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[科普中国]-放射性事故

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放射性事故类型

1、 核反应堆事故

在当今的电能中,核能发电是典型的形式。与其它发电形式相比较,核能发电不仅成本低廉,而且污染十分小、稳定性也颇高。因此,核能发电成为了主要的发电形式之一。但核能的使用有利也有弊。其最大的弊端在于:核能一旦被泄露,其后果将十分严重。在20世纪80年代,前苏联曾经出现过一次震惊世界的核泄漏事故,切尔诺贝利核电厂的核反应堆发生事故,最终使得不少放射性物质(γ射线、β射线、α射线)蔓延到周边空气中,这些放射物没有颜色和气味,不容易被人察觉,随着放射物的蔓延,事故周边有1400多名居民因为感染了放射物质而在短时间内死亡。

2、放射源丢失事故
在如今的教育、医学和工业等领域中,放射源被投入了使用。而目前世界范围内也将发射源视为工业产品,允许其买卖及使用。据统计表明:目前,中国全国范围内大约有15枚放射源存在。如果放射源使用得当,将在不同领域发挥有效作用。如果放射源管理不善,就可能泄露,其后果不堪设想。上个世纪90年代,在我国陕西,有一名男子无意中在枯井内挖掘到了一枚放射源,这名男子并不识得放射源,还误以为是什么宝贝,便将放射源揣在兜里,准备拿回家去。结果,回家后不久,这名男子就开始呕吐和恶心,其原因是放射物质侵入到男子体内,照顾男子的家人也受到放射侵害,最终男子一家无一幸免,死于急性放射病。

3、医疗照射事故
X射线是当今医学领域运用较多的核照射放射。尽管,X射线照射能在一定程度上解决某些医学难题。但是,X射线照射的现实危害也不容忽视。医学实验证明:如果患者接受了X射线照射,同时照射剂量颇高,那么患者因此而患白血病等疾病的可能性将远远增加。

20世纪60年代,美国的某家医院曾经出现过类似事故。医学在给患者进行X射线照射的过程中,不小心将剂量加到了原来的十倍,结果该患者在接收照射之后,出现反应迟钝、剧烈头疼和血小板急剧减少等症状,在住院后的50天左右,该患者死亡,这家医院也因此赔付了患者家属大笔的医疗事故费用。

4、放射性废物储存事故
在核设施完成各类生产的过程中,常常会有废水或者废气产生,这些废水和废气与其它废物混合到一起,便称为放射性废物。一般来讲,核设施的生产管理机构会针对放射性废物做一定的处理,避免其转移到居民的日常生产或生活中,否则将给居民带来极大影响。20世纪50年代,在前苏联的某个小镇上,由于处理放射性废物的系统失灵,导致不少放射性废物内部出现爆炸,爆炸后的放射物便随之进入到周边空气中,以至于周边环境被大肆破坏。

事故特点1、威胁健康

从现实情况看来,核辐射事故所带来的健康威胁极大,核辐射事故在发生的瞬间,会有大量放射物质蔓延到周边空气中。随着放射物质的扩散,极可能进入到居民生活区中,从而让居民感染到放射物。放射物一旦进入到了居民身体中,其对居民健康威胁极大。对普通居民来讲,体内感染放射物之后,将会出现腹泻、脱发、出血和头晕等症状。而对孕妇来讲,如果体内感染放射物,孕妇所受到的危害则更大。一方面,孕妇自身会受到健康危害。另一方面,孕妇自贡中的胎儿也会受很大影响,出现畸形或者死亡的情况,即便胎儿能够顺利降生,也不可能像正常孩子一样,其智商会明显低于普通孩子。1

2、照射途径及来源多样化
尽管引起核辐射事故的原因多种多样,但对核辐射事故的照射途径及来源进行总结,可大致分成两类,第一类是内照射,第二类是外照射。放射物通过居民饮食或者空气吸入等方式进入到了居民体内,便称之为内照射。放射物通过医疗照射和职业照射等方式,让居民感染到放射物,那么便称之为外照射。医疗照射主要指的是放射治疗及X射线照射等方式。职业照射主要指的是从事的工作与放射物密切相关。

