35 лет назад, осенью 1987 года, в городе Гояния (Бразилия) произошла радиационная авария вследствие неправильного обращения с источником излучения, не находившемся под контролем системы радиационной защиты.
Сейчас известно, что приблизительно в конце 1985 г. частный институт радиотерапии (Гоянийский институт лучевой терапии, Гояния, Бразилия), переезжая в новые помещения, забрал с собой установку для дистанционной лучевой терапии, работающую на кобальте-60, и оставил на старом месте аналогичную установку, в которой использовался цезий-137, не уведомив об этом лицензионный орган, как это требуется условиями выданной институту лицензии.
Позже старые строения были частично разрушены. В результате установка с цезием-137 стала представлять собой крайнюю опасность.
Два человека вошли в помещение, не зная, что собой представляет установка, и полагая, что её можно использовать как металлолом, извлекли блок с радиоактивным источником из радиационной головки установки. Они принесли этот блок домой и попытались его разобрать.
Эти попытки привели к разрушению капсулы, в которой помещался источник. Этот источник радиоактивности представлял собой хорошо растворимую и легко рассеивающуюся соль - хлорид цезия.
Последовало загрязнение окружающей среды, одним из результатов которого стало внешнее и внутреннее облучение ряда лиц. Так начался один из серьёзнейших радиационных инцидентов, из всех когда-либо имевших место.
После разрушения капсулы с источником остатки блока, в котором помещался источник, были проданы владельцу склада утиля.
Он заметил, что в темноте от вещества исходит голубое свечение. Это зрелище привлекло внимание нескольких человек, и в течение ряда дней посмотреть на необычное явление приезжали их друзья и родственники. Частички радиоактивного вещества размером с рисовое зерно разошлись по нескольким семьям.
Это продолжалось в течение пяти дней; по истечении этого времени у многих людей вследствие облучения возникли симптомы желудочно-кишечных заболеваний.
Вначале эти симптомы не были распознаны как следствие облучения. Однако один из облучённых связал эти заболевания с радиоактивной капсулой и отвёз её остатки в городское санитарное управление. Это и привело к цепи событий, в результате которых выяснилась суть происшедшего.
Один местный физик был первым, кто, замерив уровень излучения, осознал масштабы инцидента и по собственной инициативе принял меры по эвакуации людей из двух районов.
В то же время о случившемся были проинформированы органы власти, реакция которых оказалась поразительно быстрой и эффективной.
Вскоре был установлен ещё ряд районов с существенным радиоактивным загрязнением, и жители этих районов были эвакуированы.
Вскоре после того, как стало понятно, что произошла крупная радиационная авария, на место происшествия в Гоянию были отправлены специалисты из Рио- де-Жанейро и Сан-Паулу, в т.ч. физики и врачи.
По прибытии они обнаружили, что для временного сбора и проверки людей использовался стадион, где можно было выявить лиц, с радиоактивным загрязнением и/или лучевым поражением.
Была проведена медицинская сортировка пострадавших, в ходе которой выяснилось, что 20 человек нуждаются в госпитализации. Четырнадцать из них в дальнейшем были помешены в военно-морской госпиталь Марсилио Диас в Рио-де-Жанейро.
Заботу об остальных шести пациентах взяла на себя Центральная больница Гоянии. Здесь был установлен счётчик излучения всего тела, что содействовало осуществлению программы мониторинга внутреннего облучения и контроля за эффективностью воздействия лекарственного препарата берлинская лазурь, применявшегося в обоих лечебных заведениях для ускорения выведения цезия из организма.
Для отделения тяжело облучённых от тех, кто подвергся менее значительному облучению и не нуждался в интенсивной терапии, успешно применялся цитогенетический анализ.
Основные трудности ухода за пациентами заключались в дезактивации кожи пациентов, противодействии десквамации поражённых облучением участков и обработке загрязнённых выделений организма.
Ежедневные гематологические и медицинские исследования, хороший уход за пострадавшими и биологическое тестирование гемокультур способствовали раннему выявлению и лечению локальных системных инфекций.
