Лекция№ 5

«АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ»

Опасности, связанные с авариями на химически опасных объектах (ХОО).

Интенсивное развитие химической промышленности обусловило возрастание техногенных опасностей, которые могут привести к авариям на ХОО, сопровождающимся выбросами опасных химических веществ. Перечни производимых и используемых промышленностью химических веществ насчитывают десятки тысяч наименований и большинство из них представляют определенную опасность. В результате на обширных территориях возникает угроза жизни и здоровью людей, наносится колоссальный ущерб окружающей среде. Все это сопровождается большими материальными потерями. В мире ежесуточно происходит несколько десятков аварийных ситуаций с опасными химическими химическими веществами, которые возникают при их производстве, хранении, использовании и транспортировке. Некоторые аварии по своим масштабам достигают уровня крупных стихийных бедствий или применения оружия массового поражения.

Самой крупной в истории стала авария на химическом заводе фирмы «ЮнионКарбайд» (США) в г. Бхопале (Индия) в декабре 1984. На заводе производился инсектицид «Севин» и пестицид «Телеик». При аварии произошел выброс 43 тонн метилизоцианата и продуктов его неполного термического разложения. Зона заражения продуктами выброса составила в глубину 5 км, в ширину боле 2 км. В результате погибло 3150 ч, стали полными инвалидами около 20 тыс.чел, страдают от последствия отравления более 200 тыс. чел.

В 1974 г. на заводе по производству капролактана в г. Флисборо (Великобритания) в результате разрыва трубопровода в атмосферу было выброшено 40 т циклогексана, который испарившись образовал облако 200 м в диаметре, переносившееся ветром со скоростью 7 м/с. Через 45 с облако, встретившись с источником пламени, взорвалось. По мощности взрыв был эквивалентен заряду 50 т тротила. На площади 4,5 возник сплошной пожар. Завод был практически уничтожен, было убито 29 и ранено 36 ч. За пределами завода 53 чел. получили серьезные ранения и сотни человек легкие. Значительный ущерб понесли около 2000 зданий.

В 1976 г в г. Севезо (Италия) в результате разрушения на химическом заводе одного из аппаратов, в котором осуществлялся синтез трихлорфенола, в атмосферу было выброшено облако, которое кроме основного продукта синтеза содержало около. 4 кг диоксина. Облако распространилось на площади ок. 18 кв.км. В результате было поражено несколько сотен человек, погибло много с/х животных. Пришлось эвакуировать население. Дегазация местности продолжалась 8 лет.

Следует заметить, что ущерб, который нанесли некоторые аварии, сопоставим с ущербом от применения ОМП. Так, в результате химической аварии в Бхопале пострадали более 200 000 человек, а в результате атомной бомбардировки г. Нагасаки было убито и ранено 140 000 человек.

В России насчитывается более 2 тыс. ХОО, на которых используются опасные химические вещества в количествах, представляющих угрозу как для персонала, так и для населения, проживающего вблизи ХОО.

Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) и их свойства.

В соответствии с законом РФ "О безопасности в промышленности" перечень опасных химических веществ включает 179 наименований. Однако не все из перечисленных в законе веществ представляют реальную опасность и при авариях могут вызвать ЧС.

В практике гражданской защиты перечень опасных химических веществ содержит только те, которые обладают высокой летучестью и токсичностью, и в аварийных ситуациях могут стать причиной массового поражения людей.

Под аварийно химически опасными веществами понимают химические вещества, которые при выходе в окружающую среду способны заражать воздух (почву) с поражающей концентрацией (плотностью).

К АХОВ относят:

37 сильнодействующих веществ (согласно "Временному перечню сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ)" Штаба ГО СССР 1988 года) - аммиак, окислы азота, диметиламин, сероводород, сероуглерод, сернистый ангидрид, соляную кислоту, синильную кислоту, формальдегид, фосген, фтор, хлор, хлорпикрин, окись этилена и другие;

компоненты ракетного топлива: несимметричный диметилгидразин и жидкую четырехокись азота;

отравляющие вещества: иприт, люизит, зарин, зоман, Ви-газы (Vx);

некоторые другие химически опасные вещества: метилизоцианат, диоксин, метиловый спирт, фенол, бензол, концентрированную азотную и серную кислоту, анилин, ртуть металлическую и др.

Наиболее распространенными АХОВ являются хлор, аммиак, азотная кислота, сернистый ангидрид.

Последствия выхода АХОВ в окружающую среду зависят от физических и физико-химических свойств АХОВ. Эти свойства определяют масштабы, степень и время заражения, а также влияют на выбор средств и способов обеззараживания и мероприятий по защите людей.

Основными свойствами являются плотность, растворимость, летучесть, вязкость, характер взаимодействия с кислотами и щелочами, температура кипения.

Плотность АХОВ (г/см. куб) это масса вещества в единице объема.

Плотность влияет на распространение вещества в атмосфере и на местности. Если газообразные и парообразные АХОВ тяжелее воздуха (что довольно часто), то концентрация АХОВ будет максимальной у поверхности земли, уменьша­ясь по высоте. При этом будет относительно большая продолжительность заражения, возможны застои газов и паров в низинах, подвалах.

Жидкие АХОВ, имеющие плотность выше, чем вода, в случае их плохой растворимости в воде, при попадании в водоемы будут опускаться на дно.

Важной характеристикой АХОВ является их растворимость, т.е. способность образовывать с другими веществами однородные смеси — растворы. От растворимости могут зависеть последствия аварий, а также выбор методов и средств дегазации (обеззараживания). Для ликвидации растворимых в воде АХОВ пригодны водные растворы дегазиру­ющих веществ. Ликвидация же АХОВ нерастворимых и труднорастворимых в воде, требует применения других дегазиру­ющих растворов.

Летучесть АХОВ — способность переходить в парообразное состояние.

Определяет последствия заражения: вещества с низкой летучестью требуют проведения дегазационных мер. Высоколе­тучие АХОВ при высокой температуре окружающего воздуха могут дегазироваться естественно. В свою очередь, лету­честь зависит от температуры кипения при атмосферном давлении и максимальной концентрации пара вещества.

Вязкость АХОВ — свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно дру­гой. Определяет степень и длительность заражения местности. Кроме того, от вязкости зависит впитываемость веще­ства в пористые материалы.

Характер взаимодействия вещества с кислотами и щелочами во многом определяет состав веществ, используемых при обеззараживании.

Температура кипения - важная характеристика, которая ниже рассматривается очень подробно.

Поражающее воздействие АХОВ на людей обуславливается их способностью при проникновении в организм нарушать его нормальную деятельность, вызывать болезненные состояния, а при определенных условиях - приводить к леталь­ному исходу.

При поражении организма возможны острые и хронические отравления.

Острые отравления наступают в результате сравнительно кратковременного действия на организм завышенных коли­честв (доз) АХОВ.

Хронические отравления происходят в результате многократного воздействия в течение длительного времени неболь­ших доз.

В результате воздействия АХОВ на человека возможны и генетические последствия.

