Ραδιολογική Έκτακτη Ανάγκη

Τεχνολογικοί Κίνδυνοι

Ραδιολογική Έκτακτη Ανάγκη

Προετοιμάστηκε από TESEC – European Centre of Technological Safety (Κίεβο, Ουκρανία)

Κατάσταση έκτακτης ραδιολογικής ανάγκης

Το πυρηνικό ατύχημα στον αντιδραστήρα του Τσέρνομπιλ το 1986 σόκαρε τον κόσμο. Πάνω από 100.000 άνθρωποι στη Λευκορωσία, την Ουκρανία και τη Ρωσία εκκενώθηκαν από τη μολυσμένη περιοχή, ενώ περίπου 5 εκατομμύρια εκτέθηκαν στην ραδιενέργεια. Η Γαλλία, η Γερμανία, η Πολωνία και άλλες ευρωπαϊκές χώρες εφαρμόζουν μέτρα για την προστασία από την ακτινοβολία.

Το πυρηνικό ατύχημα στη Φουκοσίμα του 2011 απέδειξε ότι κάθε πυρηνικός αντιδραστήρας περικλείει μια πυρηνική καταστροφή.
Η κοινή γνώμη για τα πυρηνικά ατυχήματα στο Τσέρνομπιλ και τη Φουκοσίμα υπέδειξαν ότι η τρομακτική ανεπαρκή ενημέρωση των ανθρώπων για τις πυρηνικές καταστροφές αντιστοιχεί σε γελοία επίπεδα.
Όπως μας δείχνουν και τα δύο ατυχήματα, υπάρχει μόνο μια αξιόπιστη πηγή ενημέρωσης σε περίοδο κινδύνου: η δική τους ανάλυση της αρχικής ενημέρωσης στη βάση της δικής τους γνώσης.
Σήμερα, σε ορισμένες χώρες πάνω από 50% του ηλεκτρισμού παράγεται σε Εργοστάσια Πυρηνικής Ενέργειας (NPPs), και ραδιενεργά υλικά χρησιμοποιούνται στην ιατρική, στη βιομηχανία, μεταφορές, στρατό και άλλες περιοχές ανθρώπινης δραστηριότητας. Ο άνθρωπος εκτίθεται σε φυσική ραδιενέργεια από το διάστημα και τη γη (από το γρανίτη, θειούχο άμμο), ή καταναλώνοντας φυσικό ραδιενεργό κάλιο και εισπνέοντας ραδιενεργό ραδόνιο. Η έκθεση στην ακτινοβολία είναι μέρος της ζωής μας. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν κίνδυνοι από τα πυρηνικά και ραδιενεργά ατυχήματα, όταν από την έκθεση στην ακτινοβολία μπορεί κάποιος να χάσει τη ζωή του.

Ο όρος κατάσταση έκτακτης ραδιολογικής ανάγκης συνήθως αναφέρεται σε γεγονότα, που σχετίζονται με την απελευθέρωση σημαντικών ποσοτήτων ραδιενέργειας και έκθεση εργατών ή του γενικού πληθυσμού στην ακτινοβολία ως αποτέλεσμα κάποιου Πυρηνικού ή Ραδιολογικού ατυχήματος. Η πηγή του κινδύνου είναι η ιονίζουσα ακτινοβολία – η ροή των σωματιδίων άλφα, βήτα και ακτίνες γάμμα – είναι βασικά το αποτέλεσμα της αποσύνθεσης της ραδιενέργειας. Όταν η ενέργεια της ακτινοβολίας απορροφήσει από κάποια ύλη, χημικές αλλαγές συμβαίνουν σε ατομικό και μοριακό επίπεδο. Το ποσοστό της ενέργειας της ακτινοβολίας, το οποίο απορροφείται από κάποια ύλη ανά γραμμάριο, είναι η επονομαζόμενη απορροφημένη δόση. Η καταστροφή  στους ιστούς του σώματος, από μια υψηλή δόση ακτινοβολίας είναι τόσο εκτεταμένη, που το σώμα δεν έχει χρόνο να αναπαραγάγει νέο ιστό και έτσι το γεγονός γίνεται εμφανές με κοινά χαρακτηριστικά με το κάψιμο, αλλά πολύ συχνά είναι πολύ βαθύτερο και με μεγαλύτερη διάρκεια. Εξαιρετικά υψηλά επίπεδα οξείας έκθεσης σε ακτινοβολία μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο μέσα σε λίγες ώρες, μέρες ή και εβδομάδες.

Οι άνθρωποι καταρχάς εκτίθενται σε φυσική ραδιενέργεια από τον ήλιο, τις κοσμικές ακτίνες και φυσικά ραδιενεργά στοιχεία, που βρίσκονται σε βράχους, στα τρόφιμα και το περιβάλλον. Το ραδόνιο, το οποίο βρίσκεται στο έδαφος, είναι άλλη μία σημαντική πηγή φυσικής ακτινοβολίας. Οι κοσμικές ακτίνες από το διάστημα περιέχουν ενεργά πρωτόνια, ηλεκτρόνια, ακτίνες γάμμα και Χ. Τα βασικά ραδιενεργά στοιχεία, που βρίσκονται στον φλοιό της γης είναι το ουράνιο, το θόριο και το κάλιο, καθώς και τα ραδιενεργά παράγωγά τους. Τα στοιχεία αυτά εκλύουν σωματίδια α και β, ή ακτίνες γάμμα. Ο μέσος όρος των δόσεων έκθεσης του πληθυσμού εξαιτίας όλων πυρηνικών βιομηχανιών και τεχνητών ραδιενεργών πηγών είναι περίπου 1% από φυσική ραδιενέργεια του συνόλου της έκθεσης, ωστόσο δεν προκαλεί πυρηνικά ή ραδιολογικά ατυχήματα, όταν οι άνθρωποι μπορούν να έχουν υψηλή έκθεση και να πεθάνουν.

Ιστορικό Ραδιενέργειας. Όλα τα υλικά αποτελούνται από άτομα. Ένα άτομο αποτελείται από έναν θετικά φορτισμένο πυρήνα και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, τα οποία τον περικλείουν. Ένας ατομικός πυρήνας αποτελείται από θετικά φορτισμένα πρωτόνια και νετρόνια, τα οποία στερούνται φορτίου. Το φορτίο του πυρήνα είναι ίσο με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα.

Οι χημικές ιδιότητες των ατόμων εξαρτώνται μόνο από τον αριθμό των ηλεκτρονίων, που ισούται με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα. Υπάρχουν άτομα με τις ίδιες χημικές ιδιότητες, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων στον πυρήνα. Κατά συνέπεια, έχουν διαφορετικές φυσικές ιδιότητες. Μερικά από αυτά τα άτομα μπορεί να είναι ασταθή ή ραδιενεργά.

Η ραδιενέργεια είναι η ικανότητα ορισμένων πυρήνων να μετατρέπονται αυθόρμητα σε έναν άλλο πυρήνα ή στον ίδιο πυρήνα με λιγότερη ενέργεια. Η επιπλέον ενέργεια απελευθερώνεται εκπέμποντας σωματίδια άλφα, βήτα ή γάμμα (σε ειδικές περιπτώσεις μπορούν να απελευθερωθούν νετρόνια ή άλλα σωματίδια).

Άτομα με τις ίδιες χημικές ιδιότητες και διαφορετικό αριθμό νετρονίων στον πυρήνα ονομάζονται ισότοπα ή νουκλεΐδια. Τα ραδιενεργά ισότοπα ονομάζονται ραδιονουκλεΐδια.  Για παράδειγμα, υπάρχουν τρία κύρια ισότοπα υδρογόνου. Το ελαφρύ ισότοπο έχει έναν πυρήνα με ένα μόνο πρωτόνιο και είναι σταθερό, οπότε ο ατομικός αριθμός μάζας του είναι A = 1 και το σύμβολό του είναι 1H. Το δευτέριο είναι ένα άλλο ισότοπο του υδρογόνου. Έχει έναν πυρήνα, ο οποίος αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο, και είναι επίσης σταθερό. Ο ατομικός αριθμός μάζας του είναι A=2 και το σύμβολό του είναι 2H. Αλλά το ισότοπο του υδρογόνου, το οποίο έχει έναν πυρήνα που αποτελείται από ένα πρωτόνιο και δύο νετρόνια, είναι ασταθές. Το σύμβολό του είναι 3Η και το όνομά του είναι τρίτιο. Το σταθερό ισότοπο του ιωδίου είναι 127I. το ισότοπο 131I (ή ιώδιο – 131) είναι ραδιενεργό. Και τα δύο ισότοπα έχουν τις ίδιες χημικές ιδιότητες. Τα χημικά στοιχεία στη φύση είναι σε ορισμένες περιπτώσεις το μείγμα σταθερών και μακρόβιων ισοτόπων, για παράδειγμα το φυσιολογικό κάλιο, το οποίο παρουσιάζεται σε μέταλλα και τρόφιμα, είναι μείγμα σταθερών ισοτόπων 39K και 41K και μακρόβια ραδιενεργού ισοτόπου 40K.

