\documentclass[bachelor, och, referat]{SCWorks}
% параметр - тип обучения - одно из значений:
%    spec     - специальность
%    bachelor - бакалавриат (по умолчанию)
%    master   - магистратура
% параметр - форма обучения - одно из значений:
%    och   - очное (по умолчанию)
%    zaoch - заочное
% параметр - тип работы - одно из значений:
%    referat    - реферат
%    coursework - курсовая работа (по умолчанию)
%    diploma    - дипломная работа
%    pract      - отчет по практике
% параметр - включение шрифта
%    times    - включение шрифта Times New Roman (если установлен)
%               по умолчанию выключен
\usepackage{subfigure}
\usepackage{tikz,pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.5}
\usepackage{float}

%\usepackage{titlesec}
\setcounter{secnumdepth}{4}
%\titleformat{\paragraph}
%{\normalfont\normalsize}{\theparagraph}{1em}{}
%\titlespacing*{\paragraph}
%{35.5pt}{3.25ex plus 1ex minus .2ex}{1.5ex plus .2ex}

\titleformat{\paragraph}[block]
{\hspace{1.25cm}\normalfont}
{\theparagraph}{1ex}{}
\titlespacing{\paragraph}
{0cm}{2ex plus 1ex minus .2ex}{.4ex plus.2ex}

% --------------------------------------------------------------------------%


\usepackage[T2A]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{graphicx}
\graphicspath{ {./images/} }
\usepackage{tempora}

\usepackage[sort,compress]{cite}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{amsthm}
\usepackage{fancyvrb}
\usepackage{listings}
\usepackage{listingsutf8}
\usepackage{longtable}
\usepackage{tabularx}
\usepackage{multirow}
\usepackage{array}
\usepackage[english,russian]{babel}

% \usepackage[colorlinks=false]{hyperref}
\usepackage{url}

\usepackage{underscore}
\usepackage{setspace}
\usepackage{indentfirst} 
\usepackage{mathtools}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{enumitem}
\usepackage{tikz}

\newcommand{\eqdef}{\stackrel {\rm def}{=}}
\newcommand{\specialcell}[2][c]{%
\begin{tabular}[#1]{@{}c@{}}#2\end{tabular}}

\renewcommand\theFancyVerbLine{\small\arabic{FancyVerbLine}}

\newtheorem{lem}{Лемма}

\begin{document}

% Кафедра (в родительном падеже)
\chair{}

% Тема работы
\title{Аварии на АЭС и их характеристика}

% Курс
\course{2}

% Группа
\group{231}

% Факультет (в родительном падеже) (по умолчанию "факультета КНиИТ")
\department{факультета КНиИТ}

% Специальность/направление код - наименование
%\napravlenie{09.03.04 "--- Программная инженерия}
%\napravlenie{010500 "--- Математическое обеспечение и администрирование информационных систем}
%\napravlenie{230100 "--- Информатика и вычислительная техника}
%\napravlenie{231000 "--- Программная инженерия}
\napravlenie{10.05.01 "--- Компьютерная безопасность}

% Для студентки. Для работы студента следующая команда не нужна.
% \studenttitle{Студентки}

% Фамилия, имя, отчество в родительном падеже
\author{Гущина Андрея Юрьевича}

% Заведующий кафедрой
% \chtitle{} % степень, звание
% \chname{}

%Научный руководитель (для реферата преподаватель проверяющий работу)
\satitle{профессор} %должность, степень, звание
\saname{А.~Н.~Панкратов}

% Руководитель практики от организации (только для практики,
% для остальных типов работ не используется)
% \patitle{к.ф.-м.н.}
% \paname{С.~В.~Миронов}

% Семестр (только для практики, для остальных
% типов работ не используется)
%\term{8}

% Наименование практики (только для практики, для остальных
% типов работ не используется)
%\practtype{преддипломная}

% Продолжительность практики (количество недель) (только для практики,
% для остальных типов работ не используется)
%\duration{4}

% Даты начала и окончания практики (только для практики, для остальных
% типов работ не используется)
%\practStart{30.04.2019}
%\practFinish{27.05.2019}

