотки источника могут ослабнуть, что приведет к тому, что источник не полностью втянется в безопасное положение для хранения (точка A на рис. 1). Есть также много случаев отказов блокировок шкафа-источника, которые вызывают случайное облучение персонала.

Разработка аварийных планов

Существует множество превосходных руководств, как общих, так и конкретных, для разработки планов действий в чрезвычайных ситуациях. Некоторые ссылки особенно полезны. Они даны в рекомендуемой литературе в конце этой главы.

Первоначальный проект аварийного плана и процедур

Во-первых, необходимо оценить весь запас радиоактивных материалов для рассматриваемой установки. Затем необходимо проанализировать вероятные аварии, чтобы определить вероятные максимальные сроки выброса источника. Далее, план и его процедуры должны позволять операторам объекта:

1. распознать аварийную ситуацию
2. классифицировать несчастный случай по степени тяжести
3. принять меры для смягчения последствий аварии
4. делать своевременные уведомления
5. вызвать помощь эффективно и быстро
6. количественно релизы
7. отслеживать облучение как на объекте, так и за его пределами, а также отслеживать аварийное облучение ALARA
8. восстановить объект как можно быстрее
9. вести точные и подробные записи.

Виды аварий, связанных с ядерными реакторами

Ниже приводится список типов аварий, связанных с ядерными реакторами, от наиболее вероятных до наименее вероятных. (Наиболее вероятна авария общепромышленного типа на неядерном реакторе.)

1. Неожиданный выброс радиоактивного материала низкого уровня с незначительным внешним облучением персонала или без него. Обычно происходит при капитальном ремонте или при транспортировке отработанной смолы или отработавшего топлива. Негерметичность системы теплоносителя и разлив проб теплоносителя часто являются причинами распространения радиоактивного загрязнения.
2. Неожиданное внешнее облучение персонала. Обычно это происходит во время капитального ремонта или регламентного обслуживания.
3. Следующей наиболее вероятной аварией является сочетание распространения загрязнения, заражения персонала и незначительного внешнего облучения персонала. Эти аварии происходят при тех же условиях, что и 1 и 2 выше.
4. Сильное поверхностное загрязнение из-за крупной течи в системе теплоносителя реактора или утечки теплоносителя отработавшего топлива.
5. Осколки или крупные частицы активированного CRUD (см. определение ниже) на коже, ушах или глазах или на них.
6. Высокоуровневое радиационное облучение персонала станции. Обычно это происходит из-за невнимательности.
7. Выброс небольших, но превышающих допустимые количества радиоактивных отходов за пределы предприятия. Обычно это связано с человеческими ошибками.
8. Расплав реактора. Вероятно, произойдет сильное загрязнение за пределами площадки плюс сильное облучение персонала.
9. Экскурсия реактора (тип аварии СЛ-1).

Радионуклиды, ожидаемые при авариях с водоохлаждаемыми реакторами:

• активированные продукты коррозии и эрозии (широко известные как ЖЕСТОКИЙ) в охлаждающей жидкости; например, кобальт-60 или -58 (⁶⁰Co, ⁵⁸Со), железо-59 (⁵⁹Fe), марганец-58 (⁵⁸Mn) и тантал-183 (¹⁸³Та)
• низкоактивные продукты деления, обычно присутствующие в теплоносителе; например, йод-131 (¹³¹I) и цезий-137 (¹³⁷С)
• в реакторах с кипящей водой, 1 и 2 выше, плюс непрерывное выделение газов с низким уровнем трития 
• (³H) и благородные радиоактивные газы, такие как ксенон-133 и -135 (¹³³Хе, ¹³⁵Хе), аргон-41 (⁴¹Ar) и криптон-85 (⁸⁵Кр)
• тритий (³H) изготавливается внутри сердечника из расчета 1.3×10^-4 атомы ³H на деление (только часть этого количества остается в топливе).

Рисунок 2. Пример аварийного плана атомной электростанции, содержание

Типовой аварийный план атомной электростанции, содержание

На рис. 2 приведен пример оглавления плана аварийных мероприятий атомной электростанции. Такой план должен включать каждую показанную главу и быть адаптирован к местным требованиям. Перечень типовых процедур реализации энергетического реактора приведен на рисунке 3.

Рисунок 3. Типовые процедуры реализации энергетического реактора

Радиологический мониторинг окружающей среды при авариях

На крупных объектах эту задачу часто называют ЭРЭМП (Программа аварийного радиологического мониторинга окружающей среды).

Один из самых важных уроков, извлеченных Комиссией по ядерному регулированию США и другими правительственными учреждениями из аварии на Три-Майл-Айленде, заключался в том, что нельзя успешно внедрить EREMP за один или два дня без тщательного предварительного планирования. Хотя правительство США потратило много миллионов долларов на мониторинг окружающей среды вокруг атомной станции Три-Майл-Айленд во время аварии, менее 5^% от полных выпусков были измерены. Это произошло из-за плохого и неадекватного предварительного планирования.

