Эксплуатация атомных энергоблоков

Атомная энергетика
Ядерные реакторы
Тепловые контуры атомных станций
Реактор ВВЭР
Кипящие реакторы
Реактор РБМК
Реакторная установка МКЭР -1500
Реакторы на естественном уране
Газоохлаждаемые реакторы
Реакторы HTGR
Атомные электростанции с натриевым
теплоносителем
АЭС с реактором БН-350

БРЕСТ: быстрый реактор брест со
свинцовым теплоносителем

 
Основы ядерной физики
Строение атомного ядра
ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНЫХ ЯДЕР
И ДЕФЕКТ МАСС
Ядерная реакция
Закон радиоактивного распада
Цепная ядерная реакция
Термоядерный синтез
Реакторы на быстрых нейтрона
Элементарная частица
Позитрон. Аннигиляция
 
Использование атомной энергетики
для решения проблем дефицита пресной воды
Ядерное опреснение
Варианты  плавучего энергоблока и
опреснительных установок
Схема процесса многостадийной
флеш-дистилляции для опреснения воды
Принципиальная гидравлическая схема
энергоопреснительного комплекса
Опыт использования опреснительных установок
в России и регионах мира
 
Проектирование и строительство
атомных энергоблоков
Работы по подготовке технологических решений
объектов атомной энергетики
Состав разделов проектной документации
Разделы проектной документации
Состав проектной документации
Особенности проектирования и конструкций
Проектирование линейных объектов
Техническое обследование зданий
Экспертиза проектной документации
Особенности компоновки АЭС на примере
проектных решений АЭС с ВВЭР-1200
Основным режимом работы АЭС является
работа в базовом режиме на 100 % мощности
Корпус реактора
Привод системы управления и защиты
Компоновка реакторного контура
Паровая турбина
Генеральный план
Здания и сооружения ядерного острова
Концепция безопасности
Радиационная и ядерная безопасность
производства
Социально-экономический аспект
обеспечения безопасности
Радиационная безопасность человека
Государственное нормирование в области
обеспечения радиационной безопасности
Обеспечение защиты населения

Радиационная безопасность человека: медико-биологические и санитарно-гигиенические аспекты

Определение.

Радиационная безопасность населения (радиационная безопасность) - состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для здоровья воздействия ионизирующего излучения.

Защищенность человека от вредного для здоровья действия ионизирующих излучений можно обеспечить только на основе знаний о том, как здоровье человека зависит от внешних воздействий и как, в частности, на человеческий организм действует ионизирующее излучение.

Механизм и результаты воздействия ионизирующих излучений изучается в рамках радиобиологии. Исследование воздействия излучений на живой организм началось практически одновременно с открытием радиоактивности. Как наука радиобиология оформилась в начале 50-х годов XX в. Предпосылками к развитию радиобиологии в этот период стало быстрое развитие ядерной техники, и в частности – испытания ядерного оружия. Радиобиология на основе знаний о механизме воздействия ионизирующих излучений на живую материю развивает теоретическую основу для выработки мер лечения и профилактики радиационных поражений.

В рамках радиобиологии разработаны и обоснованы методы количественной оценки воздействия излучения на живую ткань. Основной величиной, по которой оценивается биологическое действие ионизирующих излучений, в настоящее время признана величина поглощенной дозы. Единица поглощенной дозы – грей – названа в честь английского физика Льюиса Гарольда Грэя (1905-1965) , считающегося одним из родоначальников радиобиологии.

  Если радиобиология изучает механизмы воздействия излучений на живые организмы, и на основе знаний об этих механизмах создает теоретическую основу для обеспечения радиационной безопасности, то меры защиты от действия ионизирующих излучений вырабатываются в рамках радиационной гигиены. 

