Министерство образования Республики Беларусь

Академия управления при Президенте РБ

Группа ГУП-2

Отчет

по практическим работам

ПО «БЖЧ»

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

ПРИ СПАДЕ РАДИАЦИИ ПО ЗАКОНУ ВЭЯ-ВИГНЕРА

Студент Нагорная А.А.

Доцент Карпинская Е.В.

Минск

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

ПРИ СПАДЕ РАДИАЦИИ ПО ЗАКОНУ ВЭЯ-ВИГНЕРА

1. Цель работы — научить студентов прогнозировать и оценивать радиационную обстановку при радиоактивном заражении (загрязнении) территории непосредственно после аварии на АЭС или взрыва одиночного ядерного боеприпаса по результатам разведки. Оценивается воздействие на здоровье человека только внешнего гамма-излучения.

Радиационная обстановка – это совокупность последствий радиоактивного заражения или загрязнения территории, оказывающее влияние на жизнедеятельность людей и требующая принятия определенных мер защиты. Радиационная обстановка характеризуется, прежде всего, мощностью экспозиционной дозы гамма-излучения и размерами загрязненной территории.

Территория считается радиоактивно:

• загрязненной, если мощность экспозиционной дозы гамма-излучения превышает радиационный фон 10–20 мкР/ч, но меньше 0,5 Р/ч;

• зараженной, если мощность экспозиционной дозы, измеренной на высоте 0,7–1 м от поверхности земли, составляет более 0,5 Р/ч.

Оценка радиационной обстановки – это выявление масштабов и степени радиоактивного заражения (загрязнения) территории в результате аварии на радиационно опасном объекте, а также выбор вариантов защиты, исключающих поражение людей.

Выявление и оценка радиационной обстановки проводится двумя методами:

• оценка по результатам прогнозирования зон радиоактивного заражения (загрязнения) территории;

• оценка по результатам разведки.

В течение первых 100–160 суток после аварии на АЭС или ядерного взрыва изменение мощности экспозиционной дозы излучения на радиоактивно зараженной местности описывается законом Вэя-Вигнера:

(1)

где – мощности экспозиционных доз (Р/ч), соответствующие моментам времени t₁ , t₂ (ч) после начала радиоактивного заражения (загрязнения) террито-

рии; n – показатель степени, характеризующий величину спада мощности экспозиционной дозы излучения во времени и зависящий от изотопного состава радионуклидов (при ядерном взрыве образуется около 300 изотопов 36 химических элементов, при аварии на АЭС – несколько десятков) . Для аварии на АЭС, аналогичной на ЧАЭС, величина показателя n = 0,4–0,86, для ядерного взрыва n = 1,2. График зависимости мощности экспозиционной дозы от времени представлен на рис.1

, Р/ч

0 1 t_н t_к t, ч

Рис.1. Зависимость мощности экспозиционной дозы от времени, прошедшего

после начала аварии на АЭС или ядерного взрыва

ВАРИАНТ_____________

Задача № 1.  Привести мощность экспозиционной дозы к одному часу после взрыва (исходные данные в таблице 1).

1. Определяем интервал времени между вторым и первым измерениями (см. таблицу 1):

t₂ – t₁

2. Рассчитываем отношение уровней радиации при втором и первом измерениях:

3. По отношению ( ) и промежутку времени между вторым и первым измерениями (t₂– t₁) в табл. 2 находим время, прошедшее с момента взрыва до второго измерения (t_изм).

4. Находим время взрыва:

t_взр = t₂ – t_изм.

5. По табл. 3 определяем коэффициент пересчета К на время t_изм.

6. Определяем уровень радиации на один час после взрыва:

Задача № 2.  Определить возможные эквивалентные дозы облучения гамма-лучами при действиях людей на местности, зараженной радиоактивными веществами (исходные данные в таблице 1).

1.Экспозиционную дозу излучения в воздухе на открытой местности находят по

Х_в = Х₁₀₀· /100, Р

где – мощность экспозиционной дозы по результатам решения задачи 1.

2.Производим пересчет экспозиционной дозы в эквивалентную дозу (для биологической ткани

Н = 0,96 Х_в, бэр

3.Эквивалентная доза облучения в производственных помещениях, полученная людьми, рассчитывается по формуле:

Н_п = Н/К_осл, бэр

Значение коэффициента ослабления дозы радиации (К_осл), являющегося одной из характеристик степени защищенности, даны в табл. 5.

Задача № 3. Определение допустимой продолжительности работы в цехах завода на радиоактивно зараженной (загрязненной) территории (исходные данные в таблице 6).

