Практ по прогнозированию ЧС

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

Решение задач по прогнозированию и оценке радиационной обстановки при аварии на атомной электростанции

На АЭС в 5.00 произошла авария с выбросом радиоактивных веществ. Определить суммарную дозу, которую получат спасатели аварийно-спасательного отряда за время участия в ликвидации аварии, а также возможные последствия для их здоровья в результате полученных доз.

Ситуация 1. При следовании к месту аварии отряду, двигающемуся на автомобиле, пришлось преодолеть участок зараженной местности протяжённостью L=68 (км), со средней скоростью v=40 (км/ч). Средний уровень радиации на момент времени t =7.00(ч, мин) после аварии составил Р_ср =1.4 (Р/ч). Время начала преодоления участка t_н = 7.30 (ч, мин).

Ситуация 2. По приезду на место аварии отряд проработал с t_н = 10.00до t_к =14.00 (ч, мин). Уровень радиации на 1 ч после аварии на месте работы составил P₁ =4,0 (Р/ч).

Ситуация 3. В последующем отряду на том же рабочем месте необходимо было проработать Т (ч, мин) при условии, что доза не должна превысить Д_доп = 5(Р). Время, прошедшее с момента окончания предыдущей задачи, составило t = 3.00(ч, мин).

Ситуация 4. После t₀ = 8,5(ч) отдыха отряд на другом рабочем месте с уровнем радиации на момент начала работ Р_н = 1.8(Р/ч) проработал ещё одну смену продолжительностью Т = 4 (ч). После этого отряд был отправлен на отдых вне зоны аварии.

Решение 0-го варианта

Для удобства подсчёта доз время начала и окончания ситуаций (в астрономическом и времени с момента аварии), уровни радиации, вид деятельности спасателей целесообразно наносить на временную ось

Авария 1,4 Преодоление Работа на Работа Работа на отдых

на АЭС Р/ч участ. зараж. объекте на объекте объекте n недель

Р_срс=1,14 Р/ч Р_н=2,1 Р/ч при Д_доп отдых Р_н=1,8 Р/ч

5.00 t = 7.00 t_н = 7.30 10.00 – 14.00 17.00 – 20.30 5.00 – 9.00 5.00 – 11.00

0 2 2,5 5 9 12 15,5 24 28 504 – 510

Ситуация 1.

Дано: L = 68 км; t_н = 7.30;

v = 40 км/ч; Р_ср = 1,4 Р/ч;

t = 7.00; Д – ?

1. Определение времени прохождения середины участка заражения:

2. Определение среднего уровня радиации на маршруте на момент времени прохождения середины участка заражения:

3. Определение дозы, получаемой спасателями при преодолении участка заражения:

D=P_ср.с ·L/К_осл·v=0,97

Коэффициент ослабления дозы радиации автомобилем К_осл = 2.

При преодолении зараженного участка доза, полученная спасателями, составила Д₁ = 0,97 Р.

Ситуация 2.

Дано: t_н = 10.00 ч;

t_к = 14.00 ч;

P₁ = 4 Р/ч; Д – ?

1. Определение уровня радиации на момент начала работы:

2. Определение уровня радиации на момент окончания работы:

3. Определение дозы:

При выполнении задачи на объекте доза, полученная спасателями, составила Д₂ = 7,55 Р.

Ситуация 3.

Дано: Д_доп = 5 Р;

t = 3 ч;

Т – ?

1. Определение коэффициента α:

2. По табл. 6 при условии, что к моменту начала работы после аварии прошло 12 часов, допустимое время работы составило 3 ч 30 мин.

Доза, полученная спасателями, составила Д₃ = 5 Р.

Ситуация 4.

Дано: t₀ = 8,5 ч;

Р_н = 1,8 Р/ч;

Т = 4 ч; Д – ?

1. Определение уровня радиации на момент окончания работы:

2. Определение дозы:

При выполнении работ доза, полученная спасателями, составила Д₄ = 7,48 Р.

Суммарная доза с момента преодоления участка и начала работы составила: Д_∑ = Д₁+ Д₂+ Д₃+ Д₄ = 0,97 + 7,55 + 5 + 7,48 = 21,00 (Р)

Разовая доза, полученная спасателями, на 4,0 Р меньше максимально допустимой для персонала категории А (25 Р).