Εάν ένα ισότοπο είναι ραδιενεργό, τι είναι μια μονάδα ραδιενέργειας; Μία διάσπαση ανά δευτερόλεπτο είναι μια μονάδα ραδιενέργειας που ονομάζεται becquerel (σύμβολο Bq). Η παλιά μονάδα curie(Ci) ισούται με 3,7x1010 Bq. Διαφορετικά ραδιενεργά ισότοπα (ραδιονουκλεΐδια) έχουν διαφορετικούς ρυθμούς αποσύνθεσης. Ο ρυθμός αποσύνθεσης χαρακτηρίζεται από χρόνο ημιζωής, ο οποίος είναι η χρονική περίοδος κατά την οποία τα μισά από όλα τα ραδιονουκλεΐδια θα αποσυντεθούν, μετασχηματίζοντας σε άλλα άτομα. Μέσα στον χρόνο ημιζωής, η ραδιενέργεια μειώνεται δύο φορές, μετά από 2 μισά ζωντανά 4 φορές, μετά από 3 σε 8 φορές κ.λπ. Τα βραχύβια ραδιονουκλεΐδια έχουν υψηλότερη ραδιενέργεια από τις ίδιες ποσότητες μακρόβιων ραδιονουκλεϊδίων. Για παράδειγμα, το 131I έχει χρόνο ημιζωής 8,02 ημέρες και το καίσιο-137 (137Cs ) έχει χρόνο ημιζωής 30,07 χρόνια, οπότε το 131I έχει 1370 φορές υψηλότερη ραδιενέργεια από το 137Cs.

Η πυρηνική ενέργεια θα μπορούσε να απελευθερωθεί όχι μόνο ως αποτέλεσμα της ραδιενεργού αποσύνθεσης, αλλά και από μια πυρηνική αντίδραση, η οποία συμβαίνει όταν ορισμένοι πυρήνες αλληλοεπιδρούν με άλλους και δημιουργούν νέους πυρήνες και θα μπορούσαν να παράγουν ενέργεια. Ο Ήλιος μας και άλλα αστέρια λάμπουν ως αποτέλεσμα πυρηνικών αντιδράσεων. Όλοι οι υπάρχοντες αντιδραστήρες πυρηνικής ενέργειας παράγουν ενέργεια μέσω μιας αλυσιδωτής αντίδρασης πυρηνικής σχάσης, η οποία, δυστυχώς, παράγει πολύ υψηλά ραδιενεργά απόβλητα – την κύρια πηγή ραδιολογικού κινδύνου. Θεωρητικά, είναι δυνατόν να δημιουργηθούν πυρηνικές αντιδράσεις, οι οποίες θα παράγουν ενέργεια χωρίς ραδιενεργά απόβλητα, αλλά προς το παρόν, κανείς δεν ξέρει πώς να το κάνει αυτό. Αυτό είναι ένα καλό θέμα για μελλοντική έρευνα.

Το Πυρηνικό Ατύχημα οφείλεται σε μία συσκευή, που για κάποιο λόγο χρησιμοποιεί ελεγχόμενη αλυσιδωτή αντίδραση. Για παράδειγμα, ο Πυρηνικός Αντιδραστήρας χρησιμοποιεί πυρηνικό καύσιμο, το οποίο μέσω μίας αυτοσυντηρούμενης και ελεγχόμενης αλυσιδωτής αντίδρασης παράγει θερμότητα, ενεργοποιεί τις στροβιλογεννήτριες και παράγει ηλεκτρισμό. Λόγω της ενέργειας, που εκλύεται από τη διαδικασία αυτή, υπάρχει πιθανότητα διαφυγής σημαντικής ποσότητας ραδιενεργού υλικού στο περιβάλλον. Η διαφυγή αυτή οφείλεται σε κάποιο «πυρηνικό ατύχημα». Πυρηνικά ατυχήματα με διαφυγή υλικών στο περιβάλλον συμβαίνουν πολύ σπάνια. Ωστόσο υπάρχει ο κίνδυνος να προκαλέσουν εκτεταμένη διαφυγή ραδιενεργών υλικών.

Τα ραδιολογικά ατυχήματα οφείλονται σε απώλεια πηγής ακτινοβολίας, ατυχήματα κατά τη μεταφορά ραδιενεργών πηγών ή υλικών, μηχανικό ή ανθρώπινο σφάλμα κατά τον χειρισμό πηγών ακτινοβολίας. Οι πηγές, συχνά ονομάζονται και «σφραγισμένες πηγές», είναι συνήθως μικρά μεταλλικά δοχεία εντός των οποίων σφραγίζεται μία μικρή ποσότητα ραδιενεργού υλικού.

Πυρηνικοί αντιδραστήρες και ραδιολογικά ατυχήματα. Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες είναι η υψηλότερη πηγή ακτινοβολίας και η υψηλότερη πηγή ραδιολογικού κινδύνου. Από σήμερα, ο κύριος τρόπος για την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας είναι μια αλυσιδωτή αντίδραση πυρηνικής σχάσης. Οι βαρύς πυρήνες όπως το ουράνιο-235 (235U) χωρίζονται σε δύο ακόμη ελαφρούς πυρήνες και μερικά νετρόνια. Περίσσεια πυρηνικής ενέργειας τελικά μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια και στη συνέχεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Το κύριο πρόβλημα είναι η ασφάλεια. Οι πυρήνες που παράγονται στη σχάση είναι ραδιενεργοί.  

Εικ.2.1 Πυρηνική σχάση

Σήμερα περίπου το 10% της συνολικής ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο παράγεται με αυτόν τον τρόπο. Υπάρχουν αποθηκευμένοι περίπου 300.000 τόνοι καυσίμου υψηλής ραδιενέργειας. Η ποσότητα των καυσίμων που απαιτούνται, αντιστοιχεί σε περίπου 12.000 τόνους ετησίως.

Σε έναν πυρηνικό σταθμό, η πηγή θερμότητας είναι ο πυρήνας του αντιδραστήρα. Μια πηγή θερμότητας παρέχει θερμότητα για την παραγωγή ατμού. Μια γεννήτρια στροβίλου χρησιμοποιεί την ενέργεια του ατμού για να γυρίσει μια τουρμπίνα που παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Η αντλία παρέχει τη δύναμη να κυκλοφορεί το νερό μέσω του αντιδραστήρα και άλλου συστήματος.

Το πυρηνικό καύσιμο που χρησιμοποιείται συνήθως έχει τη μορφή διοξειδίου του ουρανίου (UO2). Το διοξείδιο του ουρανίου κατασκευάζεται σε κυλινδρικά σφαιρίδια καυσίμου. Αυτά τα σφαιρίδια στοιβάζονται από άκρο σε άκρο για να σχηματίσουν μια ράβδο καυσίμου που περιβάλλεται από επένδυση καυσίμου.