Поражение людей и животных происходит, в основном, при вдыхании зараженного воздуха (ингаляционное), при попадании АХОВ на кожу с последующим проникновением в кровь (кожно-резорбтивное), при употреблении в пищу зараженных продуктов и воды (пероральное). Соответственно и АХОВ, в зависимости от преимущественного способа проникновения в организм подразделяются на вещества ингаляционного, перорального и кожно-резорбтивного дейс­твия.

Степень и характер нарушений нормальной жизнедеятельности человека (степень поражения) при воздействии АХОВ зависят от:

— особенностей токсического действия,

— агрегатного состояния,

— концентрации в воздухе (воде),

— продолжительности воздействия,

— путей проникновения в организм,

— индивидуальных особенностей организма человека.

Характеристики действия АХОВ: токсичность, дозы, токсодозы, концентрации.

Под токсичностью вещества понимают его способность нарушать биологические процессы в живых организмах. Диапазон нарушений биологических процессов лежит в пределах от минимальных отклонений до летальных исходов. В практических целях рассматривают три качественных нарушения состояния живых организмов (токсические эффекты). Это:

Дискомфортные состояния, при которых обнаруживаются начальные проявления токсического действия - пороговые эффекты.

Состояния, не позволяющие выполнять возложенные функции - эффект выведения из строя.

Сосотояния, приводящие к смертельному исходу (эффекту).

Мера токсичности АХОВ - это количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект, отнесенное к единице массы организма. Размерность токсичности выражается в г/кг или мг/кг. Так, например, к сильнодействующим ядовитым веществам относятся вещества с токсичностью <15 мг/кг, которая вызывает смертельный эффект.

Чем меньше мера токсичности, тем более токсичным является вещество. Однако реальное определение токсичности АХОВ во многих случаях затруднено (даже при экспериментах на биологических объектах), т.к. вещества могут попадать в организм такими путями, которые практически исключают возможность точного измерения количества поступившего АХОВ (например, при кожной резорбции или ингаляции).

Поэтому для АХОВ, проникающих в организм ингаляционно, количество вещества условно заменяется величиной, которую называют дозой и которая является произведением концентрации паров или аэрозолей в воздухе на время вдыхания зараженного воздуха. Концентрация выражается количеством АХОВ в одном кубическом метре: С г/м.куб, мг/м.куб.

Доза определяется как: D = C t г мин/м.куб, мг мин/м.куб.

Доза, вызывающая конкретный токсический эффект, называется токсодозой и является характеристикой токсичности АХОВ.

В связи с этим различают пороговую или минимальную токсодозу (PD), выводящую из строя или поражающую токсодозу (ID), а также смертельную (LD). Токсодозами удобно пользоваться для ориентировочной оценки токсичного действия АХОВ.

Поскольку действие большинства АХОВ проявляется на достаточно коротком интервале, ограниченном обычно временем нескольких вдохов, то при определении токсодоз берется экспозиция, равная 1 мин. В этом случае также можно характеризовать концентрации АХОВ по токсическому воздействию: пороговая концентрация (PC), выводящая из строя (IC) и смертельная (LC), считая, что время нахождения в зараженном воздухе равно 1 мин.

Как было сказано выше, одним из факторов, влияющих на поражение организма, являются его индивидуальные особенности, поэтому по примеру военной токсикологии токсодозам и токсическим концентрациям часто придается вероятностный характер. Обычно рассматриваются средние токсодозы и концентрации, которые характеризуют наступление токсических эффектов у 50% людей, подвергшихся воздействию АХОВ: PD50, ID50, LD50, PС50, IС50, LС50. Иногда применяют абсолютные токсодозы, вызывающие поражение у 100% подвергшихся воздействию.

Наиболее употребительными значениями, характеризующими АХОВ по токсичности, являются: средние выводящие из строя токсодоза ID50 и концентрация IС50, а также средние смертельные токсодоза LD50 и концентрация LС50.

Следует отметить, что токсодозы обычно определяются для спокойного состояния человека, когда дыхание равномерное, с нормальным объемом вдыхаемого воздуха. При физической нагрузке объем вдыхаемого воздуха увеличивается (в спокойном состоянии человек вдыхает около 10 литров воздуха в минуту, при средней физической работе - 15л, а при тяжелой физической нагрузке - 40л), следовательно, за единицу времени в организм может поступить больше АХОВ и токсическая концентрация, как характеристика, в этом случае должна быть уменьшена.

Классификация АХОВ

Наиболее часто классификацию АХОВ проводят по признаку преимущественного воздействия на человека.

Согласно клинической классификации АХОВ делятся на следующие семь групп:

Вещества преимущественно удушающего действия (хлор, треххлористый фосфор, хлорокись фосфора, фосген, хлорпик­рин);

Вещества преимущественно общеядовитого действия (цианистый водород, хлорциан, мышьяковистый водород);

Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием (нитрил акриловой кислоты, сернистый ангидрид, серо­водород, окислы азота);

Нейротропные яды (вещества нервно-паралитического действия), вещества, действующие на генерацию и передачу нервного импульса (сероуглерод, фосфорорганические ОВ);

Вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак);

Метаболические яды - нарушающие действие центральной нервной системы и системы крови (окись этилена, метилхло­рид);

Вещества, нарушающие обмен веществ (диоксины).

Следует отметить, что данная классификация в определенной степени условна, т. к. большинство АХОВ действует на ор­ганизм человека комплексно, кроме того, помимо основных воздействий, имеются побочные, часто очень существен­ные.

Способы хранения АХОВ

Способы хранения АХОВ выбираются в зависимости от их физико-химических свойств. Основная цель - уменьшить объем хранимого вещества, что весьма существенно при промышленных масштабах использования АХОВ.

Важно отметить, что развитие аварии на ХОО и формирование зон химического заражения в основном определяется способом хранения АХОВ.

Основным параметром, определяющим выбор способа хранения АХОВ, является температура кипения Тк.

Получили распространение следующие способы хранения АХОВ:

1. Хранение под давлением в жидком виде АХОВ, имеющих при атмосферном давлении низкую температуру кипения.

2. Изотермическое (при постоянной низкой температуре) хранение в жидком виде АХОВ, имеющих при атмосферном давлении низкую температуру кипения. Недостатком этого способа являются трудности реализации изотермических ем­костей промышленных объемов, неизбежные утечки за счет испарения, необходимость сложного холодильного обору­дования.

3.Хранение АХОВ в газообразном виде, как правило при повышенном давлении. Способ применяется для тех АХОВ, для которых не удается достичь давлений, переводящих их в жидкое состояние, но все же уменьшающих объем хранения.

4. Хранение жидких АХОВ при нормальных условиях. Способ применяется для АХОВ, имеющих высокую температуру кипения.

Рассмотрим способы хранения АХОВ на примере хранения аммиака.

Изотермическое хранение жидкого аммиака.

Для изотермического хранения аммиака в промышленности используются стандартные вертикальные цилиндрические резервуары вместимостью 10 тыс. т и 30 тыс. т.. Резервуары цельнометаллические, двухстеночные с теплоизоляцией в пространстве между стенками, оборудованные системой сигнализации по давлению, температуре и уровню жидкости, системами предохранительных устройств.

Хранение производится под избыточным давлением 2—8 КПа.

При хранении производится охлаждение емкостей до температуры -33оС.

