6.2.7.2. Краткая характеристика радиационных аварий.

Вторая половина XX-го и начало ХХI-го века в результате развития и внедрения новых технологий в атомную промышленность и энергетику, в создание медицинской и бытовой радиационной аппаратуры, характеризуется поступлением в среду обитания человека непрерывно нарастающего количества искусственных радиоактивных веществ.

Загрязнение Земли этими веществами в результате испытаний ядерного оружия и масштабных аварий на ядерных установках привело к формированию техногенно-измененного радиационного фона, в условиях которого вынуждены существовать большие контингенты людей. В условиях же безаварийной эксплуатации атомная энергетика оказывает на человека незначительное радиационное воздействие, составляющее приблизительно 0,05% от дозы (≈0,005 Зв), создаваемой естественным радиационным фоном (ЕРФ).

В современных условиях политической нестабильности, высока вероятность угрозы радиационного терроризма, направленная на овладение ядерными технологиями, материалами, отходами ядерного производства и т.д.

Определенную опасность таят в себе медицинские учреждения лечебного профиля, имеющие в своем составе рентгенологические отделения и кабинеты, в которых почти 80% рентгенодиагностической аппаратуры подлежат ремонту и регулировке, 70% выработало свой технический ресурс.

Эти очевидные факты дают основание полагать, что вероятность получения более высоких доз облучения при проведении медицинских рентгенологических исследований достаточно реальна.

Актуальность проблемы несомненна и для регионов России, где сосредоточены крупные центры по использованию ядерных технологий. Например, город Северодвинск, где находится Российский центр атомного судостроения. Здесь осуществляются строительство, ремонт, модернизация и утилизация судов с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ); перезарядка ядерных реакторов, транспортировка отработанного ядерного топлива (ОЯТ); работы по изотопной и рентгеновской дефектоскопии; работы с источниками ионизирующих излучений (ИИИ) в открытом виде различного радионуклидного состава.

В Законе РФ № 3 - ФЗ от 09.01.96 г. « О радиационной безопасности населения» (ст. 9) для населения и персонала радиационно-опасного объекта (РОО) определены пределы дозовых нагрузок:

а) для населения – средняя годовая эффективная доза = 0,001 зиверт (Зв) или эффективная доза за период жизни в 70 лет =0,07 Зв;

б) для работников РОО средняя годовая эффективная доза =0,02 Зв, что за период трудовой деятельности в 50 лет = 1 Зв.

Эти дозы не включают в себя доз полученных от естественного радиационного фона и доз полученных при проведении медицинских исследований и процедур.

Для добровольцев по ликвидации последствий радиационной аварии допускается однократное облучение до 0,1 Зв (10 бэр) в год с разрешения территориальных органов здравоохранения.

К настоящему времени в мире зарегистрировано более 300 аварий и инцидентов на АЭС, сопровождавшихся выбросом радиоактивных веществ. Наиболее крупные из них: в Северной Англии (Уиндскейл, 1957 г.), в США (Три-Майл-Айленд, 1979 г.) и в СССР (Чернобыльская АЭС,1986г.), что позволяет отнести АЭС к радиационно-опасными объектами (РОО).

Радиационно-опасными объектами (РОО) – являются предприятия, учреждения, организации производящие хранящие транспортирующие и использующие радиоактивные вещества в производственном цикле и др. объекты экономики, при авариях и разрушениях которых, могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных и растений.

Несмотря на современные системы защиты РОО вероятность возникновения радиационных аварий на АЭС, в настоящее время оценивается как 10^-5 – 10^-7 случаев на 1 реактор в год, следовательно, возможность возникновения аварийных ситуаций на этих объектах не исключается, и в связи с этим проблема медико-санитарного обеспечения ликвидации последствий радиационных аварий остается актуальной.

Радиационной аварией называется потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами, которая привела к незапланированному облучению людей или радиоактивному загрязнению окружающей среды, превышающим величины, регламентированные для контролируемых условий.

