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核事故的种类

时间:2023-04-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:核辐射事故是指非人为故意引起的放射性物质丢失、放射源失控等造成或可能造成公众健康严重影响或严重损害的突发事件。核设施事故指因各种因素导致核设施受到损坏,尤其是致使核设施内的放射性物质以不可控制的方式释放到周围环境中。同时,核反应堆事故的致伤效应与事故的严重程度密切相关。这些核事故提示人们,必须认真做好核事故预防和应急救援的各种准备。

核辐射事故是指非人为故意引起的放射性物质丢失、放射源失控等造成或可能造成公众健康严重影响或严重损害的突发事件。核辐射事故可概括分为核事故及辐射事故,若按发生原因可分为责任事故、技术事故和其他事故。按其性质可分为超剂量照射事故、表面污染事故、丢失放射性物质事故、超临界事故和放射性泄漏事故。按其影响范围可划分为发生在工作单位管辖区(归发生工作单位直接管辖的除生活区外的区域)内部的事故和管辖区外部的事故。具体在实际应用中,将核辐射事故分为核反应堆事故(核电站事故)、辐照装置事故、放射源丢失事故、临界事故、核武器事故、放射性废物储存事故,以及医疗照射事故、放射性核素应用失误事故等。

(1)核反应堆事故(核电站事故):“核设施”包括核电厂(站)、研究堆、生产堆、核供热站和其他核燃料循环设施(如铀矿山、水冶厂、铀同位素分离厂、铀元件厂及核燃料后处理厂等)。核设施事故指因各种因素导致核设施受到损坏,尤其是致使核设施内的放射性物质以不可控制的方式释放到周围环境中。

核反应堆事故的原因主要包括设备故障、人员操作失误、反应堆安全设计有缺陷等,使堆芯失水、核燃料元件烧结、管道和容器破裂,甚者发生高温爆炸,造成人员受照射和放射性核素外泄到周围环境。据初步统计,1955—1986年期间,有14起较大的反应堆污染环境事故,造成大面积污染和人员辐射损伤,在事故受照射人员中,有34人死亡。同时,核反应堆事故的致伤效应与事故的严重程度密切相关。如1957年英国温茨凯尔石墨气冷反应堆事故和1979年美国三哩岛压水堆事故中,因有坚固的安全壳,虽堆芯严重损毁,但放射性物质外泄被明显控制,人员受照射的水平没有超过50毫希沃特的剂量当量限值。而1986年苏联切尔诺贝利核事故则是核电史上最严重的核反应堆事故,反应堆完全毁坏,近500人受照射住院治疗,134人诊断为急性放射病,在最初4个月内有28人死亡;由于大量放射性物质外泄,造成大面积污染,致使数十万人搬迁。这些核事故提示人们,必须认真做好核事故预防和应急救援的各种准备。

(2)辐照装置事故:包括γ射线装置、辐射探伤装置、放射治疗机应用中发生的各类技术性事故等。常由于放射源或照射装置安全连锁系统故障、违章操作、计算失误等造成。如1972年武汉市某医院钴-60治疗机故障事故(放射源没有回到安全位置,仍停留在滤板上),致使20多名肿瘤患者受到超量照射。其中,2人发生重度偏轻的骨髓型急性放射病,7人为中度骨髓型急性放射病,6人为轻度骨髓型急性放射病。1996年哥斯达黎加的圣何塞市某医院放疗科工作人员将钴源监控仪表计时单位搞错,造成110多名肿瘤放疗患者受到过量照射,27%的患者局部受照剂量>50戈瑞,15%的患者局部受照剂量>60戈瑞,发生多部位的严重局部放射损伤,几年内有61人因此死亡。此类放射事故多发生在医院的放疗科或放射源应用单位,前者多造成较多的患者受到意外照射,发生以局部为主的严重放射损伤,甚至可致死亡;后者多造成操作人员受照射,一般仅为数人,伤情多为骨髓型急性放射病。

(3)放射源丢失事故:包括各种放射源、放射性材料、放射性严重污染物件的丢失或被盗、误置,以及保管不善或随意丢弃等所造成的人员伤害。由于管理不善,放射源丢失后被拾或被盗,是造成人员受照射致伤的常见原因。如1963年国内的三里庵辐射事故、1977年南非和1978年的阿尔及利亚的铱-192源被拾事故、1962年墨西哥的钴源被拾事故、1987年巴西铯-137源被拾事故等。放射源丢失事故的发生主要与使用单位保管不好和公众对放射源性质缺乏认识有关。放射源在暗处会出现“荧光”样光环,常被有些人认为是“宝物”“奇物”而争相传看,致使众多人员受到不同剂量的照射,其中误拾放射源的家庭成员会接触较多,往往造成急性或亚急性放射损伤。此类事故多为γ射线损伤,照射多为不规则的间断照射,照射时间可断断续续维持数十天,直至发病或找到放射源才终止照射。因此,为杜绝这类事故的发生,除加强对放射源管理外,还需要对群众进行放射性知识的科普宣传教育。