Для поддержания заданного давления аммиак, испарившийся в результате притока тепла, отводят потребителям или конденсируют и возвращают в резервуар. При росте давления выше заданного газообразный аммиак сбрасывается на факельную установку и сжигается в смеси с более калорийным природным газом.

Хранение жидкого аммиака под давлением.

Величина рабочего давления в резервуарах рассчитывается с учетом максимальной температуры окружающего воздуха в месте расположения предприятия. Обычно используется одно из двух стандартных давлений — 1 или 2 МПа.

Хранение под давлением 1,0 мПа (10 атм) и температуре до +28оС осуществляется обычно в шаровых резервуарах с теплоизоляцией, вместимостью от 900 до 2000т.

Поддержание заданного давления в емкостях осуществляется также, как при изотермическом хранении. Хранение жидкого аммиака под давлением 2 МПа (20 атм) и температуре до +50оС производится без отвода паров, об­разующихся в результате притока тепла и используется, как правило, в транспортных емкостях.

Транспортировка аммиака.

Транспортировка АХОВ проводится в специальных транспортных емкостях железнодорожным, водным и автотранспортом либо по магистральным трубопроводам.

Основное требование - обеспечение условий надежного хранения и безопасности при перевозках.

При больших объемах и дальности транспортировки наиболее выгодной является транспортировка по магистральным трубопроводам. В США уже более 35 лет применяют трубопроводную транспортировку жидкого аммиака от заводов-про­изводителей в районы интенсивного сельскохозяйственного производства, использующего его в качестве удобрения.

В РФ эксплуатируется международный аммиакопровод Тольятти-Одесса, протяженностью около 2500 км.

Перевозка аммиака ж/д транспортом производится в стандартных цистернах грузоподъемностью 30,7 и 43 т в жидком виде под давлением 2 МПа. Цистерны в предупредительных целях окрашены в стандартные для аммиака цвета: вер­хняя половина цистерн окрашена в светло-серый цвет, нижняя часть — в зеленый.

Автомобильным транспортом жидкий аммиак перевозится автотягачами с цистерной объемом 6 т при давлении 2 МПа в южных районах и 1 МПа - в северных.

Суда, в которых перевозится аммиак водным путем, имеют емкости от 100 до 100 000 м.куб. (также при 2 МПа).

Источники опасности при авариях на ХОО.

О токсичности АХОВ уже говорилось. Кроме того, необходимо отметить, что очень многие АХОВ могут при определенных условиях представлять опасность как пожаро- и взрывоопасные вещества. Так, например, могут самовоспламеняться и гореть аммиак, окись этилена, синильная кислота, окись углерода. Могут участвовать в горении, расширяя зону пожара, хлор, фосген, двуокись серы, а окислы азота, гидразин и другие являются взрывоопасными АХОВ. К тому же и сам пожар может способствовать выделению различных ядовитых веществ. Например, при горении комовой серы выделяется в больших количествах двуокись серы, а горение полиуретана и других пластмасс приводит к выделению синильной кислоты, фосгена, окиси углерода, различных изоционатов, диоксина и других опасных веществ с поражающими концентрациями, особенно в закрытых помещениях.

Поэтому при ликвидации аварий на ХОО необходимо учитывать не только физико-химические и токсические свойства АХОВ, но и их пожаро- взрывоопасность, а также возможность образования в ходе пожара новых химически опасных веществ.

Анализ многочисленных аварий на ХОО показывает, что эти объекты могут быть источниками залповых выбросов АХОВ в атмосферу; сброса их в водоемы, заражения окружающей среды токсичными продуктами сгорания в сочетании с химически опасными веществами, а также разрушительных взрывов.

Таким образом, поражающими факторами аварий на ХОО могут быть:

Заражение воздушного пространства АХОВ и ядовитыми продуктами сгорания.

Заражение местности и водных бассейнов разлившимися и осажденными токсичными веществами.

Разрушения на объектах и за их пределами, вызванные взрывами паро- и газовоздушных облаков, образовавшихся в ходе аварии.

Пример

В качестве примера рассмотрим завод по производству хлора (150 тыс т в год), средств защиты растений (5 тыс. тонн в год) и других продуктов. Завод расположен на берегу реки. Произошло разрушение резервуара вместимостью 150 т в хранилище жидкого хлора и возник пожар на складе готовой продукции.

Характеристика поражающих факторов:

А - при разрушении резервуара с хлором образовалось облако зараженного воздуха, которое распространилось по территории завода (до 300 м) и движется в приземном слое атмосферы по направлению ветра. Глубина распространения облака с поражающими концентрациями может составить от нескольких километров (изотермия) до нескольких десятков километров (инверсия).

Б - в результате пожара образовалось дымовое облако, содержащее токсичные продукты, которое может распростреаниться в пограничном слое атмосферы на значительное расстояние. При взаимодействии с подстилающей поверхностью или с осадками возможно образование «пятен», загрязненных токсичными продуктами терморазложения и возгонки.

В - при тушении пожара часть токсичных продуктов попала в реку и произошло заражение воды по течению.

Каждый из указанных видов опасности по месту и времени может проявляться отдельно (единичный выброс), последовательно и в сочетании с другими, а также может быть многократно повторен, в том числе в различных комбинациях.

Для любой аварийной ситуации характерны стадии возникновения, развития и спада опасности. На ХОО в разгар аварии могут действовать, как правило, несколько поражающих факторов- пожар, взрывы, химическое заражение местности и воздуха и другие, а за пределами объекта - заражение окружающей среды.

Развитие аварии при различных способах хранения АХОВ

Развитие аварии при хранении АХОВ под давлением.

Главная особенность при хранении АХОВ, имеющего температуру кипения ниже температуры окружающего воздуха и находящегося в герметической емкости под давлением, состоит в том, что вещество в емкости находится в перегре­том относительно нормальных условий состоянии.

При разгерметизации емкости, т.е. при падении давления до нормального, АХОВ, находясь в перегретом состоянии, на­чинает интенсивно кипеть, происходит чрезвычайно быстрое испарение определенной части жидкости. Этот процесс длится всего несколько минут.

Образующееся при этом облако паров АХОВ и зараженного воздуха принято называть первичным облаком.

Если давление в емкости упало, а основные стенки резервуара целы (например, образовалась трещина), то описанный процесс может сопровождаться взрывоподобным скачкообразным ростом давления за счет увеличенного объема об­разовавшегося при испарении газа, что приведет к дополнительным разрушениям.

После завершения этого процесса оставшееся жидкое АХОВ, находясь, как правило, при атмосферном давлении, испа­ряется со скоростью, определяемой скоростью подвода к нему тепла. Образующееся при этом облако зараженного воздуха называют вторичным.

Развитие аварии при других способах хранения АХОВ.

При изотермическом хранении доля АХОВ, уходящая в первичное облако, незначительна. Так, для аммиака она при­мерно в 100 раз меньше, чем в случае выброса при хранении под давлением, а для других веществ она еще меньше, и обычно составляет около 0,2 — 0,3 % общего пролива.

