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Urgences dans les installations à risque de rayonnement. Bases de la vie en toute sécurité

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Les substances radioactives (RS) et les sources de rayonnements ionisants sont utilisées dans la vie quotidienne, dans la production et en médecine. Par exemple, les réacteurs nucléaires fournissent jusqu'à 13 % des besoins en électricité de la Russie. Ils mettent en mouvement des turbines, des navires ; assurer le fonctionnement d'un certain nombre d'objets spatiaux. Il s'agit du contrôle de la qualité des coutures lors du moulage en génie mécanique, des examens médicaux et de l'irradiation ponctuelle, mais, en plus, il s'agit d'une arme au pouvoir destructeur énorme qui peut détruire la civilisation.

Le cycle du combustible nucléaire (NFC) peut être divisé en étapes :

• extraction de minerai d'uranium et extraction (enrichissement) de l'uranium à partir de celui-ci;
• utilisation de combustible nucléaire dans les réacteurs ;
• transport en VR ;
• régénération chimique du combustible nucléaire usé;
• purification du combustible nucléaire usé à partir de déchets radioactifs (RA) ;
• stockage sûr ("perpétuel") des déchets et des impuretés RA ;
• l'élimination de l'uranium et du plutonium du combustible nucléaire usé pour les utiliser dans l'ingénierie électronucléaire.

Résultat de l'extraction et du concassage du minerai d'uranium, l'enrichissement de l'uranium génère des montagnes de production qui :

• créer une situation écologique dangereuse;
• retirer de la circulation de vastes étendues de terres ;
• changer l'hydrologie du territoire;
• conduire à un RD à long terme du sol, de l'atmosphère et de l'eau.

La faible teneur en uranium-235 du minerai extrait (0,7%) ne permet pas son utilisation dans l'énergie nucléaire : un enrichissement de ce minerai est nécessaire, c'est-à-dire une augmentation de la teneur en uranium-235 à l'aide d'équipements très complexes et coûteux, et des coûts énergétiques importants. L'enrichissement est possible après la séparation des isotopes de l'uranium-233, de l'uranium-235, de l'uranium-238 au niveau atomique.

L'uranium naturel est fourni sur le marché sous forme d'oxyde d'uranium (poudre jaune-brun comprimé), tandis que l'uranium enrichi est fourni sous forme de comprimés d'oxyde d'uranium ou d'hexafluorure d'uranium gazeux (dans des cylindres en acier).

Sur les sites miniers d'uranium, la majeure partie des décharges sont constituées de montagnes de sable fin mélangé à des radionucléides naturels, qui émettent principalement du radon-222, du gaz RA (qui donne un rayonnement α), ce qui augmente le risque de cancer du poumon. En 1982, environ 175 millions de tonnes de ce sable s'étaient accumulées aux États-Unis avec un rayonnement inférieur à la norme. À ce jour, des milliers de maisons, écoles et autres bâtiments construits avec ces matériaux ont été démolis.

Les réserves totales d'uranium sur Terre sont d'environ 15 millions de tonnes. Des gisements avec des réserves allant jusqu'à 2,7 millions de tonnes sont en cours de développement. L'ex-URSS représentait jusqu'à 45 % des réserves mondiales d'uranium, réparties presque également entre la Russie, l'Ouzbékistan et le Kazakhstan. .

Une installation à risque radiologique (RAHO) est une AM dans laquelle, à la suite d'un accident, des rejets massifs de radiations ou des dommages aux organismes vivants et aux plantes peuvent survenir.

Types de RAOO :

• Une centrale nucléaire est une centrale électrique destinée à la production d'électricité utilisant un réacteur nucléaire, des équipements et du personnel formé (Fig. 5.1) ;
• ACT (Centrale Nucléaire de Production de Chaleur) est une OE pour la production d'énergie thermique à l'aide d'un réacteur, d'équipements et d'un personnel formé ;
• PNFC (Nuclear Fuel Cycle Enterprise) est un équipementier pour la fabrication de combustible nucléaire, son traitement, son transport et son élimination des déchets.

Dans une réaction nucléaire, jusqu'à 99 % du combustible nucléaire va dans les déchets RA (plutonium, strontium, césium, cobalt), qui ne peuvent pas être détruits, ils doivent donc être stockés. Les contacts avec le combustible nucléaire, ses déchets, ses vecteurs énergétiques, ses éléments combustibles (TVEL) et autres produits RA conduisent à la protection des bâtiments, des équipements et des transports. Si un traitement spécial ne réduit pas leur niveau d’infection en dessous du MPC (MPC), ils doivent également être enterrés.

