Скачать презентацию 1 Тема АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ И РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ Скачать презентацию 1 Тема АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ И РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ

Аварии на ХОО и РОО.ppt

  • Количество слайдов: 48

1 Тема. АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ И РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ Цель: Дать характеристику ХОО и 1 Тема. АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ И РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ Цель: Дать характеристику ХОО и РОО, содержание этапов развития аварий на них. Ознакомить с токсическими характеристиками и классификацией АХОВ, основными дозиметрическими характеристиками, радиационными эффектами облучения людей и классификацией аварий на АЭС Учебные вопросы: 1. Аварии на химически опасных объектах 2. Аварии на радиационно опасных объектах

2 Химически опасные объекты в России: Ø общее количество – более 3600 Ø в 2 Химически опасные объекты в России: Ø общее количество – более 3600 Ø в зонах потенциальной химической опасности расположены 146 городов с населением более 100 тыс. чел. в каждом Ø общая площадь, на которой может возникнуть химическое заражение, составляет около 300 тыс. км 2 с населением около 60 млн. чел. в Северо-Западном регионе: Ø общее количество – около 400 Ø в зонах потенциальной химической опасности расположено 30 городов и населенных пунктов Ø в зонах заражения может оказаться до 70% населения (из 15 млн. чел. ) в Санкт-Петербурге: Ø общее количество – около 70 Ø в результате аварий могут пострадать свыше 3, 6 млн. чел.

3 Химически опасный объект (ХОО) – это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или 3 Химически опасный объект (ХОО) – это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют аварийно химически опасные вещества, при разрушении которого могут произойти гибель или химическое поражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение ОПС К химически опасным объектам относятся: 1. Предприятия химической, целлюлозно-бумажной, текстильной, металлургической и других отраслей промышленности, производящие и хранящие АХОВ 2. Предприятия, потребляющие АХОВ (станции водоподготовки, холодильники, овощебазы и т. п. ) 3. Железнодорожные станции, порты, терминалы и склады на промежуточных или конечных пунктах перемещения АХОВ 4. Транспортные средства по перевозке АХОВ 5. Магистральные газо- и продуктопроводы

4 Распределение ХОО и городов по степени химической опасности для населения Степень опасности ХОО 4 Распределение ХОО и городов по степени химической опасности для населения Степень опасности ХОО для населения Распределение I нормативное, тыс. чел. >75 Сев. -Зап. регион, % 10 II IV Число химич. опасных городов 40 -75 до 40 СЗЗ* 7 74 9 Степень опасности города** I >50 11 Примечание: * СЗЗ – санитарно-защитная зона ** с населением более 100 тыс. чел. 82 II III 30 -50 10 -30 - 18

5 Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) – это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности 5 Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) – это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах) (ГОСТ Р. 22. 9. 05 -95) Вредные вещества. . . ≈ 60 тыс. Сильно действующие ядовитые вещества (СДЯВ)…………………. . . 107 Аварийно химически опасные вещества (АХОВ)………… 21

6 Токсическая концентрация – количество вещества, находящееся в единице объема воздуха и вызывающее токсический 6 Токсическая концентрация – количество вещества, находящееся в единице объема воздуха и вызывающее токсический эффект (С, мг/л или мг/м 3) Предельно допустимая (безопасная) – максимальная концентрация, не оказывающая прямого или косвенного вредного воздействия на человека Смертельная – вызывающая смертельный исход у 50% пораженных за время экспозиции 30… 60 минут

7 Токсическая доза – количество вещества, попавшее в организм и вызвавшее определенный токсический эффект 7 Токсическая доза – количество вещества, попавшее в организм и вызвавшее определенный токсический эффект органы дыхания ингаляционная токсодоза, D мг∙мин/л кожа желудочнокишечный тракт удельная токсодоза, D мг/кг абсолютный этиловый спирт: 2, 5… 3, 5 г/кг – сильное опьянение 4… 5 г/кг – тяжелое опьянение от 6 г/кг – смертельная доза