% Год выполнения отчета
\date{2020}

\maketitle

% Включение нумерации рисунков, формул и таблиц по разделам
% (по умолчанию - нумерация сквозная)
% (допускается оба вида нумерации)
% \secNumbering

%-------------------------------------------------------------------------------------------
\intro

По данным мировой статистики, фиксирующимся в Главной службе данных опасных инцидентов (The Major Hazard Incident Data Service – MHIDAS), крупные аварии на предприятиях и объектах разных типов, где линейные размеры зон действия поражающих факторов достигают нескольких сотен или даже тысяч метров, к счастью, события достаточно редкие. Тем не менее, в мире в среднем в год происходят около 2–3 подобных аварий. Аварии с гибелью более 25 человек и числом раненых более 100 регистрируются MHIDAS в среднем раз в 2,5 года.

В целом, как полагают специалисты, наблюдается неуклонный рост числа промышленных и энергетических аварий, вызванный, с одной стороны, увеличением количества опасных объектов, с другой стороны, возрастанием удельной плотности населения в зонах развития промышленных и энергетических объектов.

\section{Последствия ядерных аварий}

Можно предположить увеличение количества случаев смерти от рака на протяжении всей жизни среди лиц, подвергшихся воздействию радиации в результате аварии. В связи с тем, что в настоящее время невозможно определить, какие конкретные случаи рака были вызваны радиацией, количество таких случаев смерти можно оценить лишь статистически на основе использования информации и проекций, полученных при исследованиях на людях, выживших после взрывов атомных бомб, и других подвергшихся значительному воздействию популяций (рис. \ref{fig:compare}).

Необходимо учесть, что люди, выжившие после взрывов атомных бомб, получили высокие дозы радиации за короткий период времени, в то время как воздействие радиации в Чернобыле было в низких дозах и в течение длительного времени. Этот и другие факторы, такие как попытки определить дозы, полученные людьми спустя значительное время после аварии, а также изменения в их образе жизни и питании, приводят к очень большой неопределенности при составлении проекций в отношении будущих случаев смерти от рака. Кроме того, значительное, не связанное с радиацией, сокращение средней продолжительности жизни в трех странах за последние 15 лет, вызванное чрезмерным употреблением алкоголя и табака, ухудшением условий жизни и оказания медицинской помощи, существенным образом осложнило выявление какого-либо воздействия радиации на смертность от рака.

\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width=0.6\textwidth]{Image_226.png}
    \caption{Сопоставительные данные по источникам радиоактивного загрязнения, формирующим дозовую нагрузку населения по пищевым цепям, обусловленную испытаниями атомного оружия и аварией на Чернобыльской АЭС}
    \label{fig:compare}
\end{figure}

Совет исследований окружающей среды (Natural Environment Research Council) в 2007 г. опубликовал результаты своего исследования: риск от воздействия радиации на людей, ставших жертвами аварии на Чернобыльской АЭС, намного менее серьезен, чем принято считать. Авторы сопоставили разрушительный эффект чернобыльской радиации и воздействие, которое оказывают на организм человека такие факторы, как загрязнение воздуха, курение и ожирение. Во всех этих случаях (в том числе и для Чернобыля) риск смерти человека увеличивается незначительно – примерно на 1\%.

\begin{table}[H]
    \footnotesize
    \centering
    \begin{tabularx}{\textwidth}{ |p{2cm}|p{4cm}|p{1.7cm}|X| }
        \hline
        Дата аварии & Название АЭС, установки или объекта, характер аварии & Страна & Главные причины, последствия аварии \\ \hline

        3 марта 1949 года & 
        Комбинат <<Маяк>> в Челябинской области, серьезная авария & 
        Россия & 
        Массовый сброс в реку Теча высокоактивных жидких радиоактивных отходов, облучению подверглись около 124 тысяч человек в 41 населенном пункте. Наибольшую дозу облучения получили 28100 человек, проживавших в прибрежных населенных пунктах по реке Теча; средняя индивидуальная доза составила 210 мЗв, у многих облученных были зарегистрированы случаи хронической лучевой болезни. \\ \hline

