Balesetelhárítási ismeretek

Átírás

1 Balesetelhárítási ismeretek Atomerőművek (és balesetek) Radioaktív hulladék Radiológiai események Salik Ádám Országos Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Igazgatóság Bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyam,

2 U-235, maghasadás szabályozott láncreakció

3 Keletkezett termékmag aránya (%) Jellemző tömegarány Tömegszám

4 Az atomerőművek története 1942.: Fermi-féle reaktor Az olasz hajós partot ért A bennszülöttek nagyon barátságosak voltak.

5 Láncreakció A nagy tömegszámú elemek atomjai külső hatásra (általában neutronnal történő bombázás során) úgy is stabilizálódhatnak, hogy két kisebb atomra esnek szét.

6 Az atomerőművek története 1946: Kurcsatov-féle kísérleti reaktor (SZU) 1954: Az első, hálózatra termelő reaktor (Obnyinszk) 5 MW 1959: KFKI üzembe helyezik az első magyar kísérleti reaktort 1966: magyar-szovjet államközi egyezmény született a hazai atomerőmű létesítéséről

7 Atomreaktorok fajtái Könnyűvizes reaktorok: mind a moderátor, mind a hűtőközeg könnyűvíz (H 2 O) nyomottvizes (PWR: Pressurized Water Reactor) forralóvizes (BWR: Boiling Water Reactor) reaktorok. Nehézvizes reaktorok (pl. CANDU): moderátor, hűtőközeg is nehézvíz (D 2 O). Grafitmoderátoros reaktorok: gázhűtésű reaktorok (GCR: Gas Cooled Reactor), könnyűvízhűtésű reaktorok (RBMK). A paksi atomerőmű: nyomottvizes rendszerű, típus: VVER-440 / 213.

8 III. generációs reaktorok (III.+) Jelenleg piacra kerülő reaktorok, II. generációs továbbfejlesztett változatai Gazdasági versenyképesség Nagyobb biztonság (aktív és passzív biztonsági rendszerek) Fokozott védelem külső események ellen Tervezett üzemidő: 70 év

9 Atomerőművek a világban 2017

10 Atomerőművek Európában 2017

11 Fosszilis Atom erőmű

12 Nyomottvizes reaktor (PWR)

13 Miért éppen Paks? Sík terület, kedvező talajviszonyok Belvíz- és árvízvédett Megfelelő vízhozamú a Duna; 750 m 3 / min. Szélárnyékban fekszik a város A népsűrűség az átlagosnál alacsonyabb Villamos ellátás szempontjából is megfelelő A későbbi bővítésnek is megfelel

14 A Paksi Atomerőmű története : a telephely kiválasztása, előkészítés, tervezés 1970: építkezés elhalasztása 1975: üzembe helyezési ütem meghatározása 1982: az 1. blokk üzembe helyezése 1984: a 2. blokk üzembe helyezése 1986: a 3. blokk üzembe helyezése 1987: a 4. blokk üzembe helyezése

15 Fűtőelemek

16 Paksi bővítés látványterve

17 Üzemanyagciklus Bányászat Feltárás Kémiai átalakítás Dúsítás Fűtőelem előállítás Energiatermelés Kibocsátás Biztonság Közbenső tárolás Újrafeldolgozás Szállítás Végleges elhelyezés Atomfegyver Üzemzavar Nukleáris balesetek Kinyerhető plutónium, maradék urán Hosszú idejű tárolás

18 Radioaktív hulladék (RH)

19 Hulladék csomagok Fém hordó Konténer Fém doboz Beton konténer, doboz Öntecs Speciális csomag Egyesítőcsomagolás

20 Tárolók kialakítása

21 Végleges elhelyezés Felszín közeli tárolás (Püspökszilágy) A felszínközeli tárolás (néhány 10 m) esetében kis és közepes aktivitású hulladékok

22 Mélységi elhelyezés (Bátaapáti) Végleges elhelyezés A mélységi végleges tárolók (néhány 100 m), a felszíni, felszínközeli tárolókban el nem helyezhető hulladékokon túlmenően a nagy aktivitású atomerőművi, illetve fűtőelem újrafeldolgozásból származó, valamint egyéb nagy aktivitású hulladékok befogadására alkalmasak.

23 Nemzeti Radioaktív Hulladéktároló

24 Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója

25 Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója

26 Sugárbaleset váratlan esemény, amelynek előidézője valamilyen sugárzással járó tevékenység vagy sugárforrások alkalmazásával, szállításával kapcsolatos rendellenesség személyi sérüléssel, esetleg halállal jár anyagi károk keletkeznek.

