автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Ожидаемые дозовые нагрузки на население от газоаэрозольных выбросов АЭС при развитии атомной энергетики на Кубе

ВВЕДЕНИЕ.

Глава первая. Развитие атомной энергетики Кубы и вопросы безопасности АЭС

1.1. Проблема развития энергетики Кубы

1.2. Вопросы безопасности АЭС.

1.3. Нормативные документы по безопасности АЭС и критерии их разработок на Кубе

Глава вторая. Анализ особенностей развития атомной энергетики в Республике Куба.

2.1. Некоторые характеристики Кубы по природным условиям.

2.2. Некоторые характеристики Кубы по социально-экономическим условиям.

2.2.1. Промышленность страны

2.2.2. Сельское хозяйство на Кубе

2.2.3. Население страны

2.3. Специфические .особенности, влияющие на развитие атомной энергетики на Кубе

Глава третья. Выявление путей, величин и допустимых уровней радиационного воздействия АЭС . , с реакторами ВВЭР на Кубе.

3.1. Пути облучения человека при эксплуатации . АЭС.

3.2. Величины ожидаемых радиоактивных выбросов и сбросов от АЭС.

3.2.1. Выбросы при нормальной эксплуатации АЭС

3.2.2. Выбросы при аварийных ситуациях на АЭС.

3.2.3. Радиоактивные жидкие сбросы от АЭС

3.3. Пределы дозовых нагрузок на население

3.3.1. Нормальная эксплуатация АЭС

3.3.2. Аварийные ситуации

Глава четвертая. Модель расчета дозовых нагрузок на население за счет газоаэрозольных' ■ * . . выбросов АЭС на Кубе.

4.1. Оценка индивидуальных и коллективных'доз, обусловленных выбросами АЭС

4.2. Определение эквивалентной эффективной дозы.

4.3. Процессы распределения радионуклидов в' атмосфере.

4.4. Определение коэффициента контакта чело-' века.

4.5. Учет дозовых коэффициентов.

4.6. Прогноз распределения населения в районах расположения АЭС.

Глава пятая. Анализ ожидаемых величин дозовых нагрузок на население Кубы при развитии . . атомной энергетики

5.1. Прогноз дозовых нагрузок при нормальной эксплуатации АЭС.

5.1.1. Дозы внешнего облучения

5.1.2. Дозы внутреннего облучения

5.1.3. Ожидаемые индивидуальные и коллективные

• ■ дозы.

5.2. Ожидаемые дозовые нагрузки при аварийных ситуациях на • АЭС.

Б Ы В О Д ЬГ .'.'.'.'.'.'.'.'.

Директивными материалами первого и второго съездов Коммунистической партии Кубы определено, что в последующих годах в стране должна быть создана безопасная и надежная энергетическая база, обеспечивающая потребность в энергии народного хозяйства страны с вводом в основном мощных атомных электрических станций /1,2/, Первая атомная электростанция (АЭС) "Хурагуа" на Кубе сооружается с технической помощью СССР в юго-центральном районе страны на основе энергетических водо-водяных реакторов ВВЭР-440 /3/. Пуск первого блока намечается во второй половине следующей пятилетки 1986-1990 гг. Дальнейшее развитие атомной энергетики Кубы предполагается на базе унифицированных реакторов ВВЭР, на основе которых в некоторых странах-членах СЭВ (НРБ, ВНР, ГДР, СССР и ЧССР) накоплен хороший и достаточный опыт при их эксплуатации.

Советом Министров Республики Куба в 1981 г. одобрены Основные правила безопасности N0 69-01 81 Национальной системы по радиационной защите /V, которые носят характер государственного стандарта, где установлены ежегодные пределы доз внешнего и внутреннего облучения в зависимости от критических органов и тканей человека и категории облучаемости людей. Упомянутые правила составлены на основе международного опыта в этой области, и при их разработке были использованы в основном действующие нормы радиационной безопасности (НРБ-76) в СССР /5/ и рекомендации Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) /6/. Кроме того, в 1982 г. на Кубе одобрен Государственный закон-декрет об использовании атомной энергии в мирных целях в стране /7/ который устанавливает основные положения по нормированию применения атомной энергии в национальных рамках. При этом основные положения данного документа направлены на защиту здоровья работающих в области атомной энергии и населения, а также на сохранение целостности имущества и окружающей среды.

