|
|
Учебник спасателя МЧС России3.13. Поисково-спасательные работы в условиях радиоактивного загрязненияВ природе есть небольшое количество химических элементов, ядра атомов которых распадаются самопроизвольно. Этот процесс сопровождается невидимым излучением. Самопроизвольный распад ядер атомов некоторых химических элементов называется радиоактивностью, а сами элементы и их излучения — соответственно радиоактивными элементами и радиоактивными излучениями.
Органы чувств человека не обладают способностью воспринимать присутствие радиоактивного излучения. Информацию о радиоактивном излучении И о радиоактивном загрязнении местности, воды, воздуха, транспортных средств, продуктов питания и т.д. можно получить только по показаниям специальных приборов. Радиоактивное загрязнение возникает в процессе радиоактивных превращений ядер атомов химических элементов: альфа-распад, бета-распад, электронный захват, спонтанное (самопроизвольное) деление атомных ядер. Одно из важных свойств всех радиоактивных излучений — способность вызывать ионизацию электрически нейтральных молекул среды, в которой они распространяются. Наибольшей ионизирующей способностью обладают альфа-частицы. Вследствие ионизации энергия альфа-частицы быстро уменьшается. После прохождения определенного расстояния, называемого длиной свободного пробега, альфа-частица как таковая прекращает свое существование. Потеряв большую часть энергии, она захватывает два электрона и становится нейтральным атомом гелия. Для человека, как и для любого другого живого организма, альфа-излучение не представляет собой какой-либо опасности. Способностью при прохождении через вещество ионизировать его обладают и бета-частицы, однако она значительно меньше. Поскольку бета-частицы теряют свою энергию несколько медленнее, то длина их свободного пробега в воздухе и других материалах гораздо больше. Значительная часть бета-частиц различных радиоактивных изотопов проходит в воздухе 3-5 м. В веществах, имеющих большую плотность, намного меньше (в воде, древесине, тканях организма в 1000 раз). Несмотря на это, бета-излучение опасно для человека, особенно при попадании радиоактивных веществ на открытые участки кожи. Альфа-распад и бета-распад, как правило, сопровождаются гамма-излучением. Оно представляет собой электромагнитные колебания очень большой частоты, распространяющиеся в пространстве со скоростью света; испускается ядром в виде отдельных порций, называемых гамма-квантами или фотонами. Гамма-кванты обладают очень большой проникающей способностью. Для характеристики ослабления гамма-излучения различными материалами пользуются величиной слоя половинного ослабления (d 1/2). Это такая толщина слоя материала, которая ослабляет мощность гамма-излучения в два раза. Слой половинного ослабления является мерой характеристики защитных свойств материала. Степень опасности поражения людей ионизирующими излучениями определяется значением экспозиционной дозы излучения (Д), которая измеряется в рентгенах (Р). Интенсивность радиоактивных излучений оценивается мощностью дозы излучения (Р). Мощность дозы излучения характеризует скорость накопления дозы и выражается в рентгенах в час (Р/ч) или миллирентгенах в час (мР/ч). В Международной системе единиц СИ экспозиционная доза излучения измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг), и ее мощность — в кулонах на килограмм в секунду Кл/(кг • с). Кулон на килограмм равен экспозиционной дозе, при которой в 1 кг воздуха образуется в результате ионизации суммарный электрический заряд всех ионов одного знака, равный 1 Кл. При оценке последствий облучения людей ионизирующими излучениями важно знать не экспозиционную дозу, а поглощенную дозу излучения, то есть количество энергии ионизирующих излучений, поглощенное тканями организма человека. В качестве единицы измерения поглощенной дозы излучения в системе СИ принят грэй (Гр), а мощность такой дозы — грэй в секунду (Гр/с). На практике используется внесистемная единица поглощенной дозы — рад (в одном грамме облучаемого