3、引发恐慌
随着科技的普及,居民对核辐射、核辐射事故及放射物感染等的了解越来越多,居民渐渐认识到核辐射事故的巨大危害。因此,居民对于核辐射事故也是十分惧怕。一旦某地区有核辐射事故出现,那么该地区附近的居民将惶恐不安。普通居民难以饮食下咽,害怕自己随时可能死亡。孕妇则更加严重,不仅担心自身安危,也担心腹中孩子是否能安全降生,由此引发的流产较多。在上述谈到的切尔诺贝利核电厂核事故中,核电厂周边区域的居民在得知事故情况后,十分恐慌,有人开始宣传说某种抗辐射药能抑制体内放射物,不少居民听信了谣言,纷纷购买抗辐射药,而药店也因此哄抬物价,将抗辐射药的价格标到原来的五倍以上,而实际上这种抗辐射药并没有真正的抗辐射效果,不少居民在慌乱中受骗,周边区域的社会秩序迅速被打破,前苏联中央政府不得不立刻下令停止抗辐射药的售卖,并派遣专业人士到相关区域维护居民生命安全,同时派遣大量警察维持社会秩序。

4、事故波及范围大、危害人群多、持续时间长
在核辐射事故出现后,不仅对社会秩序冲击极大,而且事故波及范围大、危害人群多、持续时间长。首先,放射物会在空气中蔓延,而且蔓延的速度极快,从一个小镇到另一个小镇,一个区县到另一个区县,一个城市到另一个城市,所以其波及的范围非常大。其次,正是因为波及范围广,放射物所危害的人群数量才较大。只要某区域的空气中夹杂着放射物,那么该区域中生存的所有居民都可能感染放射物。再次,放射物在空气中的停留时间会特别长,无法在短时间内消除。所以,如果某区域出现放射物,在将来的10年甚至20年时间里都会有放射物存在,需要很长的时间才能彻底消除放射物,而居民所受的危害也将持续很长时间。2

主要应急响应行动及其要求启动应急响应和通告一旦发现放射源和辐射技术应用设施处于辐射事故应急状态,设施事故现场的负责人应立即向该设施的领导或应急响应组织负责人报告。设施的领导或应急响应组织负责人则应按应急计划或程序指令启动应急响应,指挥控制缓解事故,按照《放射事故管理规定》报告政府有关部门。如应急事态特别紧急,设施事故现场的负责人有义务主动承担起指令启动应急响应和指挥控制缓解事故的责任。应用单位(或法人)应对所使用操作的放射源和放射性物质定期进行盘查。若发现丢失或被盗,应立即向当地政府有关部门报告,以便及时启动应急响应。

1、事故的控制

缓解应当采取合理可行的紧急及后续行动来控制缓解事故,以减小事故后果,使设施中的放射源或辐射装置恢复到安全状态。在设施的应急计划或程序中,应当具有可采取的控制缓解行动(例如在设施内发生放射性物质泄漏的情况下,是关闭设施的通排风系统,让放射性物质滞留在设施建筑物内,还是继续运行通排风系统,让放射性物质排放到大气中稀释扩散),并制定用于采取这些行动的实施程序。对履行控制缓解行动的设施内应急人员、外来支援人员(如当地消防队员)和急救人员,应提供适当的个人辐射防护用品。

2、普通受伤人员

急救放射源和辐射技术应用设施的辐射事故应急状态,可能是由火灾或诸如地震等自然灾害引发的。在这类情况下,人员可能受到非辐射因素所致的普通严重伤害,必须组织对这些受伤人员进行急救。