Четверо пострадавших умерли в течение четырёх недель с момента госпитализации. При аутопсии были обнаружены геморрагические и септические осложнения, свойственные острому лучевому синдрому. Наиболее точные оценки доз облучения, полученных этими четырьмя лицами, были сделаны с помощью цитогенетического анализа; значения доз колеблются от 4,5 до более 6 Гр.
Два пациента, получившие, согласно оценкам, аналогичные дозы облучения, выжили.
При лечении тяжело облучённых людей использовался новый препарат гормонального типа - фактор стимуляции колоний гранулоцитов-макрофагов (GMCSF), однако результаты такого лечения остаются сомнительными.
В течение двух месяцев все выжившие пациенты возвратились из Рио-де-Жанейро в Центральную больницу Гоянии, где находились до тех пор, пока наблюдения за выведением цезия из организма не показали, что они могут быть выписаны.
Многие лица подверглись как внешнему, так и внутреннему облучению. Всего было обследовано около 112 000 человек, из которых 249 имели либо внутреннее, либо внешнее радиоактивное загрязнение.
У некоторых людей высокий уровень внутреннего и внешнего радиоактивного поражения определялся тем, каким путем осуществлялся контакт с порошком хлорида цезия: люди, например, натирали порошком кожу или ели загрязнёнными руками; происходило загрязнение также от строений, предметов домашнего обихода, утвари, бытовых принадлежностей.
Более 110 проб крови лиц, подвергшихся радиационному воздействию, было исследовано с помощью цитогенетических методов. В культурах лимфоцитов определялась частота хромосомных аберраций, после чего производилась оценка поглощённой дозы по калибровочной кривой, полученной in vitro. Оценка доз дала значения от нуля до 7 Гр.
Статистический анализ пуассонового распределения клеток с хромосомными аберрациями показал, что некоторые люди подверглись неравномерному облучению. Люди, получившие высокие дозы, до сих пор находятся под контролем на предмет выявления лимфоцитов, несущих цитогенетические аберрации.
У лиц, которые подверглись внутреннему загрязнению, брались анализы мочи, и результаты использовались в качестве метода скрининга. У пациентов с внутренними радиоактивными загрязнениями ежедневно брались анализы мочи и кала.
Количества инкорпорированного нуклида и ожидаемые дозы вычислялись с помощью математических моделей с учётом возраста пациента. Эффективность влияния берлинской лазури на выведение цезия из организма оценивалась на основании данных от цезия, выводимого с калом и мочой.
В Гоянии был установлен счетчик радиоактивности всего тела, с помощью которого проводились оценки периода биологического полувыведения цезия из организма пациента от дозировки получаемого им препарата берлинская лазурь.
В результате инцидента произошло сильное радиоактивное загрязнение окружающей среды. Действия, предпринятые для ликвидации загрязнения, можно разделить на две стадии.
К первой стадии относятся неотложные меры, необходимые для взятия под контроль всех возможных источников радиоактивного загрязнения; эта стадия была в основном завершена к 3 октября, однако некоторые элементы ее сохранились до рождества 1987 года: к этому сроку были учтены все основные места радиоактивного загрязнения.
Вторая стадия, которая может рассматриваться как стадия ликвидации последствий инцидента и восстановления нормальных жизненных условий, продолжалась до марта 1988 года.
Срочные меры были направлены на решение следующих основных задач:
- предотвращение высоких доз облучения, способных привести к нестохастическим эффектам;
- выявление основных районов радиоактивного загрязнения:
- установление контроля над этими районами.
В качестве начальной реакции на инцидент, были предприняты действия, имевшие целью взять под контроль источники излучения, на что потребовалось три дня.
Первые измерения уровня радиоактивности и загрязнения проводились пешими дозиметристами в местах радиоактивного загрязнения. Были выявлены семь основных очагов загрязнения, включая соответствующие склады утиля, причем мощность дозы в некоторых из них достигала 2 Зв×ч-1 на высоте 1 м от поверхности земли.