Fig.2.2 The nuclear fuel
Εικ.2.2 Το πυρηνικό καύσιμο

Κάθε αντιδραστήρας περιέχει μια τεράστια ποσότητα ραδιονουκλεϊδίων. Εάν διανέμονταν σε όλους στον κόσμο, οι άνθρωποι θα είχαν σημαντική έκθεση. Η κύρια δραστηριότητα στους αντιδραστήρες είναι από προϊόντα σχάσης, τα οποία έχουν διαφορετικές χημικές ιδιότητες – αέρια όπως το ξένον-133 (133Xe), πτητικά στοιχεία όπως ιώδιο-131 (131I) ή καίσιο-137 (137Cs), ή στερεά υλικά όπως στρόντιο- 90 (90Sr) ή ισότοπα πλουτωνίου. Το κύριο πρόβλημα για την ασφαλή λειτουργία του αντιδραστήρα είναι η παρεμπόδιση πιθανής απελευθέρωσης ραδιονουκλεϊδίων στο περιβάλλον. Τέσσερα φράγματα εμποδίζουν την απελευθέρωση ραδιενεργών προϊόντων σχάσης από τον πυρήνα του αντιδραστήρα στο περιβάλλον: σφαιρίδια καυσίμου, επένδυση καυσίμου, δοχείο αντιδραστήρα και δοχείο συγκράτησης. Οι ράβδοι καυσίμου παγιδεύουν το 99% όλων των προϊόντων σχάσης στα σφαιρίδια καυσίμου και το υπόλοιπο 1% παγιδεύεται στην επένδυση καυσίμου. Εάν ο πυρήνας δεν καλύπτεται επαρκώς με νερό για να παρέχει ψύξη, θα μπορούσε να υπερθερμανθεί και να προκαλέσει βλάβη στην επένδυση καυσίμου και στη συνέχεια τήξη καυσίμου. Ακόμη και αν η επένδυση καυσίμου αποτύχει, δύο ακόμη περιορισμοί εμποδίζουν την απελευθέρωση στην ατμόσφαιρα. Ο πυρήνας του αντιδραστήρα βρίσκεται μέσα σε ένα δοχείο αντιδραστήρα (για τους κύριους τύπους αντιδραστήρων), που έχει τοιχώματα από χάλυβα πάχους περίπου 30 εκατοστών. Το δοχείο συγκράτησης είναι το τελευταίο φράγμα μεταξύ των ραδιενεργών προϊόντων και του περιβάλλοντος (δεν έχουν όλοι οι τύποι αντιδραστήρων κτίριο συγκράτησης και έχουν λιγότερα φράγματα ασφαλείας). Το δοχείο συγκράτησης είναι κατασκευασμένο από οπλισμένο σκυρόδεμα υψηλής πυκνότητας πάχους έως και δύο μέτρων. Είναι κατασκευασμένο για να αντέχει σε σοβαρά ατυχήματα και φυσικούς και τεχνολογικούς κινδύνους (όπως συντριβή αεροσκάφους). Ακόμη και αν τα τρία πρώτα φράγματα υποστούν ζημιά, το δοχείο συγκράτησης θα πρέπει να αποτρέπει οποιαδήποτε σημαντική απελευθέρωση προϊόντων σχάσης στο περιβάλλον.

Η μέση δόση έκθεσης που οφείλεται σε όλες τις πυρηνικές βιομηχανίες και τις ανθρωπογενείς ραδιενεργές πηγές είναι περίπου 1% από δόσεις που οφείλονται σε φυσική ακτινοβολία, αλλά δεν πρόκειται για πυρηνικό ή ραδιολογικό ατύχημα.

Το πυρηνικό ή ραδιολογικό ατύχημα αναφέρεται γενικά σε συμβάντα που περιλαμβάνουν την έκλυση σημαντικής ποσότητας ραδιενέργειας από αντιδραστήρα (εγκατάσταση), την έκθεση των εργαζομένων ή/και του ευρέος κοινού σε ακτινοβολία.

Τα ραδιολογικά ατυχήματα προκαλούνται από τις χαμένες πηγές ακτινοβολίας, από ατυχήματα κατά τη μεταφορά ραδιενεργών πηγών ή υλικών, εξοπλισμού ή ανθρώπινα λάθη στη λειτουργία των πηγών ακτινοβολίας. Οι πηγές, που συχνά ονομάζονται «σφραγισμένες πηγές», είναι συνήθως μικρά μεταλλικά δοχεία στα οποία σφραγίζεται μια μικρή ποσότητα ραδιενεργού υλικού. Ατυχήματα χαμένης πηγής είναι εκείνα στα οποία μια ραδιενεργός πηγή χάνεται, κλέβεται ή εγκαταλείπεται. Κάποιος που βρίσκει αυτές τις πηγές και δεν ξέρει τι και ποιες είναι, τις κρατάει ή ακόμα και τις ανοίγει, στη συνέχεια υποφέρει από σοβαρές εκθέσεις.

Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες είναι οι ισχυρότερες πηγές ραδιενέργειας και πυρηνικών ατυχημάτων. Εάν υποστούν ζημιά οι φραγμοί που εμποδίζουν την έκλυση ραδιενέργειας από τον πυρήνα του αντιδραστήρα, πρώτα, τα ραδιενεργά αέρια και τα πτητικά 131I ή 137Cs θα απελευθερωθούν στο περιβάλλον. Ένας από τους πιο σοβαρούς τύπους ατυχημάτων είναι ένα ατύχημα τήξης πυρήνα. Ατύχημα τήξης πυρήνα συμβαίνει όταν η θερμότητα που παράγεται από έναν πυρηνικό αντιδραστήρα υπερβαίνει τη θερμότητα που αφαιρείται από τα συστήματα ψύξης, σε σημείο που τουλάχιστον μία ράβδος πυρηνικού καυσίμου υπερβαίνει το σημείο τήξης της. Ένα ατύχημα τήξης πυρήνα μπορεί να συμβεί ακόμη και μετά το κλείσιμο ενός αντιδραστήρα, επειδή το καύσιμο συνεχίζει να παράγει θερμότητα από τη διάσπαση ραδιονουκλεϊδίων. Όταν ένας πυρηνικός αντιδραστήρας έχει κλείσει και δεν υπάρχει αλυσιδωτή πυρηνική σχάση, θα εξακολουθεί να υπάρχει μια πολύ υψηλή πηγή παραγωγής θερμότητας λόγω της ραδιενεργού αποσύνθεσης των θραυσμάτων σχάσης. Τη στιγμή της διακοπής λειτουργίας του αντιδραστήρα, η θερμότητα αποσύνθεσης θα είναι περίπου το 6,5% της συνολικής ισχύος του πυρήνα εάν ο αντιδραστήρας είχε μακρά και σταθερή ιστορία ισχύος. Περίπου 1 ώρα μετά το κλείσιμο, η θερμότητα αποσύνθεσης θα είναι περίπου 1,5% της προηγούμενης ισχύος πυρήνα. Μετά από μια μέρα, η θερμότητα αποσύνθεσης πέφτει στο 0,4% και μετά από μια εβδομάδα θα είναι μόνο 0,2%. Ο ρυθμός παραγωγής θερμότητας αποσύνθεσης θα συνεχίσει να μειώνεται αργά με την πάροδο του χρόνου, καθώς η καμπύλη διάσπασης εξαρτάται από τις αναλογίες των διαφόρων προϊόντων σχάσης στον πυρήνα και από τον αντίστοιχο χρόνο ημιζωής τους.

Η θέρμανση των σφαιριδίων καυσίμου μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα ορισμένα από τα προϊόντα σχάσης να χαθούν από το σφαιρίδιο. Εάν το ραδιενεργό ξένο και το ιώδιο εγκαταλείψουν γρήγορα το σφαιρίδιο, η ποσότητα των 134Cs και 137Cs, η οποία υπάρχει στο κενό μεταξύ της επένδυσης και του καυσίμου, θα αυξηθεί. Εάν οι σωλήνες zircaloy που συγκρατούν τα σφαιρίδια σπάσουν, θα συμβεί μεγαλύτερη απελευθέρωση ραδιενεργών αερίων, ιωδίου και καισίου από το καύσιμο.

Ο πιθανός κίνδυνος από ένα ατύχημα σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα είναι από την έκθεση σε ακτινοβολία. Αυτή η έκθεση θα μπορούσε να προέλθει από την απελευθέρωση ραδιενεργού υλικού από τον αντιδραστήρα στην ατμόσφαιρα, που συνήθως χαρακτηρίζεται από σχηματισμό λοφίου (που μοιάζει με σύννεφο). Το μέγεθος της πληγείσας περιοχής καθορίζεται από την ποσότητα και τις ιδιότητες του ραδιενεργού υλικού που απελευθερώνεται από τον αντιδραστήρα, την κατεύθυνση και την ταχύτητα του ανέμου και τις καιρικές συνθήκες (όπως βροχή ή χιόνι), οι οποίες θα οδηγούσαν γρήγορα το ραδιενεργό υλικό στο έδαφος, προκαλώντας αυξημένη εναπόθεση των ραδιονουκλεϊδίων. Σημαντική μόλυνση θα μπορούσε να επηρεάσει περιοχές έως και 30 χιλιόμετρα από τον τόπο του ατυχήματος.

Η δόση ακτινοβολίας που έλαβε το κοινό κατά τις πρώτες ημέρες ενός ατυχήματος πυρηνικού αντιδραστήρα προέρχεται κυρίως από πέντε πηγές:

1) εξωτερική ακτινοβολία γάμμα από το ραδιενεργό νέφος ή το λοφίο, που ονομάζεται λάμψη σύννεφων,

2) εξωτερική ακτινοβολία γάμμα από ραδιενεργό υλικό που εναποτίθεται στο έδαφος, που ονομάζεται λάμψη εδάφους,

3) εξωτερική ακτινοβολία βήτα και γάμμα από ραδιενεργό υλικό που εναποτίθεται στο δέρμα και τα ρούχα, τα κτίρια και τα δέντρα,

4) εσωτερική έκθεση από εισπνοή ραδιενεργού υλικού στο λοφίο και

5) εσωτερική έκθεση από την κατανάλωση μολυσμένου νερού και τροφίμων.