        29 сентября 1957 года & 
        Химический комбинат <<Маяк>>, хранилище РАО возле с. Киштым в Челябинской обл., взрыв в хранилище радиоактивных отходов & 
        Россия & 
        Нарушения в работе автоматической системы охлаждения бетонной емкости вызвали взрыв в хранилище, где содержалось 75 тонн жидких радиоактивных отходов, слитых после переработки ядерного топлива, разрушение бетонной крышки хранилища; в окружающую среду попали радионуклиды, которые образовали Восточно-Уральский долгоживущий радиационный след длиной 300 и шириной 50 километров, в зоне которого проживало 272 тыс. человек. \\ \hline

        26 апреля 1986 года & 
        Чернобыльская АЭС, 4-й блок, Киевская обл., глобальная авария & 
        Украина & 
        Взрыв реактора  вызвал  глобальную катастрофу.  В окружающую среду было выброшено около 190 тонн радиоактивных  веществ; пострадало от 31  до 300 человек (по официальным данным), радиоактивный выброс привел к загрязнению более 160 тыс. км$^2$ ряда стран Европы и Азии. Более 400 тысяч человек были эвакуированы из зоны заражения. \\ \hline
    \end{tabularx}
    \caption{Наиболее значительные аварии на АЭС на территории Росии и бывшего СНГ}
    \label{tbl:accidents}
\end{table}

В истории атомной энергетики неоднократно происходило множество различного рода радиационных аварий. Основные сведения о наибольших авариях на территории России и бывшего СНГ представлены в табл. \ref{tbl:accidents}. Однако их последствия были существенно меньшими, чем при Чернобыльской катастрофе.

\section{Характеристика ядерных аварий}

Понятием <<авария>> в приведенном в табл. \ref{tbl:accidents} перечне чрезвычайных ситуаций определяются событие (процесс) на АЭС или другом объекте ЯТЦ, которое приводит к выбросу радиоактивных веществ за границы размещения технологического оборудования и создает потенциальную (или реальную) радиационную угрозу для окружающей среды и здоровья персонала и населения, а также чрезвычайная ситуация, после которой объект был остановлен и выведен из эксплуатации.

Для единообразия оценки чрезвычайных случаев, связанных с аварийными радиационными выбросами в окружающую среду на АЭС и других ядерных объектах, Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) в 1988–1990 гг. разработана и рекомендована для практического применения Международная шкала ядерных событий (International Nuclear Event Scale – INES), приведенная в табл. \ref{tbl:grade}.

В случаях, когда происходят хотя бы незначительные выбросы радиации за пределы промплощадки, МАГАТЭ рекомендует идентифицировать уровни аварии, используя эту шкалу, и оповещать страны-участники в 24-часовой срок о всех аварийных ситуациях, которые превышают 2-й уровень опасности.

Как видно из табл. \ref{tbl:accidents}, часть аварий на АЭС связана с пожарами. Мировая статистика пожаров на АЭС свидетельствуют, что объектами пожаров чаще всего становятся генераторы, кабельные каналы, электрооборудование, насосные установки.

Наиболее сложными для тушения являются пожары, возникающие в кабельных сооружениях АЭС. Для их тушения привлекается большое количество сил и средств. Однако в большинстве случаев действия пожарных существенно затрудняются опасными факторами пожара. Наличие оборудования под напряжением создает угрозу поражения пожарных электрическим током, что также осложняет определение безопасных маршрутов следования и безопасных боевых позиций.

\begin{table}[H]
    \footnotesize
    \centering
    \begin{tabularx}{\textwidth}{ |p{2cm}|p{7cm}|X| }
        \hline
        Показатель уровня опасности аварии & 
        Уровень аварии & 
        Примеры конкретных радиационных аварий разных уровней \\ \hline

        7 & Крупная авария (глобальная авария) с очень большим ущербом & 
        ЧАЭС (1986) \\ \hline

        6 & Серьезная авария & <<Маяк>> (1957) \\ \hline

        5 & Авария с риском за пределами промплощадки & 
        Пожар на АЭС в Уиндскейле (1957), авария на АЭС <<Три-Майл-Айленд>> (1979) \\ \hline

        4 & Авария без значительного риска за пределами промплощадки & 
        Авария на АЭС в Уиндскейле (1973), аварии на АЭС <<Сен-Лорен>> (1969, 1980), в Буэнос-Айресе (1983) \\ \hline