Le réacteur nucléaire est la partie principale de la centrale nucléaire et des moteurs nucléaires. Il s'agit d'une grande chaudière permettant de chauffer le liquide de refroidissement (eau, gaz). La source de chaleur est une réaction nucléaire contrôlée. Il faut garder à l'esprit que 0,5 g de combustible nucléaire équivaut à 15 wagons de charbon pour la production d'énergie, qui, de plus, lorsqu'il est brûlé, libère dans l'atmosphère une énorme quantité de substances cancérigènes.

Le combustible nucléaire enrichi est placé dans le cœur du réacteur sous la forme d'un réseau régulier de grappes d'éléments combustibles (environ 700 pièces). TVEL est une tige d'un diamètre de 10 mm, d'une longueur de 4 m, avec une gaine en zirconium, constamment lavée à l'eau. L'eau agit comme un refroidisseur et un absorbeur de neutrons (si de « l'eau lourde » est utilisée, elle ne fait que ralentir les neutrons, mais ne les absorbe pas, c'est-à-dire que dans ce cas, l'uranium naturel peut être utilisé. Ce type de réacteur n'utilise que 1 % de l'énergie libérée).

Il existe des réacteurs nucléaires à neutrons lents et rapides. Les réacteurs à neutrons lents peuvent être refroidis avec de l'eau ordinaire, comme par exemple le RBMK - réacteur de haute puissance, canal ; VVER - réacteur à eau sous pression, ou eau ou gaz "lourds", comme le HTGR - réacteur refroidi à l'hélium haute température. Les réacteurs à neutrons rapides sont appelés réacteurs surgénérateurs (R-R). Si VVER utilise 5 % de combustible nucléaire, alors un réacteur à neutrons rapides, par exemple le BN-600, en utilise jusqu'à 55 %.

Le fonctionnement du réacteur, c'est-à-dire le mouvement des crayons du cœur par rapport à la substance qui absorbe les neutrons, est contrôlé par un opérateur ou un système automatique.

Le réacteur (Fig. 5.2) comporte deux circuits d'eau. Dans le circuit primaire (où est prévue une pression de 7 kPa), l'eau reste à l'état liquide même à une température de 330°C et, en passant par un échangeur de chaleur (générateur de vapeur), cède de la chaleur à l'eau du second circuit. Les premier et deuxième circuits du réacteur sont isolés de manière fiable l'un de l'autre. Dans le deuxième circuit du réacteur, l'eau est à l'état de vapeur, puisque la pression y est atmosphérique. Cette vapeur entraîne un turbogénérateur qui produit de l'électricité.

Dans un réacteur refroidi à l'hélium (HTGR), des blocs de graphite sont utilisés pour modérer les neutrons, et du dioxyde de carbone ou de l'hélium à une température de 70°C est utilisé comme caloporteur (ces gaz ne permettent pas la corrosion des métaux). La chaleur est transférée via l'échangeur thermique vers le deuxième circuit, où la température de la vapeur atteint 540°C.

Riz. 5.1. Le principe de la centrale nucléaire : 1 - turbine ; 2 - alternateur ; 3 - protection du béton ; 4 - condensateur ; 5 - pompe de circulation ; 6 - barres d'uranium ; 7 - réacteur; 8 - rayonnement gamma provenant de la zone active ; 9 - modérateur ; 10 - barres de commande ; 11 - liquide de refroidissement ; 12 - générateur de vapeur

Riz. 5.2. Le principe de fonctionnement d'un réacteur nucléaire

Pour un arrêt d'urgence du réacteur, son cœur peut être rempli d'eau avec un absorbeur de neutrons (bore ou une substance contenant de l'hydrogène autre que l'eau) provenant d'un réservoir spécial sans intervention de l'opérateur. Cette eau ne se mélange pas au liquide de refroidissement de travail en mode normal et ne "supprime" le réacteur qu'en cas d'évolution brutale de l'accident. (En mode normal, les tuyaux contenant de l'eau sont immergés à une certaine profondeur. Avec l'apparition de vapeur à l'intérieur, les tuyaux flottent, ce qui augmente la productivité des pompes. Si les pompes ne sont pas capables de faire face au blocage, alors le réacteur le noyau est inondé avec une composition du réservoir spécial d'urgence : le réacteur est "tué".) La probabilité d'atteinte à la santé du personnel de la centrale nucléaire par an est de 5x10-⁶ du cancer et 10'⁶ du mal des rayons.

Pour assurer la protection, les centrales nucléaires disposent d'une sécurité appropriée, d'obstacles mécaniques, d'alarmes de sécurité électroniques et d'une autosuffisance électrique. Afin de suivre le rythme de la communauté mondiale, la Russie doit développer son industrie de l’énergie nucléaire. Les perspectives de développement des centrales nucléaires en Russie sont présentées dans le tableau. 5.1.