вещества поглощается энергия, равная 100 эрг). Внесистемная единица мощности поглощенной дозы — рад в час или рад в секунду (рад/ч, рад/с). Между экспозиционной и поглощенной дозами излучения имеется зависимость: Дпог = Дэкс • К, где К — коэффициент пропорциональности (для мягких тканей организма человека К = 0,877). Учитывая то, что у существующих дозиметрических приборов погрешность измерений составляет 15-30%, коэффициент пропорциональности принимают равным единице. Поэтому при оценке последствий облучения людей измеренные с помощью дозиметрических приборов значения экспозиционной дозы в рентгенах и поглощенной дозы в радах примерно одинаковы. Рентген — это такая доза гамма-излучения, при которой в 1 см3 воздуха при нормальных физических условиях (температура воздуха 0°С и давление 760 мм рт. ст.) образуется 2,08x109 пар ионов, несущих одну электростатическую единицу количества электричества. Для оценки последствий облучения организма человека различными видами излучений, а также при попадании радионуклидов в организм человека с воздухом, водой и пищей применяются специальные единицы измерения эквивалентной дозы облучения — бэр (биологический эквивалент рентгена) и зиверт (Зв). 1 бэр= 1 • 10–2 Зв. Чрезвычайные ситуации, связанные с радиоактивным загрязнением, как правило, происходят в результате аварий на атомных электростанциях, предприятиях атомной промышленности, на установках и транспортных средствах, использующих и перевозящих радиоактивные вещества, а также в результате ядерных взрывов. Особенностями проведения ПСР в условиях радиоактивного загрязнения являются:
При радиоактивном загрязнении местности практически трудно создать условия, предохраняющие людей от облучения. Поэтому при действии на местности, загрязненной радиоактивными веществами, устанавливаются определенные допустимые дозы облучения на тот или иной промежуток времени, которые, как правило, не должны вызывать у людей лучевых (радиационных) поражений. Радиационные эффекты, которые проявляются при облучении организма человека, делятся на две группы: соматические и наследуемые. Соматическими называются эффекты, относящиеся к телу и состоянию здоровья самого облучаемого. Эти эффекты охватывают широкий диапазон воздействий: от временного покраснения кожи при облучении поверхности тела до летального исхода. Наследуемые эффекты затрагивают гены, передающие наследственные характеристики. Такие эффекты возникают в результате мутаций и других нарушений в половых клеточных структурах, ведающих наследственностью. Наследуемые эффекты могут проявляться на протяжении многих поколений и чаще всего связаны с деградацией потомства. Основными соматическими эффектами при облучении в малых дозах являются злокачественные новообразования, включая лейкозы (рак крови), и сокращение продолжительности жизни. В основе ракового перерождения клетки лежит изменение ее наследственного аппарата — молекул ДНК. Преждевременное старение, приводящее к сокращению продолжительности жизни, как полагают, связано с накоплением дополнительного груза вредных мутаций в клетках организма. К наследуемым эффектам относятся генные мутации и хромосомные аберрации (структурные и численные изменения хромосом. Известно около 1500 различных наследственных заболеваний, обусловленных этими эффектами, причем ведущая роль в них принадлежит генным мутациям. Из всех радиационных эффектов облучения в больших дозах принято выделять реакции со стороны отдельных систем организма и острую лучевую болезнь при однократном относительно равномерном облучении, хроническую лучевую болезнь. Реакции со стороны отдельных систем организма могут появиться при дозах 0,25... 1 Гр. Их проявление характеризуется временным изменением состава крови, а при дозах 0,5... 