При хранении АХОВ в газообразном виде при разрушении емкости образуется только первичное облако заражения. И наоборот, при разрушении емкости с АХОВ при нормальных температуре и давлении (хранение высококипящих АХОВ) образуется только вторичное облако, ибо жидкость в емкости не находится в перегретом состоянии.

Виды происшествий на ХОО.

Различают два вида происшествий на ХОО: аварию и разрушение.

Под аварией на ХОО понимаются нарушения технологического процесса, повреждения трубопроводов, емкостей, храни­лищ, транспортных средств при осуществлении перевозок, приводящие к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, пред­ставляющих опасность массового поражения людей и животных.

Под разрушением ХОО понимают ситуацию, связанную с полной разгерметизацией всех имеющихся на предприятии ем­костей и нарушением технологических коммуникаций (наиболее вероятны при крупномасштабных землетрясениях, мощных взрывах или в результате военного воздействия).

К наиболее тяжелым последствиям приводят разрушения стационарных и транспортных емкостей с АХОВ.

Зоны заражения. Очаги поражения. Продолжительность заражения.

Характер заражения местности и поражения людей при авариях и разрушениях объектов определяется:

физико-химическими свойствами АХОВ;

количеством выброшенных в атмосферу веществ;

характеристикой объектов заражения (рельеф местности, растительность, характер застройки и т. д.);

метеоусловиями.

Рассмотрим основные характеристики последствий аварий на ХОО.

Зоны заражения. В результате аварии на ХОО при распространении первичного и вторичного облаков создается зона химического заражения — территория, в пределах которой проявляется поражающее действие АХОВ. Ее иногда пред­ставляют состоящей из зон чрезвычайно опасного заражения, опасного заражения и дискомфортной.

Очаги поражения - участки территории в зоне химического заражения, на которых произошли массовые поражения лю­дей и с/х животных.

Продолжительность заражения. Продолжительность заражения газообразным АХОВ определяется временем испарения или временем выхода сжатых газов.

Продолжительность химического заражения приземного слоя воздуха тонкодисперсными аэрозолями АХОВ может составлять от десятков минут до нескольких суток.

Продолжительность заражения местности, техники жидкими итвердыми АХОВ (время естественной дегазации) может быть от нескольких часов до нескольких месяцев.

Опасные концентрации АХОВ в непроточных водоемах могут сохраняться от нескольких часов до двух месяцев, в ре­ках, ручьях, каналах — от нескольких часов до 1—2 суток. Некоторые АХОВ, например, диоксин, могут заражать воду в водоемах на несколько лет.

Химически опасные объекты.

Химически опасным объектом (ХОО) называется объект, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей и загрязнения окружающей среды в опасных пределах аварийно химически опасными веществами.

В соответствии с Законом РФ “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” (1997 г). Опасными производственными объектами являются предприятия или их цехи, участки, площадки на которых:

1) получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются следующие опасные вещества:

д) токсичные вещества - вещества, способные при воздействии на живые организмы приводить их к гибели при средней смертельной

дозе в желудке от 15 до 200 мг/кг;

дозе на коже от 50 до 400 мг/кг;

концентрации в воздухе от 0,5 до 2 мг/л;

е) высокотоксичные вещества - вещества, способные при воздействии на живые организмы приводить их к гибели при средней смертельной

дозе в желудке =< 15 мг/кг;

дозе на коже =< 50 мг/кг;

концентрации в воздухе =< 0,5 мг/л.

Крупными запасами АХОВ располагают предприятия химической, целлюлозно-бумажной, нефтехимической, металлур­гической промышленности, предприятия по производству минеральных удобрений, агропром, жилищно-коммунальные хозяйства.

На территории РФ действуют 3400 ХОО. В зонах возможного химического заражения проживает более 60 млн.чел, в т.ч. в Центральном регионе - 16 млн, С.З. регионе - 13 млн, Приволжском - 10 млн, С.Кавказском - 9 млн.чел.

ХОО в зависимости от реализуемых на них технологических процессов характеризуются рядом особенностей, существен­ных при определении мер безопасности и ликвидации аварий. В существующей практике ХОО разделяются на следу­ющие группы:

1.Заводы по производству АХОВ.

2.Заводы по производству азотных удобрений.

3.Нефтехимические предприятия.

4.Исследовательские центры.

5.Предприятия нехимических отраслей, использующие АХОВ (целлюлозно-бумажные, текстильные, металлургические).

6.Склады и терминалы.

7.Предприятия добычи и производства серы.

8.Средства транспортировки АХОВ.

9.Военно-химические объекты (склады, полигоны, предприятия уничтожения химических боеприпасов).

Перечень контрольных вопросов

АХОВ: определение и состав.

АХОВ: определение, способы проникновения в организм.

АХОВ: определение, токсичность, токсические эффекты, меры токсичности.

АХОВ: определение, доза, концентрация, токсодоза, виды токсодоз и концентраций.

Классификация АХОВ по виду преимущественного воздействия на организм.

Способы хранения АХОВ.

Особенности развития аварий при различных способах хранения АХОВ.

ХОО (определение). Поражающие факторы химически опасной аварии.

Способ основывается на физическом свойстве температуры кипения повышаться при увеличении давления. Напри­мер, для аммиака

при Р= 1 атм Тк = -33.2 оС;

при Р=10 атм Тк = 28 оС;

при Р=20 атм Тк = 50 оС.

Благодаря этому свойству становится возможным хранить аммиак в жидком виде под давлением при нормальной и бо­лее высоких температурах.

«АВАРИИ НА РОО». Часть 1: Радиоактивность и связанные с ней опасности.

Активность радионуклидов.

Атомы одного и того же химического элемента отличающиеся массой (т.е. количеством нейтронов в ядре при равном количестве протонов) называются изотопами этого элемента. Среди изотопов большинства химических элементов один является стабильным, устойчивым изотопом, тогда как остальные способны самопроизвольно распадаться, превращаясь в другие изотопы. Поскольку этот самопроизвольный распад сопровождается излучением различной природы, то неустойчивые изотопы были названы радиоизотопами (от лат Radio - излучать), их ядра - радионуклидами, а процесс самопроизвольных превращений - радиоактивностью (иногда более кратко - активностью). Процесс радиоактивности в любом конкретном образце вещества характеризуется числом распадов радионуклидов, измеренным на временном интервале, причем интенсивность процесса со временем уменьшается. Поскольку каждый радиоизотоп распадается со строго определенной скоростью, которая может характеризоваться либо периодом полураспада (Т1/2), т.е. временем, в течение которого распадается половина всех радионуклидов в образце, либо постоянной распада , т.е. долей распадающихся в единицу времени радионуклидов от их общего числа, то изменение радиоактивности образца любого радиоизотопа описывается законом радиоактивного распада:

A(t) = Ao ⋅ e - ß t = Ao ⋅ 2-t/T,

где

Ао - активность образца радиоизотопа в начальный момент времени;

Т1/2 - период полураспада данного радиоизотопа;

ß - постоянная распада данного радиоизотопа.

Период полураспада и постоянная распада связаны зависимостью:

ß ß (ln 2)/ Т1/2 = 0,693/ Т1/2

Периоды полураспада для различных изотопов изменяются в пределах от долей секунды до миллиардов лет.