Tableau 5.1. Planification de la mise en service des tranches des centrales nucléaires

Pour obtenir une réaction thermonucléaire contrôlée, les scientifiques ont procédé de plusieurs manières. L'un d'eux a conduit à la création d'un tokamak, l'autre au schéma d'un réacteur à piège "ouvert". En 1968, le tokamak a choqué le monde avec des résultats prometteurs et les principaux fonds ont commencé à être investis dans cette direction. Mais les partisans de la seconde voie considèrent leur schéma comme préférable : il est beaucoup plus simple de réaliser le cœur d'un réacteur avec un piège ouvert (sa chambre à vide peut être usinée sur un tour) ; de tels réacteurs sont plus faciles à réparer (ils ne nécessitent pas de démontage, comme les tokamaks ronds) ; sur la base d'un piège ouvert, il est plus facile de créer une nouvelle génération de réacteurs (sans neutrons, radioactifs). Des scientifiques d'Akademgorodok à Novossibirsk ont ​​présenté les installations GOL-3 - un piège de 12 mètres où le plasma est chauffé par un faisceau d'électrons, et AMBAL-M, qui maintient le plasma dans le sens longitudinal grâce au potentiel électrostatique. En février 1967, la première centrale nucléaire thermoionique orbitale au monde "Topaz" ("Convertisseur expérimental thermoionique dans la zone active") a été lancée dans l'espace, dans laquelle l'énergie de désintégration nucléaire est directement convertie en courant électrique. Et en juillet 1987, la deuxième installation de ce type a été lancée dans l'espace, qui y a fonctionné pendant plus d'un an. "Topaz" a été créé grâce aux travaux de scientifiques de l'Institut de physique et d'énergie (IPPE) d'Obninsk.

Une caractéristique d’un réacteur nucléaire à neutrons rapides (RR) est sa capacité à produire plus de combustible nucléaire qu’il n’en consomme. Dans ce cas, les crayons d'uranium 238 sont placés dans la zone de reproduction (enfermant la zone active dans un anneau). Ici, en raison de l’impact des neutrons, certains atomes d’U-238 sont convertis en atomes de Pu-239. Si ce mélange (U-238 et Pu-239) est placé dans le noyau, alors sa « combustion » donnera du plutonium « de qualité militaire », puisque l'uranium naturel sera enrichi. Ces cycles peuvent être répétés plusieurs fois et produire 40 fois plus d'électricité que dans un réacteur à neutrons lents. De plus, le RR a un rendement nettement supérieur à celui d’un réacteur à neutrons lents. Il utilise le combustible nucléaire plus efficacement, génère moins de déchets RA et fonctionne à une pression plus basse, ce qui signifie qu'il est moins susceptible de se dépressuriser (« fuite »). Mais il présente aussi un sérieux inconvénient : l'impact des neutrons rapides provoque un « affaiblissement » du métal (l'acier gonfle et devient cassant). Les R-R sont « omnivores » : eux seuls sont capables de traiter n'importe quel combustible et déchets nucléaires, détruisant ainsi le plutonium libéré lors du désarmement.

L'IPPE (Obninsk) est l'un des principaux leaders dans le développement des réacteurs à neutrons rapides. Son réacteur expérimental BR-10 est depuis longtemps un sérieux concurrent du célèbre tokamak. L'IPPE possède le plus grand stand de recherche au monde dans le domaine de l'énergie nucléaire.

Le premier R-R industriel au monde a été construit à Shevchenko. Il s'agissait du BN-350 et depuis 1980, la centrale nucléaire de Beloyarsk exploite le BN-600. C’est désormais le seul réacteur au monde capable de convertir du plutonium de qualité militaire en électricité. En 1994, il était prévu de mettre en service le premier des trois BN-800 prévus à la centrale nucléaire du sud de l'Oural.

L'expérience des centrales nucléaires en exploitation a montré que les réacteurs à eau sous pression sont les plus dangereux - en raison de "fuites" dues à des défauts du matériau utilisé dans la construction, aux jonctions, dans le système de refroidissement, dus à la corrosion du générateur de vapeur et erreurs du personnel. L'étanchéité des tiges peut être rompue, ainsi que leur surchauffe, ce qui peut entraîner une explosion de l'hydrogène libéré par l'eau. La rupture du réacteur n'est pas exclue en raison de l'énorme pression de la vapeur d'eau résultante avec la libération de RA des produits d'une réaction nucléaire. Les déchets stockés à l'état liquide dans les centrales nucléaires de la République d'Arménie constituent également un grave danger, car la durée de vie garantie des réservoirs en béton est de 40 ans et, dans de nombreuses centrales nucléaires, elle touche à sa fin. Les déchets RA sont des milliers de fois plus nocifs que le minerai d'uranium, car il s'agit de la plus petite poussière transportée par le moindre vent sur de vastes zones, les infectant pendant des centaines d'années et y créant un niveau élevé de rayonnement.