В настоящее время на Кубе начата разработка Санитарных правил проектирования и эксплуатации АЭС} за основу взяты действующие в СССР Санитарные правила СП АЭС-79 /8/. При этом следует отметить, что при отсутствии подобных нормативов на Кубе в тех-проекте АЭС "Хурагуа" /3/ использованы требования, приведенные в работе /8/ и других нормативных документах СССР. Однако некоторые требования в документе СП АЭС-79, в частности требования к выбору площадки АЭС и защите населения от радиационного воздействия атомных станций, требуют на практике выявления и обоснования количественных показателей по радиационной безопасности, характеризующих масштабы атомной энергетики при обязательном учете местных природно-климатических условий страны, а также особенностей, типов и мощности реакторов в формировании дозовых нагрузок на население Кубы.

В связи с этим необходимо отметить, что ко времени постановки темы настоящих исследований прогноз и оценка ожидаемых величин дозовых нагрузок на население от газоаэрозольных выбросов АЭС при нормальнойрксплуатации станции и в случае аварии еще не были достаточно изучены в условиях Республики Куба. Поэтому данная работа является необходимой предпосылкой для обоснования рекомендаций по выбору площадок и защите населения, а также одновременно по установлению научно обоснованных пределов доз для населения Кубы от газоаэрозольных выбросов АЭС с учетом вероятных коллективных доз облучения населения в повседневных условиях и при аварийных ситуациях.

Исходя из изложенного, при постановке данной темы "Ожидаемые дозовые нагрузки на население от газоаэрозольных выбросов АЭС при развитии атомной энергетики на Кубе" было решено провести изучение закономерностей формирования радиационной обстановки вокруг АЭС, индивидуальных и коллективных доз облучения населения при нормальных условиях эксплуатации и в случае аварии в некоторых гипотетических районах возможного развития атомной энергетики на Кубе с учетом специфики страны по природным и социально-экономическим условиям. При этом конкретными задачами, поставленными в работе, являются исследования;

- по выявлению количественных показателей в части индивидуальных доз внешнего и внутреннего облучения человека от газоаэрозольных выбросов АЭС на границе санитарно-защитной зоны в предполагаемых районах развития атомной энергетики}

- по выявлению количественных показателей в части коллективных доз населения от газоаэрозольных выбросов АЭС на расстоянии до ста километров вокруг станции в предполагаемых районах развития атомной энергетики;

- по установлению величин индивидуального и коллективного риска от газоаэрозольных выбросов АЭС;

- по оценке вклада атомной энергетики в общую радиационную нагрузку населения в предполагаемых районах возможного размещения АЭС на Кубе;

- по обоснованию предельных величин дозовых квот от газоаэрозольных выбросов АЭС при разработке национальных санитарных документов в стране.

Кроме того, в данной работе также проанализированы такие аспекты, как:

- характеристики реакторов типа ВВЭР-440 по составу газоаэрозольных выбросов и их суммарной активности при нормальной эксплуатации и аварийных ситуациях}

- критерии для размещения ядерных энергетических установок в стране;

- наиболее благоприятные' районы для развития атомной энергетики страны с точки зрения требований по безопасности размещения реакторов.

Все перечисленные вопросы нашли свое отражение в настоящей диссертации, где были использованы материалы мездународных организаций (СЭВ, МАГАТЭ, МКРЗ), национальные документы и отчеты некоторых ведомств на Кубе, материалы технического проекта АЭС "Хурагуа" и другие публикации, перечисленные в списке литературы, относящиеся к характеристикам выбросов реакторов ВВЭР, природно-климатическим условиям Кубы, распределению населения в районе сооружения АЭС "Хурагуа" и в других предполагаемых нами районах развития атомной энергетики страны в сравнении с показателями по исследуемым в настоящей работе вопросам в других районах мира.