Мерой активности является число радиоактивных превращений в единицу времени. Единицей активности в системе СИ является беккерель (Бк), равный одному распаду в секунду 1Бк = 1 расп/с

Внесистемной единицей активности является кюри (Ки), которой соответствует активность 1г радия: 1Ки = 3,7⋅1010 Бк.

Виды ионизирующих излучений

Изучение радиоизотопов показало, что активность образца вещества является необходимой, но не достаточной характеристикой для оценки его взаимодействия с окружающей средой, поскольку характеризует процесс только в самом образце. В то же время, как указывалось выше, радиоактивность сопровождается различными излучениями, воздействие которых на среду приводит к ионизации атомов и молекул, за что они были названы ионизирующими излучениями. Таким образом, другими характеристиками радиоизотопов являются характеристики ионизирующих излучений, присущих этим веществам.

Поместив препарат радия между полюсами магнита, ученые обнаружили, что поток частиц, уносящих энергию возбужденного радионуклида, неоднороден и разделяется на 3 разновидности: ß - и ß - частицы и γ - излучение. Энергия ионизирующих излучений измеряется во внесистемных единицах - электрон-вольтах (эВ).

ß - частицы соответствуют ядрам гелия, лишенным электронных оболочек. ß - частицы (He++) обладают массой, определяемой массовым числом А, равным 4 (т.к. состоят из двух протонов и двух нейтронов), и электрическим зарядом +2е. Начальная скорость ß - частиц составляет 10 -:- 20 тыс.км/с, энергия в момент вылета 4 -:- 9 МэВ. ß - частица обладает очень высокой ионизирующей способностью. В приземном воздухе она может создать до 300 000 пар ионов на 1 см пути. Растратив свою энергию, она превращается в атом гелия, преодолев при этом расстояние в несколько сантиметров (до 10 см), а в более плотных средах еще меньше (в воде 0,1 мм). Лист бумаги полностью задерживает ß - частицы любых энергий, поэтому считается, что ß - частицы обладают очень низкой проникающей способностью и не играют какой-либо роли во внешнем облучении, однако, изотопы, испускающие ß - частицы очень опасны при попадании внутрь организма.

ß - частицы - это электроны (иногда и позитроны) со скоростями от нескольких тысяч км/час до близких к световой и энергиями от нескольких тысяч кэВ до 3 МэВ. Ионизирующая способность ß -частиц умеренная, на 2-3 порядка меньше, чем у ß - частиц, а проникающая способность несколько выше и в воздухе может достигать нескольких метров. Обычная летняя одежда ослабляет поток ß - частиц в два раза, однако они вносят определенный вклад во внешнее облучение и представляют опасность при попадании ß - излучающих изотопов на открытые участки тела и внутрь организма.

Электрически нейтральное γ- излучение представляет собой поток энергетичных квантов электромагнитной энергии (фотонов) с длинами волн ß =10-5-:-10-7 мкм (ß =10-1-:-10-3Ао) и энергиями от нескольких десятков кэВ до нескольких МэВ и нулевой массой покоя. Если учесть, что связь между длиной волны ß (мкм) и энергией электромагнитного излучения Е (эВ) можно выразить как Е = 1,2 -1, то области различных излучений и их воздействия на вещество среды можно проиллюстрировать рисунком (рис.1).

γ - излучение обладает довольно низкой ионизирующей способностью (примерно на два порядка ниже, чем у ß -частиц) и очень высокой проникающей способностью. В приземном воздухе γ - излучение распространяется на сотни метров, слабо ослабляется различными материалами и играет основную роль во внешнем облучении.

Кроме самопроизвольного распада радиоизотопов в природе имеет место деление тяжелых ядер некоторых трансурановых элементов в результате взаимодействия последних с нейтронами. Это взаимодействие называется ядерной реакцией. Масштаб выделения энергии в этом процессе в сотни раз больше, чем при радиоактивном распаде. Помимо ß , ß и γ- излучений (более высоких энергий, чем при самопроизвольном распаде) при ядерных реакциях возникают потоки нейтронов. Нейтроны - это элементарные частицы, не имеющие электрического заряда, с массовым числом А=1, с энергиями от десятков кэВ до 20 МэВ. Нейтроны являются нейтральными нестабильными частицами, которые не взаимодействуют с электронными оболочками атомов, однако они активно взаимодействуют с ядрами, отдавая им свою энергию и возбуждая атомы, что приводит к их ионизации. Опосредованная ионизирующая способность нейтронов высока. Одновременно нейтроны обладают большой проникающей способностью, что представляет большую опасность при внешнем облучении. Однако, в составе излучений при радиоактивном распаде нейтроны отсутствуют.

Дозовые характеристики ионизирующих излучений.

Ионизирующие излучения, воздействуя на облучаемую среду, вызывают определенный радиационный эффект облучения. Исторически первым был обнаружен и измерен ионизационный эффект излучения в воздухе и назван экспозиционной дозой.

Экспозиционная доза (Х) - количественная характеристика поля ионизирующего излучения, характеризующая его ионизирующие возможности. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р), под воздействием которого в 1 см3 сухого воздуха при атмосферном давлении и температуре +18оС возникают ионы, несущие суммарный заряд в 1 электростатическую единицу каждого знака, что соответствует 2,083⋅109 пар ионов. Рентген является внесистемной единицей. В системе СИ ему аналогична составная единица 1 кулон/кг = 3876 Р.

В практической дозиметрии применяется удобное правило: доза в 1 Р накапливается за 1 час на расстоянии 1 м от источника радия массой 1 г, т.е. имеющего активность ~ 1 Ки.

Другой характеристикой взаимодействия ионизирующего излучения с облучаемым объектом явилась поглощенная им энергия, названная поглощенной дозой.

Поглощенная доза (D) - количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела. В системе СИ единица поглощенной дозы - грей (Гр). Грей равен дозе излучения, при которой веществу массой 1 кг передается энергия, равная 1 Дж: 1Гр = 1Дж/кг.

Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад: 1 рад = 100эрг/г или 1 Гр = 100 рад.

Для биологической ткани в поле рентгеновского или γ-излучения поглощенная доза 1 рад примерно соответствует экспозиционной дозе 1 Р: 1Р≈1рад (точно: 1Р=0,93 рад), т.е. можно принять, что для γ-излучения Х(Р)=D(рад)

Кроме того, следует учитывать, что в поле излучения между источником и облучаемым объектом может находиться экран, ослабляющий энергию, достигающую объект. В таком случае, связь между экспозиционной и поглощенной дозами будет:

Х(Р)=Косл D(рад)

где Косл - коэффициент ослабления экранирующего тела.

Между поглощенной дозой определенного вида ионизирующего излучения и вызванным ею радиационным эффектом существует прямая зависимость: чем больше поглощенная доза, тем больше радиационный эффект. Примером может служить почернение фотопленки в поле R- или γ- излучения: чем больше доза, тем интенсивнее почернение фотослоя.