Разработка программ аварийного радиологического мониторинга окружающей среды

Опыт показал, что единственный успешный EREMP - это тот, который встроен в программу обычного радиологического мониторинга окружающей среды. В первые дни аварии на Три-Майл-Айленде стало известно, что эффективный EREMP не может быть успешно создан за день или два, независимо от того, сколько сил и денег было затрачено на программу.

Места отбора проб

Все точки программы планового радиологического мониторинга окружающей среды будут использоваться в ходе долгосрочного мониторинга аварий. Кроме того, должен быть создан ряд новых мест, чтобы моторизованные исследовательские группы имели заранее определенные места в каждой части каждого сектора 22½° (см. рис. 3). Как правило, места отбора проб находятся в районах с дорогами. Однако должны быть сделаны исключения для обычно недоступных, но потенциально занятых мест, таких как кемпинги и пешеходные тропы в пределах примерно 16 км по ветру от места происшествия.

Рис. 3. Обозначения секторов и зон для точек радиологического отбора проб и контроля в пределах зон аварийного планирования

На рис. 3 показано обозначение секторов и зон для пунктов радиационного и экологического контроля. По сторонам света можно обозначить сектора в 22½° (например, N, ВСВкачества NE) или простыми буквами (например, A через R). Однако использование букв не рекомендуется, поскольку их легко спутать с обозначением направления. Например, менее запутанно использовать направленный W для запад а не письмо N.

Каждое обозначенное место отбора проб следует посетить во время тренировочных учений, чтобы люди, ответственные за мониторинг и отбор проб, были знакомы с расположением каждой точки и знали о радио «мертвых зонах», плохих дорогах, проблемах с поиском мест в темноте. и так далее. Поскольку ни одно учение не охватит все заранее определенные места в пределах 16-километровой зоны аварийной защиты, учения должны быть спланированы таким образом, чтобы в конечном итоге были посещены все точки отбора проб. Часто бывает целесообразно заранее определить способность транспортных средств съемочной группы связываться с каждой заранее назначенной точкой. Фактические местоположения точек выборки выбираются с использованием тех же критериев, что и в REMP (NRC 1980); например, линия участка, минимальная запретная зона, ближайший человек, ближайшее сообщество, ближайшая школа, больница, дом престарелых, дойное стадо, сад, ферма и т. д.

Группа радиологического мониторинга

Во время аварии, связанной со значительным выбросом радиоактивных материалов, группы радиологического контроля должны вести постоянный мониторинг на месте. Они также должны постоянно контролировать ситуацию на месте, если позволяют условия. Обычно эти группы контролируют окружающее гамма- и бета-излучение и пробы воздуха на наличие радиоактивных частиц и галогенов.

Эти группы должны быть хорошо обучены всем процедурам мониторинга, включая мониторинг собственного облучения, и уметь точно передавать эти данные на базовую станцию. Такие детали, как тип геодезического счетчика, серийный номер и состояние открытого или закрытого окна, должны быть тщательно указаны в хорошо оформленных журналах регистрации.

В начале чрезвычайной ситуации бригаде аварийного мониторинга может потребоваться наблюдение в течение 12 часов без перерыва. Однако после начального периода время работы исследовательской группы в полевых условиях должно быть сокращено до восьми часов, по крайней мере, с одним 30-минутным перерывом.

Поскольку может потребоваться постоянное наблюдение, должны быть предусмотрены процедуры снабжения групп, проводящих обследование, продуктами питания и питьем, сменными инструментами и батареями, а также для передачи воздушных фильтров туда и обратно.

Несмотря на то, что исследовательские группы, вероятно, будут работать по 12 часов в смену, для обеспечения непрерывного наблюдения необходимы три смены в день. Во время аварии на Три-Майл-Айленде в течение первых двух недель одновременно было задействовано как минимум пять групп мониторинга. Логистика для поддержки таких усилий должна быть тщательно спланирована заранее.

Группа радиологического отбора проб окружающей среды

Типы проб окружающей среды, взятых во время аварии, зависят от типа выброса (воздушный или водный), направления ветра и времени года. Пробы почвы и питьевой воды необходимо брать даже зимой. Хотя выбросы радиогалогенов могут не обнаруживаться, необходимо брать пробы молока из-за большого фактора биоаккумуляции.

Необходимо взять множество проб продуктов питания и окружающей среды, чтобы успокоить общественность, даже если технические причины могут не оправдать усилия. Кроме того, эти данные могут оказаться бесценными в ходе любого последующего судебного разбирательства.

