Содержание материала

Предпринятые экстренные и долгосрочные меры безопасности по ограничению облучения людей. Обоснование гигиенических регламентов для населения и ликвидаторов
Планирование и осуществление крупномасштабных мер по локализации аварии и смягчению ее последствий, особенно на раннем этапе ее развития, базировалось на ранее разработанной системе радиологической защиты. Важным звеном этой системы были “Критерии для принятия решений о мерах защиты населения в случае аварии на атомном реакторе” (табл. 3.96).

Таблица 3.96
Критерии для принятия решений о мерах защиты населения в случае аварии реактора (утверждены 04.08.1983г. [274])


Характер воздействия

Уровень воздействия

А

Б

Внешнее γ-излучение, Гр

0,25

0,75

Облучение щитовидной железы в результате поступления радиойода в организм, Гр
Интегрированная концентрация йода- 131 в воздухе, кБк с л-1:

0,25-0,30

2,5

дети

1480

14800

взрослые

2590

25900

Общее поступление йода-131 с пищей,

55,5

555

кБк;

 

 

Максимальное загрязнение йодом-131 свежего молока, кБк л-1, либо суточного рациона, кБк сут-1

3,7

37

Начальная плотность загрязнения йодом-131 на пастбище, кБкм-2

25,9

259

Для практического использования этих критериев по данным радиационной разведки предполагалось выделение территорий с различными ожидаемыми уровнями радиационного воздействия для рационального и своевременного планирования и осуществления защитных мероприятий (радиационное зонирование).
Спецификой аварии на ЧАЭС являлся длительный выброс радиоактивных веществ (около двух недель) и формирование в этот период радиоактивных выпадений в зависимости от расстояния, направления относительно станции и метеоусловий. До 6 мая 1986 г. на аварийном блоке осуществлялись активные меры по воздействию на источник выброса, и полной ясности относительно последствий таких действий не было. Неопределенность развития радиационной ситуации определила последовательность первоочередных решений, направленных на защиту населения.
Предварительно разработанные планы первоочередных мероприятий по защите персонала и населения гражданской обороны Киевской и Гомельской областей и станции были ориентированы на сценарии кратковременного выброса радиоактивных веществ в меньших количествах по сравнению с фактически произошедшими, и поэтому включали в себя мероприятия, реализуемые только в пределах 30-км зоны. Например, согласно планам гражданской обороны Гомельской области [275] предполагалось осуществить эвакуацию населения из 30-км зоны в пределах своих административных районов (Хойникского, Наровлянского и Брагинского), а также разместить в Брагинском районе 4,2 тыс. человек, эвакуированных из Киевской области. Вполне очевидна неадекватность такого плана действий реальной радиационной ситуации.
В этих сложных условиях ответственность за принятие решений по защите населения фактически перешла с республиканского (областного и объектового) уровня на союзный. Основными действующими лицами в этот период времени стали члены Правительственной комиссии и группы экспертов, находящиеся в г. Припяти (с 28 апреля в г. Чернобыле) и в Москве.