Κατά τη διάρκεια μιας απελευθέρωσης, η δόση έκθεσης από τη λάμψη των νεφών, τη λάμψη του εδάφους, τη μόλυνση του δέρματος και των ρούχων και την εισπνοή ραδιενεργού υλικού είναι η πιο επικίνδυνη. Αφού περάσει το λοφίο, η δόση από τη λάμψη του εδάφους και η κατανάλωση μολυσμένων τροφίμων και γάλακτος γίνονται ακόμη πιο επικίνδυνα. Οι δόσεις από εξωτερική έκθεση και εισπνοή μπορούν να προληφθούν ή να μειωθούν με τα λεγόμενα επείγοντα προστατευτικά μέτρα. Πρόκειται για προστατευτικά μέτρα που πρέπει να εφαρμοστούν επειγόντως ή άμεσα και περιλαμβάνουν στέγαση, εκκένωση και αποκλεισμό του θυρεοειδούς. Οι δόσεις από την κατάποση μπορούν να μειωθούν περιορίζοντας την άμεση κατανάλωση τοπικά παραγόμενων τροφίμων.

 

 

 

 

Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες, (που χρησιμοποιούνται είτε για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, είτε για στρατιωτικούς σκοπούς ή στην έρευνα) είναι οι κύριες πηγές ακτινοβολίας. Η ραδιενέργεια του πυρήνα ενός πυρηνικού αντιδραστήρα είναι εκατομμύρια φορές υψηλότερη, από οποιαδήποτε άλλη τεχνητή πηγή ακτινοβολίας. Αν και η κατασκευή και η λειτουργία πυρηνικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται υπό στενή εποπτεία και βάσει κανονισμών, υπάρχει μία ελάχιστη πιθανότητα ατυχήματος. Ο πιθανός κίνδυνος από ατύχημα σε πυρηνικό αντιδραστήρα είναι η έκθεση στην ακτινοβολία. Η έκθεση αυτή θα μπορούσε να προέλθει από τη διαφυγή ραδιενεργών υλικών από τον σταθμό στο περιβάλλον, και συνήθως χαρακτηρίζεται από τον σχηματισμό νέφους. Το μέγεθος της επηρεαζόμενης περιοχής καθορίζεται από την ποσότητα των ραδιενεργών υλικών, που διέφυγαν από τον σταθμό, τη διεύθυνση και την ταχύτητα του ανέμου, και τις μετεωρολογικές συνθήκες, που επικρατούν (π.χ. βροχή, χιόνι, κ.λπ.), οι οποίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν με ταχύτητα το ραδιενεργό υλικό στο έδαφος, προκαλώντας αυξημένη εναπόθεση ραδιονουκλεϊδίων. Σημαντική μόλυνση θα μπορούσε να επηρεάσει περιοχές σε απόσταση 30 χιλιομέτρων από τον σταθμό.

Ραδιολογικά ατυχήματα συμβαίνουν κατά την χρήση, αποθήκευση ή μεταφορά ραδιενεργών υλικών. Εκτός από τους πυρηνικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, νοσοκομεία, πανεπιστήμια, ερευνητικά εργαστήρια, βιομηχανίες, μεγάλη αυτοκινητόδρομοι, σιδηρόδρομοι και πλοία θα μπορούσαν να αποτελέσουν τόπο ραδιολογικού ατυχήματος. Οι ραδιενεργές πηγές χρησιμοποιούνται συχνά σε βιομηχανικούς μετρητές (π.χ. μετρητές υγρασίας και πυκνότητας). Εάν οι μετρητές αυτοί ή άλλες συσκευές, που περιέχουν ραδιενεργά υλικά δεν χρησιμοποιούνται σωστά ή αποσταλούν για ανακύκλωση ως άχρηστα μέταλλα, η σφραγισμένη πηγή ενδέχεται να «χαθεί» και να καταλήξει σε εγκαταστάσεις ανακύκλωσης μετάλλων ή στην κατοχή κάποιου, ο οποίος δεν είναι εξουσιοδοτημένος να χειρίζεται τέτοιες πηγές. Είναι τα υλικά ραδιενεργού ρυπάνσεως, που βρίσκονται συχνότερα σε φορτία, που λαμβάνονται από εγκαταστάσεις άχρηστων μετάλλων. Εάν το χαλυβουργείο λειώσει την πηγή, μολύνονται τα μέταλλα, οι μηχανές και το εργοστάσιο. Ακόμα πιο σημαντικό, μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την έκθεση των εργατών ή των χρηστών σε ακτινοβολία.

Υπήρξαν επίσης περιστατικά κατά τα οποία ανυποψίαστοι άνθρωποι βρίσκουν τις πηγές αυτές, και μην γνωρίζοντας τι είναι, τις φυλάσσουν ή τις ανοίγουν με αποτέλεσμα να εκτεθούν σε μεγάλο βαθμό. Κάποιοι δορυφόροι χρησιμοποιούν ραδιενεργά υλικά ως πηγή ενέργειας κατά τις διαστημικές πτήσεις μεγάλης διάρκειας. Κατά την εκτόξευση ή την επάνοδο των δορυφόρων υπάρχει ο κίνδυνος ατυχήματος, που θα μπορούσε να έχει ως αποτέλεσμα τη διαφυγή ραδιενεργών υλικών.

Η ακτινοβολία χρησιμοποιείται στην ιατρική, στον στρατό και στη βιομηχανία. Οι κύριοι χρήστες τεχνητής ακτινοβολίας είναι:

  • Πυρηνικοί αντιδραστήρες και οι υποστηρικτικές τους εγκαταστάσεις, όπως οι εγκαταστάσεις προετοιμασίας καυσίμων
  • ιατρικές εγκαταστάσεις, όπως νοσοκομεία και φαρμακευτικές εγκαταστάσεις,
  • ερευνητικά και εκπαιδευτικά ιδρύματα,
  • καθώς και εγκαταστάσεις παραγωγής πυρηνικών όπλων ως μέρος των κανονικών τους εργασιών.

Σήμερα υπάρχουν πάνω από 400 πυρηνικοί αντιδραστήρες σε λειτουργία στον κόσμο (βλέπε https://cnpp.iaea.org/pages/index.htm).

Στις 26 Απριλίου 1986, το σοβαρότερο ατύχημα στην ιστορία της πυρηνικής βιομηχανίας συνέβη στον Αντιδραστήρα Αρ. 4 του εργοστασίου παραγωγής πυρηνικής ενέργειας του Τσέρνομπιλ στην Ουκρανία, στην πρώην Ένωση Σοβιετικών Σοσιαλιστικών Δημοκρατιών, κοντά στα σύνορα με τη Λευκορωσία, τη Ρωσική Δημοκρατία και την Ουκρανία. Σημαντικές ποσότητες ραδιονουκλεϊδίων από τον αντιδραστήρα του Τσέρνομπιλ συνέχισαν να διαφεύγουν για 10 ημέρες από την έκρηξη στις 26 Απριλίου.

Στις ποσότητες αυτές περιέχονταν και ραδιενεργά αέρια, συμπυκνωμένα αερολύματα και σωματίδια καυσίμων. Το σύνολο των ραδιενεργών υλικών, που διέφυγαν ανέρχεται σε περίπου 14 Ebq. Περισσότερα από 200.000 τ.χλμ της ευρωπαϊκής επικράτειας μολύνθηκαν σε επίπεδα 137Cs πάνω από 37 kBq/m2. Η μεγαλύτερη περιοχή βρισκόταν εντός της Λευκορωσίας, της Ρωσίας και της Ουκρανίας είχαν εκκενωθεί από τη μολυσμένη περιοχή και περίπου 5 εκατομμύρια άνθρωποι είχαν εκτεθεί. Στη Γαλλία, Γερμανία, Πολωνία και άλλες Ευρωπαϊκές χώρες είχαν εφαρμοστεί μέτρα για την προστασία από την ακτινοβολία.
Σύνδρομο οξείας ακτινοβολίας εξαιτίας της υψηλής έκθεσης (ARS) διαγνώστηκε σε 134 διασώστες, οι οποίο εκτέθηκαν από 1 σε 16 Gy ακτινοβολίας σε όλο τους το σώμα. Είκοσι οκτώ ασθενείς πέθαναν μέσα στους επόμενους τρεις μήνες μετά την έκθεση τους. Αναγνωρίστηκε επίσης ότι ο καρκίνος του θυροειδή σε όσους εκτέθηκαν σε 131I σε νεαρή ηλικία, ως μεγάλο πρόβλημα υγείας από το ατύχημα, κάτι που επιβεβαιώθηκε από εθνικές και διεθνείς έρευνες. Είκοσι πέντε χρόνια μετά το ατύχημα, σχεδόν 6000 περιπτώσεις καρκίνου του θυροειδή έχουν διαγνωστεί σε άτομα που εκτέθηκαν στην ηλικία από τα 0-18 χρόνια στη Λευκορωσία, Ρωσία και Ουκρανία. Δες περισσότερα και τις ραδιολογικές καταστροφές στο: http://tesec-int.org/BookletNHen2013.pdf.

