Questo articolo descrive diversi incidenti significativi dovuti alle radiazioni, le loro cause e le risposte ad essi. Una revisione degli eventi che hanno portato a, durante e in seguito a questi incidenti può fornire ai pianificatori informazioni per precludere il verificarsi futuro di tali incidenti e per migliorare una risposta rapida e appropriata nel caso in cui un incidente simile si ripeta.

Morte acuta da radiazioni risultante da un'escursione critica nucleare accidentale il 30 dicembre 1958

Questo rapporto è degno di nota perché ha coinvolto la più grande dose accidentale di radiazioni ricevuta dall'uomo (fino ad oggi) e per il lavoro estremamente professionale e approfondito del caso. Questo rappresenta uno dei migliori, se non il migliore, documentato sindrome acuta da radiazioni descrizioni esistenti (JOM 1961).

Alle 4:35 del 30 dicembre 1958, nell'impianto di recupero del plutonio presso il Los Alamos National Laboratory (New Mexico, Stati Uniti) ebbe luogo un'escursione critica accidentale che provocò lesioni mortali da radiazioni a un dipendente (K).

L'ora dell'incidente è importante perché altri sei lavoratori erano stati nella stessa stanza con K trenta minuti prima. La data dell'incidente è importante perché il normale flusso di materiale fissile nel sistema è stato interrotto per l'inventario fisico di fine anno. Questa interruzione ha reso non routine una procedura di routine e ha portato a una "criticità" accidentale dei solidi ricchi di plutonio che sono stati accidentalmente introdotti nel sistema.

Sintesi delle stime dell'esposizione alle radiazioni di K

La migliore stima dell'esposizione media totale del corpo di K era compresa tra 39 e 49 Gy, di cui circa 9 Gy erano dovuti ai neutroni di fissione. Una porzione considerevolmente maggiore della dose è stata erogata alla metà superiore del corpo rispetto alla metà inferiore. La tabella 1 mostra una stima dell'esposizione alle radiazioni di K.

Tabella 1. Stime dell'esposizione alle radiazioni di K

 

Decorso clinico del paziente

In retrospettiva, il decorso clinico del paziente K può essere suddiviso in quattro periodi distinti. Questi periodi differivano per durata, sintomi e risposta alla terapia di supporto.

Il primo periodo, della durata dai 20 ai 30 minuti, è stato caratterizzato dal suo immediato collasso fisico e dall'incapacità mentale. Le sue condizioni sono progredite fino alla semi-coscienza e alla grave prostrazione.

Il secondo periodo è durato circa 1.5 ore ed è iniziato con il suo arrivo in barella al pronto soccorso dell'ospedale e si è concluso con il suo trasferimento dal pronto soccorso al reparto per ulteriore terapia di supporto. Questo intervallo è stato caratterizzato da uno shock cardiovascolare così grave che la morte sembrava imminente per tutto il tempo. Sembrava soffrire di forti dolori addominali.

Il terzo periodo è durato circa 28 ore ed è stato caratterizzato da un miglioramento soggettivo sufficiente per incoraggiare continui tentativi di alleviare la sua anossia, ipotensione e insufficienza circolatoria.

Il quarto periodo è iniziato con l'insorgenza imprevista di irritabilità e antagonismo in rapido aumento, al limite della mania, seguiti da coma e morte in circa 2 ore. L'intero decorso clinico è durato 35 ore dal momento dell'esposizione alle radiazioni alla morte.

I cambiamenti clinicopatologici più drammatici sono stati osservati nei sistemi emopoietico e urinario. I linfociti non sono stati trovati nel sangue circolante dopo l'ottava ora e si è verificato un arresto urinario praticamente completo nonostante la somministrazione di una grande quantità di liquidi.

La temperatura rettale di K variava tra 39.4 e 39.7°C per le prime 6 ore e poi scendeva precipitosamente alla normalità, dove rimaneva per tutta la durata della sua vita. Questa elevata temperatura iniziale e il suo mantenimento per 6 ore sono stati considerati in linea con la sua sospetta dose massiccia di radiazioni. La sua prognosi era grave.

Di tutte le varie determinazioni effettuate durante il decorso della malattia, i cambiamenti nella conta dei globuli bianchi sono risultati essere l'indicatore prognostico più semplice e migliore di una grave irradiazione. La scomparsa virtuale dei linfociti dalla circolazione periferica entro 6 ore dall'esposizione era considerata un segno grave.

Sedici diversi agenti terapeutici sono stati impiegati nel trattamento sintomatico di K per un periodo di circa 30 ore. Nonostante ciò e la continua somministrazione di ossigeno, i suoi toni cardiaci sono diventati molto distanti, lenti e irregolari circa 32 ore dopo l'irradiazione. Il suo cuore è poi diventato progressivamente più debole e improvvisamente si è fermato 34 ore e 45 minuti dopo l'irradiazione.

Windscale Reactor No. 1 Incidente del 9-12 ottobre 1957

Il reattore Windscale n. 1 era un reattore per la produzione di plutonio alimentato a uranio naturale, raffreddato ad aria e alimentato a grafite. Il nucleo è stato parzialmente rovinato da un incendio il 15 ottobre 1957. Questo incendio ha provocato un rilascio di circa 0.74 PBq (10^{+ 15} Bq) di iodio-131 (¹³¹I) all'ambiente sottovento.

Secondo un rapporto informativo sull'incidente della Commissione per l'energia atomica degli Stati Uniti sull'incidente di Windscale, l'incidente è stato causato da errori di giudizio dell'operatore riguardanti i dati della termocoppia ed è stato aggravato da una manipolazione errata del reattore che ha consentito alla temperatura della grafite di aumentare troppo rapidamente. Contribuì anche il fatto che le termocoppie della temperatura del combustibile si trovassero nella parte più calda del reattore (ovvero, dove si verificavano i tassi di dose più elevati) durante le normali operazioni piuttosto che nelle parti del reattore che erano più calde durante un rilascio anomalo. Una seconda carenza dell'apparecchiatura era il misuratore di potenza del reattore, che era calibrato per le normali operazioni e letto basso durante la ricottura. Come risultato del secondo ciclo di riscaldamento, il 9 ottobre la temperatura della grafite è aumentata, specialmente nella parte anteriore inferiore del reattore, dove alcuni rivestimenti avevano ceduto a causa del precedente rapido aumento della temperatura. Sebbene il 9 ottobre si siano verificati numerosi piccoli rilasci di iodio, i rilasci non sono stati riconosciuti fino al 10 ottobre, quando il misuratore di attività dello stack ha mostrato un aumento significativo (che non è stato considerato molto significativo). Infine, nel pomeriggio del 10 ottobre, altri monitoraggi (sito di Calder) hanno segnalato il rilascio di radioattività. Gli sforzi per raffreddare il reattore forzando l'aria attraverso di esso non solo fallirono, ma in realtà aumentarono l'entità della radioattività rilasciata.

I rilasci stimati dall'incidente di Windscale sono stati di 0.74 PBq ¹³¹I, 0.22 PBq di cesio-137 (¹³⁷Cs), 3.0 TBq (10¹²Bq) di stronzio-89 (⁸⁹Sr) e 0.33 TBq di stronzio-90
(⁹⁰Signore). Il più alto rateo di dose assorbita gamma fuori sede era di circa 35 μGy/h a causa dell'attività aerea. Le letture dell'attività aerea intorno agli impianti di Windscale e Calder spesso erano da 5 a 10 volte i livelli massimi consentiti, con picchi occasionali di 150 volte i livelli consentiti. Un divieto di latte esteso su un raggio di circa 420 km.

Durante le operazioni di messa sotto controllo del reattore, 14 lavoratori hanno ricevuto dosi equivalenti superiori a 30 mSv per trimestre solare, con la dose massima equivalente a 46 mSv per trimestre solare.

