Оцінка радіаційної обстановки шляхом прогнозування.

Вихідними даними для оцінки радіаційної обстановки є:

- тип і потужність ЯЕР (РБМК-1000, ВВЕР-1000);

- кількість аварій ЯЕР - n;

- частка викинутих з ЯЕР РР - h (%);

- координати ЯЕР чи АЕС;

- астрономічний час аварії - Т_ав;

- метеоумови - швидкість вітру на висоті 10 м - V (м/с);

- напрям вітру А (град);

- стан хмарного покриву - відсутній, середній, суцільний;

- віддаль від об’єкта (району дії формвань) до аварійного реактора - R_х (км);

- час початку роботи робітників і службовців об’єкту після аварії – Т_поч. (год);

- довготривалість дій (роботи) - Т (год);

- кратність послаблення потужності дози опромінення - К_посл.

Зауваження.

Частина матеріалів в методичці наведена у вигляді таблиць. Якщо значення величин, які визначаються за таблицями знаходяться поза фіксованими табличними - слід використовувати інтерполяцію. В першому наближенні можна використовувати формулу лінійної інтерполяції Лагранжа для функції Y=f(X).

де Х – задане значення величини;

Y – шукане значення величини, що визначається Х;

Х₁ – менше найближче табличне значення Х;

Х₂ – більше найближче табличне значення Х;

Y₁ - табличне значення Y, що відповідає Х₁;

Y₂ - табличне значення Y, що відповідає Х₂ .

Порядок проведення розрахунків при оцінці радіаційної обстановки..

1. По таблиці 2.1. визначаємо категорію стійкості атмосфери (інверсія, ізометрія, конвекція), що відповідає погодним умовам і заданому періоду доби.

2. По таблиці 2.2. визначаємо середню швидкість вітру (V_ср) в товщині поширення радіоактивної форми виходячи із заданої швидкості приземного вітру і встановленої по табл. 2.1. категорії стійкості атмосфери.

3. По таблицях 2.3.-2.6. для заданого типу ЯЕР (РБМК, ВВЕР) і по частці викинутих РР виначаємо розміри прогнозованих зон забруднення і наносимо їх в масштабі карти (схеми) у вигляді правильних еліпсів.

4. Виходячи із заданої віддалі (R_х) об’єкту до аварійного реактора з урахуванням утворених зон забруднення встановлюємо (визначаємо) зону забруднення, в яку попав об’єкт (район дії формувань). Тут же визначається межа зони (внутрішня, середина, зовнішня). З цією метою відстань між зовнішнією і внутрішнією межами зони ділиться на три частини, якщо об'єкт знаходиться у ближній до реактора третині – межа внутрішня, другій – середина, третій - межа зовнішня. Наприклад, для наведеного вище малюнку відстань (L) між зовнішнією і внутрішнією межами зони Б дорівнює L = L_Б – L_В, де L_Б – довжина зони Б, L_В – довжина зони В. Тоді, якщо R_x  L_В + L/3 - межа внутрішня, якщо L_В + L/3  R_x  L_В + 2L/3 – середина, якщо L_В + 2L/3  R_x  L_Б - межа зовнішня.

5. По таблиці 2.7. визначаємо час початку формування сліду радіоактивного забруднення (t_ф) після аварії на АЕС (час початку випадання радіоактивних опадівна території об’єкту).

6. По таблицях 2.8. - 2.11. для відповідної зони забруднення місцевості з врахуваням початку і довготривалості роботи, визначаємо дозу опромінення, яку отримають робітники і службовці об’єкту (особовий склад формувань) при умові відкритого розміщення в середині зони.

Дози опромінення, які отримють робітники і службовці об’єкту за час роботи в заданому районі визначаються по формулі:

Д_опр.=Д_зони*К_зони*1/К_посл.; (бер)

де Д_зони - доза розрахована по таблицях 2.8. - 2.11.;

К_посл. - коефіцієнт послаблення радіації;

К_зони - коефіцієнт, що враховує місцезнаходження особового складу в зоні (межа зони - внутрішня, середина, зовнішня). При знаходженні в середині зони К_зони = 1.

7. На основі обчисленої дози опромінення з врахуванням характеру діяльності робітників і службовців ою’єкту (на відкритій місцевості, в будівлях і спорудах, в сховищах) і встановленої дози опромінення визначаємо оптимальний режим діяльності населення, робітників і службовців ОНГ на забрудненій місцевості з використанням таблиць 2.8. - 2.11.