Το Φουκοσίμα -1 (Dai-ichi), όπου έγιναν πυρηνικά ατυχήματα, όταν μια σειρά από αλλεπάλληλες βλάβες στον εξοπλισμό και η εξαπόλυση ραδιενεργών υλικών στο πυρηνικό Σταθμό Φουκοσίμα -1,  ως αποτέλεσμα του σεισμού 9.0 ρίχτερ και του τσουνάμι, που έγινε την 11 Μαρτίου 2011. Ο πυρηνικός σταθμός πλημμύρισε από τα κύματα του τσουνάμι. Σύντομα δημιουργήθηκαν τεκμήρια της μερικής καταστροφής των πυρήνων στους αντιδραστήρες 1, 2 και 3. Εκρήξεις υδρογόνου κατέστρεψαν το επάνω μέρος της επένδυσης των κτηρίων, τα οποία φιλοξενούσαν τους αντιδραστήρες 1, 3 και 4. Μια έκρηξη κατέστρεψε το περίβλημα μέσα στον αντιδραστήρα 2 και πολλαπλές πυρκαγιές κατέστρεψαν τον αντιδραστήρα. 4. Παρά το γεγονός ότι αρχικά έκλεισαν, οι αντιδραστήρες 5 και 6 άρχισαν να υπερθερμαίνονται. Ράβδοι καυσίμων αποθηκεύονταν στο εσωτερικό κάθε κτηρίου όπου ήταν οι αντιδραστήρες, τα οποία άρχιζαν να υπερθερμαίνονται, όσο τα επίπεδα του νερού άρχισαν να πέφτουν.
Το συνολικό ποσοστό εκκένωσης από τους αντιδραστήρες του πυρηνικού σταθμού Φουκοσίμα – 1 υπολογίστηκε ως 0.16 EBq από 131I και 0.015 EBq 137Cs.
Περίπου γύρω στους 7800 διασώστες εκτέθηκαν σε περίπου 7.7 mSv κατά μέσο όρο. Για τους 30 από αυτούς καταγράφηκε ότι έλαβαν δόση πάνω από 100 mSv.
Έχει αναφερθεί ότι τρεις διασώστες έχουν υποστεί ύποπτα εγκαύματα από την ακτινοβολία στις πατούσες/πόδια από την απρόσεκτη έκθεση σε ένα βαρέως μολυσμένο νερό στο κάτω μέρος μιας τουρπίνας.
Για να εμποδίσουν πιθανή έκθεση του κοινού στην ακτινοβολία, οι Ιαπωνικές αρχές πήραν προληπτικά μέτρα και προέτρεψαν όλους, όσοι βρίσκονταν μέσα στα πρώτα 3 km, μετά 10 km και τελικώς 20 km από τον πυρηνικό σταθμό να εκκενώσουν την περιοχή και όλοι, όσοι έμεναν μεταξύ των 20 km και 30 km να βρουν κάποιο καταφύγιο και να είναι σε ετοιμότητα για εκκένωση. Περισσότεροι από 70.000 άνθρωποι έχουν εκκενώσει την περιοχή από το ατύχημα και μετά.

Το χειρότερο εμπορικό ατύχημα στις ΗΠΑ συνέβη στον πυρηνικό σταθμό Three Mile Island το 1979. Λόγω βλάβης στις συσκευές και σφάλματος ενός χειριστή, υπήρξε διαφυγή νερού ψύξεως, το οποίο σκέπαζε τον πυρήνα του αντιδραστήρα, για περισσότερες από δύο ώρες, από μία βαλβίδα PORV.

Το ραδιενεργό νερό, σχεδόν 1 εκατομμύριο γαλόνια, κατέληξε στο πάτωμα του υπογείου του προστατευτικού περιβλήματος και των βοηθητικών κτηρίων. Η απώλεια του νερού ψύξεως του πυρήνα του αντιδραστήρα συνεχίστηκε στον βαθμό, που το καύσιμο υλικό δεν βρισκόταν πλέον βυθισμένο στο νερό. Χωρίς την ψύξη από το νερό, η επένδυση και ορισμένα από τα δισκία καυσίμου έλιωσαν. Μεγάλες ποσότητες ραδιενεργών υλικών διέφυγαν στο προστατευτικό περίβλημα.
Τα ραδιολογικά ατυχήματα οφείλονται σε απώλεια πηγής ακτινοβολίας, ατυχήματα κατά τη μεταφορά ραδιενεργών πηγών ή υλικών, μηχανικό ή ανθρώπινο σφάλμα κατά τον χειρισμό πηγών ακτινοβολίας.

Ένα από τα μεγαλύτερα ραδιολογικά ατυχήματα συνέβη τον Σεπτέμβριο του 1987, στο Goiania της Βραζιλίας. Μία μονάδα ραδιοθεραπείας είχε εγκαταλειφθεί σε μία κλινική, η οποία ήταν υπό κατεδάφιση. Η μονάδα είχε μία πηγή που αποτελούνταν από 1375 κιουρί καισίου-137, το οποίο ήταν σφραγισμένο μέσα σε δύο ανοξείδωτα δοχεία τα οποία σχημάτιζαν μία κάψουλα διαμέτρου 5 εκ. Δύο άτομα αποσυναρμολόγησαν τη συσκευή, αφαίρεσαν την πηγή, τη μετέφεραν σπίτι τους και την άνοιξαν. Στις 21 Σεπτεμβρίου η υλικό της πηγής αφαιρέθηκε και διανεμήθηκε σε αρκετά άτομα, ορισμένα εκ των οποίων το άπλωσαν στο δέρμα τους. Περίπου 112.800 άνθρωποι εξετάστηκαν εκ των οποίων οι 129 είχαν μολυνθεί και 9 απεβίωσαν.

Οι βασικές αρνητικές συνέπειες των πυρηνικών ή ραδιολογικών ατυχημάτων είναι οι ακόλουθες:

  • Επιπτώσεις στην υγεία: ντετερμινιστικές και στοχαστικές επιπτώσεις
  • Ψυχολογικές επιπτώσεις
  • Περιβαλλοντικές επιπτώσεις
  • Κοινωνικές και Οικονομικές επιπτώσεις

Επιπτώσεις στην υγεία. 

Βασικά υπάρχουν δύο είδη φυσικών επιπτώσεων στην υγεία, οι οποίες συνδέονται με την έκθεση στην ραδιενέργεια.

  • Ντετερμινιστικές επιπτώσεις

Οι ντετερμινιστικές επιπτώσεις εμφανίζονται σχετικά νωρίς μετά από έκθεση σε οξεία δόση, η οποία είναι υψηλή, μία μόνο δόση ακτινοβολίας, ή μια σειρά από δόσεις, για μικρό χρονικό διάστημα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, μια μεγάλη οξεία έκθεση στην ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει τόσο άμεσες όσο και αργοπορημένες επιπτώσεις. Για τους ανθρώπους και άλλα θηλαστικά, η οξεία έκθεση, αν είναι αρκετά υψηλή, μπορεί να προκαλέσει ασθένεια από την οξεία ακτινοβολία (ARS), αποτελούμενη από γαστρεντερικές διαταραχές, βακτηριδιακή μόλυνση, αιμορραγία, αναιμία και άλλα. Οι άμεσες επιπτώσεις συμβαίνουν αρκετά σύντομα (μέσα σε λίγες μέρες ή εβδομάδες) μετά από έκθεση σε υψηλή δόση και σε μεγάλο βαθμό. Βασικά, η ζημιά του ιστού από την ραδιενέργεια είναι τόσο εκτεταμένη, που το σώμα δεν έχει χρόνο να αναπλάσει νέο ιστό, και έτσι το αποτέλεσμα είναι εμφανές με πολλά χαρακτηριστικά εγκαύματος, συνήθως σε μεγαλύτερο βάθος και διάρκεια. Οι ντετερμινιστικές επιπτώσεις συχνά εμφανίζονται πάνω στο σώμα σε συνάρτηση με τον τρόπο της έκθεσης στην ακτινοβολία και το επίπεδο διείσδυσης της ακτινοβολίας στο σώμα. Εξαιρετικά υψηλά επίπεδα έκθεσης στην οξεία ακτινοβολία μπορούν να επιφέρουν το θάνατο μέσα σε λίγες ώρες, μέρες ή εβδομάδες. Αργοπορημένες βιολογικά επιπτώσεις μπορεί να συμπεριλάβουν καταρράκτη, προσωρινή στειρότητα, καρκίνο και γενετικές επιπτώσεις.