(4)临界事故:在核反应堆、临界装置、核燃料运输、核燃料回收装置运行中,因违章操作时易裂变物质的质量或体积达到或超过临界状态时,从而引发瞬发临界反应造成能量和放射性的释放,可使人员受到照射损伤,如1999年日本东海村临界事故。据统计,1945—1983年期间,曾发生20起临界事故,有6人死亡。临界事故造成的人员致伤主要涉及操作者,一般仅为数人,但当事人受照射剂量多较大且中子剂量高,辐射伤情比较严重,虽也可造成冲击伤或闪光烧伤,但多不十分明显。临界反应造成的周围环境放射性污染大多不严重且污染区域局限。

(5)核武器事故:包括在核武器试验、核武器储存、运输、检测过程中违反操作规程发生的事故,以及核潜艇发生的核泄漏事故。几十年来,全世界有核国家,主要是美国和苏联,已进行了近2 000次核试验,也曾发生过核事故。如1954年美国在太平洋比基尼岛上进行的氢弹试验,由于爆炸高度偏低及风向预报失误,使核武器在距珊瑚礁表面7m处爆炸,造成爆区和下风向严重放射性污染。又如1966年美国两架携带核武器的飞机与两架加油机在西班牙上空9 449米进行加油对接时,其中的1架携带核武器的飞机与1架加油机相撞起火,7人死亡。

(6)放射性废物储存事故:包括放射性密封废源、包容放射性物质的设备或容器泄漏等引起的事故。如1957年苏联乌拉尔南部的克什特姆镇附近的钚反应堆及核废物储存场,因废物储存罐的冷却系统失灵,液体废物逐渐干化,最后只剩下易爆的混合物尚存罐底部。失控的物理化学反应引发了一场严重的爆炸事故,1米厚的混凝土废物罐顶盖被炸开,大量放射性物质外流,严重污染了周围环境,释放出的放射性物质约54×1015贝可勒尔,主要成分为锶-90、铯-137、钌-106和铈-144,还有钚和氚等。放射性微尘污染波及面积达23 000平方千米,27万人受影响。1989年2月,苏联政府才向国际原子能机构(IAEA)提出了有关此次事故的报告。

(7)医疗照射事故:指因任何无意的事件,包括操作失误、设备缺陷或其他事故给患者造成的与正常实践所受照射明显不同的照射。但目前没有被国际普遍接受的与剂量偏离大小相关的事故定义。在美国,医疗照射事故指诊断放射性药物用量超过处方剂量的50%;放射治疗中密封源产生的剂量超过处方总治疗剂量的10%,或者搞错给药或照射对象。我国规定,医疗照射事故指诊断放射性药物实际用量偏离处方剂量50%以上的;放射治疗实际照射剂量偏离处方剂量25%以上的;人员误照或误用放射性药物的。分析造成医疗照射事故的主要原因有医生不严格掌握适应证、治疗计划错误,或因设备维修、操作失误、软件问题等。如2007年10月,美国密歇根州底特律的Karmanos癌症中心用伽马刀治疗设备进行磁共振定位,标准做法是将患者体位定位于“从头部开始”的体位,但物理师却选择了设备上“从脚开始”的扫描技术;所得影像是左右颠倒,当物理师将影像输入TPS(治疗计划系统)时候没有发现错误,该错误导致患者的治疗位点发生了越过大脑中线18mm的等中心移位。1995年以来,河北、山东、甘肃、黑龙江先后出现癫患者接受伽马刀治疗造成偏瘫或全身瘫痪,甚至死亡的个案,必须引起有关方面的警觉。

(8)放射性核素应用失误事故:放射性核素已广泛用于疾病的诊断和治疗。在临床应用时,由于放射性核素剂量计算失误,可造成大剂量同位素注射到体内,往往发生内照射急性放射病。如1968年美国1例红细胞增多症患者静脉注射金-198时,按要求本应注入7.4×106贝可勒尔,但却错误地注入了7 400×106贝可勒尔,应用剂量增加1 000倍,致使患者发生了内照射急性放射病,并于照后69天死于脑出血。虽然这类事故发生较少,但后果严重,应予充分重视。

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