Измерения, проведённые с помощью специально оборудованного вертолёта, показали, что не был пропущен ни один из основных районов радиоактивного загрязнения.
В течение двух дней был проведен радиационный контроль всей городской территории Гоянии общей площадью более 67 квадратных километров. Сведения об уровне излучения в семи основных известных очагах радиоактивного загрязнения подтвердились; был обнаружен один ранее неизвестный небольшой район, где мощность дозы составляла 21 мЗв×ч-1 на высоте 1 м от поверхности земли.
При обследовании небольшие участки радиоактивного загрязнения, в частности места, прилегающие к районам с высокой плотностью радиоактивного загрязнения вокруг основных очагов загрязнения, могли остаться незамеченными.
В действие была введена дополнительная система радиационного контроля, охватившая большие пространства (однако лишь в пределах дорог). С помощью установленных на автомашинах детекторов было взято под контроль 80% дорожной сети Гоянии протяжённостью свыше 200 км.
Основными очагами радиоактивного загрязнения явились склады утиля и жилые помещения, где была разобрана капсула с радиоактивным источником; общая площадь этих районов составила примерно 1 км2.
На этой начальной стадии были установлены контрольные уровни, требующие принятия мер:
- для контроля доступа (10 мкЗв×ч-1);
- для эвакуации населения и установления запретных зон (2,5 мкЗв×ч-1, а позже - 10 мкЗв×ч-1 для зданий и 150 мкЗв×ч-1 для незаселённых районов);
- а также для сотрудников, принимавших участие в работах по устранению последствий инцидента (пределы доз и соответствующие мощности дозы в сутки, в неделю и в месяц).
Всего было обнаружено 85 домов с высоким уровнем радиоактивного загрязнения, причём из 41 такого дома было эвакуировано 200 жителей. Через две недели 30 домов были готовы вновь принять жителей.
Следует подчеркнуть, что эти уровни, которые примерно соответствуют наименьшим значениям уровней вмешательства, рекомендованным Международной комиссией по радиологической защите и МАГАТЭ (уровни, не требующие принятия мер), были чрезвычайно строгими под давлением политических и общественных кругов.
В дальнейшем была проведена оценка распространения радиоактивного загрязнения на весь район и гидрографический бассейн. В Гоянии была создана лаборатория для измерения содержания цезия в почве, грунтовых водах, донных осаждениях и речной воде, в питьевой воде, в воздухе и пищевых продуктах.
Меры защиты потребовались, однако, лишь в отношении почвы и фруктов в пределах зоны радиусом 50 метров от основных очагов.
В ходе дальнейших действий, включавших главным образом восстановительные работы, возникли различные трудности с обследованием городских районов и речного бассейна.
Ситуация осложнилась тем, что в период с 21 по 28 сентября прошли ливневые дожди, которые способствовали дальнейшему распространению цезия в окружающей среде.
Вопреки надеждам на то, что радиоактивные вещества будут вымываться дождём, они осаждались на крышах домов, что серьёзно сказалось на уровнях мощности дозы в зданиях.
Уровень загрязнения питьевой воды был очень низок. Грунтовые воды также оказались незагрязнёнными, за исключением нескольких источников вблизи от основных очагов загрязнения; концентрация цезия в них едва превышала порог чувствительности приборов.
Основные контрмеры, принятые на стадии восстановления, заключались в дезактивации основных загрязнённых районов (включая районы, не входящие в главные очаги поражения), зданий, общественных мест, транспорта и т.п.
Для проведения дезактивации в основных очагах загрязнения требовалась тяжелая техника для разрушения зданий и удаления больших количеств почвы. Необходимо было также соорудить большое количество различных вместилищ для отходов.
Кроме того, нужно было спроектировать и построить временное хранилище отходов. Это было сделано к середине ноября, и с этого времени до конца декабря 1987 года осуществлялась дезактивация основных очагов и остальных районов радиоактивного загрязнения.