1 Гр — появлением дополнительно чувства усталости, иногда рвоты. Последствия таких эффектов благополучные. Состав крови и состояние здоровья обычно нормализуются. Острая лучевая болезнь развивается при общем облучении организма в дозе более 1 Гр. В диапазоне доз до 2 Гр преобладает легкая форма лучевой болезни — I степени тяжести, при 2...4 Гр — II (средней) степени, при 4...6 Гр — III (тяжелой) степени, а при дозах выше 6 Гр острую лучевую болезнь оценивают как крайне тяжелую, IV степени. При определении допустимых доз облучения необходимо учитывать то, что оно может быть однократным или многократным. Однократным считается облучение, полученное за первые 4 суток. Облучение, полученное за время, превышающее этот период, считается многократным. Облучение людей однократной дозой 100 Р и более иногда называют острым облучением. Возможные последствия облучения организма человека в зависимости от полученной дозы приведены в таблице. Возможные последствия облучения людей
Эффективность проведения ПСР в зоне радиоактивного загрязнения во многом зависит от наличия достоверных данных о сложившейся там радиационной обстановке. С этой целью проводится радиационная разведка, которая решает следующие задачи:
При организации радиационной разведки необходимо учитывать обстановку, которая может сложиться в районах проведения работ при изменении внешних условий (направление ветра и т.д.) или в случае повторного радиоактивного загрязнения. Для наблюдения за радиационной обстановкой в районах расположения ПСФ, а также на объектах проведения работ создаются посты радиационного наблюдения, основными задачами которых являются:
Пост радиационного наблюдения состоит, как правило, из трех человек. Он оснащается измерителями дозы излучения ДП-5В, ИМД-5, ИМД-1p, ИМД-2, метеокомплектом №3, индивидуальными измерителями мощности дозы излучения ИД-11, измерителями дозы излучения ИД-1, секундомером, средствами оповещения и связи, журналом для записи параметров радиационной обстановки, комплектом оборудования для взятия проб воздуха. Дозиметрический контроль проводится с целью своевременного получения данных о дозах облучения личного состава ПСФ при действиях в зонах радиоактивного загрязнения. По полученным данным определяется режим работы ПСФ. Дозиметрический контроль подразделяется на групповой и индивидуальный. Групповой контроль проводится с целью получения данных о средних дозах облучения для оценки и определения категории работоспособности личного состава ПСФ. Для этого формирование обеспечивается измерителями дозы излучения ИД-1 (дозиметрами ДКП-50-А из комплектов ДП-24, ДП-22В) из расчета 1-2 дозиметра на группу численностью 14-20 человек, действующих в одинаковых условиях радиационной обстановки. Индивидуальный контроль проводится с целью получения данных о дозах каждого спасателя, которые необходимы для первичной диагностики степени тяжести радиационного поражения. Личному составу ПСФ в этих целях выдаются индивидуальные измерители мощности дозы ИД-11. Уровень радиоактивного загрязнения определяется и по степени загрязнения техники, транспорта, одежды, инструмента, средств защиты, обуви и т.д. Данная работа осуществляется после выполнения ПСФ поставленных задач, при выходе спасателей из загрязненных районов, при проведении полной специальной обработки. Личный состав, техника и транспорт ПСФ, подвергшиеся радиоактивному загрязнению и прибывшие для проведения полной специальной обработки, проходят через контрольно-распределительные посты, которые устанавливают степень загрязнения ПСФ и определяют мероприятия по специальной обработке. Один из постов находится на входе, а другой на выходе площадки спецобработки. Степень загрязненности устанавливается при помощи приборов ДП-5, КРБ-1 и т.д. По мере прохождения личного состава и техники ПСФ через контрольно-распределительный пост периодически определяется загрязненность рабочего места дозиметриста, при необходимости проводится его дезактивация или изменение местоположения. Чрезвычайная ситуация при возникновении аварии на радиационно опасном объекте имеет свои специфические признаки, которые определяют характеристику очага поражения и выбор технологии проведения ПСР. Характеристики некоторых приборов радиационной разведки и дозиметрического контроля представлены в таблице.