  • Στοχαστικές επιπτώσεις

Ο δεύτερος τύπος επιπτώσεων στην υγεία, που μπορούν να προκληθούν από ραδιενέργεια ονομάζονται στοχαστικές επιπτώσεις, όπως ο καρκίνος ή οι κληρονομικές επιπτώσεις. Το είδος αυτό των επιπτώσεων χαρακτηρίζεται από την καθυστερημένη εμφάνισή τους μετά την έκθεση (μερικά χρόνια ή και δεκαετίες), και ότι η εμφάνισή τους δεν είναι βέβαιη. Η ραδιενέργεια μπορεί να προκαλέσει ζημιά στα κύτταρα του σώματος, η οποία δεν είναι εμφανής αλλά αλλάζει τη λειτουργία τους. Οι αλλαγές αυτές ίσως να εκδηλωθούν σε μεταγενέστερη ημερομηνία, όπως για παράδειγμα ο καρκίνος. Σημειώστε ότι χρησιμοποιούμε την λέξη «ίσως» διότι δεν είναι βέβαιο. Για τις στοχαστικές επιπτώσεις γνωρίσουμε ότι η πιθανότητα εμφάνισής τους αυξάνει ανάλογα με τη δόση της ραδιενέργειας. Έτσι, σε χαμηλές δόσεις υπάρχει μικρή πιθανότητα ανάπτυξης καρκίνου – ενώ σε μεγάλες δόσεις υπάρχει μεγάλη πιθανότητα. Ωστόσο, φαίνεται πως δεν υπάρχει «ασφαλής» δόση, ή κατώτατη δόση, κάτω από την οποία δεν αναπτύσσεται καρκίνος. Επίσης, φαίνεται ότι η ανάπτυξη καρκίνου εξαρτάται από τη συσσωρευμένη δόση και όχι από το ποσοστό της δόσης (τουλάχιστον μέχρι ένα σημείο).

Αλλά τα πυρηνικά και ραδιολογικά ατυχήματα έχουν επίσης και άλλες συνέπειες εκτός τις άμεσες σωματικές επιπτώσεις στους ανθρώπους. Το πυρηνικό και ραδιολογικό ατύχημα έχει και συνέπειες στην ψυχολογική υγεία των ανθρώπων, είτε έχει ως αποτέλεσμα την έκθεσή τους σε ραδιενέργεια είτε όχι. Ορισμένα προστατευτικά μέτρα, που λήφθηκαν μετά το ατύχημα του Τσέρνομπιλ για τη μείωση των ραδιολογικών επιπτώσεων στην υγεία των ανθρώπων, όπως η μετοίκιση και η επανεγκατάσταση, προκάλεσαν περισσότερο κακό παρά καλό λόγω των ψυχολογικών επιπτώσεων του στρες και του άγχους.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις

Όταν μολυνθεί το νερό, η γη ή αέρας με ραδιενεργά υλικά, υπάρχει και η ανησυχία για τις περιβαλλοντολογικές επιπτώσεις. Κανονικά η ακτινοβολία δεν επηρεάζει το οικοσύστημα εκτός εάν τα επίπεδα είναι πολύ υψηλά, αν και μπορεί να καταστρέψει κάποια φυτά και ζώα. Μεγαλύτερο πρόβλημα αποτελούν τα αντίμετρα για το περιβάλλον – αντίμετρα, που λαμβάνονται για την προστασία του ανθρώπου. Επιπλέον, όταν μολυνθεί το περιβάλλον με ραδιενεργά υλικά, ανεξαρτήτως των επιπέδων, υπάρχει κίνδυνος για τον πληθυσμό, που συνεχίζει να διαβιώνει εκεί. Τέλος, περιβαλλοντικές διαδικασίες, όπως ο άνεμος και οι ποταμοί μπορούν να μεταφέρουν ραδιενεργά υλικά από το ένα μέρος στο άλλο, γεγονός που αυξάνει τον κίνδυνο.

Κοινωνικές και Οικονομικές επιπτώσεις

Τυχόν αντίμετρα, που λαμβάνονται για την αντιμετώπιση των συνεπειών στην υγεία και το περιβάλλον, θα έχουν συνδεδεμένο κόστος, είτε πρόκειται για το ίδιο το κόστος των αντιμέτρων είτε το εισόδημα, που θα χαθεί από άλλοτε παραγωγικές περιοχές. Εάν στις επιπτώσεις στην υγεία προσθέσουμε τις οικονομικές επιπτώσεις καθώς και τις κοινωνικές επιπτώσεις, που σχετίζονται με το ατύχημα και τυχόν αντίμετρα, που χρησιμοποιήθηκαν, είναι σαφές ότι οι επιπτώσεις συχνά είναι πολύ περισσότερες από τις άμεσες επιπτώσεις στην υγεία.

Όλες οι προσπάθειες πρέπει να γίνονται με σκοπό την πρόληψη και ελαχιστοποίηση των πυρηνικών και ραδιολογικών ατυχημάτων. Οι πλέον επιβλαβείς συνέπειες από εγκαταστάσεις και δραστηριότητες προέκυψαν από την απώλεια ελέγχου του πυρήνα του αντιδραστήρα, της πυρηνικής αλυσιδωτής αντίδρασης, της ραδιενεργούς πηγής ή κάποιας άλλης πηγής ραδιενέργειας.

Συνεπώς, για να διασφαλιστεί ότι η πιθανότητα ατυχήματος με επιβλαβείς συνέπειες είναι εξαιρετικά χαμηλή, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα:

  • Πρόληψη κάποιας βλάβης ή αφύσικης κατάστασης (π.χ. παραβίαση των κανών ασφαλείας), που θα μπορούσε να επιφέρει απώλεια ελέγχου,
  • Πρόληψη της κλιμάκωσης μίας τέτοιας βλάβης ή κατάστασης,
  • Πρόληψη της απώλειας ελέγχου κάποιας ραδιενεργούς πηγής ή άλλης πηγής ραδιενέργειας.

Η ετοιμότητα, η αντιμετώπιση και η βοήθεια είναι τα εργαλεία για την ελαχιστοποίηση των συνεπειών μίας κατάστασης έκτακτης ραδιολογικής ανάγκης.
Οι βασικοί στόχοι της ετοιμότητας και της αντιμετώπισης μίας κατάστασης έκτακτης πυρηνικής ή ραδιολογικής ανάγκης είναι:

  • Να διασφαλιστεί ότι, για εύλογα και προβλεπόμενα περιστατικά, ο κίνδυνος ακτινοβολίας θα είναι ελάχιστος,
  • Για τυχόν περιστατικά που συμβαίνουν, να ληφθούν πρακτικά μέτρα για την ελαχιστοποίηση των συνεπειών στην ανθρώπινη ζωή και υγεία, καθώς και στο περιβάλλον.

Ο δικαιούχος, ο υπάλληλος, ο ρυθμιστικός φορέας και οι αρμόδιες υπηρεσίες της κυβέρνησης πρέπει να θεσπίσουν, εκ των προτέρων, κανονισμούς, που να διέπουν την ετοιμότητα και την αντιμετώπιση σε περίπτωση κατάστασης έκτακτης πυρηνικής ή ραδιολογικής ανάγκης, σε τοπικό (επιτόπια σχέδια), περιφερειακό και εθνικό επίπεδο και, και εάν υπάρχει συμφωνία με άλλες χώρες, σε διεθνές επίπεδο.
Η βοήθεια είναι συνήθως μία σταδιακή διαδικασία: η ασφάλεια είναι πρωταρχικό θέμα, καθώς και η ψυχική και σωματική ευεξία.
Από το Τσέρνομπιλ αποκομίσαμε μεγάλη εμπειρία στον τομέα της διαχείρισης και αποκατάστασης μετά την κρίση:

  • Η κοινωνικοοικονομική αποκατάσταση είναι το σημαντικότερο πρόβλημα για τις περιοχές, που επηρεάστηκαν από την καταστροφή του Τσέρνομπιλ.
  • Η έλλειψη αξιόπιστων πληροφοριών οδήγησε στην έλλειψη εμπιστοσύνης προς τις αρχές γενικά και, πιο συγκεκριμένα, προς τις επίσημες δηλώσεις για τα επίπεδα της ακτινοβολίας.
  • Αυτό σταδιακά παρεμπόδισε την αποτελεσματική επικοινωνία με το κοινό, και την ίδια την διαδικασία αποκατάστασης.