Гигиена вообще – это отрасль медицины, изучающая влияние на здоровье человека всех возможных факторов среды обитания. На основе знаний о воздействии различных факторов на человеческий организм разрабатываются гигиенические нормативы. Забегая вперед, отметим, что действующие Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009) есть не что иное, как гигиенический норматив. Разработка нормативов, правил и методик по охране здоровья и защите от вредных внешних воздействий – это предмет и задача общей гигиены. Предмет и задача гигиены радиационной - разработка нормативов, правил и методик в области защиты человека от вредного воздействия ионизирующих излучений. Планирование и реализация мероприятий по защите здоровья людей и организация надзора за соблюдением установленных норм и правил – это задача и предмет деятельности санитарного дела, санитарной службы. Гигиенические и санитарные нормы, правила, требования и указания часто объединяются в документах и комплексах документов, называемых санитарно-гигиенических. В современной России существует также понятие санитарно-эпидемиологических норм и правил, поскольку одновременно с защитой от физических факторов санитарное дело обеспечивает защиту от инфекционных заболеваний. 

Основные подходы к обеспечению радиационной безопасности населения зафиксированы в документах, входящих в состав Государственных санитарно-эпидемиологических правил и нормативов.

Существует государственная система санитарно-эпидемиологических нормативных и методических документов. Эта система образует иерархическую трехуровневую структуру – разделы, группы и подгруппы. Раздел 2 касается гигиены, группа 2.6. – радиационной гигиены, подгруппа 2.6.1. – ионизирующих излучений и радиационной безопасности.


Некоторые из нормативных документов по радиационной гигиене.

 

Категория документа

Индекс

Наименование документа

Обозначение

СанПиН

2.6.1.253-09

Нормы радиационной безопасности

НРБ-99/2009

СП

2.6.1.779-99

Основные правила обеспечения радиационной безопасности

ОСПОРБ-99

СП

2.6.1.2216-2007

Санитарно-защитные зоны и зоны наблюдения радиационных объектов. Условия эксплуатации и обоснование границ

-

СанПиН

2.6.1.37-03

Гигиенические требования к проектированию предприятий и установок атомной промышленности

СПП ПУАП-03

СанПиН

2.6.1.24-03

Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций

СП АС-03

СП

2.6.1.28-2000

Правила радиационной безопасности при эксплуатации атомных станций

ПРБ АС-99

МУ

2.6.1.14-2001

Контроль радиационной безопасности. Общие требования

-

МУ

2.6.1.016-2000

Определение индивидуальных эффективных и эквивалентных доз и организация контроля профессионального облучения в контролируемых условиях обращения с источниками излучения. Общие требования

-

МУК

2.6.1.09-03

Регламент дозиметрического контроля внутреннего облучения персонала атомных станций. Общие требования

-

СП

2.6.6.1168-02

Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами

СПОРО-2002


Прежде чем рассматривать основные принципы и подходы к обеспечению радиационной безопасности человека (населения), рассмотрим основные подходы к количественной оценке радиационного воздействия.

Основной величиной, с помощью которой количественно оценивается радиационное воздействие на объекты живой и неживой природы, является доза.

Доза поглощенная (D) – величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу. Количественно поглощенная доза определяется как отношение средней энергии , переданной ионизирующем излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, к массе вещества dm в этом объеме.

Размерность поглощенной дозы - .

Единица измерения поглощенной дозы – грей (Гр).

Поглощенная доза гамма-излучения в 1 грей, полученная человеком одномоментно при равномерном облучении всего тела, приводит к 50%-й заболеваемости лучевой болезнью (т.е. заболевает половина всего количества облученных). Принято, что поглощенная доза в 1 Гр приводит к потере одного года жизни.

Поглощенная доза в 6 Гр является абсолютно смертельной – в течение месяца погибает 100% получивших такую дозу.

Доза зависит как от характеристик излучения (вида, энергии и геометрии) так и от физико-химического состава тела. Величина поглощенной дозы для каждого данного тела (вещества) растет пропорционально времени облучения. Величина энергии излучения, переданной единице массы вещества в единицу времени, называется мощностью поглощенной дозы.

Доза в органе или в ткани (DT) – средняя поглощенная доза в определенном органе или в ткани человеческого тела:

Доза эквивалентная (HT,R) – поглощенная доза в органе или в ткани вида Т, умноженная на взвешивающий коэффициент WR, установленный для данного вида излучения.

В ткани вида T излучениe вида R создаст эквивалентную дозу:

HT,R = WR × DT,R

Для нескольких видов излучения видов R, поглощенных в ткани вида T, эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения:

Единица измерения эквивалентной дозы – зиверт (Зв).

Рольф Максимилиан ЗИВЕРТ (1896-1966), шведский радиофизик, один из основоположников радиобиологии.

