切尔诺贝利事故回顾Word格式.docx
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因此，到目前为止，认为事故的主要原因有如下几个方面：
—反应堆物理设计中的严重缺陷和停堆设施设计的严重缺陷；
—在高功率运行条件下的高正空效应；
—反应堆在事故前状况下的正紧急停堆效应；
—丧失在反应堆保护中运行反应余度的结合；
—缺乏安全文化，使得责任组织无力补救重要的错误，操作人员甚至还认为不会发生事故；
—在技术安全方面，不合理的推断和检验试验大纲；
—违反运行程序；
—反应堆的运行和运行设备需要太多的人员；
—对超设计基准事故缺乏足够的保护。
从上面的结论看，对于这次事故的原因，正如IAEA96年国际会议总结的那样，是由电站本身设计上的缺陷和人为因素造成的。
2放射性核素的释放、扩散和沉降
3．1气载释放
事故发生后，1986年6月，前苏联专家曾对事故释放情况作过估计。
前苏联政府在提交给IAEA的报告中认为，事故中放射性物质只限于苏联境内，并未对境外造成影响。
前苏联估计的释放总量也明显偏低。
在1986年IAEA召开的“切尔诺贝利事故后评价会议”上，苏联专家估计惰性气体（Xe和Kr）全部释放，另外还有大约10--20%的挥发性碘、碲和铯也释放到环境中。
最初估计释放到环境中的燃料占其总量的3±
1.5%，后来，经过认真分析计算，实际上为3.5±
0.5％，这个数字刚好与6吨的燃料碎块相吻合。
IAEA专家咨询组（INSAG）基于前苏联专家提供的情况，在1986年对事故释放的总量做了估计，认为释放的放射性物质活度为1--2Ebq。
这还不包括惰性气体，并且有50%的误差。
1988年，联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）根据前苏联提供的数据和全球沉降情况，给出了释放数据，铯--137释放量为70PBq，其中31PBq沉降在前苏联境内。
后来，对堆芯碎片和在反应堆厂房内沉降物质的一系列分析，得出了在环境中释放的独立评价。
最新的研究认为，铯--137释放量为85±
26PBq，占堆芯总量的20--40%，碘--131释放量为1760PBq，占堆芯总量的50--60%，事故源项总量约为12Ebq。
大部分放射性物质在10天内释放完毕，释放过程可以分为几个阶段。
在事故初期造成大量的释放主要是由于在爆炸期间抛射出来的燃料块，其中包含了许多挥发性核素，如惰性气体，碘和一些铯。
在事故的第七天和第十天期间，形成了第二次大的释放，这次释放是由于堆内高温造成的，急剧上升和温度使得堆芯熔化。
第十天后，由于燃料的迅速冷却和在反应堆内使用了其它一些材料来屏蔽熔化了的堆芯碎块，释放迅速下降。
从对环境的监测中推断，在事故20天内还有一些间歇性释放，这些小的释放并未对事故的环境影响有根本性的变化。
3．2放射性物质的化学和物理形态
切尔诺贝利事故向环境中释放的放射性物质主要有三种形态：
即气体、气溶胶和核燃料微粒。
气态元素，如氪和氙几乎全部释放。
此外，还发现了有机碘的气一固态。
各种碘化合物的比率随时间在变化，释放出来的50--60%碘在释放时，呈现一种或另一种形态。
其他挥发性元素和化合物，如铯如碲，主要以乞溶胶形态从燃料颗粒中释放出来。
通过对空气样品的分析，这些元素的颗粒直径约为0.5--1μm。
由于石墨着火，事故源项的一个意想不到的特点是，燃料材料大范围、长时间的释放。
一些低挥发性的元素，如铈、锆、锕系元素、钡、镧和锶等，混合在燃料颗粒中。
体积大的燃料颗粒沉降在事故现场附近，而体积较小的颗粒大范围扩散。
