ACCIDENTUL NUCLEAR

3.1 Definitie si caracteristici generale

Accidentul nuclear este definit ca evenimentul care afecteaza instalatiile unui reactor nuclear sau ale unei centrale nuclearo-electrice, provocand iradierea si contaminarea populatiei si a mediului inconjurator peste limitele permise de normele in vigoare.

Iradierea populatiei poate fi de diverse naturi, avand in vedere ca radiatiile sunt prezente in natura si pot fi produse si artificial, fara a fi diferite nici ca tip, nici ca efect.

Fiecare dintre noi este expus radiatiei, mai mult sau mai putin, in functie de iradierea naturala a organismului uman, datorita radiatiilor ionizante existente in mediul inconjurator. In aceasa categorie de radiatii cosmice intra radiatiile gamma terestre, avand ca sursa radioactivitatea materialelor scoartei pamantului, produselor de dezintegrare ale radonului si thoriului cu concentratii mai ridicate in locuinte si alte spatii neventilate, precum si radioactivitatea alimentelor (K⁴⁰ reprezinta sursa cea mai importanta de iradiere interna).

Sursele de radiatii artificiale, in care intra instalatiile de radiatii 'X', diferiti radionuclizi si radiatiile gamma, au intrbuintare in domeniul medical privind diagnosticarea, investigatiile si terapia (externa si interna).

Prin specificul muncii, exista un mare numar de persoane expuse la radiatiile ionizante in domeniile de cercetare, in industria energetica, nucleara, etc.

Iradierea suplimentara a organismului are loc ca urmare a raspandirii radionuclizilo 323j94d r rezultati in experientele nucleare executate in atmosfera si depunerilor pe sol a materialelor radioactive.

Se poate aprecia ca ponderea cea mai mare in iradierea organismului uman o are iradierea naturala - circa 66 %, urmata de iradierea medicala - circa 23 %.

Radiatiile ionizante sunt daunatoare organismului uman si este necesar ca populatia sa fi protejata fata de o expunere inutila sau excesiva, dar trebuie luate in consideratie si beneficiile pe care le aduc prin diferite proceduri de tratament.

Deoarece efectele radiatiilor sunt determinate de doza de radiatii care asociaza un factor de risc s-au stabilit limite maxime pentru doza admisa care este de 5mSv/an (500 mRem/an).

Accidentele nucleare produc : - efecte directe;

- efecte transfrontaliere.

Accidentele nucleare sunt extrem de putin probabile, toate reactoarele nucleare au intocmite planuri de interventie, cuprinzand masuri care reduc la minimum riscurile in caz de accident.

Centralele nuclearo-electrice sunt in esenta centrale termo-electrice la care locul cazanului de abur a fost luat de reactorul nuclear.

Caldura se produce prin fisiunea atomilor de uraniu, continuti in elementele de combustie.

Mentinerea procesului de fierbere a atomilor de uraniu, este asigurata prin prezenta in reactor a unui moderator (apa obisnuita, apa grea, grafit, etc.).

Caldura produsa in reactor este transmisa unui turbogenerator de un agent de racire (apa grea, apa obisnuita, etc.).

Masurile constructive adoptate de C.N.E., le asigura o mare siguranta in exploatare, iar posibilitatea de accident, dupa calculele specialistilor, este aceeasi ca la barajele hidrotehnice.

Cauzele tehnice ale unui accident nuclear pot fi variate, dintre acestea cele mai importante sunt :

sparturi (fisuri) in conductele de racire;

cresteri de presiune si salturi de temperatura in vasul reactorului;

caderea sistemului de racire in caz de urgenta;

caderea sistemului de pulverizare;

topirea combustibilului nuclear;

spargerea constructiei si eliberarea vaporilor radioactivi;

scurgerea miezului topit prin placa de beton.

In afara cauzelor tehnice, accidentele nucleare pot fi provocate de factori externi :

-atacuri intentionate;

-inundatii;

-alunecari de teren;

-cutremure;

--caderi de avioane sau meteoriti direct asupra reactorului nuclear.

Dintre sursele ce pot da nastere la accidente nucleare, in afara de C.N.E. se pot enumera :

a)     satelitii artificiali care au la bord :

generatoare de energie electrica in conversie directa cu combustie nucleara;

- reactoare nucleare cu plutoniu si uraniu imbogatit.

b)    nave aeriene (avioane, elicoptere) care transporta substante radioactive sau arme nucleare;

c)     nave maritime de suprafata sau submarine care au instalatie nucleara de propulsie sau transporta arme nucleare sau deseuri radioacive;

d)    obiective nucleare terestre; instalatii de concentrare, morarit, preparare sau retratare a combustibilului nuclear;

e)     institute de cercetare nucleara;

f)      obiective nucleare subterane pentru testare in scopuri pasnice.