        3 & Серьезный инцидент & 
        Авария на АЭС <<Селлафилд>> (2005), авария на атомной подводной лодке К-19 (4 июля 1961 года) \\ \hline

        2 & Инцидент & \\ \hline
        1 & Аномалия & \\ \hline
        0 & Ниже шкалы – несущественно для безопасности & \\ \hline

    \end{tabularx}
    \caption{Международная шкала ядерных событий с примерами конкретных радиационных аварий разных уровней}
    \label{tbl:grade}
\end{table}

При тушении пожаров в кабельных помещениях действия пожарных осложняются высокой температурой, которая к моменту их прибытия достигает критических значений в объеме помещения независимо от места возникновения пожара. Интенсивное выделение дыма, содержащего хлористый водород, вызывает ожоги открытых участков кожи и существенно затрудняет поиск очага горения.

Оценить перечисленные факторы и определить рациональные способы и приемы подачи огнетушащих веществ в зону горения не всегда удается из-за сложной обстановки на пожаре. Поэтому одной из острых и актуальных проблем повышения пожарной безопасности АЭС является снижение пожарной опасности кабельных коммуникаций и электрооборудования, так как кабельные системы создают высокий уровень пожарной нагрузки и повышают вероятность возникновения пожаров на АЭС. Пожары, возникающие в результате загорания кабелей, причиняют, как правило, огромные убытки и выводят АЭС из строя на длительное время.



\section{Авария на ЧАЭС}

Самая крупная в истории человечества радиационная катастрофа на Чернобыльской АЭС (Украина) произошла 26 апреля 1986 г. Несколько лет после катастрофы все официальные источники в СССР сообщали, что жертвами Чернобыля стали только 33 человека – в основном пожарные, участвовавшие в самых первых работах. Потом начали появляться отдельные сообщения о том, что от лучевой болезни погибли несколько десятков ликвидаторов, а заболели тысячи. О жертвах среди местного населения не говорилось вообще. Режим секретности по вопросам аварии на ЧАЭС, который существовал до 1991 г., не позволял воссоздать объективную картину масштабов поражения населения.

В результате взрыва четвертого реактора Чернобыльской атомной электростанции произошел огромный выброс радиоактивных веществ в атмосферу. Эти радиоактивные осадки выпали в основном в пределах евро-азиатского континента, но особенно в больших количествах на значительных территориях Беларуси, Российской Федерации и Украины (рис. \ref{fig:spread}).

\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width=0.8\textwidth]{Image_223.png}
    \caption{Распространение радиоактивных выпадений137Cs на Европейском континенте по состоянию на 10 мая 1986 г. (цветом показана шкала активности выпадений137Cs в кБк/м2, площади с желтым цветом – территории, не подвергшиеся радиоактивному загрязнению от аварии на Чернобыльской АЭС)}
    \label{fig:spread}
\end{figure}

\subsection{Последствия аварии}

По оценкам, в течение 1986–1987 гг. к ликвидации последствий аварии было привлечено более 350000 человек -- <<ликвидаторов>> из числа военнослужащих, работников АЭС, местной милиции и пожарных служб. Достаточно высокие дозы радиации получили около 240000 человек во время проведения работ по ликвидации последствий аварии в пределах 30-километровой зоны, выполнявшие работы по консервации аварийного 4-го блока АЭС – строительству <<Саркофага>>, очистке крыш АЭС, созданию системы защиты водных объектов. Впоследствии число зарегистрированных ликвидаторов увеличилось до 600000. Весной и летом 1986 года 116 тыс. человек были эвакуированы из зоны Чернобыльской АЭС. В последующие годы было переселено еще 230 тыс. человек, но лишь небольшая их часть подверглась воздействию высоких уровней радиации.

В настоящее время приблизительно пять миллионов человек проживают в районах Беларуси, Российской Федерации и Украины, где уровни радиоактивного загрязнения почв цезием превышают 37 кБк/м 2. Из них приблизительно 270000 человек продолжают жить в районах, которые классифицировались советскими полномочными органами как зоны усиленного контроля (ЗУК), где заражение 17Cs превышает 555 кБк/м2.

