Nukleáris és radiológiai vészhelyzetek
Nukleáris létesítmények balesetei
Jelentősebb reaktorbalesetek 1957.10.0 Windscale, Sellafield, 8. Anglia. Plutónium termelő reaktor Urán és grafittűz 1961.01.0 Idaho Falls, Idaho,USA 3 Kisteljesítményű (3 MW) szállítható, katonai erőmű Fűtőelem-olvadás 1969.01.2 Lucens, Svájc 1. Kísérleti atomerőmű (30MW) Fűtőelem-olvadás
Nemesgáz I-131 Cs-137 Sr-89,Sr90 Nemesgáz
1.3e16 Bq 7.4e14 Bq 2.2e13 Bq 6.2e12 Bq
I-131 Cs-137 Sr-90
3.7e14 Bq 3e12 Bq 1.8e10 Bq 3.7e09 Bq
H-3
3.7e12 Bq
1978.06.1 Brunsbüttel, Schleswig8. Holstein, NSZK. Energiaszolgáltató (2290 MW, BWR), gőzkitörés
Nemesgáz 1.4e12 Bq I-131 1.8e8
1979.03.2 Harrisburg, Pennsylvania, 8. USA. (2270 MW, PWR), aktív zóna szárazra fut és túlmelegedik
Nemesgáz 4.4e17 Bq I-131 7.4e11 Bq
1986.04.2 Csernobil, Ukrajna, SzU 6. RBMK (1000MW) Hő és kémiai robbanás
Nemesgáz I-131 Te-132 Cs-137
6.5e18 Bq 1.8e18 Bq 1.1e18 Bq 8.5e16 Bq
A Csernobili reaktorbaleset főbb környezeti hatásai
A Csernobilból kibocsátott sugárszennyezettség (137Cs)
FŐBB KÖRNYEZETI HATÁSOK - Nagy aktivitású („forró”) fűtőelem részecskék kiülepedés 100 km-en belül, de a < 10 µm alatt még itthon is! -137Cs : Evakuált zónában (10 km-es): max. 60 MBq/m2 Kb. 3100 k m2 (1500-5400) kBq/ m2 Kb. 7200 k m2 (600-1500) kBq/ m2 Kb. 3100 k m2 (40-600) kBq/ m2 Európa más országai: 0.02-100 kBq/ m2 Magyarország: 1-10 kBq/ m2
Egészségügyi hatások Akut sugárbetegség: halál 26 felgyógyult 203 „LIKVIDÁTOROK” (600 000 EMBER) max. néhány 100 mSv effektív dózis KÉSŐI RÁKOK Gyermek pajzsmirígy sugárterhelések 300 gyermek: 10-40 Gy 3000 gyermek: 2-10 Gy Következmény: pajzsmirigyrák szignifikáns növekedése 1986-1989
kb. 700 lakos kb. 10.000 lakos kb. 130.000 lakos
> 200 mSv 100-200 mSv 5-20 mSv
Magyarországi lakosok Csecsemők pajzsmirigy dózisa átlagosan: 6 mSv Lekötött effektív dózis: 0.4-1 mSv
Űrbalesetek 1978 - Canada Kozmosz 954 (90% 235U): 124 000 km2 Jelenlegi típusok: Radioizotóp Termoelektromos Generátor (3,5-4 millió TBq 238Pu ) - 100 kW
100 kW - 50nGy/h többlet terhelés
Radiológiai balesetek - Nagy aktivitású forrástagok szállítása (fűtőelemek, hasadóanyagok - nukleáris fegyverek) -Spanyolországban 1966: 2,26 km2 239/240Pu -Radioaktív hulladéktárolókkal kapcsolatos balesetek -1957 Kyshtym (Ural), Szovjetunió -Besugárzó és radiográfiai berendezések forrásai: - 1983 Mexikó16.7 TBq 60Co-t beolvasztottak - 1987 Brazília 50,9 TBq 137Cs-t szétszedtek - 1998.05.30 Spanyolország, Algeciras (1.85 TBq137Cs 30 percig)
137Cs
kontamináció Magyarországon 1998.05.30 Spanyolország, Algeciras (1.85 TBq137Cs 30 percig)
Eredmény: Általában: 137Cs: 2-3 µBq/m3 Budapest, OSSKI - 34 µBq/m3 (1998.05.29-06.12), Paks, PAE - 120-225 µBq/m3(1998.06.02-06.08) Szekszárd, Tolna m. ÁNTSZ - 75 µBq/m3(1998.05.30-06.10)
Tokai Mura-i baleset • 1999. Japán • Urán-oxid fűtőelem gyártása. Kémiai eljárással való lecsapatás. • Spontán láncreakció • Ok: -műveleti utasítás figyelmen kívül hagyása, -emberi mulasztás, -a biztonsági előírások megsértése • 3 dolgozó szenved nagyobb sugárterhelést, 2 meghal
Tokai Mura-i baleset • 350 m-es körzetben150 embert telepítenek ki, 10 km-es körzetben elrendelik az elzárkózást (kb. 310000) • A baleset-elhárítási időszakban 91 ember kap kisebb-nagyobb sugárterhelést • Mérsékelt környezeti hatások, csak kis mennyiségű nemesgáz került a környezetbe
Terrorizmus Fenyegetettség:
3.1. Nukleáris fegyverek ellopása, nukleáris anyagok megszerzése; 3.2. Radioaktív források megszerzése, „Piszkos bombák”; 3.3. Nukleáris létesítmények elleni terrortámadás.