Ο ρόλος της αξιόπιστης πληροφόρησης παραμένει σημαντικός για την αποκατάσταση της επικράτειας και παροχή προστασίας στον πληθυσμό από ακτινοβολία.
Η εκκένωση και μετεγκατάσταση περισσότερων από 100.000 ανθρώπων προκάλεσε ψυχολογικό στρες. Ωστόσο η ενέργεια αυτή ήταν δικαιολογημένη για την προστασία τους από την ακτινοβολία.

Αργότερα, η επανεγκατάσταση ανθρώπων από περιοχές με χαμηλή μόλυνση ήταν αδικαιολόγητη. Η εμπειρία αυτή θα μας βοηθήσει στην αντιμετώπιση τυχόν μελλοντικών πυρηνικών ή άλλων ατυχημάτων.
Το άγχος για τις επιπτώσεις στην υγεία από την έκθεση στην ακτινοβολία δεν αποβλήθηκε με τον χρόνο. Σε περιοχές, που πλήγηκαν από το ατύχημα, ορισμένοι κάτοικοι βρίσκονται σε κατάσταση αδράνειας και παθητικότητας και είναι ανίκανοι να λάβουν αποφάσεις για το μέλλον τους. Χρειάζονται καινοτόμες προσεγγίσεις, ώστε επηρεαζόμενοι πληθυσμοί να συμμετέχουν σε μέτρα βελτίωσης των συνθηκών διαβίωσής τους στις μολυσμένες περιοχές. Πρέπει να δοθούν πληροφορίες σε ορισμένες ομάδες ατόμων, οι οποίες θα μπορούν να τις χρησιμοποιήσουν και να δώσουν χρήσιμες συμβουλές στις επηρεαζόμενες κοινότητες, χρησιμοποιώντας μία ολοκληρωμένη προσέγγιση για ένα υγιή τρόπο ζωής, και όχι μόνο για τους κινδύνους της ακτινοβολίας.

Η ιονίζουσα ακτινοβολία επηρεάζει τους ανθρώπους με την απόθεση ενέργειας στους ιστούς του σώματος, η οποία επιφέρει την καταστροφή ή και τον θάνατο των κυττάρων. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να μην υπάρχει καμία συνέπεια. Σε άλλες όμως περιπτώσεις, το κύτταρο μπορεί να επιβιώσει αλλά να γίνει μη φυσιολογικό, είτε προσωρινά είτε μόνιμα, ή το μη φυσιολογικό κύτταρο να γίνει κακοήθες. Μεγάλες δόσεις ραδιενέργειας ενδέχεται να προκαλέσουν εκτεταμένη ζημιά στα κύτταρα και να επιφέρουν τον θάνατο. Με μικρότερες δόσεις, το άτομο ή τα όργανα, που ακτινοβολήθηκαν μπορεί να επιβιώσουν, αλλά τα κύτταρα θα έχουν καταστραφεί, αυξάνοντας έτσι τις πιθανότητες καρκίνου. Η έκταση της ζημιάς εξαρτάται από την συνολική ποσότητα ενέργειας, που απορροφήθηκε, τον χρόνο και το ποσοστό της δόσης στην οποία εκτέθηκε το άτομο, καθώς και τα συγκεκριμένα όργανα, που έλαβαν την ακτινοβολία.

Οι επιπτώσεις από χαμηλές ή μέτριες δόσεις ακτινοβολίας ενδέχεται να μην παρουσιαστούν για μήνες ή και για χρόνια. Για τη λευχαιμία, ο ελάχιστος χρόνος μεταξύ της έκθεσης στην ακτινοβολία και την εμφάνιση της ασθένειας (λανθάνουσα περίοδος) είναι 2 χρόνια. Για συμπαγείς όγκους, η λανθάνουσα περίοδος διαρκεί πάνω από 5 χρόνια. Τα είδη των επιπτώσεων και η πιθανότητα να συμβούν εξαρτάται από το εάν τα άτομα εκτίθενται για μεγάλο χρονικό διάστημα κατά τη διάρκεια της ζωής τους (χρόνια) ή για μικρό χρονικό διάστημα (οξεία).
Η ιονίζουσα ακτινοβολία είναι μία επικίνδυνη πηγή για τους ανθρώπους, αλλά πρέπει να την χρησιμοποιούμε για το καλό της κοινότητας.

Μέτρηση ακτινοβολίας. Για να εκτιμηθεί ο ραδιολογικός κίνδυνος, πρέπει να μετρηθούν οι δόσεις εξωτερικής έκθεσης και η μόλυνση του εδάφους, του νερού και των τροφίμων. Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία οργάνων που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση διαφορετικών τύπων ακτινοβολίας, διαφορετικών ενεργειακών ευρών και διαφορετικής ακρίβειας. Εδώ είναι μερικά παραδείγματα. Στην ακτινογραφία, όπως η ακτινογραφία θώρακος, η διακύμανση της διεισδυτικής δύναμης των ακτινών Χ στα οστά και τον ιστό δημιουργεί μια εικόνα σε φωτογραφικό φιλμ ή άλλη συσκευή. Ένας θάλαμος ιονισμού συλλέγει το φορτίο που παράγεται από την ακτινοβολία σε ένα αέριο. Άλλα όργανα μετρούν τους σπινθηρισμούς σε κρυστάλλους που παράγονται από την ακτινοβολία.

Για τη μέτρηση της εξωτερικής έκθεσης από ραδιενεργό σύννεφο ή μολυσμένη επιφάνεια, χρησιμοποιούνται ο ρυθμός δόσης ή οι δοσομετρητές. Για την αξιολόγηση της εσωτερικής έκθεσης, πρέπει να γνωρίζουμε τη συγκέντρωση διαφορετικών ραδιονουκλεϊδίων όπως 131I, 137Cs, 90Sr, 239Pu στον αέρα, το νερό και τα τρόφιμα. Διαφορετικά ραδιονουκλεϊδια θα έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στην εσωτερική έκθεση ανάλογα με το μεταβολισμό τους στον ανθρώπινο οργανισμό και τον τύπο της ακτινοβολίας που εκπέμπει (άλφα, βήτα ή γάμμα). Για την ανίχνευση ραδιενέργειας, συλλέγονται, προετοιμάζονται και μετρούνται δείγματα νερού και τροφίμων κ.λπ. με φασματόμετρο γάμμα ακτινοβολίας ή άλλα όργανα. Για να προσδιοριστεί η συγκέντρωση των ραδιονουκλεϊδίων στον αέρα, αντλείται μέσω φίλτρων και μετρούνται οι συγκεντρώσεις των ραδιονουκλεϊδίων

Εικ.8.1 Επί τόπου γάμμα-φασματόμετρο.
Εικ.8.2 Μετρητής ρυθμού δόσης.

Πρωταρχικός τρόπος πρόληψης ατυχημάτων είναι η «άμυνα σε βάθος». Η άμυνα σε βάθος εφαρμόζεται αρχικά μέσω συνδυασμού διαδοχικών και ανεξάρτητων επιπέδων προστασίας, τα οποία θα πρέπει να εξουδετερωθούν, πριν να επηρεαστούν οι άνθρωποι και το περιβάλλον. Εάν ένα επίπεδο ή εμπόδιο εξουδετερωθεί, το επόμενο επίπεδο ή εμπόδιο τίθεται σε εφαρμογή. Όταν εφαρμοστεί σωστά, η άμυνα σε βάθος εξασφαλίζει ότι καμία τεχνικό, ανθρώπινο ή οργανωτικό λάθος δεν θα οδηγήσει σε επιβλαβείς συνέπειες, και ότι οι πιθανότητες των συνδυασμών των λαθών, που θα μπορούσαν να έχουν σοβαρές επιπτώσεις, ελαχιστοποιούνται. Η ανεξάρτητη αποτελεσματικότητα των διαφόρων επιπέδων άμυνας, είναι αναγκαίο στοιχείο της άμυνας σε βάθος.