Ниже в табл. \ref{tbl:chern} приводятся общие средние эффективные дозы, аккумулированные за 20 лет наиболее сильно пострадавшими группами населения в результате Чернобыльской аварии. Их можно сравнить со средними дозами, которые люди обычно получают от естественного фона за 20 лет. Для сравнения приводятся также дозы, получаемые в результате обычных медицинских процедур.

Несмотря на то, что эффективные дозы большинства жителей загрязненных районов являются достаточно низкими, необходимо отметить, что в первые дни после аварии значительная часть населения Украины и Беларуси получила большие дозовые нагрузки на щитовидную железу в результате ингаляционного поступления йода в организм при прохождении йодного облака и употребления в первый месяц после аварии молока, содержащего 131J.

\begin{table}[H]
    \footnotesize
    \centering
    \begin{tabularx}{\textwidth}{ |p{5cm}|p{3cm}|X| }
        \hline
        Население (годы воздействия) & Количество & Средняя общая доза за 20 лет, мЗв \\ \hline

        Ликвидаторы (1986–1987 гг.) (высокое воздействие) & 
        240 000 чел. & >100 \\ \hline

        Эвакуированные (1986 г.) & 
        116 000 чел. & > 33 \\ \hline

        Население ЗУК (>555 кБк/м2) (1986–2006 гг.) & 
        270 000 чел. & > 50 \\ \hline

        Население низкозараженных районов (37 кБк/м2) (1986–2005 гг.) & 
        5 000 000 чел. & 10–20 \\ \hline

        Естественный фон & 
        2,4 мЗв/год (обычный диапазон 1–10, максимум >20) & 48 \\ \hline
    \end{tabularx}
    \caption{Средние эффективные дозы, полученные пострадавшими группами населения в результате Чернобыльской аварии}
    \label{tbl:chern}
\end{table}

Повышенные уровни дозовых нагрузок также отмечаются у следующих групп населения пострадавших территорий: у ликвидаторов, работавших вокруг разрушенного реактора в течение первых двух лет после аварии (240 тыс. чел.); у эвакуированных (116 тыс. чел.), часть которых получила дозы, намного превышающие 100 мЗв; у жителей отдельных сильно загрязненных районов (270 тыс. чел.), получивших дозы, значительно превышающие уровни, обусловленные естественным фоном.

Население, которое проживает в настоящее время в районах с низким уровнем загрязнения (до 37 кБк/м 2), продолжает получать малые дозы, но эти уровни находятся в диапазоне, обычном для фоновых доз, получаемых во всем мире.

Ионизирующая радиация является известной причиной некоторых типов лейкемии (образования злокачественных клеток крови). Повышенный риск развития лейкемии был впервые выявлен среди людей, переживших атомные бомбардировки в Японии, примерно через два–пять лет после воздействия радиации. Последние исследования свидетельствуют о возрастании в два раза заболеваемости лейкемией среди ликвидаторов Чернобыльской аварии. Среди детей и взрослых людей, проживающих в загрязненных районах, такое возрастание не было четко продемонстрировано.

На основе данных о людях, выживших после взрывов атомных бомб в Японии, можно предположить, что сейчас, спустя 20 лет после катастрофы, большинство случаев лейкемии, которые могут быть связаны с Чернобыльской аварией, уже произошло. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования для получения более точных данных.

\begin{thebibliography}{3}
    \bibitem{1}
    Гуськова А.~К., Надежина Н.~М., Барабанова А.~В. и др. Медицинские аспекты аварии на Чернобыльской атомной электростанции. Материалы научной конференции. Киев 11-13 мая, 1988 г. -- К.: Здоровье, 1988.
    \bibitem{2}
    И.~И. Крышев, Т.~Г. Сазыкина. Методы расчета распространения радиоактивных веществ с АЭС и облучения окружающего населения. -- Москва, Энергоатомиздат, 1984.
    \bibitem{3}
    Старков В.~Д., Мигунов В.~И. Радиационная экология. -- Тюмень: ФГУ ИПП <<Тюмень>>, 2003.
    \bibitem{4}
    Р.~М. Алексахин, И.~И. Крышев, С.~В. Фесенко, Н.~И. Санжарова. Радиационная защита. -- Москва, Атомиздат, 1978.
\end{thebibliography}

\end{document}