средние токсодозы 8 (вероятность поражения р=50%) ингаляционная кожнорезорбтивная средняя смертельная LCt 50 LD 50 средние токсодозы 8 (вероятность поражения р=50%) ингаляционная кожнорезорбтивная средняя смертельная LCt 50 LD 50 L – от лат. letalis – смертельный средняя выводящая из строя ICt 50 ID 50 I – от англ. incapacitating небоеспособный – средняя пороговая РCt 50 РD 50 Р – от англ. primary – начальный

Классификация АХОВ Наименование АХОВ Хлор Фосген Соляная кислота Окись углерода Синильная кислота Фенол Амил Классификация АХОВ Наименование АХОВ Хлор Фосген Соляная кислота Окись углерода Синильная кислота Фенол Амил Акрилонитрил Азотная кислота Сернистый ангидрид Тетраэтисвинец Сероуглерод Фосфорорган. соед Гептил Аммиак Характер действия воздействуют на дыхательные пути человека нарушают энергетический обмен Дихлорэтан Диоксин вещества с преимущественно удушающим действием вещества преимущественно общеядовитого действия ПДК в воздухе, мг/м 3 Токсодоза, мг∙мин/л рабочая зона насел. пункт пороговая смертельная 1, 0 0. 03 0, 6 6, 0 5, 0 0. 2 2, 0 7, 0 0, 3 0, 01 0, 2 2, 0 5, 0 0, 15 3, 0 - вызывают отек легких при ингаляционном воздействии и нарушают энергетический обмен при резорбции вещества совместного удушающего и общеядовитого действия действуют на генерацию и передачу нервного импульса нейротропные яды 1, 0 0, 005 45 300 вызывают отек легких с тяже-лым поражением ЦНС вещества совместного удушающего и нейротропного действия 10 0, 04 15 100 1, 0 0, 3 2, 2 25 10 0, 05 1, 8 20 Гидразин Окись этилена Наименование группы 9 нарушают метаболизм вещества в организме вызывают вялотекущие забол-я метаболические яды вещества, нарушающие обмен веществ

10 Классификация АХОВ (по степени опасности) Показатель 1 класс 2 класс 3 класс 4 10 Классификация АХОВ (по степени опасности) Показатель 1 класс 2 класс 3 класс 4 класс ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м 3 < 0, 1… 1, 0 1… 10 > 10 Средняя смертельная доза при попадании в желудок, мг/кг < 15 15… 150… 5000 > 5000 Средняя смертельная доза при попадании на кожу, мг/кг < 100… 500… 2500 > 2500 Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м 3 < 500… 5000… 50000 > 50000

11 Авария на ХОО - любые нарушения технологического процесса, повреждения емкостей, трубопроводов и транспортных 11 Авария на ХОО - любые нарушения технологического процесса, повреждения емкостей, трубопроводов и транспортных средств, приводящие к выбросу (выливу) АХОВ в окружающую среду в опасных количествах Степень опасности и возможный ущерб при ЧС на ХОО зависят от: 1. Характеристик ХОО (типа АХОВ, его массы, способов хранения и др. ) 2. Метеоусловий в районе ХОО (скорость и направление ветра в приземном слое воздуха, температура и др. ) 3. Физико-географических условий в районе ХОО (тип рельефа местности, тип растительности, характер застройки жилых районов и др. ) 4. Времени возникновения ЧС на ХОО

12 Первый тип ЧС с образованием только первичного облака 1 Район аварии Первичное облако: 12 Первый тип ЧС с образованием только первичного облака 1 Район аварии Первичное облако: 1. Образуется непосредственно в момент аварии за счет бурного испарения АХОВ 2. Характерно для низкокипящих (температура кипения ниже +200 С) АХОВ, хранящихся под давлением 3. Перенос ветром сопровождается гравитационным оседанием мелких капель АХОВ, в результате чего происходит заражение местности и объектов 4. Глубина распространения от единиц до нескольких десятков километров например: хлор - 0, 5… 2, 5 км; аммиак - 1, 5… 30 км) 5. Граница зоны распространения определяется пороговой токсодозой для времени воздействия 40… 60 мин

