Aktualizováno 19.6 2004

OCHRANA OBYVATELSTVA

PŘI

RADIAČNÍCH NEHODÁCH A HAVÁRIÍCH

Autoři.

Ing.Josef Kočí - vedoucí oddělení krizového a havarijního plánování HZS Ol.kraje

- spojení - zam.585 731 745, privat - 585 418 866 , mob. 724 178 286

- e-mail - josef.koci@hzsol.cz

Mgr.Jana Grygarová - UP Olomouc

Vážení studenti,

dovolte abychom vás společně přivítali v našem předmětu, ve kterém získáte znalosti o možných radiačních rizicích a o ochraně obyvatelstva před nimi, zejména v souvislosti se vznikem možných radiačních nehod v jaderné elektrárně a jiných jaderně energetických zařízeních čí pracovištích s radioaktivními materiály ( radionuklidy ), nebo v případě použití jaderných či radiologických zbraní ( ozbrojený konflikt, terorizmus ).

Snažili jsme se psát text srozumitelnou a pochopitelnou formou a neuvádět nepodstatné nebo velmi složité učivo, k jehož pochopení je potřeba velmi dobrých znalostí fyziky, biochemie a ostatních příbuzných oborů. Pokud se nám to podařilo, jsme tomu oba rádi.

Budete-li mít zájem více si rozšířit znalosti o probírané problematice, doporučujeme vám využít literaturu uvedenou na konci celého našeho bloku, připojených textů, obrázků, multimedií a Internetu. Internetové odkazy jsme připravili tak, že jsou vždy součástí textu, který bezprostředně souvisí s tématikou ( odkaz je připojen na slově ) nebo je umístěn v tabulce přímo s uvedením tématu. Nejobsáhlejší ( a podle našeho soudu nejlepší ) připojený studijní materiál je vždy uveden v prvním řádku tabulky.

Tuto disciplínu splníte, když vypracujete příslušné úkoly a napíšete závěrečný test na víc jak 80 %.

Držíme vám palce!!!

Poznámka - poučení : ( pro prostředí Windovs - MS Office 97 a vyšší ) - připojené odkazy na Internet vhodné k rozšíření znalostí nebo na jednotlivé části textu jsou

označeny barevně a podtrženy např. jednotky ionizujícího záření

- na tomto odkazu se při nastavení kurzoru objeví asi po 1 vteřině symbol ruky se vztyčeným ukazováčkem a s krátkým popisem odkazu, poklepem se tento odkaz připojí

- pokud tomu tak není dle předcházejícího bodu, je nutné současně s nastavením kurzoru na příslušný odkaz, stisknout klávesu -Ctrl- a potom odkaz připojit

- autoři se předem omlouvají za nefunkční některé internetové odkazy, které mohou být jejich autory odpojené nebo se u nich změnily přístupové cesty

Aktualizováno 19.6 2004

OBSAH

1. Charakteristika a účinky ionizujícího záření................................................................2

1.1 Ionizující záření..............................................................................................................3

1.2 Druhy ionizujícího záření...............................................................................................4

1.3 Veličiny a jednotky ionizujícího záření.........................................................................6

1.4 Vliv ionizujícího záření na člověka................................................................................8

1.5 Biologické účinky ionizujícího záření na lidský organizmus.......................................11

1.6 Projevy biologických účinků ionizačního záření..........................................................15

2. Ochrana proti ionizujícímu záření................................................................................21

3. Radiační nehoda a havárie.............................................................................................23

3.1 Charakteristika.............................................................................................................23

3.2 Princip jaderné elektrárny............................................................................................29

3.3 Jaderná bezpečnost.......................................................................................................30

3.4 Havarijní připravenost..................................................................................................32

4. Jaderné a radiologické zbraně, účinky a ochrana......................................................38

4.1.Charakteristika jaderné zbraně......................................................................................38

4.2 Rozdělení jaderných zbraní, způsob a důsledky jejich použití.....................................41

4.3 Ničivé účinky ( faktory ) jaderných zbraní a ochrana proti nim..................................46

4.5 Ochrana osob v prostoru radioaktivního zamoření.......................................................51

4.6 Radiologické zbraně......................................................................................................56

4.7 Vývojové trendy v použití jaderných zbraní.................................................................59

Závěr.....................................................................................................................................62

1. Charakteristika a účinky ionizujícího zářeníVážení studenti, po prostudování této kapitoly budete znát druhy ionizujícího záření a jejich charakteristiky. Informace o ionizujícím záření ( IZ ) vám pomohou pochopit skutečnost, jaký vliv má toto záření na lidský organismus a jak se proti jeho účinkům máte chránit.

Doufám a budu tomu rád, že po pochopení této problematiky se již nebudete ionizujícího záření tak moc ,,bát“ ( kvůli neustálému „strašení“ různých tzv.ochránců přírody a bojovníků proti jaderné energetice, čímž ale nechci snižovat jejich pozitivní aktivity ).

Ionizující záření využívají nebo produkují nové moderní technologie při výrobě energie ( elektrické nebo tepelné ), je potřebné i v jiných oborech lidské činnosti ( např.v lékařství, výzkumu, šlechtitelství, archivnictví, diagnostice, telekomunikacích, letectví atd.), ale také je bohužel příčinou ohrožení života lidí nebo zvířat i technických zařízení v případě jeho nekontrolovatelného úniku do životního prostředí při radiačních haváriích a použití jaderných nebo radiologických zbraní.

Aktualizováno 19.6 2004

Při studiu vás jistě překvapí, že největší podíl na ozáření člověka nepochází z jaderné elektrárny, ale paradoxně ze   životního prostředí . Chcete-li se dozvědět, které zdroje ionizujícího záření nejvíce působí na člověka a jakým způsobem, jaké jsou normy maximálních povolených dávek ozáření člověka a jiné zajímavé informace, čtěte dále.

K pochopení této kapitoly bude nutné, aby jste „oprášili“ svoje znalosti z fyziky a chemie. Prosím nelekejte se a nehledejte určitě již zapomenuté sešity ze školy, ke studiu tohoto textu budete potřebovat pouze základní znalosti o stavbě atomu, jaderných reakcích, o charakteristikách ionizujícího záření atd., budu vás provázet tímto distančním textem a postupně si vše zopakujeme a společně to určitě zvládneme!

1.1 Ionizující záření Pokládáte si otázku proč mluvíme o ionizujícím záření ?

Odpověď je jednoduchá - je to záření, které: vyzařují radionuklidy, (dle již nepoužívané terminologie - radioaktivní látky ), je generováno v  technických zařízeních ( rentgeny, vysílače, radary, urychlovače atd. ) vzniká při jaderných reakcích ( jinými slovy - pochází z „nitra“ atomů ) přichází z kosmického prostoru

Ionizující se nazývá proto, že při průchodu hmotou ionizuje okolní atomy ( atomy získávají elektrický náboj, tedy jsou ionizovány ), a to buď přímo, je-li záření tvořeno elektrickými nabitými částicemi, nebo nepřímo, jde-li o částice neutrální ( neutrony ).Charakteristika ionizujícího záření:

je trvalou součástí přírodního prostředí a tedy i života člověka je záření, které vzniká vždy při přeměně nestabilních atomů a to jak přírodních tak

uměle vytvořených fyzikálně představuje proud elementárních částic nebo elektromagnetického záření

vyššího kmitočtového spektra ( s  kmitočtem vyšším než 1017 Hz ), doprovázející změnu složení jádra atomu ( jaderné reakce ) nebo energetického stavu valenčních elektronů ( obalu atomového jádra ), nebo je uměle generováno ( radary, vysílače, medicínská zařízení atd.)

je to záření, které vzájemně reaguje s hmotou, způsobuje změnu fyzikálního stavu atomů, které se stávají energicky nabité-neboli jsou ionizovány a to v konečném důsledku v makroměřítku znamená porušení chemických vazeb v molekulách

má všeobecně kancerogenní ( rakovinotvorné ) účinky je dobrým sluhou, ale špatným pánem pokud se vymkne z rukou

Zdroje ionizujícího záření ( IZ ) můžeme rozdělit na zdroje:

1. přirozené

2. umělé

1. V biosféře, v našem životním prostředí, existují v podstatě dva přirozené zdroje záření :

a, mimozemské ( kosmické) záření - přichází z  hlubokého vesmíru a také je jeho zdrojem sluneční vítr jehož původcem je Slunce ( ku prospěchu všeho života na Zemi je naštěstí značně utlumeno průletem ionosférou - bez tohoto obalu naší Země by nebylo života ) a také je přítomno v okolí planet ( zejména Jupiter a ostatní velké planety )

b, záření zemské kůry ( terestriální ) - pochází z rozpadu radionuklidů přítomných ve všech přírodních materiálech - půdě, vodě, vzduchu, stavebních materiálech, rostlinách, a také v konečném  důsledku v potravinách i  lidském těle ( zejména v kostech )

Aktualizováno 19.6 2004

2. Je uměle generováno nebo  souvisí s   činností člověka využívajícího různé technologie k uspokojování svých životních potřeb ( výzkum, výroba elektrické energie, telekomunikace, medicína apod.), a také bohužel i jako důsledek radiačních havárií těchto technologických zařízení ( dojde-li k úniku ionizujícího záření do životního prostředí ), nebo nedej bože v  případě použití jaderných či radiologických zbraní ( vojenské konflikty, terorizmus ) a havárií jejich nosičů ( letectvo a rakety, jaderné ponorky apod.)

Je to vlastně daň rozvoji celosvětové společnosti. Setkáváme se s ním zejména :

při jeho využívání v humánní a veterinární medicíně ( diagnostické a léčebné přístroje např. rentgen, mamografie, radioterapeutická zařízení, tomografická zařízení apod.)

při provozování radarových a telekomunikačních zařízení ( rozhlasové televizní vysílače, mobily a jiná spojovací zařízení )

v jaderné energetice ( jaderné elektrárny nebo teplárny )

v armádě ( jaderné ponorky či lodě, jaderné zbraně, spojovací a radarové systémy )

ve výzkumu ( např. fyzika atomového jádra, chemická analýza, lékařská a technická diagnostika, kosmonautika )

v jiných aplikovaných oborech ( šlechtitelství, archivnictví, defektoskopie apod.)

Poznámka- musíme sem částečně počítat i zdroje IZ, které jsou rozptýleny v  přírodě ( zejména v ovzduší ), které pocházející ze zkoušek jaderných zbraní nebo v důsledku radiačních havárií nebo jsou součástí přírodního prostředí - např.radon

Z hlediska schopnosti pronikat do velkých vzdáleností od svého zdroje nebo pronikat do hmotného prostředí je možné IZ rozdělit na:

1. pronikavé ( Rentgenové záření X, gama záření a elektromagnetické záření zejména vyšších kmitočtů, neutronové záření a ostatní urychlené částice )

2. nepronikavé ( alfa, beta, )

1.2 Druhy ionizujícího záření V přírodě existuje několik druhů IZ, které se v řadě charakteristik od sebe liší.

1.Fotonové

Má charakter elektromagnetického kvanta ( fotonu ), jeho účinky ( biologické, fyzikální ) jsou dány především jeho energií a kmitočtem ( frekvencí ).

a) Rentgenové záření ( X )

- bylo objeveno 1898 W.C. Roentgenem

- je to forma elektromagnetického záření ( krátkovlnného ) s relativně vysokou energií

- má menší pronikavost než záření gama, způsobuje nepřímou ionizaci atomů

- vzniká v elektronovém obalu atomů jako tzv. charakteristické záření X a také při zpomalování rychlých nabitých částic v prostředí jako tzv. brzdné záření

- může být generováno při kvantových přechodech elektronů v hlubších slupkách atomového obalu

- další možný způsob může nastat při interakci elektronu s elektromagnetickým polem kolem atomového jádra

Aktualizováno 19.6 2004

- vzniká také při zániku hvězd nebo kolapsu hmoty, která je pohlcována černou dírou

b) Záření gama ( )

- bylo objeveno 1900 P.Villardem

- je velmi krátkovlnné elektromagnetické záření, které vysílá většina nestabilních jader při své radioaktivní přeměně ( vyrovnávají se energetické rozdíly mezi různými energetickými stavy atomového jádra )

- je také přítomno v kosmickém záření ( vzniká zejména při gravitačních kolapsech galaxií nebo hvězd ( výbuchy nov a supernov ) - dle nejnovějších teorií je relativně možné zničit život na Zemi v případě, že Země proletí pásmem velmi vysoké energie tohoto záření, jehož zdrojem byly výše uvedené astrofyzikální jevy )

- způsobuje vnitřní, ale i vnější ozáření organismu

- má značnou energii a pronikavost prostředím

- způsobuje nepřímou ionizaci atomů

2. Částicové

Má charakter korpuskulárních ( hmotných ) částic, jejich fyzikální a biologické účinky jsou dány zejména jejich rychlostí, hmotností a elektrickým nábojem.

Jsou to :

a) Záření alfa (α)

- bylo objeveno 1898 E. Rutherfordem

- jedná se o jádra helia - heliony ( atom helia zbavený elektronového obalu ) mající kladný elektrický náboj

- je vyzařováno těžkými prvky při jejich radioaktivním rozpadu ( např. uran, thorium..)

- má dolet ve vzduchu max. 11cm, ve tkáni 5 nanometrů

- má velkou ionizační schopnost

- má 20x větší biologický účinek než záření beta při vniknutí do organismu, zejména velmi nebezpečné při inhalaci do plic ( např. vdechnutí vzduchu obsahující zvýšené procento radonu - radonový problém - má za příčinu větší pravděpodobnost vzniku rakoviny plic, z důvodu, že se radon rozpadá ( radioaktivita) na dceřiné rozpadové produkty ( izotopy ) olova, bizmutu a polonia, které jsou velmi silnými α zářiči a proto velmi silně ionizují buněčné prostředí tkáně plic s fatálními výše uvedenými důsledky

b) Záření beta ( β )

- bylo objeveno 1898 E.Rutherfordem

- jedná se o tok elektronů (záporný el. náboj ) nebo pozitronů ( kladný el. náboj )

- je vyzařováno při radioaktivním rozpadu prvků ( přírodních nebo umělých )

- je součástí i kosmického záření ( především v horních vrstvách atmosféry )

- může být uměle generováno ( např. urychlovače )

- dolet dle energie ve vzduchu několik metrů, ve tkáni 8-10 mm

- biologický účinek je dán energií ( proniká do podkožního epitelu a způsobuje radiační

popáleniny a kožní zánět, končící rakovinou kůže )

Aktualizováno 19.6 2004

b) Záření neutronové (objeveno 1932 J. Chadwickem )

- způsobuje nepřímou ionizaci ( vlivem umělé radioaktivity )

- je tokem nenabitých jaderných elementárních částic - neutronů

( neutron je jeden z nukleonů- společně s protonem majícím kladný elektrický náboj, je základním stavebním elementem atomového jádra )

- interakce s prostředím je dána především jeho energií, čím je tato energie větší, tím je záření pronikavější, dle této energie může být v prostředí :

absorbováno ( pohlceno ) důsledkem je při určité energii transmutace ( přeměna ) prvků s vyzařováním alfa a beta záření (umělá radioaktivita)

zeslabeno ( průchodem prostředím dochází ke ztrátě části energie )

rozptýleno ( pružný nebo nepružný rozptyl - při nepružné rozptylu dochází k vyzáření fotonu )

- uvolňuje se při štěpení ( jaderné reakci) nebo syntéze ( fúzi, termojaderné reakci ) prvků v  jaderném reaktoru nebo termojaderném reaktoru ( např. TOKAMAK, Stelarátor apod.)

- je součástí tzv. pronikavé radiace vznikající ( po dobu 10-15 s ) v okamžiku výbuchu jaderné zbraně ( štěpné nebo termonukleární, ale zejména neutronové bomby )

- může být uvolňováno přirozeným rozpadem některých radionuklidů

- je uměle generováno ozařováním vhodných prvků ( např. berylia ) částicemi alfa

- snadno proniká prostředím

- průchodem prostředím při odpovídající energii způsobuje štěpení ( řetězová reakce) vhodných atomových jader ( např. uranu, plutonia )

- ve volném stavu je nestabilní ( rozpad za 10,6 minut na proton, elektron a antineutrino)

c) Urychlené nabité částice

- jedná se o základní atomové částice - protony, mezony, pozitrony, těžké ionty……

- vznikají nebo se využívají při základních fyzikálních výzkumech atomového jádra a aplikací výsledků v praxi ( urychlovače,…..)

- jsou přítomny v kosmickém záření ( tzv.sluneční vítr, pozitrony )

Předpokládám a doufám, že jsem vás nějak moc neunavil, ale hlavně nepostrašil něčím, co nejsme schopni vnímat našimi smysly, ale je kolem nás vždy přítomné, ať jsme kdekoliv. Nebojte se, moderními měřícími přístroji a metodami jsme však schopni toto záření zjistit, identifikovat i změřit. Je to samozřejmě složitá odborná problematika, kterou se zabývají odpovědné státní i mezinárodní organizace. Abychom si mohli ujasnit vliv ionizujícího záření na živé organizmy a udělali si obrázek jak jsme „ozařováni “ nebo jemněji řečeno, jaké příspěvky z ozáření dostáváme, musíme si krátce osvětlit základní veličiny a jednotky, které se v oblasti měření ( dozimetrie ) ionizujícího záření v současné době používají.

Není naším cílem umět měřit ( detekovat ) ionizující záření, na to jsou připraveny celé štáby odborníků vybavené moderními přístroji.

Máte-li zájem seznámit se částečně s touto problematikou, prosím zavolejte si na pomoc Internet

Ionizující záření

Detekce ionizujícího záření

Aktualizováno 19.6 2004

Radioaktivita a její měření

1.3 Veličiny a jednotky ionizujícího záření

Aktivita (A)

- je veličina charakterizující zdroj ionizujícího záření, je mírou množství „radioaktivity“ ve zdroji ( měříme měrnou, plošnou nebo objemovou aktivitu )

- je to vlastně počet radioaktivních přeměn za jednotku času

- fyzikální jednotkou je Becquerel [ Bq ], 1 Bq = 1 přeměna za sekundu

Dávka (D)

- veličina charakterizující absorpci ( pohlcení ) IZ v hmotném prostředí

- je mírou množství energie pohlcené v jednotce hmotnosti tělesa

- jednotkou je Gray [Gy], 1Gy = J.kg-1

Rozšiřující informace viz:Internet Dávkový příkon D ( čti D s tečkou )

- charakterizuje intenzitu pole záření- je „ mírou rychlosti ( vydatnosti ) ozařování předmětů“

- fyzikální jednotka Gray .s-1, [ J.kg-1.s -1 ] ( přírůstek dávky za jednotku času )

Ekvivalentní dávka (HT)- ekvivalentní dávka se stanovuje ze vztahu: HT = D.Q.N

- kde D je absorbovaná dávka (Gy), Q jakostní faktor a N součin ostatních

modifikujících faktorů. V současné době se doporučuje pokládat N = 1.

- charakterizuje „ míru biologických účinků jednotlivých druhů záření na člověka či lidské tkáně “

-

- fyzikální jednotka 1 Sv (sievert), [ J.kg-1 ] Poznámka - v praxi se používá tisícina nebo milióntina sievertu, tedy milisievert (mSv)

nebo mikrosievert (Sv) Efektivní dávka ( E )

- charakterizuje „míru biologických účinků ionizujícího záření na jednotlivé orgány nebo tkáně - přepočteno na celotělové ozáření člověka

- fyzikální jednotka 1 Sv (sievert), [ J. kg-1 ]

Příkon ekvivalentní ( HT ) dávky a efektivní dávky ( E )Tyto veličiny jsou označeny tečkou nad písmenem pro označení příslušné veličiny, jsou to pro nás smrtelníky ze všech jednotek nejdůležitější veličiny, které nám říkají srozumitelně jak „mnoho“ jsme vlastně za určité období ( zpravidla za rok ) byli ozářeni, nebo jaké jsou stanovené povolené normy.

- fyzikální jednotka 1 Sv.s-1 , 1 Sv.h-1 , [ J.kg-1.s -1 ]

Aktualizováno 19.6 2004

To by myslím si, pro naši orientaci v této problematice veličin a jednotek mohlo stačit.

V souladu se rčením „Aktivitě se meze nekladou….. “ doporučuji využít k rozšíření znalosti informací

z Internetu

Jednotky ionizujícího záření

Aby jste lépe chápali vztah mezi dávkou a účinkem ionizujícího záření, uvádím vám jednoduchý názorný příklad z jiné oblasti. O výchovných pohlavcích jste už zajisté někdy slyšeli.

Např. rodič dá dítěti malý pohlavek ( pan Makarenko vřele doporučuje ) za každou „lumpárnu“, kterou provedlo. Kdyby se tyto výchovné pohlavky rozdané za dvacet let spojily v jednu ránu, byla by to zřejmě rána smrtelná.

Podobné je to i s účinky ionizujícího záření na lidský organismus. Platí, že jednorázová velká dávka vyvolá nevratné změny, zatímco při jejím rozložení do delšího časového období to tak není. Jedním z důvodů je regenerační schopnost živých tkání. To berme jako fakt, který netřeba dále zkoumat.

1.4 Vliv ionizujícího záření na člověka

Ionizující záření může vyvolat změny ve struktuře hmoty a tedy i v buňkách živých tkání.

Celá živá příroda a s ní i člověk je vystaven neustálému působení tohoto záření, aniž má v převážné většině možnost tomu nějak zabránit.

IZ je tedy trvalou a neoddělitelnou součástí našeho života, poněvadž životní prostřední obsahuje ( jak jsme si již napsali), dva přírodní zdroje tohoto záření - kosmické záření a záření zemské kůry.

Bohužel je toto záření lidskými smysly nedetekovatelné, proto je důležité znát zdroje IZ ( zjištěných pomocí citlivých měřících přístrojů - dozimetrů ) a snažit se jim vyhnout, nebo alespoň časově omezit naši přítomnost v oblasti, která je tímto zdrojem ohrožena.

Vážení kolegové studenti, dospěli jsme společně především s Vaším přičiněním k části našeho textu ve kterém je nutná znalost veličin a jednotek z předchozího oddílu textu, abychom si společně mohli popovídat o normách ozáření člověka přepočítaných za rok.

Abychom si mohli udělat obrázek o velikosti níže uváděných ročních příspěvků k ozáření člověka, je nutné vás seznámit se základními  limity ozáření, které jsou samozřejmě uzákoněny ve Vyhlášce Státního ústavu jaderné bezpečnosti Praha ( SUJB ) č. 307/2002 Sb.o radiační ochraně, konkrétně § 20 až 23.

Aktualizováno 19.6 2004

Uvedená vyhláška je samozřejmě rébus pro odborníky a tak, abych vám ulehčil zdlouhavé trápení jejím studiem ( jistě by jste to zvládli ), připravil jsem vám stručnější výpis potřebných informací.

Vyhláška mimo jiné stanoví: Základní limity ozáření

Osoba Limit

Jednotlivci z řad obyvatelstva

- 5 mSv za 5 let - výjimečně lze překročit limit 1mSv za rok, pokud je dodržen limit 5 mSv za 5 let

Profesionálové -pracovníci s ionizujícím

zářením

- 50 mSv za rok, ale nejvýše 100 mSv - 5 let

A jak by to bylo za jaderné války? Promiňte nechci vás strašit - ale jaderné zbraně dosud existují a nějací „blázni“ se vždy někde mohou najít.Zde máte odpověď:Limity ozáření za jaderné války ( nejsou uzákoněny )

Časové období Limitdo 4 dnů 50 cGy ( 500 mSv )

do 1 měsíce 100 cGy ( 1 Sv )do 1/4 roku 200 cGy ( 2 Sv )

do 1 roku 300 cGy ( 3 Sv )

Určitě si říkáte „ …No to teda bychom dostali do těla “, nebojte se jaderná válka snad nebude, lidé již pomalu konečně dostávají rozum. A také si určitě myslíte „ …ty uvedené limity mně nic neříkají “. Souhlasím, mně při studiu také nic neříkaly. Hned to uvedu na správnou váhu. Budete se možná divit, stejně jako já, co člověk vydrží.