Le lezioni apprese

Ci sono state molte lezioni apprese riguardo alla progettazione e al funzionamento del reattore all'uranio naturale. Anche le inadeguatezze relative alla strumentazione del reattore e alla formazione degli operatori del reattore sollevano punti analoghi all'incidente di Three Mile Island (vedi sotto).

Non esistevano linee guida per l'esposizione ammissibile a breve termine allo iodio radioattivo negli alimenti. Il British Medical Research Council ha eseguito un'indagine e un'analisi rapide e approfondite. Molta ingegnosità è stata usata per derivare prontamente le concentrazioni massime ammissibili per ¹³¹io nel cibo. Lo studio Livelli di riferimento per l'emergenza che è derivato da questo incidente serve come base per le guide di pianificazione di emergenza ora utilizzate in tutto il mondo (Bryant 1969).

È stata ricavata un'utile correlazione per prevedere una significativa contaminazione da iodio radioattivo nel latte. È stato riscontrato che i livelli di radiazioni gamma nei pascoli che superavano 0.3 μGy/h producevano latte che superava 3.7 MBq/m³.

La dose assorbita dall'inalazione dell'esposizione esterna al radioiodio è trascurabile rispetto a quella derivante dal consumo di latte o dal consumo di latticini. In caso di emergenza, la spettroscopia gamma rapida è preferibile a procedure di laboratorio più lente.

Quindici squadre di due persone hanno eseguito indagini sulle radiazioni e ottenuto campioni. Venti persone sono state utilizzate per il coordinamento del campione e la segnalazione dei dati. Circa 150 radiochimici sono stati coinvolti nell'analisi del campionamento.

I filtri a pile di lana di vetro non sono soddisfacenti in condizioni di incidente.

Incidente dell'acceleratore petrolifero del Golfo del 4 ottobre 1967

I tecnici della Gulf Oil Company stavano utilizzando un acceleratore Van de Graaff da 3 MeV per l'attivazione dei campioni di suolo il 4 ottobre 1967. porta e la stanza bersaglio all'interno della porta hanno prodotto gravi esposizioni accidentali a tre persone. Un individuo ha ricevuto circa 1 Gy di dose equivalente a tutto il corpo, il secondo ha ricevuto quasi 3 Gy di dose equivalente a tutto il corpo e il terzo ha ricevuto circa 6 Gy di dose equivalente a tutto il corpo, oltre a circa 60 Gy alle mani e 30 Gy a i piedi.

Una delle vittime dell'incidente si è presentata al reparto medico, lamentando nausea, vomito e dolori muscolari generalizzati. I suoi sintomi inizialmente sono stati diagnosticati erroneamente come sintomi influenzali. Quando il secondo paziente è arrivato con approssimativamente gli stessi sintomi, è stato deciso che potrebbe aver ricevuto esposizioni significative alle radiazioni. I badge cinematografici lo hanno verificato. Il Dr. Niel Wald, Divisione di Salute Radiologica dell'Università di Pittsburgh, ha supervisionato i test di dosimetria e ha anche agito come medico coordinatore nel work-up e nel trattamento dei pazienti.

Il Dr. Wald fece trasportare molto rapidamente unità di filtraggio assoluto all'ospedale della Pennsylvania occidentale a Pittsburgh, dove erano stati ricoverati i tre pazienti. Ha installato questi filtri assoluti/a flusso laminare per pulire l'ambiente dei pazienti da tutti i contaminanti biologici. Queste unità di “isolamento inverso” sono state utilizzate sul paziente esposto a 1 Gy per circa 16 giorni, e sui pazienti esposti a 3 e 6 Gy per circa un mese e mezzo.

Il dottor E. Donnal Thomas dell'Università di Washington è arrivato per eseguire un trapianto di midollo osseo sul paziente da 6 Gy l'ottavo giorno dopo l'esposizione. Il fratello gemello del paziente ha servito come donatore di midollo osseo. Sebbene questo eroico trattamento medico abbia salvato la vita del paziente da 6 Gy, non si è potuto fare nulla per salvare le sue braccia e le sue gambe, ciascuna delle quali ha ricevuto una dose assorbita di decine di grigi.

Le lezioni apprese

Se si fosse seguita la semplice procedura operativa di utilizzare sempre un rilevatore quando si entra nella sala di esposizione, questo tragico incidente sarebbe stato evitato.

Almeno due interblocchi erano stati chiusi con nastro adesivo per lunghi periodi di tempo prima di questo incidente. La sconfitta degli interblocchi protettivi è intollerabile.

I controlli di manutenzione regolari avrebbero dovuto essere effettuati sugli interblocchi elettrici a chiave per l'acceleratore.

L'assistenza medica tempestiva ha salvato la vita della persona con la più alta esposizione. L'eroica procedura di un trapianto completo di midollo osseo insieme all'uso dell'isolamento inverso e all'assistenza medica di qualità sono stati tutti fattori importanti nel salvare la vita di questa persona.

I filtri di isolamento inverso possono essere ottenuti in poche ore per essere installati in qualsiasi ospedale per prendersi cura di pazienti altamente esposti.

In retrospettiva, le autorità mediche coinvolte con questi pazienti avrebbero raccomandato l'amputazione prima ea un livello definitivo entro due o tre mesi dall'esposizione. L'amputazione precoce riduce la probabilità di infezione, provoca un periodo più breve di dolore intenso, riduce i farmaci antidolorifici necessari per il paziente, riduce possibilmente la degenza ospedaliera del paziente e possibilmente contribuisce a una riabilitazione precoce. L'amputazione precoce dovrebbe, ovviamente, essere eseguita correlando le informazioni dosimetriche con le osservazioni cliniche.

L'incidente al reattore prototipo SL-1 (Idaho, USA, 3 gennaio 1961)

Questo è il primo (e ad oggi l'unico) incidente mortale nella storia delle operazioni dei reattori statunitensi. L'SL-1 è un prototipo di un piccolo Army Package Power Reactor (APPR) progettato per il trasporto aereo verso aree remote per la produzione di energia elettrica. Questo reattore è stato utilizzato per i test del carburante e per l'addestramento dell'equipaggio del reattore. È stato gestito nella remota località desertica della National Reactor Testing Station a Idaho Falls, Idaho, da Combustion Engineering per l'esercito degli Stati Uniti. L'SL-1 lo era non un reattore di potenza commerciale (AEC 1961; American Nuclear Society 1961).

Al momento dell'incidente, l'SL-1 era caricato con 40 elementi di combustibile e 5 pale dell'asta di controllo. Poteva produrre un livello di potenza di 3 MW (termici) ed era un reattore raffreddato ad acqua bollente e moderato.

L'incidente ha provocato la morte di tre militari. L'incidente è stato causato dal ritiro di una sola asta di comando per una distanza superiore a 1 m. Ciò ha causato la rapida criticità del reattore. Il motivo per cui un operatore di reattore esperto e autorizzato con molta esperienza nelle operazioni di rifornimento ha ritirato l'asta di controllo oltre il suo normale punto di arresto non è noto.

Una delle tre vittime dell'incidente era ancora viva quando il personale di primo intervento ha raggiunto per la prima volta la scena dell'incidente. I prodotti di fissione ad alta attività coprivano il suo corpo e si erano incastrati nella sua pelle. Parti della pelle della vittima registrate in eccesso di 4.4 Gy/h a 15 cm e hanno ostacolato il salvataggio e le cure mediche.

Le lezioni apprese

Nessun reattore progettato dopo l'incidente di SL-1 può essere portato allo stato "prontamente critico" con una singola asta di controllo.

Tutti i reattori devono disporre di misuratori di rilevamento portatili in loco con portate superiori a 20 mGy/h. Si consigliano misuratori di rilievo con portata massima di 10 Gy/h.

Nota: l'incidente di Three Mile Island ha dimostrato che 100 Gy/h è l'intervallo richiesto per le misurazioni sia gamma che beta.