Однако, на биологические объекты равные поглощенные дозы различных видов ионизирующих излучений могут оказывать разный радиационный эффект. Для учета таких эффектов, производимых одинаковой поглощенной дозой разных видов (r) ионизирующих излучений, медицина ввела понятие эквивалентной дозы (Н) и взвешивающих коэффициентов (Wr), для каждого излучения: Н=Wr D,

где Wr - взвешивающий коэффициент, равный отношению поглощенной дозы эталонного R-излучения, вызывающей определенный радиобиологический эффект, к дозе данного излучения, вызывающей тот же эффект (см. табл.1.).

В системе СИ единицей эквиваленнтной дозы является зиверт (Зв): 1Зв=1Дж/кг, а внесистемной - бэр (биологический эквивалент рада), 1Зв=100 бэр.

Таблица 1.3—1 Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения

Следует также сказать, что медицину часто интересуют более детальные радиобиологические эффекты, проявляющиеся в отдельных частях тела человека, в его органах или тканях.

Известно, что одни из них более радиочувствительны, чем другие. Например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение гонад особенно опасно из-за риска генетических повреждений.

Поэтому для учета меры риска от последствий облучения отдельных органов человека медики ввели понятие эффективной дозы (Ет), которая определяется как произведение эквивалентной дозы в органе (Нт) на взвешивающий коэффициент данного органа (Wт):

Ет=Нт Wт

Т.к. ßWт = 1, то для внешнего облучения организма в целом HTi = H эффективная доза равна эквивалентной:

Е = ßНт Wт = Н ßWт = Н.

Если же учитывается и внутреннее облучение отдельных органов, то Е ≠ Н.

Единица измерения эффективной дозы в СИ - зиверт (Зв):

1Зв = 1 Дж/кг.

Таким образом, можно констатировать, что экспозиционная и поглощенная дозы могут определяться путем измерения определенных параметров среды или облучаемого тела, тогда как эквивалентная и эффективная дозы определяются только путем вычислений.

Таблица 1.3—2 Взвешивающие коэффициенты для органов и тканей организма

Второй группой параметров, характеризующих поле ионизирующих излучений, являются мощности экспозиционной и поглощенной доз (мощности эквивалентной и эффективной доз на практике не используются).

Мощность дозы в момент t это отношение приращения дозы dX, dD за интервал времени dt к этому интервалу:

, D

Размерность мощности экспозиционной дозы Р/час, а поглощенной Гр/с, или внесистемная величина рад/час.

Мощности доз могут быть постоянными или изменяться во времени по определенному закону, поэтому дозы могут вычисляться обычным интегрированием

В заключение проиллюстрируем взаимосвязь дозовых характеристик (Рис.3)

Радиационную опасность радиоактивного источника удобно оценивать по активности, выраженной в кюри или беккерелях.

Экспозиционная доза характеризует поле по его ионизирующей способности, которая обусловлена характером источника.

Для перехода от экспозиционной дозы (характеристика поля) к поглощенной дозе (характеристика взаимодействия поля и облучаемой среды) необходимо знать свойства этой среды. При одной и той же экспозиционной дозе, т.е. одном и том же поле, воде, например, будет передана одна энергия, а веществу середины таблицы Менделеева - другая. Поглощенная доза, т.е. энергия, поглощенная единицей массы вещества, на которое действует поле излучения, характеризует радиационный эффект для всех видов физических тел, кроме живых организмов.

Для оценки радиобиологических эффектов на живые организмы используются эквивалентная и эффективная дозы облучения. В ряде простых и практически часто встречающихся случаев допустимо использовать вместо эквивалентной поглощенную или экспозиционную дозы. Однако для смеси различных видов излучений при внешнем и особенно внутреннем облучении только использование эквивалентной дозы позволяет избегать ошибок в оценке степени радиационной опасности облучения человека. А для оценки локальных воздействий различных видов излучений на отдельные органы следует пользоваться эффективной дозой.

Биологическое действие ионизирующих излучений.

Биологическое действие ионизирующих излучений подразделяется на первичные физико-химические процессы, возникающие в молекулах живых клеток и нарушение функций целого организма, как следствие первичных процессов.

В результате облучения в живой ткани, как и в любой среде, поглощается энергия, возникают возбуждение и ионизация атомов вещества. Прямое действие ионизирующего излучения может вызвать расщепление молекул, разрыв межмолекулярных связей и т.п.

Однако, прямая ионизация и непосредственная передача энергии не объясняет поражающего действия ионизирущего облучения. Так, при абсолютно смертельной дозе, равной для человека 6 Гр, в одном кубическом сантиметре ткани образуется 1015 ионов, что составляет всего одну ионизированную молекулу на десять миллионов молекул.

Более существенную роль в биологических последствиях играет косвенное действие ионизирующего облучения. У человека основная часть тела (до 75%) состоит из воды, которая при ионизации образует высокоактивные в химическом отношении свободные радикалы типа ОН или Н. В присутствии кислорода образуются также свободный радикал гидроперекиси и перекись водорода, являющиеся сильными окислителями. Эти свободные радикалы и окислители вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других элементов биологической ткани. В химические реакции вовлекается огромное количество молекул, не затронутых облучением.

В результате:

нарушаются обменные процессы,

подавляется активность ферментных систем,

замедляется и прекращается рост тканей,

образуются новые химические соединения, не свойственные организму - токсины.

Эффекты воздействия ИИ на людей.

Действие ионизирующих излучений может вызвать неблагоприятные для здоровья эффекты, которые проявляются либо у облученного лица, либо у его потомков. В первом случае последствия облучения называются соматическими, а во втором - генетическими или наследственными.

Соматические эффекты облучения делятся на детерминированные (пороговые) и стохастические (вероятностные).

Если эффекты облучения выявляются начиная с какого-либо определенного значения дозы, то их относят к детерминированным. При дозе выше определенного порога тяжесть эффекта облучения зависит от величины дозы. К таким последствиям облучения относятся лучевая болезнь, лучевой ожог кожи, лучевая катаракта, лучевое бесплодие и т.д.

Последствия облучения человека, вероятность проявления которых существует при сколь угодно малых дозах, называются стохастическими. Вероятность возникновения этих эффектов пропорциональна дозе, а тяжесть их проявления от дозы не зависит. Сюда относятся злокачественные опухоли, лейкемия, наследственные болезни.

Совокупность перечисленных явлений представляет собой особое заболевание, которое называют лучевой болезнью.

Лучевая болезнь.

Лучевая болезнь, возникающая вследствие внешнего и внутреннего облучения, подразделяется на хроническую и острую.

Хроническая лучевая болезнь формируется постепенно при облучении дозами, незначительно пре­вышающими предельно допустимые для професcионального облучения. Эта форма болезни может возникнуть как при общем облучении, так и при локальных облучениях отдельных органов. После снижения облучения до до­пустимых пределов (или его прекращения) наступает период восстановления. Затем следует длительный период последствий хронической болезни.

В выраженной (острой) форме лучевой болезни различают период первичной реакции, скрытый период формирования болезни, восстановительный период и период отдаленных последствий.

Клинические симптомы первичных реакций, данные анализа крови и костного мозга, особенно количество хромосомных повреждений, позволяют врачам судить о дозе облучения в диапазоне 1...10 Гр, прогнозировать тяжесть лучевой болезни и назначать необходимое лечение.

«ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ».

Состав защитных мероприятий при авариях на РОО.