Радиационный инцидент - по содержанию эта ситуация близка к понятию «несчастный случай». При данном событии происходит облучение людей в дозах, превышающих установленные пределы для соответствующих лиц

Типы радиационных аварий определяются используемыми в экономике источниками ионизирующего излучения, которые условно можно разделить на: ядерные, радиоизотопные и создающие ионизирующее излучение за счет ускорения (замедления) заряженных частиц в электромагнитном поле (электрофизические). Такое деление достаточно условно, поскольку, например, атомные электростанции (АЭС) одновременно являются и ядерными, и радиоизотопными объектами. К чисто радиоизотопным объектам можно отнести, например, пункты захоронения радиоактивных отходов (ПЗРО) или радиоизотопные технологические медицинские облучательные установки.

Имеются также специальные технологии, связанные с уничтожением ядерных боеприпасов, снятием с эксплуатации ядерных реакторов, исчерпавших эксплуатационный ресурс, ядерными взрывами, проводящимися в интересах народного хозяйства, и др.

Источниками радиоактивных загрязнений могут быть:

1). Производственные: а) на предприятиях атомной энергетики; б) при снятии с эксплуатации ЯЭУ.

2). Склады ядерных боеприпасов: в процессе испытания ядерных боеприпасов и в результате аварий на радиационноопасном объекте.

3). Аварийные: а) локальные – площадные, точечные, объемные; б) массовые – аварийные выбросы радиоактивных веществ, последствия аварий и захоронений.

Рассмотрим подробнее. На ядерных энергетических установках (ЯЭУ) в результате аварийного выброса возможны следующие факторы радиоактивного воздействия на население:

- внешнее облучение от радиоактивного облака и от радиоактивно загрязненной поверхности земли, зданий, сооружений и других поверхностей;

- внутреннее облучение при вдыхании находящихся в воздухе радиоактивных веществ и при потреблении загрязненных радионуклидами продуктов питания и воды;

- контактное облучение за счет загрязнения радиоактивными веществами кожных покровов.

При планировании медицинских мероприятий для населения прямым облучением от ЯЭУ можно пренебречь. В зависимости от состава выброса может преобладать (т.е. приводить к наибольшим дозовым нагрузкам) тот или иной из вышеперечисленных путей воздействия. Радионуклидами, вносящими существенный вклад в облучение организма и его отдельных органов (щитовидной железы и легких) при авариях на ЯЭУ являются: 131I, 132I, 133I, 134I, 135I, 132Te, 133Xe, 134Xe, 134Cs, 137Cs, 88Ru, 144Ce, 238Pu (аэрозоль), 239Pu (аэрозоль).

Аварии на хранилищах радиоактивных отходов представляют большую опасность, т.к. они могут привести к радиоактивному загрязнению обширных территорий и вызвать необходимость широкомасштабного вмешательства. Радиационное воздействие на население на первом этапе аварии обусловлено внешним излучением от облака и внутренним облучением от вдыхаемых нуклидов из облака; на втором - внешним облучением от радиоактивных выпадений на территории и внутренним облучением радионуклидами, поступившими в организм с пищевым регионом, в основном 90 Sr.

При аварии на радиохимическом производстве радионуклидный состав и величина аварийного выброса существенно зависят от технологического участка процесса и участка радиохимического производства. Основной вклад в формирование радиоактивного загрязнения местности, в случае радиоактивной аварии на радиохимическом производстве могут вносить изотопы 90Sr, 134Cs, 137Cs, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Pu, 241Am, 244Cm. Повышенный фон гамма-излучения на местности создают в основном 134Cs, 137Cs.

Многообразие химических форм, в которых радиоактивные продукты могут попадать в окружающую среду, и наличие в выбросе высокотоксичных соединений требует дифференциального подхода к оценке последствий аварии на радиохимическом производстве, даже если по величине радиоактивного выброса авария не рассматривается, как тяжелая.