Prokazatelně je člověk schopen relativně „ ve zdraví “, žít dlouhodobě v prostředí s ročním limitem ozáření až 500 mS za rok.Nevěříte? Zde máte důkaz - existují na Zemi některé oblasti (např.v Indii, Brazílii ) s  takto vysokým ročním limitem ozáření, kde lidé dlouhodobě žijí a jsou dokonce zdravější než my a dožívají se vyššího průměrného věku. Možná je to asi zdravější životosprávou.Vidíte ? Máme důvod k přemýšlení. Žijeme v prostředí relativně s velmi nízkým limitem ročního ozáření a s naším zdravím to někdy není tak zase úplně v pořádku.

A jak je to s limity ozáření, které ještě člověk přežije nebo již může skončit smrtí ?Odpovíme si tabulkou a komentář si každý můžete domyslet.

ODOLNOST ORGANIZMŮ PROTI IZ ( mSv. rok-1 )

PES 2 600

ČLOVĚK do 5 000

OPICE 5 400

Aktualizováno 19.6 2004

KRYSA 8 000

PSTRUH 15 000

BAKTERIE 40 000

VOSA 1 000 000

VIRUS ( tabákové mozaiky ) 2 000 000

No vidíte, člověk toho ale vydrží.

A nyní si můžeme udělat obrázek o tom jak nám „ škodí “ ionizující záření, žijeme- li v normálním životním prostředí:

Roční příspěvky k ozáření člověka za 1 rok

Přírodní zdroje ( doporučeno maximum 4 mSv )

kosmické (gama) záření ze Slunce a mimo sluneční soustavy 0,3 mSv

terestriální záření (záření ze zemské kůry) 0,35 mSv

vnitřní ozáření při konzumací stravy, tekutin a dýchání 0,3 mSv

radon uvolňovaný z hornin nebo stavebních materiálů 1-3 mSv

Umělé zdroje ( mezinárodně stanovený celkové roční maximum 1 mSv )

lékařská diagnostika a radioterapie 0,6 – 0,7 mSv

globální spad ze 40-50 let ( zkoušky jaderných zbraní )a z radiačních havárií a úniků radionuklidů do ovzduší

( v současné době není již příspěvek z havárie v Černobylu v našich oblastech měřitelný)

0,01 mSv

ostatní civilizační umělé zdroje (sledování televize, mobily, monitory PC, cestování letadlem, práce s radary…..) 0,01 mSv

jaderná energetika 0,001 až 0,01 mSv

uložiště jaderného odpadu (vliv na blízké okolí) 0,000 01 mSv

tepelná elektrárna ( v okolí ) ( dle kvality uhlí - hnědé uhlí přispívá nejvíce )

0,05-0,1 mSv

Poznámka- uvedené limity jsou statistické průměry

Pro upřesnění uvádím ještě tyto zajímavé informace- např. při  lékařské diagnostice obdržíte v přepočtu za rok:

- rentgen zubu 0,1 mSv, plic 0,5 mSv, prsu 1 mSv

- speciálním vyšetřením s využitím radionuklidů obdržíte až 10 mSv.

- nebo porovnejte některé další údaje na Internetu.

Z tabulky také vidíme, že z přirozených zdrojů je největší příspěvek pro roční ozáření člověka zapříčiněn radonem.

Chcete vědět proč zrovna radon, prosím zavolejte si Internet

Radon v domě

A co vy, jak jste na tom doma nebo ve škole? Zkuste si najít svoje bydliště na mapě!

A co tomu říkají lidé? Podívejte se !

Aktualizováno 19.6 2004

Tabulka také ukazuje, že z umělých zdrojů IZ jsou to lékařská diagnostika a radioterapie, které nejvíce přispívají k ozáření člověka, ale samozřejmě v tom dobrém slova smyslu.

Následující příklad toto rovněž potvrzuje. Stejnou roční dávku jako obyvatel v okolí jaderné elektrárny ( max. do 0,01 mSv ) dosáhnete, když se přestěhujete o 30 m výše než dosud bydlíte, nebo zvýšíte-li konzumaci potravy o 4 %, nebo strávíte dovolenou v horách či několik hodin v letadle atd.

Výborně milí kolegové, již společně víme dosti o našem ionizujícím záření, víme co to je, umíme jej rozdělit, víme jaký má na náš organizmus vliv a také v jakých jednotkách se měří, známe limitní normy ozáření člověka a také jaké limity ozáření z různých zdrojů můžeme obdržet.

A proto se můžeme pustit do dalšího, myslím si, velmi zajímavého studia.

1.5 Biologické účinky ionizujícího záření na lidský organizmusSkutečnost, že jsme trvale vystavováni IZ, víme od doby, kdy bylo objeveno.

Snad neuškodí si trochu připomenout historii fyzikálních objevů, které pořádně zatřásly teoriemi o neměnnosti atomů.

Chtěl bych vás předem také upozornit , že se v minulosti používal pojem radioaktivní záření, který se v současné době nepoužívá ( i když se s tímto termínem ještě běžně setkáte) a myslelo se tím záření , a . Původní radioaktivní záření bylo objeveno koncem 19.století, a ostatní složky ionizujícího záření ( neutrony a ostatní atomové částice ) byly objeveny počátkem 20. století, bezprostředně v návaznosti na objev paprsků X.

Stručně jak tedy šla historie psaná mnoha slavnými fyziky a ostatními vědci:

- v roce 1895 W.C.Roentgen objevil paprsky X a svými výzkumy dal podnět k rozvoji studia struktury prvků ( paprsky X se nepočítají mezi radioaktivní záření )

- v roce 1896 H.Becquerel objevil přirozenou radioaktivitu uranové rudy

- v roce 1897 E. Rutheford ( přezdívaný „ krokodýl“ ) rozlišil na základě různé pronikavosti radioaktivního záření paprsky a a také J.J..Tompson objevil elektron

- v roce 1898 M.Curieová - Sklodowská a její manžel Pier objevili radioaktivní prvky polonium a radium

- v roce 1913 vytvořen současný model atomu ( N.Bohr )

- kolem roku 1920 definována hypotéza neutronu a protonu

- někdy kolem roku 1929 - 1930 vytvořena hypotéza pozitronu

- v roce 1932 Paul Dirac objevil pozitron

- v roce 1930 byl proveden důkaz existence neutronu ( F.J.Curie, I.J.Curie, Chadwick )

- v roce1933 F.J.Curie a I.J.Curie objevili umělou radioaktivitu

A nyní vážení, pokud jste milovníci fyziky, neváhejte a zavolejte si na pomoc Internet

Radioaktivita

Radioaktivita

( definice, objev radioaktivity, obecná charakteristika )

No vidíte, pokud jste se vydali do světa fyziky, není to přece zase tak složité, ale určitě zajímavé. Škoda, že není více času, že ? Řekněte o těchto stránkách vašemu kolegovi učiteli fyziky. Jistě ho potěšíte.

Aktualizováno 19.6 2004

V prvopočátcích těchto převratných vědeckých prací ( mnozí vědci se stali několika násobnými nositeli Nobelovy ceny ) se samozřejmě v  prvním pořadí zkoumalo ionizující záření z hlediska jeho charakteristiky a vlastností. Později se však zjistilo, že toto záření působí i na živé organizmy a tedy i na člověka. Mnozí vědci a ostatní pracovníci v jiných příbuzných oborech, bohužel zaplatili za toto poznání poškozením zdraví a v mnoha případech i smrtí. Patří jim za to náš vděk a poděkování. Bohužel je také třeba konstatovat, že k tomuto poznání byly zneužity jaderné zbraně, včetně dvou jaderných úderů na Hirošimu i Nagasaki.

Postupně se také vyvíjela samostatná vědní disciplína zkoumající biologické účinky ( radiobiologie) ionizujícího záření na faunu i floru.

Byly v podstatě zjištěny negativní vlivy na tyto organizmy ( např. zkrácení života, zhoubná bujení, genetické poškození genofondu ), ale také i pozitivní vlivy ( lékařské využití, šlechtění rostlin apod.) Možná si ani neuvědomujeme, že vlastně život na Zemi se mohl také vyvinout i díky ionizujícímu záření, které svým vlivem také spolu s ostatními faktory, umožnilo v průběhu několika miliard let průběh neustálé obnovy genofondu živočichů i rostlin a tím urychlit přirozený vývoj druhů.

Celá tato problematika je velmi složitá.

Postupem času se získaly a získávají zkušenosti a znalosti při výzkumu ionizujícího záření a zejména jeho aplikace v lékařství ( léčba zhoubných nádorových onemocnění, diagnostika, lázeňské využití apod.) a dalších oborech lidské činnosti.

Jaké jsou tedy vlastně biologické účinky IZ ?

Abychom si na tuto otázku mohli odpovědět je třeba si vysvětlit jak můžeme být ozářeni, tedy definovat:

A, Faktory poškození

B, Formy poškození

C, Mechanismus zasažení

A) Faktory poškození - jsou podmínky za jakých došlo k ozáření

Z  pohledu zdroje ozáření rozeznáváme ozáření: vnější - zdroj je mimo organismus, charakteristické pro působením a X záření,

neutrony a těžké částice větších energií ( samozřejmě jsou ozářeny vnitřní tkáně organismu ) vnitřní - zdroj je uvnitř organismu, charakteristické pro radionuklidy, které se do

organismu dostaly např.pozřením, vdechnutím nebo při lékařské aplikaci ( orga- nismus je ozařován zářením, v menší míře β a vyjímečně i α zářením )

povrchové - zdroj ulpěl na kůži, charakteristické pro radionuklidy vydávající zejména β záření

Z pohledu způsobu ozáření rozeznáváme ozáření:

celotělové - ozáření celého těla, charakteristické pro vnější ozáření, např.při haváriích zařízení se zdroji záření nebo vysokofrekvenčních zařízení ( radary, vysílače…), použití jaderných zbraní (zejména neutronových), teroristický čin (cílené použití radioaktivních materiálů - zářičů ) nebo porušení předpisů pro práci se zdroji ionizujícího záření

bodové - ozáření pouze části těla, charakteristické pro ozáření radionuklidy, které ulpí pouze na části kůže nebo v případě medicínského zákroku ( rentgen, ozáření zhoubného nádoru atd.) a také při porušení bezpečnostních předpisů se zdroji ionizujícího záření

vnitřní

Aktualizováno 19.6 2004

- zdroj ozáření je uvnitř organismu, který byl buďto pozřen nebo vdechnut, nebo je již organickou součástí tkání např. 131I ve štítné žláze, 40 Sr v kostech

nebo byl do organismu injektován v medicínském případě- zdroj ozáření je vně organismu, ale působí svojí pronikavostí zejména a X

záření, neutrony a těžké částice větších energií

Velmi důležitým faktorem je dávka ozáření, což je množství pohlcené energie IZ v organismu za určitý čas. Velikost dávky závisí na aktivitě zdroje a druhu IZ, ale zejména na časovém faktoru, tedy době pobytu v oblasti působení IZ nebo doby ozařování, která může být krátkodobá, opakovaná nebo dlouhodobá. Obecně platí, že čím kratší čas působí větší dávka, tím menší účinek má na organismus.U vnějšího způsobu ozáření platí, že čím je energie IZ větší, tím je záření pronikavější( záření , neutrony a záření X jsou velmi pronikavé, záření alfa je pohlceno tkání a beta

záření způsobuje radiační popálení a odumření kůže ).U vnitřního způsobu ozáření je určující množství radionuklidu ve tkáních a jejich fyzikálních vlastnostech - α záření je velmi nebezpečné zejména při vdechnutí ( má 20x větší účinek než β záření) z důvodů těsného styku zdroje s tkáněmi, kde se uplatňuje velká ionizační schopnost tohoto záření.

Neméně důležitým faktorem je tzv. radiosenzitivita, tedy citlivost ( vnímavost ) organismu na ozáření. Je určena druhem živého organismu, věkem a kondicí ( u člověka tělesná, psychická a fyzická) tohoto ozařovaného organismu. Může se podstatně snížit ( užitím látek typu Cistamin, jodid draselný a nedivte se, i alkoholu ), zvyšující odolnost organismu proti ionizujícímu záření ( profylakce )B) Formy poškozeníJsou to vlastně příznaky poškození organizmu po ozáření v závislosti na čase.

Můžeme definovat 3 fáze ( klinický průběh ) těchto projevů:

1. fáze - období celkové slabosti, deprese, nechutenství, zvracení

2. fáze - období latence ( postižení se cítí bez potíží )

3. fáze - období manifestace ( vznik nemoci z ozáření )

Poškození může být :

1.Akutní - způsobené náhlým krátkodobým ozářením, projev nastává do 30 dnů po

ozáření. Může k tomuto dojít po ozáření:

a) celotělovém - ozáření celého organismu a X záření nebo neutrony

( jaderný výbuch, neutronová zbraň, havárie jaderného reaktoru, porušení bezpečno-stních předpisů, pozření nebo kontaminace radionuklidy )

b) bodovém ( místním )- ozáření pouze části těla nebo jednotlivých orgánů při

lékařském ozáření ( léčba nádorových onemocnění ), kontaminace povrchu těla

při práci se zdroji IZ 2. Pozdní - charakteristická dlouhá doba latence (skrytých příznaků), projev nastává po

30 dnech od ozáření, klamný (skrytý) a neurčitý začátek klinických příznaků a pomalý a progresivní ( zhoršující se ) průběh

3.Chronické - charakteristické pro něj je, že se projevy objeví až po dlouhodobém působení menších pravidelných dávek IZ , způsobuje především genetické poškození.

Můžeme jej rozdělit na ozáření:a) profesní - je to ozáření pracovníků pracujícími se zdroji IZ nebo v prostředí se

zvýšeným dávkovým příkonem IZ např. pracovníci v uranových dolech nebo

Aktualizováno 19.6 2004

v zařízeních manipulujících s  radionuklidy, obsluhy jederně - energetických zařízení, vysokofrekvenčních technických zařízení ( radary, vysílače ) a lékařských radiodiagnostických a léčebných přístrojů ( rentgeny…) a pracovníci ve výzkumu využívajících zdroje IZ …

b) neprofesní - ostatní občané, zejména vlivem inhalace radonu

C) Mechanismus zasažení

Samozřejmě si musíme také něco říci o tom jak vůbec IZ působí na organismus, co se vlastně v našem těle děje a proč onemocníme pokud jsme obdrželi dávku ozáření, která naše problémy vyvolá.

Jak již to bývá, ve vědeckém světě je mnoho názorů, mnoho pohledů a mnoho teorií. My skoro již odborníci, budeme akceptovat to asi nejpravděpodobnější vysvětlení.Rozhodující pro biologické účinky IZ je ztráta energie při průchodu tkáněmi v nichž se tato energie absorbuje a způsobuje ionizaci prostředí buněk či vznik nových prvků ve tkáních.Co to asi s našimi buňkami a v konečném důsledku tkáněmi a orgány udělá, si jistě umíte domyslet, a to nemusíme být biochemici ani lékaři.Vědci se při vysvětlování těchto molekulárních pochodů dělí na dvě základní skupiny, které se přiklání ke dvou teoriím - 1.teorii přímého působení IZ a 2.teorii nepřímého působení IZ.

1.teorie přímého působení - přímou ionizací tedy ozářením organismu zářením nebo nebo také nepřímou ionizací ( vlivem fotoefektu ) ozářením zářením a X, dochází k vytržení vnějších elektronů z obalu atomového jádra nebo chemických vazeb a z tohoto důvodu ke vzniku iontů ( kladných nebo záporných ), majících v konečném důsledku vliv na změnu chemických vazeb v buňkách. Dochází proto k denaturaci ( poškození ) velkých molekul a postižení buněčných bílkoviny a ostatních organických sloučenin buněk. Z tohoto důvodu vznikají toxické látky, podobné histaminu, je ovlivněna struktura chromozomů a z tohoto důvodu reprodukce buněk, dochází k mutaci buněk a jejich odumírání nebo nádorovému bujení, poškození orgánů a v nejhorším případě smrti organismu.

Samozřejmě také ozářením neutrony a jejich pohlcením v prostředí buněk dochází ke vzniku jiných prvků- umělá radioaktivita - např.dusík se mění na uhlík 14C ( který je zdrojem beta záření s poločasem rozpadu 5760 let ) s důsledky v chemických vazbách, s projevy výše uvedenými.

2.teorie nepřímého působení - zastánci této teorie tvrdí, že ionizací vody ( radiolýzou ) dochází v organismu k oxidačním procesům negativně ovlivňujícím řady chemických reakcí a systémů enzymatických pochodů. Důsledkem tohoto jevu jsou obdobné projevy definované dle teorie přímého působení

Vážení studenti doufám, že jsem vás moc neunavil, někdy pro nás složitou biochemií, ale bylo to zapotřebí, abychom společně pochopili jakým mechanismem nám ionizující záření většinou škodí.

Máte-li chuť a náladu, ale hlavně čas, můžete získat další zajímavé informace na

Internetu

Radioaktivita a lidské zdravíBylo by však nezodpovědné na ionizující záření jenom nadávat. Všichni určitě víte, že toto záření, pokud je vhodně používáno je dobrým pomocníkem. Zejména v rukou lékaře je účinným nástrojem v boji s nádorovými onemocněními, pomáhá při diagnostice, radioterapii nebo léčení

Aktualizováno 19.6 2004

různých nemocí ( radiofarmaka ), je využíváno v lázeňské péči ( pohybové ústrojí, nemoci vnitřních orgánů apod.).

Podrobnější informace můžete získat na Internetu

Jaderná fyzika v medicíně

Radioaktivita v medicíně v otázkách a odpovědích

Jaderná fyzika a nukleární medicina

Pokládáte si nyní otázku čím a jak nám ionizující záření vlastně pomáhá ?

Hned vám odpovím - staré nebo nemocné buňky ( nádorové či odumírající přirozeným reprodukčním procesem ) jsou několikrát citlivější na IZ, než-li buňky nové. Proto odumírají rychleji a organizmus je tak může nahradit novými. Mimochodem zárodek člověka je až 1000 krát citlivější než matka.

Vlastní účinky ionizačního záření na organismus dělíme na dvě skupiny:

1.deterministické

2.stochastické.

Prosím nelekejte se, využijeme také trochu zákonů statistiky. Není to nic složitého, tak se na ně pojďme podívat.

1.Deterministické ( nestochastické ) účinky:- zákonité, nenáhodilé- projevují se vždy, ale až při překročení určité prahové dávky - dochází k velkému poškození buněk ( buněčná smrt ) a ztrátě funkční schopnosti orgánu

( např. dočasná sterilita varlat při nejnižší prahové dávce 0,15 Gy )

2.Stochastické účinky- statistické, náhodilé- nemají žádnou prahovou dávku a mají pravděpodobnostní ( statistický ) charakter- projevují se různými formami nádorového onemocnění

- buňka není usmrcena, ale došlo ke změně její genetické výbavy (např. defektní zárodky dětí….)

- mohou vyvolat nemoc z ozáření, poškození oční čočky, popálení kůže, poškození jiného orgánu či tkáně- onemocnění může nastat jak po vnějším ozáření, tak i po významné vnitřní kontaminaci radioaktivními látkami- klinické příznaky nemoci z ozáření mohou nastat při celotělovém, jednorázovém ozáření

již po dávce 1 Gy obdržené v průběhu 24 hodin, změny krevního obrazu se projevují již po dávce 0,5 Gy za 1 až 3 dny po jejím obdržení. Při lokálním jednorázovém ozáření se klinické příznaky ( poškození kůže ) mohou objevit již za 1 až 2 týdny po dávce 3 Gy.

Z těchto účinků vyplývá další princip radiační ochrany, tj. princip nepřekročitelnosti limitních hodnot.

Aktualizováno 19.6 2004

Nyní si na chvíli odpočiňte, protože nejen ionizující záření, ale i únava má vliv na lidský organismu.Volbu odpočinku nechávám na vás.

Jakmile budete cítit, že jste připraveni pokračovat dále ve studiu textu, rád vás budu opět provázet.

1.6 Projevy biologických účinků ionizačního zářeníJsem toho názoru a myslím si, že budete souhlasit, abychom si projevy biologických účinků ionizujícího záření popsali pouze ve stručnosti a podrobnosti ponechali odborníkům.

Máte-li chuť se toto problematikou zabývat podrobněji, doporučuji využít Internet

Biologické účinky ionizujícího záření

Co dělá záření v látce a co v lidech

Biologické účinky ionizujícího záření str.20

No to teda bylo zajímavé, ale asi složité. Raději si to vše vysvětlíme jednodušeji.

Projevy mohou být:

A) Vnější

- pouze při enormních dávkách IZ

- zpravidla dochází ke změnám na pokožce → kožní zánět

- průvodním projevem je podráždění centrálního nervového systému → útlum až ztráta koordinace, ztráta vědomí

B) Vnitřní

- po ozáření zářením , X a neutrony, inhalací a pozřením radionuklidů a kontaminací otevřených ran radionuklidy ( především zářičů α i částečně β )

- předrážděnost centrální nervové soustavy

- poruchy hormonálních přeměn (žláz s vnitřní sekrecí, vyměšování….)

- poruchy metabolizmu ( látkové výměny….)

- ztráta hmotnosti

- snížení obranyschopnosti ( imunity ) organizmu

- změny buněčného jádra a krevní plazmy

- rozpad chromozomů

- změny krevního obrazu ( formy leukémie…)

A jaké jsou tedy konečné důsledky působení ionizujícího záření?

Je to poškození zdraví ( různý stupeň nemoci z ozáření) či genofondu, zkrácení délky života a to nejhorší smrt.

Krátce si zde pouze vyjmenujeme typické projevy:

Kůže - vznik kožního zánětu nebo chronického poškození ( u profesionálních pracovníků ) zpravidla končící vznikem kožní rakoviny

Oko - jednorázové ozáření dávkou větší než 200 Gy může způsobit kataraktu - zakalení

Aktualizováno 19.6 2004

oční čočky s latencí 1-22 let. ( velmi časté u jaderných fyziků pracující s neutrony )

Krvetvorba - klesá počet bílých ( leukopédie ) a červených krvinek ( anémie ) nebo se úplně zastavuje krvetvorba ( aplastická anémie )

Plodnost - při ozáření dávkou 500 - 1000 Gy úplná sterilita ( impotence ) mužů - žena je více odolnější v mladším věku, neplodnost mladší ženy nastává při

dávce do 2000 Gy a žena v přechodu při dávce do 600 Gy

Plod - obecně je zárodek až 1000 krát citlivější než matka ( nastávající maminky si jistě vzpomenou, že se v těhotenství nesmí podrobit rentgenovému nebo podobnému vyšetření ) a čím mladší tím citlivější

- ozáření dávkou 2-20 Gy dochází k poškození plodu a leukémii , dávka větší než 100 až 1000 Gy ( dle věku ) způsobuje smrt

Novotvary - ionizující záření jak jsme si již zdůraznili má kancerogenní účinky, závisejících na druhu záření a jiných faktorech

- typické projevy mohou být leukémie, anémie krve, kožní a ostatní formy rakoviny např. plic z důvodu inhalace radionuklidů , kostní sarkom z důvodu příjmu radia a mezothoria v potravě nebo pitné vodě, štítné žlázy z důvodu inhalace izotopu 131I atd. Dědičnost - souvisí s mutacemi buněk a změnou chromozomů, tedy genetické výbavy - projevuje se až po několik generací

A to nejhorší si ponecháme až na závěr.

Všichni pevně věříme, že nás nikdy nepostihne jaderná válka nebo nebudou zneužity tyto zbraně ani jiné radionuklidy ( radiologické zbraně ) k teroristickým účelům, jaderně energetická zařízení budou dosud na našem území i v okolních státech pracovat spolehlivě a bezpečně, a my se nikdy nesetkáme s vyššími dávkami ionizujícího záření než je přípustné, a tudíž nás nepostihne nemoc z ozáření, mající čtyři časové - období:

1.období - po ozáření následuje období počátečních příznaků ( celková nevolnost, nechutenství, pocit na zvracení, žízeň, bolesti hlavy, krvácení z nosu, vnitřní krvácení apod.), které trvají několik hodin, max. dnů. Intenzita obtíží a délka počátečních příznaků závisí na velikosti dávky.

2.období - následuje období bez klinických příznaků. Délka období, kdy postižení nemají žádné potíže, je opět různá - podle velikosti dávky.