Sono necessarie strutture di trattamento in cui un paziente altamente contaminato possa ricevere cure mediche definitive con ragionevoli garanzie per il personale addetto. Poiché la maggior parte di queste strutture si troverà in cliniche con altre missioni in corso, il controllo dei contaminanti radioattivi trasportati dall'aria e dall'acqua potrebbe richiedere disposizioni speciali.

Macchine a raggi X, industriali e analitiche

Le esposizioni accidentali da sistemi a raggi X sono numerose e spesso comportano esposizioni estremamente elevate a piccole porzioni del corpo. Non è insolito che i sistemi di diffrazione di raggi X producano velocità di dose assorbita di 5 Gy/s a 10 cm dal fuoco del tubo. A distanze più brevi, spesso sono stati misurati tassi di 100 Gy/s. Il raggio è solitamente stretto, ma anche un'esposizione di pochi secondi può provocare gravi lesioni locali (Lubenau et al. 1967; Lindell 1968; Haynie e Olsher 1981; ANSI 1977).

Poiché questi sistemi sono spesso utilizzati in circostanze "non di routine", si prestano alla produzione di esposizioni accidentali. I sistemi a raggi X comunemente usati nelle normali operazioni sembrano essere ragionevolmente sicuri. Il guasto dell'apparecchiatura non ha causato esposizioni gravi.

Lezioni apprese dalle esposizioni accidentali ai raggi X

La maggior parte delle esposizioni accidentali si è verificata durante usi non di routine quando l'apparecchiatura è stata parzialmente smontata o le coperture degli schermi sono state rimosse.

Nelle esposizioni più gravi è mancata un'istruzione adeguata del personale e del personale addetto alla manutenzione.

Se fossero stati utilizzati metodi semplici e sicuri per garantire che i tubi a raggi X fossero spenti durante le riparazioni e la manutenzione, molte esposizioni accidentali sarebbero state evitate.

Gli operatori e il personale addetto alla manutenzione che lavorano con queste macchine devono utilizzare dosimetri da dito o da polso.

Se fossero stati necessari interblocchi, molte esposizioni accidentali sarebbero state evitate.

L'errore dell'operatore è stato una concausa nella maggior parte degli incidenti. La mancanza di involucri adeguati o una scarsa progettazione della schermatura spesso peggioravano la situazione.

Iincidenti radiografici industriali

Dagli anni '1950 fino agli anni '1970, il più alto tasso di incidenti da radiazioni per una singola attività è stato costantemente per le operazioni radiografiche industriali (IAEA 1969, 1977). Gli organismi di regolamentazione nazionali continuano a lottare per ridurre il tasso attraverso una combinazione di regolamenti migliorati, severi requisiti di formazione e politiche di ispezione e applicazione sempre più severe (USCFR 1990). Questi sforzi normativi hanno generalmente avuto successo, ma si verificano ancora molti incidenti associati alla radiografia industriale. La legislazione che consente ingenti sanzioni pecuniarie può essere lo strumento più efficace per mantenere la sicurezza dalle radiazioni focalizzata nella mente della gestione della radiografia industriale (e anche, quindi, nella mente dei lavoratori).

Cause di incidenti radiografici industriali

Formazione dei lavoratori. La radiografia industriale ha probabilmente requisiti di istruzione e formazione inferiori rispetto a qualsiasi altro tipo di impiego delle radiazioni. Pertanto, i requisiti di formazione esistenti devono essere applicati rigorosamente.

Incentivo alla produzione dei lavoratori. Per anni, l'enfasi principale per i radiografi industriali è stata posta sulla quantità di radiografie di successo prodotte al giorno. Questa pratica può portare ad azioni non sicure nonché al mancato uso occasionale della dosimetria del personale in modo che il superamento dei limiti di dose equivalente non venga rilevato.

Mancanza di sondaggi adeguati. L'indagine approfondita dei suini di origine (contenitori di stoccaggio) (figura 1) dopo ogni esposizione è molto importante. La mancata esecuzione di queste indagini è la singola causa più probabile di esposizioni non necessarie, molte delle quali non registrate, dal momento che i radiografi industriali usano raramente dosimetri a mano o con le dita (figura 1).

Figura 1. Telecamera per radiografia industriale

Problemi di attrezzatura. A causa dell'uso intenso di telecamere radiografiche industriali, i meccanismi di avvolgimento della sorgente possono allentarsi e impedire alla sorgente di ritrarsi completamente nella sua posizione di conservazione sicura (punto A nella figura 1). Ci sono anche molti casi di guasti all'interblocco dell'armadio che causano l'esposizione accidentale del personale.

Progettazione di piani di emergenza

Esistono molte linee guida eccellenti, sia generali che specifiche, per la progettazione di piani di emergenza. Alcuni riferimenti sono particolarmente utili. Questi sono dati nelle letture suggerite alla fine di questo capitolo.

Prima stesura del piano e delle procedure di emergenza

In primo luogo, si deve valutare l'intero inventario del materiale radioattivo per la struttura in oggetto. Quindi gli incidenti credibili devono essere analizzati in modo da poter determinare i probabili termini massimi di rilascio della fonte. Successivamente, il piano e le sue procedure devono consentire agli operatori dell'impianto di:

1. riconoscere una situazione di incidente
2. classificare l'infortunio in base alla gravità
3. adottare misure per mitigare l'incidente
4. effettuare notifiche tempestive
5. chiedere aiuto in modo efficiente e rapido
6. quantificare i rilasci
7. tenere traccia delle esposizioni sia in sede che fuori sede, nonché mantenere le esposizioni di emergenza ALARA
8. recuperare la struttura il più rapidamente possibile
9. tenere registri accurati e dettagliati.

 

Tipi di incidenti associati ai reattori nucleari

Segue un elenco, dal più probabile al meno probabile, dei tipi di incidenti associati ai reattori nucleari. (L'incidente del reattore non nucleare, di tipo industriale generale, è di gran lunga il più probabile.)

1. Rilascio inatteso di basso livello di materiale radioattivo con esposizione minima o nulla alle radiazioni esterne del personale. Solitamente si verifica durante revisioni importanti o durante la spedizione di resina esaurita o combustibile esaurito. Le perdite del sistema di raffreddamento e le fuoriuscite di campioni di refrigerante sono spesso cause di diffusione della contaminazione radioattiva.
2. Esposizione esterna imprevista del personale. Questo di solito si verifica durante le revisioni importanti o la manutenzione ordinaria.
3. Il prossimo incidente più probabile è una combinazione di diffusione della contaminazione, contaminazione del personale ed esposizione esterna alle radiazioni del personale di basso livello. Questi incidenti si verificano nelle stesse condizioni di cui ai punti 1 e 2 di cui sopra.
4. Grossa contaminazione della superficie dovuta a una perdita importante del sistema di raffreddamento del reattore oa una perdita di refrigerante del combustibile esaurito.
5. Schegge o particelle di grandi dimensioni di CRUD attivato (vedere la definizione di seguito) all'interno o sulla pelle, orecchie o occhi.
6. Esposizione ad alto livello alle radiazioni del personale dell'impianto. Questo di solito è causato dalla disattenzione.
7. Rilascio di quantità piccole ma superiori a quelle consentite di scorie radioattive al di fuori del perimetro dell'impianto. Questo è solitamente associato a fallimenti umani.
8. Fusione del reattore. Probabilmente si verificherebbe una grave contaminazione fuori sede più un'elevata esposizione del personale.
9. Escursione del reattore (tipo di incidente SL-1).