Аварии с радионуклидными источниками (РНИ) связанные с их использованием в промышленности, газо – и нефтедобыче, строительстве, в исследовательских и медицинских учреждениях. Эти аварии могут происходить с разгерметизацией и без разгерметизации. Характер радиационного воздействия определяется видом РНИ, пространственными и временными условиями облучения. При аварии с ампулированным источником переоблучению может подвергнуться ограниченное число лиц, имевших непосредственный контакт с РНИ, с преобладающей клиникой общего неравномерного облучения и местного (локального) радиационного поражения отдельных органов и тканей. В разгерметизации РНИ возможно радиоактивное загрязнение значительной территории.

Особенностью аварии с РНИ является сложность установления факта аварии. К сожалению, часто подобная авария устанавливается после регистрации тяжелого радиационного поражения.

При аварии с ядерными боеприпасами в случае диспергирования делящегося материала (механическое разрушение, пожар) основными факторами радиационного воздействия являются изотопы 239Pu и 141Am с преобладанием внутреннего облучения за счет ингаляции. При пожаре возможен сценарий, когда основным поражающим фактором будет выделение окиси трития (молекулярного трития).

Возможность радиационной аварии на космических аппаратах обусловлена наличием на их борту:

- радиоактивных изотопов в генераторах электрической и тепловой энергии, в различных контрольно-измерительных приборах и системах;

- ядерных бортовых электроэнергетических установок;

- ядерных установок в качестве двигательных систем.

Радиационные аварии возможны на различных этапах: при транспортировке ЯЭУ до установки в аппарат, предпусковом периоде, выведении на орбиту, неконтролируемом участке траектории, конечной стадии вывода на орбиту, возвращения в атмосферу. Наибольшая опасность связана с выходом реактора в надкритичное состояние.

Аварии при перевозке радиоактивных материалов также возможны, несмотря на то, что практика транспортировки радиоактивных материалов базируется на нормативно-правовых документах, регламентирующих их безопасную транспортировку.

В историческом аспекте наиболее значимыми авариями были: в 1957 г. близ Челябинска, где произошел самопроизвольный ядерный разгон радиоактивных отходов топлива с последующим выбросом в окружающую среду радионуклидов. Была загрязнена большая территория, пришлось эвакуировать часть населения. В 1961 году произошла тяжелая авария на атомной подводной лодке К-19 с нарушением герметичности первого контуры АЭУ, приведшего к возникновению сочетанного радиационного поражения всего личного состава. Из 138 пострадавших в период аварии 8 человек, получившие несовместимое с жизнью поражение, скончались в течение первых трех недель после травмы, четверо перенесли ОЛБ-II и ОЛБ-III. У 14 членов экипажа клинико-гематологические признаки соответствовали ОЛБ-I. У остальных 108 моряков аварийной атомной подводной лодки дозы гамма-бета облучения и показатели инкорпорации радиоизотопов йода были несколько меньшими, клинические и гематологические сдвиги оказались нестойкими, индивидуально вариабельными. В 1966 г. в Мелекессе (Мексика) в результате аварии на АЭС подверглись облучению два сотрудника станции. В течение 15 лет (1964 — 1979) наблюдалось неоднократное разрушение топливных сборок активной зоны на первом блоке Белоярской АЭС. Ремонт активной зоны сопровождался небольшим переоблучением эксплуатационного персонала. В 1974 г. на Ленинградской АЭС произошел взрыв газгольдера выдержки газообразных радионуклидов. Жертв и загрязнения территории не было, однако три человека погибли (не вследствие лучевой болезни), и произошел сброс высокоактивной воды во внешнюю среду. В 1975 г. на той же АЭС произошло частичное разрушение активной зоны, реактор был остановлен. Во внешнюю среду было выброшено радионуклидов активностью около 1,5 млн. Ки. В 1977 и 1978 годах произошли аварии на Белоярской АЭС. В первом случае имело место расплавление половины топливных сборок активной зоны, во втором - пожар 2-го блока, когда выгорел весь контрольный кабель. Жертв и загрязнений окружающей среды не было.

