本文介紹了幾起重大輻射事故、事故原因和應對措施。 回顧這些事故之前、期間和之後的事件，可以為計劃人員提供信息，以防止未來發生此類事故，並在類似事故再次發生時加強適當、快速的反應。

30 年 1958 月 XNUMX 日意外核臨界偏移導致的急性輻射死亡

這份報告之所以值得注意，是因為它涉及人類接受的最大意外輻射劑量（迄今為止），而且因為對案件的處理非常專業和徹底。 這代表了最好的記錄之一，如果不是最好的記錄 急性放射綜合徵 存在的描述（JOM 1961）。

4 年 35 月 30 日下午 1958 點 XNUMX 分，洛斯阿拉莫斯國家實驗室（美國新墨西哥州）的钚回收廠發生意外臨界偏移，導致一名員工 (K) 受到致命輻射傷害。

事故發生的時間很重要，因為三十分鐘前，另外六名工人與 K 在同一個房間裡。 事故發生的日期很重要，因為進入系統的裂變材料的正常流動因年終實物盤存而中斷。 這種中斷導致常規程序變成非常規程序，並導致意外引入系統的富钚固體意外“臨界”。

K 的輻射暴露估計摘要

K 的平均全身照射量的最佳估計值在 39 到 49 Gy 之間，其中約 9 Gy 是由裂變中子引起的。 相當大部分的劑量被輸送到身體的上半部分而不是下半部分。 表 1 顯示了 K 的輻射暴露的估計值。

表 1. K 輻射暴露的估計

 

患者臨床病程

回顧起來，患者 K 的臨床病程可分為四個不同的時期。 這些時期在持續時間、症狀和對支持療法的反應方面有所不同。

第一階段持續 20 到 30 分鐘，其特點是他立即身體崩潰和精神喪失能力。 他的病情發展到半昏迷和嚴重虛脫。

第二階段持續約 1.5 小時，從他被擔架送到醫院急診室開始，到他從急診室轉到病房接受進一步支持治療結束。 這段時間的特點是嚴重的心血管休克，以至於在整個時間裡死亡似乎迫在眉睫。 他似乎正遭受劇烈的腹痛。

第三階段長約 28 小時，其特點是主觀改善足以鼓勵繼續嘗試減輕他的缺氧、低血壓和循環衰竭。

第四階段開始時突然出現易激惹和敵對情緒的快速增加，接近躁狂症，隨後在大約 2 小時內出現昏迷和死亡。 整個臨床過程從輻射暴露到死亡持續35小時。

在造血系統和泌尿系統中觀察到最顯著的臨床病理學變化。 第 XNUMX 小時後在循環血液中未發現淋巴細胞，儘管給予大量液體，但幾乎完全停止排尿。

K 的直腸溫度在最初的 39.4 小時內在 39.7 和 6°C 之間變化，然後急劇下降至正常水平，並終生保持該水平。 這種高初始溫度及其維持 6 小時被認為符合他懷疑的大劑量輻射。 他的預後很差。

在疾病過程中所做的所有各種測定中，發現白細胞計數的變化是嚴重輻射的最簡單和最好的預後指標。 淋巴細胞在暴露後 6 小時內從外周循環中消失被認為是一個嚴重的跡象。

在大約 30 小時的時間內，使用了 32 種不同的治療劑對 K 進行對症治療。 儘管如此並繼續給氧，他的心音在照射後約 34 小時變得非常遙遠、緩慢和不規則。 然後他的心臟逐漸變弱，並在照射後 45 小時 XNUMX 分鐘突然停止。

1 年 9 月 12-1957 日 Windscale 反應堆 XNUMX 號事故

Windscale 1 號反應堆是一個風冷、石墨慢化的天然鈾燃料钚生產反應堆。 15 年 1957 月 0.74 日，堆芯部分被大火燒毀。這場大火導致釋放出大約 10 PBq（XNUMX^{+ 15} Bq) 的碘 131 (¹³¹I) 到下風環境。

根據美國原子能委員會關於Windscale事件的事故信息報告，事故是由於操作人員對熱電偶數據的判斷失誤造成的，並且由於反應堆處理不當導致石墨溫度上升過快而使事故更加嚴重。 另一個原因是燃料溫度熱電偶在正常運行期間位於反應堆最熱的部分（即發生最高劑量率的地方），而不是在異常釋放期間最熱的反應堆部分。 第二個設備缺陷是反應堆功率計，它針對正常操作進行了校準，但在退火期間讀數偏低。 由於第二次加熱循環，石墨溫度在 9 月 9 日上升，特別是在反應堆前部的下部，由於較早的快速升溫，一些包殼已經失效。 儘管 10 月 10 日有一些少量的碘釋放，但直到 XNUMX 月 XNUMX 日煙囪活性計顯示顯著增加（未被視為高度顯著）時才發現釋放。 最後，在 XNUMX 月 XNUMX 日下午，其他監測（Calder 站點）顯示放射性釋放。 通過強制空氣通過反應堆來冷卻反應堆的努力不僅失敗了，而且實際上增加了釋放的放射性強度。

Windscale 事故的估計排放量為 0.74 PBq ¹³¹I, 0.22 PBq 的 137 銫 (¹³⁷銫），3.0 TBq（10¹²Bq) 鍶 89 (⁸⁹Sr), 和 0.33 TBq 鍶 90
(⁹⁰高級）。 由於空氣傳播活動，最高異地伽馬吸收劑量率約為 35 μGy/h。 Windscale 和 Calder 工廠周圍的空氣活度讀數通常是最大允許水平的 5 到 10 倍，偶爾達到允許水平的 150 倍的峰值。 牛奶禁令範圍擴大到大約 420 公里的半徑。