3.období - období vystupňovaných klinických příznaků. U postižených se projevuje zhoršení celkového stavu, nemocný trpí horečkami, zhroucením imunitních obranných mechanismů, krvácí ze sliznic, projevuje se obecně zvýšená krvácivost zejména na kůži. Tyto projevy vrcholí při dávkách kolem 6 Gy mezi 7. až 9. dnem po ozáření, při dávkách kolem 4 Gy kolem 20. dne. Při dávkách od 6 do 10 Gy nastupují již po 4 až 7 dnech silné střevní potíže a průjmy, někdy krvavé zvracení, krvácení ze střev s nebezpečím chirurgických komplikací. Při dávkách nad 4 Gy je asi 50% pravděpodobnost úmrtí do jednoho měsíce. Při dávkách kolem desítek Gy dochází ke vzniku neuropsychické formy nemoci z ozáření, která v

Aktualizováno 19.6 2004

závislosti na velikosti dávky může vést během několika hodin ke klinické smrti.

4.období - období nastupují po 6 až 8 týdnech po ozáření a je to období postupného zlepšování zdravotního stavu, rekonvalescence postiženého, pokud celotělová dávka není příliš vysoká ( jednotky Gy ), v závislosti na individuální "odolnosti" ozářené osoby.

Někteří autoři také definují stupně nemoci z ozáření :

stupeň dávka [Gy] projev doba léčení

1 lehký

1-2Inkubační doba 2 až 3 týdny, zvýšená únava, pocení, závratě.U starších osob ztráta pracovní schopnosti.

1-2 týdny

2střední

2-3Během prvních 3 týdnů bolesti hlavy, krku, nechutenství, slabost. Ztráta prac. schopnosti u 50 až 70 % osob, za 3 až 4 týdny možné úmrtí.

až 2měsíce

3těžký

3-5

Za 1 až 2 hod. silné bolesti hlavy, nevolnost, zvracení. Od 2 až 3 dnů průjmy, žízeň, podkožní krvácení, vypadávání vlasů.Do 5 dnů tzv. latence - úleva, člověk se cítí dobře. potom skleslost, nechutenství, ztráta pracovní schopnosti, 50 % úmrtnost

až 3 až 4 měsíce

4velmi těžký

nad 5Účinky ihned nebo v řádu hodiny.Do 2 týdnů - smrt nebo těžké poškození zdraví přecházející v chronickou nemoc z ozáření

Vyjímečně

Poznámka - v některé literatuře se místo 5 - ti Gy, udává 6 Gy

Vážení studenti jsme před závěrem naší první kapitoly textu.

V předcházejících kapitolách jsme se teoreticky seznámili s vlastnostmi, charakteristikami i biologickými účinky ionizujícím záření a víme již mnoho potřebných informací. Těžko si však umíme představit utrpení postižených osob.Dovoluji si vám ( a doufáme společně se spoluautorem, že se na nás nebudete zlobit), ukázat alespoň dva snímky oběti nesmyslného jaderného útoku na Hirošimu, který měl nedozírné následky nejenom na samotné město, ale především na zdraví a životy obyvatel Hirošimy.Při explozi okamžitě umírá přibližně 78 tisíc lidí a stejný počet je popálen či zasažen radiací.Postižení, pokud ihned nebo do několika dnů nezemřeli, měli zdravotní problémy po zbytek života nebo zemřeli na nemoc z ozáření či rakovinu v  pozdějším období a potomci postižených umírají dodnes.

Aktualizováno 19.6 2004

Myslím si, že je čas, shrnout si vše do závěrečné, stručné a přehledné tabulky:

ÚČINKY a NÁSLEDKY PŮSOBENÍ IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ

STÁDIUM PROCESY TRVÁNÍ

Fyzikální Absorpce energie ionizujícího záření, ionizace vody 10-16 s

Fyzikálně- chemické Interakce iontů s molekulami, vznik volných radikálů 10-6  s

 Chemické Interakce radikálů s organickými molekulami

sekundy

Denaturace důležitých

buněčných složek

a fragmentů Interakce s DNK

 Biologické Smrt buňky Změna genetické

informace buňky, mutace desítky

minut až

Usmrcení Zánik vázaný desítky

v klidovém na buněčné let

stavu dělení somatická genetická

 ÚČINKY

DETERMINISTICKÉ

( NESTOCHASTICKÉ )STOCHASTICKÉ

 ZÁŘENÍ ČASNÉ POZDNÍ

SOMATICKÉ GENETICKÉ

ZDRAVOT. Akutní postradiační Chronický

NÁSLEDKY syndrom útlum Leukémie

( "nemoc z ozáření") krvetvorby

Akutní

lokální změny Chronický Následky

( nenádorová zánět Nádorová u potomstva

poškození kůže poškození

Aktualizováno 19.6 2004

orgánů) orgánů

Poškození ( rakovina )

vývoje Zákal oční

zárodku čočky

či plodu

Ještě si vážení studenti na úplný závěr ukážeme na další stránce tabulku, která nám ukazuje statistické údaje o fatální ( konečné ) rakovině průměrné populace občanů.

ÚDAJE O INCIDENCI FATÁLNÍ RAKOVINY

EfektivníFatální rakovina

dávka Pravděpodobnost Výskyt na

pro jednotlivce 10 milionů osob

Veškerá fatální rakovina:                     0.2 2 000 000    

Radiačně indukovaná rakovina:                     0.01 100 000    

Ozáření osob z přírodních a umělých zdrojů

 Ozáření z přírodních zdrojů:

     - za 1 rok 3 mSv          0.00015 1 500    

     - celoživotně 200 mSv          0.01 100 000    

 Ozáření při lékařských vyšetřeních:

     - za 1 rok 0.7 mSv          0.000035 350    

     - celoživotně 45 mSv          0.0022 22 000    

 Normální provoz jaderné elektrárny:

     - za 1 rok 0.01 mSv          0.0000005 5    

     - celoživotně 0.65 mSv          0.000033 330    

 Následky Černobylu:

     - celoživotně 0.9 mSv          0.000045 450    

Srovnání s mírovými ročními limity dávek

     - obyvatelstvo 1 mSv          0.00005 500   

     - pracovníci s ionizujícím zářením 20 mSv          0.001 10 000   

Srovnání s "válečnými" limity

     - za 4 dny 500 mSv          0.025 250 000   

     - za 1 rok 3000 mSv          0.15 1 500 000   

Nejste z tabulky moc „moudří ? Nezoufejte, vůbec se tomu nedivím, tak si ji dovolím vysvětlit.Tabulka udává pravděpodobnost výskytu konečného stadia rakoviny s fatálními účinky ( končící smrtí ) v přepočtu na 10 000 000 úmrtí ( přibližně počet obyvatel ČR ).

Aktualizováno 19.6 2004

Vidíme, že nás může s pravděpodobností 0,2 ( což je zhruba čtvrtina všech úmrtí v celkové délce života člověka ) postihnout určitá forma rakoviny na kterou zemřeme.Vidím že na rakovinu způsobenou z důvodů působení IZ ( radiačně indukovaná rakovina ) zemře 100 000 obyvatel.Ostatní je již zřejmé, a každý si prosím udělejte obrázek o tom jak nám „škodí“ jaderná energetika, pouze bychom měli být v našem úsudku objektivní.

A co tak si zkusit „testíček“ jak jste na tom s ozářením ? Prosím máte možnost .Pokud jste se nebáli, jistě to u vás dopadlo dobře.Hurá, a máme část 1 za sebou, blahopřeji vám, již víme vše o ionizujícím záření, nebo skoro vše, a můžeme se pustit společně do boje s tímto naším skrytým „ nepřítelem“.

2. Ochrana proti ionizujícímu zářeníChránit se proti působení ionizačního záření je relativně snadné - samozřejmě jedná-li se o jeho zdroj umělý.

První možný způsob ochrany všichni známe. Díky způsobu vnímání tepla, snadno pochopíme, že nejlepší ochranou je vzdálenost od zdroje. Jakákoliv izolace snižuje tok tepla mezi zdrojem a námi - tedy stíní. Toto platí i pro ionizující záření, avšak pozor, pronikavost jednotlivých druhů záření je dána jeho charakterem a energií.

Názorně si toto můžeme ukázat na obrázku:

Z obrázku vidíte, že záření lze odstínit listem papíru, β záření tenkým hliníkovým plechem ( někdy i několikacentimetrovou vrstvou vody). Stínění proti záření vzhledem k jeho povaze a energii musí být mohutnější. Používá se vrstva těžkých kovů ( olovo, wolfram, uran) nebo vrstva betonu. Neutrony, lze účinně odstínit vodou, látkami s vysokým obsahem lehkých prvků ( vodík, polyethylen) nebo i betonem.

Druhý způsob ochrany je maximálně zkrátit dobu nutnou pro práci nebo pobyt v ohrožené oblasti, tedy lidově řečeno okamžitě utéci.

Třetí způsob ochrany je, pokud musíme s radionuklidy nebo v prostředí s ionizujícím záření pracovat, je pracovat s minimálními aktivitami a vkládat mezi jednotlivá pracoviště pohlcující materiály a používat vhodné manipulátory a ochranné pomůcky( kombinézy, respirátory atd.)

Horší je to samozřejmě u přirozených zdrojů. Zde však můžeme také vhodnými opatřeními omezit jeho vliv na zdraví člověka ( např. protiradonové opatření, omezení výkonu práce osob v prostředí zvýšené úrovně ionizujícího záření, osobní hygiena, hygiena práce, kontrola potravin a vody.)

Aktualizováno 19.6 2004

Ochranu proti ionizujícímu záření můžeme také realizovat přísným dodržování stanovených limitů dávkového ekvivalentu, kterým může být jedinec ozářen. Sledování dávek od vnějších zdrojů ionizujícího záření pro jednotlivce se zabývá osobní dozimetrie.

Nedílnou součástí problematiky ochrany před ionizujícímu záření je také přísné dodržování bezpečnostních předpisů při využívání jaderné energie a manipulace s radioaktivními látkami a odpady.Vážení studenti. Určitě si pokládáte otázku -… „A jak se dovím, že jsme ohroženi ionizujícím zářením“? Také jsem si ji položil. Ale již znám odpověď. Nad radiační bezpečností nejen jaderných zařízení, laboratoří a jiných pracovišť pracujících se zdroji ionizujícího záření, ale i na území republiky, dbají k tomu určené mezinárodní ( Mezinárodní agentura pro atomovou energii se sídlem ve Vídni ) a státní organizace např. již jednou zmíněný Státní ústav jaderné bezpečnosti Praha ( SUJB ) pod které patří :

Státní ústav jaderné, chemické biologické ochrany ( SUJCHBO ) v Příbrami Státní ústav radiační ochrany ( SURO ) v Praze

Na této činnosti se také podílí Armáda ČR, Generální ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR se svými krajskými HZS a Institutem ochrany obyvatelstva v Lázních Bohdaneč, příslušné krajské hygienické stanice, specializované laboratoře právnických a podnikajících fyzických osob i vlastní provozovatelé jaderně energetických zařízení ( včetně uložišť jaderného odpadu ) i pracovišť s ionizujícím zářením ( výzkumné ústavy apod.)

Jste zvědaví co všechno se monitoruje a jaká je skutečná situace na území naší republiky ?Prosím, přepněte na Internet

Radiační monitorovací síť - přehled

Radiační situace v ČR

No vidíte, mají to „vymakané“, nemusíme mít strach, že o našem „nepříteli“ ionizujícímu záření, nikdo nic neví. Ba naopak, víme o něm mnoho, můžeme klidně spát.

Stručněji můžeme toto vše shrnout do 3 principů ochrany člověka před IZ: 1 . Princip zdůvodnění - chrání společnost

- zahájení a provádění jakékoliv činnosti způsobující ozáření osob musí být zdůvodněno přínosem této činnosti pro společnost

2. Princip optimalizace - chrání společnost - ozáření osob musí být vždy tak malé, jak jen lze optimálně dosáhnout při uvážení všech ekonomických a společenských hledisek

Aktualizováno 19.6 2004

Co nám říká tento graf ? Říká, že společnost musí vynakládat optimální finanční částky na ochranu před ionizujícím zářením. Abychom omezili vliv tohoto záření na minimum, musela by společnost vynaložit značné prostředky. Musíme tedy přistoupit ke kompromisu a připustit ještě akceptovatelnou zdravotní újmu a vynaložit tomuto odpovídající finanční prostředky. 3. Princip limitování dávek

- dávka jednotlivých osob ze všech činností a zdrojů ( s výjimkou ozáření z přírodního pozadí a při lékařských výkonech) nesmí překročit stanovené limity.- (

nechrání jednotlivce, hodnoty limitů však vycházejí z optimalizace pro společnost )

Výborně a jsme na konci 2.části , už nás nemůže ionizující záření ohrozit, víme jak na něj.

3. Radiační nehoda a havárieVážení studenti, vítám vás ve třetí kapitole našeho studijního programu Ochrana obyvatelstva při radiačních nehodách a haváriích. Proč se budeme touto problematikou zabývat ?

Odpovíme si společně, jistě mně dáte za pravdu, že i když je využívání jaderné energie, radioizotopů a ionizujícího záření v širokém spektru činnosti člověka věnována maximální pozornost ze strany provozovatelů těchto zařízení, orgánů státní správy a samosprávy, nemůžeme nikdy vyloučit vznik mimořádné události důležité z hlediska jaderné bezpečnosti nebo radiační ochrany.

Z tohoto důvodu je potřebné, aby všichni občané byli částečně s problematikou havarijní připravenosti v okolí jaderně energetických zařízení seznámeni, ale především, aby v případě vzniku jakékoliv této mimořádné události se uměli odpovídajícím způsobem chovat a jednat. V této kapitole si vysvětlíme základní pojmy, se kterými budeme v tomto distančním textu dále „pracovat“, jako např. mimořádná událost, radiační nehoda, radiační havárie a další související terminologie a problematika.

3.1 Charakteristika Abychom si mohli odpovědět na otázka a měli v tom jasno, … co je to vlastně mimořádná událost, radiační nehoda nebo radiační havárie …., je třeba se podívat do Vyhlášky Státního

Aktualizováno 19.6 2004

úřadu pro jadernou bezpečnost 318/2002 Sb.ze dne ze dne 13. června 2002, ( ve změně vyhlášky SUJB 2/2004 Sb.,) o podrobnostech k zajištění havarijní připravenosti jaderných zařízení a pracovišť se zdroji ionizujícího záření a o požadavcích na obsah vnitřního havarijního plánu a havarijního řádu.

Tato vyhláška mimo jiné definuje:

mimořádnou událostí - událost důležitá z hlediska jaderné bezpečnosti nebo radiační ochrany, která vede nebo může vést k nepřípustnému ozáření zaměstnanců, popřípadě dalších osob nebo k nepřípustnému uvolnění radioaktivních látek nebo ionizujícího záření do prostor jaderného zařízení nebo pracoviště nebo do životního prostředí, případně ke vzniku radiační nehody nebo radiační havárie, a tím i ke vzniku radiační mimořádné situace

o klasifikační stupně mimořádné události

Pro posuzování závažnosti mimořádných událostí se tyto události, ke kterým může dojít při provádění radiační činnosti na jaderném zařízení nebo pracovišti a při přepravě, člení do tří základních stupňů:

1.prvním stupněm - je klasifikována mimořádná událost, která vede nebo může vést k nepřípustnému ozáření zaměstnanců a dalších osob nebo nepřípustnému uvolnění ionizujícího záření do prostoru jaderného zařízení nebo pracoviště. Událost prvního stupně může být radiační nehodou, má omezený, lokální charakter a k jejímu řešení jsou dostačující síly a prostředky obsluhy nebo pracovní směny a při přepravě nedojde k úniku radioaktivních látek do životního prostředí

2. druhým stupněm - je klasifikována mimořádná událost, která vede nebo může vést k nepřípustnému závažnému ozáření zaměstnanců a dalších osob nebo k nepřípustnému uvolnění radioaktivních látek do životního prostředí, které nevyžaduje zavádění neodkladných opatření k ochraně obyvatelstva a životního prostředí. Událost druhého stupně je radiační nehodou, její řešení vyžaduje aktivaci zasahujících osob držitele povolení a k jejímu zvládnutí jsou dostačující síly a prostředky držitele povolení, případně síly a prostředky smluvně zajištěné držitelem povolení

3.třetím stupněm - je klasifikována mimořádná událost, která vede nebo může vést k nepřípustnému závažnému uvolnění radioaktivních látek do životního prostředí, vyžadujícímu zavádění neodkladných opatření k ochraně obyvatelstva a životního prostředí, stanovená ve vnějším havarijním plánu a v havarijním plánu kraje. Událost třetího stupně je radiační havárií a její řešení vyžaduje kromě aktivace zasahujících osob držitele povolení a zasahujících osob podle vnějšího havarijního plánu, popřípadě havarijního plánu kraje a zapojení dalších dotčených orgánů.

Vážení studenti, můžeme se pokusit ještě o jednu definici:o radiační havárie - je ztráta kontroly nad zdrojem ionizujícího záření, které má za následek nedovolený a nekontrolovatelný únik radioaktivních látek a ionizujícího záření, ohrožující životního prostředí ( ovzduší, voda, půda ) mimo pracoviště s těmito látkami nebo ionizujícím zářením ( např. jaderná elektrárna ), a také dojde tímto unikem k ohrožení obyvatelstva, zvířat, rostlin a životního prostředí v postižené oblasti a zpravidla v důsledku přírodních cyklů ( povětrnostní vlivy, cirkulace vody, potravinový řetězec ) i širokého okolí. Je to možný negativní důsledek využívání energie ukryté v atomovém jádru pro mírové účely ( výroba elektrické nebo tepelné energie, lékařství, diagnostika, kosmonautika apod.), nebo pro vojenské účely ( jaderné zbraně, atomové ponorky apod.)

Aktualizováno 19.6 2004

Určitě si nyní říkáte… „ tak proč lidstvo využívá jadernou energii, když z toho mohou být problémy “. Hned vám odpovím, ale abych tak mohl učinit, musíme krátce trošku odbočit z našeho tématu. Jistě se nebudete zlobit.Rozvoj lidské společnosti od nejprimitivnějších společenských formací až do současné moderní doby byl vždy spojen s potřebou výroby energie.Nezlobte se nyní na mně, zkusím vás vyzkoušet. Kolik si myslíte, že člověk spotřebovával v průběhu svého vývoje energie za rok? Určitě nevíte.Tady je odpověď. Primitivní člověk ( asi milion let před.n.l ) potřeboval jenom asi 6 GJ ( na získávání potravy ), pokročilý zemědělec ( asi kolem 1400 n.l.) již 50 GJ, dnešní člověk až 450 GJ ( z toho jenom na domácnost asi 150 GJ ). To je ale rozdíl ? Že ?

A můžete ještě prostudovat další materiály.

Vývoj spotřeby energie

Postupem tohoto společenského vývoje člověk využíval a využívá dostupná přírodní paliva ( dřevo, uhlí, ropné produkty apod.), jejichž zásoby jsou však v přírodě omezené. Jejich spalování jednak zatěžuje přírodní prostředí ( skleníkové plyny, popel ) a také jejich spalování je vysoce energeticky neefektivní. Je to jinak řečeno, nezodpovědné plýtvání palivem.

Dle známého Einsteinova vzorce E = m.c2, je v l kg hmoty 25 TWh energie ( pro názornost -Jaderná elektrárna Dukovany vyrobí takové množství ve formě elektrické energie přibližně za necelé 2 roky a to vyrábí za rok asi až 25 % roční spotřeby ČR ). Jeden kg jaderného paliva nahradí až 100 tun kvalitního černého uhlí . Uvolnění této energie ( klidové energie ) je však velmi složité. Štěpením atomů 235U se uvolní přibližně 0,1 % této energie a slučováním ( jadernou syntézou, fúzí ) lehkých jader izotopů vodíku ( deuteria a tritia ) až 7 krát více. Hořením je možné uvolnit pouze 0,000 000 01% této energie.Nejste z těch nul dosti chytří? Nezoufejte, já jsem také nebyl. Nevadí, uvedeme si jiné názornější srovnání. Při štěpení jader uranu nebo plutonia se uvolní přibližně třímilionkrát více energie než z  kilogramu spáleného uhlí. Kulička z  235U dokáže vydat teplo, srovnatelné s teplem ze spálených tří tisíc vagonů kvalitního uhlí, ale to je jen jedna tisícina z  celkové možné uvolnitelné energie. Při termonukleární fúzi izotopů vodíku je možné uvolnit až 7 x více energie, než-li pří jaderném štěpení. Z uvedeného je zřejmé, že pro lidstvo je využívání jaderné energie jediný dosud známý perspektivní zdroj výroby energie i když je využití jaderné energie spojeno i s možnostmi vzniku radiačních havárií nebo nehod.A nyní si vážení studenti udělejte sami svůj názor na jadernou energetiku, i když musíme samozřejmě zvažovat i negativa využití jaderné energie ( zejména radioaktivní odpad, vliv na počasí, důsledky případných nehod či havárií atd.) a vrátíme se společně k našemu tématu.

Radiační nehody nebo havárie mohou být způsobeny několika příčinami: 1. pád satelitů ( např.Kosmos 954 se 24.1 1978 rozpadl nad kanadským severozápadem,

100 ks cca 65 kg trosek a 4000 malých částic podél tisícikilometrové trasy od Velkého Otročího ostrova k Bekerovu jezeru na ploše 124 tisíc km3 dopadlo na povrch, který byl kontaminován vysoce radioaktivním materiálem. Při likvidačních pracích bylo 145 osob mírně ozářeno ionizujícím zářením );

2. z   mořského dna ( na mořském dně leží minimálně 15 jaderných reaktorů, 50 jaderných zbraní a mnoho tun nebezpečného radioaktivního odpadu );

3. provozními haváriemi v   radiochemických provozech ( např.listopad 1959, v radiochemickém provozu OAK Ridge National Laboratory došlo k chemické explozi

Aktualizováno 19.6 2004

s následnou silnou kontaminací okolí plutoniem vyžadující velmi nákladné dekontaminační práce );

4. události týkajících se jaderných zbraní ( např.17.1 1966 srážka bombardéru B-52 se 4 jadernými hlavicemi s letadlovým tankerem KC-135 při čerpání paliva za letu nad Španělskem, dvě hlavice rozptýlily plutonium po území o rozloze 300 x 1000 m a jedna hlavice spadla do moře a byla nalezena až po 80 dnech. Bylo nutno provést velmi nákladné likvidační práce );

5. zkoušky jaderných zbraní ( např. 1.3 1954 pokusný výbuch USA na atolu Bikiny- neočekávaná mohutnost výbuchu a nepříznivé meteorologické podmínky způsobily neplánovaný spad na 4 atolech Marschalových ostrovů, kde žilo 239 domorodců a 28 amerických pracovníků, kteří byli velmi silně ozářeni ionizujícím zářením);

6. havárie ve vojenských jaderných zařízeních ( např.29.7 1957 došlo v jaderném komplexu KYŠTYM na Urale k poruše chladícího systému betonových nádrží s uloženým radioaktivním odpadem a následnému chemickému výbuchu, při kterém se uvolnilo velké množství radioaktivních látek, které kontaminovaly velkou oblast Čeljabinské, Sverdlovské a Ťumenské oblasti s dopadem na životní prostředí a obyvatelstvo. Celkem se dostalo do ovzduší větší množství radioaktivních látek než při havárii v Černobylu );

7. nedodržení bezpečnosti manipulace se zdroji ionizujícího záření ( např.13.9 1987 byl z nemocnice ve městě Brazília odcizen radioterapeutický zdroj obsahující velmi silný zdroj ionizujícího záření 137 Cs ve formě rozpustné soli a prodán do šrotu. Tyto soli byly nalezeny dětmi a mnoho osob bylo kontaminováno. Bylo nutno prověřit 113 tisíc osob, zjištěno bylo 249 osob ozářených či vnitřně kontaminovaných osob. Na následky zemřelo 6 osob a 14 dalších bylo těžce zasaženo. Likvidační práce si vyžádali velmi vysoké finanční náklady);

8. jaderná energetika ( např.26.4 1986 v ukrajinském  Černobylu došlo vlivem nesprávně provedeného pokusu o využití elektrického výkonu dobíhajícího turbosoustrojí ke krátkodobému nouzovému chlazení reaktoru, při kterém byly hrubě porušeny bezpečnostní předpisy, k uvedení jaderného reaktoru IV bloku vinou obsluhy do velmi nestabilního stavu. Tepelný výkon reaktoru velmi rychle nekontrolovatelně vzrostl. Poté došlo po sobě ke dvěma mohutným výbuchům. Reaktor byl přetlakován tak, že pára odsunula horní betonovou desku reaktoru o váze 1000 tun. Do reaktoru vnikl vzduch a reakcí vodní páry s rozžhaveným grafitem vznikl vodík, který vzápětí explodoval a rozmetal do okolí palivo a hořící grafit, což způsobilo požár. Vyletující žhavé trosky zapálily asfaltový potah střechy. Když se střecha propadla, bylo tudy s mračnem kouře do vzduchu vyvrženo 5 tun radioaktivních látek. Následný radioaktivní mrak kontaminoval široké okolí elektrárny a proměnlivé větry zanesly radioaktivní mračno v několika tazích nad Skandinávii, střední Evropu a Balkán. Havárie si bezprostředně vyžádala 31 lidských životů a v průběhu záchranných a likvidačních prací i částečné ozáření 237 záchranářů. Bylo nutno evakuovat z 30 km zóny 135 tisíc osob, škody na půdě, hospodářství a majetku byly později odhadnuty na více než 10 miliard US dolarů. Další nesmírné náklady musely být vynaloženy na uzavření zničeného reaktoru komplikovaných betonovým sarkofágem o hmotnosti ¾ miliónů tun, který v současné době bude muset být rekonstruován. Odhaduje se, že tento sarkofág bude muset být nad zničeným reaktorem pod technickým dozorem několik tisíc let ).

