Источники опасности при авариях на радиационно и химически опасных объектах
Источники опасности при авариях на радиационно опасных объектах
Краткая характеристика радиационно опасных объектов. Категорирование радиационных объектов по потенциальной опасности, зонирование территорий
В настоящее время на многих объектах экономики, военных объектах, научных центрах и т. д. используются вещества, содержащие ядерное горючее. Отдельные системы, блоки и устройства этих объектов преобразуют энергию делящихся ядер в электрическую и другие виды энергий. Ряд предприятий используют в технологических процессах или хранят на своей территории делящиеся материалы. Все эти предприятия относятся к объектам с ядерными компонентами. Однако радиационно опасными из них являются далеко не все. Под радиационно опасным объектом (РОО) понимается объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или его разрушении может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов народного хозяйства, а также окружающей природной среды [9].
К радиационно опасным объектам относятся [17]:
а) по признаку «объекты использования атомной энергии»:
ядерные установки - сооружения и комплексы с ядерными реакторами, в том числе атомные станции, суда и другие плавсредства, космические и летательные аппараты, другие транспортные и транспортабельные средства; сооружения и комплексы с промышленными, экспериментальными и исследовательскими ядерными реакторами, критическими и подкритическими ядерными стендами; сооружения, комплексы, полигоны, установки и устройства с ядерными зарядами для использования в мирных целях; другие содержащие ядерные материалы сооружения, комплексы, установки для производства, использования, переработки, транспортирования ядерного топлива и ядерных материалов;
|
|
|
радиационные источники - не относящиеся к ядерным установкам комплексы, установки, аппараты, оборудование и изделия, в которых содержатся радиоактивные вещества или генерируется ионизирующее излучение;
пункты хранения ядерных материалов и радиоактивных веществ, хранилища радиоактивных отходов (далее - пункты хранения) - не относящиеся к ядерным установкам и радиационным источникам стационарные объекты и сооружения, предназначенные для хранения ядерных материалов и радиоактивных веществ, хранения или захоронения радиоактивных отходов;
ядерные материалы - материалы, содержащие или способные воспроизвести делящиеся (расщепляющиеся) ядерные вещества;
|
|
|
радиоактивные вещества - не относящиеся к ядерным материалам вещества, испускающие ионизирующее излучение;
радиоактивные отходы - ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается;
б) по территориально-производственному признаку:
объекты ядерного комплекса (ядерно-топливного цикла (ЯТЦ), атомной энергетики, ядерного оружейного комплекса);
базы ядерного оружия;
территории и водоемы, загрязненные радионуклидами в результате имевших место радиационных аварий, ядерных взрывов в мирных целях, производственной деятельности и т. п.
Предприятия ЯТЦ осуществляют добычу урана, его обогащение (по 235U), изготовление ядерного топлива, переработку отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов (РАО), хранение ядерного топлива, РАО и захоронение РАО.
Предприятия ЯТЦ по производственному признаку делятся на следующие группы:
добывающие уран предприятия;
предприятия по разделению изотопов урана;
предприятия по изготовлению ядерного топлива;
предприятия по переработке отработавшего ядерного топлива;
объекты захоронения РАО.
К добывающим уран предприятиям относятся объекты, осуществляющие добычу урановой руды и ее переработку механическим и гидрометаллургическим способами, и предприятия по подземному выщелачиванию урана.
|
|
|
Основные типы радиационных аварий на этих предприятиях - выброс (разброс) урановой руды при транспортировке (или концентрата) и разлив растворов урана при авариях трубопроводов. В случае аварий на добывающих уран предприятиях принятия экстренных мер по защите населения и ликвидации их последствий, как правило, не требуется, а загрязнения ураном не носят катастрофического характера даже при больших масштабах выбросов из-за малой радиоактивности естественного урана.
Предприятия по разделению изотопов урана (обогащению природного урана) и изготовлению ядерного топлива используют в технологических процессах как физические, так и химические методы. При этом возможны следующие типы аварий:
самоподдерживающаяся цепная реакция деления при проведении работ с растворами, порошками и изделиями из компактного урана;
взрывы, в результате которых происходит выброс радиоактивных материалов в окружающую среду;
разливы растворов, содержащих уран;
пожары с возгоранием соединений, в которых содержится уран, и выбросом их в окружающую среду.