3.2. Radiológiai fegyverek ( RW - „piszkos bombák”), radiológiai diszpergáló eszközök (RDD)
Miről is van szó? • Improvizált robbanó eszközök (Improvised Explosive Devices) Vegyi, biológiai vagy radiológiai anyag Toxic Industrial Material (TIM)
Robbanó töltet
Iniciátor
Detonátor
Improvizált diszpergáló eszközök (Improvised Dispersal Devices) Radiológiai diszpergáló eszköz: Radiological Dispersal Devices
RDD
+
Improvizált időzített, vagy távirányított robbanótöltet
=
Nagy radiotoxicitású izotópot tartalmazó tároló, kapszula, stb…
… és a kész piszkos bomba
Ha nincs robbanóanyag: • Improvizált porlasztó eszközök (Improvised Spray Devices)
P
TÚLNYOMÁS
Vegyi, biológiai vagy radiológiai anyag Toxic Industrial Material (TIM)
Indítószelep
Miért veszélyesek? • Egyszerűen elkészíthetők – TIM könnyen „beszerezhető” pl.: számos nagy aktivitású sugárforrás van használatban, melyek közül sokat már nem használnak vagy nincs meg.
• Súlyos rövid- és hosszú távú hatások – Radiológiai balesetek és eddigi próbálkozások tapasztalatai
Kereskedelmi radioaktív források (IAEA, 2001)
Co-60 Cs-137 Co-60 Ir-192
Ipari radiográfia Cs-137 Am-241 Cf-252
Nedvesség mérők Akna keresők Ipari források Kalibráló források 1 kBq
1 MBq
1 GBq
Sr-90 Pu-238
Orvosi besugárzók
Co-60 Sr-90 Cs-137 Am-241 1TBq
Áramgenerátorok Ipari besugárzók
Co-60 Cs-137
1 PBq
Radioizotópos áramgenerátorok Radiológiai Hőelektromos Generátorok (RTG) Sr-90
Orosz RTG : 100-500 kCi = 3.7 – 15 TBq 90Sr
Pu-238
3,5-4 ezer PBq 238Pu)
Probléma: a hatósági ellenőrzésből kikerülnek források „ÁRVA FORRÁSOK” USA
EU
Volt SZU
Nem használt forrás [db]
500 000 – 1 000 000
30 000
?
Évente elvész [db]
300 – 400
70
?