从汽化燃料中冷凝下来的其它放射性物质，如钌等，则形成了金属颗粒。
所有这些包括小颗粒的燃料颗粒被称作为“热粒子”，并且扩散到事故现场以外的广大地区。
3．3放射性物质的扩散和沉降
由于释放的放射性核素组分和气象条件的变化，放射性素在大气中的扩散和沉降的模式非常复杂。
从目前对事故源项的分析，大约有0.3--0.5%的燃料颗粒（热粒子）沉降在事故现场；
1.5--2%沉降在0--20公里的范围内；
1--1,5%沉降在20公里以外；
挥发性元素扩散到10公里以外。
大约占铯--137总量45%的铯--137沉降在前苏联境内（主要在白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯部分地区）；
39%沉降在欧洲；
8%沉降在亚洲；
7%沉降在海洋中和北半球的其它地区。
南半球基本上没有发现核污染。
1996年有关方面又对沉降模式进行了更为精确地分析，这个项目可以使联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）的数据和对事故源项的估计有更准确的解释。
在总释放量中，半衰期不到一个月的放射性核素大约占了85%，半衰期在几个月的放射性核素占了13%，半衰期大约30年的占31%，半衰期大于50年的只有0.001%。
表2列出了事故后70年全球环境中剩余放射性物质的总活度。
由于放射性的衰变，十年后的今天，仍然存在于环境中放射性物质的总量已经降到了释放总量的1%（80BPq长寿命的放射性核素主要是铯--137和锶--90）。
3．3．1在前苏联境内的扩散和沉降
事故发生后的前十天是放射性物质释放的重要阶段。
在这十天中，气象条件经常发生变化，这对放射性物质的释放方向和沉降参数产生了重要影响。
放射性微粒的沉降模式很大程度上取决于扩散参数、微粒尺寸和降水情况。
在事故释放期间，由于温度和其它参数的变化，在初期和其后的释放中，放射性核素沉降在地面上的组分变化也很大。
在衡量污染情况方面，选择的核素主要是铯--137，这是因为
（1）铯--137容易测量到；
（2）一旦碘--131衰变后（半衰期8天），人员所受剂量的主要贡献来自铯--137。
铯--137造成地面污染分为3个水平：
即低水平区（37--185KBq/m²
），中水平区（185--555KBq/m²
）和高水平区（555--1，480KBq/m²
）。
前苏联受污染的地区主要集中在白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯，三国地面铯--137污染水平超过37KBq/m²
的面积分别占本国面积的23%、5%和0.6%，图2是三国污染情况的对照。
在这广大的污染区中，有三个比较集中，且污染水平超过555KBq/m²
的区域，它们分别位于乌--白边界、白--俄边界和俄罗斯境内。
乌--白污染区是在事故初期形成的，距反应堆半径30公里，铯--137地面沉降水平超过1，500KBq/m²
。
白--俄污染水平基本与乌--白污染水平大致相同，但在一些村庄污染水平则达到5，000KBq/m²
俄罗斯污染区位于反应堆的东北方向，距反应堆500公里，也是于4月28--29日由白--俄污染云团因降水造成的，但污染水平则比上述两个区要略低一些，通常不超过600KBq/m²
除了上述三个重要污染区外，还有许多地区遭到污染，地面铯--137污染水平范围在40--200KBq/m²
之间。
前苏联三国最初铯--137地面污染水平超过1，500KBq/m²
的面积为3，100平方公里，污染水平在600--1，500KBq/m²
的面积为7，200平方公里，污染水平在40--200KBq/m²