Заранее спланированные регистрационные журналы с использованием тщательно продуманных процедур сбора данных за пределами объекта необходимы для отбора проб окружающей среды. Все лица, берущие пробы окружающей среды, должны продемонстрировать четкое понимание процедур и документально подтвержденное обучение в полевых условиях.

Если возможно, сбор данных о пробах окружающей среды за пределами площадки должен осуществляться независимой группой за пределами площадки. Также желательно, чтобы обычные пробы окружающей среды отбирались одной и той же группой за пределами площадки, чтобы во время аварии ценную группу на площадке можно было использовать для сбора других данных.

Примечательно, что во время аварии на Три-Майл-Айленде были взяты все до единого пробы окружающей среды, которые должны были быть взяты, и ни одна проба окружающей среды не была потеряна. Это произошло даже несмотря на то, что частота дискретизации увеличилась более чем в десять раз по сравнению с частотой дискретизации до аварии.

Оборудование аварийного мониторинга

Инвентаризация оборудования аварийного мониторинга должна быть как минимум вдвое больше, чем необходимо в любой момент времени. Шкафы должны быть размещены вокруг ядерных комплексов в различных местах, чтобы ни одна авария не закрыла доступ ко всем этим шкафчикам. Для обеспечения готовности необходимо проводить инвентаризацию оборудования и проверку его калибровки не реже двух раз в год и после каждого учения. Фургоны и грузовики на крупных ядерных объектах должны быть полностью оборудованы для аварийного наблюдения как на площадке, так и за ее пределами.

Счетные лаборатории на местах могут оказаться непригодными для использования во время чрезвычайной ситуации. Поэтому необходимо заблаговременно организовать запасную или передвижную лабораторию для подсчета голосов. Теперь это требование для атомных электростанций США (USNRC 1983).

Тип и сложность оборудования для мониторинга окружающей среды должны соответствовать требованиям, предъявляемым к наихудшей вероятной аварии на ядерной установке. Ниже приведен список типового оборудования для мониторинга окружающей среды, необходимого для атомных электростанций:

1. Оборудование для отбора проб воздуха должно включать блоки, работающие от батарей для краткосрочного отбора проб, и устройства, работающие от сети переменного тока, с ленточными самописцами и сигнальными устройствами для долгосрочного наблюдения.
2. Оборудование для отбора проб жидкости должно содержать пробоотборники непрерывного действия. Пробоотборники должны работать в местных условиях, какими бы суровыми они ни были.
3. Портативные гамма-измерители для имплантации должны иметь максимальный диапазон 100 Гр/ч, а отдельное исследовательское оборудование должно быть способно измерять бета-излучение до 100 Гр/ч.
4. Дозиметрия персонала на месте должна включать возможность измерения бета-излучения, а также пальчиковые термолюминесцентные дозиметры (ТЛД) (рис. 4). Также может потребоваться другая дозиметрия конечностей. В чрезвычайных ситуациях всегда необходимы дополнительные комплекты контрольных дозиметров. Портативный считыватель TLD может потребоваться для связи с компьютером станции через телефонный модем в аварийных местах. Собственные группы обследования, такие как аварийно-спасательные и ремонтные бригады, должны иметь карманные дозиметры низкого и высокого диапазона, а также дозиметры с предустановленной сигнализацией. Необходимо тщательно продумать заранее установленные уровни доз для групп, которые могут находиться в районах с высоким уровнем радиации.
5. Запасы защитной одежды должны быть доставлены в аварийные места и в аварийные транспортные средства. Должна быть предусмотрена дополнительная запасная защитная одежда на случай несчастных случаев, длящихся в течение длительного периода времени.
6. Средства защиты органов дыхания должны быть во всех аварийных шкафчиках и транспортных средствах. Актуальные списки обученного респираторного персонала должны храниться в каждой из основных зон хранения аварийного оборудования.
7. Мобильные транспортные средства, оснащенные радиостанциями, необходимы для групп аварийного дозиметрического контроля. Должны быть известны местонахождение и наличие резервных транспортных средств.
8. Оборудование группы экологического обследования должно храниться в удобном месте, желательно за пределами объекта, чтобы оно всегда было доступно.
9. Аварийные комплекты должны быть размещены в Центре технической поддержки и Аварийном внешнем объекте, чтобы сменным группам по обследованию не нужно было выезжать на место для получения оборудования и развертывания.
10. На случай тяжелой аварии, связанной с выбросом радиоактивных материалов в воздух, должны быть подготовлены к использованию вертолетов и одномоторных самолетов для наблюдения с борта.

Рис. 4. Промышленный рентгенолог со значком TLD и кольцевым термолюминесцентным дозиметром (дополнительно в США).

Анализ данных

Анализ данных об окружающей среде во время серьезной аварии должен быть как можно скорее перенесен в другое место, например, на аварийный внешний объект.