在控制反應堆的操作期間，14 名工人每個日曆季度接受的劑量當量大於 30 毫希沃特，最大劑量當量為每個日曆季度 46 毫希沃特。

汲取的經驗教訓

在天然鈾反應堆的設計和運行方面有很多經驗教訓。 反應堆儀表和反應堆操作員培訓方面的不足也提出了與三哩島事故類似的問題（見下文）。

沒有關於食物中放射性碘的短期允許暴露量的指導方針。 英國醫學研究委員會進行了迅速而徹底的調查和分析。 大量的獨創性被用於迅速推導出最大允許濃度 ¹³¹我在食物中。 研究 緊急參考水平 這起事故的結果是現在全世界使用的應急計劃指南的基礎 (Bryant 1969)。

得出了一個有用的相關性來預測牛奶中的顯著放射性碘污染。 結果發現，牧場的伽馬輻射水平超過 0.3 μGy/h 的牛奶產量超過 3.7 MBq/m³.

與飲用牛奶或食用乳製品相比，吸入放射性碘的吸收劑量可以忽略不計。 在緊急情況下，快速伽馬能譜比較慢的實驗室程序更可取。

十五個兩人小組進行了輻射調查並獲得了樣本。 150 人用於樣本協調和數據報告。 大約 XNUMX 名放射化學家參與了採樣分析。

玻璃棉堆疊過濾器在事故條件下並不令人滿意。

4 年 1967 月 XNUMX 日海灣石油加速器事故

海灣石油公司的技術人員在 3 年 4 月 1967 日使用 1 MeV Van de Graaff 加速器激活土壤樣本。加速器控制台電源鍵上的聯鎖故障和安全通道上幾個聯鎖裝置的錄音相結合門和門內的目標房間對三個人產生了嚴重的意外照射。 一個人接受了大約 3 Gy 的全身劑量當量，第二個人接受了接近 6 Gy 的全身劑量當量，第三個人接受了大約 60 Gy 的全身劑量當量，此外還有大約 30 Gy 的手和 XNUMX Gy 的手腳。

其中一名事故受害者向醫療部門報告，抱怨噁心、嘔吐和全身肌肉酸痛。 他的症狀最初被誤診為流感症狀。 當第二名患者出現大致相同的症狀時，我們確定他們可能受到了顯著的輻射照射。 電影徽章證實了這一點。 匹茲堡大學放射衛生部的 Niel Wald 博士監督了劑量測定測試，並在患者的檢查和治療中擔任協調醫師。

沃爾德醫生很快將絕對過濾裝置空運到匹茲堡的賓夕法尼亞州西部醫院，三名患者就在那裡收治。 他設置了這些絕對過濾器/層流過濾器來清潔患者環境中的所有生物污染物。 這些“反向隔離”裝置用於 1 Gy 照射患者約 16 天，以及 3 和 6 Gy 照射患者約一個半月。

華盛頓大學的 E. Donnal Thomas 醫生在照射後的第八天趕到，為這名 6 Gy 的患者進行了骨髓移植手術。 患者的雙胞胎兄弟擔任骨髓供體。 雖然這種英勇的治療挽救了 6 Gy 患者的生命，但他的胳膊和腿卻無能為力，每條胳膊和腿都受到了數十戈瑞的吸收劑量。

汲取的經驗教訓

如果一直遵循進入曝光室時始終使用測量儀的簡單操作程序，就可以避免這一悲慘事故。

在這次事故發生之前，至少有兩個聯鎖裝置被膠帶長時間關閉。 破壞保護聯鎖裝置是無法容忍的。

應該對加速器的鑰匙操作電源聯鎖裝置進行定期維護檢查。

及時的醫療救助挽救了暴露程度最高的人的生命。 完整骨髓移植的英勇程序以及反向隔離的使用和高質量的醫療護理都是挽救此人生命的主要因素。

可以在數小時內獲得反向隔離過濾器，並將其安裝在任何醫院，以照顧高度暴露的患者。

回想起來，與這些患者有關的醫療機構會建議在暴露後兩三個月內儘早截肢並在確定的水平上截肢。 早期截肢可降低感染的可能性，縮短劇烈疼痛的時間，減少患者所需的止痛藥，可能減少患者的住院時間，並可能有助於早期康復。 當然，應該在將劑量測定信息與臨床觀察相關聯的同時進行早期截肢。

SL-1 原型反應堆事故（美國愛達荷州，3 年 1961 月 XNUMX 日）

這是美國反應堆運行歷史上的第一起（也是迄今為止唯一的）致命事故。 SL-1 是小型陸軍成套動力反應堆 (APPR) 的原型，設計用於空運到偏遠地區生產電力。 該反應堆用於燃料測試和反應堆機組人員培訓。 它由美國陸軍的燃燒工程公司在愛達荷州愛達荷福爾斯的國家反應堆測試站的偏遠沙漠位置運行。 SL-1 是 任何監管機構都不批准 商用動力反應堆（AEC 1961；美國核學會 1961）。

事故發生時，SL-1 裝有 40 個燃料元件和 5 個控制棒葉片。 它可以產生 3 兆瓦（熱能）的功率水平，是一個沸水冷卻和慢化反應堆。

事故導致三名軍人死亡。 事故原因是單根控制棒後撤距離超過1米。 這導致反應堆迅速進入臨界狀態。 一位技術嫻熟、有執照且具有豐富換料操作經驗的反應堆操作員將控制棒撤回超過其正常停止點的原因尚不清楚。

當應急響應人員第一次到達事故現場時，三名事故受害者中的一名還活著。 高活度的裂變產物覆蓋了他的身體，嵌入了他的皮膚。 受害者皮膚部分在 4.4 厘米處記錄到超過 15 Gy/h，妨礙了救援和醫療。