27 Sugárbaleset Legalább egy személy esetében: E > 250 msv, H bőr > 6 Sv, ill. H egyéb szerv > 750 msv Az elmúlt 60 év alatt 417 sugárbaleset*, ebből 22 nukleáris baleset, 3003 fő baleseti sugárterhelés, 127 fő halálos sugársérülés. *Oak Ridge-i adatbázis szerint 2016

28 Nukleáris baleset: Sugárbalesetek osztályozása Nukleáris létesítményekben következhet be (atomerőmű, reprocesszáló üzem, stb): a környezetbe kiszabaduló radioaktív anyag révén (elszennyeződés), kockáztathatja a lakosság egyedeinek vagy csoportjainak egészségét (rendellenes sugárterhelés), nukleáris láncreakcióval kapcsolatos (ún. kritikussági).

29 A Csernobil 4-es blokk a katasztrófa után

30 Az RBMK reaktorok tervezési hibája miatt a szabályozórudak alsó és felső szakasza grafittartalmú. A szabályzat szerint álló reaktorban a szabályozórúd D helyzetben van. Üzem közben a C helyzetet foglalja el, amikor is a neutronelnyelő bóracél helyett grafit helyezkedik el az aktív zónában. Most azonban a felszaporodott reaktormérgek miatt az automatika a nem megengedett A magasságig emelte ki a szabályozórudakat. Így a reaktorzónában a szabályozórúd helyét grafit helyett víz foglalta el. Ha ebben az állapotban a teljesítmény csökkentése céljából a rudakat beljebb tolják, a neutronokat gyengén nyelő víz helyét a neutronokat egyáltalán nem fogyasztó grafit foglalja el, tehát átmenetileg a teljesítmény növekedése következik be. Erről azonban a reaktoroperátorok nem voltak tájékoztatva, ezért úgy döntöttek, nem veszik figyelembe a szabályozórudak kihúzásának mértékét korlátozó szabályzatot. A reaktor ekkor dinamikailag más volt, mint amilyennek az operátorok ismerték. További konstrukciós hibának kell tekintenünk azt is, hogy a szabályozórudakat mozgató szerkezet kialakítása egyáltalán lehetővé tette a rudak túlzott mértékű kihúzását. Diatlov mégis kiadta az utasítást a kísérlet megkezdésére. A kivitelezők maguk kívánták irányítani a reaktort a fantáziátlan automatika helyett. A zóna üzemzavari hűtőrendszert - szabálytalanul - már pénteken órakor kiiktatták. 26-án hajnalban pedig Diatlov engedélyével kikapcsolták azt az automatikát is, amelyik a hatalmas méretű reaktor teljesítmény-sűrűségének egyenletességét szabályozta.

31 a robbanás és a mentési munkálatok idején halálos kimenetelű egészségkárosodást szenvedett áldozatok. (balesetet követő 90 nap során elhunyt személyek). : a robbanás miatt elhunyt: 1 fő a robbanás során életveszélyes sérülés következtében elhunyt: 1 fő sugárterhelés okozta akut sugársérülésben 90 napon belül elhunyt: 28 fő Tűzoltók: Erőműi dolgozók: Helikopterpilóta: 6 fő 20 fő 4 fő Csernobili tűzoltó tizenhét nappal a baleset után. Csernobili tűzoltó negyven nappal a baleset után

32 A levegőben főként a cézium-134, cézium-137, jód-131, jód-132 radioaktív izotópokat lehetett észlelni. A felsorolt izotópokat a friss növényekben lehetett kimutatni, majd később az állati ételekben (tej, hús) is. Magyarországot a radioaktív felhő 1986 április 29-én érte el, északkeleti irányból. A felhő elvonulását néhol csapadék is kísérte, emiatt az országon belül is jelentős eltérések voltak tapasztalhatók a szennyezettségben. Hazánkban a lszennyezettebb területek az Észak-Dunántúl, és a főváros környéke. Ezeken a területeken a cézium-137 aktivitáskoncentrációját a talajon a 2-5 kbq/m2 körüli értéknek mérték. A lakosság sugárterhelését egyrészt a talajra és a növényekre kihullott szennyeződés által okozott külső terhelés, másrészt ugyanezen anyagok táplálékláncba kerülése miatti belső terhelés adta. (Eleinte a jód-131, később a cézium dominált.) A belégzés miatti belső sugárterhelés igen csekély volt.