的面积为103，000平方公里。
3．3．2在前苏联境外的扩散和沉降
切尔诺贝利核事故的发生，不仅给前苏联带来了严重的辐射影响，而且影响到其它地区，主要是欧洲地区。
外国发现这次核事故的首先是瑞典，这说明，这次核事故的影响已涉及到其它国家。
放射性烟羽在气象条件的作用下，其么迹覆盖了前苏联的欧洲部分地区和欧洲的部分国家。
开始风向是西北方向，许多放射性物质沉降在斯堪的纳维亚、荷兰、比利时和英国，后来风向改为向南，欧洲中部地区，以及地中海和巴尔干半岛的国家，也受到了污染。
各地区的污染水平是不同的，其水平的高低取决于烟羽的高度、风速、风向、地貌特征和降水量。
在开始的放射性烟羽中，包含着大量不同的裂变产物和锕系元素，但是只有微量的锕系元素在大多数欧洲国家被发现，并且只有很少数量的锕系元素在辐射影响方面被认为有意义。
在前苏联境外探测到的，且在辐射方面最有意义的放射性核素还是碘--131、碲--132、碘--132、铯--137和铯--134。
在大多数欧洲国家，放射性污染主要是来自铯--137和铯--134。
在奥地利、瑞士的东部和南部、德国南部和斯堪的纳维亚，当放射性烟羽经过时，恰巧遇上降雨，因此，这些国家遭受的沉降要比其它国家严重，西班牙、法国和葡萄牙遭受的污染最轻。
如在奥地利的萨尔茨堡和卡林斯亚（Carinthia）的污染水平分别是59.46和33KBq/m²
而葡萄牙铯--137平均污染水平为0.02KBq/m²
这些轻微的污染据分析是由污染的林区的物质再悬浮造成的。
小结
到目前为止，对切尔诺贝利核事故的释放总量已有了一个比较客观、准确地估计。
事故释放时间出乎意料地长，持续时间超过一周，并有两次集中地释放。
另一个特征是燃料发生了一次严重的喷射（大约占堆芯总量的4%），在燃料碎块中包含着低挥发性的核素，如铈、锆和锕系元素。
由于干湿沉降、衰变、化学变化和微粒尺寸的改变，烟羽中放射性物质在运动期间，其特征和组分也在不断变化。
事故造成如此大范围的污染，其原因是释放高度和释放时间长，以及风向的变化。
然而，沉降也很不规则，在烟羽经过的地区，有的地方恰巧降雨，使得这些地区的核素沉降要比其它地区严重。
尽管在北半球的所有地方都受到一定的影响，但是仅只在前苏联和欧洲部分地区遭受的污染达到有意义的程度。
3剂量估计
事故对人员的照射有两个主要照射途径，第一是放射性碘吸入后对甲状腺的辐射剂量，第二是放射性铯外照射引起的全身剂量。
对全身吸收剂量所造成的晚期效应影响，要比相同的剂量对甲状腺，其危害性要高出大约20倍。
售货员受到事故的照射分为四类：
（1）核电厂的工作人员和参加去污行动的人员；
（2）事故后两周内从30公里范围内撤离出来的居民；
（3）前苏联的公众，其中包括污染区内的居民；
（4）其它国家的公众。
参加去污和降解活动的人员大约有80万之多，在众多受照人员中，消防队员和工厂人员在事故的第一天受照最为严重，所受剂量大部分来自燃料碎块和沉降在各种物体表面放射性颗粒的外照射。
在事故发生的第一天，大约有13.5万人从半径30公里的区域内撤离出来。
在撤离前，这些公众已经受到了放射性烟羽和先期沉降的放射性物质的外照射，另外，还包括从云团中吸入放射性物质的内照射。
很显然，碲--132在事故后的第一周起了很重要的作用，一个月后铯--137和铯--134占了主导地位。
由于衰变的原因，铯--134随后到比铯--137低得多的水平上，几年后，铯--137就成为唯一对污染有实际意义放射性核素。
由吸入和食入放射性核素造成的内照射剂量，情形也大体相似：
在事故后的最初几周内，放射性碘是重要的核素，并且通过污染的空气，更重要的是通过消费污染的食物，造成了甲状腺剂量。