При радиационных авариях возникают опасности для персонала РОО, населения и окружающей среды. Характер этих опасностей определяется видом, интенсивностью и составом поражающих факторов (ПФ), действующих на разных стадиях аварии. Такими видами ПФ для людей являются:

- внешнее облучение от газообразных радиоактивных продуктов выброса (от факела выброса и образованного им облака);

- внешнее облучение при нахождении на территории, загрязненной радиоактивными веществами;

- внутреннее облучение от ингаляционного поступления в организм радиоактивных аэрозолей;

- внутреннее облучение при употреблении загрязненных радиоактивными веществами воды и продуктов.

Поражающим фактором для окружающей среды при радиационной аварии является загрязнение территории радиоактивными веществами, делающее небезопасным любой вид деятельности, как непосредственно для людей, так и опосредованно, например, при производстве с.-х. продукции.

Кроме того, особенностью поражающих факторов радиационной аварии является широкий диапазон скоростей нарастания опасности: от почти мгновенного в производственных помещениях и в районе промплощадки, до нескольких часов (иногда - суток) в пределах зоны радиационной аварии.

Важнейшей особенностью опасностей, возникающих при радиационных авариях, являются также масштабность и длительность воздействия поражающих факторов. Так, например, зона радиационной аварии может достигать десятков и сотен тысяч кв.км и оставаться с высокими степенями опасностей многие сотни лет.

Поэтому защита персонала РОО, населения и окружающей среды от опасностей радиационных аварий должна быть организована заблаговременно, масштабно. В случае возникновения аварии защита должна быть оперативной и, в то же время, носить долгосрочный характер и складываться из мероприятий, направленных на восстановление контроля над источниками ИИ, и мероприятий, снижающих или исключающих дозы ИИ, получаемые людьми в зоне радиационной аварии.

В целом, этот комплекс государственных административных, организационных, инженерно-технических и медицинских мероприятий при авариях на РОО носит название радиационной защиты (РЗ).

Часть этих мероприятий планируется и осуществляется до возникновения аварийной ситуации - это заблаговременные мероприятия РЗ. Другая часть является следствием оперативного реагирования на возникающие опасности и относится к оперативным мероприятиям РЗ, хотя некоторые из них могут носить долгосрочный характер.

К заблаговременным мероприятиям РЗ относятся:

создание 30-километровой зоны вокруг АС с полным комплектом элементов защиты;

создание и подготовка аварийно-спасательных формирований на РОО;

обучение населения действиям при радиационной аварии.

В состав оперативных мероприятий РЗ входят:

оповещение персонала и населения о радиационной аварии;

радиационная разведка района аварии и установление зоны радиационной аварии (РА);

радиационный и дозиметрический контроль в зоне РА;

оценка и прогнозирование радиационной обстановки, включая зонирование территории на стадиях аварии и расчет режимов радиационной защиты;

использование средств индивидуальной защиты;

проведение мероприятий медицинской защиты;

осуществление вмешательства, включая:

-- укрытие в защитных сооружениях,

-- эвакуацию на постоянной основе (отселение),

-- введение режимов радиационной защиты на объектах и территориях;

локализация и ликвидация последствий РА.

Рассмотрим некоторые из этих мероприятий подробно.

Заблаговременные защитные мероприятия.

Реактор при аварии может стать источником длительного испускания радиоактивных веществ, которые поднимаются на высоту до двух километров и медленно оседают на землю, загрязняя большие территории с находящимися на них населенными пунктами, водоемами, лесами и т.п. При неустойчивом ветре радиоактивные вещества разносятся во все стороны с большой неравномерностью. Это обстоятельство обуславливает чрезвычайно сложную радиационную обстановку с непредсказуемой конфигурацией зоны заражения и большими перепадами уровней радиации. Поэтому потенциально опасными считаются территории, прилегающие к станции, независимо от направления.

Вокруг АС выделяется 30-километровая зона, в которой должны проводиться профилактические и подготовительные работы на случай аварии. Площадь загрязнения может выходить за пределы этой зоны, но в первые минуты и часы опасность возникает вблизи АС и такие мероприятия значительно облегчают защиту населения.

Основными мероприятиями в 30-километровой зоне по защите персонала и населения на случай возникновения радиационной аварии являются:

- установка автоматизированных систем контроля радиационной обстановки (АСКРО);

- установка локальных систем оповещения;

- строительство защитных сооружений;

- создание запасов медикаментов и СИЗ, необходимых для защиты населения и персонала РОО.

Оперативные мероприятия РЗ.

Зонирование территории при авариях на АС.

При авариях, влекущих за собой радиоактивное загрязнение больших территорий, на основании контроля и прогноза радиационной обстановки устанавливается зона радиационной аварии (ЗРА), представляющая собой территорию, на которой суммарное внешнее и внутреннее облучение в единицах эффективной дозы может превысить 5 мЗв за первый после аварии год (в среднем по населенному пункту).

К зоне радиационной аварии не относится зона радиационного контроля - с годовой эффективной дозой от 1 до 5 мЗв.

В этой зоне, помимо наблюдения за радиоактивностью объектов окружающей среды, сельскохозяйственной продукции и определения доз внутреннего и внешнего облучения критических групп населения, осуществляются меры по снижению доз на основе принципа оптимизации и другие активные меры защиты.

На ранней и промежуточной стадиях аварии ЗРА делится на три зоны:

1. Зона ограниченного проживания населения - с годовой эффективной дозой от 5 до 20 мЗв.

В этой зоне осуществляются те же мероприятия по защите населения, что и в зоне радиационного контроля. Населению разъясняется риск ущерба здоровью, обусловленный воздействием радиации.

2. Зона добровольного отселения населения -с годовой эффективной дозой от 20 до 50 мЗв.

Здесь осуществляются радиационный мониторинг людей и объектов окружающей среды, а также необходимые меры радиационной и медицинской защиты. Оказывается необходимая помощь в добровольном переселении населения за пределы зоны.

3. Зона отселения - с годовой эффективной дозой более 50 мЗв.

В свою очередь, зона отселения, являясь наиболее радиоактивно загрязненной зоной, остается какое-то время территорией, на которой могут находиться аварийно-спасательные формирования, технический персонал объектов, продолжающих свою производственную деятельность, и население, ожидающее своей очереди на отселение по государственным планам. Для того, чтобы обеспечить необходимый уровень защиты для всех, находящихся на этой территории, проводится ее зонирование по степеням радиоактивного загрязнения местности (см. табл.9.1.)

Таблица 1.3.1—1 Характеристика зон радиоактивного загрязнения местности при авариях на АЭС.

На восстановительной стадии на основании прогнозируемых на этот период доз устанавливаются зоны:

вне зоны радиационной аварии - зона радиационного контроля - с годовой эффективной дозой от 1 до 5 мЗв. В этой зоне проводятся те же мероприятия, что и на ранней и промежуточной стадиях;

внутри зоны радиационной аварии:

1. Зона ограниченного проживания населения - с годовой эффективной дозой от 5 до 20 мЗв.

Проводятся те же мероприятия, что и на ранней и промежуточной стадиях.

2. Зона отселения - с годовой эффективной дозой от 20 до 50 мЗв.

