Расчет противорадиационной защиты убежища

Ограждающие конструкции убежищ должны обеспечивать ослабление радиационного воздействия до допустимого уровня.

Степень ослабления радиационного воздействия выступающими над поверхностью земли стенами и покрытиями убежищ следует определять по формуле:

A 2К_yiК_niК_р/_Кyi+К_ni

Где А – степень ослабления проникающей радиации (нормируется согласно СНиП 2.01.51.-90); К_yi и К_ni –коэффициенты ослабления дозы гамма-излучений и нейтронного излучения i-м слоем материала ограждающих конструкций убежища (табл.9); К_р- коэффициент условий расположения убежищ, который определяется по формуле:

К_р=К_зас/К_зд

Где К_зас- коэффициент, учитывающий снижение дозы проникающей радиации в застройке и принимаемый по СНиП II-11-77; К_зд –коэффициент, учитывающий ослабление радиации в жилых и производственных зданиях при расположении в них убежищ и принимаемый по СНиП II-11-77.Таблица 9

Толщина Слоя материала	Коэффициент ослабления толщей материала дозы проникающей радиации гамма-излучения и нейтронов
10 15 20 25 30 35 40 45 50	бетон		кирпич		грунт		дерево		полиэтилен		сталь
	Кn	Кy	Кn	Кy	Кn	Кy	Кn	Кy	Кn	Кy	Кn	Кy
	6,2	2,0	3,7	1,7	6,5	1,7	12	1,0	22	1,0	4,7	17
	12	3,5	5,5	2,5	13	2,5	30	1,2	53	1,3	6,5	56
	23	5,3	8,2	3,7	26	3,8	59	1,3	130	1,7	8,8	150
	43	8,3	12	5,2	51	5,7	120	1,5	240	2,0	11	280
	74	13	17	7,2	100	8,2	200	1,8	460	2,5	14	430
	130	20	24	10	170	12	340	2,2	860	3,0	17	640
	230	30	34	14	280	17	550	2,5	1600	3,8	21	900
	390 680	44 66	47 66	18 24	470 780	25 35	910 1500	3,0 3,5	3100 3800	4,5 5,5	26 33	1200 1200

Радиоактивное заражение местности, приземного слоя атмосферы и объектов

Радиоактивное загрязнение территории является поражающим фактором ядерного взрыва. Оно создается радионуклидами, образованными в результате ядерной реакции и облучения некоторых химических элементов в атмосфере и грунте нейтронами. Поражающее действие радиоактивного заражения обуславливается в основном гамма-излучением и в меньшей степени бета-излучением; альфа-излучение может воздействовать на человека при попадании радионуклида внутрь организма.

Поражающее действие радиоактивного загрязнения определяется главным образом внешним облучением. Попадание радионуклида на кожу или внутрь организма несколько увеличивает поражающий эффект внешнего облучения.

Основными источниками радиоактивного загрязнения территории в районе взрыва являются радионуклиды, образовавшиеся в результате ядерной реакции и наведенная активность элементов поверхностного слоя почвы (это алюминий-28, марганец-56, натрий-24, железо-59). Радионуклиды образуются в почве под воздействием нейтронов, выходящих из зоны взрыва.

Загрязнение местности по пути движения облака взрыва образуется в результате выпадения из облака и пылевого столба радиоактивных частиц (частиц грунта и капель воды с осевшими на них радионуклидами). Зону заражения местности по пути движения облака взрыва называют следом облака.

Зонирование территории производится в зависимости от дозы, которую может получить население, находящееся на отрытой местности от 1часа после взрыва до полного распада радиоактивных продуктов и предположении, что меры защиты не применяются. Доза рассчитывается от гамма-излучения при внешнем облучении всего тела человека (т.е. поглощенная доза равна эквивалентной дозе).

Таблица10

Характеристика зон радиоактивного загрязнения территории на следе облака и в районе ядерного взрыва

Зона загрязнения	Условное обозначение	Цвет линии границы зоны на схеме	Поглощенная доза, Гр
			На внешней границе зоны	В середине зоны	На внутренней границе зоны
Умеренного заражения Сильного заражения Опасного заражения Чрезвычайно опасного заражения	А Б В Г	Синяя Зеленая Коричневая черная	0,4 4 12 40	1.25 7 22 70	4 12 40 Более100

На равнинной местности при неменяющемся направлении и скорости среднего ветра, а также при прогнозировании зон радиоактивного загрязнения след облака имеет форму эллипса

Рис.3 Зоны радиоактивного загрязнения территорий.

Степень радиоактивного загрязнения местности характеризуется мощностью дозы радиации. Мощность дозы излучения (уровень радиации) –величина дозы ионизирующего излучения, отнесенная к единице времени (1час). P=dD/dt (Гр/с^-1, Гр/ч). Мощность дозы зависит от плотности потока гамма-квантов и их энергии. Энергия гамма-квантов со временем изменяется незначительно, а плотность их уменьшается прямо пропорционально уменьшению активности радионуклидов. Это обстоятельство, а также естественные процессы непрерывного распада радионуклидов приводит к уменьшению мощности дозы с течением времени. Изменение мощности дозы в любой точке загрязненной территории происходит по определенному закону:

P_t=P₀ или P_t=PK(t) (1.1)

Где Р_t- мощность дозы в рассматриваемый момент времени t (время отсчитывается с момента взрыва);

Р₀ – мощность дозы в момент времени t₀ после взрыва;

К( _t ) – коэффициент, характеризующий степень изменений мощности дозы с течением времени: К( _t )= .

Тогда доза излучения за время от t₁ до t₂ составит:

. (1.2)

После интегрирования получим:

.

Подставив значения:

,

Найдем

. (1.3)

Для ядерного взрыва при п=1,2 формула 1.3 приобретает вид

или .

Для расчета дозы радиации по данной формуле необходимо измеренный уровень радиации привести с помощью коэффициентов перерасчета (характеризующих степень изменения мощности дозы с течением времени) уровней радиации (см. таблицы методики прилож.1) на время начала и окончания облучения, т.е. найти Р_н и Р_к.

Для практических целей можно применять правило приблизительного определения 10-кратного снижения уровня радиации при 7-кратном увеличении времени. Так, если уровень радиации через 1 час после взрыва принять за 100%, то через 7часов он составит примерно 10%, а через 7²ч (49ч.), или около двух суток – 1%, а через 7³ч(343ч), или около двух недель, -0,1%.

Прогнозирование и оценка обстановки при радиационных авариях, осуществляется с использованием методических рекомендаций данного пособия , а при оценке радиационной обстановки при ядерном взрыве «Методикой оценки радиационной обстановки при ядерных взрывах» (Приложение 1).