瑞典核爆炸尘埃的放射性后果研究
在这份报告中,瑞典辐射安全局(SSM)Strålsäkerhetsmyndigheten分析了距离爆炸约10公里至约300公里的核爆炸尘埃可能产生的放射性后果,以及各种保护措施的效果。报告的内容构成了一个知识库,而不是现成的规划基础。但是,在应急准备计划中可以得出某些结论并已将其考虑在内。
背景
SSM是瑞典主要监管机构,全面负责辐射防护和核安全。作为国家辐射防护准备工作的一部分,SSM积极主动地预防性地致力于辐射防护和核安全,并负责提供辐射防护领域的专业知识和专业知识以及决策支持,包括扩散预测、辐射监测和辐射防护评估。
瑞典政府强调,必须有一个连贯的整体防御规划,以提高瑞典全面防御的整体能力。目前的指导意见指出,规划应基于可能对瑞典使用核武器的假设。因此,增加对核爆炸尘埃可能产生的放射性后果的认识,可以构成发展瑞典国防的宝贵基础。
目的和方法
自 2018 年以来,SSM 开展了一个项目,研究核爆炸尘埃的放射性后果。该研究的主要目的是加深对放射性后果的理解和进一步的知识,特别是对公众的早期后果以及各种保护行动的影响。另一个目标是发展SSM在分散和剂量计算方面的能力。这项研究为进一步发展提供了平台。
核爆炸会产生大量的放射性物质,从而导致放射性尘埃。在爆炸中,放射性物质与武器残留物和周围环境中的物质混合在云中。随着云层冷却,放射性粒子会形成并通过风传播到大面积地区。尘埃最严重的放射性后果与地面核爆炸有关。对于没有地面接触的核爆炸,预计不会有需要采取紧急保护行动的沉降物达到同样程度。
瑞典国防研究局(FOI)代表SSM构建了核武器案例,这些案例可以被认为是攻击者如何在行动中使用核武器来实现军事目标的代表。作为主要情景,SSM选择了预计将导致最严重放射性后果的核武器案例,即在地面发生核爆炸,爆炸当量为100千吨。为了产生更普遍适用的结果,SSM的分析基于对大量不同历史天气情况的扩散和剂量计算结果的统计评估。
辐射防护应急计划的一个起点是称为参考水平的辐射剂量水平。规划应使辐射剂量不高于目前的参考水平。此外,在低于参考水平的情况下,应继续优化辐射防护。为参考水平选择的值取决于所考虑的情况。根据瑞典《辐射防护条例》目前适用的公众在紧急暴露情况下的暴露参考水平(20 mSv年有效剂量)并不是在发生核爆炸时优化辐射防护的适当起点。必须平衡由暴露引起的风险与在这种情况下可能存在的其他风险。然而,在紧急暴露情况下的辐射防护的总体目标仍然适用,即应避免或尽量减少严重的确定性健康影响(急性辐射损伤),并应尽可能合理地减少随机健康影响(主要是癌症)的可能性。在报告中,评估使用了与核爆炸沉降物有关的三个可能的参考水平:100、500和1,000 mSv的年有效剂量。
范围
该报告重点关注距离爆炸如此之远的地区,以至于尘埃产生的辐射剂量构成了主要后果。因此,初始电离辐射和其他直接影响不包括在内。首先,处理了导致需要采取紧急行动的后果。评估了室内避难,疏散和碘片给药的保护作用的有效性,以及急性辐射损伤管理的必要性。
本报告没有论述可能与核爆炸有关的一些紧急保护行动(个人去污染、避免或减少意外摄入的措施以及食品和货物的早期措施)。此外,还未讨论因沉降物而可能产生的更长期或间接的放射性后果,例如对粮食生产或运输的后果。
结果和结论
在某些情况下,核爆炸后尘埃产生的辐射剂量可能如此之高,以至于它们是致命的、危及生命的,或在长达数十公里的距离内对未受保护的人造成永久性伤害。在这些距离的区域内制定良好的防尘土保护计划非常重要。同样重要的是,要计划在长达数百公里的远距离内提供良好的保护,以减少长期的放射性后果。由于事先不知道爆炸的地点,这意味着该国大部分地区可能需要进行此类规划。
在短期内,辐射剂量完全由沉积在地面上的放射性物质的辐射主导。与严重核电站事故的释放相比,这是一个重要的区别,在严重核电站事故中,最初几天对辐射剂量的最大贡献来自吸入空气中的放射性物质。核爆炸后,可能从尘埃中接收到的辐射剂量会随着时间的推移迅速减少。因此,在核爆炸后的最初几天内,在能提供良好保护的场所避难,防止放射性物质地面沉积的辐射,是有效的,即使在受严重尘埃影响的地区,也可以避免高辐射剂量。这种保护的例子包括防护罩、受保护的空间、具有强化保护的指挥中心、地下室或类似的场所,这些场所可以防止辐射,并且可以停留几天。