33 Csernobil egészségügyi hatásai A hosszú távú egészségügyi hatások közül a volt Szovjetunió területén a számottevő többletdózist elszenvedett gyermekek körében mutatható ki szignifikánsan a baleset hatása: 4000 gyermeknél diagnosztizáltak pajzsmirigyrákot. A korai diagnózis, valamint a pajzsmirigydaganat 99% fölötti arányú gyógyíthatóságának köszönhetően közülük 9-en veszítették életüket. A legterheltebb likvidátor, a legszennyezettebb területeken kitelepített ember, valamint a mai is számottevő szennyezettségű területen élő kb ember között mindösszesen kb többlet rákos haláleset várható a baleset miatti sugárdózis következtében. (A mintegy ember 25%-a vagyis ember Csernobil nélkül is daganatos megbetegedés miatt veszíti el életét, hiszen Ukrajnában és Magyarországon is ekkora a rák miatti elhalálozás gyakorisága.) Az erőmű körüli lezárt zónába körülbelül 400, zömmel idős személy önkényesen visszaköltözött. A nemzetközi elemzések szerint a likvidátorok egy szűkköre és a lakosság egy kis csoportja kivételével a csernobili baleset egy alacsony többletdózist okozó esemény volt, a baleset miatti, dózissal összefüggésbe hozható halálesetek száma a balesetet követő 70 évben a fent említett 4000 fő körül van.

34

35 Nukleáris balesetek fázisai A elsősorban a levegőbe jutó és a széllel terjedő radioaktív anyagból eredő sugárhatás elleni védekezésre kell felkészülni. A korai fázisban (2-3 nap) a radioaktív felhőtől eredő sugárterhelés, gyors és valós idejű prognosztizálások, mérések, döntések. A védekezés rendszerint csak 5-10 km távolságra terjed ki A középső fázisban (2-3 hétig) a talajra kiülepedett radioaktív anyag külső sugárzása, valamint a szennyezett táplálék (tej, zöldség stb.) eredő dózis a kritikus besugárzási útvonal. A késői fázisban (2-3 héttől 2-3 hónapig, esetleg évekig) a tápláléklánc mellett a talajfelszínről a légkörbe reszuszpendálódott szennyeződés szerepe, mindezek mérése, követése, trendek megállapítása, rekultiváció tervezése kezd fontossá válni.

36 KORAI IDŐSZAK Kitelepítés Lakosság kimenekítése. A sugárszennyezett felhő áthaladása előtti kitelepítéssel mind a külső- mind a belső-sugárterhelést megelőzzük. elkerülhető dózis 1 hét alatt legalább 50 msv. Elzárkóztatás A becsült elkerülhető dózis két nap alatt nagyobb mint 10 msv. A lakosság tartózkodjon épületen belül és zárják be az épületek ablakait, ajtóit szorosan csökkenthető a külső, illetve az ajtók, ablakok lezárásával ötszörösen a radioaktív aeroszolok belégzéséből származó belső sugárterhelés. Max 4 nap. Jód profilaxis az ezzel elkerülhető pajzsmirigy dózis legalább 100 mgy. A szükséges jódmennyiség kb. 100 mg jodid KI formájában naponta. 1 óra: 90%, 6 óra: 50%, 24 óra: 5%

37 KÖZBENSŐ IDŐSZAK Ebben az időszakban a bevezetésre kerülő intézkedéseket már pontos mérési adatokra alapozva kell meghozni. Áttelepítés. Időszakos áttelepítés akkor javasolható, ha 1 hónap alatt 30 msv effektív dózis várható. Ezt mindaddig fenn kell tartani, amíg az adott helyen az egyhavi effektív dózis 10 msv alá csökken. Ha az egy havi dózis egy vagy két év után sem csökken 10 msv/hó alá, az áttelepítést véglegesnek kell tekinteni. Ezeket a dózis értékeket a belső sugárterhelés figyelembe vétele nélkül számolják. Élelemiszer és ivóvíz fogyasztás korlátozása A legeltetés, takarmányozás korlátozása

38 KÖZBENSŐ IDŐSZAK Az élelmiszerek feldolgozása, előkészítése mint intézkedés Italok Az ivóvizet általában kezelik, és ezek a módszerek a cézium, jód ruténium izotópokat 30-70%-ban megkötik, ioncsere. Tejtermékek Ioncserével történő kivonásokra voltak próbálkozások. Feldolgozásnál csökkenthetjük a kontaminációt. Gyümölcs és zöldség Kihullástól való szennyezettség esetén hámozással 90%-os dekontamináció érhető el. Mosással 12-90% eltávolítható (minél hamarabb annál jobb). Gabonafélék A stroncium elsősorban a gabonaszemek héjába épül be, a cézium viszont a mag belsejébe is behatol. Húsok Az előkészítés hatása független milyen állat húsáról van szó. Sós vízben áztatva a cézium 60%-a, míg a bepácolt vadhúst három napig ecetben áztatva a 90%-a eltávozik a húsból. Hal és tengeri ételek A hal főzésénél a stroncium 10%-a, a céziumnak pedig 10-80%-a eltávozik. Sütésnél ez csak 10%. A legjobb ha besózzuk és 2 napig állni hagyjuk a sós vízben.