Зиверт как единица измерения эквивалентной дозы применяется с 1979 г вместо биологического эквивалента рентгена (бэр).

Взвешивающий коэффициент для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы (WR) – безразмерный коэффициент, учитывающий относительную эффективность различных видов излучения, на который должна быть умножена поглощенная доза в органе или в ткани.

Вид и энергия излучения

Взвешивающий радиационный коэффициент,

WR

Фотоны всех энергий

1

Электроны и мюоны всех энергий

1

Нейтроны:

менее 10 кэВ

10÷100 кэВ

100 кэВ÷2 МэВ

2 МэВ÷20 МэВ

более 20 МэВ

5

10

20

10

5

Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи

5

α – частицы, осколки деления, тяжелые ядра

20

Эффективная доза (E) – величина, характеризующая риск возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных тканей и органов с учетом их индивидуальной радиочувствительности (повреждаемости). Количественно эффективная доза определяется как сумма произведений эквивалентных доз в отдельных органах и тканях на установленные для каждой ткани взвешивающие тканевые коэффициенты WT.

 

Единица измерения эффективной дозы – зиверт.

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (тканевые взвешивающие коэффициенты) WT – безразмерные множители эквивалетной дозы, характеризующие радиочувствительность (повреждаемость) разных тканей и органов. Каждый тканевый взвешивающий коэффициент определяется как отношение вероятности возникновения стохастических эффектов от облучения данного органа (ткани) к вероятности их возникновения при равномерном облучении всего тела.

п/п

Ткани и органы

Взвешивающий

тканевый

коэффициент,

WT

1

Гонады

0,20

3

Красный костный мозг

0,12

4

Желудок

0,12

5

Легкие

0,12

6

Толстый кишечник

0,12

2

Грудная железа

0,05

7

Мочевой пузырь

0,05

8

Пищевод

0,05

9

Печень

0,05

10

Щитовидная железа

0,05

11

Кожа

0,01

12

Клетки костных поверхностей

0,01

13

Остальное органы

0,05

Всего

1.00

Сумма взвешивающих коэффициентов для всего организма равна единице. Расчет эффективной дозы по тканевым взвешивающим коэффициентам актуален при заведомо неравномерном облучении, когда возможно определить эквивалентные дозы, полученные различными тканями и органами, особенно тканями и органами, особо чувствительными к отдельным видам излучения.

Величина эффективной дозы является основным показателем радиационного воздействия на человеческий организм. Величины поглощенной, эквивалентной, и эффективной дозы не могут быть измерены непосредственно, а могут быть только рассчитаны по характеристикам поля излучения или радиационного поля, прежде всего – по величине плотности потока излучения.

Радиационная гигиена исходит из того, что радиационное воздействие на человеческий организм – это неустранимый фактор, что доза, получаемая человеком за тот или иной период, не может быть нулевой, и что радиационная безопасность человека (населения) обеспечивается, если не превышается некоторый, установленный на основе данных радиобиологии, предел эффективной индивидуальной дозы. Таким пределом дозы, как будет подробнее показано далее, получаемой населением от работы атомных станций и других предприятий ЯТЦ при их безаварийной работе, принята доза 10-3 Зв (т.е. 1 мЗв) в год.

Эта величина сравнима с величиной средней эффективной индивидуальной дозой, получаемой от естественного радиационного фона (~2 мЗв в год). В действительности эффективные дозы, получаемые населением от работы предприятий ЯТЦ, составляют доли процента как от установленного предела, так и от естественного фона. 

Основные принципы обеспечения радиационной безопасности человека

«Закон о радиационной безопасности населения» устанавливает следующие принципы обеспечения безопасности:

- принцип нормирования - непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения;

- принцип обоснования - запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучением;

- принцип оптимизации - поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующего излучения.

Как видим, первым по счету и по значимости принципом обеспечения радиационной безопасности является принцип нормирования, в соответствии с которым должны быть установлены допустимые пределы радиационного воздействия, измеряемого в единицах дозы, а также основных норм и правил деятельности, соблюдение которых обеспечивает непревышение установленных пределов доз облучения. Статья 9 «Закона…» раскрывает принцип нормирования следующим образом:

Атомная энергетика