Въезд в эту зону для постоянного проживания не разрешается. В этой зоне запрещается постоянное проживание лиц репродуктивного возраста и детей. Здесь осуществляются радиационный мониторинг людей и объектов окружающей среды, а также необходимые меры радиационной и медицинской защиты.

3. Зона отчуждения - с годовой эффективной дозой более 50 мЗв.

В зтой зоне постоянное проживание не разрешается, а хозяйственная деятельность и природопользование регулируется специальными актами. Осуществляется мониторинг и защита работающих с обязательным индивиду­альным дозиметрическим контролем.

Радиационный и дозиметрический контроль.

Как уже говорилось, основой таких поражающих факторов, как проникающая радиация и радиоактивное заражение местности являются ионизирующие излучения различной природы ( -,  - и γ- излучения и нейтроны), которые не обнаруживаются органами чувств людей, а их негативное проявление маскируется скрытым периодом действия.

Вследствие этих особенностей возникает необходимость в проведении определенных мероприятий для выявления и своевременной оценки их воздействия на людей с целью принятия необходимых мер защиты.

Одним из таких мероприятий, входящих в радиационную защиту населения, является радиационный и дозиметрический контроль (РиДК).

Радиационный и дозиметрический контроль предназначен для решения следующих задач:

Установление факта и степени радиоактивного заражения (загрязнения) любых элементов и объектов окружающей среды (местности, воздуха, воды, одежды, продовольствия, техники, зданий, сооружений и т.п.)

Выявления зон радиоактивного заражения (загрязнения) местности и видов ИИ.

Определение качества дезактивации зараженных объектов.

Определение доз облучения, получаемых людьми при нахождении в зонах радиоактивного заражения (загрязнения).

Первые три задачи входят в радиационный контроль (в военное время - в радиационную разведку). Четвертая задача является одной из задач контроля облучения (дозиметрического контроля).

Радиационный контроль проводится приборными средствами: индикаторами, рентгенометрами и радиометрами.

Контроль облучения (дозиметрический контроль) подразделяется на индивидуальный и групповой, причем индивидуальный контроль облучения проводится приборными средствами, а групповой контроль может вестись как приборными средствами, так и расчетным методом.

Для индивидуального дозиметрического контроля применяются индивидуальные дозиметры, а для группового приборного контроля - дозиметрические сигнализаторы и дозиметры.

Индивидуальный контроль проводится для получения конкретных данных о дозах облучения каждого человека, работающего в зонах радиоактивного загрязнения.

Групповой контроль служит для получения данных о средних дозах облучения, получаемых персоналом и формированиями при работе в зонах радиоактивного заражения и населением при нахождении на загрязненных территориях.

Групповой контроль расчетным методом вводится для части населения, не охваченной контролем с помощью технических средств. Он заключается в определении дозы облучения по средним уровням радиации с учетом продолжительности облучения и защищенности людей.

Учет доз облучения при любом виде дозиметрического контроля ведется уполномоченными органами (чаще всего медицинскими) и обязательно отражается в соответствующих журналах и карточках учета.

Приборы радиационного и дозиметрического контроля.

Методы обнаружения и измерения ионизирующих излучений.

Принцип обнаружения ионизирующих излучений основан на их способности ионизировать вещество среды, т.е. изменять его физические и химические свойства, которые могут быть обнаружены и измерены. Такими свойствами являются: засвечивание фотоматериалов, изменение окраски некоторых химических растворов, люминесценция некоторых веществ, изменение электропроводности газов. Перечисленные изменения в веществах составляют основу методов обнаружения и измерения ИИ.

Фотографический метод основан на сравнении степени почернения фотоэмульсии под воздействием ИИ с эталоном. На этом принципе основаны индивидуальные фотодозиметры.

Химический метод заключается в том, что под действием ИИ в химическом растворе происходят реакции окисления или разложения и образовавшиеся вещества вступают в реакцию с индикаторным веществом, меняющим цвет раствора. По интенсивности окраски судят о поглощенной дозе. Этот метод используется в химических дозиметрах.

Сцинтилляционный метод основан на свойствах некоторых веществ под действием ИИ либо светиться (радиолюминисценция), либо накапливать энергию, которая под действием УФ- или ИК-излучения вызывает видимое свечение (радиофотолюминисценция и радиотермолюминисценция соответственно). Свойство радиолюминисценции используется в измерителях мощности дозы, а два других свойства - в индивидуальных дозиметрах.

Ионизационный метод использует свойство ионизированного газа под действием сил электрического поля проводить ионизационный ток, который позволяет судить об интенсивности ионизирующих излучений.

Приборы, работающие на основе ионизационного метода, имеют принципиально одинаковое устройство (см. Рис.1.). В простейшем случае этот прибор состоит из двух электродов, пространство между которыми заполнено газом. К электродам приложена разность потенциалов, создающая между ними электрическое поле. Положительные и отрицательные ионы, образовавшиеся под действием ИИ, движутся к электродам, что и вызывает протекание ионизационного тока в цепи.

Ионизационный ток пропорционален интенсивности излучения, но сложным образом: зависит от напряжения, приложенного к электродам. Эта зависимость называется вольт-амперной характеристикой прибора и показана на рис.2..

На характеристике выделяются три области. Первая область характеризуется тем, что с ростом напряжения растет ионизационный ток, т.к. все большее число ионов достигает электродов и не рекомбинирует. Это область рекомбинации.

В области II все образовавшиеся ионы достигают электродов. Поэтому при увеличении напряжения от V1 до V2 ток в цепи не изменяется. Это область насыщения, в ней работают ионизационные камеры, измеряющие поглощенные или экспозиционные дозы ИИ.

Увеличение напряжения на электродах выше V2 приводит к возрастанию ионизационного тока. Это происходит потому, что в сильных электрических полях энергия ионов, приобретаемая ими на длине свободного пробега, становится столь большой, что они сами уже способны производить ионизацию при столкновении с нейтральными молекулами. В результате количество пар ионов, достигающих электродов, будет превышать то количество, которое образовалось под воздействием ИИ. Эта область напряжений называется областью ударной ионизации. Приборы, которые работают в этой области, называются газоразрядными счетчиками. Они используются для измерения мощности дозы ИИ малой интенсивности, т.к. обладают чувствительностью в 104 раз выше, чем в ионизационной камере.

Приборы радиационного контроля.

Приборы радиационного контроля (радиационной разведки) предназначены для измерения уровней радиации на местности и радиоактивной загрязненности различных объектов. Они используются для радиационной разведки зоны аварии и контроля радиоактивного загрязнения людей, техники, транспорта, оборудования, дорог, зданий, сооружений, помещений, СИЗ, одежды, продовольствия, воды и т.п.

ДП-5В - радиометр-рентгенометр предназначен для измерения мощности дозы по γ- излучению от 0,5мР/час до 200Р/час на шести поддиапазонах. На всех поддиапазонах кроме первого имеется звуковая индикация с помощью головных телефонов. Питание - от батарей или внешних источников. Прибор состоит из измерительного пульта и блока детектирования, соединенных гибким кабелем. В блоке детектирования расположены два газоразрядных счетчика и контрольный стронциево-иттериевый источник  - излуч