汲取的經驗教訓

自 SL-1 事故以來，沒有設計的反應堆可以通過單個控制棒進入“即時臨界”狀態。

所有反應堆都必須在現場配備範圍大於 20 mGy/h 的便攜式測量儀。 建議使用最大範圍為 10 Gy/h 的測量儀。

注：三哩島事故表明 100 Gy/h 是伽馬和貝塔測量所需的範圍。

需要治療設施，才能使高度污染的患者在為護理人員提供合理保障的情況下接受確定的治療。 由於這些設施中的大多數將在診所中進行其他正在進行的任務，因此可能需要特殊規定來控制空氣傳播和水傳播的放射性污染物。

X 光機，工業和分析

X 射線系統的意外照射有很多，而且通常涉及對身體小部分的極高照射。 X 射線衍射系統在距離管焦點 5 厘米處產生 10 Gy/s 的吸收劑量率並不罕見。 在更短的距離，通常測量到 100 Gy/s 的速率。 光束通常很窄，但即使暴露幾秒鐘也會導致嚴重的局部損傷（Lubenau 等人 1967 年；Lindell 1968 年；Haynie 和 Olsher 1981 年；ANSI 1977）。

由於這些系統通常用於“非常規”情況，因此它們容易產生意外暴露。 通常用於正常操作的 X 射線系統似乎相當安全。 設備故障未造成嚴重暴露。

從意外的 X 射線曝光中吸取的教訓

大多數意外暴露發生在設備被部分拆卸或防護罩被移除的非常規使用期間。

在最嚴重的暴露中，缺乏對工作人員和維修人員的充分指導。

如果使用簡單且故障安全的方法來確保在維修和維護期間關閉 X 射線管，則可以避免許多意外照射。

使用這些機器的操作員和維修人員應該使用手指或手腕人員劑量計。

如果需要聯鎖裝置，就可以避免許多意外暴露。

操作員失誤是大多數事故的主要原因。 缺乏足夠的外殼或不良的屏蔽設計通常會使情況惡化。

I工業射線照相事故

從 1950 年代到 1970 年代，單一活動的最高輻射事故率一直是工業射線照相操作 (IAEA 1969, 1977)。 國家監管機構繼續努力通過改進法規、嚴格的培訓要求和更加嚴格的檢查和執法政策來降低稅率 (USCFR 1990)。 這些監管努力總體上取得了成功，但許多與工業射線照相相關的事故仍然發生。 允許巨額罰款的立法可能是保持輻射安全在工業射線照相管理人員（以及工人的頭腦）中的關注的最有效工具。

工業射線照相事故的成因

工人培訓. 與任何其他類型的輻射工作相比，工業射線照相的教育和培訓要求可能較低。 因此，必須嚴格執行現有的培訓要求。

工人生產激勵. 多年來，工業射線照相師的主要重點是每天製作的成功射線照片的數量。 這種做法可能導致不安全行為以及偶爾不使用人員劑量測定，從而不會檢測到超過劑量當量限值。

缺乏適當的調查. 每次接觸後對來源豬（儲存容器）（圖 1）進行徹底調查是最重要的。 不執行這些調查是造成不必要照射的最可能原因，其中許多未記錄，因為工業放射技師很少使用手或手指劑量計（圖 1）。

圖 1. 工業射線照相相機

設備問題. 由於工業射線照相相機的大量使用，源捲繞機構可能會鬆動並導致源無法完全縮回其安全存儲位置（圖 1 中的點 A）。 還有許多櫃源聯鎖故障導致人員意外暴露的實例。

應急預案設計

對於應急計劃的設計，存在許多優秀的指導方針，包括一般的和具體的。 一些參考資料特別有用。 這些在本章末尾的建議讀物中給出。

初步起草應急預案和程序

首先，必須評估主題設施的整個放射性物質庫存。 然後必須分析可信事故，以便確定可能的最大源釋放項。 接下來，該計劃及其程序必須使設施運營商能夠：

1. 識別事故情況
2. 根據嚴重程度對事故進行分類
3. 採取措施減輕事故
4. 及時通知
5. 高效快速求救
6. 量化釋放
7. 跟踪現場和非現場的暴露情況，並保持緊急暴露 ALARA
8. 盡快恢復設施
9. 保持準確和詳細的記錄。

 

與核反應堆相關的事故類型

下面列出了與核反應堆相關的事故類型，從最有可能到最不可能。 （非核反應堆，一般工業類型的事故是迄今為止最有可能的。）

1. 放射性物質的低水平意外釋放，人員很少或沒有外部輻射暴露。 通常發生在大修或廢樹脂或廢燃料的運輸過程中。 冷卻劑系統洩漏和冷卻劑樣品槽溢出通常是放射性污染擴散的原因。
2. 人員意外外暴露。 這通常發生在大修或日常維護期間。
3. 污染擴散、人員污染和低水平人員外部輻射暴露的組合是下一個最有可能發生的事故。 這些事故發生在與上述 1 和 2 相同的條件下。
4. 由於主要的反應堆冷卻劑系統洩漏或乏燃料冷卻劑洩漏導致的表面污染。
5. 皮膚、耳朵或眼睛中或表面的碎屑或大顆粒活化 CRUD（見下文定義）。
6. 工廠人員的高水平輻射暴露。 這通常是粗心造成的。
7. 將少量但大於允許數量的放射性廢物排放到工廠邊界之外。 這通常與人為失誤有關。
8. 反應堆熔毀。 可能會發生異地嚴重污染和人員高暴露。
9. 反應堆偏移（SL-1 型事故）。

 