Должны быть установлены заранее установленные правила о том, когда данные проб окружающей среды должны сообщаться руководству. Метод и частота передачи данных о пробах окружающей среды в государственные органы должны быть согласованы на раннем этапе аварии.

Уроки медицинской физики и радиохимии, извлеченные из аварии на Три-Майл-Айленде

Внешние консультанты были необходимы для выполнения следующих действий, поскольку физики, занимающиеся вопросами здоровья растений, были полностью заняты другими обязанностями в первые часы аварии на Три-Майл-Айленде 28 марта 1979 года:

• оценка выброса радиоактивных отходов (газообразный и жидкий), включая сбор проб, координацию лабораторий для подсчета проб, контроль качества лабораторий, сбор данных, анализ данных, формирование отчетов, передачу данных государственным органам и владельцу электростанции.
• оценка дозы, включая исследования предполагаемого и фактического чрезмерного облучения, исследования загрязнения кожи и внутренних отложений, макеты значительного облучения и расчеты доз.
• программа радиологического мониторинга окружающей среды, включая полную координацию отбора проб, анализ данных, создание и распространение отчетов, уведомления о действиях, расширение программы для аварийной ситуации, а затем сокращение программы на срок до одного года после аварии.
• специальные бета-дозиметрические исследования, включая изучение современного состояния бета-мониторинга персонала, моделирование дозы бета-излучения на кожу от радиоактивных загрязнителей, взаимные сравнения всех имеющихся в продаже систем дозиметрии персонала бета-гамма TLD.

Приведенный выше список включает в себя примеры действий, которые обычные специалисты по физике коммунальных служб не могут должным образом выполнить во время серьезной аварии. Медицинский персонал Три-Майл-Айленда был очень опытным, знающим и компетентным. Первые две недели после аварии они работали по 15-20 часов в день без перерыва. Однако дополнительных требований, вызванных аварией, было так много, что они не могли выполнять многие важные рутинные задачи, которые обычно выполнялись бы легко.

Уроки, извлеченные из аварии на Три-Майл-Айленд, включают:

Вход в вспомогательное здание во время аварии

1. Все записи должны быть внесены в новое разрешение на радиационные работы, проверенное старшим физиком-медиком на месте и подписанное начальником отделения или назначенным заместителем.
2. Соответствующая диспетчерская должна иметь абсолютный контроль над всеми входами в вспомогательное здание и здание обращения с топливом. Запрещается входить только в том случае, если медицинский физик находится на контрольной точке во время входа.
3. Запрещается вход без исправно работающего геодезического измерителя соответствующего диапазона. Выборочная проверка отклика счетчика должна выполняться непосредственно перед входом.
4. Должна быть получена история облучения всех людей до их входа в зону с высоким уровнем радиации.
5. Допустимые воздействия при входе, независимо от того, насколько важной должна быть обозначена задача.

Отбор проб теплоносителя первого контура при аварии

1. Все пробы, которые должны быть взяты для нового разрешения на радиационные работы, должны быть рассмотрены старшим физиком-медиком на месте и подписаны начальником блока или его заместителем.
2. Запрещается брать пробы охлаждающей жидкости, если не надет набедренный дозиметр.
3. Запрещается брать пробы охлаждающей жидкости без защитных перчаток и щипцов длиной не менее 60 см на случай, если проба окажется более радиоактивной, чем ожидалось.
4. Запрещается брать пробы охлаждающей жидкости без щита персонала из свинцового стекла на случай, если проба окажется более радиоактивной, чем ожидалось.
5. Отбор проб следует прекратить, если облучение конечности или всего тела, вероятно, превысит предварительно установленные уровни, указанные в разрешении на радиационную работу.
6. Значительные дозы облучения следует по возможности распределять между несколькими работниками.
7. Все случаи загрязнения кожи, превышающие уровни действия в течение 24 часов, должны быть рассмотрены.

Вход в помещение подпиточного клапана

1. Должны быть выполнены исследования бета- и гамма-зон с использованием удаленных детекторов с соответствующим максимальным радиусом действия.
2. Первоначальный вход в зону с мощностью поглощенной дозы более 20 мГр/ч должен пройти предварительную проверку, чтобы убедиться, что облучение будет поддерживаться на разумно достижимом низком уровне.
3. При подозрении на протечки воды необходимо выявить возможное загрязнение пола.
4. Должна быть введена в действие последовательная программа по типу и размещению дозиметрии персонала.
5. Если люди входят в зону с мощностью поглощенной дозы более 20 мГр/ч, ТЛД необходимо оценивать сразу после выхода.
6. Перед входом в зону с мощностью поглощенной дозы более 20 мГр/ч следует убедиться в том, что все требования разрешения на радиационные работы выполняются.
7. Въезды в опасные зоны в контролируемое время должны быть измерены врачом-физиком.