Myslím si, že není třeba uvádět další příklady, není to pro pochopení naší problematiky zase tak moc podstatné.

Aktualizováno 19.6 2004

Máte-li zájem, můžete další informace získat na Internetu

Havárie v jaderných zařízeních

Katastrofy jaderné energetiky

Černobyl

A co se vlastně dělá pro bezpečné využití jaderné energie ?

Mohu vás ujistit, dělá se toho opravdu mnoho.

K maximální míře spolehlivosti využívání jaderné energie pro mírové účely jsou přijímána na národních i mezinárodních úrovních závazné, velmi přísné právní předpisy pro bezpečné využívání jaderné energie.

Roku 1956 v říjnu byla z popudu OSN založena Mezinárodní agentura pro atomovou energii ( MAAE ) se sídlem ve Vídni, která spojením mezinárodních zkušeností i autoritou kontrolních orgánů neobyčejně přispěla k tomu, že se maximálně snížila rizika využívání jaderné energie. Stav jaderné bezpečnosti podle mezinárodních pravidel a norem prověřuje zvláštní služba MAAE označená OSART. Její osvědčení dává pracovníkům, obyvatelům v okolí jaderných elektráren i každému státu mezinárodní jistotu. Mezinárodní bezpečnosti napomáhá i organizace WANO, sdružující provozovatele jaderných elektráren, dále poradní skupina pro jadernou bezpečnost INSAG a další.

Problematikou jaderné bezpečnosti se  v ČR zabývá již několikrát zmiňovaný Státní úřad pro jadernou bezpečnost Praha ( SUJB ), který vykonává státní správu a dozor při využívání jaderné energie a ionizujícího záření a v oblasti radiační ochrany.

Z důvodu pravdivého a srozumitelného informování veřejnosti v případě vzniku radiační havárie prosadila MAAE v roce 1991 mezinárodní stupnici INES, která sedmi stupni hodnotí mimořádné události dnes už nejen v jaderných elektrárnách, ale i ve výzkumných reaktorech, v uložištích vyhořelého paliva a jaderných odpadů, včetně jejich transportu.

Stupeň 1 až 3 je hodnoceno jako PORUCHA a stupeň 4 až 7 je hodnocen jako HAVÁRIE

Poznámka: INES hodnotí také UDÁLOST POD STUPNICÍ ( označeno 0 )Události jsou zde hodnoceny podle tří hlavních kritérií:

1. kriterium - dopad na životní prostředí- jsou to nejhorší případy stupně 7 až 3. Stupeň 7 znamená velkou radiační havárii s dalekosáhlými následky pro zdraví a životní prostředí. Stupeň 3 představuje velmi malý únik, který by pro nejvíce postiženou skupinu obyvatel znamenal dávku záření odpovídající zlomku předepsaného ročního limitu ozáření ( např.0,1 průměrné roční dávky záření od přirozeného rad. pozadí ).

2. kriterium - dopad na zařízení a prostředí uvnitř elektrárny - hodnotí především stav aktivní zóny a únik ionizujícího záření nebo radionuklidů v rámci elektrárny. Rozsah je od stupně 5, která představuje typickou situaci těžkého poškození aktivní zóny jaderného reaktoru, až ke stupni 3, která znamená velké zamoření elektrárny nebo nadměrné ozáření pracovníků

3. kriterium - dopad na bezpečnostní systémy- používá se pro události ohrožující soustavu bezpečnostních systémů elektrárny, které mají bránit nekontrolovatelným uvolněním ionizujícího záření nebo radionuklidů z reaktoru do elektrárny a jejího okolí. Zařazují se do stupně 3 až 1.

Aktualizováno 19.6 2004

Uveďme si ještě tuto stupnici a s odpovídajícími příklady:

MEZINÁRODNÍ STUPNICE PRO HODNOCENÍ UDÁLOSTI V JADERNÝCH ELEKTRÁRNÁCH

HAVÁRIE ( ACCIDENTS )

7Velká havárie

( major accident )

-Únik velkého množství radioaktivních látek z aktivní zóny reaktoru mimo elektrárnu ( řádově více než 10000 TBq jódu131 nebo jiných, podobně biologicky významných radioizotopů ).-Možnost okamžitých zdravotních následků. Pozdní zdravotní následky se mohou objevit na velkém území, přesahujícím plochu elektrárny a jejího okolí.-Dlouhodobé následky pro životní prostředí.

Příklad:

Černobyl SSSR

6Závažná havárie( serious accident )

-Únik radioaktivity ( 1 000 až 10 000 TBq jódu 131 nebo jiných, podobně biologicky významných radioizotopů ) mimo elektrárnu.-K omezení zdravotních následků je nutné úplné použití místních havarijních plánů.

Příklad:

Dosud není

5Havárie s účinky na

okolí( accident with-off

site risks )

-Únik radioaktivních štěpných produktů ( 100 až 1000 TBq jódu 131 ) nebo jiných, podobně biolo-gický významných radioizotopů) mimo elektrárnu.-Částečné zavedení opatření podle místních havarijních plánů (např.evakuace nebo ukrytí ), aby se omezila pravděpodobnost zdravotních následků.-Velká část aktivní zóny je poškozena tavením nebo mechanicky.

Příklad:

Windscale VB, 1957Three MileIsland USA1979

4Havárie s účinky v 

jadernémzařízení

( accident mainly

in anstallation )

-Malý únik radioaktivity mimo elektrárnu, jehož následkem je individuální dávka pro nejzasaženější skupinu obyvatel řádově milisievert ( tj. na hranicích limitů předepsaných pro veřejnost )-Potřeba havarijních opatření mimo elektrárnu nepravděpodobná s výjimkou kontroly potravy .-Velká část aktivní zóny je poškozena tavením nebo mechanicky.

Příklad:Jaslovké Bohunice Československo1977

pokračování

MEZINÁRODNÍ STUPNICE PRO HODNOCENÍ UDÁLOSTI V JADERNÝCH ELEKTRÁRNÁCH

PORUCHY(INCIDENTS)

3Vážná porucha

( serious

incident )

- Únik radioaktivity mimo elektrárnu nad povolené limity. Následkem je individuální dávka pro nejzasaženější skupinu obyvatel v okolí elektrárny řádově desetiny milisievertů ( tj. zlomky limitů předepsaných pro veřejnost ) Vně elektrárny nejsou nutná žádná zvláštní opatření.

- Vysoké úrovně radioaktivity nebo zamoření uvnitř elektrárny z důvodů selhání zařízení nebo provozních poruch. Personál je nadměrně ozářen ( jednotlivé dávky překračují limit 50 mSv ).

Příklad: Vendelios

Španělsko

1989

Aktualizováno 19.6 2004

2Porucha

( anomaly )

-Technické nebo odchylky, které neovlivňují bezpečnost elektrárny přímo nebo bezprostředně, ale mohou vést k následnému přehodnocení bezpečnostních opatřeních.

Příklad :

Mihama ( Japonsko ), 1991

1Odchylka

( anomaly )

-Funkční nebo provozní odchylky, které neovlivňují bezpečnost přímo nebo bezprostředně, ale mohou vést k následnému přehodnocení bezpečnostních opatření. Mohou být způsobeny selháním zařízení.

0 Události pod stupnicí

( zero level event-

below scale )

- Situace, při kterých nejsou překročeny provozní limity a podmínky, a které jsou bezpečně zvládnuty vhodnými postupy.

Poznámka: Roční dávka od přírodního ionizujícího záření se pohybuje u každého z nás okolo 1 až 2 milisievertu ( 1-2 mSv/rok ).

Vážení studenti, dospěli jsme společně k závěru bodu 3.1.Již víme co je to radiační nehoda a radiační havárie, jaké havárie při využívání jaderné energie mohou nastat a jak se také tyto mimořádné události člení.

Dověděli jsme se také, že ne vždy využívání jaderné energie bylo bezpečné.Bohužel i v jaderné energetice platí nepsaný zákon „ Když se může něco pokazit tak se to jistě pokazí, je pouze otázka, kdy a jak moc “.

Aby byly následky případných nehod a havárií co nejmenší, je nutné v maximální míře zabezpečit jadernou bezpečnost jaderně energetických zařízení a ostatních pracovišť s ionizujícím zářením nebo radionuklidy.

Pojďme se krátce s touto problematikou seznámit, ale před tím bych si dovolil vážení studenti, abychom si krátce ve stručnosti něco řekli o principu jaderné elektrárny.

Nebudeme se zabývat všemi složitostmi tohoto „zázraku techniky“, podrobnější informace si můžete prostudovat využitím internetových odkazů nebo multimediálních programů, nebo co by jste nejlepší mohli udělat, navštívit přímo jednu z našich jaderných elektráren, kde vám tamní odborníci ochotně vysvětlí vše co by vás mohlo zajímat.

3.2 Princip jaderné elektrárnyPrincip jaderné elektrárny je stejný jako u klasické tepelná elektrárny, pouze jako zdroj tepla k výrobě páry pro pohon parního turbogenerátoru vyrábějícího proud ( parní turbína na společné hřídeli s generátorem ) využívá energii uvolňované štěpením atomového jádra v jaderném reaktoru různých typů. Tento proces se nazývá řetězová reakce, při které se mohou atomová jádra po srážce s volnými neutrony rozpadnout na dvě nebo více části.Jedním z radionuklidů, který je možné poměrně snadno štěpit, je Uran -235. V jaderném reaktoru je použito jako jaderné palivo uran 238 obohacený uranem 235 ( přibližně na 7 až 9 procent i více ). Palivové tablety obohaceného uranu jsou uloženy v palivové tyči, které tvoří palivovou kazetu. Při řetězové reakci probíhající v tzv. aktivní zóně reaktoru se jádro uranu 235 rozpadá na dvě středně těžká jádra a další radionuklidy, tzv. štěpné produkty. Při tom se uvolní energie, která dosud vázala částice jádra ( protony a neutrony ). Při každém štěpení se uvolní 2 až 3 neutrony, které mohou štěpit další jádro uranu.

Aktualizováno 19.6 2004

Pravděpodobnost, že nastane rozštěpení dalšího jádra, je tím větší, čím menší je rychlost neutronů. Proto jsou v reaktoru materiály, které slouží ke zpomalení rychlých neutronů tzv. moderátory. Moderátorem v elektrárnách s reaktory typu VVER ( používanými v ČR ) je chemicky upravená voda ( kyselinou boritou ). Při štěpení uranu 235 se štěpné produkty od sebe vzdalují velkou rychlostí a zabrzdí se na velmi krátké dráze o okolní atomy. Kinetická energie štěpných produktů se tak mění na energii tepelnou a jaderné palivo se silně ohřívá.

Teplota uvnitř palivové tyče dosahuje více než 1200oC. Vznikající teplo je odváděno chladicí vodou, která proudí kolem palivových kazet do parogenerátoru. Zde končí tzv. primární okruh. V parogenerátorech se vytváří pára pro pohon turbogenerátoru. Pára zde cirkuluje v sekundárním ( druhém ) okruhu. Nadbytečné teplo je pomocí kondenzátorů odváděno chladicím okruhem do chladicích věží. Aby štěpná reakce byla ovladatelná a nevymkla se kontrole ( tak jako v atomové bombě ), je nutno regulovat ( moderovat ) počet neutronů v reaktoru. Používají se k tomu tzv. absorbátory ( absorpční tyče) které pohlcují neutrony. Dále se používá i kyselina boritá přidaná do chladicí vody a pohyblivé regulační tyče obsahující bór umožňující regulovat tepelný výkon reaktoru. Zvýšením jejich množství v aktivní zóně dochází ke snižování počtu štěpení, a tím ke snižování výkonu reaktoru.Vzniklé štěpné produkty ( zhruba 300 různých radionuklidů ) jsou radioaktivní a mají poločasy rozpadu obvykle od zlomků sekund do desítek let. Další radioaktivní jádra vznikají záchytem neutronů. Ze štěpného paliva vzniká vyhořelé jaderné palivo obsahující transuranové prvky ( např. plutonium 239 s poločasem rozpadu 25 tisíc let) a ve všech látkách a materiálech v dosahu neutronů stovky dalších radionuklidů.

No vidíte, není to zase tak složité, ale musí nám to fungovat maximálně bezpečně.A tak si tedy něco o této bezpečnosti řekneme.

3.3 Jaderná bezpečnostJadernou bezpečností rozumíme stav a schopnost jaderného zařízení a osob obsluhujících jaderné zařízení zabránit nekontrolovatelnému rozvoji štěpné řetězové reakce nebo nedovolenému úniku radioaktivních látek nebo ionizujícího záření do životního prostředí a omezovat následky nehod.Jinak podobně řečeno- jaderná bezpečnost je jeden z   nejvýznamnějších pojmů v jaderné energetice. Je to stav a schopnost jaderného zařízení i jeho obsluhy zajistit, aby se proces

Aktualizováno 19.6 2004

získávání energie štěpením nikdy nevymknul řízení a všechny radioaktivní látky, které v tomto procesu vznikají, včetně ionizujícího záření, nemohly nikdy proniknout k lidem.Jako červená nit se táhne jadernou energetikou automaticky chápaná povinnost zabezpečit všechny procesy související s uvolňováním energie tak, aby nemohlo dojít k poruše ani havárii technologických systémů. Toto je sice přání, ale technologický problém nelze nikdy vyloučit.

Přijatá filosofie jaderné bezpečnosti nekončí jenom u požadavků na kvalitní a bezpečné zařízení, ale zahrnuje i opatření na maximální omezení důsledku poruchy či havárie nebo na její likvidaci. Tato filosofie je pevně zakotvena v projektu elektrárny. Je to velmi složitý „oříšek“ pro týmy odborníků.

My se pouze stručně s tímto „oříškem“ seznámíme.

Kromě toho, že jaderná elektrárna musí odolat všem nepříznivým vnějším vlivům ( zemětřesení, pád letadla, teroristický útok ) a také musí vlastními silami zvládnout všechny myslitelné a představitelné poruchy a havárie. Hodnotí se především, co vše špatného ( tedy jaká porucha ) se může stát. Na každý takto definovaný problém se vymyslí řešení, které zamezí buď přímo vzniku problému, nebo následným účinkům. To se uplatní v projektu a následně při výrobě zařízení elektrárny. Filozofie zajištění jaderné bezpečnosti směřuje k maximalistickému výsledku – je definován stav, kterému odborníci říkají „maximální představitelná nehoda“. S trochou básnické licence si ji představme jako diskusi o vymýšlení toho „ co ještě horšího “ se může stát. Ani nemá smysl zdůrazňovat, že právě proto musí být elektrárna zkonstruována tak, aby tuto nehodu dokázala eliminovat a zajistit, aby se neprojevila navenek.

Určitě se mnou budete souhlasit, že uplatnění filosofie jaderné bezpečnosti má ale svá úskalí. To jedno se nazývá pravděpodobnost a to druhé člověk. Filosofie jaderné bezpečnosti různé míry pravděpodobnosti respektuje, i když ji zas tak moc nemůže ovlivnit.

A co člověk? Mohu vás ujistit, tomu je věnována velká pozornost. Každý uchazeč o zaměstnání v jaderné energetice a jiných příbuzných oborech se podrobuje náročným výběrovým řízením a testům, musí prokázat vysokou psychickou a zdravotní způsobilost a absolvovat náročnou odbornou přípravu a výcvik.Každý zaměstnanec elektrárny má předepsanou tzv. Normu odborné přípravy, tj.soupis všech školení a zkoušek, které musí úspěšně absolvovat, než mu je vystaveno Pověření k výkonu funkce. Zkoušky mají časově omezenou platnost a zaměstnanec je musí periodicky úspěšně opakovat. Největší pozornost se samozřejmě věnuje výcviku operátorů. Budete překvapeni, jejich výcvik trvá více jak dva roky. Až na základě vykonání státních zkoušek před státní zkušební komisí je operátorovi vystaveno Oprávnění k vykonávání funkce. Každoročně musí operátoři absolvovat výcvik na simulátoru a každé dva roky opětovně státní zkoušky.

No vidíte, představte si, že bychom my museli v rámci své odbornosti toto podstoupit také, ruku na srdce, obstáli bychom ? Vážení studenti, společně jsme si vysvětlili částečně problematiku jaderné bezpečnosti.

Určitě si však pokládáte otázku .. „ To je jenom povídání, ale jak je to ve skutečnosti ?“

Na každou otázku musí být odpověď. Není naším cílem se plně věnovat této problematice, nejsme ani velkými odborníky, ani to není nutné.

Seznámíme se pouze ze základními fakty a ostatní podrobnější informace si můžete, budete-li mít zájem, prostudovat využitím materiálů, které jsou k dispozici na Internetu nebo v multimedialních CD, které je možné si u obou našich jaderných elektráren vyžádat. Vřele vám je doporučuji prostudovat.

Aktualizováno 19.6 2004

Pokud jste tak časem učinili, věřím, že jste si „ vychutnali “ velmi pěknou prezentaci a dovolte abychom pokračovali a dostali se k  závěru  našeho problému jaderné bezpečnosti.

Určitě se mnou souhlasíte, že největší nebezpečí pro pracovníky jaderně energetických zařízení a pracovišť s ionizujícím zářením a také pro obyvatelstvo v jejich okolí, je únik radionuklidů a ionizujícího záření z   paliva , reaktoru i elektrárny, tak jak nás „straší “ různé ekologické spolky, organizace i jednotlivci. Nutno říci, že to sice myslí dobře a v zájmu člověka, ale možná ani tomu moc nerozumí nebo nechtějí respektovat fakta. Rád bych vás ubezpečil, že této problematice je věnována maximální pozornost. Pokusím se vám s pomocí vaší fantazie a představivosti tento problém vysvětlit.

Úniku radionuklidů a ionizujícího záření je kladeno značné množství překážek.Celý problém si můžeme pokusit srovnat se zabezpečením peněz v bance.

Vždy je nutno překonat několik čím dál tím více odolnějších překážek a bariér. 1. bariéra- palivo je hermeticky uzavřeno v  kovových palivových proutcích,

obalených speciální slitinou, sestavených do palivových článků ( naše peněženka na drobné mince )

2. bariéra - primární okruh, který je konstruován jako mimořádně těsný tak, aby nedošlo k úniku chladící vody mimo tento okruh

( speciální kufřík na přepravu peněz ) 3. bariéra - speciální hermetické obestavení primárního okruhu a ochranná obálka ( speciální bankovní trezor ), reaktory JE Dukovany jsou umístěny v

barbotážní věži a v JE Temelín jsou chráněny modernějším kontejnmentem.

Pokud se mně tento příměr podařil, jsem tomu rád.Ale určitě vás napadlo „ …. ale přece z našich bank unikly peníze…. “. Souhlasím, a ne malé. Ale čí to byla chyba? No přece lidí.A jsme zase zpět u člověka. Prakticky všechny nehody a havárie jaderných elektráren způsobil lidský faktor - chyby a nedbalosti obsluhy a další lidské omyly.

Co si říci závěrem ?Na území ČR jsou v současné době v provozu dvě jaderné elektrárny JE Dukovany a JE Temelín. Projekt a technické řešení těchto elektráren, dodržování stanovených podmínek provozu a odborná, zdravotní i psychická způsobilost personálu těchto elektráren možnost

Aktualizováno 19.6 2004

vzniku havárie v   podstatě vylučuje a jejich vznik je velmi nepravděpodobný. Obě elektrárny provozují jiný typ reaktorů ( VVER ), než-li jsou použity v Černobylu ( RBMK ).

V případě nepravděpodobného selhání obsluhy nebo řídících systémů reaktorů našich jaderných elektráren by i přes zvýšení tepelného výkonu reaktoru došlo k samovolnému potlačení štěpné reakce a tím k postupnému odstavení reaktoru ( inherentní systém ).

Může se samozřejmě v jaderné elektrárně stát cokoliv, avšak nemůže dojít k   radiační havárii obdobného průběhu jako v   Černobylu , kde se použité reaktory vyznačují nežádoucí tzv.kladnou reaktivitou a nestabilitou při menších tepelných výkonech reaktoru, což se v konečném důsledku projevilo tak jak to všichni již známe.

Vážení studenti, jak jsem v předcházejícím slíbil, uvádím několik připojených zdrojů informací o probírané problematice jaderné bezpečnosti.

Máte-li chuť, jsou vám k dispozici na Internetu

Státní ustav jad.bezpečnosti Praha

Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany

Státní ústav radiační ochrany

Černobyl, Tragedie nekončí

Nyní vážení studenti, pokud jsme pochopili základní principy jaderné bezpečnosti, je potřeba se také seznámit s problematikou co se bude dít, když se něco stane.Jistě se mnou budete souhlasit, že …štěstí přeje připravenému.

A proto vzhůru do další práce abychom se poprali společně s  problematikou havarijní připravenosti.

3.4 Havarijní připravenost

I přes veškerá zmíněná bezpečnostní opatření mají obě naše jaderné elektrárny ( ale i ostatní v našem okolí a také jiná ostatní pracoviště ) pro případ vzniku mimořádné události, která má nebo může mít za následek porušení ochranných bariér, vypracován systém ochranných opatření zaměstnanců a obyvatelstva, který je rozpracován v rámci havarijní připravenosti, která je důležitým faktorem k zajištění ochrany lidí při radiační havárii a realizována ve zpracovaných havarijních plánech. Opatření k ochraně obyvatelstva uvedená v těchto havarijních plánech musí být zabezpečena povolanými a odborně zdatnými osobami, materiálem a technikou. Způsob zajištění havarijní připravenosti je stanoven Vyhláškou Státního úřadu pro jadernou bezpečnost č. 318 / 2002 Sb. Postupy při řešení havarijních situací je nutno pravidelně nacvičovat, procvičovat a prověřovat.Uvedeme si jen stručně základní informace, neboť tato problematika je velmi složitá, ale mohu vás ujistit, je jí ze strany odpovědných orgánů a provozovatelů jaderně energetických zařízení nebo jiných zařízení pracujících s radionuklidy nebo ionizujícím zářením, věnována maximální pozornost.

Znovu opakuji, pravděpodobnost vzniku radiační havárie v obou našich ( ale i ostatních ) elektrárnách je sice minimální, ale i přes tento pozitivní fakt, jsou jako preventivní opatření pro obě elektrárny a jejich okolí v tzv.zóně havarijního plánování, zpracovány havarijní plány, které řeší, jak postupovat v případě, že by k radiační havárii došlo.