水冷反應堆事故預計產生的放射性核素：

• 活化的腐蝕和侵蝕產物（通常稱為 欺詐) 在冷卻液中； 例如，鈷 60 或 -58 (⁶⁰公司， ⁵⁸Co), 鐵-59 (⁵⁹Fe), 錳-58 (⁵⁸Mn)和鉭183(¹⁸³塔）
• 低級裂變產物通常存在於冷卻劑中； 例如，碘 131 (¹³¹I) 和銫 137 (¹³⁷Cs）
• 在沸水反應堆中，上述 1 和 2 加上低水平氚的連續排氣 
• (³H)和稀有放射性氣體如氙133和-135(¹³³氙, ¹³⁵Xe), 氬-41 (⁴¹Ar）和氪 85（⁸⁵氪）
• 氚（³H) 以 1.3 × 10 的速率在核心內部製造 ^{- 4} 的原子 ³H 每次裂變（只有一小部分離開燃料）。

圖 2. 核電站應急計劃示例，目錄

典型核電廠應急計劃，目錄

圖 2 是核電廠應急計劃的目錄示例。 這樣的計劃應包括所示的每一章，並根據當地要求進行調整。 圖 3 列出了典型的動力反應堆實施程序。

圖 3. 典型的動力反應堆實施程序

事故期間的放射環境監測

這項任務在大型設施中通常稱為 EREMP（緊急放射環境監測計劃）。

美國核管理委員會和其他政府機構從三哩島事故中吸取的最重要的教訓之一是，如果沒有廣泛的事先計劃，就無法在一兩天內成功實施 EREMP。 儘管美國政府在事故期間花費了數百萬美元來監測三哩島核電站周圍的環境，但不到 5^% 測量了總釋放量。 這是由於事先計劃不周和不充分造成的。

設計應急放射環境監測方案

經驗表明，唯一成功的 EREMP 是設計到常規放射環境監測計劃中的 EREMP。 在三哩島事故初期，人們了解到，無論向該計劃投入多少人力和財力，都不可能在一兩天內成功建立有效的 EREMP。

採樣點

在長期事故監測期間將使用所有常規放射環境監測計劃地點。 此外，必須設置一些新位置，以便機動測量團隊在每個 22½° 扇區的每個部分都有預先確定的位置（見圖 3）。 一般情況下，採樣點會在有道路的區域。 但是，事故下風方向約 16 公里以內通常無法進入但可能有人居住的地點（例如露營地和遠足徑）必須例外。

圖 3. 應急規劃區域內放射採樣和監測點的扇區和區域指定

圖 3 顯示了輻射和環境監測點的扇區和區域名稱。 人們可以通過基本方向指定 22½° 扇區（例如， N, Nne和 NE) 或簡單的字母（例如， A 通過 R). 但是，不建議使用字母，因為它們很容易與方向符號混淆。 例如，使用定向 W 對於 西 而不是字母 N.

在演練期間應訪問每個指定的採樣位置，以便負責監測和採樣的人員熟悉每個點的位置，並了解無線電“死區”、道路不暢、在黑暗中尋找位置的問題等等。 由於演習不會覆蓋 16 公里應急保護區內的所有預先指定的位置，因此必須設計演習，以便最終訪問所有採樣點。 通常值得預先確定調查團隊車輛與每個預先指定的點通信的能力。 使用與 REMP (NRC 1980) 中相同的標準選擇樣本點的實際位置； 例如，場地線、最小排除區域、最近的個人、最近的社區、最近的學校、醫院、療養院、奶畜群、花園、農場等。

放射監測調查組

在涉及放射性物質大量釋放的事故中，放射性監測小組應在現場持續監測。 如果條件允許，他們還應該在現場持續監控。 通常情況下，這些團隊將監測周圍的伽馬和貝塔輻射，並對空氣進行採樣以檢查是否存在放射性微粒和鹵素。

這些團隊必須在所有監控程序（包括監控他們自己的暴露）方面接受過良好培訓，並能夠準確地將這些數據轉發給基站。 必須在精心設計的日誌表上仔細報告測量儀表類型、序列號和打開或關閉窗口狀態等詳細信息。

在緊急情況開始時，應急監測小組可能不得不連續監測 12 個小時而不休息。 然而，在初始階段之後，調查團隊的現場時間應減少到八小時，其中至少有一次 30 分鐘的休息時間。

由於可能需要持續監視，因此必須制定程序為調查團隊提供食物和飲料、更換儀器和電池，以及來迴轉移空氣過濾器。

儘管調查團隊可能每班工作 12 小時，但仍需要每天三班倒才能提供持續監測。 在三哩島事故中，前兩周至少同時部署了五個監測小組。 支持這種努力的後勤工作必須事先仔細規劃。

放射環境採樣組

事故期間採集的環境樣本類型取決於釋放類型（空氣傳播還是水傳播）、風向和一年中的時間。 即使在冬天也必須採集土壤和飲用水樣本。 雖然可能無法檢測到放射性鹵素的釋放，但由於生物蓄積係數較大，因此應採集牛奶樣本。

必須採集許多食品和環境樣本以消除公眾的疑慮，儘管技術原因可能無法證明這種努力是合理的。 此外，這些數據在任何後續法律訴訟中可能是無價的。

使用經過深思熟慮的異地數據程序的預先計劃的日誌表對於環境樣本至關重要。 所有採集環境樣本的人員都應該清楚地了解程序並記錄了現場培訓。

如果可能，異地環境樣本數據收集應由獨立的異地小組完成。 例行環境樣本最好由同一個場外小組採集，這樣寶貴的現場小組可用於事故期間的其他數據收集。

值得一提的是，在三哩島事故中，該採集的環境樣本全部都採集到了，沒有一個環境樣本丟失。 即使採樣率比事故前的採樣率增加了十倍以上，也會發生這種情況。

應急監控設備

緊急監控設備的庫存應至少​​是任何給定時間所需的兩倍。 儲物櫃應該放置在不同地方的核設施周圍，這樣任何一次事故都不會拒絕使用所有這些儲物櫃。 為確保准備就緒，應清點設備並在每次演習後每年至少檢查兩次校準。 大型核設施的貨車和卡車應完全配備用於現場和場外緊急監視。

