PROTECTIA IN CAZ DE ACCIDENTE NUCLEARE SI URGENTE RADIOLOGICE

PROTECTIA IN CAZ DE ACCIDENTE NUCLEARE SI URGENTE RADIOLOGICE

Introducere

In a doua jumatate a secolului XX, ca urmare a dezvoltarii activitatilor in care se utilizeaza materiale radioactive, a crescut si probabilitatea produceri 848i83i i de incidente si accidente nucleare, cu efecte mai putin cunoscute de populatie, dar cu o persistenta indelungata.

Unele evenimente produse au afectat si populatia Romaniei. Asa a fost cazul accidentului din 1986 de la centrala atomo-electrica din localitatea Cernobil situata la circa 104 km. de Kiev (Ucraina), la care initial s-au inregistrat 31 de morti si 335.000 de persoane evacuate. Ulterior numarul mortilor a crescut, depasind 8000.

Concepte cheie: accident nuclear; urgenta radiologica; doza absorbita; echivalent doza; securitate radiologica; urgenta radiologica.

REZUMAT:

1. Radiatiile nucleare

In univers, majoritatea atomilor care compun elementele chimice sunt stabili. Cei mai stabili sunt cei care contin un „numar magic” de neutroni (2, 8, 20, 50, 82, 126) sau de protoni (2, 8, 20, 50, 82). Aceasta proprietate de stabilitate deosebita se explica prin existenta unor „invelisuri” nucleonice complete. Atunci cand excesul de neutroni din nucleu depaseste o anumita limita, nucleul devine instabil. Depasirea starii de instabilitate se poate realiza prin dezintegrari radioactive succesive si emiterea unor radiatii nucleare. Deci, radiatiile nucleare sunt emisii de particule elementare sau unde electromagnetice care se propaga in spatiu, fiind insotite de o energie pe care o cedeaza total sau partial materiei cu care intra in contact.

Materialele care emit astfel de radiatii sunt denumite materiale radioactive.

Proprietatea nucleelor de a se dezintegra spontan, prin emisia unor radiatii, se numeste radioactivitate naturala. Prin bombardarea unor nuclee stabile cu neutroni sau alte particule se obtine radioactivitatea artificiala.

Tipuri de radiatii

Principalele tipuri de radiatii ionizante intalnite in natura, in centralele nucleare sau utilizate in domeniul medical sunt: alfa, beta, gamma, neutroni, raze X si radiatii cosmice.

Radiatii alfa - o particula alfa este in esenta un nucleu de He cu energie
foarte ridicata, emisa de un izotop radioactiv. Particula alfa este
incarcata pozitiv, fiind formata din 2 neutroni si 2 protoni. Particula
are o putere de penetrare foarte scazuta, putand fi stopata chiar si de o
foaie de hartie.

Radiatii beta - sunt constituite din electroni (particule elementare cu
sarcina electrica) cu viteze mari, proveniti din nuclee instabile.
Particulele beta au o putere de penetrare mai mare decat particulele alfa
putand fi stopate de o folie de aluminiu.

Radiatii gamma - sunt radiatii electromagnetice, monocromatice (fotoni)
emise de nuclee excitate. Capacitatea de penetrare a acestor radiatii este mult mai mare decat a radiatiilor alfa si beta, pentru stoparea acestora fiind necesar un perete din beton, din plumb sau o cantitate mare de apa.

Neutronii - sunt particule lipsite de sarcina electrica, eliberate prin reactii nucleare, inclusiv prin fisiune. Neutronii au o putere de penetrare dependenta de energia lor. O protectie eficienta impotriva neutronilor se poate realiza prin pereti din beton sau cantitati mari de apa.

Razele X - sunt radiatii emise in urma unor tranzitii energetice ale atomilor si au energii mult mai joase decat radiatiile gamma, avand o putere mare de penetrare. Razele X au o larga utilizare in domeniul medical fiind obtinute prin bombardarea unei tinte metalice cu electroni.

Radiatiile cosmice - sunt particule energetice care in atmosfera terestra sufera interactiuni complexe si sunt absorbite in mod gradat, astfel incat doza inmagazinata scade pe masura ce se apropie de sol (Ia altitudinea de 300 m este de aproape 3 ori mai mare decat la nivelul marii).