Aktualizováno 19.6 2004

Jedním z nedůležitějších je zpracovaný Plán ochrany obyvatelstva při radiační havárii JEZ tzv. vnější havarijní plán, který je souborem organizačních, materiálních a technických opatření na ochranu obyvatelstva pro případ vzniku radiační havárie JEZ. Tento plán neřeší otázky havarijního plánování pro vlastní JEZ, tj. vnitřního havarijního plánu, avšak musí na opatření zakotvená ve vnitřním havarijním plánu navazovat a být s tímto plánem koordinován. V užším smyslu slova se vnějším havarijním plánem rozumí též soubor dokumentů umožňujících rychlé operativní řízení opatření k ochraně obyvatelstva při radiační havárii JEZ příslušnými řídícími orgány.

Vnější havarijní plány řeší především opatření v zóně havarijního plánování. Tato zóna havarijního plánování se stanovuje kruhově kolem elektrárny a rozděluje se na 16 kruhových výsečí. V případě jaderné elektrárny v Dukovanech má zóna havarijního plánování poloměr 20 km a pro JE Temelín poloměr 13 km včetně města Týn nad Vltavou ( z důvodu ochrany reaktoru kontejnmentem ).

Základním cílem havarijního plánování je zajistit co nejúčinnější realizaci opatření k ochraně obyvatelstva v okolí jaderné elektrárny při vzniku radiační havárie.

Vnější havarijní plán obsahuje ve smyslu mezinárodních doporučení ve většině evropských zemí následující opatření k ochraně obyvatelstva: vyrozumění a varování, monitorování radiační situace, ukrytí, jódovou profylaxi, evakuaci, regulaci pohybu osob, dozimetrickou kontrolu a dekontaminaci, regulaci využívání potravin, pitné vody a jejich zdrojů a zdravotní péči.A nyní si vážení studenti, krátce řekněme co by s dělo, kdyby náhodou …..- čert nikdy nespí.Popíšeme si tedy ve stručnosti takový „ modelový případ “, co by se skutečně mohlo dít.V případě vzniku radiační havárie se předpokládá, že radioaktivní látky unikají do životního prostředí zpravidla v delším časovém období. K velkým únikům může dojít řádově za několik minut až hodin od vzniku rad. havárie a únik může trvat 30 minut až několik dní.Z hlediska časového průběhu havárie jaderně energetického zařízení ( JEZ) a ohrožení obyvatelstva, rozlišujeme 3 fáze havárie ( platící obecně i pro radiační havárii způsobenou i z jiných příčin ):

časná fáze ( v den vzniku, případně několik dní po ) - která představuje radiační ohrožení obyvatelstva přímým ozářením z jaderného zařízení, vnějším ozářením radionuklidy z procházejícího mraku a usazenými na zemském povrchu, vnitřní kontaminaci vdechováním a povrchovou kontaminací pokožky a šatstva.Tato fáze trvá několik hodin po havárií. Pro ochranu obyvatelstva v této fázi mají rozhodující význam tzv. neodkladná opatření :

- monitorování ( měření, analýza a vyhodnocování radioaktivního spadu nebo oblaku ) se provádí v první fázi této činnosti, měřím především jednoduchými metodami, zaměřenými na rychlé získání podkladů pro rozhodování o realizaci vybraných ochranných opatření časné fáze radiační havárie JEZ a ve druhé fázi měřením citlivými metodami, zaměřenými na získání podkladů pro rozhodování o realizaci opatření uvažovaných pro střední a pozdní fázi radiační havárie JEZ.

Opatření časné fáze se provádějí po vzniku havárie v zóně havarijního plánování ihned po vyrozumění, tj. nečeká se na rozhodnutí příslušné havarijní komise. Později se provádí ve směru větru až do vzdálenosti 60 km.

- vyrozumění ( aktivace orgánů státní správy, samosprávy, právnických a fyzických osob a záchranných složek k zahájení provádění záchranných a likvidačních prácí )

- varování obyvatelstva prostřednictvím koncových prvků jednotného systému varování a vyrozumění ( aktivací sirén, rozhlasových a jiných systémů prostřednictví varovného signálu „ Všeobecná výstraha - kolísavý tón o délce 140 sekund“, který může být opakován několikrát po sobě, případně při využití elektronických sirén

Aktualizováno 19.6 2004

doplněný o hlasovou informací „Radiační havárie“ nebo jinými informacemi pro obyvatelstvo)

- ukrytí , které se realizuje se ihned po varování obyvatelstva v celé zóně havarijního plánování, využitím vhodných improvizovaných úkrytů k tomuto účelu zřízených např. v kinech, tělocvičnách nebo suterénech bytového fondu apod. Ukrytí obyvatel- stva v budovách podstatně snižuje přímé ozáření osob ionizujícím zářením a možnost vdechování radioaktivních látek. Obyvatelé musí zůstat ukryti po dobu, která je jim oznámena ve sdělovacích prostředcích

- jódová profylaxe požitím vhodných preparátů např.jodidu draselného, obyvatelstvemk minimalizaci účinků ionizujícího záření ( zejména radioaktivní 131I ) na štítnou žlázu jako prevence vzniku její rakoviny. Z tohoto důvodu má každý občan, žijící v zóně havarijního plánování, k dispozici tablety jodidu draselného, které musí po varování o vzniku radiační havárie pozřít v množství uvedeném v televizní a rozhlasové relaci.

- individuální ochrana osob vybavením a použitím prostředků individuální ochrany ( ochranné roušky, ochranné vaky, kazajky a masky, improvizované prostředky )

- evakuace obyvatelstva se zabezpečuje neprodleným rychlým přemístěním osob z ohrožené oblasti do míst ležících mimo zónu havarijního plánování. Evakuace při radiační havárii se plánuje jen z obcí, v nichž by ukrytí a jódová profylaxe nemusely být dostatečně účinným opatřením na ochranu zdraví. Evakuace se plánuje z obcí nacházejících se ve vzdálenosti do 10 km od elektrárny. Při radiační havárii se provádí z území do 5 km od elektrárny a v pěti výsečích zóny havarijního plánování ve směru větru do vzdálenosti 10 km.

- regulace pohybu osob jejichž úkolem je zabránění vstupu osob do ohroženého prostoru, zajištění průjezdnosti komunikací pro monitorovací skupiny, pro evakuaci a přesun sil a prostředků provádějící záchranné a likvidační práce, snížit ozáření a radioaktivní kontaminaci osob, zabezpečit ochranu majetku a celkově racionálně usměrnit dopravu a přepravu osob v ohrožené oblasti. Plánuje a připravuje v územních celcích spadajících do zóny havarijního plánování. Je organizována jednotkami Policie ČR, které jsou později doplněny i vojenskými jednotkami. Regulační místa jsou předem stanovena a další místa působení a konkrétní činnost regulujících skupin se upřesňují v návaznosti na aktuální ochranná opatření.

- regulace používání potravin, vody a krmiv se plánuje a připravuje pro územní celky v zóně havarijního plánování. Vydává se zákaz spotřeby všech potravin a krmiv na ohroženém území s výjimkou vhodně skladovaných a chráněných proti radioaktivní kontaminaci. Zákaz požívání vody k potravinářským účelům a k napájení hospodářských zvířat je vydáván pro neupravenou vodu odebranou z nechráněných vodních zdrojů a pro dešťovou vodu

Tato opatření se také provedou i v oblastech ležících mimo zónu havarijního plánování dle vyhodnocení vývoje radiační havárie a jejího předpokládaného vlivu na toto okolí.

Pokud je rozsah radiační havárie většího rozměru a nedaří se ji úspěšně lokalizovat a minimalizovat její dopad na obyvatelstvo v zóně havarijního plánování přechází havárie do:

střední fáze - ( období více dnů po vzniku rad.havárie ) představuje radiační ohrožení obyvatelstva způsobeného především zevním ozářením radionuklidy ze zamořeného terénu a jejich vdechováním při rozvíření zamořených povrchů, spotřebou kontaminovaných potravin a pitné vody nebo příjmem kontaminovaných

Aktualizováno 19.6 2004

zemědělských produktů jako je mléko a zelenina. Může trvat několik dnů až měsíců.Těžiště vykonávaných opatření v teto fázi leží v tzv. následných a doplňujících opatřeních, ( které postupně navazují na již uvedená neodkladná opatření ) ke kterým patří:

- vyhledávání a vyprošťování zasažených osob - speciální očista osob formou dekontaminace osob využitím individuálních nebo

improvizovaných prostředků, případně se provádí v protichemických zařízeních nebo ji provádějí jednotky speciální očisty s využitím speciální techniky pro speciální očistu nebo vhodně přizpůsobených průmyslových či zemědělských zařízení a zabezpečuje ji personál daného protichemického zařízení, jde zpravidla o veřejné či podnikové umývárny nebo sprchárny a o místa speciální očisty budovaná polním způsobem záchrannými vojenskými základnami ( celkem 5 ) nebo chemických jednotek Armády ČR

- zdravotní péče spočívající v komplexu léčebně preventivních, hygienických a protiepidemických opatření. Pro územní celky v zóně havarijního plánování jsou zpracovány traumatologické plány.

- regulace používání potravin, vody a krmiv v rozsahu první fáze radiační havárie Zákaz požívání vody, jejího používání k potravinářským účelům a k napájení hospodářských zvířat je vydáván pro neupravenou vodu odebranou z nechráněných vodních zdrojů a pro dešťovou vodu. Podle charakteru vzniklé radiační situace se organizují, zavádějí a odvolávají další odpovídající zemědělská, vodohospodářská, veterinární a zásobovací opatření. Relativní význam těchto opatření stoupá s dobou uplynulou od havárie, tj. tato opatření se zvažují zejména ve střední a popř. pozdní fázi radiační havárie

- zákaz činnosti ohrožující zdraví obyvatelstva

- kontrola řízení pohybu osob na celém ohroženém území

- speciální očista všeho druhu na postiženém území

- provádění průzkumu

- regulace pohybu osob ( stejný úkol jako v časné fázi )

- přesídlení osob - dlouhotrvající opatření, které se předem neplánuje a nepřipravuje, jeho smyslem je zabránit pobytu obyvatelstva v nepřístupně zamořených oblastech

pozdní fáze ( týdny až několik let po radiační havárii)- již nehrozí bezprostřední nebezpečí pro obyvatelstvo. Je to období postupného odvolávání zavedených ochranných opatření a přechodu k běžnému způsobu života. Podle charakteru vzniklé radiační situace se organizují, zavádějí a odvolávají další odpovídající zemědělská, vodohospodářská, veterinární a zásobovací opatření ( mohou se organizovat již ve střední fázi ).

Ve   všech fázích radiační havárie je zabezpečována také odpovídající zdravotní péče, spočívající v komplexu léčebně preventivních, hygienických a protiepidemických opatření, ale i psychologická i duchovní pomoc. Pro územní celky v zóně havarijního plánování jsou pro tyto účely zpracovány traumatologické plány.Určitě si nyní vážení studenti říkáte, .. „ no to je teda hezky připravené, ale co obyvatelstvo mimo zónu havarijního plánování “? Nebojte se, na ně se také nezapomnělo. Je především prováděna dozimetrická kontrola ( měření ) vody, půdy, vzduchu, potravin a krmení atd.

Aktualizováno 19.6 2004

V případě, že by byly zjištěny nepřípustné limity dávkového ekvivalentu ionizujícího záření nebo obsahu radionuklidů, jsou přijímána účinná opatření, obdobná svým obsahem opatřením realizovaným v zóně havarijního plánování.Aby nedošlo k ohrožení obyvatelstva a kontaminaci okolí mimo zónu havarijního plánování,jsou na výjezdech ze zóny havarijního plánování plánovány, zajištěny a případně realizovány regulační místa, kde by se mj. prováděla dozimetrická kontrola osob, vozidel a materiálů vyvážených ze zóny havarijního plánování. V blízkosti regulačních míst se zřizují místa pro provádění dekontaminace. Jde zpravidla také o veřejné či podnikové umývárny nebo sprchárny a o místa speciální očisty budovaná polním způsobem vojenskými jednotkami Armády ČR ( záchranné výcvikové základny nebo jednotky chemického vojska ).

Doufám, že jsem především naše studenty bydlící v krásných oblastech jižní Moravy a Čech uklidnil- pokud žijete v zónách havarijního plánování našich jaderných elektráren, tak se o vás příslušné orgány postarají. Musíte však ( nejenom vy, my všichni ) vědět co máte vlastně dělat, jak se chovat, případně jak pomoci, když se „něco“ stane.

Tedy stručně, a prosím zkusme si vše zapamatovat:V  případě vzniku radiační havárie je každý občan, který může být ohrožen jejím důsledkem, povinen se chovat dle těchto obecných zásad:

- reagujte na varovné signály - kolísavý tón sirény puštěný po dobu 140 sekund opakovaný po třech minutových intervalech, a pokud jsou aktivovány elektronické sirény budete informováni i hlasovými informacemi

- zachovejte klid, zbystřete pozornost a zajímejte se o další informace- sledujte informace v hromadných sdělovacích prostředcích, pokyny sdělované místním rozhlasem nebo radiovozy záchranných složek- řiďte se dle podle pokynů záchranných jednotek a orgánů veřejné správy, ke kterým

mějte důvěru - chtějí vám pomoci a pracují ve vašem zájmu- pokud jste na otevřeném prostranství, okamžitě vyhledejte nejbližší dům, pokud možno sklepní prostory nebo suterény, ve kterých se ukryjte- v domě uzavřete dveře, okna, vypněte ventilaci, utěsněte ventilační otvory- uložte potraviny do igelitových nebo alespoň papírových obalů a uložte je do ledniček, mrazáků nebo uzavřených prostor- zdržujte se ve středové místnosti domu v přízemí, suterénu nebo ve sklepě, místnost by měla mít minimum oken (v panelových domech to mohou být předsíně nebo chodby)- připravte si improvizované prostředky individuální ochrany- uhaste otevřený oheň v kamnech, vypněte plynové spotřebiče atd.- zabezpečte domácí zvířata krmením, vodou a uzavřete je- byt, dům opouštějte až na základě pokynů záchranářů nebo oficiálního sdělení- připravte si evakuační zavazadlo- ukrytí nebo evakuaci proveďte až na základě pokynů záchranářů nebo oficiálního

sdělení- jódové přípravky ( tablety jodidu draselného) vám budou v případě potřeby vydány i s

instrukcí, jak je používat ( v zóně havarijního plánování jsou vydány všem občanům )

Pokud by došlo ke vzniku radiační havárie jaderné elektrárny Dukovany a Temelín se obyvatelé, žijící v zóně havarijního plánování, řídí pokyny provozovatelů jaderných elektráren a orgánů státní správy a samosprávy.

Pokud se chcete s připravenými opatřeními blížeji seznámit, prosím zavolejte si Internet:

Přírůčka pro ochranu obyvatelstva ( JE Temelín )

Aktualizováno 19.6 2004

V případě dopravní nehody spojené s přepravou radionuklidů ( vozidla přepravující tyto materiály jsou označena výstražnými symboly ) je nutné okamžitě místo havárie opustit ( zvážit možnost poskytnutí první pomoci zraněným osobám ) a pokud není o havárii nikdo informován ( složky IZS ) podat o této havárii informaci.

V případě nálezu podezřelých předmětů označený symbolem radionuklidu:

nebo

s tímto předmětem nemanipulovat, místo nálezu urychleně opustit, zabránit přístupu jiným osobám a okamžitě nález oznámit Polici ČR nebo HZS.

Tak, a to je vážení studenti všechno co bychom si měli zapamatovat, seznámili jsme se s ionizujícím zářením, ochranou vůči němu i s radiačními haváriemi a nehodami.

Již nás nemůže nic z této oblasti překvapit.

No nevím, mohlo by.

Ještě jeden možný způsob našeho ohrožení ionizujícím zářením existuje - ano, jistě jste si vzpomněli - jaderné nebo radiologické zbraně.

A abychom neměli dluh, dovolím si vás pozvat ke studiu části 4 Jaderné a radiologické zbraně.

Jistě neodmítnete.

4. Jaderné a radiologické zbraně, účinky a ochranaVítám vás vážení studenti v  této čtvrté části našeho studijního programu Ochrana obyvatelstva při radiačních nehodách a haváriích.

V předcházejících třech kapitolách jsme se seznámili s ionizujícím zářením jako zdrojem našeho ohrožení při jeho úniku z různých technologických zařízení v případě vzniku radiačních havárií nebo nehody ( jaderné elektrárny a pracoviště s ionizujícím zářením ) nebo z důvodu kontaminace životního prostředí radionuklidy vyzařujícími toto záření.

Aktualizováno 19.6 2004

Seznámili jsme se jeho biologickými účinky i formami projevu, s povolenými normami, nemocí z ozáření a ve třetí části i s problematikou jaderné bezpečnosti a havarijní připraveností i s vlastním předpokládaným průběhem radiační nehody nebo havárie.Umíme se již také chránit proti účinkům ionizujícího záření a víme také, jak se chovat při vzniku radiační nehody nebo havárie a jak postupovat při nálezu předmětů obsahující nebezpečné radionuklidy.

Také jsme si již napsali, že k našemu ohrožení ionizujícímu zářením, může dojít i v případě použití jaderných nebo radiologických zbraní.Cílem této 4 kapitoly tedy je, aby jste se seznámili s touto skupinou zbraní hromadného ničení zejména s jejich ničivými faktory a způsobem ochrany proti nim.

Možná jste si položili otázku, …proč bylo tolik mrtvých obyvatel při svržení jaderných pum na Hirošimu a Nagasaki 6.8. a 9.8. roku 1945?

Pojďme se proto spolu podívat na příčiny:

- byla použita nová zbraň s nesrovnatelnými ničivými účinky, než-li tehdejší konvenční zbraně

- obyvatele byli překvapeni, protože neočekávali útok

- obyvatele nebyli připraveni k ochraně před účinky takové zbraně

- obyvatelé i záchranáři neuměli správně jednat ani při odstraňování následků.

Ale abychom byli my připraveni, dejme se společně do práce.

4.1.Charakteristika jaderné zbraně Co vlastně jsou jaderné zbraně? Jsou to nejúčinnější zbraně, které zařazujeme společně s chemickými,bakteriologickými ( biologickými ) zbraněmi ( a podle některých autorů i toxinovými, radiologickými, akustickými, geofyzikálními a vakuovými zbraněmi ) do společné kategorie - zbraně hromadného ničení.

Proč hromadného ničení ? Odpověď je jasná.

Při jejich použití dojde k usmrcení velkého množství osob, destrukci nebo ohrožení infrastruktury na velkých plochách a odstraňování důsledků jejich použití vyžaduje nesmírné finanční prostředky a velké nasazení sil a prostředků.

Budeme se pouze zabývat jadernými a radiologickými zbraněmi a ostatní zbraně hromadného ničení si můžete v případě vašeho zájmu prostudovat na připojeném odkazu.

Nejdříve si společně povíme o jaderných zbraních. Tyto zbraně ke svým ničivým účinkům využívají energii uvolněnou při štěpení atomových jader těžkých nebo slučováním ( fůzí ) lehkých prvků. Nesrovnatelně převyšují účinky konvenčních ( klasických zbraní ), i když se v současné době i tyto klasické zbraně svým účinkem dají s nimi srovnat. Způsobují závažnější poškození nebo smrt živých organismů v krátkém časovém období, destrukci prostoru napadení a rozsáhlé a často nevratné změny životního prostředí.

Vážení studenti, asi by nebylo na škodu si krátce připomenou historii vývoje.

Nebudu se touto otázkou široce zabývat, o této historii bylo napsáno velmi mnoho poutavých knížek a vědeckých studií, které je možné si samostatně prostudovat.

Prosím, neváhejte využít zajímavé informace na Internetu

Stručný vývoj v   světě

Vývoj v SSSR

Tedy jenom stručně.

Aktualizováno 19.6 2004

Jak jsme si již krátce řekli v 1.části našeho bloku, převratné objevy v jaderné fyzice počátkem 20.století umožnily objevit jeden z největších objevů lidstva - možnost štěpení atomového jádra a později i slučování ( fúze, syntézy ) atomových jader a těmito procesy uvolnění nesmírného množství energie. Na možnost štěpení atomového jádra první upozornil německý radiochemik dr.Hann společně s dr.Strassmanem v roce 1938, kteří zjistili, že v solích uranu se nacházejí stopy barya a kryptonu. Poněvadž tito vědci byli radiochemici, nebyli schopni tento objev fyzikálně vysvětlit a proto požádali o jeho vysvětlení dr. Maitnerovou, která jej společně se svým synovec dr. Frischem následně vědecky objasnila. Štěpení atomového jádra vzápětí potvrdily ostatní největší fyzikální laboratoře světa ( F.J Curie, E. Fermi, L.Szilard a jiní ). V zájmu pravdivosti historie je však třeba říci, že již dva roky před vlastním objevem štěpení, tento jev pozorovala čerstvá absolventka fyziky dr.Naddacková, která připustila možnost štěpné reakce. Nebyla však ve vědeckých kruzích pochopena z poněkud zvláštních příčin, řekněme si asi v tomto duchu … co nám to ty mladá, nezkušená, nám profesorům budeš vykládat. No někdy to tak v životě bývá.

Po objevu štěpení uranu začal horlivý fyzikální výzkum. Bylo spočítáno, že se štěpnou reakcí uvolní nesmírné množství energie a tuto energii by bylo možno využít k vojenským účelům. Tak už to bohužel bývá, význačné objevy se nejdříve aplikují ve vojenství. Všichni víme, že konec třicátých let znamenal zahájení druhé světové války ( 1.9 1939 napadení Polska ) a mnozí vědci si uvědomovali nebezpečí zneužití objevu štěpení jádra k výrobě atomové bomby. Veškeré výsledky dalších výzkumů začaly být utajované. Na základě zpráv z Německa a osobních setkání s předními německými fyziky (prof. Heisenberk ) nabyl italský emigrant Enrico Fermi a jeho spolupracovníci přesvědčení, že byl v Německu zahájen vývoj atomové bomby, což se později stalo. Požádal prostřednictvím dalších vědců ( Szilárd, Teller ) Alberta Einsteina při jeho návštěvě Long Islandu o vyjádření k návrhu dopisu presidentovi USA Rooseveltovi, ve kterém jej vědci upozorňují na možnost nebezpečí vyrobení atomové bomby v Německu a také jej žádají o zahájení vývoje této bomby v USA, jako preventivního opatření proti snaze vyrobit tuto zbraň v Německu. Einstein po krátké korektuře tento dopis podepsal ( později svého podpisu trpce litoval ), a prostřednictvím průmyslníka Sachse byl tento dopis doručen prezidentovi. Ten po jednodenním váhání vydal pokyn k zahájení výroby atomové bomby ( Projekt Manhatten ).Z pohledu pravdy, je nutno říci, že mnoho německých vědců odmítlo na vývoji jaderné bomby spolupracovat ( včetně dr. Hanna ), nebo se na tomto vývoji „ podíleli “, aby bomba nebyla vyvinuta ( šéf výzkumu prof. Heisenberg, prof. Erich von Weizecker ). Pokud tomu tak je, patří jim náš obdiv, pokud si uvědomíme, jaká v tehdejším Německu byla politická situace, vždyť jim v případě prozrazení šlo o život.

První jaderná zbraň byla zkonstruována v SA ( projekt Manhattan pod vedením J.R Oppenheimera ) a byla otestovaná 16. července 1945 (plutoniová bomba, použitá v Nagasaki ). Tímto dnem byla na světě nová nesmírně ničivá zbraň, která paradoxně v dalším období ( kterému se potom jak jistě víte, říkalo „studená válka“ ), zachránila světový mír před globální katastrofou v souboji dvou ideologicky nesmiřitelných společenských řádů - kapitalismu a komunismu, i když svět stál několikrát na prahu jaderné katastrofy.Ptáte se proč? Zde máte odpověď - no proto, že vládnoucí kruhy jaderných mocností pochopily, že tyto zbraně ( a nejen jaderné ) jim nemohou zabezpečit vítězství bez zničení vlastního území. Globální válka sama sebe zahubila, ztratila smysl. A to je dobře, kdyby to tak bylo i s ostatními válkami. Souhlasíte?

Zkuste si oživit jak to bylo využitím Internetu

Studená válka

Waršavská smlouva

Největší jaderná bomba

Aktualizováno 19.6 2004

A co to vlastně naši výše jmenovaní fyzikové a ostatní vědci tak převratného objevili?Objevili „pouze“ způsob uvolnění tzv. vazební energie atomového jádra.

Krátce si vše zopakujeme.