現場計數實驗室在緊急情況下可能無法使用。 因此，必須事先安排備用或移動計數實驗室。 現在這是對美國核電廠的要求（USNRC 1983）。

環境監測設備的類型和復雜程度應滿足參加核設施最嚴重可信事故的要求。 以下是核電站所需的典型環境監測設備清單：

1. 空氣採樣設備應包括用於短期採樣的電池供電裝置和用於長期監測的帶有帶狀圖表記錄器和報警功能的交流電裝置。
2. 液體採樣設備應包含連續採樣器。 採樣器必須能夠在當地環境中運行，無論環境多麼惡劣。
3. 用於植入工作的便攜式伽瑪測量儀的最大量程應為 100 Gy/h，單獨的測量設備應能夠測量高達 100 Gy/h 的 β 輻射。
4. 在現場，人員劑量測定必須包括 β 測量能力，以及手指熱釋光劑量計 (TLD)（圖 4）。 也可能需要其他肢體劑量測定。 在緊急情況下總是需要額外的控製劑量計。 在緊急情況下，可能需要便攜式 TLD 閱讀器通過電話調製解調器與車站計算機連接。 內部調查團隊，如救援和維修團隊，應該有低量程和高量程袖珍劑量計以及預設報警劑量計。 必須仔細考慮可能位於高輻射區域的團隊的預先確定的劑量水平。
5. 應在緊急地點和緊急車輛中提供防護服。 應備有額外的備用防護服，以防事故持續時間較長。
6. 所有應急儲物櫃和車輛都應配備呼吸保護設備。 應在每個主要應急設備儲存區保存最新的受過呼吸訓練的人員名單。
7. 配備無線電的移動車輛對於應急輻射監測調查隊來說必不可少。 必須知道備用車輛的位置和可用性。
8. 環境調查隊的設備應存放在方便的地方，最好是在異地，以便隨時可用。
9. 應急包應放置在技術支持中心和應急場外設施中，以便替換調查團隊無需前往現場即可接收設備並進行部署。
10. 對於涉及放射性物質釋放到空氣中的嚴重事故，必須準備好使用直升機和單引擎飛機進行空中監視。

 

圖 4. 一位佩戴 TLD 徽章和環形熱釋光劑量計（在美國可選）的工業放射技師

數據分析

嚴重事故期間的環境數據分析應盡快轉移到場外地點，例如緊急場外設施。

必須建立關於何時向管理層報告環境樣本數據的預設指南。 應在事故早期商定向政府機構傳輸環境樣本數據的方法和頻率。

從三哩島事故中吸取的健康物理和放射化學教訓

需要外部顧問來執行以下活動，因為在 28 年 1979 月 XNUMX 日三哩島事故的凌晨，植物健康物理學家完全忙於其他職責：

• 放射性流出物排放評估 (氣態和液態)，包括樣本採集、實驗室樣本計數協調、實驗室質量控制、數據收集、數據分析、報告生成、向政府機構和電廠所有者分發數據
• 劑量評估，包括疑似和實際過度暴露調查、皮膚污染和內部沉積調查、重要暴露模型和劑量計算
• 放射環境監測計劃，包括全面協調樣本採集、數據分析、報告生成和分發、行動點通知、針對事故情況擴展計劃，然後在事故發生後長達一年內收縮該計劃
• 特殊 β 劑量學研究，包括對 β 人員監測的最新技術研究、放射性污染物對皮膚的 β 劑量建模、所有商用 β-γ TLD 人員劑量測定係統的相互比較。

 

上面的列表包括典型的公用事業保健物理人員在嚴重事故中無法充分完成的活動示例。 三哩島健康物理中心的工作人員經驗豐富、知識淵博且能幹。 在事故發生的前兩週，他們每天工作 15 到 20 個小時，沒有休息。 然而，事故造成的額外要求如此之多，以至於他們無法執行許多通常可以輕鬆執行的重要日常任務。

從三哩島事故中吸取的教訓包括：

事故時的輔助建築入口

1. 所有參賽作品必須在新的輻射工作許可證上，該許可證由高級健康物理學家在現場審查並由單位主管或指定的候補人員簽署。
2. 適當的控制室應對所有輔助和燃料處理大樓入口擁有絕對控制權。 除非健康物理學家在進入期間在控制點，否則不得進入。
3. 沒有正確操作的適當範圍的測量儀，不允許進入。 應在進入前立即對儀表響應進行抽查。
4. 必須獲得所有人在進入高輻射區域之前的暴露史。
5. 進入期間允許的暴露，無論應指定任務多麼重要。

 

事故期間的一次冷卻劑取樣

1. 在新的輻射工作許可證上採集的所有樣本應由高級健康物理學家在現場審查，並由單位主管或候補人員簽字。
2. 除非佩戴肢體劑量計，否則不應採集冷卻劑樣本。
3. 在沒有至少 60 厘米長的屏蔽手套和鉗子的情況下，不得採集冷卻劑樣品，以防樣品的放射性比預期的強。
4. 如果樣品的放射性高於預期，則不得在沒有鉛玻璃人員防護罩的情況下採集冷卻劑樣品。
5. 如果對四肢或全身的照射可能超過輻射工作許可證上規定的預設水平，則應停止取樣。
6. 如果可能的話，重要的暴露應該分配給一些工人。
7. 應對 24 小時內超過作用水平的所有皮膚污染病例進行審查。