1. Определяем мощность экспозиционной дозы на момент начала облучения людей (входа на зараженный радионуклидами участок территории)

где – мощность экспозиционной дозы на 1 час после взрыва (по результатам решения задачи 1); К – поправочный коэффициент, определяемый по таблице 3, при этом, время прошедшее после взрыва до начала облучения берется из исходных данных задачи 2 из таблицы 1.

2. Используя в исходных данных задачи 3, таблицы 6 Н_зад = 0,96Х_зад и коэффициент К_осл из таблицы 5 рассчитывают соотношение R

3. По значениям этого отношения и времени, прошедшего с момента взрыва по табл. 7 определяют допустимое время пребывания людей в цехах завода.

Задача № 4. Определение возможных радиационных потерь рабочих и служащих на открытой местности и в цехах завода (исходные данные в таблице 6).

1. По табл..8 определяем % остаточной эквивалентной дозы от ранее полученной Н_ост (%), в зависимости от времени прошедшего после первого облучения (недели). Значения Н_рп и времени прошедшего после облучения указаны в исходных данных .

2. Определяем суммарную эквивалентную дозу Н_ 

Н_ =  Н + Н_ост ,

где значение Н берем по результатам решения задачи № 2.

3. По табл. 9 по значению Н_ в столбце "всего пораженных" находим %ВП людей от всех облученных. Конкретное количество пораженных (потерявших трудоспособность) людей N_пт находят по формуле

где N_чел берут из условия задачи 4, таблицы 6;

Примечание. В таблице 9 для справки представлены также % пораженных людей от всех облученных в течение двух суток, второй и третьей недель, третьей и четвертой недель.

4Аналогичным способом определяем количество людей со смертельным исходом (от всех пораженных). При необходимости определить радиационные потери при работе рабочих и служащих в цехах, надо Н_  разделить на К_ОСЛ цеха и затем произвести расчет по приведенной выше методике.

Задача № 5. Определение режимов защиты рабочих, служащих и производственной деятельности промышленного предприятия (исходные данные в таблице 6).

1. Определяем условное наименование режима в таблице 10 по мощности экспозиционной дозы на 1 ч после взрыва, вычисленной по результатам решения задачи 1.

2. В исходных данных таблицы 6 находим коэффициент ослабления защитного сооружения. В таблице 10 необходимо определить в какой диапазон коэффициентов К₁–К₄ входит коэффициент ослабления защитного сооружения вашего варианта.  

3. После этого в табл. 10 находим:

а) на какое время объект прекращает работу, а люди укрываются в защитных сооружениях;

б) при возобновлении работы объекта в течении какого времени рабочие и служащие должны использовать для отдыха защитные сооружения;

в) продолжительность режима с ограниченным пребыванием людей на открытой местности;

Таблица 1

Исходные данные для решения задач № 1 и № 2

Номер варианта	Задача № 1				Задача № 2
	Время измерения мощности экспозиционной дозы на объекте, ч. мин		Мощности экспозиционной дозы, Р/ч		Время, прошедшее с момента взрыва до начала облучения, ч	Время пребывания на радио-активно зараженной местности, ч
	Первое измерение, t1	Второе измерение, t2	При первом измерении,	При втором измерении,
1	2	3	4	5	6	7
1	10-30	11-00	60,1	48,1	3	5
2	6-45	7-00	107,3	85,9	2	6
3	8-00	8-15	40,9	34,8	1	4
4	9-35	10-20	153,9	100,0	5	7
5	6-15	6-30	76,6	61,4	1	6
6	8-00	8-10	67,7	60,9	3	7
7	11-50	12-20	133,6	106,9	4	5
8	17-15	18-00	92,3	60,0	2	4
9	8-50	9-05	51,1	43,5	2	8
10	15-45	16-30	102,7	82,2	6	7
11	7-00	7-10	115,8	104,3	3	5
12	13-45	14-00	107,3	85,9	3	8
13	13-00	13-15	89,1	80,2	6	7
14	11-25	11-35	79,6	75,7	4	5
15	8-25	8-40	76,7	61,4	1	5
16	79-35	9-50	92,0	78,3	3	6
17	11-15	12-00	118,5	88,9	8	7
18	10-00	10-30	133,3	100,0	4	8
19	8-05	8-20	122,7	104,3	3	5
20	7-00	7-30	81,8	49,1	1	7
21	9-30	9-45	106,6	80,0	4	5
22	9-00	9-45	58,2	46,6	4	6
23	8-15	8-30	23,7	21,4	2	7
24	10-10	10-20	35,0	33,3	2	9
25	11-20	11-50	147,2	110,4	4	10
26	7-20	7-35	56,8	45,5	3	6
27	9-50	10-05	65,7	49,3	4	7
28	11-05	11-50	40,9	26,6	3	6
29	8-20	8-35	38,8	31,1	3	4
30	12-15	12-45	26,1	22,2	2	4