Эвакуация на начальном этапе аварии

Наиболее оперативно и организовано была проведена эвакуация населения г. Припяти в связи с реальным осложнением радиационной обстановки и возможным превышением критериев (см. табл. 3.96). Решение об эвакуации было принято 27 апреля в 12.00 и она была проведена с 14.30 до 17.45 в тот же день. В городе осталось около 5 тыс. работников ЧАЭС, которые 28 апреля были вывезены на базы отдыха на территории 30-км зоны.
Мотивация решения об эвакуации сельских населенных пунктов 30-км зоны и г. Чернобыля была несколько иной. 30 апреля начался интенсивный разогрев активной зоны разрушенного реактора, экспертами рассматривалась возможность разрушения днища корпуса реактора и попадания расплавленной массы в подреакторные помещения, как предполагалось, заполненные водой. В этом случае возникала реальная угроза мощного парового взрыва с выбросом диспергированных радиоактивных веществ в атмосферу. Расчеты и модельные эксперименты, проведенные в ИАЭ им. И. В. Курчатова, не исключали такой исход. Экспрессные оценки доз облучения, которые могли бы сформироваться в худшем случае, показали, что протяженность зоны (радиус) с возможными серьезными детерминированными эффектами составила бы около 30 км. Учитывая непредсказуемость срока возможного взрыва и изменчивость метеообстановки, 2 мая было принято решение об эвакуации населения из “циркульной” 30-км зоны, начиная с близкорасположенных населенных пунктов.
Отметим, что в период с 1 по 5 мая 1986 г. имело место направление ветра с севера на юг и, следовательно, южный сектор был потенциально наиболее критическим при реализации сценария парового взрыва, хотя фактическая радиационная обстановка была более тяжелой в западном и северным направлениях.
В целом на начальном этапе аварии (до 7 мая) было эвакуировано 99195 чел. из 113 населенных пунктов в том числе 11358 чел. из 51 сельского населенного пункта Белоруссии.
В отечественных документах и международных рекомендациях эвакуация определялась и определяется как экстренная временная защитная мера, направленная, в первую очередь, на предотвращение возникновения детерминированных эффектов у населения от кратковременного облучения в течение нескольких суток. Однако и до настоящего времени не выработано согласованных конкретных критериев возвращения населения на территории с остаточным загрязнением, которые учитывали бы дозы облучения, полученные до эвакуации.
Рекомендуемый международными организациями подход расчленяет эвакуацию и временное отселение как два независимых мероприятия по признаку длительности радиационного воздействия и фазам аварии (ранней и промежуточной), в которых они применяются. Например, в Международных стандартах безопасности [276] предлагается проводить временное отселение в случае предотвращаемой дозы, равной 30 мЗв мес.-1 и более, и возвращать население при дозах менее 10 мЗв мес.-1. Гипотетическое последовательное использование этих современных рекомендаций применительно к эвакуированным населенным пунктам 30-км зоны привело бы к решению о возвращении жителей при снижении мощности дозы на территории пункта примерно до 1 мРч-1 (производный критерий отмены мероприятия) независимо от полученных ранее доз. К сентябрю 1986 г. вне этой изолинии мощности дозы уже находилось около 37 % территории 30-км зоны. Тем не менее подход МКРЗ и МАГАТЭ не позволяет получить конкретный ответ, как должны взаимодействовать между собой критерии на эвакуацию и на отселение в реальных условиях длительного Чернобыльского выброса, труднопрогнозируемого поведения активной зоны разрушенного IV блока и уже состоявшегося графика ранней эвакуации.
В Советском Союзе к моменту аварии ограничение долговременного аварийного облучения опиралось на концепцию временных годовых пределов, которые, с точки зрения восприятия гарантий радиационной безопасности, являются более убедительными для лиц, принимающих решение, и широких слоев населения, по сравнению с концепцией предотвращаемой дозы. Исходя из фактической радиационной обстановки и экспертных оценок специалистов в области радиационной гигиены в качестве такого временного дозового предела Минздравом СССР была установлена доза 100 мЗв (10 бэр) с квотами по 50 мЗв на внешнее и внутреннее облучение [277].
Для зонирования по внешнему облучению было предложено использовать среднее значение мощности дозы γ-излучения на открытой местности, приведенное к 10 мая 1986 г. Выбор данного параметра в качестве базового определялся двумя факторами:

  1. информационной полнотой и достоверностью данных по мощности дозы во всех населенных пунктах;
  2. простой связью между мощностью дозы и годовой дозой внешнего облучения.