 

Radionuclidi attesi da incidenti nei reattori raffreddati ad acqua:

• prodotti di corrosione ed erosione attivati ​​(comunemente noti come CRUDELE) nel liquido di raffreddamento; ad esempio, cobalto-60 o -58 (⁶⁰co, ⁵⁸Co), ferro-59 (⁵⁹Fe), manganese-58 (⁵⁸Mn) e tantalio-183 (¹⁸³Ta)
• prodotti di fissione di basso livello solitamente presenti nel refrigerante; per esempio, iodio-131 (¹³¹I) e cesio-137 (¹³⁷C)
• in reattori ad acqua bollente, 1 e 2 sopra più degassamento continuo di bassi livelli di trizio 
• (³H) e gas radioattivi nobili come xeno-133 e -135 (¹³³Che cosa, ¹³⁵Xe), argon-41 (⁴¹Ar) e cripto-85 (⁸⁵Kr)
• trizio (³H) fabbricato all'interno del nucleo al ritmo di 1.3 × 10^-4 atomi di ³H per fissione (solo una frazione di questo lascia il combustibile).

Figura 2. Esempio di piano di emergenza di una centrale nucleare, sommario

Tipico piano di emergenza della centrale nucleare, sommario

La Figura 2 è un esempio di sommario per un piano di emergenza di una centrale nucleare. Tale piano dovrebbe includere ogni capitolo mostrato ed essere personalizzato per soddisfare i requisiti locali. Un elenco delle tipiche procedure di implementazione del reattore di potenza è riportato in figura 3.

Figura 3. Tipiche procedure di implementazione del reattore di potenza

Monitoraggio ambientale radiologico durante gli incidenti

Questo compito è spesso chiamato EREMP (programma di monitoraggio ambientale radiologico di emergenza) nelle grandi strutture.

Una delle lezioni più importanti apprese dalla Commissione di regolamentazione nucleare degli Stati Uniti e da altre agenzie governative dall'incidente di Three Mile Island è stata che non è possibile implementare con successo l'EREMP in uno o due giorni senza un'ampia pianificazione preventiva. Sebbene il governo degli Stati Uniti abbia speso molti milioni di dollari per monitorare l'ambiente attorno alla centrale nucleare di Three Mile Island durante l'incidente, meno di 5^% dei rilasci totali sono stati misurati. Ciò era dovuto a una pianificazione preliminare scarsa e inadeguata.

Progettazione di programmi di monitoraggio ambientale radiologico di emergenza

L'esperienza ha dimostrato che l'unico EREMP di successo è quello progettato nel programma di monitoraggio ambientale radiologico di routine. Durante i primi giorni dell'incidente di Three Mile Island, si è appreso che un EREMP efficace non può essere istituito con successo in un giorno o due, indipendentemente da quanta manodopera e denaro vengano impiegati per il programma.

Luoghi di campionamento

Tutte le sedi del programma di monitoraggio ambientale radiologico di routine saranno utilizzate durante il monitoraggio degli incidenti a lungo termine. Inoltre, è necessario allestire una serie di nuove posizioni in modo che le squadre di rilevamento motorizzate abbiano posizioni predeterminate in ciascuna porzione di ciascun settore di 22½° (vedere la figura 3). Generalmente, i luoghi di campionamento saranno in aree con strade. Tuttavia, devono essere fatte eccezioni per siti normalmente inaccessibili ma potenzialmente occupati come campeggi e sentieri escursionistici entro circa 16 km sottovento rispetto all'incidente.

Figura 3. Designazioni di settori e zone per i punti di campionamento e monitoraggio radiologico all'interno delle zone di pianificazione di emergenza

La figura 3 mostra la designazione del settore e della zona per i punti di monitoraggio delle radiazioni e dell'ambiente. Si possono designare settori di 22½° con direzioni cardinali (ad esempio, N, NNEe NE) o con lettere semplici (ad esempio, A attraverso R). Tuttavia, l'uso delle lettere è sconsigliato perché si confondono facilmente con la notazione direzionale. Ad esempio, è meno confuso usare il direzionale W per ovest piuttosto che la lettera N.

Ogni posizione di campionamento designata dovrebbe essere visitata durante un'esercitazione pratica in modo che le persone responsabili del monitoraggio e del campionamento abbiano familiarità con la posizione di ciascun punto e siano a conoscenza di "spazi morti" radio, strade dissestate, problemi nel trovare le posizioni al buio e così via. Dal momento che nessuna esercitazione coprirà tutte le località prestabilite all'interno della zona di protezione di emergenza di 16 km, le esercitazioni devono essere progettate in modo che tutti i punti campione vengano alla fine visitati. Spesso vale la pena predeterminare la capacità dei veicoli della squadra di rilevamento di comunicare con ogni punto pre-designato. Le posizioni effettive dei punti campione sono scelte utilizzando gli stessi criteri del REMP (NRC 1980); ad esempio, linea di sito, area minima di esclusione, individuo più vicino, comunità più vicina, scuola più vicina, ospedale, casa di cura, allevamento di animali da latte, orto, fattoria e così via.

Squadra di monitoraggio radiologico

Durante un incidente che comporta rilasci significativi di materiali radioattivi, le squadre di monitoraggio radiologico dovrebbero monitorare continuamente sul campo. Dovrebbero inoltre monitorare continuamente in loco se le condizioni lo consentono. Normalmente, queste squadre monitoreranno le radiazioni ambientali gamma e beta e campionano l'aria per la presenza di particelle radioattive e alogeni.

Queste squadre devono essere ben addestrate in tutte le procedure di monitoraggio, incluso il monitoraggio delle proprie esposizioni, ed essere in grado di trasmettere accuratamente questi dati alla stazione base. Dettagli come il tipo di rilevatore, il numero di serie e lo stato di finestra aperta o chiusa devono essere accuratamente riportati su fogli di registro ben progettati.

All'inizio di un'emergenza, una squadra di monitoraggio dell'emergenza potrebbe dover monitorare per 12 ore senza interruzione. Dopo il periodo iniziale, tuttavia, il tempo sul campo per la squadra di indagine dovrebbe essere ridotto a otto ore con almeno una pausa di 30 minuti.

Poiché potrebbe essere necessaria una sorveglianza continua, devono essere predisposte procedure per fornire cibo e bevande alle squadre di indagine, strumenti e batterie sostitutivi e per il trasferimento avanti e indietro dei filtri dell'aria.

Anche se le squadre di indagine lavoreranno probabilmente 12 ore per turno, sono necessari tre turni al giorno per fornire una sorveglianza continua. Durante l'incidente di Three Mile Island, un minimo di cinque squadre di monitoraggio sono state dispiegate contemporaneamente per le prime due settimane. La logistica per supportare tale sforzo deve essere attentamente pianificata in anticipo.

Squadra di campionamento ambientale radiologico

I tipi di campioni ambientali prelevati durante un incidente dipendono dal tipo di rilasci (trasportati dall'aria o dall'acqua), dalla direzione del vento e dal periodo dell'anno. I campioni di suolo e di acqua potabile devono essere prelevati anche in inverno. Anche se i rilasci di radioalogeni potrebbero non essere rilevati, i campioni di latte dovrebbero essere prelevati a causa del grande fattore di bioaccumulo.

Molti campioni alimentari e ambientali devono essere prelevati per rassicurare il pubblico anche se ragioni tecniche potrebbero non giustificare lo sforzo. Inoltre, questi dati possono essere preziosi durante eventuali successivi procedimenti legali.

I fogli di registro pre-pianificati che utilizzano procedure di dati fuori sede attentamente studiate sono essenziali per i campioni ambientali. Tutte le persone che prelevano campioni ambientali dovrebbero aver dimostrato una chiara comprensione delle procedure e aver documentato la formazione sul campo.

Se possibile, la raccolta dei dati dei campioni ambientali fuori sede dovrebbe essere effettuata da un gruppo fuori sede indipendente. È inoltre preferibile che i campioni ambientali di routine vengano prelevati dallo stesso gruppo fuori sede, in modo che il prezioso gruppo in loco possa essere utilizzato per altre raccolte di dati durante un incidente.

È da notare che durante l'incidente di Three Mile Island è stato raccolto ogni singolo campione ambientale che avrebbe dovuto essere prelevato e nessun campione ambientale è andato perso. Ciò si è verificato anche se il tasso di campionamento è aumentato di un fattore superiore a dieci rispetto ai tassi di campionamento pre-incidente.