Таблица 2

Определение времени, прошедшего с момента взрыва

Отношение мощностей экспозиционных доз при втором и первом измерениях,	Время между двумя измерениями, ч, мин
	10 мин	15 мин	30 мин	45 мин
0,95	4 ч	6 ч	12 ч	18 ч
0,90	2 ч	3 ч	6 ч	9 ч
0,85	1 ч 20 мин	2 ч	4 ч	6 ч
0,80	1 ч	1 ч 30 мин	3 ч	4 ч 30 мин
0,75	50 мин	1 ч 15 мин	2 ч 30 мин	3 ч 30 мин
0,70	40 мин	1 ч	2 ч	3 ч
0,65	35 мин	50 мин	1 ч 40 мин	2 ч 30 мин
0,60	30 мин	45 мин	1 ч 30 мин	2 ч 10 мин
0,55	–	40 мин	1 ч 20 мин	1 ч 50 мин
0,50	–	35 мин	1 ч 10 мин	1 ч 45 мин

Таблица 3

Коэффициент пересчета к мощности экспозиционной дозы на один час после взрыва

Время, прошедшее после взрыва, ч	Поправочный коэффициент, К	Время, прошедшее после взрыва, ч	Поправочный коэффициент К	Время, прошедшее после взрыва, ч	Поправочный коэффициент К
0,5	0,44	6	8,59	16	27,86
1	1	7	10,33	17	29,95
1,5	1,63	8	12,13	18	32,08
	2,30	9	13,96	19	34,24
2,5	3,00	10	15,85	20	36,41
3	3,74	11	17,77	24	45,31
3,5	4,50	12	19,72	30	59,23
4	5,28	13	21,71	36	73,72
4,5	6,08	14	23,73	48	104,1
5	6,90	15	25,73	72	169,3

Таблица 4

Экспозиционные дозы излучения (Х₁₀₀) на открытой местности для заданного времени пребывания людей при мощности экспозиционной дозы 100 Р/ч на 1 ч после взрыва, Р

Время, прошед. с момента взрыва до начала облучения, ч	Время пребывания на радиоактивно зараженной территории, ч
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	12	14	16	18	20	22	24
1	64,8	98,8	121	138	151	161	170	178	184	190	201	209	216	222	228	233	237
2	34,0	56,4	72,8	85,8	96,4	105	113	119	125	131	140	148	155	161	166	170	174
3	22,4	38,8	52,8	62,4	71,2	77,8	84,6	91,9	95,8	100	110	117	124	130	134	138	142
4	16,4	29,4	40,2	49,2	56,6	63,4	69.4	74,7	79,4	83.8	91,6	93,3	104	109	114	118	122
5	13,0	23,6	32,4	40,0	46,8	52,8	58,0	62,8	67,2	71,2	78,5	84,7	90,2	95,3	99,8	104	108
6	10,6	19,4	27,0	33,8	39,8	45,0	49,8	54,2	58,2	62,0	68,7	77,5	79,8	84,6	88,9	92,9	96,6
7	9,0	16,5	23,3	29,3	34,6	39,4	43,9	47,8	51,6	55,1	61,6	66,7	71,6	76,1	80,2	88,8	87,2
8	7,5	14,4	20,4	25,6	30,4	34,8	38,8	42,6	46,1	49,3	55,1	60,4	65,2	69,5	73,5	77,2	80,5
9	6,8	12,8	18,1	22,9	27,4	31,3	35,1	38,6	41,8	45,3	50,4	55,2	59,6	63,7	67,3	70,5	73,4
10	6,0	11,2	16,0	20,4	24,5	28,2	31,7	34,9	37,9	40,7	46,0	50,8	55,1	59,7	62,8	66,2	69,4

Таблица 5

Среднее значение коэффициента ослабления радиации, К_осл

Наименование укрытий и транспортных средств	Коэффициент ослабления, Косл
Открытое расположение на местности	1
Защитные сооружения
Убежища	300 и более
Противорадиационные укрытия	50 и более
Промышленные и административные здания
Производственные одноэтажные здания (цеха)	7
Производственные и административные трехэтажные здания	6
Жилые дома
Каменные одноэтажные	10
подвал	40
Двухэтажные	15
подвал	65
Деревянные одноэтажные	2
Транспортные средства
Автомобили и автобусы	2
Грузовые вагоны	2
Пассажирские вагоны	3

Таблица 6.