Des stockages spécialisés sont utilisés pour le stockage des déchets. Un réacteur d'une capacité de 1000 30 MW convertit chaque année 21 tonnes de combustible à l'uranium en déchets RA. 300 tonnes d'éléments combustibles usés sont évacuées chaque année de 1986 centrales nucléaires en Allemagne. En 12, les États-Unis ont stocké plus de 000 2000 tonnes d'éléments combustibles usés et, d'ici 55, on en attend jusqu'à 000 XNUMX tonnes.

Il existe de nombreuses façons d'éliminer les déchets RA, mais aucune fiabilité absolue n'a encore été trouvée. Ce n'est que récemment qu'ils ont refusé de pomper les déchets liquides de RA dans des puits profonds (de nombreux puits artésiens ont été endommagés). Nous devons refuser leur envahissement des mers des océans Pacifique, Atlantique et Arctique. La sécurité n'est pas non plus assurée dans les installations de stockage spéciales (cimetières, polygones spéciaux), construites même avec un horizon de sol strictement défini et représentant un complexe technique très complexe. Les conteneurs contenant des déchets RA sont scellés. Les cimetières nécessitent l’aliénation d’un vaste territoire. Ils contiennent également des déchets RA provenant des organisations. Les déchets des réacteurs VR-400 sont envoyés pour traitement pour extraire l'uranium ou le plutonium, qui sont renvoyés dans le cycle du combustible nucléaire. Les résidus de régénération sont stockés vitrifiés dans des stockages en béton.

Envoyer des déchets RA dans les profondeurs de l'espace n'est pas non plus une option : la défaillance d'une fusée lors de son lancement en orbite entraînera une dispersion de plutonium dont la dose mortelle est de 0,01 g. Les explosions nucléaires « pacifiques » pour la construction ne sont pas moins dangereuses. d'installations de stockage de gaz et de pétrole, création de lacs, détours de rivières.

Le principal facteur dommageable lors d'un accident impliquant des déchets radioactifs, outre les incendies et les explosions, est la contamination radioactive. Les substances radioactives n’ont ni odeur, ni couleur, ni goût et ne sont pas détectées par les sens. Le rayonnement est le résultat d'une modification de la structure d'un atome, de la propriété des noyaux atomiques de se désintégrer spontanément en raison d'une instabilité interne et de provoquer une ionisation de l'environnement.

Il existe plusieurs types de rayonnement résultant de la désintégration des noyaux :

particules α - flux de noyaux d'hélium. Leur charge est de +2, leur masse est de 4, c'est-à-dire que pour le microcosme, c'est une particule très lourde qui trouve rapidement une cible. Après une série de collisions, la particule alpha perd de l'énergie et est capturée par un atome. Leur interaction s’apparente à la collision de boules de billard ou de charges électriques. L'exposition externe à ces particules est insignifiante, mais elles sont extrêmement dangereuses si elles pénètrent dans l'organisme.

particules β - le flux d'électrons (positons), leur charge est de -1 (ou +1) et leur masse est 7,5 mille fois inférieure à celle d'une particule α. Il est plus difficile pour une particule β de trouver une cible dans un milieu irradié, car elle n’affecte principalement que sa charge électrique. Dans ce cas, l'irradiation externe n'est pas importante ((3 particules sont retenues par la vitre).

rayonnement γ - Il s’agit d’un rayonnement électromagnétique à haute fréquence. Puisqu'il est impossible d'assurer une protection complète contre celui-ci, des écrans constitués de matériaux capables d'atténuer le flux de rayonnement sont utilisés. Si le matériau atténue l’écoulement d’un facteur 2, on parle alors d’un demi-facteur d’atténuation. C'est ce rapport qui est utilisé dans la pratique.

Les protons et les paires proton-neutron agissent sur le milieu irradié de la même manière que les particules alpha.

Neutrons - ces particules, qui n'ont pas de charge, mais qui, ayant une masse énorme, sont capables de causer des dommages irréparables lorsque le corps est irradié. Ils interagissent uniquement avec les noyaux des atomes (le processus est similaire à la collision de deux boules de billard). À la suite de plusieurs collisions de ce type, le neutron perd de l'énergie et est capturé par l'un des noyaux de la substance irradiée.