3、撤离和出入控制

在高强度辐射源意外地丧失屏蔽(如意外地从屏蔽容器中脱出)且难以回复到其安全贮存位置情况下,人员必须立即撤离受到该辐射源影响而产生高剂量率的房间或局部区域。若高强度密封源或装有放射性物质的设备发生泄漏,且造成或很可能造成某房间或局部区域严重污染的情况下,人员也必须从这些房间或局部区域立即撤离。应对撤离的房间或局部区域实施出入控制,直到采取了事故控制缓解措施或进行场所去污,使其恢复到可以接受的安全状态之后,方可解除其出入控制。鉴于放射源和辐射技术应用设施所操作或使用的放射源或放射性物质总活度有限,或所操作使用的放射源多为具有高安全性的密封源,发生在设施内的放射性泄漏通常不会对设施场区之外造成明显危险,因而场外通常没有必要考虑采取撤离公众的防护行动。

4、场所的去污清理

事故造成设施内某些场所被放射性污染后,在放射性物质泄漏已经得到可靠控制的情况下,应当迅速安排进行场所去污,去污过程中,应对所产生的固态和液态废物进行适当分类收集,以便作进一步处理或处置。若放射性污染的物理半衰期较短,较好的办法是不进行去污,而让其衰变。

5、人员去污及对辐射损伤人员的救治

如果事故已导致或怀疑导致人员的衣服和皮肤受到污染,最简单易行的防护行动是脱去被污染的衣服、采取适当的洗浴方法去污(不应将浴池浸泡或全身淋浴作为初始去污措施,因为这样处理常常会使污染扩散)、换上清洁的衣服。应当将脱下的被污染或怀疑被污染的衣服暂存起来,以便晚些时候作检测和处置。个人应当在开始清洗去污前,自行采集鼻擦样品,供可能的内污染检测之用。如果发现较高水平的皮肤污染,则应在医疗和辐射防护人员指导下进行皮肤去污。对于受到或怀疑受到急性辐射损伤的人员,应迅速送往专门的辐射损伤医疗单位进行诊断或治疗。事故单位应向医疗单位提供就诊人员的个人剂量监测或估计结果以及他们的受照情况。

6、应急辐射监测

应急辐射监测是必不可少的应急响应行动之一,其作用在于为辐射事故的探查、评价以及事故控制缓解行动和紧急辐射防护行动的决策提供依据。应用单位(或法人)应在其辐射事故应急计划中对应急辐射监测的方案和所用仪器仪表做出规定。为了确定辐射事故是否导致场外环境污染,地方政府有关部门应安排做适当的场外环境辐射监测。

事故案例根据国际原子能机构(IAEA)公布的1945~1997年间,世界范围内发生的较重大的核事故或放射事故135起(不完全的统计),使669人受到显著照射,87人死亡。

所公布事故只是一些造成人员受到较大剂量照射的核事故和放射事故,而一些较为著名的核事故,如英国温茨凯尔军用核反应堆事故和美国三哩岛核电厂事故等,由于处理得当,未造成人员伤亡,并未罗列在内。

公布的这些事故主要发生在美国、前苏联和英国等核能和放射性同位素应用较发达的国家,其中涉及到中国的放射事故为10起,受照人员47人,6人因受照死亡。我国的核能起步较晚,到目前为止,还没有核事故发生,导致人员受超剂量照射的事故主要来自于辐照装置、加速器和放射治疗等领域。

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我国有文字记载的最早一次放射事故是发生在1954年,福州协和医院的一名护士用血管钳夹持

镭针进行穿线时,不慎将一支1.22×108Bq的镭针掉到地上,当时护士用肉眼寻找未果,10年后,该省成立放射防护机构后再找,也未找到。

从全国来看,上个世纪50年代我国核技术应用刚刚起步,事故不多。1958~1978年的20年中,我国核技术的生产和应用由发展走向低谷,时起时伏,事故也经常在每年25起左右。70年代末期至80年代,全国核技术的发展与日俱增,例如辐照装置全国除西藏和青海两地区尚未建立外,其它地区都有。