Η άμυνα σε βάθος παρέχεται από τον κατάλληλο συνδυασμό των ακολούθων:

  • Αποτελεσματικό σύστημα διαχείρισης με δέσμευση στην ασφάλεια και ισχυρή κουλτούρα ασφάλειας,
  • Σωστή επιλογή τοποθεσίας και ενσωμάτωση καλών σχεδιαστικών και μηχανολογικών χαρακτηριστικών, παρέχοντας περιθώρια ασφαλείας, ποικιλία και εφεδρεία, ιδίως με την χρήση,
  • Σχεδιασμού, τεχνολογίας και υλικών υψηλής ποιότητας και αξιοπιστίας,
  • Έλεγχο, συστήματα περιορισμού και προστασίας, καθώς και συστήματα παρακολούθησης,
  • Κατάλληλος συνδυασμός εγγενών και τεχνικών μέτρων ασφαλείας,
  • Ολοκληρωμένες επιχειρησιακές διαδικασίες και πρακτικές, καθώς και διαδικασίες διαχείρισης ατυχημάτων

Μετριασμός ονομάζονται τα μέτρα, που λαμβάνονται για τον περιορισμό των συνεπειών ενός Πυρηνικού ή Ραδιολογικού Ατυχήματος. Βασίζεται σε δύο κύρια στοιχεία:

  • Επιτόπιο και μη επιτόπιο σχέδιο έκτακτης ανάγκης
  • Ευαισθητοποίηση της κοινότητας

Οι πρακτικοί στόχοι μετά την κατάρτιση ενός επιτόπιου και μη επιτόπιου σχεδίου έκτακτης ανάγκης, είναι οι ακόλουθοι:

  • ηεπανάκτηση του ελέγχου της κατάστασης,
  • η πρόληψη ή μετριασμός των συνεπειών στη σκηνή του ατυχήματος,
  • η πρόληψη των ντετερμινιστικών επιπτώσεων στην υγεία των εργατών και του κοινού,
  • η παροχή πρώτων βοηθειών και αντιμετώπιση των τραυμάτων από τη ραδιενέργεια,
  • η πρόληψη, στον βαθμό που είναι εφικτό, των στοχαστικών επιπτώσεων στον πληθυσμό,
  • η πρόληψη, στον βαθμό που είναι εφικτό, των ανεπιθύμητων, μη ραδιολογικών επιπτώσεων σε άτομα και στον πληθυσμό,
  • η προστασία, στον βαθμό που είναι εφικτό, του περιβάλλοντος και των περιουσιών, και
  • η προετοιμασία, στον βαθμό που είναι εφικτό, για επάνοδο στη φυσιολογική κοινωνική και οικονομική δραστηριότητα.

Υπάρχουν 3 γενικές κατευθυντήριες γραμμές για να μετριάσετε την έκθεση στην ιονίζουσα ακτινοβολία σε περίπτωση ραδιολογικής ανάγκης:

  • ελαχιστοποιήστε τον χρόνο έκθεσης στην ακτινοβολία
  • μεγιστοποιήστε την απόσταση από την πηγή της ακτινοβολίας
  • προστατέψτε τον εαυτό σας από την ακτινοβολία

Ο χρόνος είναι ένας σημαντικός παράγοντας, ώστε να περιορίσετε την έκθεση του κοινού και των διασωστών. Όσο πιο μικρό χρονικό διάστημα μείνει κάποιος εκτεθειμένος στο μολυσμένο πεδίο, τόσο πιο μικρή είναι η δόση ακτινοβολίας, που θα λάβει.

Συνεπώς, η στρατηγική για τη μείωση του δημόσιου κινδύνου σε περίπτωση του πλέον σοβαρού ατυχήματος από βλάβη του πυρήνα του αντιδραστήρα, είναι:

Πριν ή αμέσως μετά τη διαφυγή – βάσει της κατάστασης του σταθμού

  • εκκένωση της περιοχής ή προσφυγή στα καταφύγια σε ακτίνα 3 – 5 χλμ,
  • αποκλεισμό του θυρεοειδούς σε άτομα κοντά στον σταθμό.

Μετά τη διαφυγή

  • Άμεση παρακολούθηση για τον εντοπισμό περιοχών, που χρειάζονται περισσότερες προστατευτικές ενέργειες.
  • Περιορισμός της κατανάλωσης τοπικών προϊόντων σε ακτίνα 300 χλμ., μετά τα αποτελέσματα παρακολούθησης
  • Παρακολούθηση για τον εντοπισμό περιοχών, που εγγυώνται το περιορισμό της κατανάλωσης και την επανεγκατάσταση

Τα σχέδια έκτακτης ανάγκης για εγκαταστάσεις υψηλού ραδιολογικού κινδύνου (όπως πυρηνικοί αντιδραστήρες) προσδιορίζουν δύο είδη περιοχών έκτακτης ανάγκης:

ΕΠΙΤΟΠΙΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ
Πρόκειται για την περιοχή γύρω από τις εγκαταστάσεις εντός της περιμέτρου ασφαλείας, φράχτη ή άλλου χαρακτηριστικού δείκτη οριοθέτησης της ιδιοκτησίας. Μπορεί επίσης να είναι και η ελεγχόμενη περιοχή γύρω από μία πηγή ακτινοβολίας ή μολυσμένη περιοχή. Πρόκειται για την περιοχή, που βρίσκεται υπό τον άμεσο έλεγχο του εργοστασίου ή του διαχειριστή του. Για μεταφορές έκτακτης ανάγκης ή περιστατικά έκτακτης ανάγκης, που σχετίζονται μη ελεγχόμενες πηγές ή τοπική μόλυνση, ενδέχεται να μην υπάρχει επιτόπια περιοχή, που να έχει προσδιοριστεί τη στιγμή, που εκδηλώθηκε το έκτακτο αυτό περιστατικό.

ΜΗ ΕΠΙΤΟΠΙΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ
Πρόκειται για την περιοχή, που βρίσκεται εκτός της περιοχής, που είναι υπό τον έλεγχο του διαχειριστή του εργοστασίου ή των πρώτων διασωστών. Για εγκαταστάσεις με πιθανότητα να εκδηλωθεί κάποιο έκτακτο περιστατικό, το οποίο θα έχει ως αποτέλεσμα μείζονα μη επιτόπια διαφυγή ή έκθεση, το επίπεδο σχεδιασμού ποικίλει ανάλογα με την απόσταση από τις εγκαταστάσεις. Για τις εγκαταστάσεις αυτές θα πρέπει να προβλεφθούν τρεις ζώνες σχεδιασμού έκτακτης ανάγκης:

    1. Προληπτική ζώνη δράσης (ΠΖΔ): 3-5 χλμ από την πηγή της ακτινοβολίας. Πρόκειται για προσχεδιασμένη περιοχή γύρω από τις εγκαταστάσεις, όπου έχει σχεδιαστεί επείγουσα προστατευτική δράση και θα εφαρμοστεί αμέσως μετά την κήρυξη της γενικής έκτακτης ανάγκης. Σκοπός είναι να μειωθεί ουσιαστικά ο κίνδυνος των σοβαρών ντετερμινιστικών επιδράσεων στην υγεία των ανθρώπων, λαμβάνοντας προστατευτικά μέτρα εντός της ζώνης, πριν ή αμέσως μετά τη διαφυγή.

 

    1. Επείγουσα Ζώνη Δράσης (ΕΖΔ): 25 χλμ από την πηγή της ακτινοβολίας. Πρόκειται για προσχεδιασμένη περιοχή γύρω από τις εγκαταστάσεις, όπου έχουν γίνει οι απαραίτητες προετοιμασίες για την άμεση εφαρμογή επείγουσας προστατευτικής δράσης βάσει παρακολούθησης περιβαλλοντικών δεδομένων και αξιολόγησης της κατάστασης των εγκαταστάσεων. Σκοπός είναι η αποτροπή δόσεων, που ορίζονται από τα διεθνή πρότυπα.

 

  1. Ακτίνα Περιορισμού Τροφής (ΑΠΤ): 300 χλμ από την πηγή της ακτινοβολίας. Πρόκειται για την περιοχή, όπου θα πρέπει να καταρτιστούν εκ των προτέρων τα απαραίτητα μέτρα για την αποτελεσματική εφαρμογή προστατευτικών δράσεων για τη μείωση του κινδύνου στοχαστικών επιπτώσεων στην υγεία από κατανάλωση τροφίμων, που παράγονται στην περιοχή. Γενικά, προστατευτικά μέτρα, όπως η επανεγκατάσταση, η απαγόρευση κατανάλωσης τροφίμων και τα γεωργικά αντίμετρα θα βασιστούν στην παρακολούθηση του περιβάλλοντος και στη δειγματοληψία τροφίμων.

Οι ζώνες αυτές πρέπει να είναι περίπου κυκλικές περιοχές γύρω από τις εγκαταστάσεις, πρέπει να είναι οριοθετημένες με τοπικά ορόσημα (π.χ. δρόμους ή ποταμούς), ώστε να είναι εύκολα αναγνωρίσιμες κατά την αντιμετώπιση του περιστατικού. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι ζώνες αυτές δεν σταματούν στα εθνικά σύνορα.

Το μέγεθος των ζωνών μπορεί να προσδιοριστεί με ανάλυση των πιθανών συνεπειών. Υπάρχουν μελέτες, που παρέχουν τη βάση των γενικών μεγεθών των ζωνών για πυρηνικούς αντιδραστήρες (Method For Developing Arrangements For Response To A Nuclear Or Radiological Emergency, EPR-METHOD (2003), IAEA, VIENNA, 2003 ISBN 92–0–111503–2)

Basic-Knowledge-of-Nuclear-Hazards.pdf