Les dommages corporels dus à l’exposition aux rayonnements ionisants dépendent de l’énergie que le rayonnement radioactif (RAI) transfère au corps. Ceci sert de base à leur mesure. Considérez la plus courante de ces unités.

Rad est une unité de dose de RAI à laquelle un gramme d'organisme vivant absorbe 100 ergs d'énergie. L'unité SI de dose absorbée est le gray (Gy), auquel chaque kilogramme de substance irradiée absorbe une énergie d'un joule, c'est-à-dire que 1 Gy correspond à 100 rad. Comme il est difficile de mesurer la dose absorbée, une autre unité est souvent utilisée : les rayons X.

Roentgen est une unité de dose d'exposition (rayonnée) hors système. Elle est déterminée par l'action du RAI sur l'air (il s'est avéré être l'équivalent d'un tissu vivant dans ce cas), ce qui conduit à l'ionisation, c'est-à-dire à l'apparition d'une charge électrique, qui est enregistrée à l'aide d'instruments de mesure. La dose d'exposition caractérise le danger potentiel d'exposition à l'IA dans le cas d'une irradiation générale uniforme du corps humain. 1 radiographie - la dose de rayons X ou de rayonnement gamma à laquelle 1 cm³ air sec à une température de 0°C et une pression de 760 mm Hg. Art. créé 2,08x10⁹ paires d'ions portant une unité électrostatique de la quantité d'électricité de chaque signe. Dans le système SI, la dose d'exposition est mesurée en coulombs par kilogramme (C/kg). Dans ce cas, un roentgen est égal à 2,58-10^-4 C/kg.

Le degré d'HR d'une zone est caractérisé par le niveau de rayonnement (débit de dose) à un instant donné, qui est mesuré en R/h ou rad/h. Ainsi, une dose de rayonnement de 400 rad en 1 heure entraînera de graves lésions radiologiques, et la même dose reçue sur plusieurs années donnera une maladie curable, c'est-à-dire que l'intensité du rayonnement joue un rôle énorme. Les dommages causés au corps par les rayonnements dépendent de la densité du flux de rayonnement et de son énergie (dureté). En raison de la désintégration des produits de rayonnement, au fil du temps, une diminution du niveau de rayonnement se produit, qui obéit à la loi de désintégration RA :

P_t = P₀ (t/t₀)^{- 1.2}

où P₀ - le niveau de rayonnement au moment de l'accident ou de l'explosion t ; P_t - le niveau de rayonnement à un instant t donné.

La quantité de substances radioactives n'est pas jugée par leur poids, mais par leur activité, c'est-à-dire le nombre de noyaux en décomposition d'une substance par unité de temps. L'unité de mesure est 1 acte de désintégration par seconde, dans le système SI il s'agit d'un becquerel (Bq). L'unité non systémique de mesure de l'activité est 1 curie (Ci) - l'activité d'une telle quantité de RV dans laquelle 37 milliards d'actes de désintégration de noyaux atomiques se produisent par seconde, soit 1 Ci = 3,7 * 10¹⁰ Bq. Puisque le nombre d’atomes de RA diminue avec le temps, l’activité de RV diminue également, c’est-à-dire

C_t = C₀e^-λt = C₀e^-0,693t/T

où C_t - activité RV après un temps t donné ; C₀ - activité de la substance à l'instant initial t₀; λ et T - constante de désintégration et demi-vie de RS.

Les unités de RAI considérées reflètent l'aspect énergétique du problème, mais ne prennent pas en compte l'impact biologique du RAI sur le corps. Le type d’irradiation et l’énergie des particules changent radicalement la donne ! Connaître la dose absorbée ne suffit pas, il faut connaître les changements qui se produiront dans le corps en raison de l'exposition aux rayonnements, c'est-à-dire les conséquences biologiques des rayonnements. L'ionisation des tissus biologiques entraîne la rupture des liaisons moléculaires et une modification de la structure chimique de ses composés. Les modifications de la composition chimique de nombreuses molécules entraînent la mort cellulaire. Le rayonnement divise l’eau des tissus en H (hydrogène atomique) et OH (groupe hydroxyle). À la suite de la réaction, H₂O₂ (peroxyde d'hydrogène) et un certain nombre d'autres produits. Tous ont une activité chimique élevée et des réactions d'oxydation, de réduction et de combinaison de certaines molécules avec d'autres molécules tissulaires commencent à se produire dans le corps. Cela conduit à la formation de composés chimiques qui ne sont pas caractéristiques des tissus vivants de l’organisme, dont fait partie son système immunitaire.

