二、放射性核素的释放、扩散、沉积和特性
(一)大气释放水平
(二)扩散和沉积
三.剂量评估
(一)清理人员
2.其他清理人员:辅助清理工作的人员共约60万人(登记的为40万人),年龄多位20~40岁,大多数为男性。三国(乌克兰、俄罗斯和白俄罗斯)登记的平均剂量逐年下降:1986年约为170mSv,1987年为130mSv,1988年为30mSv,1989年为15mSv。
(二)30km内撤离人员
事故后20小时撤离4.9万人,以后数天至数周内撤离6.7万人平均外照射剂量估计为17(0.1~380)mSv。普里皮特镇,3岁以下幼儿共2400人,甲状腺平均剂量为1.4Gy;4~11岁儿童共8100人,甲状腺平均剂量为0.3Gy;小于16岁者38900人,甲状腺平均剂量为0.07Gy。
(三)居住在污染区内的人员
将37kBq/m2定为受切尔诺贝利事故影响的区域,约有3%的前苏联欧洲部分137Cs的沉降活度大于该值。440万人居住区137Cs污染范围为37~185kBq/m2;58万人居住区为185~555kBq/m2。大于555kBq/mw2为严格控制区,居民数从1986~1987年的27万人降至1995年的19万人,采取措施后,年有效剂量维持在5mSv以下。但实际全身剂量估计为5~250mGy,平均40mGy。0~7岁儿童甲状腺剂量从可忽略的水平至40Gy,平均值近1Gy(白俄罗斯戈麦尔州)。
(四)前苏联以外的居民
事故后头几周内,主要是131I通过牛奶摄入。幼儿甲状腺剂量:欧洲1~20mGy,亚洲0.1~5mGy,北美约0.1mGy,成人甲状腺剂量则低5倍。以后主要是134Cs和137Cs照射。事故后头一年全身剂量:欧洲0.01~0.5mGy,亚洲0.005~0.1mGy,北美洲0.001mGy。个体终身剂量估计比第一年受照剂量大3倍。
四.健康影响
(一)急性放射病所有有症状的受照人员被安排住院治疗和观察,共499人,237人初诊急性放射病(后来确诊急性放射病的134人),他们全是电站的工人、消防和早期救援人员,受照剂量范围为0.7~16Gy,剂量高者近半数合并有烧伤,内污染并不很严重。28人在事故后头3个月内死于急性放射病和严重烧伤。早期另有3人分别死于爆炸、心梗、烧伤。
受照剂量为6~16Gy的21人,因受照剂量大且合并严重烧伤(含烧伤),虽经对症和骨髓移植(13例)治疗,20人死于严重放射损伤。受照剂量为4~6Gy的21人中,有7人因放射损伤和烧伤死亡。55人受2~4Gy照射,仅1例死亡。照射剂量在2Gy以下者,无死亡。
在1987~1998年间,治疗活存的106例急性放射病病人中有11例死亡,其中3例死于冠心病,两例死于MDS,2例死于肝硬化,1例因肺感染死亡,1例原Ⅱ级放射病人死于急性粒细胞白血病。
在56例病人中观察到放射性皮肤烧伤。在急性放射病活存者中,最重要的持续性伤残是白内障和皮肤溃疡。在头5年中,有14名正常婴儿出生在急性放射病活存者家庭。
(二)晚期健康效应
1.甲状腺癌
2.其他肿瘤
3.遗传效应
综合多国的研究,没有发现因此次事故造成的婴儿出生缺陷、先天畸形、死胎、早产儿发生率的增加。
4.社会心理学效应
对于与切尔诺贝利事故有关的心理学效应,已进行了广泛的研究。心理异常主要表现为恐慌、焦虑、头痛、忧郁、睡眠障碍、精力不集中、情绪不稳定、失助感和一些非理性行动等。引起广泛而持久的心理障碍,早期与对辐射恐惧有密切关系,后来主要与居民迁移、社区变化、行动限制、食物供应变化,以及苏联解体有关。
五.农业和环境影响
(一)农业影响