 

補給閥室入口

1. 必須使用具有適當最大範圍的遠程探測器進行 β 和 γ 區域調查。
2. 首次進入吸收劑量率超過 20 mGy/h 的區域必須進行事先審查，以確認輻射暴露將保持在合理可實現的盡可能低的水平。
3. 當懷疑漏水時，應檢測可能的地板污染。
4. 必須實施一致的人員劑量測定類型和安置方案。
5. 當人員進入吸收劑量率超過 20 mGy/h 的區域時，必須在離開後立即評估 TLD。
6. 在進入吸收劑量率超過 20 mGy/h 的區域之前，應驗證所有輻射工作許可要求是否已執行。
7. 進入危險區域的受控時間進入必須由健康物理學家計時。

 

地方政府視角下的保護行動和異地環境監測

1. 在開始採樣協議之前，應建立停止標準。
2. 不應允許外界干涉。
3. 應設置幾條機密電話線。 每次危機後都應更改數字。
4. 航空測量系統的能力比大多數人想像的要好。
5. 應隨身攜帶錄音機並定期記錄數據。
6. 在急性發作期間，應停止閱讀報紙、看電視和聽廣播，因為這些活動只會加劇現有的緊張局勢。
7. 應計劃送餐和其他舒適設施（如睡眠設施），因為可能暫時無法回家。
8. 應計劃備用分析功能。 即使是小事故也會顯著改變實驗室的背景輻射水平。
9. 應該注意的是，與處理實際問題相比，避免做出不正確的決定會花費更多的精力。
10. 應該理解的是，不能從遠程位置管理緊急情況。
11. 應該指出的是，保護行動建議不適用於委員會投票。
12. 所有不必要的電話都應該擱置，浪費時間的電話應該掛斷。

 

1985 年戈亞尼亞放射事故

51 TBq ¹³⁷13 年 1985 月 46 日前後，Cs 遠距治療裝置在巴西戈亞尼亞的一家廢棄診所被盜。兩個尋找廢金屬的人將遠距治療裝置的源組件帶回家，並試圖拆卸零件。 來自源組件的吸收劑量率在 1 m 處約為 XNUMX Gy/h。 他們不明白源囊上的三刃輻射符號是什麼意思。

源膠囊在拆卸過程中破裂。 高度可溶的氯化銫137（¹³⁷CsCl) 粉末散佈在這座擁有 1,000,000 人口的城市的一部分地區，並造成了歷史上最嚴重的密封源事故之一。

拆卸後，源組件的殘餘物被賣給了一家舊貨商。 他發現 ¹³⁷CsCl 粉末在黑暗中發出藍色光（據推測，這是切倫科夫輻射）。 他認為粉末可能是寶石，甚至是超自然的。 許多親朋好友前來一睹“奇葩”光芒。 部分來源已提供給許多家庭。 這個過程持續了大約五天。 到那時，許多人因輻射暴露而出現胃腸綜合症症狀。

因嚴重胃腸功能紊亂而去醫院就診的患者被誤診為對所吃的東西有過敏反應。 一名因處理該源而出現嚴重皮膚影響的患者被懷疑患有某種熱帶皮膚病，並被送往熱帶病醫院。

這一系列悲慘的事件持續了大約兩週，而知識淵博的人員卻沒有發現。 很多人擦 ¹³⁷在他們的皮膚上塗上氯化銫粉末，這樣他們就會發出藍色的光。 除非其中一名受輻射者最終將疾病與源膠囊聯繫起來，否則該序列可能會持續更長時間。 她把殘存的 ¹³⁷CsCl 源在前往戈亞尼亞公共衛生部門的公共汽車上，她把它留在了那裡。 第二天，一位來訪的醫學物理學家對消息來源進行了調查。 他主動採取行動疏散了兩個垃圾場區域並通知了當局。 巴西政府在得知事故發生後的反應速度和總體規模令人印象深刻。

約有249人被感染。 4 人住院。 四人死亡，其中一人是一名 1 歲女孩，她因攝入約 10 GBq（XNUMX⁹ Bq) 的 ¹³⁷銫。

對事故的反應

初始響應階段的目標是：

• 確定污染的主要地點
• 疏散放射性水平超過所採用的干預水平的住所
• 在這些區域周圍建立健康物理控制，在必要時防止進入
• 查明受到顯著劑量或被污染的人員。

 

醫療隊最初：

• 到達戈亞尼亞後，根據急性輻射綜合症症狀記錄病史並進行分類
• 將所有急性輻射患者送往戈亞尼亞醫院（該醫院是為污染和暴露控製而預先設立的）
• 第二天，六名最危重的患者被空運到里約熱內盧一家海軍醫院的三級醫療中心（後來又有八名患者被轉移到這家醫院）
• 安排了細胞遺傳學輻射劑量測定
• 基於每個患者的臨床過程對每個患者進行醫療管理
• 向臨床實驗室工作人員提供非正式指導以減少他們的恐懼（戈亞尼亞醫學界不願提供幫助）。

 

健康物理學家：

• 協助醫生進行輻射劑量測定、生物測定和皮膚淨化
• 在四個月內對 4,000 份尿液和糞便樣本進行協調和解釋分析
• 全身計數600人
• 對 112,000 人進行協調的無線電污染監測（249 人受到污染）
• 利用匆忙組裝的 NaI 探測器對整個城市和郊區進行了航空調查
• 對 2,000 多公里的道路進行了自動安裝的 NaI 探測器調查
• 設置人員、建築物、汽車、土壤等去污行動水平
• 協調了 550 名從事去污工作的工人
• 協調拆除85棟房屋，淨化XNUMX棟房屋
• 協調運輸 275 卡車污染廢物
• 協調淨化50輛車
• 協調包裝 3,500 立方米受污染廢物
• 使用了 55 個測量儀、23 個污染監測器和 450 個自讀劑量計。