13 Второй тип ЧС с образованием пролива и только вторичного облака Зеркало пролива 2 13 Второй тип ЧС с образованием пролива и только вторичного облака Зеркало пролива 2 Вторичное облако: 1. Формируется за счет испарения жидких АХОВ из зоны разлива в районе аварии 2. Время испарения от нескольких часов до нескольких суток 3. Поражающее действие оказывают только пары АХОВ через органы дыхания 4. Глубина распространения от единиц до десятка километров (например: хлор - 0, 5… 9 км; аммиак - 0, 5… 4 км) 5. Граница зоны распространения определяется пороговой токсодозой для времени воздействия 40… 60 мин

14 Третий тип ЧС с образованием пролива, первичного и вторичного облаков 1 Зеркало пролива 14 Третий тип ЧС с образованием пролива, первичного и вторичного облаков 1 Зеркало пролива 2

15 Четвертый тип ЧС с заражением только территории Зеркало пролива Район аварии Заражение территории: 15 Четвертый тип ЧС с заражением только территории Зеркало пролива Район аварии Заражение территории: 1. Зона заражения, как правило, ограничена районом аварии 2. Радиус - несколько сотен метров 3. Максимальная концентрация АХОВ 4. Поражение возможно как при вдыхании зараженного воздуха, так и при соприкосновении с зараженными поверхностями

16 Радиация - ионизирующие излучения (ИИ), превращающие электрически нейтральные атомы в заряженные частицы - 16 Радиация - ионизирующие излучения (ИИ), превращающие электрически нейтральные атомы в заряженные частицы - ионы Ионизирующие излучения: заряженные частицы (α, β) γ - излучение рентгеновское излучение нейтроны Радиоактивность - способность какого-либо источника в результате его радиоактивного распада испускать ИИ

17 мощность Источник ИИ Активность - относительная опасность Период полураспада - количество радиоактивных ядер, 17 мощность Источник ИИ Активность - относительная опасность Период полураспада - количество радиоактивных ядер, распадающихся в единицу времени (количество ионизирующих частиц, испускаемых источником в одну секунду) время, в течение которого распадается половина ядер источника ИИ (U 238 – 4470 лет I 131 – несколько суток) 1 Ки = 3, 7∙ 1010 расп/с 1 Бк = 1 расп/с вода, воздух: продукты питания: «Нормы радиационной безопасности» (2009 г. ) Допустимое содержание РВ в органах человеческого организма удельная активность, Ки/кг объемная активность, Ки/м 3, Ки/л ПДК РВ в воздухе, питьевой воде и продуктах питания

18 БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ · расщепление молекул белка · разрыв наименее прочных связей 18 БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ · расщепление молекул белка · разрыв наименее прочных связей · образование свободных радикалов Нарушение структуры макромолекул Изменения в клетках: • повреждение механизма деления прямое ИИ Н 2 О (70%) косвенное • блокирование процессов регенерации · нарушение обмена веществ Изменение биологической активности клетки Гибель клеток Нарушение функций отдельных органов и организма в целом Лучевая болезнь Радиолиз воды: · образование ионов Н 2 О → Н 2 О+ + е. Н 2 О + е- → Н 2 О· распад ионов и образование свободных радикалов Н 2 О+ → Н+ + ОН ٭ Н 2 О- → Н + ٭ ОН· взаимодействие радикалов ОН + ٭ ОН → ٭ Н 2 О 2 ( ٭ перекись водорода) Н 2 О 2 + ٭ ОН → ٭ Н 2 О + НО 2 ٭ (гидропероксид)

Количественными мерами радиационной нагрузки на объекты живой и неживой природы являются дозовые величины – Количественными мерами радиационной нагрузки на объекты живой и неживой природы являются дозовые величины – доза облучения и мощность дозы Доза облучения (D) – количество энергии, переданной облучаемому объекту в результате взаимодействия ИИ с ним Мощность дозы ( ) – величина, характеризующая скорость изменения дозы во времени Доза облучения характеризует конечный интегральный эффект облучения, а мощность дозы – скорость изменения этого эффекта 19

 К основным дозовым величинам относятся: 1. Поглощенная доза Мощность поглощенной дозы 2. Экспозиционная К основным дозовым величинам относятся: 1. Поглощенная доза Мощность поглощенной дозы 2. Экспозиционная доза Мощность экспозиционной дозы 3. Эквивалентная доза Мощность эквивалентной дозы 20

