Радиоактивность, ионизирующее излучения.

ГЛАВА VI. Безопасность в чрезвычайных ситуациях

(защита населения и территорий в ЧС мирного и военного времени).

Радиационная безопасность (РБ).

Радиоактивность, ионизирующее излучения.

Начинающийся век нельзя представить без ядерной и, возможно, термоядерной энергетики, без запасов ядерного оружия и многих производственных процессов, связанных с использованием радиоактивных веществ. Это определяет учет влияния такого негативного фактора как ионизирующие излучения; проведению мер по обеспечению радиационной безопасности в различных условиях мирного (в том числе, в аварийных ситуациях) и военного времени для работающих на производстве, населения и др.

1. Источники ионизирующего излучения (ИИ): природные и антропогенные (техногенные). Радиационный фон – это ИИ от природных источников космического и земного происхождения и искусственных изотопов, рассеянных в биосфере деятельностью человека. Различают естественный, технологически измененный естественный и искусственный радиационный фон (РФ).

Естественный РФ (ЕРФ) – ИИ от природных источников космического и земного происхождения (доза 2 мзв/год на человека). Он включает:

- Космическое излучение (первичное: 92 % протонов + 7% альфа-частиц и др.). Долю вклада в него имеет и Солнце, резкое увеличение активности которого увеличивает космическое излучение до двух раз. При взаимодействии с атмосферой земли оно образует вторичное излучение (мезоны – 80% и электроны – 20%), энергия которых на уровне моря падает в 20 раз. Ниже 20 км космическое излучение является вторичным. Вне земной атмосферы имеются внутренний (600 – 6 000 км от Земли) и внешний (до 600 000 км) радиационные пояса Земли с повышенной интенсивностью космического ИИ.

- Природные радиоактивные элементы Земли:

- изотопы урана 238 и др. (трансурановые);

- генетически с ними не связанные изотопы калия, кальция, рубидия;

- изотопы элементов воздуха (результат взаимодействия космических ИИ): искусственный углерод (получается при облучении азота) с периодом полураспада 6 000 лет и тритий (изотоп водорода).

Главный источник земных радионуклидов, на долю которых приходится половина естественного радиационного фона (ЕРФ), - горные породы, процессы геохимического и вулканического характера, идущие непрерывно в земной коре. Главную роль при этом (растворение и перемещение) играет вода. Количество радионуклидов больше в глинистых почвах, хорошо сорбирующих радионуклиды. Распад урана дает газообразные изотопы – радон (см. далее) и др. В состав природных вод входят (атмосферные – см. выше):

- подземные, богатые изотопами калия, радия и радона, особенно радиоактивные минеральные воды,

- речные, морей, океанов (содержат калий, уран, радий).

Естественный радиационный фон в средней полосе России равен 10 –20 (микрорентген/час).

Искусственный РФ (ИРФ) формируется техногенными (антропогенными) источниками (по величине – близок к естественному).

Важнейшие радиационно-опасные объекты (РОО) – предприятия по добыче, переработке и получению радиоактивных веществ (атомная промышленность: рудники, металлургические заводы по обогащению уранового концентрата, его очистке, по производству ядерного горючего и ядерные реакторы. Это целые промышленные комплексы, часто находящиеся на большой глубине под землей). К отходам добычи урановой руды, сброс которых сложно контролировать по причине режимности и охраны предприятий, относятся шахтные воды, воздух и отвалы (с растворимыми, взвесями, газами или твердыми радиоактивными породами).

При эксплуатации АЭС образуются твердые, жидкие и газообразные радиоактивные отходы тепловыделяющих элементов, теплоносителей и др. На заводах по производству оружейного плутония его отделяют от урана по технологии, образующей жидкие радиоактивные отходы.

Другие технологические источники ИРФ:

- распределение продуктов сгорания органического топлива на ТЭЦ;

- испытания ядерного оружия.

В Российской Федерации 9 АЭС с 29 ядерными реакторами, 113 исследовательских ядерных установок; 13 промышленных предприятий ядерной энергетики, шахты по добыче урана; предприятия и научно-исследовательские организации осуществляют добычу, технологическую разработку и материаловедческие исследования с использованием ядерных материалов. Аварийно-опасными являются суда с ядерными энергетическими установками (атомные ледоколы, авианосцы и др.), около 300 (в мире) плавающих атомных ракетных баз (подводные лодки с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ) и ракетами с разделяющимися ядерными боеголовками), множество медицинской техники с источниками ИИ. Если сюда добавить проблему захоронения отходов работы ядерных реакторов, трудности транспортировки и хранения веществ этой категории, то получится далеко неполный перечень мирных опасностей технологического и аварийного характера, осуществление которых может иметь далеко идущие последствия. Тысячи км² зараженных площадей, погибших и заболевших людей и проблемы на поколения вперед – вот результат только одной катастрофы только одного энергоблока Чернобыльской АЭС.

Основная разновидность оружия массового поражения, применение которого весьма вероятно в случае развязывания глобальных военных конфликтов, - ядерное и термоядерное оружие. Более, чем по 3 тыс. ядерных боеприпасов, состоящих на вооружении армий Росиии и США при применении способны не только погасить жизнь на Земле (и расколоть в прямом смысле планету Земля), но и оставить человечеству проблемы выживания, изменения климата и сохранения генофонда в условиях радиоактивного заражения. Все это определяет важность рассмотрения вопросов радиационной безопасности, которые как для мирного, так и для военного времени едины по своей физико-химической и медико-биологической основе.

Используемые аббревиатуры:

ОПРЕДЕЛЕНИЯ: ЯЭ – энергия, выделяющаяся при ЯР.

ЯО – ОМП, основанное на использовании ЯЭ. АЭС, РОО.

Пути получения ЯЭ:

ЯРД: тяжелые изотопы урана, плутония делятся на 2-3 более легких осколка.

ЯРС: из легких изотопов водорода (дейтерия, трития) синтезируется более тяжелый - гелий.