 

成績

急性放射綜合症患者

4 名患者死於 6 至 6.2 Gy 的吸收劑量。 兩名患者表現出嚴重的骨髓抑制，但儘管吸收劑量為 7.1 和 2.5 Gy（細胞遺傳學估計），但仍存活。 4 名患者在估計吸收劑量為 XNUMX 至 XNUMX Gy 的情況下倖存下來。

輻射引起的皮膚損傷

XNUMX 名住院患者中有 XNUMX 名因輻射引起的皮膚損傷，開始時出現腫脹和起泡。 這些病變後來破裂並分泌液體。 XNUMX 例皮膚損傷中有 XNUMX 例在照射後約 XNUMX 至 XNUMX 週出現深部損傷。 這些深部損傷表明更深部組織受到顯著的伽馬射線照射。

所有的皮損都被污染了 ¹³⁷Cs，吸收劑量率高達 15 mGy/h。

攝入 1 TBq 的 XNUMX 歲女孩 ¹³⁷Cs（一個月後死亡）的全身皮膚污染平均為 3 mGy/h。

一名患者在暴露後大約一個月需要截肢。 血池成像有助於確定受傷小動脈和正常小動脈之間的界限。

內部污染結果

統計測試表明，通過全身計數確定的身體負荷與通過尿液排泄數據確定的身體負荷之間沒有顯著差異。

驗證了將生物測定數據與攝入量和身體負荷相關聯的模型。 這些模型也適用於不同年齡組。

普魯士藍有助於促進消除 ¹³⁷來自身體的 CsCl（如果劑量大於 3 Gy/d）。

XNUMX 名患者接受利尿劑以消除 ¹³⁷CsCl 身體負擔。 這些利尿劑對去公司化無效 ¹³⁷Cs 及其使用已停止。

皮膚去污

使用肥皂和水、醋酸和二氧化鈦（TiO₂) 對所有患者進行。 這種去污只取得了部分成功。 據推測，出汗會導致皮膚再次受到污染 ¹³⁷Cs身體負擔。

受污染的皮損很難去污。 壞死皮膚的脫落顯著降低了污染水平。

細胞遺傳學分析劑量評估的後續研究

事故發生後不同時間的淋巴細胞畸變頻率遵循三種主要模式：

在兩個案例中，異常發生頻率在事故發生後長達 30 個月內保持不變，並下降到大約 XNUMX^% 三個月後的初始頻率。

在兩種情況下逐漸減少約 20^% 每三個月被發現一次。

在內部污染最嚴重的兩個案例中，異常發生率有所增加（增加了約 50^% 第一和第二^%) 為期三個月。

後續研究 ¹³⁷Cs 身體負擔

• 患者的實際承諾劑量，然後進行生物測定。
• 普魯士藍政府的影響隨之而來。
• 在體內 對 20 人的血液樣本、傷口和器官進行測量，以尋找非均勻分佈的 ¹³⁷Cs 及其在身體組織中的保留。
• 一名婦女和她的新生嬰兒研究通過護理尋找保留和轉移。

 

干預的行動水平

如果室內 10 米高處的吸收劑量率大於 1 μGy/h，建議疏散房屋。

財產、衣服、土壤和食物的補救去污是基於一個人一年不超過 5 mGy。 如果一年的吸收劑量率超過 1 mGy，則對不同途徑應用此標準會導致對房屋內部進行去污，如果一年的吸收劑量率可能超過 4 mGy（外部輻射為 3 mGy，外部輻射為 1 mGy），則會對土壤進行去污。內輻射）。

4 年切爾諾貝利核動力反應堆 1986 號機組事故

事故概況

世界上最嚴重的核動力反應堆事故發生在 26 年 1986 月 XNUMX 日，當時是一次非常低功率的電氣工程測試。 為了執行此測試，許多安全系統被關閉或阻塞。

這個裝置是 RBMK-1000 型，這種反應堆產生了大約 65^% 蘇聯產生的所有核能。 它是一個石墨慢化沸水反應堆，可產生 1,000 兆瓦的電力 (MWe)。 RBMK-1000 沒有經過壓力測試的安全殼建築，在大多數國家並不普遍建造。

反應堆迅速臨界並產生了一系列蒸汽爆炸。 爆炸炸毀了反應堆的整個頂部，摧毀了覆蓋反應堆的薄結構，並在 3 號和 4 號機組的厚瀝青屋頂上引發了一系列火災。放射性釋放持續了 31 天，4 人死亡。 蘇聯駐國際原子能機構代表團研究了這次事故。 他們表示，導致事故的切爾諾貝利 XNUMX 號機組 RBMK 實驗未獲得必要的批准，並且有關反應堆安全措施的書面規定不充分。 代表團進一步表示，“相關工作人員沒有為測試做好充分準備，也沒有意識到可能存在的危險。” 這一系列試驗為緊急情況創造了條件，並導致了大多數人認為永遠不會發生的反應堆事故。

切爾諾貝利 4 號機組事故裂變產物的釋放

釋放的總活動

大約 1,900 PBq 的裂變產物和燃料（它們一起被標記為 真皮 由三哩島事故恢復小組）在撲滅所有火災並用吸收中子的屏蔽材料密封 4 號機組所需的十天內釋放。 4 號機組現在是一個永久密封的鋼筋混凝土石棺，妥善地容納了被毀壞的反應堆堆芯內部和周圍的殘餘真皮。