21 ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА Поглощенная доза – количество энергии ИИ, поглощенной в единице массы облучаемого 21 ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА Поглощенная доза – количество энергии ИИ, поглощенной в единице массы облучаемого вещества: Системная единица: Внесистемная единица: 1 рад = 100 1 Гр = 100 рад = = = 10 -2 Гр

ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА 22 Характеризует воздействие любого вида ИИ в любой среде (кроме биоткани) 1. ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА 22 Характеризует воздействие любого вида ИИ в любой среде (кроме биоткани) 1. Неравномерность поглощения энергии различными органами 2. При использовании калориметрических методов ничтожно малые наблюдаемые эффекты Определение действия ИИ на модельную среду с последующим пересчетом на биоткань Требования к модельной среде: 1. Тканеэквивалентность: 2. Простота измерений ионизация воздуха экспозиционная доза гамма- и рентгеновского излучения

ЭКСПОЗИЦИОННАЯ ДОЗА Экспозиционная доза – отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, образованных в ЭКСПОЗИЦИОННАЯ ДОЗА Экспозиционная доза – отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, образованных в единице объема воздуха, к массе воздуха, заключенного в этом объеме: Системная единица: Внесистемная единица: 1 Р = 2, 58 10 -4 Кл/кг 23

СООТНОШЕНИЕ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ И ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗ Для воздуха: Для биоткани: Поглощенная и экспозиционная дозы в СООТНОШЕНИЕ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ И ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗ Для воздуха: Для биоткани: Поглощенная и экспозиционная дозы в воздухе для гамма- и рентгеновского излучения примерно равны Измеряя в воздухе экспозиционную дозу, можно утверждать, что такая же по величине поглощенная доза будет в биоткани 24

ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА 25 Эквивалентная доза – произведение поглощенной дозы в биоткани i-го вида ИИ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА 25 Эквивалентная доза – произведение поглощенной дозы в биоткани i-го вида ИИ на коэффициент относительной биологической эффективности для этого вида излучения: ОБЭ – численный коэффициент, показывающий, во сколько раз данный вид ИИ оказывает более сильное биологическое действие по сравнению с рентгеновским и гамма-излучением, принятых за эталонные, при одинаковой величине поглощенной дозы: Вид излучения Рентгеновское (γ) излучение Бета-излучение Альфа-излучение Тепловые нейтроны Промежуточные нейтроны Быстрые нейтроны ОБЭ 1 2 10 3 6 10 ОБЭ=Di /Dγ Системная единица: 1 Зв = 1 Дж / 1 кг 1 Зв = 100 бэр Внесистемная единица: 1 бэр = 10 -2 Зв

МОЩНОСТЬ ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ 26 Мощность дозы излучения – приращение дозы, отнесенное к единице времени: МОЩНОСТЬ ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ 26 Мощность дозы излучения – приращение дозы, отнесенное к единице времени: Единицы измерения мощности дозы Единицы измерения Доза системные внесистемные кратные Поглощенная 1 Дж/(кг∙с) = 1 Вт/кг рад/ч рад/с (мрад/ч) и т. д. Экспозиционная 1 Кл/(кг∙с) = 1 А/кг Р/ч Р/с (м. Р/ч) и т. д. Эквивалентная Зв /ч бэр /ч м. Зв /ч, мбэр /с и т. д.

ДОЗОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ Поглощенную дозу используют для определения радиационных эффектов от любых видов ИИ в ДОЗОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ Поглощенную дозу используют для определения радиационных эффектов от любых видов ИИ в любых объектах неживой природы, а также при оценке действия гамма-рентгеновского излучения на биоткань (Dп = D). Экспозиционная доза (D) характеризует поле гамма-рентгеновского излучения по его ионизирующей способности в воздухе, а также определяет воздействие этих ИИ на биоткань. Для оценки раздельного действия любых видов ИИ, а также их совместного действия на живые организмы (человека) применяют эквивалентную дозу. При действии гамма-рентгеновскогоизлучения на биоткань Dэ = Dп = D 27

28 ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА Биологическое действие ИИ Соматические эффекты Генетические эффекты проявляются только 28 ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА Биологическое действие ИИ Соматические эффекты Генетические эффекты проявляются только в последующих поколениях проявляются непосредственно в облучаемом организме ранние (t <30… 60 сут) (лучевая болезнь) отдаленные (t >месяца, годы)