Intelesul unor notiuni din domeniul nuclear este redat in Anexa nr. 7.

Masurarea radioactivitatii

doza absorbita: Gray(Gy): 1 Gy = 1 y/kg; 1 rad = 0,01 Gy

echivalent doza: Sievert: 1 Sv = 1 J/kg; 1 rem = 0,01 Sv

activitatea sursei: Beequerel (Bq); 1 Bq = 1 dezintegrare /sec

Iradierea naturala si artificiala

Potrivit specialistilor in domeniu, o persoana care locuieste in Romania primeste in medie, datorita surselor naturale de radiatii, un echivalent de doza de 2,3 mSv/an, care se compune din:

radiatia cosmica : 0,28 mSv/an:

radiatia gamma terestra: 0,46 mSv/an;

radionucleii din organism: 0,23 m Sv/an (fara radon);

radonul si produsii sai:    1,30 m Sv/an.

Aceasta doza cumulata de 2,3 m Sv/an variaza de la zona la zona, depinzand si de alti factori cum ar fi: altitudinea si acumularile locale de radon.

La iradierea naturala se adauga iradierea medicala pentru diagnosticare si tratament care reprezinta cea mai importanta sursa de iradiere artificiala pentru populatie si care poate fi bine controlata. De asemenea, individul poate incasa radiatii de la undele radio, radar, televizor sau cuptoare cu microunde.

Doza de radiatii incasata depinde de intensitatea sursei, distanta fata de sursa si timpul de expunere.

Specialistii sustin ca, datorita efectelor biologice, pentru un individ din populatie (nu cei expusi profesional), ar trebui sa se admita o iradiere artificiala in medie de numai 1 mSv/an peste iradierea naturala medie de 2,3 mSv/an.

In reactoarele nucleare se produc cele mai insemnate cantitati de materiale radioactive. In functionare normala, reactoarele energetice au o influenta mica asupra mediului datorita masurilor de protectie si control. In schimb, in cazul unui accident grav, influenta asupra mediului si populatiei poate fi nefasta. De aceea, se iau cele mai eficiente masuri pentru cresterea sigurantei in functionarea centralelor nucleare.

In Marea Britanie, tara cu o industrie nucleara (civila si militara) foarte dezvoltata, eliberarile din instalatiile nucleare au o contributie de 0,1% din doza totala.

In conformitate cu normele nationale si internationale pentru populatie se admite incasarea anuala a unei doze limita de 5 mSv (0,5 Rem), iar pentru personalul de exploatare din centralele nucleare de 50 mSv (5 Rem).

Exista anumite zone in India, China, Japonia sau Brazilia, unde grupuri mari de oameni primesc doze de radiatie naturala de 3-4 ori mai mare decat doza medie pe glob, fara sa se fi constatat o incidenta crescuta a cancerului la populatie. Se constata, deci, ca dozele maxime permise pentru populatia care locuieste in apropierea centralelor nucleare (5 mSv/an) este mult mai mica decat doza primita de populatiile din zonele amintite mai sus (7-10mSv/an).

Rapoartele de la mai multe centrale CANDU in functiune, au indicat ca dozele individuale de expunere anuala a celor mai afectate categorii de personal de exploatare din centrala sunt cuprinse intre 1 si 10 mSv, constatandu~se, deci incasarea unor doze profesionale mult sub cele maxim permise.

Efectele radiatiilor

Interactia radiatiilor cu materia, in faza initiala, nu difera daca materia este vie sau fara viata, constand dintr-un transfer de energie.

Utilizarea radiatiilor in conditii controlate poate avea efecte benefice asupra omului. Este cunoscuta utilizarea radiatiilor in tratamentele medicale (distrugerea celulelor canceroase), diagnosticari (radiografii), in industria alimentara (conservarea alimentelor) si in industria farmaceutica (sterilizarea instrumentelor chirurgicale) etc.

Pe de alta parte, insa, radiatiile pot produce importante distrugeri celulare.

Efectele biologice ale radiatiilor pot fi grupate in:

efecte somatice, care apar la nivelul celulelor si actioneaza asupra
fiziologiei individului expus, provocand unele distrugeri care ar
putea conduce la moarte sau la reducerea sperantei de viata;

efecte genetice, care apar in celulele germinale, conducand, astfel,
la mutatii genetice la descendenti.