大约一个月以后，放射性铯再次成为主要因素，几年后，铯--137成为唯一有实际意义的核素。
在前苏联，大约有400万人居住在地面污染超过37KBq/m²
的地区。
在事故早期，为了掌握、管理人员受照剂量，前苏联政府在1986年成立了全苏联盟剂量统计办公室（AUDR），负责记录下例四类人员的医疗和剂量数据：
（1）去污人员，
（2）从30公里范围内撤离出来的人员，（3）污染区的居民，（4）受照人群中的儿童。
在1991年全苏联盟剂量统计办公室（AUDR）登记了659，292人的数据。
从1992年开始，白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰的国家统计办公室取代了原全苏联盟剂量统计办公室。
在前苏联以外的其它国家，重要的核素仍然是放射性碘和放射性铯。
这些放射性核素一旦沉降到地面，就会通过食入途径进入人体产生剂量。
沉降的放射性铯也是污染地区和其它表面对人员进行长期外照射的一个来源。
大多数生活在北半球的人，在不同程度上都受到来自事故的辐射。
前苏联以外其它国家铯--137沉降水平范围在忽略不计到50KBq/m²
4．1应急人员剂量
大多数参加去污行动的人员可以分成两类：
（1）电站工作人员和消防队员，以及参加急救行动的人员，数量大约有几百人；
（2）在电站和周围地区参加去污、石棺建造和其它恢复行动的人员，这类人员在1986--1990间总数达到80万人。
1986年4月26日夜间，大约有400人在电站，这些人遭受了多种源的综合效应：
（1）来自放射性云团、喷洒在现场的反应堆燃料碎块和沉降在皮肤上放射性微粒的γ外照射和β辐射，
（2）吸入放射性微粒的内照射。
工人们佩戴的剂量计都过载，因此无法估计所受剂量。
但是，从住院治疗的遭受急性放射性综合症的237病员中，可以获得一些照射情况。
使用生物剂量学的方法，已估计出这些病员中的140人受到的全身外照射剂量为1--2Gy，55人外照射剂量在2--4Gy之间，21人外照射剂量在4--6Gy，其余21人外照射剂量在6--16Gy。
此外，通过对甲状腺的测量，吸入甲状腺的剂量高达约20Sv，其中173人的甲状腺剂量在0--1.2Sv之间，5名工人的甲状腺剂量高于11Sv。
第二类应急人员是从场外动员来的大量成年人，他们主要从事去污行动，工作在场内、城镇、林区和农区，目的是使这些地区能够恢复工作和生活。
这类人员的数量最多，达到几十万人。
起初，前苏联军队投入的力量占这类工作人员的50%，另一半则来自民防组织、公安部门、内政部和其它组织。
对于参加应急行动人员所接受的剂量数据很不完整。
1986年6月中旬以前，前苏联还没有建立起完整的剂量管理体系，在此之前，人员剂量的估计是来自对地区放射性的测量，应急人员开始遭受辐射剂量的限值是250mSv/年。
1987年这个限值降到100mSv/年，1988年又降到50mSv/年。
统计数据表明，记录的平均剂量是在逐年降低，1986年是170mSv，1987年是130mSv，1988年是30mSv，到1989年为15mSv。
目前很难对这些数据的正当性进行评价。
4．230公里内撤离人员剂量
事故发生后，前苏联立即在电站附近开展了γ剂量率的测量。
大约20小时后，风向开始转变，吹向皮普利亚镇，该镇的γ剂量率显著地增加，随即决定撤离该镇居民。
20小时后，1，200辆轿车将49，000名居民撤出皮普利亚，在其后的几天至几周内，又从污染区撤离了80，000人。
已经通过问卷的形式，获得了对撤离出来的人员所受剂量评价的有关情况，调查的内容包括这些人居住的地方、房屋类型、稳定碘的消费，以及其它活动情况。
4．2．1甲状腺剂量