3.2 Tipuri de accidente la centralele nucleare

accidente de manipulare a combustibilului nuclear (uraniu);

avarii la circuitul secundar - de racire;

accidente de reactivitate;

avarii la circuitul primar;

accidente legate de amplasament.

In functie de riscul de iradiere pentru populatie si de intensitatea de actiune, accidentul nuclear poate fi incadrat in doua categorii :

accident nuclear minor;

accident nuclear major.

Accidentul nuclear minor ( de rutina ) este considerat evenimentul in care iradierea sau contaminarea depaseste doza sau contaminarea maxima admisa prevazuta in normele de radioprotectie.

Accidentul nuclear major (accident maxim credibil de proiect ) este considerat acel accident care prezinta risc mare prin iradierea interna sau externa a populatiei. El este determinat de expunerea rezultata din eliberarea de produse de fisiune, cu o iradiere mai mare de 25 rem pe intregul organism si o doza de 10 rem/om adult pe tiroida.

Zone si surse de risc nuclear

Din datele publicate de Agentia Internationala de Energie Atomica (AIEA) in anul 1991, rezulta ca la sfarsitul anului 1990, erau in functiune in lume, peste 493 centrale nuclearo-electrice (CNE), urmand ca in urmatorii ani sa fie construite cca. 130 CNE.

Existenta unor obiective nucleare pe teritoriul tarii noastre pot constitui potentiale surse de risc nuclear :

1). C.N.E. - CERNAVODA Jud. CONSTANTA

- 5 grupuri tip CANDU 660 MW

2). I.C.N. - COLIBASI Jud. ARGES

- Reactor TRIGA de 14 MW

3). I.F.N. - MAGURELE - BUCURESTI

- Reactor VVER de 2 MW

Zone de risc : - in caz de accident nuclear, se stabilesc cu ajutorul unor programe de calcul pe baza termenului sursa care este comunicat de obiectivul nuclear, tinand seama de inventarul de radionuclizi existent la un moment dat in miezul reactorului, a inventarului de evacuare si a conditiilor meteo cele mai favorabile.

Date tehnice despre C.N.E. Cernavoda

C.N.E. CERNAVODA este cea mai mare investitie in S-E Europei din domeniul energeticii. Are cinci grupuri x 660 MW fiecare, totalizand 3.300 MW.

a). Proiectarea a fost facuta de catre firma canadiana 'CANDU' in anul 1970. Aceiasi firma a mai costruit in Coreea de Sud si Argentina. Romania avea de ales proiectarea intre CANDU si URSS, a ales CANDU 600 PHWR si nu varianta ruseasca VVER 400 sau VVER 1000, pentru siguranta mult mai mare a lui CANDU.

b). Siguranta reactorului CANDU 600PHWR (racit si moderat cu apa grea) este un reactor care functioneaza pe baza reactiei de fisiune a uraniului natural U-238, obtinut din zacaminte naturale de uraniu, de care dispune Romania; Moderatul si agentul de racire (apa grea)- cu un cost de 1.000 $/Kg, se obtine printr-un proces chimic in instalatii specifice din apa de racire; Necesarul de apa de racire pentru C.N.E. este mult mai mare decat pentru centralele clasice. Pentru C.N.E. Cernavoda numai debitul Dunarii poate asigura cantitatea necesara de cca. 25 m³/s dintr-un debit mediu de cca 800 m³/s.

c). Cerintele seismice au fost satisfacute numai la Cernavoda, datorita structurilor geologice ale solului.

d). Proiectul executat de firma canadiana CANDU corespunde normelor impuse de AIEA de la Viena. De remarcat, ca echipamentele si subansamblele pentru CNE Cernavoda au fost executate inafara, cu firme de renume mondial in domeniul energeticii din : SUA, Italia, Germania, Anglia. Romania a efectuat proiectarea si executarea partii clasice a echipamentelor.

e). Punctul forte al proiectului CANDU 600, este ca rectoarele CANDU sunt dotate cu sisteme speciale de securitate, avand rolul de a opri reactorul in cazul functionarii sale sub parametrii de proiectare sau in cazul producerii unui accident major. Cele 4 sisteme speciale de securitate sunt protejate de sistemul de alimentare cu apa la avarie. Acest sistem asigura securitatea si in conditiile producerii unor evenimente nedorite :

cutremure de baza de 7 grade pe scara Richter;

pierderea alimentarii cu energie electrica;

accident de pierdere a agentului de racire urmat la 24 ore de cutremur de amplasament.