Veszélyes árva forrás [db]
100 - 500
100 - 200
1000 - 5000
Potenciális radiológiai ágensek Forrás
Felezési idő [év]
Kémiai forma
Sugárzás típus
Kimutathatóság
Co-60
5,8
fém
béta, gamma
gamma-spektroszkópia
Cs-137
30
Fémsó (por)
béta, gamma
gamma-spektroszkópia
Sr-90
28
fém
béta
nehéz
Am-241
432
fém
alfa, gamma
gamma-spektroszkópia
Pu-238
87.7
Fém-oxid
alfa, sf
nehéz, neutron mérés
Cf-252
2.6
fém
alfa, sf
nehéz, neutron mérés
Ir-192
73.8 nap
fémes
béta, gamma
gamma-spektroszkópia
RDD:
- eléggé radioaktív legyen; - szállítható legyen (ne legyen túl nehéz) - könnyen teríthető legyen
MH MHVIK VIK
Terjedési szimuláció a Kossuth téren felrobbantott 60Co alapú piszkos bombára
300 Ci (~1013 Bq) aktivitású 60Co 0.5 g izotópot ellopnak és 10 kg TNT-t tartalmazó szerkezetben felrobbantanak. A szimuláció alapadatai: Szélirány: 270°, szélsebesség: 4 m/s A belváros népsűrűsége: 15.000 fő/km
ΣT = 42 km2 T1 = 0,18 km2 (>75 cGy) T2 = 0,67 km2 (>25 cGy) T3 = 5 km2 (>5 cGy) T4 = 15 km2 (>1 cGy) T5 = 21 km2 (>0,1 cGy)
Foganatosítandó rendszabályok • • • • • • • •
1. Felderítés, értékelés (felmérés) 2. Hiteles tájékoztatás 3. A terület lezárása, kimenekítés 4. Szennyezett személyek gyülekeztetése, szennyezett ruházat begyűjtése, fürdetés (személyi mentesítés) 5. Orvosi ellátás, (sérülések, pszichiáterek) 6. Terület mentesítése 7. A médiahatás kezelése 8. Tömegpszichózis és hipochondria kezelése
Esetenként a 7 és 8-as pontok a legsúlyosabbak
Valós félelem? 1995 November, Moszkva, Izmailovszky park Csecsenek: Cs-137-tartalmú zacskó
Összegzés • • • •
1. Reális fenyegetettség 2. Jelentős egészségügyi, anyagi károkozás 3. Pszichikai, gazdasági és politikai hatások 4. Megelőzés: - források megkeresése (2003, IAEA) - RDD-k időbeli észlelése - RDD-k hatástalanítása • 5. Kárelhárításra való felkészülés
Nukleáris létesítmények elleni terrortámadás Terrortámadás: a biztonsági tervezésnél figyelembe nem vett események felülvizsgálata
Tűzlabda Késői robbanások Késői robbanások Rezgések
Toxikus gázok, füst, stb.
Terroristák cél(pont)ja? •Külső támadás: •megfélemlítés, •kényszerítés, •média figyelmét felhívni. •Szabotázs: •„puha”, vagy •„kemény” célpont. •Egyéni akció?
Kemény célpont •Atomerőmű atombomba •Radioaktív szennyezés kiváltása nagy térségben? •Villamos energiaellátás bénítása az atomerőműből?
Védekezés a nukleáris terrorizmus ellen (NAÜ) A hatékony ellenlépések előfeltételei: •A nemzetközi együttműködés hatékonyságának növelése, amelyhez a NAÜ minden támogatást megad. •Az egyes tagországokban: oa nukleáris energia kockázatának felülvizsgálata, oa potenciálisan veszélyeztetett területek teljes körű újraértékelése, a gyenge pontok felkutatása, •Az új helyzetnek megfelelő, az újraértékelésen alapuló válaszlépések megtétele •A NAÜ tevékenységének hatékonyabb ellátásához költségvetésének növelése, kezdetben 10-15 %-kal.
Védekezés a nukleáris terrorizmus ellen (NAÜ-3.) A nukleáris terrorizmus elleni harc konkrét formái és módszerei : 1. Az Atomsorompó Szerződés (Non Proliferation Threaty) hatékonyságának növelése: -szerződés egyenszilárdságúvá tétele, azaz a kívülállók beterelése a „karámba”, -az ellenőrizetlen anyagok és tevékenységek felderítésére egyre fejlettebb műszaki módszerek és eszközök hadrendbe állítása. 2. Nukleáris fegyverek ellopásának megakadályozása: -az egyes tagországok felelőssége mielőbb felülvizsgálni saját biztonsági és szervezeti felkészültségüket, illetve a szükséges fejlesztő lépéseket megtenni, -a NAÜ ehhez minden támogatást megad. 3. A nukleáris anyagok őrzésének és védelmének szigorítása (sajnálatos módon a nukleáris anyagok fizikai védelmének színvonala egyenetlen az egyes országok között, ennek korrigálása az adott országok feladata).