Аргентина, 1983 г., Конституентес. Аварийный скачок мощности реактора при проведении работ по модификации активной зоны, что привело к гибели оператора, находившегося в трех-четырех метрах от реактора. Оценка дозы гамма-излучения пострадавшего составила от 5 до 20 Гр и от 14 до 17 Гр нейтронов.

Мексика, 1983 г., Съюдад-Хуарес. В результате неправомерного удаления содержащего кобальт-60 источника, последний попал в металлолом, в результате чего произошло загрязнение грузового автомобиля, обочин дорог и произведенной стальной продукции. Облучению подверглись от 300 до 500 человек, причем 10 из них в дозах от 1 до З Гр. Смертельных исходов не было.

Марокко, 1984 г., Мохаммедия. Источник с иридием-192, который использовался для радиографической проверки сварных швов на строительной площадке, выпал из крепления, ведущего к экранированному контейнеру, и упал на землю. Это заметил прохожий, который подобрал и отнес его домой. Вся семья в составе восьми человек погибла от чрезмерно высоких доз облучения.

США, 1986 г., Техас. Авария на линейном ускорителе привела к гибели двух человек в результате облучения чрезмерно высокими дозами.

СССР, 1986 г. Чернобыль. В ночь на 26 апреля 1986 года двенадцать сотрудников, заступивших на дежурство за пульт управления 4-го блока Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС), готовились к проведению ответственного эксперимента – возможность использования кинетической энергии раскрученных паровых турбин станции для самообеспечения.

Немного о самом реакторе (рис. 6.60). Реактор размещался в бетонной шахте размером 24х24 м и представлял собой цилиндр диаметром 14 м и высотой более 20 м, сложенный из графитовых колонн. Каждая колонна имела центральное отверстие, пронизывающее ее насквозь. В отверстия были вставлены трубы технологических каналов диаметром 80 мм, где размещались урановые сборки, двигались стержни-поглотители и под давлением 65 атмосфер текла вода, отводящая тепло. Эти трубы были сделаны из циркония, графитовая кладка была герметично закрыта кожухом, а вокруг нее по бокам, сверху и снизу располагались баки с водяной биологической защитой. Рабочая температура воды на входе технологических каналов составляла 210°С, на выходе — 284°С. Из каналов пароводяная смесь поступала в барабан-сепараторы, в которых от воды ежечасно отделялось 5000 т сухого пара с направлением на лопатки двух паровых турбин мощностью по 500 МВт. Чтобы в активной зоне реактора типа РБМК-1000 шла контролируемая цепная реакция, в системе управления использовалось 211 стержней, которые регулировали коэффициент размножения нейтронов по всему объему активной зоны. При необходимости они автоматически передвигались внутрь нее вверх-вниз, поддерживая этот коэффициент близким к 1 локально и по всей зоне.

Рисунок 6.60 - Внешний вид 4-го блока Чернобыльской атомной электростанции

В 00 часов 28 минут операторы приступили к снижению тепловой мощности реактора, что привело падению мощности реактора до 30 МВт (вместо запланированных 700 МВт). В течение 5 минут мощность нейтронного потока упала до нуля и цепная реакция прекратилась. Короткоживущие изотопы, активно поглощающие нейтроны, начали отравлять рабочую зону реактора.

Сотрудники попытались «обогнать» процессы отравления, то есть решили разогреть реактор искусственно. Из активной зоны реактора стали выводить управляющие стержни — они поглощают нейтроны, сдерживая цепную реакцию. Вывод стержней предусмотрен регламентом, но с оговоркой: «Подъем мощности блока после кратковременной остановки производится после устранения причин снижения мощности по письменному распоряжению начальника смены станции в «Журнале ведения процесса» и в оперативном журнале старшего инженера управления реактором». Однако никакого письменного распоряжения на этот счет работники не получили.