OBS : Este data in functiune numai Unitatea nr. 1 de la Cernavoda.

De asemenea, existenta unor obiective nucleare in apropierea granitelor, pot constitui surse de risc nuclear cu efect transfrontalier. Asa este cazul C.N.E. KOZLODUI- BULGARIA, care cuprinde 6 reactoare :

4 reactoare VVER x 440 MW - neanvelopate;

2 reactoare VVER x 1000 MW - anvelopate.

Aceasta C.N.E. de la KOZLODUI este situata la 5 Km de granita Romaniei.

Specialistii de la Agentia Internationala de Energie Atomica (AIEA) Viena, au afirmat ca in orice moment poate avea loc un accident nuclear la C.N.E. KOZLODUI, cu precadere la reactoarele neanvelopate, din care reactorul nr. 4 este de-a dreptul 'peticit'.  OBS : completarea cu noutati de ultima ora in domeniu. (prezentare plansa meotar 'Reteaua nationala de supraveghere a radioactivitatii mediului').

3.3 Caracteristicile raioanelor de distrugeri provocate de

accidentul nuclear

Caracteristicile focarului unui accident nuclear

1). Zone de formare a emanarilor datorate avariei :

a). Zona A = zona de planificare a urgentei in cazul expunerii la nor;

b). Zona B = zona de planificare a urgentei pentru calea de expunere prin ingestie.

2). Zone de imprastiere a fragmentelor de combustibil si a altor elemente ale reactorului avariat.

Caracteristici propriu-zise :

a)     dimensiunile norului radioactiv in functie de conditiile meteo si topogeodezice;

b)    zonele de actiune in functie de cantitatea de substanta radioactiva eliberata in atmosfera;

c)     cantitatea de substanta radioactiva eliberata in timpul accidentului nuclear ;

d)    durata de scadere a nivelului de radiatii;

e)     suprafata de raspandire a substantelor reactive.

Proportiile si consecintele unui accident nuclear se exprima prin riscul nuclear, care reprezinta acel complex de situatii, rezultat in urma eliberarii necontrolate a produselor radioactive in mediul inconjurator.

In cazul unui accident nuclear, exista urmatoarele tipuri de riscuri :

a)     riscul inhalarii substantelor radioactive;

b)    riscul rezultat din radioactivitatea depusa;

c)     riscul rezultat din acumularea lenta a radioacivitatii.

Elemente radioactive eliberate contamineaza toti factorii de mediu, in timp, patrunzand in lantul alimentatiei, actionand prin ingerarea alimentelor si a apei contaminate.

Radionuclizii cel mai des intalniti si cu efecte dezastruoase sunt : U-239; I-131; Cs-137; Sr-90.

Transferul radionuclizilor din mediu catre populatie se face prin inhalare, datorita expunerii externe.

Emisia radioactiva contamineaza atmosfera, solul si apa, de unde sunt contaminate alimentele, care in final ajung in organism.

Simptome ale contaminarii radioactive :

- scaderea poftei de mancare;

- greata, varsaturi;

- dureri de cap;

- scaune diareice dese;

- moleseala.

Contaminarea radioactiva produce o serie de efecte asupra organismului uman

1). efecte somatice bine conturate

a) precoce - eritem;

- leucopenie;

- epilatie.

b) intarziate - fibroza pulmonara;

- afectarea maduvei osoase;

- cataracta;

- sterilitate;

- ulceratii;

- cancer de piele;

2). efecte somatice stocastice

a) precoce - tulburari neurovegetative;

b) intarziate - leucemie;

- cancer tiroidian;

- anemie;

- reducerea duratei de viata.

3). efecte genetice

a)     la prima generatie - reducerea natalitatii;

- malformatii congenitale;

- malformatii ereditare.

b)    la generatiile urmatoare - afectarea fondului genetic;

- malformatii recesive;

- diminuarea capacitatii imunologice a

organismului.

Gradul de contaminare

In cazul producerii unor avarii sau explozii la reactoarele sau instalatiile ce folosesc substante radioactive, acestea sunt expulzate in atmosfera sub forma de emanatii radioactive care se deplaseaza dupa directia vantului, a curentilor atmosferici la inaltime, la distante foarte mari, constituind un grav pericol pentru oameni, animale si mediu inconjurator.