Защитные действия и внешний экологический надзор с точки зрения местного самоуправления

1. Перед началом протокола отбора проб следует установить критерии его прекращения.
2. Нельзя допускать вмешательства извне.
3. Должны быть установлены несколько конфиденциальных телефонных линий. Цифры следует менять после каждого кризиса.
4. Возможности систем аэрофотосъемки лучше, чем думает большинство людей.
5. Магнитофон должен быть под рукой, и данные должны регулярно записываться.
6. Во время острого эпизода следует отказаться от чтения газет, просмотра телевизора и прослушивания радио, так как эти занятия только усугубляют существующую напряженность.
7. Доставка еды и другие удобства, такие как спальные места, должны быть запланированы, поскольку какое-то время может быть невозможно вернуться домой.
8. Должны быть запланированы альтернативные аналитические возможности. Даже небольшая авария может значительно изменить уровень радиационного фона в лаборатории.
9. Следует отметить, что на предотвращение необоснованных решений будет затрачено больше энергии, чем на решение реальных проблем.
10. Следует понимать, что чрезвычайными ситуациями нельзя управлять из удаленных мест.
11. Следует отметить, что рекомендации по защитным действиям не подлежат голосованию комитетом.
12. Все второстепенные звонки должны быть отложены, а те, кто пожирает время, должны быть повешены.

Радиологическая авария в Гоянии 1985 г.

51 ТБк ¹³⁷Телетерапевтическая установка Cs была украдена из заброшенной клиники в Гоянии, Бразилия, примерно 13 сентября 1985 года. Два человека, ищущие металлолом, забрали домой исходную сборку телетерапевтической установки и попытались разобрать детали. Мощность поглощенной дозы от источника составляла около 46 Гр/ч на расстоянии 1 м. Они не поняли значения трехлопастного радиационного символа на капсуле источника.

Капсула источника разорвалась при разборке. Хорошо растворимый хлорид цезия-137 (¹³⁷Порошок CsCl был распылен в части этого города с населением 1,000,000 XNUMX XNUMX человек и стал причиной одной из самых серьезных аварий с закрытыми источниками в истории.

После разборки остатки исходной сборки были проданы старьевщику. Он обнаружил, что ¹³⁷Порошок CsCl светился в темноте голубым цветом (предположительно, это черенковское излучение). Он думал, что порошок может быть драгоценным камнем или даже сверхъестественным. Многие друзья и родственники пришли посмотреть на «чудесное» свечение. Части источника были переданы нескольким семьям. Этот процесс продолжался около пяти дней. К этому времени у ряда людей развились симптомы желудочно-кишечного синдрома в результате радиационного облучения.

Пациентам, которые обращались в больницу с тяжелыми желудочно-кишечными расстройствами, ошибочно ставили диагноз аллергических реакций на то, что они ели. У пациента, у которого были серьезные кожные поражения в результате обращения с источником, заподозрили какое-то тропическое кожное заболевание, и он был направлен в больницу тропических болезней.

Эта трагическая последовательность событий продолжалась незамеченной осведомленным персоналом около двух недель. Многие люди натирали ¹³⁷Порошок CsCl на их коже, чтобы они могли светиться синим цветом. Эта последовательность могла бы продолжаться гораздо дольше, если бы один из облученных не связал наконец болезнь с капсулой источника. Она взяла остатки ¹³⁷Источник CsCl в автобусе до Департамента общественного здравоохранения в Гоянии, где она его оставила. На следующий день приглашенный медицинский физик обследовал источник. Он предпринял действия по собственной инициативе, чтобы эвакуировать две свалки и проинформировать власти. Скорость и общий масштаб реакции бразильского правительства, как только ему стало известно об аварии, были впечатляющими.

Заразились 249 человек. Госпитализированы 4 человека. Четыре человека умерли, одна из которых была шестилетней девочкой, получившей внутреннюю дозу около 1 Гр в результате приема внутрь около 10 ГБк (XNUMX⁹ Бк) из ¹³⁷Cs.

Реакция на аварию

Цели этапа первоначального реагирования заключались в следующем:

• выявить основные очаги загрязнения
• эвакуировать жилые помещения, где уровни радиоактивности превысили принятые уровни вмешательства
• установить санитарно-физический контроль вокруг этих областей, предотвращая доступ, где это необходимо
• выявить лиц, получивших значительные дозы или подвергшихся загрязнению.