Apparecchiature per il monitoraggio delle emergenze

L'inventario delle apparecchiature di monitoraggio di emergenza dovrebbe essere almeno il doppio di quello necessario in un dato momento. Gli armadietti dovrebbero essere collocati intorno ai complessi nucleari in vari luoghi in modo che nessun incidente possa negare l'accesso a tutti questi armadietti. Per garantire la prontezza, l'attrezzatura dovrebbe essere inventariata e la sua calibrazione controllata almeno due volte l'anno e dopo ogni esercitazione. I furgoni e gli autocarri nei grandi impianti nucleari dovrebbero essere completamente attrezzati per la sorveglianza di emergenza sia all'interno che all'esterno del sito.

I laboratori di conteggio in loco possono essere inutilizzabili durante un'emergenza. Pertanto, è necessario prendere accordi preliminari per un laboratorio di conteggio alternativo o mobile. Questo è ora un requisito per le centrali nucleari statunitensi (USNRC 1983).

Il tipo e la sofisticatezza delle apparecchiature di monitoraggio ambientale dovrebbero soddisfare i requisiti per assistere al peggior incidente credibile dell'impianto nucleare. Di seguito è riportato un elenco delle tipiche apparecchiature di monitoraggio ambientale necessarie per le centrali nucleari:

1. Le apparecchiature per il campionamento dell'aria dovrebbero includere unità funzionanti a batteria per il campionamento a breve termine e funzionanti a corrente alternata con registratori a nastro e capacità di allarme per la sorveglianza a lungo termine.
2. Le apparecchiature per il campionamento dei liquidi devono contenere campionatori continui. I campionatori devono essere utilizzabili nell'ambiente locale, non importa quanto sia duro.
3. I misuratori di rilevamento gamma portatili per il lavoro implantare dovrebbero avere una portata massima di 100 Gy/h e apparecchiature di rilevamento separate dovrebbero essere in grado di misurare la radiazione beta fino a 100 Gy/h.
4. In loco, la dosimetria del personale deve includere capacità di misurazione beta, nonché dosimetri termoluminescenti a dito (TLD) (figura 4). Potrebbe essere necessaria anche un'altra dosimetria delle estremità. In caso di emergenza sono sempre necessari ulteriori set di dosimetri di controllo. Potrebbe essere necessario un lettore TLD portatile per collegarsi al computer della stazione tramite modem telefonico in luoghi di emergenza. Le squadre di indagine interne, come le squadre di soccorso e riparazione, dovrebbero disporre di dosimetri tascabili a bassa e alta portata, nonché di dosimetri di allarme preimpostati. È necessario riflettere attentamente sui livelli di dose prestabiliti per le squadre che potrebbero trovarsi in aree ad alta radiazione.
5. Le forniture di indumenti protettivi dovrebbero essere fornite nei luoghi di emergenza e nei veicoli di emergenza. Dovrebbero essere disponibili indumenti protettivi supplementari di riserva in caso di incidenti che si protraggono per un lungo periodo di tempo.
6. I dispositivi di protezione delle vie respiratorie devono trovarsi in tutti gli armadietti e i veicoli di emergenza. Elenchi aggiornati del personale addestrato alla respirazione dovrebbero essere tenuti in ciascuna delle principali aree di stoccaggio delle attrezzature di emergenza.
7. I veicoli mobili dotati di radio sono essenziali per le squadre di monitoraggio delle radiazioni di emergenza. L'ubicazione e la disponibilità dei veicoli di riserva devono essere note.
8. L'attrezzatura del team di rilevamento ambientale deve essere conservata in un luogo conveniente, preferibilmente fuori sede, in modo che sia sempre disponibile.
9. I kit di emergenza dovrebbero essere collocati nel centro di supporto tecnico e nella struttura di emergenza fuori sede in modo che le squadre di ispezione sostitutive non debbano recarsi in loco per ricevere l'attrezzatura ed essere schierate.
10. Per un grave incidente che comporta il rilascio di materiali radioattivi nell'aria, devono essere predisposti per l'uso di elicotteri e aeroplani monomotore per la sorveglianza aerea.

 

Figura 4. Un tecnico di radiologia industriale che indossa un badge TLD e un dosimetro termoluminescente ad anello (facoltativo negli Stati Uniti)

L'analisi dei dati

L'analisi dei dati ambientali durante un incidente grave dovrebbe essere spostata il prima possibile in un luogo fuori sede come la struttura fuori sede di emergenza.

Devono essere stabilite linee guida prestabilite su quando i dati dei campioni ambientali devono essere comunicati alla direzione. Il metodo e la frequenza per il trasferimento dei dati dei campioni ambientali alle agenzie governative dovrebbero essere concordati all'inizio dell'incidente.

Lezioni di fisica sanitaria e radiochimica apprese dall'incidente di Three Mile Island

Erano necessari consulenti esterni per svolgere le seguenti attività perché i fisici fitosanitari erano completamente occupati da altri compiti durante le prime ore dell'incidente di Three Mile Island del 28 marzo 1979:

• valutazione del rilascio di effluenti radioattivi (gassoso e liquido), compresa la raccolta dei campioni, il coordinamento dei laboratori per il conteggio dei campioni, il controllo di qualità dei laboratori, la raccolta dei dati, l'analisi dei dati, la generazione di rapporti, la distribuzione dei dati alle agenzie governative e al proprietario della centrale elettrica
• valutazione della dose, comprese le indagini sulla sovraesposizione sospetta ed effettiva, la contaminazione cutanea e le indagini sulla deposizione interna, i modelli di esposizione significativa e i calcoli della dose
• programma di monitoraggio ambientale radiologico, compreso il coordinamento completo del prelievo di campioni, l'analisi dei dati, la generazione e la distribuzione di rapporti, le notifiche dei punti di azione, l'espansione del programma per la situazione dell'incidente e quindi la contrazione del programma fino a un anno dopo l'incidente
• speciali studi di dosimetria beta, compresi studi sullo stato dell'arte nel monitoraggio del personale beta, modellazione della dose beta alla pelle da contaminanti radioattivi, confronti tra tutti i sistemi di dosimetria del personale beta-gamma TLD disponibili in commercio.

 

L'elenco di cui sopra include esempi di attività che il tipico personale di fisica sanitaria di utilità non può svolgere adeguatamente durante un incidente grave. Il personale di fisica sanitaria di Three Mile Island era molto esperto, competente e competente. Hanno lavorato dalle 15 alle 20 ore al giorno per le prime due settimane dall'incidente senza interruzione. Tuttavia, i requisiti aggiuntivi causati dall'incidente erano così numerosi che non erano in grado di svolgere molte importanti attività di routine che normalmente sarebbero state eseguite facilmente.

Le lezioni apprese dall'incidente di Three Mile Island includono:

Ingresso edificio ausiliario durante l'incidente

1. Tutte le voci devono essere su un nuovo permesso di lavoro per radiazioni esaminato dal fisico sanitario senior in loco e firmato dal sovrintendente dell'unità o dal sostituto designato.
2. La sala di controllo appropriata dovrebbe avere il controllo assoluto su tutte le voci degli edifici ausiliari e di gestione del carburante. Nessun ingresso deve essere consentito a meno che un fisico sanitario non sia al punto di controllo durante l'ingresso.
3. Non dovrebbero essere consentite voci senza un misuratore di rilevamento correttamente funzionante di portata adeguata. Un controllo a campione della risposta del misuratore deve essere eseguito immediatamente prima dell'ingresso.
4. È necessario ottenere la storia dell'esposizione di tutte le persone prima del loro ingresso in un'area ad alta radiazione.
5. Esposizioni consentite durante l'ingresso, indipendentemente dall'importanza dell'attività assegnata.