Norul de aer contaminat cu substante radioactive, actioneaza un timp limitat, dupa care, prin depunere, contaminarea ramane activa de la cateva zile, pana la sute de ani, functie de :

1). natura substantelor radioactive;

2). perioada de injumatatire a radionuclizilor eliberati si organul afectat, conform tabelului de mai jos :

3). situatia meteo - nebulozitate;

directia si viteza vantului la sol;

directia si viteza vantului la inaltime;

izotermie;

acalmie.

4). cantitatea de substanta radioactiva emanata si depusa.

In cazul producerii unor asemenea evenimente, o importanta deosebita o au cunoasterea masurilor de protectie si a regulilor de comportare.

3.3 Masuri de prevenire, protectie si interventie

1). Modul de instiintare si alarmare - Se executa la localitatile din perimetrul de contaminare si pe directia de deplasare a norului radioactiv.

'ALARMA CHIMICA' - 5 sunete x 16 sec cu 10 sec pauza. Total 2 min.

2). Folosirea mijloacelor de protectie speciale sau improvizate a cailor respiratorii si pentru protejarea corpului.

Se folosesc in scopul impiedicarii patrunderii prafului radioactiv in organele de respiratie sau pentru a impiedica contactul direct ale suprafetelor corpului cu substante radioactive.

3). Asigurarea asistentei medicale de urgenta persoanelor iradiate.

In afara de asigurarea cu truse sanitare antichimice, populatia trebuie sa stie care sunt spitalele, policlinicile si dispensarele la care trebuie sa apeleze in caz de nevoie.

4). Cunoasterea si amenajarea de spatii de adapostire ermetizate.

Se are in vedere alegerea spatiului cel mai adecvat pentru protectia contra radiatiilor, montarea de usi de protectie etanseizate, ermetizarea tuturor golurilor.

5) Cunoasterea cailor posibile de contaminare si iradiere : - iradierea interna;

- iradierea externa;

6). Cunoasterea riscului nuclear in zona .

Populatia trebuie informata despre natura riscului pentru aplicarea masurilor de protectie si comportare in caz de accident nuclear.

Tinand seama de marimea accidentului, zonele si nivelurile de radiatie, analizand influenta factorilor caracteristici, organele de decizie pot lua o serie de masuri de protectie si interventie.

1). Instiintarea si alarmarea salariatilor si populatiei despre pericolul nuclear - se face in scopul avertizarii si luarii masurilor adecvate.

2). Asigurarea protectiei prin adapostire in spatii ermetizate a oamenilor si animalelor - are drept scop izolarea in zona de actiune a norului radioactiv, in adaposturi si incaperi la care s-au aplicat masuri de etansare.

3). Introducerea unor restrictii de circulatie si a masurilor de paza si ordine in zona de actiune a norului radioactiv - in scopul de a preveni iradierea oamenilor si animalelor si pot asigura desfasurarea actiunilor de interventie.

4). Asigurarea masurilor de prim ajutor si asistentei medicale a persoanelor iradiate in zona accidentului nuclear si in zona de actiune a norului radioactiv - in scopul scoaterii victimelor de sub actiunea substantelor radioactive si transportarea acestora la spital.

5). Introducerea restrictiilor de consum a apei, produselor agroalimentare si furajelor - se face pentru a preveni iradierea colectivitatilor umane si animalelor.

6). Asigurarea protectiei colectivitatilor umane prin mijloace de protectie individuala in scopul impiedicarii patrunderii substantelor radioactive in organism.

7). Asigurarea protectiei populatiei si salariatilor prin evacuarea temporara si autoevacuare se face pentru a realiza protectia atunci cand celelalte mijloace lipsesc sau sunt ineficiente.

8). Organizarea cercetarii de radiatie, a controlului si supravegherii nivelului de radiatie din zona contaminata pentru stabilirea caracteristicilor focarului nuclear, cat si a evaluarii urmarilor si efectelor in vederea asigurarii interventiei.

9). Organizarea si desfasurarea actiunilor de decontaminare a substantelor radioactive si de impiedicare a dispersarii norului radioactiv, colectarea, transportul si depozitarea materialelor contaminate - in scopul diminuarii actiunii substantelor radioactive, localizarii si inlaturarii urmarilor accidentului nuclear.

10). Instruirea populatiei si salariatilor asupra modului de aplicare a masurilor de protectie si a regulilor de comportare - pentru cunoasterea si constientizarea masurilor de protectie.