Uvolnění energie atomového jádra je možný dvěma základními způsoby: 1.štěpením těžkých jader neutrony, který nemá náboj a proto snadno projde k jádru a

vyvolá štěpnou reakci

n3KrBanU 10

8936

14456

10

23592 n5XeSrnU 1

014054

9138

10

23592

Reakcemi se uvolňuje kolem 200 MeV energie. Uvolněné neutrony po zpomalení štěpí další jádra a může nastat řetězová reakce. K zahájení reakce je potřeba tzv. kritické množství štěpného materiálu. Pro uran 235 to je asi 44,5 kg.

Řetězovou reakci je možno v praxi uskutečnit jen s uranem 235 a 233 a s plutoniem 239 a 241 ( je možné využít i thorium ). V přírodní směsi uranu 235 a uranu 238 obvykle bývá kolem 0,72 % uranu 235, je to málo, proto se uran obohacuje na vyšší koncentraci uranu 235. Další štěpné materiály se vyrábějí ozařováním neutrony v jaderných reaktorech ( tzv. transurany ).

2.jadernou syntézou ( fúzí) lehkých jader v jádra těžší například využitelnou reakcí izotopů vodíku ( deuteria a tritia )

nHHH

nHHH

HHHH

10

32

21

21

10

42

31

21

11

31

21

21

MeV25,3E

MeV6,17E

MeV03,4E

r

r

r

Deuterium ( D ) je jako palivo prakticky nevyčerpatelné -v oceánech je ho 0,015 %

Tritium ( T ), je možné také získávat v jaderných reaktorech nebo vhodnou konstrukcí termonukleární nálože jej nejdříve vyrobit rozštěpením lithia( tzv. třífázová jaderná bomba ).

Problémem jaderné syntézy je však přiblížit kladně nabitá jádra na dosah jaderných sil, čemuž brání elektronové obaly a odpudivé síly mezi jádry. Potřebnou energii mohou jádra získat zahřátím na teploty vyšší než 106 K.

Takto probíhá reakce při výbuchu termonukleární ( nesprávně řečeno „ vodíkové bomby“ ), kde potřebnou teplotu nejdříve „vyrobí “ štěpná nálož, nebo uvnitř hvězd či v pokusných laboratorních zařízeních

( např. již zmíněný TOKAMAK atd.)

A výsledek - to je teda věc…

4.2 Rozdělení jaderných zbraní, způsob a důsledky jejich použití

Vážení studenti, a nyní se seznámíme s rozdělením jaderných zbraní.Mezi jaderné zbraně ( JZ ) patří všechny druhy jaderné munice a prostředky jejich dopravy na cíl. Doprava jaderné munice na cíl je možná dělostřelectvem, letectvem nebo raketami. Jadernou munici představují granáty, bomby, hlavice a jaderné miny.Podle bojového určení se jaderné zbraně dělí na taktické, operativně taktické a strategické.

Aktualizováno 19.6 2004

Abychom mohli nějak reálně ( v poměru ke klasický zbraním ) hodnotit JZ, uvádí se tzv. mohutnost jaderné munice, čímž rozumíme množství tritolu ( TNT- jedna z nejúčinnějších vojenských trhavin), které by při výbuchu uvolnilo totéž množství energie jako uvolní uvažovaná jaderná munice. Pro názornost uvádím, jaderná bomba ( nebyla nikdy zkoušena ) svržená na Hirošimu, měla dle odhadů něco kolem 20 kt ( 20 000 tun -TNT ), představte si tu hromadu ( např. kolona 2 tisíc desetitunových nákladních automobilů )Jaderná munice dopravovaná na cíl dělostřelectvem má mohutnost desetin až jednotek kilotun TNT. Nejobvyklejší mohutnost dělostřeleckých granátů ráže 155 mm až 203.2 mm je 1,7 kt. Munice dopravovaná letectvem nebo raketami má mohutnost větší, nejčastěji od desítek kilotun do jednotek až desítek megatun.Určite jste nyní zvědaví jak jaderné zbraně vypadají, prosím dvě ukázky, podívejte se zde nebo na tuto www stránku, dnes nic tajného.

Energie uvolněná výbuchem se projevuje svými okamžitými účinky ( ničivými faktory ), mezi které patří: tlaková vlna, světelné a tepelné záření, pronikavá radiace, elektromagnetický impulz, a dle některých autorů i seismická vlna .

Podle výšky výbuchu jaderné munice hovoříme o následujících druzích výbuchů: (1) vzdušném ( nízkém či vysokém ), (2) pozemním či návodním (na vodní hladině) nebo (3) podzemním či podvodním.

Každý z těchto druhů výbuchů se vyznačuje jiným poměrem rozložení energie výbuchu mezi ničivé účinky.Vedle druhu výbuchu ovlivňuje poměr rozložení energie výbuchu mezi ničivé účinky také mohutnost jaderné munice. Se zvětšující se mohutností výbuchu poměrná část energie vložená do tlakové vlny stoupá, zatímco energie vyzářená ve formě pronikavé radiace relativně klesá. Se zmenšující se mohutností je tomu naopak, a proto má jaderná munice malé mohutnosti relativně významnější radiační účinky oproti účinkům tlakovým.

Vhodnou náplní jaderného granátu lze docílit ještě lepšího poměru mezi účinky radiačními a tlakovými: je-li přitom použito konstrukce, která zvýší počet a energii emitovaných neutronů v pronikavém záření, jde o neutronovou munici, resp. neutronovou zbraň. Mohutnost neutronové munice je 1-2 kt, nejvýše 5 kt, aby při výbuchu nepřevládl dosah účinků tlakových nad dosahem účinků radiačních. Při použití neutronových zbraní je vyšší energie elektromagnetického impulzu a k ničivým faktorům přistupuje umělá radioaktivita.Ilustrativní přehled relativního energetického rozdělení nejvýznamnějších ničivých účinků pozemního jaderného výbuchu podává následující tabulka:

Energetické rozdělení nejvýznamnějších ničivých účinků pozemního jaderného výbuchu

Ničivý faktorJaderná munice

středních a velkých mohutností

Jaderná munice malých mohutností

a neutronová municeTlaková vlna 50 - 55 % 20 - 40 %

Světelné a tepelné záření 25 - 35 % 15 - 25 %

Pronikavá radiace 3 - 5 % 30 - 60 %

Radioaktivní zamoření v PRAZ 10 - 15 % 4 - 10 %

Prostor přímo zasažený jaderným výbuchem nazýváme prostor napadení jadernou zbraní ( PNJ Z). Představu o poloměru ničivých účinků na osoby v tomto prostoru podává následující tabulka:

Poloměry pásem smrtelného zasažení a vyřazení osob v epicentru výbuchu (charakter počasí: slabé kouřmo)

Mohutnost 2 20 200 1000

Aktualizováno 19.6 2004

výbuchu kt:

Poloměry smrtelného zasažení osob km

NeukrytíV budováchV úkrytech

0.420.340.14

0.720.590.31

1.501.100.67

3.002.001.10

Poloměry (zdravotního) vyřazení osob km

NeukrytíV budováchV úkrytech

0.970.780.23

1.601.250.49

3.102.201.10

5.203.501.80

Prostor napadení jadernou zbraní je charakterizován hromadným rozrušením budov, staveb a technických zařízení, plošnými závaly, vyřazením a poškozením mostů, haváriemi na vodohospodářských, komunikačních a energetických sítích, požáry ve větší části prostoru napadení, okamžitými účinky pronikavé radiace bezprostředně po výbuchu a velkými ztrátami obyvatelstva. Pro účely vyhodnocování ničivých účinků zpravidla rozděluje na několik zón rozrušení v závislosti na přetlaku v čele tlakové vlny a k vyhodnocování se pak používá tabulek tlakové odolnosti objektů. Tak např. se PNJZ rozděluje na následující zóny:

Zóna plného rozrušení daná hodnotou přetlaku v čele tlakové vlny 50 kPa a větší. V této zóně jsou zcela rozrušeny obytné a průmyslové budovy, improvizované úkryty ( IU ), část stálých tlakově odolných úkrytů ( STOÚ ) nebo stálých tlakově neodolných úkrytů ( STNÚ ). Požáry v této zóně nevznikají. Záchranné práce spočívají především v odstraňování plošných závalů a dodávání vzduchu do zavalených úkrytů s poškozeným filtračním a ventilačním zařízením

Zóna silného rozrušení je vymezena hodnotami přetlaku v čele tlakové vlny od 30 kPa do 50 kPa. V této zóně jsou budovy a stavby silně rozrušeny ( jsou zříceny části nosných zdí budov apod.), vytvářejí se plošné a místní závaly. Působením světelného záření vznikají požáry. IU jsou středně rozrušeny, stálé tlakově odolné a neodolné úkryty a většina komunikačních a energetických sítí zůstává zachována. Podstatou záchranných prací je odstraňování závalů, hašení požárů, záchrana lidí ze zavalených a hořících budov.

Zóna středního rozrušení je vymezena hodnotami přetlaku v čele tlakové vlny od 20 kPa do 30 kPa. V této zóně jsou budovy středně rozrušeny (dochází k silnému rozpraskání stěn, prolomení střech apod.). Většina úkrytů zůstává nepoškozena. V důsledku rozrušení budov se vytvářejí místní závaly. Vlivem světelného záření vznikají rozsáhlé požáry. Záchranné práce zahrnují především hašení požárů a záchranu osob ze závalů a hořících budov.

Zóna slabého rozrušení je vymezena přetlakem v čele tlakové vlny od 10 do 20 kPa. Budovy jsou slabě rozrušeny (jsou poškozeny střechy, okenní a dveřní výplně, příčky v místnostech apod.). Jen ojediněle vznikají závaly nebo samostatná ohniska požárů. Základem záchranných prací je hašení požárů a záchrana lidí z částečně rozrušených a zavalených budov.

Představu o poloměrech jednotlivých zón rozrušení podává následující tabulka:

Poloměry hranic zón rozrušení v prostoru napadení při vzdušném výbuchu

Mohutnost výbuchu kt:

5 20 200 1000

Aktualizováno 19.6 2004

Poloměry zón rozrušení km

Zóna slabého rozrušení

Zóna středního rozrušení

Zóna silného rozrušení

Zóna plného rozrušení

2.20

1.30

1.00

0.74

3.5

2.0

1.6

1.2

7.6

4.4

3.5

2.5

13.0

7.5

6.0

4.3

Je-li výbuch proveden jako pozemní nebo v relativně malé výšce nad zemí, dojde v epicentru výbuchu k nasátí zeminy do ohnivé koule výbuchu. To má za následek, že se ve směru výškového větru, vytváří na zemi v důsledku vypadávání částic radioaktivní stopa. V této stopě, nazývané též prostor radioaktivního zamoření ( PRAZ ), vypadávají částice různých průměrů. Přitom blíže k epicentru je převaha větších částic. Jemné částice v  PRAZ nevypadnou, vypadávají až ve velkých vzdálenostech a po dlouhou dobu, přispívají k troposférickému a globálnímu spadu.Při výbuchu vzdušném radioaktivní stopa nevzniká, nebo je jen málo „intenzivní“, neboť nedojde k nasátí zeminy do ohnivé koule výbuchu a spad je tak charakterizován jemnými, pomalu vypadávajícími částicemi.Předpověď prostoru radioaktivního zamoření ( PRAZ ) se podle příslušných předpisů provádí zakreslením dvou zón:

Zóna I je z operačního hlediska zónou okamžitého zájmu. V této zóně se budou vyskytovat prostory, kde mohou nechráněné osoby obdržet dávky 150 cGy nebo vyšší za poměrně krátkou dobu (za méně než 24 hodin po vzniku radioaktivního spadu).

Zóna II je zónou druhotného nebezpečí. Uvnitř této zóny vzniknou prostory, kde nechráněné osoby mohou obdržet dávku 50 až 150 cGy během prvních 24 hodin po vzniku radioaktivního spadu.

V prostoru mimo uvedené zóny se předpokládá dávka, která nepřekročí 50 cGy za prvních 24 hodin po příchodu radioaktivního spadu. Celková dávka

pro trvalý pobyt nepřesáhne 150 cGy. Představu o poloměru uvedených zón radioaktivního spadu v prostoru výbuchu a jejich délce (dosahu) ve směru

větru (ve směru radioaktivního oblaku) podává následující tabulka: Rozměry zóny I a zóny II ( prostoru radioaktivního zamoření ) po pozemním

jaderném výbuchu při rychlosti středního výškového větru 30 km.h-1

Mohutnostvýbuchu

Poloměr zóny Iv prostoru výbuchu

Dosah zóny Ive směru větru

Dosah zóny IIve směru větru

5 kt 1,9 km 14 km 28 km

30 kt 4,2 km 34 km 68 km

100 kt 6,8 km 60 km 120 km

300 kt 11 km 100 km 200 km

1 Mt 18 km 160 km 300 km

Se zvyšující se rychlostí středního výškového větru se dosah ( délka ) zón ve směru větru zvětšuje a naopak.

Závěrem tohoto odstavce vážení studenti, podotkněme, že při hromadném použití jaderných zbraní by ztráty na životech a zdraví lidí způsobily hlavně účinky tlakové vlny, světelného a tepelného záření a vzniklých požárů. V dalších dnech a týdnech následky nemocí z ozáření pronikavou radiací. Ještě později pak následky ozáření v radioaktivní stopě. V neposlední řadě pak i epidemie, jejichž šíření by bylo podmíněno zdravotním oslabením radiačně ozářených osob.Bohužel se tyto úvahy staly krutou realitou při nesmyslném bombardování japonských měst Hirošima dne 6.8 1945 ( uranová bomba nazvaná Little Boy - chlapeček ), a následně

Aktualizováno 19.6 2004

Nagasaki 9.8 1945 ( plutoniová bomba nazvaná - Fat Men - tlouštík ) bombardovacími letadly B-29 Superfortress armády USA na sklonku druhé světové války.

A jaké byly projevy účinků použitých jaderných zbraní ( ničivých faktorů ), na které jsem vás již upozornil?I když obě použité bomby měly jen něco kolem 15-20 kt TNT, účinky byly strašné.

Dovolte citovat několika stránek z knihy Enola Gay ( jméno matky velitele létající pevnosti B-29, plk.Tibbetse, velitele 509 smíšené skupiny, která provedla útok ), autorů Thomase a Wittse ( edice Fakta svědectví. Svazek 91, Naše vojsko 1984 ) …… str.242 …..

… uvnitř pumy se ve výšce pěti tisíc stop nad zemí zapnul barometrický spínač. Hvizd pumy prorážející vzduch narostl do burácení, které však dole nebylo slyšet…… roznětka v pumě se zažehla ve výši 1890 stop nad zemí…… přesně v 8.16 hodin, čtyřicet sekundy potom, co atomová puma opustila Enolu Gay uletěla šest mil, minula o osum stop most Aioi a vybuchla přímo nad Šimovou klinikou.… v první tisícině sekundy po 8.16 hodinách nabyla nepatrná tečka purpurově rudého světla do tvaru žhnoucí ohnivé koule o průměru několika stop.V jejím nitru byla teplota padesáti milionů stupňů Celsia. Na Šimově klinice, přímo pod výbuchem dosáhla několik tisíc stupňů Celsia.… ohnivý žár způsobil požáry do vzdálenosti jedné míle a sežehoval kůži na vzdálenost dvou mil.… ze 320 000 civilistů a vojáků, kteří byly podle odhadu v  tu chvíli ve městě, jich bylo okamžitě 80 000 zabito nebo těžce zraněno.… nejhustší žeň smrti byla na čtyřech čtverečních mílích kolem mostu Aioi, kde byly hlavní obytné, obchodní a vojenské objekty.… kamenné sloupy po stranách vchodu do Šimovy kliniky byly vraženy přímo do země. Celá budova se zhroutila. Její obyvatelé se vypařili.… z celkového počtu 90 000 budov bylo 62 000 zničeno….… z celkového počtu 200 lékařů a 1780 zdravotních sester bylo 180 lékařů a 1650 sester mrtvo nebo zraněno. Z 55 nemocnic a stanic první pomoci byly k potřebě jen tři.… úžasný žár zapálil hirošimský rozhlas, vypálil trolejbusy, nákladní vozy … dlažba byla rozpálena do ruda … ještě ve vzdálenosti více než jedné míle od epicentra měli muži čepice připečeny na skalpy …. ženy měly vzory svých kimon vtištěny do kůže …V Hirošimě řádila ohnivá bouře. Z prostoru širokého přes míli začala stoupat k nebesům obludná kypící rudá a purpurovitá hmota. Sloup nasával svým spodním koncem přehřátý vzduch, který zažehoval všechno, co mohlo shořet…

A jak tuto hrůzu viděli někteří šťastlivci co přežili ?… Josudzawa se vyšplhal do kabiny a stiskl startér…. Co však viděl bezprostředně poté, jím doslova otřáslo. Na letiště přicházel předvoj procesí „živých mrtvol“. První z těch, kdo přežili, hledali útočiště. Byli zkrvácení, začernění, kůže na nich visela v cárech, vlasy měli sežehnuty až ke kořínkům. Mnozí byli úplně nazí a jiným na těle doutnaly šaty. Některé ženy nesly děti. Josudzawa se zděšeně odvrátil…Posuďte sami. Hirošima ( 6.srpna 1945 – 80 000 okamžitě mrtvých a dle odhadu až 300 000 celkem )

Aktualizováno 19.6 2004

koloběžka socha Budhy stín člověka

…ale Hirošima i Nagasaki žije dál a vzkvétá v moderní město - muzeum obětí útoku v Hirošimě

Aktualizováno 19.6 2004

.. a prosím…položme tam symbolickou …i za Nagasaki …

děkuji

4.3 Ničivé účinky ( faktory ) jaderných zbraní a ochrana proti nim

Vážení studenti, možná si pokládáte otázku proč jsou ničivé účinky tak strašné.Odpověď je jednoduchá. Protože se v  relativně malém prostoru uvolní obrovské množství energie v nesmírně krátkém časovém okamžiku. Jako důkaz k vysvětlení lze použít přirovnání jaderného výbuch v Hirošimě, jehož „efekt“ jsme si před chvíli ukázali.U jaderná bomby použité v Hirošimě, kterou si zde můžeme prohlédnout a představit:

Chlapeček ( Little Boy )

Výbušná síla: ekvivalent 20.000 tun TNTdélka: 3,2 metry, šířka: 0,7 metrůváha: 4080 kgprincip: uvnitř bomby spojil výbuch konvenční trhaviny dvě podkritická množství Uranu 235, což vyvolalo štěpnou reakci

Výbuchem se uvolnila ničivá energie v prostoru odpovídajícímu spojeným dlaním sevřených v pěst jako u 10 - ti letého dítěte, za přibližně 10-6 až 10-5 s ( jsou to fyzikální interpretace).Komentáře netřeba a můžeme pokračovat.

Zopakujme si znovu - energie uvolněná výbuchem se projevuje svými okamžitými účinky ( ničivými faktory ), mezi které patří: tlaková vlna, světelné a tepelné záření, pronikavá radiace a radioaktivní zamoření, seismická vlna a elektromagnetický impulz.Popišme si jednotlivé ničivé účinky ( faktory ) podrobněji:

tlakova vlna- vznikající jako důsledek silně zahřáté ( až několik mil.°K ) a stlačené ( až 0,2 mil.Pa ) svítivé oblasti ( epicentra ) výbuchu

-oblast tlakové vlny tvoří zpočátku kouli ( u pozemního výbuchu polokouli ) šířící se všemi směry rychlostí dosahující až 1000 m.s-1

Aktualizováno 19.6 2004

- čelo tlakové vlny způsobuje prudké zvýšení atmosférického tlaku působící na terén, objekty a vše živé s fatálními následky - např. destrukce budov a inženýrských stavem, létající trosky, výbuchy zásobníků stlačených plynů a jiných energovodů, vznik záplavových vln, seizmické účinky, zranění nebo smrt osob a zvířat

- za čelem tlak.vlny dochází ke vzniku podtlaku, který znásobuje účinky tlakové vlny - účinek tlakové vlny na lidský organizmus je dán velikostí přetlaku, dobou působení a zda-li je osoba chráněna či ne ( např. využitím terénu, ležící či stojící ):

Přetlak [ MPa] Účinek

více než 0,1 smrtelné

do 0,1 těžké zranění

více než 0,050 těžká zranění plic,žaludku, střev

do 0,050 těžká pohmoždění, krvácení z nosu, zlomeniny

do 0,040 poškození ušních bubínků , pohmožděniny

do 0,01 bezpečný přetlak, neměl by způsobit zranění

Poznámka - uvedená tabulka platí pro nechráněné osoby ( přímé účinky tlakové vlny) - druhotné důsledky ( padající trosky, prudké změny polohy těla při nárazu tlakové vlny )

způsobují  těžká až smrtelná zranění již při přetlaku 0,2 až 0,3 MPa

světelné a tepelné záření - vzniká uvolněním velkého množství jaderné energie v krátkém časovém okamžiku při

výbuchu, obsahuje široké spektrum záření ( infračervené, ultrafialové, záření X atd. ) - způsobuje rozžhavení okolní vrstvy vzduchu, par a plynů vzniklých z konstrukčních

součástek jaderné zbraně - tvar svítící oblasti je dán druhem výbuchu (u pozemního výbuch má tvar polokoula u

vzdušného výbuchu má tvar koule ) - časově můžeme dobu trvání svítící oblasti rozdělit na  první fázi po výbuch trvající

řádově 10-1s ( fáze oslňující ) a druhou fázi trvající řádově sekundy - účinek světelného záření na osoby a materiál je dán především vzdáleností od epicentra

výbuchu, povětrnostními vlivy ( oblačnost nebo opar snižuje tento účinek ) a zda-li jsou osoby chráněny ( brýle, ošacení ), avšak pokud je jaderný výbuch proveden pod vrstvou oblaků, zvyšuje se účinek odrazem světelného záření od těchto oblaků asi o 50% ( prakticky to znamená i možné ohrožení v tak zvaných hluchých prostorách, kde není přímá viditelnost epicentra výbuchu - za svahem , prostor za zdí, stromem nebo autem apod.)

- k ohrožení osob dochází ( pokud nejsou chráněny ukrytím nebo jiným způsobem a nejsou v dostatečné vzdálenosti od epicentra ) těmito možnými způsoby:

přímé

- oslepnutí ( dočasné po dobu několika minut až hodin, úplné )

- popálení nekrytých částí těla nebo přiškvaření oděvu ( závislé na těsnosti oděvu, druhu materiálu a barvě ) 1 až 3 stupně způsobující šok a následné ohrožené života

nepřímé-( zranění způsobená požáry a jejich zplodinami hoření , výbuchy

hořlavých látek atd. )

- k působení na materiál dochází těmito způsoby:

přímé

Aktualizováno 19.6 2004

- samozápal- výbuchy a požáry lehce zápalných látek

- změna chemicko- fyzikálních vlastností -rozklad látek, neprůhlednost, barva

- mechanické změny – popraskání, odtavení, spečení, změna tvaru

nepřímé - následné škody - poškození optických přístrojů, požárů ( plošných nebo bodových atd.)