Сначала медицинская бригада:

• по прибытии в Гоянию собрали анамнез и прошли сортировку в соответствии с симптомами острого лучевого синдрома.
• отправил всех пациентов с острой радиацией в больницу Гоянии (которая была создана заранее для контроля загрязнения и облучения)
• на следующий день доставили по воздуху шесть наиболее тяжелых пациентов в центр третичной медицинской помощи при военно-морском госпитале в Рио-де-Жанейро (позже в этот госпиталь были переведены еще восемь пациентов)
• организовал дозиметрию цитогенетического излучения
• основанное на медицинском ведении каждого пациента на клиническом течении этого пациента
• дал неформальные инструкции персоналу клинической лаборатории уменьшить их опасения (медицинское сообщество Гоянии не хотело помогать).

Физики здоровья:

• помощь врачам в радиационной дозиметрии, биоанализе и обеззараживании кожи
• скоординированный и интерпретированный анализ 4,000 образцов мочи и фекалий за четырехмесячный период
• всего тела насчитали 600 особей
• скоординированный мониторинг радиоактивного загрязнения 112,000 249 человек (XNUMX были заражены)
• выполнил аэрофотосъемку всего города и пригородов с помощью наспех собранных детекторов NaI
• выполнили автоматический детектор NaI для обследования более 2,000 км дорог
• настроить уровни действий по обеззараживанию людей, зданий, автомобилей, почвы и т.д.
• координировал работу 550 рабочих, занятых дезактивацией
• согласованный снос семи домов и дезактивация 85 домов
• скоординированная перевозка 275 грузовиков с загрязненными отходами
• скоординированная дезактивация 50 автомобилей
• согласованная упаковка 3,500 кубометров загрязненных отходов
• использовали 55 измерительных приборов, 23 монитора загрязнения и 450 самосчитывающихся дозиметров.

Итоги

Пациенты с острым лучевым синдромом

Четыре пациента умерли в результате поглощенных доз от 4 до 6 Гр. У двух пациентов наблюдалась тяжелая депрессия костного мозга, но они выжили, несмотря на поглощенные дозы 6.2 и 7.1 Гр (цитогенетическая оценка). Четыре пациента выжили с расчетными поглощенными дозами от 2.5 до 4 Гр.

Радиационное поражение кожи

У девятнадцати из двадцати госпитализированных пациентов были радиационно-индуцированные повреждения кожи, которые начинались с отека и образования волдырей. Эти поражения позже разрываются и выделяют жидкость. У десяти из девятнадцати повреждений кожи развились глубокие поражения примерно через четыре-пять недель после облучения. Эти глубокие поражения свидетельствовали о значительном гамма-облучении более глубоких тканей.

Все повреждения кожи были контаминированы ¹³⁷Cs с мощностью поглощенной дозы до 15 мГр/ч.

Шестилетняя девочка, которая проглотила 1 ТБк ¹³⁷Cs (и кто умер через месяц) имел общее загрязнение кожи, которое в среднем составляло 3 мГр / ч.

Одному пациенту потребовалась ампутация примерно через месяц после облучения. Визуализация пула крови была полезна для определения границы между поврежденными и нормальными артериолами.

Результат внутреннего загрязнения

Статистические тесты не выявили существенных различий между нагрузками на организм, определенными путем подсчета всего тела, и нагрузками, определенными по данным экскреции с мочой.

Были проверены модели, связывающие данные биоанализа с потреблением и нагрузкой на организм. Эти модели также были применимы для разных возрастных групп.

Берлинская лазурь способствовала ликвидации ¹³⁷CsCl из организма (если доза превышала 3 Гр/сут).

Семнадцать пациентов получали диуретики для устранения ¹³⁷Нагрузки тела CsCl. Эти диуретики оказались неэффективны в декорпорации. ¹³⁷Cs и их использование было прекращено.

Обеззараживание кожи

Обеззараживание кожи с использованием мыла и воды, уксусной кислоты и диоксида титана (TiO₂) было выполнено у всех пациентов. Эта дезактивация удалась лишь частично. Было высказано предположение, что потоотделение приводило к повторному загрязнению кожи. ¹³⁷Нагрузка на тело Cs.

Загрязненные участки кожи очень трудно обеззаразить. Отшелушивание некротизированной кожи значительно снижает уровень загрязнения.

Последующее исследование по оценке дозы цитогенетического анализа

Частота аберраций лимфоцитов в разные сроки после аварии следовала трем основным закономерностям:

В двух случаях частота встречаемости аберраций оставалась постоянной до одного месяца после аварии и снизилась примерно до 30^% исходной частоты через три месяца.

В двух случаях постепенное снижение примерно на 20^% каждые три месяца находили.

В двух случаях наибольшего внутреннего загрязнения увеличилась частота возникновения аберраций (примерно на 50^% и 100^%) в течение трех месяцев.