1,900 PBq 中的 XNUMX% 在事故發生的第一天釋放。 其餘的在接下來的九天內被釋放。

最具放射性意義的釋放是 270 PBq ¹³¹I, 8.1 PBq 的 ⁹⁰Sr 和 37 PBq of ¹³⁷CS。 這可以與釋放 7.4 TBq 的三哩島事故相比較 of ¹³¹我並沒有測量 ⁹⁰高級或 ¹³⁷銫。

放射性物質的環境擴散

最初的釋放通常是向北方向，但隨後的釋放是向西和西南方向。 第一批羽流於 27 月 29 日抵達瑞典和芬蘭。 核電站放射環境監測計劃立即發現了洩漏，並向全世界發出了事故警報。 第一縷煙流的一部分飄到了波蘭和東德。 隨後的羽流於 30 月 2 日至 4 日席捲東歐和中歐。 此後，英國於 5 月 5 日發布了切爾諾貝利事件，隨後是 6 月 XNUMX 日的日本和中國，XNUMX 月 XNUMX 日的印度以及 XNUMX 月 XNUMX 日和 XNUMX 日的加拿大和美國。 南半球沒有報告檢測到這種羽流。

羽流的沉積主要受降水控制。 主要放射性核素的沉降模式（¹³¹I, ¹³⁷CS， ¹³⁴銫和 ⁹⁰Sr) 變化很大，即使在蘇聯內部也是如此。 主要風險來自表面沉積物的外部輻射，以及攝入受污染的食物。

切爾諾貝利 4 號機組事故的放射性後果

一般急性健康後果

兩人立即死亡，一名在建築物倒塌時死亡，另一名在 5.5 小時後死於熱灼傷。 另有 28 名反應堆工作人員和消防人員死於輻射傷害。 對異地人群的輻射劑量低於可立即引起輻射效應的水平。

到 1986 年，切爾諾貝利事故幾乎使全世界因輻射事故死亡的總人數翻了一番（從 32 人增加到 61 人）。 （有趣的是，美國 SL-1 反應堆事故中的三名死者被列為蒸汽爆炸，而前兩名死於切爾諾貝利事故的人也未被列為輻射事故死亡。）

影響事故現場健康後果的因素

無法獲得現場最高風險人員的人員劑量測定。 在暴露後的前六個小時內沒有噁心或嘔吐可靠地表明這些患者接受的吸收劑量低於可能致命的吸收劑量。 對於因輻射暴露不需要立即就醫的患者，這也是一個很好的指示。 該信息連同血液數據（淋巴細胞計數減少）比人員劑量測定數據更有用。

消防員的厚重防護服（多孔帆布）允許高比活度裂變產物接觸裸露的皮膚。 這些 β 劑量導致嚴重的皮膚灼傷，並且是許多死亡的重要因素。 XNUMX 名工人皮膚嚴重燒傷。 燒傷極難治療，是一個嚴重的並發症。 他們使得無法在將患者運送到醫院之前對其進行淨化。

此時沒有臨床顯著的內部放射性物質身體負荷。 只有兩個人的身體負擔很高（但沒有臨床意義）。

在接受篩查的約 1,000 人中，有 115 人因急性放射綜合症住院。 八名在現場工作的醫護人員患上了急性輻射綜合症。

正如預期的那樣，沒有中子暴露的證據。 （測試尋找 sodium-24 (²⁴Na）在血液中。）

影響事故場外健康後果的因素

公眾保護行動可分為四個不同的時期。

1. 第一個 24 小時: 順風公眾留在室內，門窗緊閉。 開始分發碘化鉀 (KI) 以阻止甲狀腺攝取 ¹³¹I.
2. 一到七天：在建立安全疏散路線後，普里皮亞季被疏散。 建立了去污站。 基輔地區被疏散。 疏散總人數超過88,000人。
3. 一到六週：疏散總人數上升至115,000萬人。 所有這些都經過醫學檢查並重新安置。 對 5.4 萬俄羅斯人進行了碘化鉀給藥，其中包括 1.7 萬兒童。 甲狀腺劑量減少了約 80 至 90^%. 數万頭牛已從受污染地區轉移。 當地的牛奶和食品在大範圍內被禁止（根據派生干預水平的規定）。
4. 6週後：30 公里半徑的疏散圈被分為三個分區：(a) 4 至 5 公里的區域，預計在可預見的未來不會有公眾重新進入，(b) 5 至 10 公里的區域，限制特定時間後將允許公眾重新進入，並且 (c) 最終將允許公眾返回的 10 至 30 公里區域。

 

在淨化場外區域方面付出了巨大的努力。

聯合國原子輻射影響科學委員會 (UNSCEAR) 報告蘇聯人口的總輻射劑量為 226,000 人-Sv（第一年承諾的 72,000 人-Sv）。 全世界估計的集體劑量當量約為 600,000 人-Sv。 時間和進一步的研究將完善這個估計（UNSCEAR 1988）。

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國際組織

 

國際原子能機構

PO箱100

A-1400維也納

奧地利

 

國際輻射單位和測量委員會

伍德蒙特大街 7910 號

馬里蘭州貝塞斯達20814

美國

 

國際輻射防護委員會

郵政信箱35號

牛津郡迪德科特

OX11 0RJ

聯合王國

 

國際輻射防護協會

埃因霍溫科技大學

PO箱662

5600 AR埃因霍溫

荷蘭

 

聯合國原子輻射影響委員會

伯南聯營公司

4611-F 裝配驅動器

馬里蘭州蘭納姆 20706-4391

美國

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