Pro názornost si uvedeme vzdálenost [ km] od epicentra, do níž se projevuje poškození nechráněných osob světelným impulsem:

50 % osob Mohutnost

Popáleniny

- 1. stupně

- 2. stupně

- 3. stupně

- smrtelně

100 kt 1 Mt

7,3

5,9

4,8

4,4

16

12,9

11

10,5

elektromagnetický impulz

- velmi krátký (10-6 s ) trvající, ale intenzivní ( až 1 mil.V .m-1) elektromagnetický impulz ( způsobený Comtonovým jevem) ničící v širokém okolí veškerou citlivou elektroniku, který se sice nepodílí přímo na ohrožení zdraví obyvatelstva, ale nepřímo zničením elektronických zařízení ( rozvoden elektrické energie, telekomunikačních, spojovacích a jiných systémů, zdravotnických a jiných přístrojů ) může velmi negativně ovlivnit záchranné a likvidační nebo obnovovací práce v postiženém území.

pronikavá radiace a radioaktivní zamoření

o pronikavá radiace

- je ničivým faktorem pouze v případě použití štěpných a neutronových jaderných zbraní ( minimální při použití termonukleárních zbraní )

- působí v první fázi po jaderném výbuchu společně se světelným zářením - zahrnujeme do ní ionizující záření, které je vysíláno během řetězové reakce štěpné

nálože nebo nukleární reakcí ( fúzí, termonukleární nebo neutronová bomba ) po dobu 10 až 15 sekund

- je tvořena především neutronovým zářením, zářením gama a X ( neutronové záření způsobují také indukovanou radioaktivitu v zasaženém okolí )

- její složky ( neutrony a gama záření ) jsou značně pronikavé prostředím a z tohoto důvodu velmi nebezpečné živým organizmům a technice ( např.změna fyzikálních vlastností polovodičů )

o radioaktivní zamoření - je další ničivý faktor, který se vyskytuje pouze v případě použití štěpných a

termonukleárních jaderných a částečně neutronových zbraní (nebo únikem radionuklidů v případě radiační havárie nebo teroristickém činu )

- působí po 15 s od výbuchu a je způsobeno indukovanou radioaktivitou a vypadáváním

Aktualizováno 19.6 2004

radionuklidů ( produktů štěpné reakce a zbytku štěpné nálože ), které jsou zdrojem ionizujícího záření především alfa, beta a v menší míře gama

- příčinou je pohybující se radioaktivní oblak, pohybující se z epicentra výbuchu ve směru větru a způsobující radioaktivní stopu ( zamoření terénu, osob, zvířat, techniky, objektů atd.) mající tvar protáhlé elipsy ve směru větru

- k největšímu radioaktivní zamoření dochází při pozemním a podzemním jaderném výbuchu z důvodu značného vyvržení zeminy z epicentra výbuchu do výšky a při vzdušném jaderném výbuchu prakticky je minimální pouze v důsledku indukované radioaktivity

seismická vlna ( někteří autoři tento ničivý faktor neuvádějí ) - způsobená úderem tlakové vlny do zemského povrchu při vzdušném jaderném

výbuchu nebo předáním energie zemskému povrchu při pozemním jaderném výbuchu - může způsobovat vznik zemětřesení,destrukci podzemních staveb, poškodit vodní díla

Poznámka - při výbuchu jaderných zbraní nad vodní hladinou dojde k vyvolání přílivových vlny

mající ničivý účinek na přilehlá pobřeží - v případě podvodního výbuchu v méně hlubokém moři může dojít i k vzniku

podmořských zemětřesení ( zejména při použití větších ráží )

Výborně vážení studenti a je na čase se přestat „strašit“, raději si povíme jak se budeme proti těmto účinkům chránit. Samozřejmě nejlepší naší ochranou je zabránit použití těchto zbraní, ( a nejenom jich ), tedy podporovat všechny mírové iniciativy k jejich zákazu a zničení.

4.4. Ochrana osob v prostoru napadení jadernou zbraní

V předpokládaných prostorech napadení jadernou zbraní je nutno obyvatelstvo chránit především pomocí kolektivní ochrany. Kolektivní ochrana je hromadná, společná ochrana obyvatelstva proti účinkům a následkům ozbrojených konfliktů, velkých provozních havárií a živelních pohrom.

Nejdůležitějším ochranným opatřením v PNJZ je ukrytí obyvatelstva, především pak ve stálých tlakově odolných úkrytech. V praxi jde o kombinaci ukrytí a evakuace obyvatelstva z předpokládaných prostorů napadení nebo o jejich návaznost.

V době válečného ohrožení a nepřátelské činnosti proti ČR má ukrytí chránit obyvatelstvo proti všem účinkům zbraní hromadného ničení a tím omezit počet raněných a usmrcených.

Dále uvedená tabulka podává přehled zabezpečení ukrytí obyvatelstva v ČR a některých dalších státech.

Země Kapacita úkrytů mil. % ukrytí

 ČR 1.3 12 ( průměr )

 Dánsko 3.3 60

 Finsko 2.2 47

 Francie 2.7 5

 Nizozemí 9.0 64

 Norsko 1.7 45

Aktualizováno 19.6 2004

 Německo 2.2 3 +)

 Rakousko 1.4 18

 Švýcarsko 7.5 100

 Švédsko 6.0 70

 Izrael 3.0 80

+) Pouze úkrytové fondy sledované spolkovou CO (ostatní kapacity v SRN jsou zemské, obecní a soukromé ).

Úkrytový fond v ČR je budován od vzniku CO v roce 1951. Ochranné parametry úkrytů se postupem doby zkvalitňovaly spolu s vývojem předpokládaného způsobu napadení teritoria státu. V počátečním období byly stavěny převážně malé úkryty pro 50 až 300 osob. Jejich technické vybavení je méně dokonalé, předpokládaná doba pobytu do 24 hodin. V sedmdesátých letech bylo přistoupeno k výstavbě úkrytů podle nových předpisů s dobou pobytu 48 až 72 hodin a možností mírového využívání. To umožnilo částečné zhodnocení vynaložených finančních prostředků. Úkryty se využívají v míru jako společenské a klubovní místnosti, kina, prodejny, kavárny, šatny, prostory pro malou tělovýchovu a sklady.

V 80. letech prosadila CO mírové využití velkokapacitních úkrytů ( 900 a více osob) jako hromadných garáží osobních automobilů, což je významným přínosem pro řešení ekologických a prostorových problémů velkých měst. Nově budované stálé úkryty byly navrhovány na dobu pobytu ukrývaných osob na 72 hodin.

V současní době se stávající úkrytový fond člení na:- stálé tlakově odolné úkryty – STOÚ- stálé tlakově neodolné úkryty – STNU- improvizované úkryty

Vážení studenti, nebudeme si zde konkrétněji rozebírat vlastnosti těchto úkrytů nebo způsob jejich budování, s touto problematikou se seznámíte v samostatných částech celého učebního programu.

Zapamatujeme si - pro ochranu obyvatelstva ukrytím v předpokládaných prostorech napadení jadernou zbraní nejlépe vyhovují stálé tlakově odolné úkryty a ochranný systém pražského Metra či jiných podzemních staveb ( např. Strahovský tunel )

A co samotný člověk, kdyby náhodou ……? Možná si říkáte, vždyť nemám proti takové hrůze šanci. Tak úplně nesouhlasím. Šanci máte. Budete-li mít to „štěstí“ a budete v okamžiku výbuchu jaderné zbraně ve větší vzdálenosti a „přežijete“ okamžik výbuchu, můžete se proti ničivým účinkům bránit nebo zmírnit jejich důsledky. Byl by to ale asi fofr.

Zapamatujme si proto:Účinky tlakové vlny mohou náš organizmus vážně ohrozit:

přímým účinkem , který je způsoben působením stlačeného vzduchu na lidský organismus, kdy jsou nejvíce poškozeny vnitřní orgány. Dochází k roztržení a poškození plic, jater, sleziny a dutých orgánů naplněných krví nebo jinými tekutinami. Vzniká velmi nebezpečné vnitřní krvácení.

nepřímým účinkem - úlomky budov, střepy, skla i jiné předměty jsou působením tlakové vlny rozmetány do okolí. Způsobují zranění nekrytých osob např. zlomeniny, otřes mozku, zhmožděniny těla….

Proto musíme jednat velmi rychle a energicky, než k nám dorazí tlaková vlna ( uvědomte si, že se šíří nadzvukovou rychlostí, která se postupně zmenšuje ).Pokud se nacházíme na nekrytém terénu okamžitě lehněte na břicho, hlavou dále od výbuchu,

Aktualizováno 19.6 2004

vždy zavřete oči, rukama chraňte hlavu, kryjte obnažené části těla, pokud je čas využijte nerovnosti terénu, jámu, příkopy, překážky, za které se schováte. Je-li dostatek času ( na základě varování ) využijte předem vybudované úkryty pod úrovní terénu ( improvizované nebo stálé odolné nebo neodolné úkryty )

Účinky světelného, tepelné záření a pronikavá radiace ohrožují náš organizmus okamžitě po výbuchu a v době několika sekund po výbuchu, pokud nejsme dostatečně ukryti, poněvadž  v centru výbuchu jaderné zbraně se vytváří svítící koule, která vysílá tepelné a světelné záření na všechny strany. Záření trvá jen několik sekund. Poněkud delší dobu může trvat pronikavá radiace ( až 15 s , dle ráže ). Záření se zeslabuje ( to jistě známe z fyziky ):

- vzdáleností

- momentálním stavem povětrnostních situace ( prach, déšt´- tedy průhledností atmosféry )

- členitostí a pokrytím zemského povrchu ( budovy, les )

- barvou předmětu nebo oděvu osoby, které jsou účinkům záření vystaveny ( světlá barva záření více odráží a tmavá více pohlcuje )

To jsou jistě pro nás pozitivní informace, které bychom mohli nějak využít, ale určitě si říkáte… „ přece nemá smysl uvažovat o ochraně proti těmto ničivým faktorům, vždyť působí okamžitě po výbuchu a já nevím kdy a hlavně kde to bouchne“. Ano, částečně s vámi souhlasím, asi nic světoborného nestihneme podniknout, záleží jak daleko se zrovna budeme nacházet od epicentra výbuchu. Není to však zase tak úplná pravda, obyvatelé Hirošimy i Nagasaki viděli přilétávat bombardéry, dokonce padat na padácích bomby, které ze zvědavosti pozorovali, a následný výbuch je oslepil a těžce popálil. Kdyby věděli co si my za chvíli povíme a učinili okamžitě tyto opatření, nemuseli být možná tak těžce zraněni nebo oslepeni.Mimochodem obyvatelé Hirošimy těžce doplatili na to, že po přeletu průzkumného letadla, které rozhodlo o napadení tohoto města, byl odvolán letecký poplach, protože se nic „nedělo“ a varovací systém nebyl spuštěn při příletu bombardéru s pumou. Následný výbuch překvapil neukryté a nechráněné obyvatelstvo, není se však čemu divit, tuto zbraň a její účinky v Japonsku nikdo neznal ( i když probíhal relativně úspěšný jaderný výzkum ). V Nagasaki bylo obyvatelstvo varováno a částečně se stačili obyvatelé ukrýt, a proto nebyly lidské oběti tak veliké jako v Hirošimě.Vraťme se prosím k našemu problém - účinky světelného a tepelného záření mají tyto důsledky:

přímé : popáleniny, způsobené přímým účinkem záření. Postižený může oslepnout pokud se dívá do prostoru epicentra výbuchu, jeli tomu tak je nutné okamžitě otočit hlavu a zavřít oči

nepřímé : popáleniny, způsobené od vznícených hořlavých předmětů. Rozsah popálenin závisí na způsobu ukrytí osob, v jaké vzdálenosti od epicentra se osoba nachází, jaký má na sobě oděv ( nejlépe neprůhledný materiál, pokrývající celé tělo včetně hlavy ), zda-li osoba leží nebo stojí ( je lepší samozřejmě okamžitě ulehnout nohama k výbuchu ), využije-li stínu budov, stromů nebo jiných terénních překážek ( násep, příkop ). V případě dostatku času ( ihned po varování ) je nutné vyhledat vhodné výše uvedené úkryty ( improvizované, stále tlakové odolné nebo neodolné úkryty i přízemí budov )

Vážení studenti, určitě si říkáte na něco jsme zapomněli, aha již si vzpomínám.

A co s pronikavou radiací ? Odpověď. Tam si taky bohužel v okamžiku výbuchu moc nepomůžeme i když zejména vzdálenost od epicentra výbuchu a ukrytí ( již ve vzpomenutých podzemních úkrytech nebo za terénními překážkami ) je na naší straně.

Aktualizováno 19.6 2004

4.5 Ochrana osob v prostoru radioaktivního zamoření

Musíme si úvodem říci, že v prostoru radioaktivního zamoření po pozemním jaderném výbuchu může dojít k ozáření osob následujícími cestami:

1. zevním celotělovým ozářením z kontaminovaného terénu,2. ozářením z vlastní povrchové kontaminace osob,3. ozářením z příjmu radionuklidů v důsledku ( a ) inhalace ( vdechování ) nebo

( b ) ingesce ( pozření ), popř. u zraněných osob též ( c ) průnikem otevřeným poraněním.

1. Ochrana před celotělovým ozářením. Před celotělovým ozářením je nutno se chránit ukrytím. K ukrytí lze využít stínících účinků budov, zejména jejich sklepních prostor a všech druhů úkrytů uvedených v předchozí kapitole 4.4. Stálé úkryty mají zpravidla lepší stínící vlastnosti než improvizované úkryty. Ze stálých úkrytů nejlepší ochranu poskytují stálé tlakově odolné úkryty, jejichž koeficient ochrany ( koeficient oslabení radiace) dosahuje pro gama záření hodnoty až několika tisíc, zatímco stálé tlakově neodolné úkryty či improvizované úkryty mají koeficient ochrany cca 50 až 200.

2. K ochraně před ozářením z povrchové kontaminace slouží ochranné oděvy a jejich průběžná dezaktivace, popř. častá obměna normálních oděvů či improvizovaných prostředků ochrany povrchu těla s následnou hygienickou očistou osob a speciální očistou oděvů. Vhodné je rovněž provádět co nejčastěji částečnou hygienickou očistu osob v průběhu jejich činnosti v kontaminovaném prostoru.

3 ( a ) Inhalaci radioaktivních částic lze zabránit použitím ochranných masek nebo alespoň ochranných roušek a improvizovaných prostředků individuální ochrany

Jak je vidět, k ochraně před povrchovou kontaminací a inhalací radionuklidů slouží prostředky individuální ochrany. Mezi nejdůležitější typové prostředky individuální ochrany CO ČR patří následující prostředky :

1. dětský vak DV-75 pro děti ve věku do 18 měsíců;

2. dětská ochranná kazajka DK-88 pro děti od 1,5 roku do 3 let;

3. dětská ochranná maska DM-1 pro děti do 10 let s filtrem MOF-2 či MOF-4;

4. ochranná maska CM-3/3h s filtrem MOF-2 či MOF-4 pro děti do 12 let;

5. ochranná maska CM-3, CM-4, CM-5, CM-6 s filtrem MOF-2 či MOF-4 pro dospělou populaci;

6. ochranná rouška OR-1;

7. protichemický oděv JP-75-A.

Bližší údaje o prostředcích individuální ochrany získáte v samostatné části našeho učebního programu.

3 ( b) Ochrana před ingescí radionuklidů spočívá v ochraně potravin, potravinových surovin a pitné vody před vnější kontaminací pomocí vhodných obalů, v realizaci adekvátních opatření v zemědělství a vodohospodářství , a v radiometrické kontrole potravin, které mohou být kontaminovány vnitřně, tj. k jejichž kontaminaci dojde vstupem radionuklidů do potravinových řetězců.

3 ( c ) Ochrana proti průniku radionuklidů otevřeným poraněním spočívá v okamžité první a následně odborné lékařské pomoci, aseptickému ošetření otevřených ran ( především popálenin a zlomenin ) a v odsunu těžce poraněných mimo kontaminovaný prostor.

Aktualizováno 19.6 2004

Celkově shrnuto, nejzávažnější zdravotní újmu v důsledku radioaktivní kontaminace po jaderných výbuších bude způsobovat zevní ozáření osob a dále též jejich povrchovou kontaminaci. Teprve v dalším pořadí půjde o následky způsobované inhalací radioaktivních látek a teprve poté o důsledky z příjmu kontaminované stravy. Závažnost příjmu radionuklidů stravou se však bude relativně zvyšovat s dobou uplynulou od jaderných výbuchů .

Závěrem již nezbývá nic jiného, než-li si odpovědět na několik posledních otázek.

Sem s nimi. A když ten jaderný výbuch „nějak“ přežijeme ? Co když nám na hlavu napadá ten radioaktivní spad ?

I proti tomu se můžete bránit vhodným prostředky individuální ochrany nebo alespoň oblečením improvizovaného prostředku ochrany dýchacích cest a povrchu těla, které vám jistě popsali autoři části našeho učebního programu Prostředky individuální ochrany.

Ale to není všechno, když se to stane, podrobíte se speciální očistě, hned vám to řeknu „česky“, budete vykoupáni, převlečeni do nezamořeného oděvu a evakuováni mimo kontaminované prostory samozřejmě s veškerým zabezpečením ( tzv.nouzové přežití ).

Aby pro vás vážení studenti, nebyl pojem speciální očista ( dekontaminace ) úplně neznámý dovolte jej krátce a stručně vysvětlit.

Speciální očista představuje významné opatření aktivní ochrany proti následkům použití zbraní hromadného ničení či následkům úniku nebezpečných látek v případě provozních havárií. A jaká to jsou opatření a jakých používá speciální očista metod se dozvíte v následujícím textu.

Hlavním úkolem speciální očisty je odstranit z kontaminovaných povrchů nebezpečné ( v našem případě zdroje ionizujícího záření – radionuklidy ) látky pod hodnoty přípustných norem.Jejím konečným cílem je snížení zdravotnických a nenávratných ztrát, zkrácení doby nezbytného používání prostředků individuální ochrany, které ztěžují veškerou činnost v kontaminovaných prostorech, a vytvoření podmínek pro obnovu normálního života v kontaminovaných oblastech, pro zabezpečení záchranných a neodkladných prací na území. No výborně, již známe cíle a úkoly speciální očisty a teď „mrkneme“ na její metody a způsoby.

Metody a způsoby speciální očisty

Mechanické metody speciální očisty spočívají v odstraňování kontaminantů vyklepáváním, vytřepáváním, kartáčováním, mechanickým otíráním nebo izolaci celé kontaminované povrchové vrstvy (zeminy, nátěru apod.) Fyzikální metody spočívají v odstraňování kontaminantů odpařováním, smýváním pomocí vhodných směsí, vody či rozpouštědel apod.Chemické metody speciální očisty jsou založeny na chemické reakci kontaminantů s vhodným činidlem, při níž dochází buď k úplnému rozložení látky nebo přeměně napodstatně méně toxické produkty, popř. přeměně na sloučeninu či formu sloučeniny, jejížodstranění z povrchu nebo materiálu je snadnější.

Druhy speciální očisty

Z hlediska druhu kontaminovaného objektu či předmětu rozlišujeme speciální očistu: - osob ( hygienická očista ), - zvířat ( veterinární očista ),

Aktualizováno 19.6 2004

- oděvů a prádla, - prostředků individuální ochrany, - techniky, - dopravních prostředků, - vody a potravin, - terénu, - budov. Z hlediska počtu osob rozeznáváme speciální očistu:

Individuální speciální očistu provádí každá osoba sama s využitím individuálních nebo improvizovaných prostředků.

Hromadná speciální očista se provádí v protichemických zařízeních nebo ji provádějí jednotky speciální očisty s využitím speciální techniky pro speciální očistu nebo vhodněpřizpůsobených průmyslových či zemědělských zařízení a zabezpečuje ji personál daného protichemického zařízení.

Vážení studenti pozor, vyzkouším vás. Nelekejte se. Odpovězte prosím na krátkou otázku. K čemu slouží speciální očista? Určitě jste věděli.Z našeho „ člověčího“ pohledu je hygienická očista v rámci speciální očisty činností prvořadou, protože se týká nás obyvatel. Při včasném a správném provedení podstatně snižuje riziko ohrožení obyvatelstva vyplývající ze dlouhodobějšího styku osob s kontaminantem ( radionuklidem nebo jinou nebezpečnou látkou ).Proto si řekněme o hygienické očistě více.Hygienickou očistu rozdělujeme:

1. Částečná hygienická očista

- provádí se v přestávkách v průběhu činnosti v kontaminovaném prostoru nebo ihned po opuštění kontaminovaného prostoru

- úkolem je částečné odstranění kontaminantů s cílem snížení ohrožení osobprovádějících činnost v kontaminovaném prostoru nebo tento prostor opouštějících

- provádí se svépomocí

- zahrnuje odstranění radioaktivních látek z nechráněného povrchu těla, přiléhající částí oděvu a prostředků individuální ochrany mytím vodou nebo otíráním tampony, popř. vyklepáváním.

- po opuštění prostoru kontaminovaného radioaktivními látkami se jednotlivé úkoly částečné hygienické očisty provádějí v tomto pořadí: 1. vyklepání, ometení nebo otření prostředků individuální ochrany, 2. vytřepání nebo ometení oděvu, otření obuvi (s maskou v ochranné poloze), 3. omytí lícnice ochranné masky a nekrytých částí těla, 4. sejmutí masky, omytí obličeje, vysmrkání, vypláchnutí

2. Úplná hygienická očista

- provádí se po ukončení činnosti v kontaminovaném prostoru ve speciálně budovaných protichemických zařízeních

- úkolem je odstranění kontaminantů z povrchů a materiálů pod hodnoty norem přípustné kontaminace

- je organizována v tom případě, jestliže po částečné očistě zůstává kontaminace pokožky, prádla a oděvu nad přípustnou normou.

- po provedení úplné speciální očisty je vhodné zabezpečit zdravotní prohlídku

V místech úplné hygienické očisty procházejí osoby třemi odděleními:

Aktualizováno 19.6 2004

1. svlékárnou, kde se osoby svléknou oděv, obuv, prádlo a odevzdají určené obsluze dočasně do úschovy své doklady a cenné předměty. Obdrží mycí potřeby (mýdlo, žínku a ručník), sejmou a odloží ochrannou masku a vstoupí do umývárny

2. umývárnou, kde se nezávisle na druhu kontaminace důkladně omyjí mýdlem a teplou vodou pod sprchou. Teplá voda má mnohem větší účinek než studená, protože způsobuje rozšíření pórů v kůži a tím je umožněno lepší proniknutí mycích prostředků a lepší odstranění všech látek s povrchu těla. Zvláštní pozornost je třeba věnovat místům ochlupeným, nehtům, uším a očím

3. oblékárnou, kde obdrží osoby nekontaminovaný oděv, obuv, prostředky individuální ochrany a dále své doklady a cenné předměty

No vidíte, nejsou to perfektní lázně, co říkáte ? Určitě jsou. Ale někdy tam teče studená voda.Brr.

Ale pokračujme dále.

Z hlediska druhu odstraňovaného kontaminantu se speciální očista rozděluje na:

- odmořování ( dekontaminace chemických látek )

- dezaktivaci ( dekontaminace radionuklidů )

- dezinfekci ( dekontaminace choroboplodných mikroorganismů )Řekněme si alespoň základní informace, poněvadž se tato problematika netýká jenom opatření v případě použití jaderných zbraní, ale i možných radiačních nehod nebo havárií.

Z tohoto pohledu nás bude nejvíce zajímat dezaktivace.Desaktivací rozumíme soubor opatření a vlivů, které vedou k odstranění radioaktivního zamořené z daného povrchu a materiálů. Dezaktivaci dělíme podle rozsahu použitých prostředků na:

1.Částečná desaktivace snižuje radioaktivní zamoření, pokud možno na stanovenou normu pro daný povrch, všemi dostupnými (většinou improvizovanými) prostředky. Znamená odstranění co největšího množství radioaktivních látek z oděvu, obuvi, apod. Provádí se po vyjití ze zamořeného prostoru, nebo i v něm po dlouhodobém pobytu, na pokyn velitele záchranářů.

2.Úplná dezaktivace se provádí mimo zamořený prostor na určeném místě v tom, případě když částečná dezaktivace nabyla patřičně účinná. Jejím účelem je snížit radioaktivní zamoření pod stanovenou (přípustnou) normu pro daný povrch. Obvykle se provádí speciálními technickými prostředky, jež jsou na určeném místě za tímto účelem soustředěny.

Můžeme použít tyto dezaktivační metody:

a) suchý způsob dezaktivace

1. ometání a otírání zamořených objektů,

2. kartáčování, vytřepávání nebo vyklepávání zamořené výstroje a jiných textilních materiálů,3. vysávání nebo ofukování proudem vzduchu ( případně plynů ), 4. odstranění zamořené povrchové vrstvy ( např. zeminy, sněhu, dřeva aj. ) nebo izolace

zamořeného povrchu jeho překrytím nezamořeným materiálem ( hlínou, pískem, deskami, foliemi aj.)

b) mokrý způsob dezaktivace

Aktualizováno 19.6 2004

1. smývání radioaktivních látek vodou ( účinnost vzroste, použije-li se proud pod tlakem)

2. smývání radioaktivního zamoření organickými rozpouštědly 3. mytí a praní ve vodných roztocích mýdla, saponátů apod.4. chemické čištění oděvů

Tak vážení studenti a jsme skoro hotovi s celým naším blokem Ochrana obyvatelstva při radiačních nehodách a haváriích.