5. Clasificarea evenimentelor ce implica surse nucleare

O clasificare a situatiilor de urgenta determinate de accidente nucleare si/sau urgente radiologice poate fi urmatoarea:

- evenimente minore: incidente industriale, medicale, rutiere sau incendii in care sunt implicate surse radioactive, eliberarii accidentale, pierderea de surse sau traficul ilicit de surse radioactive;

accidente la instalatii nucleare aflate in afara granitelor dar cu efecte
transfrontaliere sau pe teritoriul tarii, inclusiv la nave maritime cu propulsie
nucleara;

reintrarea in atmosfera a satelitilor cu generatoare nucleare sau cu alte
surse de radiatii la bordul acestora;

accidente in care sunt implicate arme nucleare;

amenintari sau atacuri teroriste privind utilizarea dispozitivelor cu material
nuclear sau radioactiv;

accidente la instalatii nucleare de pe teritoriul tarii, altele decat reactoarele
nucleare.

In ceea ce priveste zonele de risc la accident nuclear si/sau urgenta radiologica de pe teritoriul Romaniei, acestea sunt determinate de existenta, nivelul de gravitate si amplasarea surselor radioactive. Principalele surse pot proveni de la:

centralele atomo-electrice din tarile vecine, in care functioneaza reactoare
nucleare cu uraniu imbogatit, la care se utilizeaza ca moderator grafitul
(Kozlodui din Bulgaria, Cernobil din Ucraina, Pecs din Ungaria etc); ori centralele care urmeaza a fi construite: ex. la Belene in Bulgaria;

centrala nuclearo-electrica Cernavoda;

fabrica de combustibili nucleari de pe platforma Colibasi-Pitesti;

reactoarele nucleare de cercetare de pe platformele Colibasi-Pitesti si
Magurele-Bucuresti (reactorul a fost oprit);

uzina de imbogatire a uraniului Feldioara-Brasov;

exploatarile de minereu de uraniu de la Baita Plai - Bihor, Ciudanovita -
din Banat etc;

instalatiile nucleare si alte echipamente si aparate care utilizeaza surse
radioactive;

- depozitele si statiile de tratare deseuri radioactive din tara (ex. Baita Bihor) sau

ale tarilor vecine amplasate in apropierea granitei;

- mijloacele de transport materiale radioactive.

Clasificarea accidentelor nucleare se prezinta in Anexa nr. 4.

6. Norme si proceduri de protectie in caz de accidente nucleare si urgente radiologice

Potrivit prevederilor Legii nr. 111/1996 privind desfasurarea in siguranta, reglementarea, autorizarea si controlul activitatilor nucleare, republicate si ale anexei nr. 3 la Hotararea Guvernului nr. 2288/2004, accidentele nucleare si/sau urgentele radiologice sunt repartizate pentru management Ministerului Administratiei si Internelor prin Comitetul ministerial pentru situatii de urgenta.

Planificarea, pregatirea si interventia in caz de accident nuclear sau urgenta radiologica se realizeaza potrivit normelor metodologice aprobate prin ordin de catre ministrul administratiei si internelor (nr. 684/2005). Inspectoratul General pentru Situatii de Urgenta monitorizeaza aplicarea respectivelor norme metodologice.

Normele metodologice se aplica pentru planificarea, pregatirea si interventia in caz de accident nuclear sau urgenta radiologica, precum si pentru elaborarea planurilor de protectie si interventie in caz de accident nuclear sau urgenta radiologica, in urmatoarele situatii de urgenta:

a)                 incidente industriale, medicale, rutiere sau incendii in care sunt
implicate surse radioactive, eliberari accidentale, pierderea de surse
sau traficul ilicit de surse radioactive;

b)       accidente la instalatii nucleare aflate in afara granitelor, cu
efecte transfrontaliere, inclusiv nave maritime cu propulsie nucleara;

c)        reintrarea in atmosfera a satelitilor cu generatoare nucleare sau
cu alte surse de radiatii la bord;

d)       accidente in care sunt implicate arme nucleare;

e)        amenintari sau atacuri teroriste cu dispozitive nucleare sau
radioactive;

f)         accidente la instalatii nucleare de pe teritoriul tarii, altele decat
reactoarele nucleare.