К часу ночи реактор заработал на мощности 200 МВт. Чтобы удержать ее на этом уровне, из активной зоны приходилось выводить все больше управляющих стержней. Регламент требовал: «Работа реактора при запасе менее 26 стержней допускается с разрешения главного инженера станции». К 01 часу 22 минутам 30 секундам количество «эффективных» стержней уменьшилось до 6 - 8. В момент взрыва, по некоторым оценкам, их осталось не больше двух (рис. 6.61 и 6.62).

Рисунок 6.61 - Схема работы реактора

(1 - шахта, где расположен реактор; 2 - урано-графитовый реактор; 3 - поглощающие нейтроны стержни; 4 - технологические каналы; 5 - пароводяная смесь; 6 – пароотделитель; 7 - забирающая тепло вода; 8 – электрогенератор; 9 – турбина; 10 – паросборник; 11 — внешний водоем, используемый в качестве «холодильника» в данной тепловой машине)

Рисунок 6.62 - Схема энергоблока в разрезе

(1 - реактор; 2 - технологические каналы; 3 - пароводяные коммуникации; 4 - барабан-сепаратор ;5 - паровые коллекторы; 6 - трубопроводы, по которым остывшая вода возвращается в реактор; 7 - насосы, обеспечивающие циркуляцию воды; 8 - раздаточные коллекторы; 9 - водяные коммуникации; 10 - система контроля герметичности оболочек урановых топливных элементов; 11 - верхний слой защиты; 12 - боковая зашита; 13 - нижний слой защиты; 14 - бассейн для выдержки рабочих стержней; 15 - загрузочная машина; 16 - мостовой кран)

Эксперимент по выработке электроэнергии во время выбега (постепенной остановки раскрученной турбины) все равно продолжался, что и привело к неконтролируемым процессам. Немедленно была включена аварийная защита. Однако было поздно.

Цепная реакция вышла из-под контроля на высоте 1,5— 2,5 м от основания реактора. Неконтролируемое расщепление ядер вызвало перегрев охлаждающей воды. Циркониевые трубы не выдержали давления смеси воды и пара, некоторые из них взорвались. Оказавшись внутри реактора, вода превратилась в сжатый пар. Стремительно расширяясь, этот пар приподнял крышку реактора, которая весила 2 500 тонн. Двигаясь вверх, крышка последовательно разорвала оставшиеся технологические каналы. Теперь уже многие тонны перегретой воды обратились в пар, и сила его давления подкинула крышку на 10—14 м. В эту дыру ринулась смесь пара, обломков кладки, ядерного топлива, технологических каналов и других конструкционных элементов. Крышка перевернулась в воздухе и упала обратно ребром, раздавив верхнюю часть активной зоны и вызвав дополнительный выброс радиоактивных веществ.

Это был первый, относительно слабый взрыв, описанный очевидцами. Активная зона реактора была разрушена сжатым паром. Так взрывается, например, паровой котел (рис. 6.63).

Рисунок 6.63 - Первый взрыв — тепловой— уничтожил реактор и запустил процессы, приведшие к образованию взрывоопасной газовой смеси

Сейсмические приборы на трех сейсмостанциях в 100—180 км от места событий зарегистрировали только второй взрыв. Он имел магнитуду 2,5 балла по шкале Рихтера и мощность, эквивалентную взрыву 10 тонн тротила.

В разрушенной активной зоне начались химические процессы. В результате пароциркониевой реакции за несколько секунд образовалось до 5 000 м3 водорода. Когда крышка реактора взлетела в воздух, газовая масса вырвалась из шахты в центральный зал. Легковоспламеняющаяся смесь из воздуха и водорода не могла не взорваться от случайной искры или от контакта с раскаленным графитом. Этот второй мощный взрыв разрушил центральный зал и другие помещения 4-го блока (рис. 6.64 и 6.65).