为了了解受照人员甲状腺剂量情况，对撤离的人员进行了甲状腺碘活度的测量。
2，000多名前皮普利亚居民的测量，对剂量的再建有了足够的品质保证。
一项结合问卷调查的对比分析表明，甲状腺剂量主要是由于吸入碘--131造成的。
表3分三组列出了对甲状腺的平均个人剂量和集体剂量的情况。
在各年龄组的个人剂量分布超过了两个数量级，影响个人剂量的主要因素是居住地与反应堆的距离。
儿童的甲状腺剂量与从皮普利亚撤离出来的人员剂量基本相同，但后来发现成人的剂量要高一些，这是因为成人从30公里范围撤离出来后消费含有碘--131的食物造成的。
4．2．2全身剂量
撤离人员的全身剂量主要来自沉降的碲--132、碘--132、铯--137，以及在空气中的短寿命放射性核素。
在30公里的区域内设置了80个测量点，每天对γ剂量率进行测量，在皮普利亚镇设置了30个测量点，每小时对空气中的γ剂量率进行测量。
通过这些测量，并结合问卷调查，对乌克兰撤离的90，000人的全身剂量做了再建工作。
这些人受到的全身剂量范围很广，平均值为15mSv，集体剂量为1，300人·
希。
从白俄罗斯撤出来的24，000人所受剂量高一些，这是因为主导风向开始是向北的。
IAEA会议的结论是，在撤离人员中，大约有10%的人员全身剂量超过50mSv，5%的人员全身剂量超过100mSv。
4．3生活在污染区内人员的剂量
4．3．1甲状腺剂量
对生活在污染区内众多人员甲状腺剂量再建是通过对这些人员甲状腺碘活度测量取得的，在乌克兰白、俄罗斯和俄罗斯，分别对15万、数万和6万人进行了测量。
个人剂量的很大变化，使得对剂量分布情况的估计很困难，并且当前对剂量的估计仍然受到相当多不确定因素的影响，尤其是在一些地区只对少数人的甲状腺做了活度测量。
在白俄罗斯，事故时0--14岁的儿童集体甲状腺剂量大约为170，000人·
希；
在乌克兰8个严重污染区，该年龄组儿童的集体甲状腺剂量大约为60，000人·
希，总人口的集体甲状腺剂量大约为200，000人·
在俄罗斯，总人口的集体甲状腺剂量大约为100，000人·
造成甲状腺剂量的来源有两个方面：
一是饮用了含有碘--131的牛奶，一是食用了污染的新鲜蔬菜。
4．3．2全身剂量
全身剂量的主要途径也有两个方面：
一是沉降放射性核素的外照射和经食物进入人体内的放射性铯。
外照射直接与单位面积的放射性活度有关，并且受到居住地空气中γ剂量率的影响。
林业工人和居住在木结构房屋的其它工人所受剂量是最高的。
在事故后的第一年，饮用当地生产的牛奶是造成食入铯的主要途径，但后来，蘑菇成了主导因素，这有两个原因：
一是牛奶的污染随着时间开始降低，而蘑菇中的污染相对稳定；
二是由于三国经济的变化，公众采集比事故后第一年更多的蘑菇。
表4列出了居住在高污染区（铯--137活度＞555KBq/m²
）居民全身剂量的情况。
在两种因素中，外照射是主要的，但就个人所受的最高剂量却来自食品消费。
4．3．3前苏联以外国家公众的剂量
尽管切尔诺贝利事故的放射性物质释放，主要对白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰造成了影响，但释放的物质经过大气扩散，在北半球的多数国家都有发现。
不过，公众的剂量在许多地方要比前苏联污染地区低得多。
在最初几周内，碘--131通过饮用牛奶是产生剂量的主要因素。
在欧洲，婴儿的甲状腺剂量范围为1--20mSv，在亚洲为0.1--5mSv，在北美为0.1mSv，成人的甲状腺剂量要低约5倍。
此后，铯--134和铯--137就是外照射和内照射的主要来源。