8. На основі вихідних даних і проведених розрахунків розробляємо пропозиції по захисту різних категорій населення, особового складу ОНГ, що опинилися в зоні радіаційного забруднення місцевості.

Приклад 1. Оцінити радіаційну обстановку і виробити пропозиції по захисту робітників і службовців об’єкту, що опинився в зоні радіоактивного забруднення при аварії на АЕС, для наступних вихідних даних:

- тип і потужність ядерного реактора РБМК-1000;

- кількість аварійних реакторів n=1;

- частка викінутих РР із реактора h=50%

- віддаль від об’єкту до аварійного реактора R_х=24 км;

- час аварії реактора Т_ав=10.00;

- довготривалість роботи на об’єкті Т=12 год;

- допустима доза опромінення Д_вст=5 бер;

- коефіцієнт послаблення радіації К_посл=5;

- швидкість вітру на висоті 10 м V₁₀=4 м/с;

- напрям вітру - в бік об’єкту;

- хмарність - середня (4);

- забезпеченість сховищами, 313 - 100%;

- час початку робіт на об’єкті (астрономічний) Тпоч=12.00.

Розвязок.

1. По таблиці 2.1. визначаємо категорію стійкості атмосфери, що відповідає погодним умовам і заданій порі доби. По умові: хмарність середня (4), день, швидкість приземного вітру V₁₀=4 м/с.

Згідно таблиці 2.1. категорія стійкості Д (ізотермія).

2. По таблиці 2.2. визначаємо середню швидкість вітру V_ср в шарі поширення радіоактивної хмари.

Згідно таблиці 2.2. для категорії стійкості Д і швидкості приземного вітру V₁₀=4 м/с сердня швидкість вітру V_ср=5 м/с.

3. Згідно таблиці 2.4. для заданого типу ЯЕР (РБМК-1000) і частці викинутих РР (h=50 %) визначаємо розміри прогнозованих зон забруднення місцевості і наносимо їх в масштабі у вигляді правильних еліпсів.

4. Виходячи із заданої віддалі об’єкту народного господарства (R_х=24 км) до аварійного реактора з врахуванням утворених зон забруднення встановлюєм, що об’єкт опинився на внутрішній межі зони “Б”.

5. По таблиці 2.7. визначаємо час початку формування сліду радіоактивного забруднення (t_ф) після аварії (час початку випадання радіоактивних опадів на території об’єкту). Для R_х=24 км, категорії стійкості Д і сердньої швидкості вітру V_ср=5 м/с, t_ф=1,2 год (методом інтерполяції).

Отже, об’єкт через 1,2 год після аварії опиниться в зоні радіоактивного забруднення, що вимагає прийняття додаткових заходів захисту робітників і службовців.

6. По таблиці 2.10. для зони забруднення “Б” з врахуванням часу початку робіт (Т_поч=2 год) і довготривалості робіт (Т=12 год) визначаємо дозу опромінення, яку отримають робітники і службовці об’єкту (особовий склад формувань) при вдкритому розміщенні в середині зони “Б”. Згідно таблиці 2.10. Д_зони=17,1 (бер). З врахуванням знаходженя об’єкту на внутрішній межі зони “Б” дозу опромінення визначаємо за формулою:

Д_опр.=Д_зони*К_зони*(1/К_посл.); (бер)

де Д_зони=17,1 бер;

К_посл=5 (згідно умови);

К_зони=1,7 (примітка до таблиці 2.10.).

Д_опр=17,1*1,7*(1/5)=5,8 бер

Розрахунки показують, що робітники і службовці об’єкту за 12 год робіт в зоні “Б” можуть отримати дозу опромінення 5,8 бер, що перевищує гранично допустиму дозу Д_вст=5 бер.

7. Використовуючи дані таблиці 2.10. і формулу (1), визначаємо допустимий час початку роботи робітників і службовців об’єкту після аварії на АЕС при умові отримання Д_опр не більше 5 бер.

По формулі (1) визначаємо Д_зони, що відповідає Д_опр=5 бер.

5=Д_зони*К_зони*(1/К_посл.)=Д_зони·1,7·(1/5)

Д_зони=25/1,7=14,5 бер

Згідно таблиці 2.10. Д_зони=14,5 бер при Т=12 год відповідає час початку робіт Т_поч=6 год.

Отже, робітники і службовці, щоб отримати дозу не вищу встановленої, можуть починати роботу в зоні і виконувати її на протязі 12 год не раніше ніж через 6 год після аварії на АЕС.