Рисунок 6.64 - Второй взрыв — смеси водорода с воздухом — разрушил здание 4-го блока

Рисунок 6.65 - Схема разрушенного реактора (1 — крышка реактора; 2 — элементы боковой водяной защиты; 3 — нижняя биологическая защита; 4 — барабан-сепаратор; 5 — бассейн-барботер; 6 — бассейн выдержки отработанного топлива)

Взрывы выбросили наружу газы, аэрозоли и пыль, образовавшиеся в активной зоне. Взмыв на высоту до 6 км, они были подхвачены ветром. Гигантское радиоактивное облако понеслось на северо-запад. Наиболее тяжелые частицы выпали в прилегающих к ЧАЭС районах, а легкие понеслись через Белоруссию, Польшу и Балтийское море в Скандинавские страны, оставляя на земле широкий след радиоактивных осадков. Когда ветер сменил направление, оставшуюся часть выброса широким фронтом понесло через Финляндию на Ленинградскую область и далее на Москву. 27 апреля смертоносное облако, сильно поредевшее, окончательно рассеялось в атмосфере, не долетев до столицы 400 км. Это был первый и самый мощный выброс радиоактивных веществ в окружающую среду.

Только в 2001 году Служба безопасности Украины рассекретила часть своих чернобыльских материалов, что помогли разработать наиболее реалистичную хронологию аварии. По версии Института проблем безопасности атомных электростанций НАНУ, причиной аварии стали ошибочные действия операторов и принудительное отключение автоматической системы аварийной остановки реактора. Увлекшись проведением электротехнического эксперимента, персонал «просмотрел» начало неуправляемой цепной реакции и задержался с ручным вводом защиты. За сотые доли секунды тепловыделение в реакторе возросло в 1 500—2 000 раз, ядерное топливо нагрелось до температуры 2 500— 3 000°С, вызвав тепловой взрыв. Тепловой, но не ядерный. Атомные реакторы не могут взрываться, как атомные бомбы, потому что скорость развития неуправляемой цепной реакции в них во много миллионов раз меньше, чем в ядерной бомбе. Поэтому ни огненного шара, ни всесокрушающей ударной волны при взрыве чернобыльского реактора не было. Через 15—20 секунд тепловой взрыв дополнил взрыв водородновоздушной смеси, имевший химическую природу.

В разрушенном реакторе образовалась раскаленная смесь из диоксида урана, графита, циркония, воды и других частей активной зоны. В этой массе начались химические реакции, горение графита. Когда разгорается последний, температура среды достигает 2 500—3 000°С, плавится все вокруг, а такие компоненты, как радиоактивный цезий, испаряются в течение нескольких секунд. Радиоактивный распад продуктов деления в ядерном топливе еще сильнее разогревает среду.

Под действием этого тепла в реакторе образовалась раскаленная смесь, проплавившая его дно и вылившаяся в подреакторное пространство. Она продолжала вариться, образуя новое вещество, названное позже «ядерной магмой». Внешне оно похоже на вулканическую лаву и по-научному называется «лавообразные топливосодержащие материалы». Остыв примерно до 1 700°С, «магма» растеклась по помещениям и через аварийные клапаны проникла этажом ниже, а оттуда еще ниже, в бассейн-барботер. Вступив в реакцию с водой, расплав оставил на дне бассейна кучи пемзообразного высокорадиоактивного материала. В отдельных помещениях толщина языков ядерной магмы достигала 4 м. Ее потоки застыли на полу и стенах здания причудливыми фигурами: сталактитами, струями будто от водопада. Смесь окончательно затвердела 6 мая 1986 года. Только тогда уменьшились (в десятки раз) радиоактивные выбросы в атмосферу.

Анализ официальных и неофициальных документов, выполненный некоторое время спустя в Институте проблем безопасности атомных электростанций НАНУ, подтвердил и существенно дополнил версию о вине персонала 4-го блока ЧАЭС. Новый взгляд дает объяснение многочисленным аварийным фактам, которые предыдущие версии объяснить не смогли. Удалось установить следующее:

· после нажатия кнопки АЗ-5 управляющие стержни не двигались в активную зону реактора, так как в этот момент уже не существовало ни активной зоны, ни самих стержней;

· наличие графитовых вытеснителей воды в конструкции стержней, опасное «вытеснение» управляющими стержнями нейтронных полей в нижнюю часть реактора и положительный коэффициент реактивности по пару к причинам аварии не имеют никакого отношения;

· материалы и выводы всех официальных комиссий, основанные на данных распечаток ДРЕГ (программы «хронометража» работы энергоблоков) и предположении о движении управляющих стержней в активную зону реактора после нажатия кнопки АЗ-5, неадекватно описывают процесс аварии.