Оценивалось, что в ближней зоне спад мощности дозы со временем в течение первого года будет происходить по степенному закону с показателем степени, равным — 0,75. В этом случае значению мощности дозы 1 мРч1 на 10.05.1986 г. соответствовала доза внешнего облучения на критическую группу населения 11 мЗв.
Исходя из этих простых соотношений, были установлены следующие зоны:
> 20 мРч-1 — зона отчуждения, территория, с которой население эвакуировалось навсегда;
5—20 мРч-1 — зона временной эвакуации, территория, на которую предполагалось вернуть жителей по мере нормализации радиационной обстановки;
3—5 мРч-1 — зона жесткого контроля, территория, на которой проводился организованный вывоз детей и беременных в чистые районы страны на летний период 1986г.
На рис. 3.35 приведена карта местности, прилегающей к ЧАЭС, с изолиниями мощности дозы, определенными в 1986 г.
В соответствии с зонированием по мощности дозы на Украине с 14 по 31 мая и с 10 июня по 16 августа были отселены 12 населенных пунктов Полесского, Народичского и Овручского районов (западный след) — 2858 чел. В Белоруссии с 3 по 10 июня были отселены 28 населенных пунктов, расположенных за пределами циркульной 30-км зоны, с общей численностью 6017 чел.
Для зонирования территорий по внутреннему облучению было предложено использовать среднюю плотность поверхностного загрязнения почвы в населенном пункте долгоживущими биологически значимыми нуклидами 137Cs, 90Sr, 239’240Pu.
Численные значения критериев по плотности поверхностного загрязнения составили 5,55x105 Бкм-2 по 137Cs, 1,11x105 Бкм2 по 90Sr и 3,7x103 Бкм-2 по 239 240Рu.

Рис. 3.35. Схема ближней зоны Чернобыльской АЭС с изолиниями МЭД, приведенными к 10 мая 1986г.

