еліпсів (подібно до радіаційної обстановки, що складається при наземних ядерних вибухах). Розміри цих зон визначаються, враховуючи відсоток викиду РР, силу вітру, а межі — рівнями радіації через 1 годину після аварії, або дозами опромінення людей за перший рік проживання на забрудненій території.
При аваріях на ядерних реакторах утворюється п’ять зон радіоактивного зараження місцевості (при ядерному вибуху — 4): радіаційної небезпеки (М); помірного забруднення (А); сильного забруднення (Б); небезпечного забруднення (В); надзвичайного небезпечного забруднення (Г).
Характеристика зон радіоактивного забруднення місцевості при аваріях на АЕС подана в табл. 3.
Найбільші розміри можливих зон забруднення можуть утворитися при 50% викиді РР з реактора. За цих же умов зона радіаційної небезпеки (М) може утворитись довжиною 458 км, шириною — 111 км, площею —38400 км2.
Таблиця 3.
Характеристика зон радіоактивного забруднення місцевості
при аваріях на АЕС
Назва зон | Індекс зони | Доза опромінення за перший рік після аварії (рад) | Потужність дози опромінення через 1 год
На зовнішній межі | На внутрішній межі | В середині зони | На внутрішній межі | На зовнішній межі
Радіаційної небезпеки | М | 5 | 50 | 16– | 140 млрад/год
Помірного забруднення | А | 50 | 500 | 160 | 140 млрад/год | 1 400 млрад/год
Сильного забруднення | Б | 500 | 1 500 | 860 | 1,4 рад/год | 4,2 рад/год
Небезпечного забруднення | В | 1 500 | 5 000 | 2 700 | 4,2 рад/год | 14 рад/год
Надзвичайно небезпечного забруднення | Г | 5 000 – | 9 000 | 14 рад/год–
Осідання радіоактивних радіозолей із хмари на поверхню землі і відкритих водойм створює радіоактивне забруднення як цих середовищ, так і людини. Це приводить до зовнішнього опромінення від РР, осілих на грунт, а також контактного опромінення за рахунок радіоактивного забруднення одягу та відкритих ділянок тіла.
Випалі радіонукліди включаються в обмінні процеси, що приводить до їх накопичення в організмі та наступної їх міграції по харчових ланцюгах.
5. Основні відмінності аварій на АЕС від ядерних вибухів
Аварії на АЕС мають значні відмінності від ядерних вибухів.
Розмір та конфігурація зони зараження. Ядерний вибух триває порівняно короткий час, радіоактивне зараження місцевості відбувається в порівняно вузькому напрямку, залежно від напрямку вітру в момент вибуху. Розміри зони зараження визначаються потужністю вибуху та, в основному, силою вітру. Їх можна прогнозувати.
Аварії на АЕС характеризуються більшою тривалістю викидів (залежно від часу ліквідації аварії). Так значний викид радіонуклідів внаслідок Чорнобильської катастрофи продовжувався з 26 квітня до 5 травня 1986 року. За такий тривалий час напрямок вітру буде змінюватись. Тому розміри та конфігурацію зони практично неможливо ні прогнозувати, ні розрахувати.
Крім того, при аваріях на АЕС утворюються дрібнодисперсні аерозолі розміром 0,5-3 мкм, в той час, як при ядерному вибуху переважають крупнодисперсні — розміром понад 60 мкм. Аерозолі аварій на АЕС здатні тривалий час знаходитись у взваженому стані та розповсюджуватися під впливом вітру на великі відстані, тоді як при ядерному вибуху вони переміщуються з частками грунту і порівняно швидко (через 8-10 годин) осідають на землю.
Ці фактори приводять до того, що зона радіоактивного зараження при аваріях на АЕС значно перевищує таку, що виникає під час ядерного вибуху.
Радіонуклідний вміст викидів. Ядерний вибух характеризується надвеликою швидкістю реакцій і виникненням спалаху нейтронів величезної активності. Внаслідок цього після нього утворюються продукти поділу, більшість серед яких — короткоживучі. Пояснюється це тим, що РР під час вибуху викидаються в оточуюче середовище в момент їх утворення.
Ядерні реакції на АЕС мають певні особливості.
1. Ядерним паливом на АЕС є уран-238, малозбагачений ураном 235 (на 1 тону двоокису 238U припадає 20 кілограмів 235U). В один реактор завантажується 180 тон ядерного палива
2. В ядерних реакторах процес розпаду довготривалий (роки). Тому у ядерному паливі переважають довгоживучі елементи: 238Pu, 90Sr, Cs, тощо.
3. Всі радіонукліди, які при аваріях на АЕС можуть забруднити навколишнє середовище, умовно можна поділити на три групи: —
шляхетні гази — ізотопи криптону і ксенону з періодом напіврозпаду від декількох годин до кількох діб;—
леткі речовини — ізотопи йоду та цезію з періодом напіврозпаду від декількох годин до декількох місяців;—
нелеткі довгоживучі речовини — ізотопи плутонію і стронцію з періодом напіврозпаду до сотень років.
Зміна активності РР. В перші дні радіоактивність ядерного вибуху приблизно у 100 разів перевищує таку при аварії ядерного реактора. Через декілька днів вони вирівнюються, а потім протягом тривалого часу (місяці та роки) радіоактивність викидів ядерних реакторів істотно перевищує радіоактивність продуктів розпаду ядерного вибуху. Так, через рік це співвідношення дорівнює 1:10, а через 5 років — 1:100. Відповідно змінюється і рівень радіації зараженої місцевості.
Ця залежність справедлива для сукупності радіонуклідів. Після розпаду основної їх маси спад радіоактивності буде визначатися триваложивучими ізотопами. Таким для викидів при аваріях на АЕС є цезій-137 (30 років). Частка ізотопів стронцію-90 і плутонію-239 відносно невелика.
Порівняння наслідків ядерних вибухів і аварій на АЕС показує, що в найближчий період наслідки вибуху істотно більші, але з часом завдана шкода від аварій на АЕС починає значно переважати.
6. Медико тактична характеристика осередків ураження при аваріях на АЕС.
До основних факторів, які впливають на радіаційну обстановку, формуючи осередок ураження, при аваріях на АЕС відносяться:—
характер поступання РР в навколишнє середовище; —
загальна кількість РР, які потрапилили в оточуюче середовище;—
радіонуклідний склад аварійного викиду;—
метеорологічні умови в момент аварійного викиду;—
відстань від джерела аварійного