Региональная по своим масштабам катастрофа на Чернобыльской АЭС приобрела поистине глобальное значение. Сразу погибли два человека, от лучевой болезни – 28 (еще один человек скончался в более поздний период). У 300 человек возникла острая лучевая болезнь. Произошло обширное загрязнение территорий европейской части СССР. Население из опасных зон было эвакуировано. Авария высветила, с одной стороны, самоотверженную готовность многих противостоять беде, деятельную международную солидарность, определенное расширение возможностей в оказании медицинской помощи пораженным, с другой стороны - обнажила грубые просчеты в организации системы радиационной безопасности в стране, некомпетентность одних, безответственность других, отстраненность третьих лиц, которые должны были предотвратить катастрофу, ограничить ее последствия, реализовать накопленный опыт лечения больных.

Авария на ЧАЭС с особой остротой поставила вопрос о характеристике поражающих факторов ядерного взрыва и зависимости клиники радиационного заболевания от отдельных компонентов воздействия.

Наиболее мощное истечение радиоактивных продуктов из аварийного блока наблюдалось на ЧАЭС в первые 2-3 сут после аварии, высота струи 27 апреля, по данным, собранным с помощью авиации, превышала 1200 м. Формирование радиоактивного следа и пятен продолжалось в течение всего мая, хотя основная часть выпадений в ближней зоне закончилась в первые 4-5 сут. Лица, участвовавшие в ликвидации пожара на аварийной АЭС, подверглись многостороннему (объемному) внешнему гамма-облучению, которое было относительно равномерным ввиду гигантских размеров излучающей струи и пролонгированного характера воздействия (в период облучения пострадавшие многократно меняли позицию).

Источником излучения были также фрагменты ТВЭЛов, разбросанные взрывом в непосредственной близости от реактора. В отличие от поступавшей в течение многих суток из реактора струи, в состав которой входили главным образом радиоактивные благородные газы (изотопы криптона и ксенона), пары йода-131, -132, -133, -135 и цезия-137 и -134, обломки ядерного топлива включали и наиболее тугоплавкие элементы, в том числе - альфа-излучатели уран и плутоний-239, -240, а также стронций-90. В непосредственной близости к разрушенному реактору могло иметь значение и гамма-нейтронное излучение из кратера реактора, поскольку защита была частично разрушена, а основная масса ядерного топлива оставалась в активной зоне реактора, и реакция деления продолжалась, температура в реакторе еще долго превышала 1500°С.

В столь сложных условиях оценить дозы облучения лиц, участвовавших в тушении пожара, на основании данных радиометрии не представлялось возможным. К 4 мая было госпитализировано 1882 человека, у них необходимо было исключить лучевую болезнь, число обследованных амбулаторно превысило 38 тысяч человек. 7 мая на стационарном обследовании было уже 4300 человек, в том числе 1351 ребенок. 12 мая число госпитализированных достигло 10 тысяч человек, и у 345 из них были те или иные признаки лучевого поражения. У подавляющего большинства обследованных, как показало наблюдение, острой лучевой болезни не возникло, и в последующие дни число госпитализированных в многочисленных стационарах быстро снижалось.

В наиболее пострадавших районах 9 областей бывшего СССР- их насчитывалось 39 - проживало более 15 млн человек, коллективную дозу оценили равной приблизительно 24 млн человеко-бэр. Сегодня в России на территориях с плотностью загрязнения радионуклидами более 1 Ки/км², площадью свыше 55 тыс. км², проживает 2.7 млн. человек.