На конечный результат биологического действия ИИ влияют: 1. Продолжительность облучения: • однократное • многократное На конечный результат биологического действия ИИ влияют: 1. Продолжительность облучения: • однократное • многократное • хроническое 2. Величина общей дозы 3. Характер облучения: • внешнее – внутреннее • общее – местное 29

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ОБЛУЧЕНИЯ Виды облучения Однократное (tобл 4 суток) Многократное (tобл > 4 суток) Хроническое ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ОБЛУЧЕНИЯ Виды облучения Однократное (tобл 4 суток) Многократное (tобл > 4 суток) Хроническое 30

31 ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ Допустимые дозы облучения Военное время однократная доза (до 4 -х 31 ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ Допустимые дозы облучения Военное время однократная доза (до 4 -х суток) – 50 рад; в течении 30 суток – 60 рад; в течении 3 -х месяцев – 80 рад; в течении 1 года – 100 рад. ( «Рекомендации по оценке последствий воздействия ПФ ЯВ на личный состав ВС РФ» – Утв. НГШ ВС РФ 04. 02. 2004 г. ) Мирное время Персонал группы «А» Персонал группы «Б» Население 20 м. Зв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 м. Зв в год ¼ для персонала группы «А» (5 м. Зв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 12, 5 м. Зв в год) 1 м. Зв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 м. Зв в год ( «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)» – Утв. 02. 07. 2009 г. )

32 ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ Степени лучевой болезни Степень лучевой болезни Доза излучения, рад, при 32 ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ Степени лучевой болезни Степень лучевой болезни Доза излучения, рад, при облучении длительностью Количество пораженных со степенью тяжести острой лучевой болезни, % Количество смертельных исходов, % однократно 15 сут. 30 сут. 60 сут. I II IV I ст. – легкая 100 110 130 150 50 0 0 (100… 250 рад) 200 220 250 300 80 20 0 0 0… 3 II ст. – средняя 300 330 380 450 20 70 10 0 15… 25 (250… 400 рад) 400 450 500 600 0 50 50 0 30… 50 III ст. – тяжелая 500 600 700 800 0 20 70 10 60… 80 (400… 600 рад) 600 700 900 1000 0 0 50 50 95… 100 IV ст. – крайне 800 1000 1200 1300 0 0 20 80 1000 1200 1400 1600 0 100 тяжелая (более 600 рад)

ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ Зависимость «доза – эффект» Отдаленные соматические эффекты: • лейкемия • злокачественные ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ Зависимость «доза – эффект» Отдаленные соматические эффекты: • лейкемия • злокачественные опухоли • катаракта глаз Генетические эффекты: • мутации (генные изменения) 33

34 ХАРАКТЕР ОБЛУЧЕНИЯ Характер облучения общее Облучение всего тела, но тяжесть лучевых поражений определяется 34 ХАРАКТЕР ОБЛУЧЕНИЯ Характер облучения общее Облучение всего тела, но тяжесть лучевых поражений определяется критическими органами Критические органы: костный мозг (600… 800 рад) желудочнокишечный тракт (800… 5000 рад) местное Облучение отдельных органов или участков тела (например, рентгенодиагностика) Dсморг >> Dсмобщ голова – 2000 рад живот – 4000 рад грудная клетка – 10000 рад конечности – 20000 рад внешнее внутреннее Источник ИИ вне организма γ, 0 n 1 воздействие по всему объему тела β лучевые ожоги кожи Источник ИИ внутри организма (попадание РВ при вдыхании зараженного воздуха, с зараженной пищей или водой) α, β I 131 – щитовидная железа Sr, Ba – кости

ЕСТЕСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН Компоненты естественного радиационного фона Космическое излучение Земные источники внешнее облучение внутреннее ЕСТЕСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН Компоненты естественного радиационного фона Космическое излучение Земные источники внешнее облучение внутреннее облучение галактическое космическое излучение Земная кора и стройматериалы пища (К-40) 30 мбэр/год (16%) 40 мбэр/год (21%) 20 мбэр/год (11%) радон 100 мбэр/год (52%) 35