切尔诺贝利事故的污染,造成了三国12.5万km2的土地放射性铯水平超过37kBq/m2,3万km2放射性锶水平高于10kBq/m2,其中5.2Km2为农业用地。1991年时0~5cm地表土层内的137Cs活性浓度范围为25~1000kBq/m3。早期采取的措施是强制性限制人员进入、中止耕种、停止消费新鲜果蔬、停止放牧、宰杀肉食动物等,造成农业损失十分巨大。后来在一些地区采用一些治理措施:去掉表层土、施用钾肥(可使铯的吸收度降低2~14倍)、石灰与粪肥、矿肥(灰土区可使铯富集下降下降30倍),沙和粘土(泥炭土可使铯固定在土壤中而减少植物吸收)等,对减少农作物放射性核素的吸收和转移有较好的防治作用。对于受内污染的牛,采取无污染饲料10天或普鲁士蓝溶液喂养,可将放射性铯的含量降到最低。
(二)环境影响
2.水域:切尔诺贝利电站冷却水池是最严重的污染水域。基辅水库及附近的水系污染水平已明显降低,由于严密监控,没有发生公共卫生问题。对30km禁区内陆下水的研究(1995)发现,90Sr是关键的放射性核素,会在此后10~100年内仍高于饮用水平。水域污染主要影响渔业的发展和水的利用(饮用和用水),在严重污染区影响最大。
在前苏联以外地区,湖泊的直接和间接污染仍是问题,鱼类污染仍超出市售水平,如1987年瑞典大约有1.4万个湖泊(占该国湖泊总数的15%)鱼类放射性铯的水平超出1.5kBq/kg(市售水平),这种影响的生态半衰期范围从几年至几十年不等(因鱼种和湖泊类型而不同)。其它欧盟国家,137Cs水平在1987~1990年间为0.1Bq/L或以下,不会引发健康问题。
(三)十六年后的情况
确定了约4000km2的禁区,包括反应堆周围的半径30km的区域,其中白俄罗斯为2100km2、乌克兰为2040km2、俄罗斯为170km2,禁止所有农业生产。
污染水平大于555kBq/m2的土地:禁区内5.49万公顷,其他为3.56万公顷;185~555kBq/m213万公顷;37~185kBq/m2为110万公顷;3.7~37kBq/m2为7.2万公顷。有140万人居住在污染水平大于185kBq/m2地区,13万人居住在高于555kBq/m2地区。对于个人年平均剂量<1mSv地区,视为生活正常,如个人年平均剂量>1mSv,需向居民提供社会补偿。事故十六年后,人们受照主要来自消费被137Cs污染的农产品,目前农产品生产遵循以下原则:①食品污染水平不能使平均个人剂量高于每年1mSv;②食品的生产无论经济和社会成倍都不能台昂贵。③注意食品的污染水平监测。1997年实施新的食品限值标准:奶制品100Bq/L,肉类200Bq/L,土豆和面包为20Bq/kg,目前超过此水平的市售食物已很少。预计,事故后20~25年,一般污染地区将取消食品限制,生活和生产将恢复正常。
六.潜在剩余辐射危险
(二)放射性废物的存储
事故造成大量的放射性废物和污染的设备。这些废物以下述4种方式存储:①一部分埋在30km区域内的沟渠或集装箱内,用混凝土隔板与地下水隔离。②紧急处理阶段,在4号反应堆附近挖了600~800个废物深坑或深沟,用于埋藏收集的落下灰和表层土,估计放射性活度11015Bq。③大量的已污染的设备、机车和车辆仍在现场露天放置。④还有一些埋藏点未被查清。放射性废物储存地点多在禁区内,防止意外事故和污染扩散(包括地下水)是辐射防护的主要问题。
(三)切尔诺贝利核电站的关闭
七.经验教训和启示
切尔诺贝利事故提示:应加强对核安全文化的重视,包括严格安全设计、安全管理和技术培训。其次,做好事故的应急准备和防护措施非常重要。
(一)加强核事故应急处理的准备
普遍认为这次事故的处理是一次不错的应急处理,但在应急准备和辐射防护方面还有很多不足。在事故的最初阶段,官方没有充分准备,只是随着事态的发展、被动地采取应对措施,后来才制定了本该预先建立的应急处理方案。由职责分工不明确,过多的机构参与决策过程,责任和权限重叠,政令缺乏协调,信息公布不统一,易出现被动和混乱局面,造成不必要的损失。这提示,应建立核辐射突发事件的应急处理预案,健全指挥体系和救援体系,加强技术培训和应急器材的储备,以应急需。
(二)加强和重视核安全文化建设
这次事故引起了人们对核安全文化的重视,包括核安全设计、严格执行操作规章、强化人员培训,做好应急准备等。同时,提示应加强全方位的核安全研究。