Последующие исследования по ¹³⁷Cs нагрузки на тело

• Фактические ожидаемые дозы пациентов с последующим биологическим анализом.
• Последовали последствия введения берлинской лазури.
• в естественных условиях измерения для 20 человек, сделанные на образцах крови, ранах и органах, чтобы найти неоднородное распределение ¹³⁷Cs и его задержка в тканях организма.
• Женщина и ее новорожденный ребенок изучали возможность удержания и переноса при грудном вскармливании.

Уровни действия для вмешательства

Эвакуация дома была рекомендована при мощности поглощенной дозы более 10 мкГр/ч на высоте 1 м внутри дома.

Лечебная дезактивация имущества, одежды, почвы и продуктов питания из расчета на человека не превышала 5 мГр в год. Применение этого критерия к различным путям приводило к обеззараживанию внутренней части дома, если поглощенная доза могла превышать 1 мГр в год, и обеззараживанию почвы, если мощность поглощенной дозы могла превышать 4 мГр в год (3 мГр от внешнего облучения и 1 мГр от внутреннее излучение).

Авария на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС 1986 г.

Общее описание аварии

Самая страшная в мире авария на ядерном энергетическом реакторе произошла 26 апреля 1986 года во время электротехнических испытаний очень малой мощности. Для проведения этого теста ряд систем безопасности был отключен или заблокирован.

Этой установкой была модель РБМК-1000, тип реактора, который производил около 65^% всей атомной энергии, произведенной в СССР. Это был кипящий реактор с графитовым замедлителем, вырабатывавший 1,000 МВт электроэнергии (МВт). РБМК-1000 не имеет защитной оболочки, прошедшей испытания давлением, и обычно не строится в большинстве стран.

Реактор сразу вышел из строя и произвел серию паровых взрывов. Взрывы сорвали всю верхнюю часть реактора, разрушили тонкую конструкцию, закрывающую реактор, и вызвали серию пожаров на толстых асфальтовых крышах 3-го и 4-го энергоблоков. Выбросы радиоактивных веществ продолжались десять дней, погиб 31 человек. Делегация СССР в Международном агентстве по атомной энергии изучала аварию. Они заявили, что эксперименты с РБМК на 4-м блоке Чернобыльской АЭС, вызвавшие аварию, не получили необходимого разрешения и что письменные правила по мерам безопасности реактора неадекватны. Далее делегация заявила: «Привлеченный персонал не был должным образом подготовлен к испытаниям и не знал о возможных опасностях». Эта серия испытаний создала условия для аварийной ситуации и привела к аварии реактора, которая, по мнению большинства, никогда не могла произойти.

Выброс продуктов деления при аварии на 4-м блоке Чернобыльской АЭС

Общая активность выпущена

Примерно 1,900 ПБк продуктов деления и топлива (которые вместе были помечены как дерма группой по ликвидации последствий аварии на Три-Майл-Айленде) были освобождены в течение десяти дней, которые потребовались для тушения всех пожаров и герметизации энергоблока 4 с помощью защитного материала, поглощающего нейтроны. Блок 4 теперь представляет собой постоянно герметизированный стальной и бетонный саркофаг, который должным образом содержит остаточный кориум внутри и вокруг остатков разрушенной активной зоны реактора.

Двадцать пять процентов из 1,900 ПБк было выброшено в первый день аварии. Остальные были освобождены в течение следующих девяти дней.

Наиболее радиологически значимые выбросы составили 270 ПБк. ¹³¹I, 8.1 ПБк ⁹⁰Sr и 37 ПБк of ¹³⁷Сс. Это можно сравнить с аварией на Три-Майл-Айленде, в результате которой было выброшено 7.4 ТБк. of ¹³¹я и не измеримая ⁹⁰старший или ¹³⁷Cs.

Рассеивание радиоактивных материалов в окружающей среде

Первые выбросы шли в основном в северном направлении, но последующие выпуски шли в западном и юго-западном направлениях. Первый шлейф прибыл в Швецию и Финляндию 27 апреля. Программы радиологического мониторинга окружающей среды атомной электростанции немедленно обнаружили выброс и предупредили мир об аварии. Часть этого первого шлейфа попала в Польшу и Восточную Германию. Последующие шлейфы обрушились на Восточную и Центральную Европу 29 и 30 апреля. После этого 2 мая в Соединенном Королевстве произошли чернобыльские выбросы, за ними последовали Япония и Китай 4 мая, Индия 5 мая и Канада и США 5 и 6 мая. Южное полушарие не сообщило об обнаружении этого шлейфа.

Отложение шлейфа в основном определялось осадками. Характер выпадения основных радионуклидов (¹³¹I, ¹³⁷С, ¹³⁴Cs и ⁹⁰Sr) была весьма изменчива даже в пределах СССР. Основной риск исходил от внешнего облучения от поверхностных отложений, а также от приема зараженной пищи.