39 KÉSŐI IDŐSZAK A késői időszakban a feladat a baleset következményeinek a felszámolása, a szennyezett területek mentesítése azaz újra hasznosíthatóvá tétele. A radionuklidok eltávolítása a mezőgazdasági területről talaj felső 5 centiméterét és a fedő növényzetet eltávolítjuk. A radionuklidok inmobilizálása az adott területen Ennél a megoldásnál nem távolítjuk el a szennyező radioizotópokat a területről, csupán megakadályozzuk, illetve minimalizáljuk a mobilitását, kioldódását.

40 INES kiterjesztés A Nemzetközi Nukleáris és Radiológiai Esemény Skála (INES) az atomerőműi eseményekre kidolgozott skála kiterjesztése a radioaktív sugárforrásokkal elképzelhető bármilyen eseményre, a radioaktív anyagok használatára, tárolására, szállítására és a gyorsítókkal kapcsolatos bizonyos típusú eseményekre,

41 Radiológiai események besorolása az emberekre vonatkozó hatások (nem tervezett besugárzás) alapján. Alkalmazható: emberek nem tervezett (baleseti, rendkívüli) sugárterhelése radioaktív anyag jelentős környezeti kibocsátása Nem alkalmazható: radioaktív forrás katonai felhasználásával kapcsolatosan, terrorcselekményekkel kapcsolatosan, orvosi gyorsítókkal kapcsolatos dozimetriai hibák radioaktív forrás bármilyen jellegű szándékos egészségkárosító alkalmazásával kapcsolatosan. nem radioaktív forrással kapcsolatos baleset során, függetlenül attól, hogy a radioaktív anyagot felhasználó üzem vagy erőmű területén történik az esemény.

42 Zárt sugárforrások

43 A Goiana-i Cs-137 forrás Terápiás besugárzó elhagyott Cs-137 sugárforrás (51 TBq) 50,6 TBq 137 Cs visszanyert; <0,37 TBq szétszórt

44 249 fő külső és belső sugárterhelés, 14 fő csontvelő-szindróma, 4 halott; (belső sugárterhelés), ebből 24 fő kapott 0,5 Gy, 5 fő 3 Gy feletti dózist. Psziho-szociális következmények (félelem, önbizalomhiány, alkoholizmus; kiközösítés)

45 HAZAI RADIOLÓGIAI ESEMÉNYEK Adatbázis a hetvenes évektől Összesen 23 eseményről készült esetleírás, ebből Esemény típusa darabszám INES besorolás Esemény jelentős létesítményben: 3 0 Ipari radiográfia 3 3, 0, 0 Elvesztett, de még időben megtalált IRS. 1 1 Szállítás, IRS. 3 1, 2, 3, Szállítás HDR afterloading sugárforrás: 1 0 Sugárterápia: 4 2, 1, 0, fsz, Gazdátlan sf. előkerülése: 3 2, 1, 0 Fúrólyukban hagyott sugárforrás: 1 1

46 Az emberekre vonatkozó hatások Az ipari radiográfia személyi dózissal járó jelentősebb hazai balesetei Helyszín, év Eset Dózis Aktivitás INES Győr, 1977 Leoldódott torpedó szállítása 1.2 Gy egésztest Ir-192? 3 Tiszafüred, 1984 A torpedó javítása Gy ujjak Ir TBq 3 Százhalombatta, 1999 Kivezető csőben maradt torpedó szállítása 2 fő 350 msv 200 msv Ir GBq 2

47

48 Árnyékolatlan ipari radiográfiai sugárforrás szállítása, Győr, 1977 Helyszíni ipari radiográfiai vizsgálat végeztével mérésekkel nem ellenőrizték a sugárforrás (Ir-192) pozícióját. Emiatt nem vették észre, hogy a torpedó a kivezető gégecsőben maradt. Az árnyékolatlan sugárforrással a Sopron-Győr útvonalon közel két órán át néhányan együtt utaztak. Az exponált személyek közül egy személy 1,2 Gy egésztest sugárterhelést kapott. Besorolás az emberekre való hatás alapján. Nem halálos, determinisztikus hatás bekövetkezése. INES 3. szint