Диссертация состоит из пяти глав, выводов, списка использованном литературы и двух приложений.

ВЫВОДЫ

1. На основе анализа природных и социально-экономических условий Республики Куба рассмотрены наиболее приемлемые с точки зрения радиационной безопасности, географических, метеорологических, экономических и демографических факторов районы возможного размещения объектов атомной энергетики страны: северо-западный, северо-восточный и юго-центрально-восточный.

2. Для рассматриваемых районов и района строящейся АЭС "Хурагуа" в перспективе развития атомной энергетики Кубы до -2000 г. и более длительного периода сделан прогноз ожидаемых дозовых нагрузок на население от радиационного воздействия АЭС с реакторами ВВЭР - путем математического моделирования определены возможные величины индивидуальных и коллективных доз внешнего и внутреннего облучения, а также степень индивидуального и коллективного риска от выбросов АЭС.

3. Установлено, что наиболее существенный вклад в дозовую нагрузку на население острова при нормальной эксплуатации АЭС будет вноситься за счет внешнего гамма-облучения от инертных радиоактивных газов (ИРГ) облака выброса, радиоактивных выпадений на прилегающей к АЭС территории и за счет внутреннего облучения при пероральном поступлении радионуклидов по пищевым цепочкам (главным образом радиойода по молочной цепочке); при аварии первого класса (по классификации СЭВ) - за счет гамма-облучения от выпавших на местности радионуклидов, от ИРГ облака и от поступающих ингаляционным путем радионуклидов йода; радиационное воздействие таких факторов, как радиоактивность жидких сбросов АЭС и внешнее облучение от радиоактивных аэрозолей облака выброса, ничтожно, и их вкладом в дозовую нагрузку можно пренебречь.

Ц. Показано, что величины ожидаемых индивидуальных доз внешнего и внутреннего облучения человека при нормальной эксплуатации АЭС в условиях Кубы составляют лишь единицы или доли процента, а при аварийных ситуациях в несколько раз меньше пределов доз, установленных для подобных случаев действующими в СССР "Санитарными правилами проектирования и эксплуатации АЭС" (СП АЭС - 79); ожидаемые коллективные дозы облучения населения для всех изучаемых районов Кубы имеют такой же порядок, как и в других странах мира, развивающих атомную энергетику; величина индивидуального риска от выбросов АЭС при нормальной эксплуатации незначительна по сравнению с риском от других сторон деятельности человека; величина коллективного риска на два порядка ниже рекомендуемого для населения страны приемлемого уровня; значения ожидаемых дозовых нагрузок не накладывают каких-либо ограничений на развитие атомной энергетики Кубы по мощности АЭС и позволяют оценить радиационную обстановку в районах их размещения как благоприятную.

5. Сформулированы требования по радиационной безопасности АЭС при развитии атомной энергетики на Кубе и даны рекомендации по предельным величинам дозовых квот от радиационного воздействия выбросов АЭС для разрабатываемых национальных санитарно-нормативных документов.в области радиационной безопасности атомных электростанций.

1. Первый съезд Коммунистической партии Кубы. Изд.Политической литературы, М., 1976, с.324-325.2. ii. Congreso del Partido Comunista de Cuba, Inporme central. Editora Política, La Habana, 1980, p.54.

2. АЭС "Хурагуа" в Республике Куба. Технический проект. Часть XI. Техническое обоснование безопасности АЭС. Ленинградское отделение ВГПИ "Теплоэлектропроект"Л981.

3. Norma cubana NC 69-01 81, Sistema Nacional de Protección Radiológica. Reglas Básicas de Seguridad. Comité Estatal de Normalización. La Habana, Cuba. 1981.