Zbývá nám ještě krátce si pro úplnost pohovořit o v dnešní době velmi diskutovaném problému terorizmu a v souvislosti s tím s možným zneužitím tzv. radiologických zbraní.

Vážení studenti, máte-li zájem se s problematikou terorizmu seznámit blíže, prosím využijte materiály na

Internetu

CO je terorizmus

Terorismus

Ultraterorizmus.

4.6 Radiologické zbraně Jste zvědaví, co jsou to radiologické zbraně?

Jsou to zařízení umožňující rozptyl radionuklidů, využívající škodlivé účinky ionizujícího záření vyzařovaného těmito radionuklidy nebo jejich sloučeninami.

K cílenému rozptýlení těchto látek se může použít :

výbuch nálože klasické trhaviny ( tzv. špinavá bomba - dirty bomb nebo radiologická disperzní zbraň nebo zařízení ) s následnou radioaktivní kontaminací širokého okolí v místě výbuchu

maskujícího požáru jehož zplodiny roznesou tyto zdroje ionizujícího záření na velké vzdálenosti a tím dojde k rozsáhlé radioaktivní kontaminaci území.

úmyslné vpravení těchto látek do životního prostředí ( zejména podzemních vod ) nebo do potravinového řetězce ( pitná voda, potraviny, krmivo apod.)

skryté rozprášení v úřadech, sportovních a kulturních zařízeních ( kinech, divadlech společenských místnostech ), nemocnicích, obchodech i jiných  budov, využitím mechanických rozprašovačů, sprejů, ventilačních zařízení a podobných disperzních zařízení

útokem na civilní jaderná zařízení ( jaderné reaktory, sklady a mezisklady jaderného materiálu), na kontejnery jaderného paliva při přepravě apod.

Použití špinavé bomby má stejný základ jako ostatní bombové teroristické útoky a není ve srovnání s klasickými bombovými teroristickými útoky o mnoho efektivnější. Proklamace či provedení teroristického útoku s radiologickou hrozbou má však výrazný psychologický dopad na širokou veřejnost. Jde o použití faktoru, kterého se člověk podvědomě bojí, který není vidět, cítit a jehož účinek je dlouhodobý a neprojevuje se okamžitě. Z těchto důvodů nelze hrozbu tohoto typu teroristických útoků podceňovat. Lze je využívat zejména k psychologickému vydírání, snižování kreditu dané země, a to i tehdy, kdy skutečné dopady by nebyly vyšší než

Aktualizováno 19.6 2004

v případě jiného typu útoku, např. vhodně voleného útoku s použitím chemických či biologických látek.

Radiologickým zbraním se také říká [ společně s chemickými, biologickými ( bakterio- logickými zbraněmi )] „ zbraně chudých zemí “, neboť na rozdíl od výroby jaderných zbraní je relativně snadnější je vyrobit nebo získat, zejména v případě hrubého porušení bezpečnostních předpisů při manipulaci, skladování nebo přepravě zdrojů ionizujícího záření nebo nedodržování mezinárodních dohod při obchodu s nimi.

Dalo by se také říci, že jsou ideálními zbraněmi využitelné k teroristických účelům, ale naštěstí využitelné radionuklidy jsou velmi drahé a těžko dostupné, podléhají ochranným opatřením, vyžadují náročnou a nebezpečnou manipulaci. Z  těchto důvodu je jejich použití nepravděpodobné.

Jsou také velmi zákeřné, poněvadž jak již víme, ionizující záření není možné zjistit smysly člověka, pouze je možné jej detekovat příslušnými přístroji ( dozimetry ) a tedy pokud včas nezjistíme jejich použití, jsou lidé, zvířata i ostatní živé organizmy vážně ohroženy.

A nyní se jistě ptáte, jaké zdroje ionizujícího záření je možné zneužít k teroristickým útokům?

Obecně zdroje obsahují nestabilní izotopy prvků, které mají velkou aktivitu ionizujícího záření a dlouhodobější poločas rozpadu ( poločas rozpadu, je doba za kterou zůstane polovina původního radionuklidu ).

Zkusíme si tyto zdroje vyjmenovat:- štěpné materiály z odcizených a následně rozebraných jaderných zbraní - odcizené zdroje používané na pracovištích pracující s ionizujícím zářením

( průmysl, lékařská diagnostika a radioterapie, výroba elektrické energie - vyhořelé jaderné palivo z jaderných elektráren , výzkum )

- odcizené zdroje ionizujícího záření při jejich přepravě nebo skladování- získané nelegálním obchodem

No vidíme, že možností je někde získat nebo ukrást je nespočet. Jenom vědět kde, kdy a jak.

A jak by nás tyto zbraně mohly ohrozit? Zkusme si na to odpovědět sami.Vymyslíme si společně takový myšlenkový teroristický útok. Snad nás hlava nerozbolí.

Představte si, že jedna velká nemocnice v nejmenovaném městě ( dejme tomu velikostí naší Olomouce - 110 000 obyvatel ) nejmenovaného státu, neodborně zlikvidovala ( z důvodu nedostatku finančních prostředků ) starý ozařovací přístroj, určený k léčení nádorových onemocnění, který byl pouze vyhozen na smetiště a nějak se „zapomnělo“ odborně zlikvidovat zdroj ionizujícího záření ( v tomto případě obsahující silný gama zářič ).Čirou náhodou jej našel příslušník fanatické teroristické skupiny. Tento zdroj byl rozebrán a radionuklid nebo jeho sloučenina byl jednou v noci nenápadně rozptýlena na historickém náměstí našeho vymyšleného města, které se pravidelně ráno kropí, aby se návštěvníci v tomto městě cítili dobře. Stékající voda částečně spláchla použitý radionuklid do kanalizace a postupně kontaminovala spodní vody až ke zdrojům pro výrobu pitné vody.Návštěvníci našeho náměstí a obyvatelé města postupně roznesli částečky použitého radionuklidu dále po městě, donesli je do dopravních prostředků, hotelů, bytů, restaurací atd. Za určitou dobu se u některých obyvatel začaly objevovat příznaky nemoci z ozáření.Shodou okolností se při pravidelné kontrole jednoho podzemního zdroje pitné vody pro město, zjistila velmi vysoká aktivita ionizujícího záření a dalším chemickým rozborem se podařilo identifikovat jeho zdroj.

Aktualizováno 19.6 2004

Následnou kontrolou bylo zjištěno hrubé porušení bezpečnostních postupů při likvidaci ozařovacího přístroje v nemocnici.Bylo najednou vše jasné.

No ale co nyní ?Představte si, že musí být okamžitě provedena řada nezbytných opatření, zjištění rozsahu kontaminace městských oblastí ( samozřejmě mezitím naši návštěvníci pochodili celé město a nejen to ) a zřejmě bude nutné i provedení jejich dekontaminace. A co s auty, dopravními prostředky, budovami, restauracemi a byty? Hrůza pomyslet.

A také co s občany města, turisty, zvířaty, jak jim preventivně pomůžeme, aby nebyli ohroženi ionizujícím zářením, kdo je kde najde, jsou možná již daleko ve svém domově a o ničem neví, mají na návštěvu našeho města jenom ty nejlepší vzpomínky.

A další důsledky na sebe nedají dlouho čekat.Bude možná nutno provést částečnou evakuaci nejohroženějších oblastí města, bude vydán zákaz použití pitné vody nebo potravin, které se budou muset dovážet.Zkrátka život města bude těžce narušen. A na jak dlouhou dobu, těžko říci.

A ještě si prosím představte, že by rozptýlení takového radionuklidu nebo jeho sloučenin, bylo provedeno společně s maskovacím požárem ( přece pořád někde hoří ) jehož zplodiny hoření roznesou tento radionuklid do velkých vzdáleností, bytů, restaurací,….lesů , přece není možné tento kouř něčím „obalit“ a ani větrům ještě neumíme „ poroučet“.Dalšího komentáře není třeba.A nyní již dovolte vážení studenti, shrnout problematiku radiologických zbraní do celkového závěru.Bezprostřední ohrožení zdraví a života osob v blízkosti místa exploze radiologické zbraně závisí především na účincích vlastního výbuchu a až následně na ozáření a   kontaminaci osob radioaktivními látkami.

Z hlediska radiační ochrany je důležitá kritická cesta pro ozáření. V období, kdy jsou radioaktivní látky rozptýleny v ovzduší a dochází k jejich unášení větrem a vypadávání na terén, je mnohem závažnější vnitřní a vnější kontaminace než zevní ozáření.

Po vypadnutí radioaktivních látek je nejzávažnější vnější ozáření a druhotná je vnitřní a po-vrchová kontaminace.

Závažnost kontaminace radioaktivními látkami závisí na chemické formě, velikosti částic, aktivitě a druhu radionuklidů a emitujícího záření.

Lze předpokládat, že v případě radiologického útoku by se nejednalo pouze o jeden druh záření, ale o kombinaci více druhů záření.

Druhy a vlastnosti ionizujícího záření, způsoby ozáření, ochrana před ozářením a kontaminací, veličiny a jednotky, způsoby detekce a vytyčování ochranných zón, provádění radiačního průzkumu, dozimetrické kontroly a zřizování dekontaminačních pracovišť jsou obsahem metodického listu č. 4 kapitoly N – Nebezpečí ionizujícího záření vydaného Pokynem generálního ředitele HZS ČR a náměstka ministra vnitra č. 40/2001, kterým se vydává Bojový řád jednotek požární ochrany, ve znění Pokynu generálního ředitele HZS ČR a náměstka ministra vnitra č. 38/2002 ( dále jen „metodický list číslo N4“ ).

Rozsah účinků radiologické zbraně záleží na množství radioaktivního materiálu, jeho typu a na meteorologických podmínkách. V závislosti na rafinovanosti (složitosti konstrukce)

Aktualizováno 19.6 2004

radiologické zbraně, povětrnostních podmínkách a rychlosti, s jakou jsou osoby z oblasti zasažené jejími účinky evakuovány, počty úmrtí a zranění způsobené výbuchem radiologické zbraně nemusí být v podstatě větší, než jaké by byly způsobené výbuchem samostatné nálože.

Avšak panika způsobená přítomností radioaktivity a evakuačními opatřeními může podstatně ochromit chod celého města nebo regionu. Ve většině případů však půjde pouze o malou zasaženou oblast, která se může stát během dekontaminačních prací zakázanou oblastí nejméně na několik měsíců až na několik let, možná i desítek let ( podle poločasu rozpadu použitého radioaktivního prvku a rozsahu kontaminace). V případě rozsáhlejšího území v městské aglomeraci by zakázaná oblast mohla paralyzovat místní ekonomiku a zvětšit strach veřejnosti z pobytu v blízkosti zamořené oblasti.

K velkým obětem na životech by došlo pouze pokud by obyvatelstvu nebyla poskytnuta včasná pomoc, zvláště v případě použití štěpného materiálu. Bylo by nutné přistoupit k dostatečně rozsáhlé evakuaci obyvatelstva, zdravotním kontrolám, monitorování a dekonitaminaci.

Beta a gama záření lze zaznamenat měřícími přístroji používanými záchrannými jednotkami požární ochrany a ostatními odpovědnými zasahujícími složkami a orgány ( např. SUJB ) v rámci monitoringu radiační situace, ne tak alfa záření. Čistý alfa zářič se však nevyskytuje a alfa záření je vždy doprovázeno jiným druhem záření.

Znamená to, že v případě použití radioaktivního materiálu bez možnosti vyloučit přítomnost alfa záření nelze s určitostí určit stupeň a charakter ohrožení a tomu odpovídající ochranu jak pro obyvatelstvo, tak i pro zasahující složky IZS.

A jak bychom se vlastně měli chovat, kdyby k použití radiologické zbraně došlo?

No popravdě řečeno, bylo by to asi obdobné jako při použití jaderných zbraní, pouze by chyběla tlaková vlna, světelné a tepelné záření, pronikavá radiace, elektromagnetický impuls či seismické vlny ( věřím, že jste si vybavili ničivé účinky jaderných zbraní ), tedy zůstala by pouze všudy přítomná kontaminace, ale nebojte se vážení studenti, jistě si vzpomínáte z předcházejícího studia, co bychom museli dle rozhodnutí příslušných orgánů udělat.Bylo by to obdobné ( možná v menším měřítku - nebo větším? ), jako při ochraně osob v prostoru radioaktivního zamoření po výbuchu jaderné zbraně, ale to jsme se již naučili, pouze si na konec tohoto bloku vysvětlíme postup složek IZS ( integrovaného záchranného systému ) při provádění záchranných a likvidačních prací, která by se dotýkaly přímo občanů.

Součástí těchto opatření ve vztahu k zasaženému obyvatelstvu je dekontaminace všech kontaminovaných osob a zajištění kontaminovaných předmětů a oděvů.První pomoc ozářeným a kontaminovaným osobám spočívá v ošetření zraněných, co nejrychlejším opuštění kontaminovaného prostoru a transportu k lékařskému ošetření. V pří-padě povrchové kontaminace je to odložení kontaminovaných oděvů a ochranných pomůcek a důkladné omytí kontaminovaného povrchu těla běžně dostupnými mycími prostředky ( mýdlo ).

Velitel zásahu může nařídit evakuaci obyvatelstva s předem určené zóny. Evakuaci musí předcházet stanovení limitní hodnoty dávkového příkonu pro určení zóny pro evakuaci obyvatelstva, vytýčení evakuační zóny, kde zamoření přesahuje stanovený limit a třídění obyvatelstva dle úrovně kontaminace. Územně příslušné orgány státní správy a samosprávy zabezpečují ubytování evakuovaných osob.

Na základě aktuálních meteorologických dat a pomocí matematických modelů budou předpovězeny pravděpodobné další způsoby šíření nebezpečných látek v ovzduší a stanoveny oblasti ohrožené radioaktivním spadem z pohyblivého radioaktivního mraku. V těchto oblastech bude nezbytné provést varování a vyrozumění obyvatelstva a doporučit vhodný

Aktualizováno 19.6 2004

způsob ochrany před vnější kontaminací radioaktivními látkami ( ukrytí uvnitř budov, zavření a utěsnění oken a dveří ) a vyčkání na další pokyny.

Tak a to je vše co jsme vám chtěli vážení studenti sdělit v tomto bloku, a raději se již nastrašme, zbývá nám na úplný závěr pouze ještě krátce si něco říci o problematice kterou nazveme, dejme tomu, vývojové trendy použití jaderných zbraní.

4.7 Vývojové trendy v použití jaderných zbraní

Význam zbraní hromadného ničení v současnosti

Zbraně hromadného ničení ( ZHN ), mezi které patří jak jsme si již řekli,i jaderné zbraně, mají účinek na velké ploše nebo prostoru, působí po delší dobu a jejich použití zpravidla neumožňuje (vzhledem k rozsahu jejich účinků ) zcela konkrétní specifické použití jen vůči vybraným cílovým objektům. Proto jejich reálný vojenský význam postupně klesá; jejich úloha však zdaleka nebyla vyčerpána.

Ve vyspělých státech, kde dochází k prudkému rozvoji všech vědních disciplin, se technický rozvoj ZHN výrazně zpomalil nebo zastavil, popř. od něho bylo upuštěno. Hlavními důvody, které k tomu vedly jsou, že ZHN nesplňují současné humanistické, ekologické a politické požadavky a že s ohledem na účinnost a přesnost použití současných moderních konvenčních zbraní nejsou ZHN v mnoha směrech potřebné, neboť neumožňují cílené vojenské operace proti konkrétně vytypovaným silám či objektům.

Naopak, v některých méně vyspělých státech, a stejně tak i v nestátních extremistických a teroristických organizacích charakterizovaných většinou obrovskými finančními i lidskými zdroji, zájem o ZHN trvale roste. Důvodem jsou především odstrašující cíle použití, možnost zvládnutí výroby, terorismus, extrémismus, nelegální obchodní činnost a obdobné faktory. Uvedené státy a organizace jsou dnes schopny docílit v této oblasti takové technické úrovně, která charakterizovala ZHN v rozvinutých státech v 50. a 60. letech.V důsledku toho se proto zvyšuje nebezpečí různých mimořádných událostí, ke kterým může dojít při skladování, přepravě, likvidaci a jiné manipulaci se ZHN a jejich komponentami a dále při použití těchto látek teroristickými a extrémistickými organizacemi.

Možnosti výroby, šíření a použití jaderných zbraní je omezeno technologickou a ekonomickou náročností výroby a dále mezinárodní kontrolou, která i přes svoje slabiny je daleko účinnější než u ostatních druhů ZHN. Dále také tím,že průmyslová zařízení pro separaci štěpných materiálů nelze v podstatě utajit.

Konstrukci jaderných náplní teoreticky zvládla i řada méně vyspělých zemí, které popř. vlastní i funkceschopnou náplň; to však ještě zdaleka nepostačuje ke zvládnutí technologie výroby konkrétní jaderné munice.

Největší význam z konkrétních zbraní má jaderná munice pro řízené střely mezikontinentálního a operačně taktického dosahu. Roste význam letecké jaderné munice ve formě moderních typů leteckých řízených střel, ve výzbroji však ještě dožívají starší typy leteckých jaderných pum. Ostatní druhy jaderné munice se vyskytují pouze ve zbytcích a nejsou sériově vyráběny.

Modernizace jaderných zbraní se v předních jaderných mocnostech (USA, Rusko, ČLR, Francie, Velká Británie) podstatně zpomalila až zastavila. Nejširší vývojový směr rozvoje jaderné munice, zaměřený na výběrové ničivé účinky, skončil u prototypů, pouze v USA bylo realizováno několik malých sérií jaderné munice se zvýšeným podílem pronikavé radiace (tzv. neutronová munice). Důvodem byl zejména malý operačně taktický význam této munice.

Aktualizováno 19.6 2004

Zpravodajské informace uvádějí, že v USA množství jaderných zbraní stále převyšuje skutečné vojenské potřeby, přičemž tyto zbraně jsou rozmístěny ve Velké Británii, Německu, Itálii, Belgii, Nizozemí, Řecku a Turecku. V Rusku se kolem roku 1996 nacházelo 20 tisíc ks jaderné munice o mohutnosti od 1 kt do 2Mt. ČLR, která v roce 1995 oznámila, že nepoužije jaderné zbraně jako první, v současné době o tom také uvažují i ostatní jaderné mocnosti

Stěžejní a prakticky jediný cíl modernizace v současné době ve všech jaderných mocnostech (s výjimkou ČLR) je zvyšování bezpečnosti jaderné munice proti zneužití. Jako hlavní prostředek toho slouží americký bezpečnostní systém PAL, který je v souladu se smlouvou SALT-1 dodán i ostatním mocnostem a v současné době je jím vybavena většina jaderné munice legálních jaderných mocností. Dále jsou používána i autodestrukční zařízení, schopná v naléhavých případech jadernou náplň zničit nebo zneschopnit a zabránit tak jejímu výbuchu.

Za legální jaderné mocnosti, tj. legální vlastníky jaderných zbraní, jsou považovány státy, které do 1.1.1967 vyzkoušely funkceschopné jaderné náplně: USA, čtyři následnické státy SSSR (Rusko, Ukrajina, Bělorusko, Kazachstán), Francie, Velká Británie a ČLR. S výjimkou ČLR se žádná z těchto mocností nezříká prvního použití jaderné zbraně jako první, vlastní sice jen asi 100 jaderných hlavic, avšak většinou extrémně velké mohutnosti.

Rozvinuté demokratické státy nepatřící mezi jaderné mocnosti jadernými zbraněmi vesměs nedisponují a své stanovisko nemění, zatímco v některých méně vyspělých státech zájem o ZHN stoupá.

Státy bývalé Jugoslávie představují nebezpečí pro Evropu v podobě chemických zbraní. Vývojem či výrobou jaderné munice se však bývalá Jugoslávie nikdy nezabývala a nepředpokládá se, že by k výrobě jaderné munice měly státy vzniklé rozpadem bývalé Jugoslávie potřebné předpoklady.

V Jihoafrické republice (JAR) byl jaderný program realizován společně s Izraelem, vyrobené jaderné náplně (6 ks) byly zničeny, zůstalo však výzkumné a výrobní zařízení v Pelindaba.

Izrael má připraveny všechny komponenty, které však zatím nejsou dovedeny do podoby jaderné munice; je však jediným vyspělým demokratickým státem nezapojeným do kampaně za jaderné odzbrojení ( odhaduje se, že vlastní asi 200 jaderných náloží ).

Irán je považován v souvislosti se ZHN za nejnebezpečnější stát. Má snahu získat vědeckotechnickou základnu pro vývoj jaderných zbraní ze zahraničí (Rusko).

Irák je schopen vyrobit funkceschopnou jadernou náplň do jednoho roku.

Libye prokazatelně vlastní jaderný program s možností výroby funkceschopných náplní do 2 let. Ke konci roku 2003 se však přihlásila k mezinárodním úmluvám o nešíření jaderných zbraní a umožnila inspektorům MEAA provést kontrolu svých zařízení a také s těmito inspektory účinně spolupracuje.

Sýrie sice disponuje chemickými zbraněmi, avšak patrně nevlastní jaderné zbraně ani nepřipravuje jejich vývoj.

Pákistán pravděpodobně skladuje cca 10 ks jaderných náplní a je schopen ročně vyrábět další dvě, i když vlastní jaderný program zapírá.

Indie je schopna vyrábět 2 až 5 jaderných náplní ročně, údajně však pouze pro mírové účely: jejich konstrukce je údajně charakteru, který nemá využitelnost pro vojenské použití.

Ze států dálného východu se jeví nejnebezpečnější KLDR, která má odmítavý postoj k mezinárodním dohodám. Může dnes vlastnit několik funkčních jaderných náplní; některé

Aktualizováno 19.6 2004

zdroje však tvrdí, že se jedná jen o politickou snahu vzbudit zdání o vojenské síle. Je však zřejmá snaha vlády KLDR o zmrazení vývoje jaderných zbraní výměnou za záruku bezpečnosti a pomoci.

Z latinskoamerických států se Argentina spolu s Brazílií nepřipojila ke smlouvě o nešíření jaderných zbraní. Argentina má kapacity pro obohacování uranu na 4 až 6 náplní ročně, nejsou však plně v provozu. Brazílie je patrně schopna vyrábět jednu náplň ročně, počátkem 90. let však její jaderná aktivita poklesla.

U nestátních extrémistických, teroristických organizací hrozí především, že provedou přímé zcizení reálné jaderné munice. Často však jde spíše o vyhrožování než o skutečnou akci. V tomto směru vznikají v posledních letech obavy zejména pokud se týče Ruska.

Závěr Vážení a milí studenti, společně jsme se dopracovali zejména vaší zodpovědnou prací ke konci celého učebního bloku Ochrana obyvatelstva při radiačních nehodách a haváriích.

Doufáme, že jste vše ve zdraví a pohodě přežili, že zpracovaná problematika nebyla zase tak moc náročná a složitá a dala se pochopit i promiňte „ selským rozumem“, a pokud jste měli pocit, že vás nějak moc strašíme, omlouváme se vám, ale jinak to nešlo.

Přejeme vám i sobě, aby jste se nikdy nesetkali s uvedenou problematikou v praxi, pouze abychom jsme vše znali teoreticky a byli dobře připraveni.To však znamená, aby jaderné elektrárny a ostatní technologie využívající ionizující záření pracovaly spolehlivě a bezpečně, lidé byli k sobě ohleduplní a nikdy nepoužili jaderné i radiologické zbraně a konec konců zbraně vůbec.

Úplným závěrem dovolte, abychom vám za vaši práci ještě jednou poděkovali, popřáli správné zodpovězení zkušebních otázek, úspěšné složení potřebných zkoušek a mnoho úspěchů v dalším studiu.

Autoři.

Seznam využitelných internetových odkazů:- v průběhu textu- diplomová práce - Blažková - Z   čeho je vlastně svět - Enciklopedie energie- Jaderná fyzika a nukleární medicina- Slovníček pojmů z jaderné fyziky- Metodický list č.4 N GŘ HZS ČR - Sebeochrana Děti země- Jaderná syntéza- Mezníky jaderného věku

Aktualizováno 19.6 2004

- Zlá a hodná radioaktivita existují