Tout cela provoque des perturbations dans le cours normal des processus biologiques du corps. Il suffit de connaître le coefficient de risque biologique de ce type de RAI pour déterminer la dose reçue par l'organisme. Pour cela, l'unité rem a été introduite - l'équivalent biologique du rad, qui diffère de la dose de rayonnement gamma par la valeur du facteur de qualité (QC). On l’appelle parfois RBE (Relative Biological Efficiency) d’un type et d’une intensité de rayonnement donnés. Le rayonnement gamma est pris comme unité d'équivalent, car pour ce cas il existe une source de référence et une technique de mesure a été élaborée. La valeur QC pour différents rayonnements est déterminée à partir de l'ouvrage de référence.

Certains de ces ratios sont :

• rayons X, gamma, rayonnement bêta 1 ;
• neutrons thermiques 3 ;
• neutrons rapides, protons 10 ;
• particules alpha, noyaux de recul 20.

La complexité de l’élimination des RS du corps est exacerbée par le fait que différents RS sont absorbés différemment par le corps. Le sodium, le potassium et le césium sont répartis presque uniformément dans les organes et les tissus ; le radium, le strontium, le phosphore s'accumulent dans les os ; le ruthénium, le polonium - dans le foie, les reins, la rate et l'iode 131 s'accumulent exclusivement dans la glande thyroïde - l'organe de sécrétion interne le plus important, qui régule le métabolisme, la croissance et le développement du corps. La glande thyroïde absorbe tout l’iode qui a pénétré dans l’organisme jusqu’à ce qu’elle soit complètement saturée. L'accumulation d'iode RA dans celui-ci entraîne un trouble du statut hormonal de la glande thyroïde. Une telle saturation est particulièrement dangereuse chez les enfants, car la glande thyroïde joue un rôle plus important dans leur vie que chez les adultes. C'est pourquoi avant l'irradiation et pendant ses premières heures, pour protéger la glande thyroïde, il est nécessaire d'apporter à l'organisme un excès d'iode neutre. Après avoir reçu une dose de rayonnement de RA iodée, un trouble hormonal aigu peut se développer dans cette glande ; dans les cas extrêmes, on observe une destruction complète de la glande thyroïde.

L’homme a toujours été exposé aux radiations naturelles. Sa valeur – selon les localités – varie de 100 mrem à 1,2 rem par an. La valeur moyenne dans la Fédération de Russie est de 300 mrem par an et, dans la région centrale, le fond de rayonnement est de 10 à 30 mkrem/h. Le rayonnement affaibli par l'atmosphère vient de l'espace, s'élève de la terre, il est émis par les bâtiments en granit et les éléments chimiques du corps humain. Plus l'altitude de vol est élevée, plus la couche protectrice de l'atmosphère est fine (lorsqu'elle vole à une altitude de 13 km, une personne reçoit une dose de rayonnement de 1 mR/h, et s'il y a des taches sur le soleil, cette dose augmente). Il existe des territoires où la dose totale de rayonnement provenant des entrailles de la terre est plus élevée que dans la zone de Tchernobyl, et sa part principale (jusqu'à 70 %) est le radon. Il est né dans les familles RA de l'uranium et du thorium, et les produits de désintégration des éléments de cette série sont présents partout (dans les pierres, le béton, le sol, l'eau). Répartition approximative de la concentration de radon dans un appartement (Bq/m³) : à partir de matériaux de construction - 6,4 ; du gaz domestique - 0,3 ; de l'air de la rue - 5 ; du sol sous le bâtiment - 41,7 ; de l'eau - 0,1. Plusieurs millions d’atomes de radon pénètrent dans nos poumons chaque minute, provoquant des symptômes douloureux. On a remarqué depuis longtemps que dans certaines zones et même dans les maisons individuelles, le pourcentage de maladies malignes est beaucoup plus élevé. Si le rayonnement dans l'air ambiant est supérieur à 200 Bq/m³, il est alors nécessaire de prendre des mesures pour sceller les locaux des rayonnements souterrains.

L'irradiation peut entraîner des changements biologiques dans le corps, et cette maladie elle-même est appelée mal des rayons. Le mal des rayons est une réaction complexe du corps à la quantité et à l'intensité de l'énergie absorbée : il est important de savoir de quel type de rayonnement il s'agissait, quelles parties et quels organes du corps ont été touchés, quel type de rayonnement s'est produit - interne ou externe, que ce soit le la moelle osseuse, le principal organe hématopoïétique, a été touchée.

Une exposition constante à de faibles doses (même avec une décontamination incomplète) peut provoquer une forme chronique de mal des rayons ou des conséquences négatives plus tard dans la vie. Le même résultat est provoqué par l'ingestion de RV dans le corps par les organes respiratoires, les plaies, les brûlures, avec de la nourriture, des liquides. Cette forme de mal des rayons est curable, mais il est nécessaire d’arrêter l’irradiation. La forme aiguë du mal des rayons est caractérisée par les données du tableau. 5.2.