在事故后的第一年内，欧洲公众的全身剂量为0.05--0.5mSv，亚洲为0.005--0.1mSv，北美为0.001mSv。
小结
切尔诺贝利核事故使众多的人受到了额外的剂量：
·
应急人员--大约有80万人员参加了去污行动。
事故后立即行动的工人和在石棺中执行特殊任务的科学家，接受的最大剂量为数戈瑞。
应急人员的平均剂量在170mSv（1986年）和15mSv（1989）之间。
撤离公众一事故后撤离了10万多人。
撤离的人员遭受了来自放射性碘，尤其是碘--131吸入所引起的内照射，和放射性烟羽经过，以及沉降地面放射性的外照射。
3岁以下儿童甲状腺平均剂量为1Sv，成人大约为70mSv。
乌克兰境内30公里内撤离的公众，全身外照射剂量变化范围很大，平均值为15mSv。
前苏联境内污染区公众大约有27万人生活在铯--137活度高于555KBq/m²
的污染区。
在事故最初几周内，主要是由于消费了污染的牛奶，造成了甲状腺剂量。
在白俄罗斯戈迈尔（Gomel）地区，儿童受到了很高的甲状腺剂量，基范围是从忽略不计到40Sv，0--7岁的儿童甲状腺平均剂量接近1Sv。
在1986年夏季后，由于对食品进行了控制，这些地区的公众照射剂量主要来自沉降的铯--137的外照射。
1986--1989年间，全身剂量范围为5--250mSv，平均剂量为40mSv。
在没有进行食品控制的地区，如乌克兰的诺伏罗（Rovno）地区，内照射要高于外照射。
前苏联境外的公众一挥发性放射性物质（如碘和铯）扩散到整个北半球，公众接受的剂量要低，各国的数值变化也很大。
剂量的大小主要取决于降水情况。
5健康影响
辐射对人员的伤害，主要是射线的能量在人体内与细胞作用，产生电离，
从而引发疾病，甚至死亡。
在人体细胞中，DNA是很重要的物质。
DNA具有自我修复功能，当电离使DNA无法自我修复时，就可能诱发疾病。
5．1急性健康效应
所有急性确定性健康效应发生在工厂人员，或参加灭火和事故后立即投
入去污行动的人员当中。
事故发生时当即死亡2人：
1人死于爆炸，另1人死于冠状动脉血栓。
1人在事故发生的清晨死于烧伤，28人在事故前几周死于治疗中心，死亡人数为31人。
IAEA的结论是：
28人死于急性放射性疾病，其中26人是在事故后前三个月死亡的，在这些人中有50%人的皮肤受到辐照损伤；
另外2人在事故现场死于非辐射原因，还有1人死于冠状动脉栓塞。
此后，又有14人死亡，但原因不能直接地归因于事故辐射。
总数达211，499人受到医学观察，其中237人被立即确诊为患有急性辐射综合症，多数病人在24小时内被医院收治。
这些病人根据病情的严重程度、症状和估计的剂量，被分成四类。
公众没有接受到如此高的剂量而引发急性放射性病，通过对白俄罗斯11，600人的调查，已经得到证实。
在最高受照人群组（6--16Gy），照后15--30分钟内首先出现的反应是呕吐，大面积烧伤和β辐射常使得病情加重。
在前两周，白血球和血小板急剧下降，骨髓中的血红细胞遭到高剂量的破坏。
尽管采取了特别医疗措施，但几乎所有受到这样高剂量照射的病人（21人中的20人）都死亡。
在较低的受照人群中，呕吐出现的稍晚一些，血小板和白血球计数没有下降这么剧烈，没有出现发热和毒血症。
β对皮肤的烧伤是主要的因素，并且粘膜破坏很难治愈，但是低于1--2Gy照射组的人员中没有出现早期死亡。
各照射人员数量、剂量和死亡情况见表5。
5．2晚期健康效应
有许多报告报道了因切尔诺贝利事故导致了一些疾病的增加。
事实上，根据目前的知识水平，事故只增加了甲状腺癌的发病率，同时，也给公众的心理带来了负面影响。
对于
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