В последующие годы эти критерии были использованы без изменений и дополнительных обоснований в союзном и республиканских Законах о социальной защите граждан и концепциях для определения границ зоны отселения или отчуждения. Между тем изначальные условия применения плотностей радиоактивного загрязнения отражали специфику отечественного радиационного нормирования к 1986 г. по величине ожидаемой годовой эквивалентной дозы в критическом органе для критической группы населения, а не средней эффективной эквивалентной дозы, как было принято с 1991 г.
Выбор указанных выше значений базировался на отечественном предшествующем опыте, в том числе и аварийных ситуаций.
В отношении 137Cs принималось, что загрязнение пищевых продуктов (и, в первую очередь, молока) в первый год после аварии определяется аэральным путем загрязнения, а во втором и последующих годах - почвенным путем с учетом радиоэкологических особенностей Украинско-Белорусского Полесья, обусловливающих высокую подвижность цезия [278, 279]. Первоначальные оценки доз внутреннего облучения на критическую группу населения в первый год после аварии от 134Cs и 137Cs в расчете на 1 Ки км-2 137Cs составляли 6,2 мЗв год1 при постоянном проживании и 2,8 мЗв год1 при временном отселении на чистые территории с 10 по 128 сут. (1 сентября) после аварии [280]. Таким образом, плотности загрязнения 15 Кикм2 (555 кБкм-2) соответствовали дозы внутреннего облучения примерно 100 мЗв год-1 при постоянном проживании и 50 мЗв год-1 при временном выезде.
Выбор границы 3 Кикм-2 (111 кБкм-2) по 90Sr был основан на опыте радиационного зонирования после аварии на ПО “Маяк” (1957г.), где в качестве границы зоны планового отселения были определены уровни 2-4 Кикм-2 (74—148 кБкм2). Как показано в гл. 2, при плотности загрязнения 3 Кикм-2 в течение первых двух лет после аварии эквивалентная доза в костной ткани у взрослого населения составляла около 20 мЗв год-1 и в красном костном мозге — 7 мЗв год-1; накопленная за 25 лет после аварии оценивалась равной 234 и 72 мЗв соответственно. Следовательно, вне территории, ограниченной изолинией 3 Ки км-2 по 90Sr, не ожидалось превышения пределов дозы (за счет этого радионуклида), установленных Нормами радиационной безопасности (НРБ-76) для ограниченной части населения — категории Б.
Наконец, при оценке дозы за счет плутония принималось грубое упрощение о неизменности коэффициента вторичного ветрового подъема на уровне 10-7 м-1 за исключением зимнего сезона. В этом случае при плотности загрязнения территории 0,1 Кикм-2 (3,7 кБкм-2) 239,240Ри эквивалентная доза в легких через 50 лет после аварии с двухкратным запасом не достигла бы установленного в НРБ-76 предела дозы для категории Б [280].
Последующие динамические наблюдения после Чернобыльской аварии за поведением радионуклидов цезия, стронция и плутония во внешней среде показали, что приведенные выше соотношения между дозой и плотностью загрязнения обладали избыточной консервативностью, особенно в отношении 239-240Рu.
Границы изолиний 3 Кикм-2 90Sr и 0,1 Кикм-2 239,240Рu оказались в пределах 30-км зоны, где была проведена эвакуация населения. Однако гипотетически можно допустить, что при ином радионуклидном составе выброса эти радионуклиды могли бы конкурировать по значимости с 137Cs. В этом случае использование концепции критических органов привело бы к громоздкой системе радиационной регламентации и дозового сопровождения. На различных территориях или в разные периоды времени критическими органами могли бы быть попеременно все тело, красный костный мозг или легкие. Таким образом, в общем случае концепция эффективной дозы является более предпочтительной, хотя при высоких дозах облучения имеются очевидные ограничения на ее использование.
Необходимо отметить, что существующая к моменту аварии система радиационного мониторинга была ориентирована на массовые измерения мощности дозы γ-излучения, радиометрические измерения продуктов питания и выборочные спектрометрические измерения проб объектов внешней среды. Она не обеспечивала процесс принятия решений оперативными данными по радионуклидным и дисперсным характеристикам источника выброса и требуемой метеорологической информацией в районе станции и по трассам движения радиоактивных масс воздуха для поддержки прогноза развития радиационной обстановки в период прохождения радиоактивного облака в реальном времени.
В этих условиях оперативность и надежность прогнозов обеспечивалась, главным образом, за счет интеллекта и большого практического опыта экспертов. Очевидно, что при ограниченном объеме экспериментальной информации эти прогнозы вынужденно носили консервативный характер.
В связи с тем, что зона эвакуации сформировалась в результате комбинации географического принципа и радиационных критериев, в августе 1986 г. Правительственной комиссией было поручено Госкомгидромету, Минздраву и Минобороны СССР провести подробное радиационное обследование наименее загрязненных 47 пунктов, расположенных в южной и западной частях зоны эвакуации с оценкой возможности возвращения в них людей. По результатам обследования было рекомендовано к реэвакуации после завершения сооружения объекта “Укрытие” 27 сельских населенных пунктов: 12 на территории Белоруссии и 15 на территории Украины.
Основным радиационным критерием допустимости реэвакуации было определено одновременное непревышение плотности поверхностного загрязнения долгоживущими биологически значимыми нуклидами: 5,55-105 Бкм-2 — 137Cs, 1,11-105 Бкм-2 — 90Sr, 3,7-103 Бкм-2 - 239,240Ри и мощности дозы γ-излучения 0,2 мРч-1 на сентябрь 1986 г.
Оценивалось, что принятые для реэвакуации критерии гарантированно обеспечивали непревышение временного дозового предела на 1987 г. - 30 мЗв с коэффициентом запаса 1,5-2.
В соответствии с рекомендациями Минздрава и Госкомгидромета СССР реэвакуация в 12 деревень Белоруссии была осуществлена к зиме 1986-1987 гг. после сооружения объекта “Укрытие” и проведения соответствующих дезактивационных работ в населенных пунктах.
Директивные органы Украины, со своей стороны, сочли экономически и социально нецелесообразным возвращение людей в 30-км зону.
Таким образом, 30-км зона (в настоящее время именуемая как “зона отчуждения”) состоит из следующих частей: белорусской территории, на которой организован экологический заповедник, и украинской территории, включающей Чернобыльскую АЭС, объект “Укрытие” и научно-практические базы в Чернобыле, Припяти и др.
Несмотря на сравнительно благоприятную радиационную обстановку на южной территории зоны отчуждения (ожидаемые годовые дозы на уровне и ниже 1 мЗв) ее особый режимный статус сформировал непреодолимый психологический барьер в общественном сознании с точки зрения возможности и целесообразности реабилитации этой территории.