Situatiile de urgenta nucleara sau radiologica se pot produce in: institutii medicale; unitati nucleare; institutii de cercetare si invatamant; timpul transportului rutier, maritim ori fluvial; ciclul combustibilului nuclear; aplicatii cu surse radioactive; alte locuri (ca urmare a actiunilor teroriste, traficului ilicit, depozitarii de materiale refolosibile etc).

Planurile de protectie si interventie in caz de accident nuclear sau urgenta radiologica se intocmesc pe trei nivele, astfel:

planul national - include sinteza planurilor autoritatilor publice
centrale si judetene, este elaborat de Inspectoratul General pentru
Situatii de Urgenta si aprobat de Comitetul National pentru Situatii
de Urgenta;

planul judetean - include sinteza planurilor autoritatilor
administratiei publice judetene, precum si cele ale utilizatorilor,
este elaborat de inspectoratele judetene pentru situatii de urgenta,
este avizat de Inspectoratul General pentru Situatii de Urgenta si
este aprobat de comitetul judetean pentru situatii de urgenta.
Asemanator se procedeaza si pentru planul municipiului Bucuresti;

planul de protectie si interventie al utilizatorului - se elaboreaza de
catre agentul economic sursa de risc nuclear sau radiologie, se
avizeaza de inspectoratele judetene pentru situatii de urgenta si se
aproba de autoritatea nationala pentru controlul activitatilor
nucleare.

Prin planurile de protectie si interventie in caz de accident nuclear sau urgenta radiologica, se asigura: identificarea si monitorizarea surselor potentiale generatoare de accidente nucleare sau urgente radiologice; evaluarea informatiilor si analiza situatiei initiale; elaborarea de prognoze; stabilirea variantelor optime pentru reducerea efectelor produse de radiatiile ionizante si stabilirea conceptiei de alarmare a institutiilor si serviciilor publice descentralizate in scopul minimizarii impactului asupra populatiei si a mediului.

Structura-cadru a planului de protectie si interventie in caz de accident nuclear sau urgenta radiologica este stabilita in normele metodologice.

In plan se stabileste limita dozei efective pentru personalul de interventie.

Pregatirea personalului cu atributii de decizie si de interventie se realizeaza prin:

exercitii de simulare in centrul operational pentru situatii de
urgenta;

exercitii cu scenarii de urgenta pe amplasament;

exercitii cu scenarii de urgenta in afara amplasamentului;

antrenamente de specialitate la sala si in teren;

aplicatii de specialitate.

Procedurile generice pentru colectarea datelor, validare si raspuns pe timpul unei urgente radiologice sunt aprobate prin ordin al ministrului administratiei si internelor (nr. 683/2005). Ducerea la indeplinire a ordinului respectiv este incredintata Inspectoratului General pentru Situatii de Urgenta.

Procedurile reprezinta instrumentele, algoritmii si datele necesare pentru raspunsul initial la urgenta radiologica, ele constituind un ghid pentru autoritatile publice centrale si locale, precum si pentru utilizatorii cu responsabilitati in astfel de situatii. Totodata, asigura o conceptie unitara privind evaluarea de baza si capacitatea de raspuns, in scopul protejarii populatiei si a angajatilor in cazul urgentelor radiologice, in conformitate cu reglementarile internationale in domeniu.

Obiectivele generale ale raspunsului la urgenta radiologica sunt:

- reducerea riscului sau limitarea consecintelor accidentului;

prevenirea efectelor deterministe asupra sanatatii (de exemplu,
decese si efecte imediate) prin luarea de masuri inainte sau la scurt
timp dupa expunere si mentinerea dozelor individuale pentru
populatie si personalul de interventie sub nivelurile admise;

reducerea riscului efectelor stocastice asupra sanatatii (de exemplu,
cancer si efecte ereditare grave) prin implementarea actiunilor de
protectie in conformitate cu recomandarile Agentiei Internationale
pentru Energie Atomica (AIEA) si prin mentinerea dozelor pentru
personalul de interventie sub nivelurile admise.