切尔诺贝利核事故1986年4月26前苏联发生在核工业史上最严重的灾难性事故。因急性放射病死亡30人,大约15万平方公里国土受到严重的放射性污染。对污染严重地区的大约11.6万居民进行了搬迁,动员60万居民进行污染清除。后期观察到约1800名甲状腺癌症患者,很可能是该事故造成的。

切尔诺贝利核电站位于乌克兰境内。距基辅市130Km,在普里皮亚特河畔,靠近白俄罗斯和俄罗斯。核电站30Km范围内有居民10万人。此核电站已建成4座反应堆机组,还有2座待建。事故发生于4号机组,该机组的核反应堆于1983年12月投入运行,采用的是前苏联研制的RBKM-1000型石墨沸水堆,用石墨作慢化剂,以沸腾轻水作为冷却剂。

堆内共装1659根燃料棒,其中75%是首次装料时装入的,其输出热功率为3200MW。反应堆运行时石墨砌体温度达700℃。按计划,该反应堆于1986年4月26日停堆检修。停堆前,准备在8号汽轮发电机上进行惯性条件下提供电力的试验,目的在于检验在失去场外供电的情况下,延长强制冷却堆芯的时间,但试验未严格按安全规定进行。

为尽早结束试验,工作人员将安全控制棒大部抽出,留下不到10根,而按规定,不得少于15根。当反应堆功率开始迅速上升时,试图将所有控制棒插入堆芯紧急停堆,但因控制棒受阻而未能及时插入堆芯底部,使堆芯失水溶毁,核燃料因热量聚集过多而炸成碎块。当紧急注入水后,使产生的过热蒸汽与烧熔的元件、包壳及石墨发生反应,产生大量氢气、甲烷和一氧化碳,这些易燃易爆的气体与氧气结合,发生猛烈的化学爆炸,1000吨重的反应堆顶盖板被掀起,堆中所有管道破裂,反应堆厂房倒塌,使堆芯进一步被破坏,熊熊烈火达十层楼高,热气团将堆芯中的大量放射性物质抛向1200米空中,而后才水平传输。

这次核事故的原因,是由于核电站设计上的缺陷和人为因素造成的。为了灭火及覆盖反应堆和吸收放射性气溶胶颗粒,从4月27日到5月10日,调动300多架次军用直升飞机空投了5000吨碳化硼、白云石、砂土和铅等混合物。为防止堆底部结构破坏,修筑了人工排热通道。后来将整个反应堆用混凝土封闭,形成所谓的“石棺”。

据估计,此次事故释放出的放射性物质总量约12×1018Bq,相当于反应堆内已烧过的核燃料总量的3-4%,对环境污染和人员有害影响的主要是放射性的碘和铯。由于释放出的放射性物质随大气扩散,造成大范围的污染,事故现场12%,20公里范围内51%,20公里以外37%。由于持续10多天的释放及气象变化等因素,在欧洲造成复杂的烟羽弥散径迹,放射性物质沉降在前苏联西部广大地区和欧洲国家,并有全球性沉降。事故后在整个北半球均可测出放射性沉降物,其中白俄罗斯16500Km2、乌克兰4600Km2和俄罗斯8100Km2的土地上,137Cs的污染水平超过185KBq/m2。

事故中,使较多的人受到电离辐射的超剂量异常照射,据估算,在前苏联因核事故撤离的人员中,约10%的人员受照剂量超过50mSv,约5%的人受照剂量超过100mSv。严重的急性辐射确定性健康效应,发生在核电站工作人员或参加灭火及事故后立即投入去污行动的人员中。据统计,事故中被认为患急性放射病而送入医院者共237人,确诊为不同程度急性放射病者134人,有28人死于急性放射病,其中26人在事故后前三个月死亡,这些病人中有一半人的皮肤受到辐射损伤。