Выбранные уровни исследования, которые требовали принятия мер, соответствовали дозе 5 мЗв в течение первого года и долгосрочной прогнозируемой дозе 1 мЗв в год в последующие годы.
Предстоящие работы включали разрушение (и удаление) семи домов и удаление почвы. Поверхности, с которых удалялась почва, были залиты бетоном или покрыты слоем земли.
В менее загрязнённых местах основным источником излучения была радиоактивная пыль, осевшая на почву; после удаления в необходимых случаях слоев почвы обнажившаяся поверхность покрывалась чистой почвой.
Из 159 обследованных домов 42 нуждались в дезактивации. Дезактивация производилась путём вакуумной чистки внутренних помещений зданий и промывки внешних поверхностей струями воды под большим напором.
Эффективными оказались различные методики химической дезактивации, каждая из которых подбиралась для конкретных условий, материалов и уровней радиоактивности.
Уровни вмешательства для принятия восстановительных мер выбирались под сильным давлением со стороны политических и общественных кругов.
Установленные уровни были существенно ниже тех, которые были бы получены в результате процесса оптимизации. В большинстве случаев они могли рассматриваться скорее как относящиеся к нормальной ситуации, чем к стадии ликвидации последствий аварии.
После рождественских праздников в декабре 1987 года были дезактивированы районы с меньшей мощностью дозы вокруг основных очагов радиоактивного загрязнения. Тяжёлая техника не требовалась, были разработаны и приняты процедуры оптимизации. Эта стадия продолжалась до марта 1988 года.
С самого начала в результате действий по устранению последствий инцидента образовалось большое количество радиоактивных отходов. Место для их временного хранения было выбрано в 20 км от Гоянии.
Отходы классифицировались как нерадиоактивиые (ниже 74 кБк×кг-1), низкоактивные (ниже 2 мЗв×ч-1) и среднеактивные (от 2 до 20 мЗв×ч-1).
В зависимости от степени радиоактивного загрязнения применялись различные типы упаковок. Для упаковки отходов потребовалось 3800 металлических бочек (200 л), 1400 металлических ящиков (5 т), 10 транспортных контейнеров (32 м3) и 6 комплектов бетонных ёмкостей.
Временное хранилище было спроектировано для объёма отходов 4000-5000 м3, упакованных приблизительно в 12500 бочек и 1470 ящиков.
Окончательный общий объём всех отходов составил 3500 м3, или 275 полных загрузок грузового автомобиля. Столь большой объём следует прямо отнести на счёт низких установленных уровней вмешательства как для чрезвычайного, так и для восстановительного периодов.
Экономические последствия выбора такого уровня, особенно на более поздней стадии, весьма значительны.
В местах хранения отходов была создана система отбора проб для радиационного контроля стоков с платформы размещения отходов (включая дождевую воду).
По наиболее объективным оценкам, общее количество радиоактивного вещества в загрязнениях составляло приблизительно 44 ТБк (1200 Ки), причем известно, что до инцидента активность цезиевого источника была равна 50,9 ТБк (1375 Ки).
Решение о месте окончательного захоронения отходов до сих пор не принято.
Часть IV.
Замечания и рекомендации.
Очень часто обзоры радиационных аварий служат лишь для того, чтобы ещё раз привлечь внимание к хорошо известным фактам. Обзор аварии в Гоянии дал возможность выработать множество замечаний и рекомендаций. Однако приводимые здесь замечания не ограничиваются специфическими условиями данной аварии.
Основной вывод, который следует сделать с учётом возможности возникновения подобных аварий, заключается в том, что никакие обстоятельства не могут снижать ответственности того лица, которому поручен контроль безопасности источника ионизирующего излучения.
Источники излучения, которые перемещаются из мест, утверждённых в процессе регистрации и оформления лицензии, могут представлять собой значительную опасность.
Поэтому лицо, несущее ответственность за источник ионизирующего излучения, должно обеспечить меры по недопущению подобной небрежности, причем эти меры должны включать процедуры проверки и надлежащую систему обеспечения безопасности.