Persoanele fizice si juridice cu responsabilitati sunt:

initiatorul raspunsului - persoana fizica sau juridica notificata
despre producerea unui accident, cu autoritate sa initieze aplicarea
partiala ori totala a planului de protectie si interventie si sa
informeze managerul urgentei despre producerea evenimentului;

managerul urgentei - persoana care asigura activarea fortelor de
interventie, aplicarea primelor masuri pentru protectia populatiei si
a personalului din cadrul echipelor de interventie, comunicatiile in
cadrul echipelor de interventie si reprezinta purtatorul de cuvant
atunci cand nu este desemnata alta persoana;

coordonatorul la locul accidentului - persoana responsabila pentru
aplicarea masurilor de limitare a efectelor unui accident sau
incident radiologic, pentru coordonarea tuturor echipelor de
interventie, realizarea activitatilor de decontaminare si recuperare a
surselor, aplicarea masurilor preventive in scopul protectiei
personalului echipelor de interventie si care este experta in
echipele de raspuns la locul accidentului;

evaluatorul radiologic - persoana acreditata, trimisa la locul
accidentului, avand responsabilitatea: evaluarii initiale a riscului
radiologic, formularii de recomandari catre coordonatorul
interventiei, modului de implementare a masurilor de protectie
pentru echipele de interventie, stabilirii limitelor de interventie
pentru personalul de interventie, estimarii si inregistrarii dozelor
primite de personalul echipelor de interventie si/sau de catre
populatie, controlului contaminarii, si care poate initia in unele
cazuri operatiunile de recuperare a sursei.

In functie de natura si gravitatea accidentului, functiunile managerului urgentei si ale coordonatorului la locul accidentului pot fi realizate de o singura persoana, cel putin in faza initiala a raspunsului.

Procedurile sunt organizate pe cinci sectiuni care contin algoritmi de baza, dupa cum urmeaza:

sectiunea A „Initierea raspunsului”, vizand modul de punere in
aplicare a planului de protectie si interventie la primirea notificarii
unei urgente radiologice, fiind cuprinsa intr-o procedura unica;

sectiunea B „Managementul raspunsului la accident”, avand trei proceduri: generalitati asupra managementului la urgenta (BO); accident cu surse de radiatii sau materiale radioactive (Bl); sursa pierduta (B2);

sectiunea C „Raspunsul la locul accidentului”, avand sase
proceduri: coordonatorul raspunsului Ia locul accidentului (C1);
raspunsul politiei (C2); actiunile echipajelor de pompieri (C3);
raspunsul medical de urgenta la locul accidentului (C4); raspunsul
initial din partea personalului institutiei/operatorului economic
(C5); ghid pentru protectia personala (C6);

sectiunea D „Raspunsul radiologic” avand patru proceduri:
conducerea raspunsului radiologic (D0); recuperarea
sursei/mutarea materialelor radioactive (D1); decontaminarea
personalului si a echipamentelor (D2); mutarea deseurilor
radioactive (D3);

sectiunea E „Evaluari de doze” avand patru proceduri: generalitati
asupra evaluarii dozelor (E0); sursa punctiforma (E1); sursa liniara
(E2); contaminare de suprafata (E3).

Procedurile se pun in aplicare cand survine un accident major ori un eveniment necontrolat care, prin natura sa, poate provoca un accident major.

Principalele tipuri de accident radiologic sunt: ratacirea, pierderea sau furarea sursei; gasirea unei surse etanse avariate; accident de sursa neetansa; dispersia emitatorilor alfa; caderea de sateliti cu alimentare de energie nucleara; impact transfrontalier.

Normele metodologice si procedurile generice au la baza Normele fundamentale de securitate radiologica (NSR-01) aprobate prin ordinul CNCAN nr. 14 din 24.01.2000, in care se definesc si termenii specifici.

7. Masuri de protectie a populatiei:

Masurile de protectie a populatiei in urgente radiologice constau in esenta in:

- adapostirea persoanelor si animalelor;

evitarea consumului de apa si alimente;

spalarea imediata cu apa curenta;

evitarea introducerii hainelor si echipamentului contaminat in spatiile de adapostire;

inchiderea usilor si ferestrelor si etansarea acestora;

oprirea aparatelor de gatit si stingerea focurilor din sobe;

comutarea televizoarelor si aparatelor de radio pe posturile de stiri;

evacuarea si/sau autoevacuarea din zona conform dispozitiilor autoritatilor;

administrarea de iodura de potasiu (K1), pastile de K1 luata inainte de expunere reduce doza incasata cu 98%. Dupa 4 ore daca se ia pastila, eficienta este redusa la jumatate.