 

Campionamento primario del refrigerante durante l'incidente

1. Tutti i campioni da prelevare su un nuovo permesso di lavoro per radiazioni devono essere esaminati dal fisico sanitario senior in loco e firmati dal sovrintendente dell'unità o dal sostituto.
2. Non devono essere prelevati campioni di refrigerante a meno che non si indossi un dosimetro da estremità.
3. Nessun campione di refrigerante deve essere prelevato senza la disponibilità di guanti schermati e pinze lunghe almeno 60 cm nel caso in cui un campione sia più radioattivo del previsto.
4. Nessun campione di refrigerante dovrebbe essere prelevato senza uno schermo personale di vetro al piombo in posizione nel caso in cui un campione sia più radioattivo del previsto.
5. Il prelievo di campioni deve essere interrotto se è probabile che l'esposizione di un'estremità o di tutto il corpo superi i livelli prefissati indicati nel permesso di lavoro alle radiazioni.
6. Le esposizioni significative dovrebbero essere distribuite tra più lavoratori, se possibile.
7. Tutti i casi di contaminazione cutanea in eccesso rispetto ai livelli di azione entro 24 ore devono essere riesaminati.

 

Ingresso sala valvole di reintegro

1. Devono essere eseguiti rilievi dell'area beta e gamma utilizzando rilevatori remoti con portata massima appropriata.
2. L'ingresso iniziale in un'area con un tasso di dose assorbita superiore a 20 mGy/h deve essere preventivamente esaminato per verificare che l'esposizione alle radiazioni sia mantenuta al livello più basso ragionevolmente possibile.
3. Quando si sospettano perdite d'acqua, è necessario rilevare la possibile contaminazione del pavimento.
4. Deve essere messo in atto un programma coerente per il tipo e il posizionamento della dosimetria del personale.
5. Con persone che entrano in un'area con un tasso di dose assorbita superiore a 20 mGy/h, i TLD devono essere valutati immediatamente dopo l'uscita.
6. È necessario verificare che tutti i requisiti per il permesso di lavoro per le radiazioni siano stati soddisfatti prima dell'ingresso in un'area con un tasso di dose assorbita superiore a 20 mGy/h.
7. Gli ingressi a tempo controllato nelle aree pericolose devono essere cronometrati da un fisico sanitario.

 

Azioni di protezione e sorveglianza ambientale fuori sede dal punto di vista del governo locale

1. Prima di iniziare un protocollo di campionamento, dovrebbero essere stabiliti i criteri per interromperlo.
2. Non dovrebbero essere consentite interferenze esterne.
3. Dovrebbero essere predisposte diverse linee telefoniche riservate. I numeri dovrebbero essere cambiati dopo ogni crisi.
4. Le capacità dei sistemi di misurazione aerea sono migliori di quanto la maggior parte delle persone pensi.
5. Un registratore dovrebbe essere a portata di mano e i dati registrati regolarmente.
6. Mentre è in corso l'episodio acuto, la lettura dei giornali, il guardare la televisione e l'ascolto della radio dovrebbero essere abbandonati poiché queste attività non fanno che aumentare le tensioni esistenti.
7. La consegna del cibo e altri comfort come i posti letto dovrebbero essere pianificati in quanto potrebbe essere impossibile tornare a casa per un po'.
8. Dovrebbero essere pianificate capacità analitiche alternative. Anche un piccolo incidente può alterare in modo significativo i livelli di radiazione di fondo del laboratorio.
9. Va notato che si spenderà più energia per evitare decisioni errate che per affrontare problemi reali.
10. Dovrebbe essere chiaro che le emergenze non possono essere gestite da postazioni remote.
11. Va notato che le raccomandazioni di azioni protettive non sono suscettibili di voto in commissione.
12. Tutte le chiamate non essenziali vanno messe in attesa, le perditempo vanno riattaccate.

 

L'incidente radiologico di Goiânia del 1985

A 51 TBq ¹³⁷L'unità di teleterapia Cs è stata rubata da una clinica abbandonata a Goiânia, in Brasile, intorno al 13 settembre 1985. Due persone in cerca di rottami metallici hanno portato a casa l'assemblaggio originale dell'unità di teleterapia e hanno tentato di smontare le parti. La velocità di dose assorbita dal gruppo sorgente era di circa 46 Gy/h a 1 m. Non capivano il significato del simbolo di radiazione a tre lame sulla capsula sorgente.

La capsula della sorgente si è rotta durante lo smontaggio. Cloruro di cesio-137 altamente solubile (¹³⁷La polvere di CsCl) è stata erogata in una parte di questa città di 1,000,000 di persone e ha causato uno dei più gravi incidenti con sorgenti sigillate della storia.

Dopo lo smontaggio, i resti dell'assemblaggio originale sono stati venduti a un rigattiere. Ha scoperto che il ¹³⁷La polvere CsCl brillava nell'oscurità con un colore blu (presumibilmente, questa era la radiazione di Cerenkov). Pensava che la polvere potesse essere una pietra preziosa o addirittura soprannaturale. Molti amici e parenti sono venuti a vedere il "meraviglioso" bagliore. Parti della fonte sono state date a un certo numero di famiglie. Questo processo è continuato per circa cinque giorni. A questo punto un certo numero di persone aveva sviluppato i sintomi della sindrome gastrointestinale a causa dell'esposizione alle radiazioni.

Ai pazienti che si sono recati in ospedale con gravi disturbi gastrointestinali è stata diagnosticata erroneamente una reazione allergica a qualcosa che hanno mangiato. Un paziente che ha avuto gravi effetti sulla pelle a causa della manipolazione della fonte è stato sospettato di avere qualche malattia tropicale della pelle ed è stato inviato al Tropical Disease Hospital.

Questa tragica sequenza di eventi è continuata inosservata da personale esperto per circa due settimane. Molte persone strofinato il ¹³⁷CsCl in polvere sulla loro pelle in modo che potessero brillare di blu. La sequenza avrebbe potuto continuare molto più a lungo se una delle persone irradiate alla fine collegò le malattie con la capsula sorgente. Ha preso i resti del ¹³⁷Fonte CsCl su un autobus diretto al dipartimento di sanità pubblica di Goiânia, dove l'ha lasciato. Un fisico medico in visita ha esaminato la fonte il giorno successivo. Ha intrapreso azioni di sua iniziativa per evacuare due aree di discarica e per informare le autorità. La rapidità e l'entità complessiva della risposta del governo brasiliano, una volta venuto a conoscenza dell'incidente, sono state impressionanti.

Circa 249 persone sono state contaminate. Cinquantaquattro sono stati ricoverati in ospedale. Quattro persone sono morte, una delle quali era una bambina di sei anni che ha ricevuto una dose interna di circa 4 Gy dall'ingestione di circa 1 GBq (10⁹ Bq) di ¹³⁷Cs.

Risposta all'incidente

Gli obiettivi della fase di risposta iniziale erano:

• individuare i principali siti di contaminazione
• evacuare le abitazioni dove i livelli di radioattività superavano i livelli di intervento adottati
• stabilire controlli fisici sanitari intorno a queste aree, impedendo l'accesso ove necessario
• identificare le persone che hanno subito dosi significative o sono state contaminate.

 

Il team medico inizialmente:

• al suo arrivo a Goiânia, ha raccolto storie e classificato in base ai sintomi della sindrome acuta da radiazioni
• ha inviato tutti i pazienti con radiazioni acute all'ospedale di Goiânia (che è stato istituito in anticipo per il controllo della contaminazione e dell'esposizione)
• trasferito per via aerea il giorno successivo i sei pazienti più critici al centro di assistenza terziaria di un ospedale navale di Rio de Janeiro (successivamente altri otto pazienti sono stati trasferiti in questo ospedale)
• preso accordi per la dosimetria delle radiazioni citogenetiche
• gestione medica basata su ciascun paziente sul decorso clinico di quel paziente
• ha dato istruzioni informali al personale del laboratorio clinico per diminuire le loro paure (la comunità medica di Goiânia era riluttante ad aiutare).