Радиологические последствия аварии на 4-м блоке Чернобыльской АЭС

Общие острые последствия для здоровья

Два человека погибли сразу, один во время обрушения здания и один через 5.5 часов от термических ожогов. Еще 28 человек из персонала реактора и пожарной бригады погибли от лучевых поражений. Дозы облучения населения за пределами площадки были ниже уровней, которые могут вызвать немедленные радиационные эффекты.

Чернобыльская авария почти удвоила общее число погибших в результате радиационных аварий до 1986 года (с 32 до 61). (Интересно отметить, что трое погибших в результате аварии на реакторе SL-1 в США числятся как жертвы парового взрыва и что первые двое погибших в Чернобыле также не числятся умершими от радиационных аварий.)

Факторы, повлиявшие на последствия аварии для здоровья на площадке

Персональная дозиметрия для лиц, подвергающихся наибольшему риску, отсутствовала. Отсутствие тошноты или рвоты в течение первых шести часов после воздействия достоверно указывало на тех пациентов, которые получили поглощенные дозы менее потенциально смертельных. Это также было хорошим признаком пациентов, которые не нуждались в немедленной медицинской помощи из-за радиационного облучения. Эта информация вместе с данными крови (уменьшение числа лимфоцитов) оказалась более полезной, чем данные дозиметрии персонала.

Тяжелая защитная одежда пожарных (пористое полотно) позволяла продуктам деления с высокой удельной активностью контактировать с кожей. Эти бета-дозы вызвали серьезные ожоги кожи и стали важным фактором многих смертей. Тяжелые ожоги кожи получили XNUMX рабочих. Ожоги чрезвычайно трудно поддавались лечению и являлись серьезным осложняющим элементом. Они сделали невозможным обеззараживание пациентов перед транспортировкой в ​​больницы.

Клинически значимых внутренних радиоактивных отягощений тела в это время не было. Только два человека имели высокие (но не клинически значимые) нагрузки на организм.

Из примерно 1,000 человек, прошедших скрининг, 115 были госпитализированы из-за острого лучевого синдрома. Восемь медицинских работников, работавших на месте, заболели острым радиационным синдромом.

Как и ожидалось, не было никаких признаков нейтронного облучения. (Тест ищет натрий-24 (²⁴Na) в крови.)

Факторы, повлиявшие на медицинские последствия аварии за пределами площадки

Общественные защитные действия можно разделить на четыре отдельных периода.

1. Первые 24 часа: Публика с подветренной стороны оставалась в помещении с закрытыми дверями и окнами. Начато распределение йодида калия (KI), чтобы заблокировать поглощение щитовидной железой ¹³¹I.
2. От одного до семи дней: Припять эвакуировали после того, как были установлены безопасные пути эвакуации. Были созданы станции дезактивации. Киевская область была эвакуирована. Общее число эвакуированных составило более 88,000 тысяч человек.
3. От одной до шести недель: Общее число эвакуированных выросло до 115,000 тысяч человек. Все они были обследованы и расселены. Йодид калия получили 5.4 млн россиян, в том числе 1.7 млн ​​детей. Дозы для щитовидной железы были снижены примерно на 80–90^%. Десятки тысяч голов крупного рогатого скота были вывезены с зараженных территорий. Местное молоко и продукты питания были запрещены на большой территории (что продиктовано производными уровнями вмешательства).
4. Через 6 недели: Круг эвакуации радиусом 30 км был разделен на три подзоны: (а) зона от 4 до 5 км, где в обозримом будущем не ожидается повторный вход людей, (б) зона от 5 до 10 км, где ограничено общественный повторный въезд будет разрешен через определенное время и (c) зона от 10 до 30 км, где населению в конечном итоге будет разрешено вернуться.

Огромные усилия были затрачены на дезактивацию прилегающих территорий.

Суммарная радиологическая доза населения СССР, по данным Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), составила 226,000 72,000 чел.-Зв (600,000 1988 чел.-Зв, полученных в течение первого года). Оценочный мировой эквивалент коллективной дозы составляет порядка XNUMX XNUMX человеко-Зв. Время и дальнейшие исследования уточнят эту оценку (UNSCEAR XNUMX).

Международные организации

Международное агентство по атомной энергии

Почтовый ящик 100

A-1400 Вена

АВСТРИЯ

Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям

7910 Вудмонт-авеню

Бетесда, Мэриленд 20814

США

Международная комиссия по радиологической защите

Почтовый ящик № 35

Дидкот, Оксфордшир

ОХ11 0РДЖ

Великобритания

Международная ассоциация радиационной защиты

Эйндховенский технологический университет

Почтовый ящик 662

5600 AR Эйндховен

НИДЕРЛАНДЫ

Комитет ООН по действию атомной радиации

Бернам Ассошиэйтс

4611-F Сборочный привод

Лэнхэм, Мэриленд 20706-4391

США

Назад