49 Ipari radiográfus tipikus sugárbalesete Tiszafüred, 1984, 1,1 TBq Ir-192 sugárforrást tartalmazó torpedó rugós részének görbületét a radiográfus kézzel igyekezett kijavítani. Bal kézzel a torpedó sugárforrás felőli végét tartotta, jobb kézzel hajlította a rugót. Eközben a bal kéz ujjai mintegy Gy dózisú besugárzást kaptak. Az egyik ujjperecet amputálni kellett, a többi kézsérülés meggyógyult. Besorolás az emberekre való hatás alapján. Nem halálos, determinisztikus hatás bekövetkezése. INES 3. szint

50 2012 Cegléd

51

52 Üresnek vélt trezorból sugárforrás kerül elő. Budapest, LDR afterloading kezelőből elszállítják a besugárzó berendezést és sugárforrását. A helyiségben van egy fali trezor is, de azt üresnek vélik. A hatóság értesítését, az ún. inaktívvá nyilvánítást elmulasztják. A helyiséget felújítás céljából építőmunkásoknak adják át. A munkások leverik a csempefalat, és megkísérlik a fali trezor eltávolítását. A trezor nehéz ajtaja leszakad és láthatóvá válik, hogy az egyik fiók nem üres. A fiókban az OSKSZ 4 db., mintegy 2-3 GBq összes aktivitású Cs-137 sugárforrást talál. Mélységben tagolt védelem. Talált 4. kategóriájú sugárforrás INES 1. szint. Azonban a sugárforrások felügyeletének a megszüntetése olyan súlyú veszélyeztetés, ami miatt INES 2. szint.

53 A leszakadt nehéz ajtó mögött látható egy fiók, benne összesen 2-3 GBq Cs-137 sugárforrással Inaktívnak vélt LDR afterloading besugárzó

54 Salgótarján, 4 db Am-241, 60 GBq Királyszentistván, 5 db Co-60, 22 MBq

55 Budafoki út 70. Kazincbarcika

56 Szeged márc.22.

57 Lőrinci, üres P-32

58 Püspökszilágy RHFT

59 Ajka, Max. 600 nsv/h

60 Szabolcs u máj. 7.

61 Egy beteg jobb emlőjének kezelése két ékelt mezős 6 MV-s foton besugárzással. DOSE RATE 2 hibaüzenet Primus besugárzó lantis rendszerének képernyőjén. A dózisteljesítmény +/-20 %-al eltér az előírtaktól. Fizikusi és mérnöki beavatkozás Hibaüzenet törlése, kezelés folytatása.

62 A kezelés befejezésekor az asszisztens észreveszi, hogy a következő páciens a labirintusban várakozott. Dózis: <40 msv

63 Átvilágítás D > 20 Gy µgy 6-8 hét hét hónap Bőrátültetés után

64 Dozis 2,8 11 Gy Kopnya CT 120 szor

65 Gyógyhatásúnak vélt készítmények Rádiumos termékek a XX. század elején fogkrém púder palackozott víz egyéb termékek a múltban 65

66 Gyógyhatásúnak vélt termékek 2015

67 BioKártya Használata: A kártya legyen mindig az Ön közvetlen környezetében, hogy a legjobb hatást kapja. Tömeg 7,4 g Th-232 (nat) Ac Bq/minta Tl U-238 (nat) Bi

68 A sugársérültek vagy arra gyanús személyek szakellátására kijelölt intézmények jegyzéke (16/2000 EüM rendelet) 1. Magyar Honvédség Központi Honvéd Kórház, Budapest 2. Borsod-Abaúj-Zemplén Megyei Önkormányzat Kórháza, Miskolc 3. Debreceni Egyetem, Orvos- és Egészségtudományi Centrum,Debrecen 4. Országos Gyógyintézeti Központ, Budapest 5. Országos Onkológiai Intézet, Budapest 6. Petz Aladár Megyei Kórház, Győr 7. Pécsi Tudományegyetem, Orvos- és Egészségtudományi Centrum, Pécs 8. Szegedi Tudományegyetem, Szent-Györgyi Albert Orvos- és Gyógyszerésztudományi Centrum, Szeged 9. Tolna Megyei Önkormányzat Balassa János Kórháza, Szekszárd

69 Köszönöm megtisztelő figyelmüket!