 

Fisici sanitari:

• medici assistiti nella dosimetria delle radiazioni, nel biotest e nella decontaminazione della pelle
• analisi coordinata e interpretata di 4,000 campioni di urina e feci in un periodo di quattro mesi
• corpo intero ha contato 600 individui
• monitoraggio coordinato della radiocontaminazione di 112,000 individui (249 contaminati)
• ha eseguito un'indagine aerea di intere città e periferie utilizzando rivelatori NaI assemblati frettolosamente
• ha eseguito rilevamenti con rivelatore NaI montato automaticamente su oltre 2,000 km di strade
• impostare livelli di azione per la decontaminazione di persone, edifici, automobili, suolo e così via
• coordinato 550 lavoratori impiegati negli sforzi di decontaminazione
• demolizione coordinata di sette case e decontaminazione di 85 case
• trasporto coordinato di 275 autotreni di rifiuti contaminati
• decontaminazione coordinata di 50 veicoli
• confezionamento coordinato di 3,500 mc di rifiuti contaminati
• utilizzati 55 misuratori di rilevamento, 23 monitor di contaminazione e 450 dosimetri ad autolettura.

 

Risultati

Pazienti con sindrome acuta da radiazioni

Quattro pazienti sono deceduti a seguito di dosi assorbite comprese tra 4 e 6 Gy. Due pazienti hanno mostrato una grave depressione del midollo osseo, ma sono sopravvissuti nonostante le dosi assorbite di 6.2 e 7.1 Gy (stima citogenetica). Quattro pazienti sono sopravvissuti con dosi assorbite stimate da 2.5 a 4 Gy.

Lesione cutanea indotta da radiazioni

Diciannove dei venti pazienti ricoverati presentavano lesioni cutanee indotte da radiazioni, iniziate con gonfiore e formazione di vesciche. Queste lesioni successivamente si sono rotte e hanno secreto fluido. Dieci delle diciannove lesioni cutanee hanno sviluppato lesioni profonde circa quattro o cinque settimane dopo l'irradiazione. Queste lesioni profonde erano indicative di una significativa esposizione ai raggi gamma dei tessuti più profondi.

Tutte le lesioni cutanee erano contaminate da ¹³⁷Cs, con dosi assorbite fino a 15 mGy/h.

La bambina di sei anni che ha ingerito 1 TBq di ¹³⁷Cs (e che morì un mese dopo) presentava una contaminazione cutanea generalizzata con una media di 3 mGy/h.

Un paziente ha richiesto un'amputazione circa un mese dopo l'esposizione. L'imaging del pool di sangue è stato utile per determinare la demarcazione tra arteriole ferite e normali.

Risultato di contaminazione interna

I test statistici non hanno mostrato differenze significative tra i carichi corporei determinati dal conteggio del corpo intero rispetto a quelli determinati dai dati sull'escrezione urinaria.

Sono stati convalidati i modelli che correlavano i dati del saggio biologico con le assunzioni e il carico corporeo. Questi modelli erano applicabili anche per diversi gruppi di età.

Il blu di Prussia è stato utile per promuovere l'eliminazione di ¹³⁷CsCl dal corpo (se il dosaggio era superiore a 3 Gy/d).

Diciassette pazienti hanno ricevuto diuretici per l'eliminazione di ¹³⁷Carico corporeo CsCl. Questi diuretici erano inefficaci nella decorporazione ¹³⁷Cs e il loro uso è stato interrotto.

Decontaminazione della pelle

Decontaminazione della pelle con acqua e sapone, acido acetico e biossido di titanio (TiO₂) è stato eseguito su tutti i pazienti. Questa decontaminazione ha avuto successo solo in parte. Si supponeva che la sudorazione provocasse la ricontaminazione della pelle dal ¹³⁷Carico corporeo di Cs.

Le lesioni cutanee contaminate sono molto difficili da decontaminare. La desquamazione della pelle necrotica ha ridotto significativamente i livelli di contaminazione.

Studio di follow-up sulla valutazione della dose di analisi citogenetica

La frequenza delle aberrazioni nei linfociti in momenti diversi dopo l'incidente ha seguito tre modelli principali:

In due casi le frequenze di incidenza delle aberrazioni sono rimaste costanti fino a un mese dopo l'incidente e sono scese a circa 30^% della frequenza iniziale tre mesi dopo.

In due casi una diminuzione graduale di circa 20^% ogni tre mesi è stato trovato.

In due dei casi di maggiore contaminazione interna si sono verificati aumenti nella frequenza di incidenza delle aberrazioni (di circa 50^% e 100^%) per un periodo di tre mesi.

Studi successivi su ¹³⁷Cs pesi corporei

• Dosi effettive impegnate dai pazienti seguite da saggio biologico.
• Seguirono gli effetti dell'amministrazione blu di Prussia.
• in vivo misurazioni per 20 persone effettuate su campioni di sangue, ferite e organi per cercare una distribuzione non omogenea di ¹³⁷Cs e la sua ritenzione nei tessuti corporei.
• Una donna e il suo neonato studiati per cercare ritenzione e trasferimento da parte dell'allattamento.

 

Livelli di azione per l'intervento

L'evacuazione della casa è stata raccomandata per tassi di dose assorbita superiori a 10 μGy/h a 1 m di altezza all'interno della casa.

La decontaminazione correttiva di proprietà, vestiti, suolo e cibo era basata su una persona non superiore a 5 mGy in un anno. L'applicazione di questo criterio per diversi percorsi ha comportato la decontaminazione dell'interno di una casa se la dose assorbita poteva superare 1 mGy in un anno e la decontaminazione del suolo se il tasso di dose assorbita poteva superare 4 mGy in un anno (3 mGy da radiazioni esterne e 1 mGy da radiazione interna).

L'incidente dell'unità 4 del reattore nucleare di Chernobyl del 1986

Descrizione generale dell'incidente

Il peggior incidente al reattore nucleare del mondo si è verificato il 26 aprile 1986 durante un test di ingegneria elettrica a bassissima potenza. Per eseguire questo test, alcuni sistemi di sicurezza sono stati disattivati ​​o bloccati.

Questa unità era un modello RBMK-1000, il tipo di reattore che ne produceva circa 65^% di tutta l'energia nucleare prodotta in URSS. Era un reattore ad acqua bollente moderato da grafite che generava 1,000 MW di elettricità (MWe). L'RBMK-1000 non ha un edificio di contenimento sottoposto a test di pressione e non è comunemente costruito nella maggior parte dei paesi.

Il reattore è diventato subito critico e ha prodotto una serie di esplosioni di vapore. Le esplosioni hanno fatto saltare l'intera parte superiore del reattore, distrutto la sottile struttura che lo copriva e provocato una serie di incendi sugli spessi tetti di asfalto delle unità 3 e 4. I rilasci radioattivi sono durati dieci giorni e 31 persone sono morte. La delegazione dell'URSS presso l'Agenzia internazionale per l'energia atomica ha studiato l'incidente. Hanno affermato che gli esperimenti RBMK dell'Unità 4 di Chernobyl che hanno causato l'incidente non avevano ricevuto l'approvazione richiesta e che le regole scritte sulle misure di sicurezza del reattore erano inadeguate. La delegazione ha inoltre affermato: "Il personale coinvolto non era adeguatamente preparato per i test e non era a conoscenza dei possibili pericoli". Questa serie di test ha creato le condizioni per la situazione di emergenza e ha portato a un incidente al reattore che i più credevano non potesse mai verificarsi.