Les documents d'orientation en matière de normalisation de l'IA sont les « Normes de radioprotection NRB-96 » et les « Règles sanitaires de base pour travailler avecRV et III OSP-72/87". Le facteur déterminant ici est la dose maximale admissible (MAD) - le niveau annuel d'exposition qui n'entraîne pas de modifications néfastes de l'état de santé de la personne exposée et de sa progéniture avec une exposition uniforme pendant 50 années.

Catégories de personnes exposées :

• catégorie "A" - personnel en contact avec RV ou AI ;
• catégorie "B" - le reste de la population.

Les SDA pour l'exposition externe et interne sont différentes pour différents groupes d'organes et de tissus critiques (46, 47). Les personnes de plus de 18 ans sont autorisées à travailler avec RS et IRS, tandis que la dose d'exposition accumulée pour les personnes de la catégorie "A" d'un âge spécifique est déterminée par la formule D = 5 (N-18) (rem), où N est l’âge en années. La dose de rayonnement génétiquement significative reçue par la population dans son ensemble, toutes sources confondues, ne devrait pas dépasser 5 rem par personne pendant 30 ans.

Tableau 5.2. Caractéristiques des principales formes de maladie des rayons

La concentration annuelle moyenne admissible de RS dans le corps, l'eau et l'air est la quantité maximale admissible de l'isotope RA par unité de volume ou de masse, à la réception de laquelle, par des moyens naturels, le corps ne reçoit pas de doses de rayonnement dépassant le SDA.

Lorsque vous travaillez avec des véhicules récréatifs, ils peuvent contaminer les surfaces de travail et le corps des travailleurs, ce qui peut devenir une source d'exposition interne ou externe. Le MPC pour la contamination de la peau et des surfaces des objets est établi par des normes sanitaires (règles) basées sur l'expérience de travail avec RS et est mesuré par le nombre de particules émises par unité de surface par minute. Cela détermine la décision de prendre des mesures de protection et d'évacuation (tableaux 5.3, 5.4).

Tableau 5.3. Critères pour prendre une décision sur la charge RA (mSv)

Noter. PDU temporaire RZ (particules/min*m²) : peau, sous-vêtements - 10 ; vêtements d'extérieur, chaussures, surface intérieure d'objets et d'objets - 100 ; surfaces intérieures des locaux de service, transports - 200 ; surfaces extérieures des véhicules - 400.

La nécessité de la réinstallation est dictée par le fait qu'il est impossible d'obtenir des produits « propres », de les transformer et de les vendre. Le matériel accumulé à ce jour montre qu'avec une seule irradiation de tout le corps avec une dose de 25 rem, aucun changement dans l'état de santé et dans le sang (qui répond principalement à l'irradiation) n'est observé. Lors de la réception d'une dose unique de 25...50 rem, des modifications temporaires du sang peuvent être observées, qui se normalisent rapidement. Lorsqu'ils sont exposés à une dose de 50 à 100 rem, de légers signes de mal des rayons du premier degré peuvent apparaître sans perte de performance, et 10 % des personnes exposées peuvent vomir. Bientôt, leur état redeviendra normal.

Sur la base du matériel expérimental, on peut considérer que le taux de récupération après une radiolésion par jour atteint 2,5 % de la dose accumulée et que la partie irréversible de la blessure est de 10 % (c'est-à-dire que 40 jours après l'exposition, la dose résiduelle est de 10 %. %, pas zéro). Exemple : une personne a reçu une dose de 200 rem, puis au bout de 40 jours elle a une dose résiduelle de 20 rem. Après 50 jours, il a de nouveau reçu une dose de 200 rem, c'est-à-dire qu'il en a 220 rem. Pour évaluer l'effet d'une exposition prolongée, la notion de « dose efficace » (qui prend en compte le résultat de l'effet de récupération) est introduite. Elle est inférieure à la dose totale reçue pour toute la période.

On pense que la réaction du corps à l'irradiation peut se manifester à long terme (après 10 à 20 ans). Il s'agit de leucémies, de tumeurs, de cataractes, de lésions cutanées, qui ne sont pas toujours associées à une exposition aux radiations. Les mêmes maladies peuvent être le résultat d’autres facteurs nocifs non liés aux radiations. Une analyse des données (résultats du bombardement nucléaire du Japon, radiothérapie) montre que des effets à long terme sont observés lors de l'exposition à une dose de rayonnement relativement importante (à une dose supérieure à 70 rem, le risque de cancer du poumon augmente, à une dose supérieure à 100 rem - leucémie).