Поисково-спасательные работы в условиях радиоактивного загрязнения включают в себя:
Каждая из указанных операций выполняется в определенной последовательности силами и средствами подразделений спасателей, при этом основное внимание уделяется выбору наиболее рациональных технологий и организации проведения ПСР применительно к условиям конкретной ситуации. Проведение работ в зоне, загрязненной радиоактивными веществами, требует осуществления комплекса мер радиационной безопасности, направленных на снижение внешнего и внутреннего облучения работающих и заноса радиоактивного загрязнения на чистые территории и в жилые помещения. Комплекс мер по радиационной безопасности включает в себя:
Основными вредными факторами, определяющими необходимость применения СИЗ в условиях радиационных аварий, являются попадание радиоактивных веществ в организм человека и радиоактивное загрязнение кожных покровов, обусловленное радиоактивным загрязнением местности, поверхностей различных объектов и воздуха. Поэтому основная цель проводимого в аварийных ситуациях комплекса мероприятий по организации индивидуальной защиты состоит в следующем:
Необходимо помнить, что применением СИЗ нельзя обеспечить защиту человека от внешнего гамма-излучения. Эта задача решается только с использованием защитных инженерных сооружений и устройств (укрытия, защитные экраны), механизмов для дистанционного проведения работ и при строгом ограничении времени нахождения людей в местах с высоким уровнем гамма-излучения. Применение СИЗ должно проводиться в комплексе с другими мерами радиационной безопасности, в том числе с йодной профилактикой и применением других фармпрепаратов (медицинских средств защиты). К средствам индивидуальной защиты, применяемым в условиях радиационных аварий и при ликвидации их последствий, относятся:
При возникновении радиационной аварии, основываясь на результатах радиометрического контроля и оценки радиационной обстановки, целесообразно разделить зону аварии на две зоны. К первой зоне (зоне строгого режима) следует отнести помещения и территории, где наблюдается превышение установленных допустимых уровней радиоактивного загрязнения поверхностей и воздуха. Пребывание в этой зоне требует применения, наряду с основным комплектом спецодежды, дополнительных СИЗ (например, СИЗОД, дополнительной спецодежды из пленочных или прорезиненных материалов, дополнительной спецобуви, изолирующих костюмов и т.д.). Обобщенные рекомендации по выбору СИЗ
Ко второй зоне (зоне режима радиационной безопасности) следует отнести помещения и территории, где уровни радиоактивного загрязнения поверхностей и воздуха, обусловленные аварийной ситуацией, находятся в пределах допустимых величин. Для защиты людей в этой зоне и предотвращения распространения радиоактивного загрязнения достаточно переодевания лиц, участвовавших в ликвидации последствий аварии, в основной комплект спецодежды с использованием респираторов или без них. Вход на загрязненную территорию организуется через санитарный пропускник с обязательным полным переодеванием, а в помещения и на территорию первой зоны — через санитарные шлюзы или санитарные барьеры с обязательным применением дополнительных СИЗ. В качестве основных критериев выбора СИЗ для использования при проведении конкретных работ по ликвидации последствий аварий в той или иной зоне должны использоваться данные:
Во всех случаях, когда для ликвидации последствий ЧС необходим доступ спасателей в помещения, боксы, емкости, цистерны, колодцы, в которых вероятно наличие парообразных токсичных веществ с высокой концентрацией (более 0,5%), в качестве СИЗОД должны использоваться изолирующие или шланговые дыхательные аппараты. В зависимости от характера ЧС, степени ее тяжести, а также вида и особенностей предстоящей работы спасатели по прибытии на место аварии обеспечиваются СИЗ как из штатного аварийного комплекта, так и из запаса СИЗ самого объекта (например, шланговыми СИЗ и т.д.). Особенностями сбора и локализации радиоактивных материалов (осколки топливных элементов, конструкционных и защитных материалов) является, как правило, то, что точное расположение радиоактивных источников неизвестно, по территории они рассредоточены хаотично, при проведении ПСР возможно неожиданное «появление» источника в результате вскрытия завала или изменения места его расположения. Проведение ПСР в условиях полей с высокой МЭД гамма-излучения должно планироваться с максимально возможным применением механизированных средств. Для локализации и ликвидации источников радиоактивного загрязнения применяют следующие методы:
Дезактивация является одной из эффективных мер радиационной защиты, так как предназначена для удаления радиоактивных веществ из сферы жизнедеятельности человека и, тем самым, — для снижения уровней радиационного воздействия на него. Основными методами дезактивации отдельных объектов являются:
|
|
|