Из всех этих аварий радиационную опасность для населения могут представлять газоаэрозольный выброс в результате самоподдерживающейся цепной реакции, содержащий продукты деления урана, а также взрывы и пожары на различных участках технологических процессов.
|
|
|
Переработка отработанного ядерного топлива осуществляется на специальных перерабатывающих предприятиях (радиохимических заводах). В ходе технологических процессов переработки осуществляется разделка тепловыделяющих элементов, растворение топлива, химическое выделение урана, плутония, цезия, стронция и других радионуклидов.
Основными причинами радиационных аварий на радиохимических заводах являются термохимические взрывы, сопровождаемые выбросом содержимого технологических аппаратов (урана и продуктов его деления), в том числе и за пределы санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия.
Часть радиоактивных отходов радиохимических заводов и других производств направляются на объекты захоронения РАО.
Перед захоронением они, как правило, подвергаются дополнительной переработке. Низко- и среднеактивные отходы, характеризующиеся большими объемами, направляются на переработку, общей тенденцией которой является максимально возможное уменьшение их объема при помощи технологических процессов сорбции, коагуляции, выпаривания, прессовки и т. д. с последующим включением в матрицы (цемент, битум, смолы и т. д.). Хранение низко- и среднеактивных отходов осуществляется в бетонных емкостях с последующим захоронением в естественных и искусственных полостях. Высокоактивные отходы выдерживаются во временных хранилищах и по истечении определенного времени отправляются на захоронение. Классификация радиоактивных отходов представлена в приложении 1 (часть III).
Наиболее вероятной причиной радиационных аварий на объектах переработки и хранения радиоактивных отходов являются термобарические взрывы с выбросом содержимого технологических аппаратов, в том числе за пределы СЗЗ.
Наибольшую вероятность возникновения и значительные радиационные последствия имеют аварии при транспортировании ядерных материалов, прежде всего гексафторида урана и отработавшего ядерного топлива водо-водяных энергетических реакторов. Наиболее опасны при этом попадания контейнеров с этими ядерными материалами в зону пожара.
К объектам атомной энергетики относятся атомные станции (АЭС), на которых тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор для производства электрической энергии.
АЭС включает один или несколько ядерных энергетических реакторов. На российских АЭС работают следующие типы ядерных реакторов:
водо-водяные энергетические реакторы электрической мощностью 440 МВт (ВВЭР-440) и 1000 МВт (ВВЭР-1000) на тепловых нейтронах;
реакторы большой мощности, канальные, электрической мощностью 1000 МВт (РБМК-1000), графитовые, на тепловых нейтронах;
реакторы жидкометаллические на быстрых нейтронах электрической мощностью 600 МВт и 800 МВт (БН-600, БН-800);
реакторы энергетические графитовые паровые на тепловых нейтронах, электрической мощностью 12 МВт (ЭГП-12).
Типы ядерных реакторов, эксплуатируемых на АЭС в России, представлены в приложении 2, их основные физико-технические характеристики - в приложении 3.
Наиболее тяжелыми радиационными авариями на АЭС, сопровождаемыми выбросом урана и продуктов его деления за пределы санитарно-защитной зоны (СЗЗ) и радиоактивным загрязнением окружающей среды, являются запроектные аварии, обусловленные разгерметизацией первого контура реактора с разрушением или без разрушения активной зоны. Подобные радиационные аварии имеют место на судах и кораблях, космических аппаратах с ядерными реакторами на объектах с промышленными, экспериментальными и исследовательскими ядерными реакторами.
Корабельные объекты с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ) оснащаются реакторами легководного типа. Принципиальными их отличиями от реакторов АЭС являются: использование в качестве топлива более обогащенного урана, сравнительно малые размеры, высокая степень защиты. Характерной причиной радиационных аварий на корабельных ЯЭУ является разгерметизация первого контура реактора с выбросом при определенных условиях продуктов деления урана в окружающую среду.
На существующих космических объектах с ЯЭУ используются малогабаритные ядерные реакторы с высоким обогащением природного урана, на быстрых нейтронах, с жидкометаллическим теплоносителем, электрической мощностью в несколько МВт. Особенности последствий радиационных аварий космических объектов с ЯЭУ в полете обусловливаются разрушением и сгоранием летательного аппарата при входе в плотные слои атмосферы и выпадением его радиоактивных остатков, в том числе отдельных высокоактивных, на значительном пространстве, исчисляемом десятками тысяч км2.
Промышленные, экспериментальные и исследовательские ядерные реакторы отличаются большим разнообразием. Наиболее тяжелые последствия радиационных аварий на этих реакторах имеют место при разрушении активных зон реакторов, сопровождаемом выбросом урана и продуктов его деления за пределы СЗЗ и загрязнением окружающей среды.