Tableau 5.4. Critères pour prendre une décision de réinstallation en cas de RD, Ci/km²

Il est impossible de détecter un changement dans l'état de santé chez les personnes subissant des examens aux rayons X (irradiation), dans lesquels la dose est des centaines de fois supérieure au fond naturel (avec fluoroscopie de l'estomac jusqu'à 3 rem, des poumons - jusqu'à à 0,2 rem, épaule - jusqu'à 1 rem).

Composants du fond naturel RA :

• rayonnement cosmique (protons, particules alpha, bêta);
• rayonnement PA du sol ;
• rayonnement de substances radioactives qui ont pénétré dans le corps avec l'air, la nourriture, l'eau.

Contexte des activités humaines :

• la fluoroscopie et les autres actes médicaux donnent jusqu'à 200 mR/an ;
• examens uniques - de 0,4 à 7 R;
• émissions thermiques (combustion du charbon) - 0,2 mR/an.

Caractéristiques des accidents au RAOO et leur prévention. Les centrales nucléaires sont considérées comme des RAOO du premier degré de danger, et les instituts de recherche dotés de réacteurs et de stands nucléaires sont considérés comme du deuxième degré de danger. Pour déterminer le danger des déchets radioactifs, une échelle en sept points de l'AIEA (Agence internationale de l'énergie atomique) a été élaborée.

Phases de l'accident au RAOO :

Précoce - du début de l'accident jusqu'à l'arrêt du rejet de substances radioactives et la fin de la formation d'une trace de substances radioactives au sol (selon les conditions météorologiques particulières, elle peut se présenter sous la forme de « taches ») . La durée de la phase peut aller jusqu'à deux semaines. Il existe une forte probabilité d'exposition externe aux rayonnements gamma et aux particules bêta, ainsi qu'une exposition interne par la nourriture, l'eau et l'air.

Moyen - de la fin de la phase précoce jusqu'à l'adoption de mesures de protection par la population. La durée de la phase est de plusieurs années. Dans ce cas, la source d'irradiation externe sont des substances radioactives déposées sur le sol. Il n'est pas exclu et l'exposition interne par la nourriture, l'air.

Tard - jusqu'à la fin des mesures de protection et la levée de toutes les restrictions.

Le degré de risque radiologique dépend de nombreux facteurs : le degré de dangerosité des déchets radioactifs, le type de réacteur nucléaire, la quantité probable de produits (radionucléides) rejetés, la rose des vents (directions dominantes du vent), les mesures prises pour prévenir et éliminer les conséquences des accidents liés aux déchets radioactifs, ainsi que la capacité des forces de protection civile à mener à bien ces activités en temps opportun. Il faut distinguer le danger provoqué par les radionucléides « à vie courte » (RA iode-131) et ceux « à vie longue » (strontium, césium). Ceci est pris en compte lorsqueonionisation du territoire autour du RAOO.

Zone 1 - la zone de mesures de protection d'urgence - le territoire où la dose d'exposition externe à l'ensemble du corps ne dépasse pas 75 rem, et l'exposition interne - 250 rem. Il s'agit d'une zone de 30 kilomètres autour de la centrale nucléaire.

2ème zone - mesures préventives - le territoire dans lequel la dose d'irradiation externe de tout le corps ne dépasse pas 25 rem, et interne (et notamment la glande thyroïde) - 90 rem.

3ème zone - la zone de restrictions - le territoire dans lequel la dose d'exposition externe à l'ensemble du corps ne dépasse pas 10 rem, et l'exposition interne - 30 rem.

Si une dose de rayonnement externe supérieure à 10 rem est attendue dans une zone pendant un an, il est alors nécessaire d'introduire des régimes de radioprotection appropriés et d'évacuer les personnes de la zone de 30 kilomètres autour de la centrale nucléaire (éventuellement leur retour ultérieur après évaluer la situation réelle).

Mesures pour prévenir les accidents :

• le respect de toutes les exigences aux étapes de conception, de construction et de modernisation des RAOO existantes ;
• le contrôle le plus strict sur la sécurité de fonctionnement du RAOO par l'Etat et les organisations internationales ;
• le strict respect des exigences de sécurité à toutes les étapes de l'exploitation des déchets radioactifs ;
• formation de haute qualité du personnel de RAOO, développement professionnel régulier ;
• formation systématique du personnel de service RAOO sur des stands et simulateurs spéciaux ;
• préparation des équipements de protection, des systèmes de sécurité, des RSChS, des formations de protection civile à travailler dans les foyers de dommages dans les délais prescrits.

Auteurs : Grinin A.S., Novikov V.N.

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