Радиационно опасными объектами (РОО) называют объекты, на которых производят, хранят, используют и транспортируют в Радиационно опасными объектами (РОО) называют объекты, на которых производят, хранят, используют и транспортируют в больших количествах радиоактивные вещества (РВ) К РОО относятся: 1. Предприятия атомного топливного цикла – АТЦ (атомные электростанции, заводы по производству и переработке ядерного топлива, хранилища отработанного ядерного топлива и радиоактивных отходов). 2. Исследовательские и экспериментальные ядерные реакторы и испытательные стенды на промышленных предприятиях и в научно-исследовательских организациях. 3. Морские суда с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ). 4. Предприятия военно-промышленного комплекса по производству ядерных боеприпасов. 5. Транспортные средства всех типов, предназначенные для перевозки радиоактивных грузов

КЛАССИФИКАЦИЯ РОО объекты с радиационной технологией объекты с ядерной технологией • предприятия промышленности • КЛАССИФИКАЦИЯ РОО объекты с радиационной технологией объекты с ядерной технологией • предприятия промышленности • НИУ • радиационнохимические производства • предприятия АТЦ Россия 34000 ЯРОО 31 атомный энергоблок 113 НИЯР 21 предпр. ТЭЦ 245 ПЛАРБ 12 атомных судов 3

Принцип работы и устройство ядерного реактора 38 С физической точки зрения под ЯР следует Принцип работы и устройство ядерного реактора 38 С физической точки зрения под ЯР следует понимать установку, в которой протекает управляемая ЦРД. С технической точки зрения – это установка, преобразующая ядерную энергию в тепловую бетонная защитная стена графитовый замедлитель стержни управления ТВЭЛы (урановые стержни)

Принцип работы и устройство ядерного реактора Основное условие работы ЯР произведенное тепло = баланс Принцип работы и устройство ядерного реактора Основное условие работы ЯР произведенное тепло = баланс отводимое тепло 39

40 Допустимые уровни облучения ( «Нормы радиационной безопасности» НРБ – 99/2009) Основные пределы доз 40 Допустимые уровни облучения ( «Нормы радиационной безопасности» НРБ – 99/2009) Основные пределы доз Нормируемая величина ПДА Эквивалентная доза 20 м. Зв/год (2 бэр/год), но не более 50 м. Зв/год (5 бэр/год) ПДБ ПДВ 0, 25 ПДА 1 м. Зв/год (0, 1 бэр/год), но не более 5 м. Зв/год (0, 5 бэр/год) Вклад различных источников в годовую эквивалентную дозу Источник Естественные источники Антропогенные источники: атомная энергетика ядерные взрывы облучение в медицинских целях потребительские товары Вклад в годовую дозу, % Среднегодовая доза, мбэр 82 18 0, 04 0, 8 16, 4 0, 8 200 45 0, 4 2 40 2

Предпосылки и причины возникновения аварий на АЭС Характерные предпосылки аварийных ситуаций 1. Потери теплоносителя Предпосылки и причины возникновения аварий на АЭС Характерные предпосылки аварийных ситуаций 1. Потери теплоносителя 2. Непредвиденный переход ЦРД в надкритический режим Причины возникновения аварий: 1. Отказ оборудования 2. Ошибочные действия персонала 3. Стихийные бедствия 4. Случайные или преднамеренные воздействия различными видами оружия 41

Развитие запроектной радиационной аварии на АЭС Ошибки персонала (человеческий фактор) Неисправности оборудования (надежность оборудования) Развитие запроектной радиационной аварии на АЭС Ошибки персонала (человеческий фактор) Неисправности оборудования (надежность оборудования) 42 Внешние воздействия: природного и техногенного характера, теракты, обычные средства поражения Нарушение теплового баланса в активной зоне. Повышение температуры (Т) и давления (р) в ТВЭЛах. Разбухание их оболочек (увеличение диаметра d ТВЭЛов) Т р d … Уменьшение сечения (S) каналов теплоносителя и его расхода (W). Плавление материалов оболочки ТВЭЛов и топлива. При Т = 1400 С разрушение стенок ТВЭЛов, вследствии … S W Т = 1400 С разрушение ТВЭЛов Сползание расплава материала оболочки Соединение расплавов соседних ТВЭЛов, перекрытие каналов теплоносителей Контакт расплава топлива с теплоносителем и материалами активной зоны с образованием водорода: UO 2+H 2 O U 2 O 2 +H 2 и окиси углерода: С+Н 2 О СО+Н 2 Резкое повышение давления теплоносителя Тепловой взрыв АЗ с возгоранием (Н 2 + СО + О 2)