Хотя система регулирования обеспечивает контроль эффективности работы специалистов и системы управления, следует подчеркнуть, что регламентационный и правовой контроль не может и не должен снижать уровня ответственности руководства.
Чтобы облегчить осуществление ответственности лица, в чьём ведении находится источник ионизирующего излучения, требования регламентационного контроля должны быть конкретными, простыми и осуществимыми в принудительном порядке.
В частности, необходима самая тесная связь между всеми лицами и органами, ведающими вопросами осуществления и обязательного выполнения требований радиационной защиты.
Важным фактором снижения вероятности радиационных аварий и инцидентов является осознание населением потенциальной опасности источников излучения. Необходимо уделять должное внимание системе маркировки источников радиационной опасности, которая была бы понятна широкой публике.
Очень большое значение в области радиационных аварий имеют физические и химические свойства источников излучения. Их необходимо учитывать при выдаче лицензий на производство таких источников ввиду потенциального влияния этих свойств на последствия аварий и инцидентов, связанных с источниками излучения и неправильным обращением с ними.
Если же несмотря на все меры предосторожности всё-таки произойдёт авария и предвидится радиационная опасность, необходима чётко понимаемая всеми система информации и управления.
В этом отношении уместно упомянуть, что подготовка к принятию мер на случай радиационных аварийных ситуаций должна охватывать не только ядерные аварии, но и весь диапазон возможных инцидентов, влекущих за собой облучение людей.
С медицинской точки зрения, приобретённый в Гоянии опыт в целом подтвердил адекватность имеющихся в настоящее время диагностических процедур, антибиотиков, методов сепарации и трансфузии тромбоцитов.
Кроме того, он продемонстрировал пользу цитогенетических оценок доз и замечательную эффективность берлинской лазури в выведении цезия-137 из организма пострадавших.
Лечение пострадавших при радиационных авариях и инцидентах чрезвычайно разнообразно и сложно.
Оно должно осуществляться в условиях стационара персоналом, который постоянно занимается гематологическим, химиотерапевтическим, радиотерапевтическим и хирургическим лечением пациентов, подвергающихся опасности заболевания раком, подавления иммунной системы и возникновения патологических изменений крови.
Как правило, медицинский персонал и средства ухода за пострадавшими не подготовлены для лечения радиационных поражений и действий в условиях чрезвычайной радиологической ситуации.
При разработке планов действий на случай чрезвычайной радиационной обстановки необходимо предусматривать оказание неотложной помощи специалистами-медиками, прошедшими специальную подготовку в области лечения такихпациентов.
Однако распознание характера радиационных поражений зависит от обучения работников, не связанных с ядерными установками, причём вся их подготовка зависит от широкого распространения образовательных программ.
Что касается мер в связи с аварийным загрязнением окружающей среды, то уместно остановиться на проблеме принятия решений об уровнях вмешательства.
Как правило, имеется искушение установить чрезвычайно строгие критерии принятия мер по восстановлению нормального положения, что обычно происходит под влиянием политических и социальных соображений.
Однако такие критерии налагают значительное экономическое и социальное бремя, не говоря уже о том бремени, которое проистекает из самой аварии или инцидента, а это не всегда оправданно.
И наконец, следует отметить, что надо начинать документирование хода развития инцидента как можно раньше, так как с течением времени факты, как правило, стираются из памяти.
Особо важное значение имеет распространение информации среди средств массовой информации, населения и, разумеется, среди бригад реагирования. В частности, таким бригадам должна быть обеспечена поддержка по линии администрации и общественной информации, соответствующая масштабам инцидента или аварии.
Серьёзные инциденты требуют организации немедленной поддержки на местах в области административных мер и общественной информации.
Все лица, которые могут быть привлечены к деятельности в условиях чрезвычайной радиационной обстановки, должны пройти подготовку в виде как формального обучения, так и тренировок, которая соответствовала бы кругу их возможных обязанностей.