4. Нормы радиационной безопасности НРБ-76. М., Атомиздат, 1978, с.55.

5. Normas básicas de seguridad en materia de protección radiológica. 4-to proyecto. Informe del grupo asesor patrocinado conjuntamente por la OIEA/OMS/OIT/AEN, Agosto 1979«

6. Decreto-Ley número 56, "Para la regulación del uso pacíficc de la energía nuclear". Gaceta Oficial de la República de Cuba, Número 26. La Habana, 26 de Mayo de 1982, p.95-100.

7. Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных электростанций. СП АЭС-79. Энергоиздат, 1981.

8. Страны мира. Краткий политико-экономический справочник. М.Л. Изд. Политической литературы, 1977, с.395.

9. Ю. Anuario estadístico de Cuba. 1974, р.128.

10. Краткий.статистический ежегодник Республики Куба.1975. М., 1977, с.22.

11. Статистический ежегодник стран-членов СЭВ. М., 1978,с.74.

12. Кастро Диас Ф.А. Роль сотрудничества стран-членов СЭВ в развитии атомной науки и техники Республики Куба. Информационный бюллетень "Экономическое сотрудничество стран-членов СЭВ", M., 1980, f 5, с.15.

13. Страны-члены СЭВ. Статистический стравочник. Изд. Секретариат СЭВ. M., 1981, с.167-179.

14. Гержмански Б. Экологические проблемы развития ядерной энергетики. Атомная энергия , 1980, т.49, вып.6, с.352-357.

15. Population dose of the health impact of the accident of the Three Mile Island nuclear stations. (A preliminary assessment for the period March 28 trough April 7, 1979). Ad Hoc Population Dose Assessment Group. May 10, 1979.

16. Молнар Л. Некоторые данные о современном состоянии атомной энергетики в мире и тенденциях ее развития после 1990 г. Материал Секретариата СЭВ. M., 1981, с.3-4.

17. Булдаков JI.A., Гусев Д.И., Гусев Н.Г., Книжников В.А., Павловский O.A., Саяпина Р.Я. Радиационная безопасность в атомной энергетике. М., Атомиздат, 1981.

18. Воронин JI.M., Волков A.П., Козлов В.Ф. Некоторые вопросы радиационной безопасности АЭС с ВВЭР-440. Атомная энергия,,1976, т.41,.вып.4, с.235-238.

19. Сидоренко В.А., Ковалевич О.М., Крамеров А.Я., Багдасаров Ю.1 Основные пути решения проблемы безопасности АЭС в СССР. Доклад IAEA-C-36/343 на Международной конференции по ядерной энергетике и ее топливному циклу. Австрия, Зальцбург, 197"/

20. Общие положения обеспечения безопасности атомных электростанций при проектировании,строительстве и эксплуатации. Атомная энергия , 1983, т.54, вып.2, с.151-160.

21. Протокол сорокового заседания Постоянной Комиссии СЭВ по сотрудничеству в области использования атомной энергии в мирных целях. Москва, июнь 1981, с.7-8.

22. Бюллетень МАГАТЭ, 1981, т.23, №2, с.61-63.

23. Полетаев Г.Н. Обзор проблем безопасности ядерных энергетических установок. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика и техника ядерных реакторов. М., ЦНИИ атоминформ, 1979, вып.4(8), с.4-5.

24. Reactor safety study. An assessment of accident risks in U.S. commercial nuclear power plants. (Prepared under the direction of Professor Norman C. Rasmussen of the Massachusetts Institute of Technology US NRG, WASH - 14001. С NUREG 75/014), 1975.

25. Протокол пятого заседания Научно-технического совета по радиационной безопасности. СССР, Киев, Май 1981, с.7.

26. Atlas Nacional de Cuba» Academias de Ciencias de Cuba y la URSS. Editado en la URSS, 1970.

27. Волков Е.Д., Игнатов.E.И., Торшин М.П., Республика Куба. М., Изд. Мысль, 1979, 219с.