Потенциальная опасность радиационных объектов зависит от вида и характера радиационного воздействия на персонал и население при нормальной работе объекта, а также при радиационных авариях. Всего устанавливается четыре категории объектов по потенциальной опасности [5].
К первой категории относятся объекты, при аварии на которых возможно их радиационное воздействие на население и могут потребоваться меры по его защите.
Ко второй категории относятся объекты, при аварии на которых их радиационное воздействие ограничивается территорией санитарно-защитной зоны.
К третьей категории относятся объекты, радиационное воздействие при аварии которых ограничивается территорией объекта.
К четвертой категории относятся объекты, радиационное воздействие при авариях от которых ограничивается помещениями, где проводятся работы с ИИИ.
Категория радиационных объектов устанавливается, как правило, на этапе их проектирования по согласованию с органами государственного надзора в области обеспечения РБ. Для действующих объектов категории устанавливаются администрацией по согласованию с органами ФГУ Эпидемиологии и гигиены.
В соответствии с Федеральным законом «Об использовании атомной энергии» вокруг радиационного объекта устанавливают особые территории: санитарно-защитная зона и зона наблюдения. По своему функциональному назначению санитарно-защитная зона является дополнительным барьером, повышающим уровень безопасности населения, проживающего вблизи радиационных объектов.
Вокруг радиационных объектов первой и второй категорий устанавливается санитарно-защитная зона, а вокруг объектов первой категории - также и зона наблюдения.
Санитарно-защитная зона для радиационных объектов третей категории ограничивается территорией объекта, для объектов четвертой категории установление зон не предусмотрено.
Установление санитарно-защитной зоны и зоны наблюдения входит в систему организационных и технических мер по обеспечению РБ. Поскольку установление указанных зон является одним из элементов обеспечения РБ, организация этих зон в каждом конкретном случае должна осуществляться уже на начальной стадии проектирования радиационного объекта.
Санитарно-защитная зона - территория вокруг радиационно-опасного объекта, на которой уровень облучения населения в условиях нормальной эксплуатации данного объекта может превысить установленный предел дозы облучения для населения (5).
В санитарно-защитной зоне запрещается постоянное и временное проживание людей, размещение детских учреждений, а также промышленных и подсобных сооружений, не относящихся к этому объекту, вводится режим ограничения хозяйственной деятельности.
Зона наблюдения - территория, за пределами санитарно-защитной зоны, на которой проводится радиационный контроль.
Установленные зоны наблюдения базируются на двух факторах:
первый из них - территория, на которую распространяется действие мер по аварийному планированию, т. е. подтверждается, что на этой территории существует повышенный риск для населения;
второй - состоит в том, что для граждан, проживающих на этой территории, за дополнительный риск предусмотрены социально-экономические компенсации.
Размеры санитарно-защитной зоны и зоны наблюдения вокруг радиационного объекта устанавливаются с учетом уровней внешнего облучения, а также величин и площадей возможного распространения радиоактивных выбросов и сбросов.
Критерием для определения размеров санитарно-защитной зоны является не превышение на ее внешней границе квоты предела годовой дозы облучения населения. На этой территории уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации радиационного объекта может превысить установленный предел годовой дозы облучения.
При расположении на данной площадке комплекса радиационно опасных объектов санитарно-защитная зона и зона наблюдения устанавливаются с учетом суммарного воздействия объектов.
Критерием для установления внешней границы зоны наблюдения является требование обеспечения информативности радиационного контроля на ее территории при нормальной эксплуатации и возможных радиационных авариях на объекте с учетом принципа оптимизации затрат на радиационный контроль.
Внутренняя граница зоны наблюдения всегда совпадает с внешней границей санитарно-защитной зоны.
Изменение размеров и границ санитарно-защитной зоны и зоны наблюдения для действующих радиационных объектов должно осуществляться с учетом фактических поступлений радиоактивных веществ в окружающую среду, закономерности миграции радионуклидов в объектах окружающей среды, условий жизнедеятельности населения, а также из реально сложившейся радиационной обстановки вокруг радиационного объекта.
На границе санитарно-защитной зоны доза облучения не должна превышать 5 мЗв на все тело и 50 мЗв - на отдельные органы за первый год после аварии.
В санитарно-защитной зоне и зоне наблюдения должен проводиться радиационный контроль, как службой радиационного контроля объекта, так и филиалами ФГУ «Эпидемиологии и гигиены».
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 408; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!