Эффективность эвакуации 1986 г. (непрерывно перешедшей в отселение) следует оценивать в двух аспектах:

  1. предотвращения детерминированных эффектов у населения;
  2. снижения доз облучения, как показателя уменьшения риска возникновения стохастических эффектов.

По первому критерию можно уверенно утверждать, что эвакуация позволила исключить возникновение лучевых поражений у лиц из населения. Этот важнейший итог подтверждается медицинскими наблюдениями за эвакуированным населением и косвенно дозовыми оценками. Например, для сельских жителей Беларуси только по внешнему облучению дозы могли превысить за первый год 0,4 Гр у 1200 человек, если бы их эвакуация не была проведена. Эвакуация позволила снизить их число до 30 человек [281]. В табл. 3.97 приведены ожидаемое (вторая колонка) и фактическое (третья колонка) распределения эвакуированных жителей Беларуси по дозовым диапазонам, которые наглядно демонстрирует, что поэтапная эвакуация позволила достаточно эффективно купировать максимальные дозы облучения. Показатели эффективного снижения максимальных доз облучения характерны и для эвакуированного населения Украины [282].

Таблица 3.97
Распределение населения зоны отчуждения Беларуси по уровням индивидуальных доз внешнего облучения за 1986 г.


Диапазон доз, мЗв

Численность населения в диапазоне доз, чел.

Без учета эвакуации

С учетом эвакуации

0-10

1956

7357

10-20

4710

7652

20-30

3726

3480

30-40

2552

1764

40-50

1795

1094

50-60

1226

761

60-70

961

556

70-80

726

416

80-90

565

314

90-100

453

239

100-150

1513

605

150-200

1015

195

200-250

814

109

250-300

646

67

300-350

494

42

350-400

371

26

>400

1204

28

Эффективность по второму показателю — предотвращенной коллективной дозе за первый послеаварийный год, составила 2260 чел.-Зв только по внешнему облучению для жителей Беларуси (75% ожидаемой за год) и 270 чел.-Зв по внутреннему облучению от радиоизотопов цезия (90% ожидаемой) в предположении, что в случае отсутствия эвакуации эффективность защитных мер по ограничению поступления была бы такой же, как в прилегающих зонах жесткого контроля [281, 181]. Разумной оценкой предотвращенной дозы за первый год для эвакуированного населения Украины по внешнему облучению с учетом сроков эвакуации и численности жителей может быть величина 6000 чел.-Зв. Таким образом, предотвращенная доза внешнего и внутреннего облучения в 1986 г. для всех эвакуированных составила около 10000 чел.-Зв (а реализованная — не более 4000 чел.-Зв).
Строго говоря, для оценки полной предотвращенной дозы следовало бы учесть и ту дозу, которая могла бы реализоваться во все последующие годы. Однако достоверность такого расчета предотвращенной коллективной дозы (дополнительно около 20000 чел.-Зв) невысока из-за неопределенностей развития демографической ситуации, хозяйственной деятельности, влияния возможных долгосрочных мер защиты на дозовые распределения, особенно по г. Припять, в гипотетическом случае отказа от эвакуации.
Оценка экономического ущерба эвакуации представляет собой сложную проблему, так как помимо прямых затрат на проведение эвакуации населения, предоставление нового жилья, обеспечение рабочими местами, компенсацию потерь собственности, ряд исследователей относят к ущербу также потери, связанные с выведением из хозяйственного использования земель и объектов, расположенных в 30-км зоне, забой скота и пр. Вероятно, последние затраты следует отнести к другому комплексу мер — отчуждению территории. Тогда стоимость 1 чел.-Зв, предотвращенного в результате отселения 1986 г., будет составлять 109 руб :3 104 чел.-Зв З Ю4 руб. (чел.-Зв)'1 (в ценах 1986 г.).