Чернобыльская АЭС – СССР, 26 апреля 1986 г. 43 В окружающую среду поступило около Чернобыльская АЭС – СССР, 26 апреля 1986 г. 43 В окружающую среду поступило около 50 млн. Ки. В ходе активной фазы катастрофы смертельные дозы радиации получил 31 человек, от отдаленных последствий острого облучения к 2000 г. умерли около 80 человек, перенесли лучевую болезнь 134 человека, свыше 5 млн. человек подверглись сверхнормативному облучению. Общая площадь радиоактивного загрязнения составила около 160 тыс. км 2. На ликвидацию последствий – 160 годовых бюджетов СССР.

44 44

МЕЖДУНАРОДНАЯ ШКАЛА СОБЫТИЙ НА АЭС 45 Основная цель шкалы – выдача информации о масштабе МЕЖДУНАРОДНАЯ ШКАЛА СОБЫТИЙ НА АЭС 45 Основная цель шкалы – выдача информации о масштабе аварийного выброса в международно принятой форме о радиационно опасных событиях в виде, понятном для населения и общественности всех стран Уровень Наименование аварии Ниже уровня шкалы Критерий Не имеет значения для безопасности Происшествия 1 Незначительное происшествие Функциональные отклонения, которые не представляют какого-либо риска (отказ оборудования, ошибки персонала, недостатки руководства по эксплуатации). Указывают на недостатки в обеспечении безопасности 2 Происшествие (средней тяжести) Отказы оборудования или отклонения от нормальной эксплуатации; способны привести к значительной переоценке мер безопасности 3 Серьезное происшествие Выброс в окружающую среду радиоактивных продуктов, превышающих допустимые, высокие уровни и (или) большие загрязнения поверхностей на АЭС, переоблучение персонала до 5 рад (50 миллигрей). Меры по защите населения не требуются Примеры

Уровень Наименование аварии 46 Критерий Примеры Аварии 4 Авария в пределах АЭС Выброс в Уровень Наименование аварии 46 Критерий Примеры Аварии 4 Авария в пределах АЭС Выброс в окружающую среду радиоактивных продуктов, облучение отдельных лиц населения дозами в несколько десятых рада. Облучение персонала до 100 рад. Меры по защите населения не требуются. Осуществляется контроль продуктов питания Сант-Лаурент, Франция, 1980 5 Авария опасная для окружающей среды Выброс радиоактивных продуктов из активной зоны в окружающую среду в пределах 104… 105 Ки (йод-131). Разрушение большей части активной зоны. В некоторых случаях необходима защита населения (укрытие и (или) эвакуация) Уиндскейл, Великобритани я, 1957 6 Тяжелая авария Выброс из активной зоны с эквивалентом по йоду-131 от 105 до 106 Ки. Необходимо проведение мероприятий по защите населения в ограниченной зоне вокруг АЭС (радиусом около 25 км) Three Mile Island, США, 1979 7 Глобальная авария Выброс продуктов деления с активностью более 106 Ки. Возможны острые лучевые поражения и последующее влияние на здоровье населения на бóльшей территории, долговременные последствия на окружающую среду Чернобыль, Украина, 1986 г. Выброс 5 107 Ки Фукусима, Япония, 2011 г.

47 47

Классификация аварий на АЭС 48 (при ликвидации последствий) • Частная – последствия ограничиваются производственным Классификация аварий на АЭС 48 (при ликвидации последствий) • Частная – последствия ограничиваются производственным • • Объектовая – последствия ограничиваются пределами объекта Местная – последствия ограничиваются пределами города, • Региональная – последствия ограничиваются территорией • помещением района, области края, нескольких областей, республик в составе РФ Глобальная – последствия охватывают территорию нескольких республик, значительную часть территории страны или сопредельных государств