Rilascio dei prodotti di fissione dell'incidente dell'Unità 4 di Chernobyl

Attività totale rilasciata

Circa 1,900 PBq di prodotti di fissione e combustibile (che insieme sono stati etichettati corio dal Three Mile Island Accident Recovery Team) sono stati rilasciati nei dieci giorni che ci sono voluti per spegnere tutti gli incendi e sigillare l'Unità 4 con un materiale di schermatura che assorbe i neutroni. L'unità 4 è ora un sarcofago di acciaio e cemento permanentemente sigillato che contiene correttamente il corium residuo dentro e intorno ai resti del nocciolo del reattore distrutto.

Il 1,900% dei XNUMX PBq è stato rilasciato il primo giorno dell'incidente. Il resto è stato rilasciato nei nove giorni successivi.

I rilasci radiologicamente più significativi sono stati 270 PBq di ¹³¹I, 8.1 PBq di ⁹⁰Sr e 37 PBq of ¹³⁷CS. Questo può essere paragonato all'incidente di Three Mile Island, che ha rilasciato 7.4 TBq of ¹³¹io e non misurabile ⁹⁰Signore o ¹³⁷Cs.

Dispersione ambientale di materiali radioattivi

I primi rilasci sono andati generalmente in direzione nord, ma i rilasci successivi sono andati verso le direzioni ovest e sud-ovest. Il primo pennacchio è arrivato in Svezia e Finlandia il 27 aprile. I programmi di monitoraggio ambientale radiologico delle centrali nucleari hanno immediatamente scoperto il rilascio e allertato il mondo dell'incidente. Parte di questo primo pennacchio è andato alla deriva in Polonia e nella Germania dell'Est. I pennacchi successivi si sono diffusi nell'Europa centrale e orientale il 29 e 30 aprile. Successivamente, il Regno Unito ha visto l'uscita di Chernobyl il 2 maggio, seguito da Giappone e Cina il 4 maggio, India il 5 maggio e Canada e Stati Uniti il ​​5 e 6 maggio. L'emisfero australe non ha riferito di aver rilevato questo pennacchio.

La deposizione del pennacchio è stata governata principalmente dalle precipitazioni. Il pattern di ricaduta dei principali radionuclidi (¹³¹I, ¹³⁷C, ¹³⁴Cs, e ⁹⁰Sr) era molto variabile, anche all'interno dell'URSS. Il rischio maggiore proveniva dall'irradiazione esterna dovuta alla deposizione superficiale, nonché dall'ingestione di alimenti contaminati.

Conseguenze radiologiche dell'incidente dell'Unità 4 di Chernobyl

Conseguenze generali acute sulla salute

Due persone sono morte immediatamente, una durante il crollo dell'edificio e una 5.5 ore dopo per le ustioni termiche. Altri 28 membri del personale del reattore e dell'equipaggio dei vigili del fuoco sono morti per lesioni da radiazioni. Le dosi di radiazioni alla popolazione fuori sede erano inferiori ai livelli che possono causare effetti immediati di radiazioni.

L'incidente di Chernobyl ha quasi raddoppiato il totale mondiale dei decessi dovuti a incidenti dovuti a radiazioni fino al 1986 (da 32 a 61). (È interessante notare che i tre morti dell'incidente del reattore SL-1 negli Stati Uniti sono elencati come dovuti a un'esplosione di vapore e che anche i primi due morti a Chernobyl non sono elencati come morti per incidente da radiazioni.)

Fattori che hanno influenzato le conseguenze sulla salute in loco dell'incidente

La dosimetria del personale per le persone in loco a più alto rischio non era disponibile. L'assenza di nausea o vomito per le prime sei ore dopo l'esposizione indicava in modo affidabile quei pazienti che avevano ricevuto dosi assorbite inferiori a quelle potenzialmente fatali. Questa era anche una buona indicazione di pazienti che non richiedevano cure mediche immediate a causa dell'esposizione alle radiazioni. Questa informazione insieme ai dati sul sangue (diminuzione del numero di linfociti) è stata più utile dei dati di dosimetria del personale.

Gli indumenti protettivi pesanti dei vigili del fuoco (una tela porosa) hanno consentito ai prodotti di fissione ad alta attività specifica di entrare in contatto con la pelle nuda. Queste dosi beta hanno causato gravi ustioni cutanee e sono state un fattore significativo in molti dei decessi. Cinquantasei lavoratori hanno ricevuto gravi ustioni cutanee. Le ustioni erano estremamente difficili da curare e costituivano un serio elemento di complicanza. Hanno reso impossibile la decontaminazione dei pazienti prima del trasporto negli ospedali.

Non c'erano carichi corporei di materiale radioattivo interno clinicamente significativo in questo momento. Solo due persone avevano un carico corporeo elevato (ma non clinicamente significativo).

Delle circa 1,000 persone sottoposte a screening, 115 sono state ricoverate in ospedale a causa della sindrome acuta da radiazioni. Otto assistenti medici che lavoravano in loco sono incorsi nella sindrome acuta da radiazioni.

Come previsto, non c'erano prove di esposizione ai neutroni. (Il test cerca sodio-24 (²⁴Na) nel sangue.)

Fattori che hanno influenzato le conseguenze sulla salute fuori sede dell'incidente

Le azioni di protezione pubblica possono essere suddivise in quattro periodi distinti.

1. Le prime 24 h: Il pubblico sottovento è rimasto al chiuso con porte e finestre chiuse. La distribuzione di ioduro di potassio (KI) è iniziata per bloccare l'assorbimento da parte della tiroide ¹³¹I.
2. Da uno a sette giorni: Pripyat è stata evacuata dopo che sono state stabilite vie di evacuazione sicure. Furono istituite stazioni di decontaminazione. La regione di Kiev è stata evacuata. Il numero totale di persone evacuate è stato di oltre 88,000.
3. Da una a sei settimane: Il numero totale delle persone evacuate è salito a 115,000. Tutti questi sono stati esaminati dal punto di vista medico e reinsediati. Lo ioduro di potassio è stato somministrato a 5.4 milioni di russi, compresi 1.7 milioni di bambini. Le dosi tiroidee sono state ridotte di circa 80-90^%. Decine di migliaia di bovini sono stati rimossi dalle aree contaminate. Latte e prodotti alimentari locali sono stati vietati su una vasta area (come dettato dai livelli di intervento derivati).
4. Dopo 6 settimane: il cerchio di evacuazione del raggio di 30 km è stato suddiviso in tre sottozone: (a) una zona da 4 a 5 km in cui non è previsto il rientro del pubblico nel prossimo futuro, (b) una zona da 5 a 10 km in cui è limitato il il rientro del pubblico sarà consentito dopo un tempo specifico e (c) una zona da 10 a 30 km in cui il pubblico potrà eventualmente rientrare.

 

Un grande sforzo è stato profuso nella decontaminazione delle aree fuori sede.

La dose radiologica totale alla popolazione dell'URSS è stata segnalata dal Comitato scientifico delle Nazioni Unite sugli effetti delle radiazioni atomiche (UNSCEAR) in 226,000 Sv-persona (72,000 Sv-persona commessi durante il primo anno). L'equivalente di dose collettiva stimata a livello mondiale è dell'ordine di 600,000 persone-Sv. Il tempo e ulteriori studi perfezioneranno questa stima (UNSCEAR 1988).

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Organizzazioni internazionali

 

International Atomic Energy Agency

PO Box 100

A-1400 Vienna

AUSTRIA

 

Commissione internazionale sulle unità e misure di radiazione

Viale Woodmont 7910

Bethesda, Maryland 20814

Stati Uniti d'America

 

Commissione internazionale per la protezione radiologica

Casella postale n. 35

Didcot, nell'Oxfordshire

OX11RJ

Regno Unito

 

Associazione internazionale per la protezione dalle radiazioni

Università di Tecnologia di Eindhoven

PO Box 662

5600 AR Eindhoven

OLANDA

 

Comitato delle Nazioni Unite sugli effetti delle radiazioni atomiche

ASSOCIATI BERNAM

Unità di montaggio 4611-F

Lanham, Maryland 20706-4391

Stati Uniti d'America

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