В поздние сроки (более 10 лет после аварии) основным дозообразующим изотопом после чернобыльских выпадений стал цезии-137. В 1996 году международной группой специалистов составлен атлас радиоактивных загрязнений Европы. Наибольшее загрязнение после чернобыльской аварии определяется на территории России (Брянское пятно и др. районы) - более 30% от суммарной радиоактивности (Беларусь – 23 %, Украина – 19 %). В дальнем зарубежье учитывают 7 стран, в их числе Германия и Италия.

Наиболее пострадавшими в России оказались Тульская, Орловская, Калужская и Брянская области. В отдельных районах зафиксированы участки загрязнения цезием-137 с плотностью до 15 Ки/км², а в западных районах Брянской области - свыше 15 Ки/км² (район Новозыбкова - до 60 Ки/км²).

Таким образом, катастрофа на Чернобыльской АЭС 1986 года поставила перед медициной множество принципиально новых проблем. Проблема действия на организм человека малых доз ионизирующей радиации стала актуальной для врачей разных специальностей, так как воздействию малых доз подвергались многочисленные контингенты людей. До недавнего времени в лучевой патологии основное внимание уделялось большим дозам общего облучения, то есть дозам 100 рад и более, вызывающим острую лучевую болезнь, поскольку они непосредственно угрожают жизни пострадавшего и требуют оказания ему медицинской помощи. Вместе с тем большие радиационные катастрофы всегда приводят и к поражению значительного числа лиц, к облучению населения в малых дозах, не угрожающих жизни и даже непосредственно не вызывающих болезни.

Бразилия, 1987 г., Гояния. В жилом районе был размонтирован источник с цезием – 137, в результате чего радиоактивному загрязнению подверглись 240 человек; 54 человека из этого числа были госпитализированы и 4 умерли (рис. 6.66).

Рисунок 6.66 - Схема радиационной аварии в Гоянии.

В 1997 г. 11 военнослужащих были госпитализированы в стационары Тбилиси (Грузия) в связи с заболеваниями кожи. Терапия включала антибиотики и различные мази, применяемые в практике дерматологов. Почти через месяц после госпитализации врачи обратились к главному радиологу Грузии, который, предположив лучевой генез поражений, обратился за консультацией в клинику Государственного научного центра биофизики РФ.

При расследовании случившегося на территории воинской части и за ее пределами были обнаружены герметичные источники гамма-излучения (¹³⁷Cs). Какой-либо документации и паспортов на источники обнаружено не было. С помощью дозиметрии и оценки мощности дозы излучения от источников была осуществлена их идентификация. Установлено, что мощность дозы излучения двух самых «активных» из них составляла 13 000 Р/ч на расстоянии 1 см и 35 Р/ч на расстоянии 10 см от источника.

Облучение военнослужащих продолжалось примерно 9-10 мес. В середине апреля 1997 г., когда у пораженных появились язвенно-некротические изменения кожи и они были госпитализированы.

По клинической картине у трех из них были также обнаружены признаки общего облучения в ранние сроки после контакта, что позволяет предположительно обозначить время от начала облучения.

Клинические и лабораторные данные свидетельствовали о типичном лучевом поражении кожи и подлежащих тканей, характерном для многократного фракционированного гамма-воздействия: атрофия кожи, фиброз подлежащих тканей, поверхностные и глубокие изъязвления кожи.

В Японии в г. Токаи-мура 30 сентября 1999 г. на комбинате по переработке ядерного топлива. В результате нарушения технологии работы с раствором, обогащенным ¹³⁷U, зарегистрировано массивное острое облучение 3 человек смешанным гамма - нейтронным излучением, вызвавшее у них синдром острого радиационного поражения. Оценки доз аварийного облучения были получены методами анализа хромосомных аберраций и измерений наведенной в крови активности ²⁴Nа. Дозы составили 16 - 20, 6 - 10 и 1 - 4,5 Гр для 3 лиц соответственно. Первым 2 из них была выполнена трансплантация костного мозга, а третий получил терапию цитокинами. Несмотря на принятые меры, первый больной умер через 83 дня после аварии, а второй — через 211 дней.