核爆炸后,尘埃需要一些时间才能到达(取决于距离和天气),这个时间可能足以寻求良好的庇护所。在这种情况下,如果在尘埃到达之前没有完成疏散,那么人们没有受到保护的风险就会增加。在时间上也很难预测哪些区域不会受到尘埃的影响。因此,在发生核爆炸时迅速寻求良好的避难所比疏散更为恰当的保护行动。
在不再需要在提供良好保护的场所避难后,可能有些地方不适合留下来。这些地区可能需要撤离,以限制沉积在地面上的放射性物质的长期辐射剂量。核应急准备的能力和规划已经到位,例如能够迅速绘制大面积地面沉积图,可以为进一步发展奠定良好的基础。
碘片在核爆炸产生尘埃的情况下没有实际功能。在可以保证使用碘片的距离内,需要良好的保护措施,以避免沉积在地面上的放射性物质的高辐射剂量。在这样的避难所中,对甲状腺的辐射剂量如此之低,以至于不需要使用碘片。与严重核电站事故的释放相比,这是另一个区别,在严重核电站事故中,服用碘片可能是减少对甲状腺辐射剂量的重要措施。
需要进一步调查和开发
与报告结果有关的一些领域似乎需要政府主管机构继续进行紧急调查。
这份报告显示,有必要规划避难所,为公众提供与核爆炸后尘埃有关的良好保护。调查报告《在高度戒备状态下加强对平民的保护》(SOU 2022:57) 强调了平民获得保护性庇护所和其他受保护空间的重要性。调查在其报告中提出了一些关于保护性庇护所和其他受保护空间的措施。
需要对针对公众和未参与全面防御的工作人员的辐射防护立法进行审查。报告显示,在和平时期适用于公众的法规并不适用于在高度戒备状态下可能出现的所有情况。对于不属于完全防卫的工人,应该调查在和平时期适用的规则是否适用于在高度戒备状态下可能出现的情况。
为了能够在发生核爆炸时就保护行动和其他应对行动作出决定,需要根据有关该事件的最佳可能信息迅速进行情况评估。在这样一个过程中,哪些行为者应该进行合作,需要进行调查。它们相互作用的形式和内容也需要发展。为支持决策而编写的报告还取决于现有的保护行动和其他应对行动的规划。因此,与核应急准备一样,合作的发展必须与相关决策支持的发展齐头并进。
需要建立与核爆炸产生的尘埃有关的警报、警告和与公众沟通的系统。在防止核爆炸产生的放射性尘埃方面,开发需要考虑几个问题,这些问题取决于时间和距离条件。可能有大片区域不会受到尘埃的影响,并且可以通过对当时的天气条件进行早期分析来避免采取保护措施。此外,可能会有大片地区最终受到影响,但有时间到达准备好的场所,这些场所可以在几天内提供良好的辐射保护,而不是匆忙前往更近但较差且可持续性较差的避难所。人们需要花费在地面上躲避尘埃的时间取决于现场的尘埃量,无法提前确定。避难所的人们没有自己的测量能力,他们只能依赖主管当局关于何时可以离开避难所的信息。在提供这些信息之后,需要就庇护停止后如何进行工作提出建议。
需要制定与核爆炸尘埃有关的食品的适当干预水平。核爆炸产生的尘埃可以影响很远距离的食品。可以用本研究中使用的方法来评估对粮食生产的后果,但这需要提供适当的干预水平,即可能需要采取某种保护措施的地面污染水平。核武器的沉降物与核电站事故的沉降物有很大不同,因此不能假设可以使用以前开发的食品的干预水平。
在地方、区域和国家各级应具备哪些辐射监测能力,以及在与核爆炸有关的各个阶段应进行何种类型的辐射监测,都需要进一步研究。社会各阶层都需要辐射监测能力,从用于合格分析和大规模尘埃测绘的国家资源,到确定是否有可能离开避难所的地方能力。对于与核爆炸有关的辐射监测,还需要为解释测量结果提供有准备的支持,例如,就何时适合离开最初的避难所提供指导。
展望未来,SSM打算不断提高其核爆炸尘埃建模能力。瑞典辐射安全局还将与其他相关政府机构和其他利益攸关方合作,利用当前和未来的结果来分析并促进改善社会对核爆炸辐射的保护。
摘译自SSM网站