对事故所致远期辐射效应的研究和观察表明,主要是甲状腺癌发生率增加,尤其在儿童中更明显;未见白血病的发生率有异常增加。对远期效应的研究还在继续。值得重视的是,切尔诺贝利核事故造成了很大的不良社会心理影响、政治影响和经济影响,并且这些影响将持续一个相对长的时间。1

巴西事故1987年9月,巴西戈雅尼亚市的一家私立放射治疗机构,由于搬迁将一台57TBq(1540Ci)的137Cs放射治疗机废弃在原来的旧建筑物中,并部分被损坏,但137Cs辐射源未取走。两位当地的居民偷偷进入存放治疗机的旧房中,想寻找可以变卖的废旧物品,而将机头上的辐射源容器盗回家中,并将其拆开。源壳内极易溶解的氯化铯部分漏出,造成住所的污染。后来又将辐射源容器卖给了废品收购店,店主发现源物质在暗处发出蓝光,觉得非常奇怪,另外的几个人对此也十分着迷,并反复观看。

在随后的几天里,一些亲朋好友和邻居纷纷前来观看这一奇怪的现象,店主将谷粒大小的源碎片分发给几位朋友家,有人将其装入口袋、放在床上或涂在身上。几天后,接触过辐射源的人中,有人开始出现胃肠道症状。开始没有人注意到这些症状是由辐射源的照射所引起,而是当一位病人带着源碎片到市立医院看病时,一位医学物理专家参加皮肤损伤的会诊,才怀疑是放射性导致的皮肤损伤。经过对病人的跟踪和测量,最后才找到辐射源。

在距源1米处的剂量率高达4.6Gy/h,附近污染区为1.1Gy/h。经全面测量,这次事件造成了7个主要污染区、85间房屋被污染,按2.5μSv/h的标准,41间民居中2百多人需要搬离。

确定为严重放射事故后,从巴西各地赶来的物理人员和医生,将奥林匹克运动场作为受污染人员的集中点,第一批可疑人员是接触过辐射源的废品收购店店主的亲朋好友和邻居,其中的20人被确定为需要住院治疗,受照剂量范围在4.5~6.0Gy。

发生放射性污染事故的消息传开后,当地许许多多的人出现急性焦虑和心理紧张,有11万多人涌到体育馆或其他医疗机构要求进行医学检查。在排队等待检查的人群中,恐惧深深地笼罩在每个人的心头,有人因忧虑和恐惧而晕倒在地,更多的人诉说自己有腹泻和呕吐等症状。在接受检查的11.2万人中,实际只有249人被确认受到照射(占0.2%),其中有121人的体内受137Cs污染,54人需要住院治疗,而真正受照剂量较大的只有12人,剂量超过2.7Gy,剂量范围在2.7~7.0Gy,其中4人抢救无效而死亡。

从查出实际受到照射的人数占要求做医学检查总人数的比例来看,99%的人员是由于社会心理影响所造成,对灾难的应激反应导致心理、生理和行为的改变,甚至出现与照射无关的恶心、呕吐症状。这种心理影响随着自身对事件的恐惧和忧虑,以及来自外界的歧视,在灾后的相当长的一段时期内难以恢复。

当传出发生放射病病人的消息后,许多受污染的人特别害怕,对放射性的一无所知,出现惊慌、不知所措,甚至逃避。新闻媒介的不正当报道加重了公众对事件的关注。人群中出现了“射线恐怖”,对被污染者看作像“麻疯病人”一样。甚至其它地区的旅店拒绝戈雅尼亚市的居民入住,有些航空公司的飞行员拒绝驾驶有该地区居民乘坐的飞机,挂有该地区牌照的汽车在其它地区遭到石块的袭击。4名病人死后埋葬时,还有人向棺材扔石块的。由于事故的影响,该州的主要农产品(牛、谷物等)的销售量减少了1/4。3