Определение суммарной дозы с момента окончания аварийных работ:

Д_∑ = Д + Д_пр·К_ост (Р)

Значение коэффициента остаточной дозы К_ост = табл. 7).

Вывод: суммарная доза, полученная спасателями на момент аварийно-спасательных работ, с учётом остаточной дозы, составляет ….Р, что несколько ниже допустимой для персонала категории А.

Таблица 6

Продолжительность работы на радиоактивно заряженной местности

при установленной допустимой дозе излучения

α = Р1/Ддоп·Косл	Продолжительность работы на радиоактивно заряженной местности Т (ч, мин.), если время, прошедшее с момента аварии до начала облучения tн (ч) составляет
	1	2	3	4	6	8	12	24
0,2	7.30	8.35	10.00	11.30	12.30	14.00	16.00	21.00
0,3	4.50	5.35	6.30	7.10	8.00	9.00	10.30	13.30
0,4	3.30	4.00	4.35	5.10	5.50	6.30	7.30	10.00
0,5	2.45	3.05	3.35	4.05	4.30	5.00	6.00	7.50
0,6	2.15	2.35	3.00	3.20	3.45	4.10	4.50	6.25
0,7	1.50	2.10	2.30	2.40	З.10	3.30	4.00	5.25
0,8	1.35	1.50	2.10	2.25	2.45	3.00	3.30	4.50
0,9	1.25	1.35	1.55	2.05	2.25	2.40	3.05	4.00
1,0	1.15	1.30	1.40	1.55	2.10	2.20	2.45	3.40

Таблица 7

Величины коэффициента остаточных доз

Время после облучения, недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Коэффициент остаточной дозы, Кост	0,90	0,75	0,60	0,50	0,42	0,35	0,30	0,25	0,20	0,17	0,15	0,11	0,08

Под радиационной обстановкой понимаются масштабы и степень радиоактивного заражения местности, оказывающие влияние на работу объектов и жизнедеятельность населения.

Оценка радиационной обстановки проводится для принятия решения по выбору вариантов действий, направленных на защиту населения, обеспечение работы объектов, ликвидацию радиоактивного загрязнения.

Она включает выявление радиационной обстановки и собственно её оценку. Основными исходными данными при этом являются время, масштабы события, скорость и направление ветра и др.

Выявление радиационной обстановки сводится к определению уровня радиации на местности в какой-то момент времени после аварии на АЭС или взрыва ядерного боеприпаса и производится методом прогнозирования и по данным радиационной разведки.

При аварии на АЭС выявление радиационной обстановки, главным образом, осуществляется по данным радиационной разведки, так как прогнозирование не обладает достаточной точностью. Это объясняется тем, что авария растянута по времени, в течение которого меняются погодные условия. Поэтому определяются защитные мероприятия, проводимые в 30- и 100-километровой зонах.

При взрыве ядерного боеприпаса выявление радиационной обстановки осуществляется как методом прогнозирования, так и по данным радиационной разведки. Отображение радиационной обстановки на карте имеет вид (рис. 5_М-2).

1

2

Р ис. 5_М-2. Виды отображения радиационной обстановки на карте: 1 – при аварии на АЭС;

2 – при наземном взрыве ядерного боеприпаса. Зоны радиоактивного заражения:

А – умеренного; Б – сильного; В – опасного; Г – чрезмерно опасного

В основе собственно оценки радиационной обстановки лежит решение задач, рассматриваемых ниже.

Значения коэффициента ослабления:

автомобиль – 2;

пассажирский железнодорожный вагон – 3;

каменные дома:

одноэтажный – 10,

трехэтажный – 20,

пятиэтажный – 37,

их подвалы соответственно – 40, 400 и 400;

деревянные дома:

одноэтажные – 2,

двухэтажные – 8,

их подвалы соответственно 7 и 12;

убежище гражданской обороны – 1000;

средний для городского жителя – 8;

средний для сельского жителя – 4.

Исходные данные

№ вар.	Ситуация 1					Ситуация 2			Ситуация 3		Ситуация 4
	L, км	v, км/ч	Pср, Р/ч	t, ч, мин	tн, ч, мин	tн, ч, мин	tк, ч, мин	Р1, Р/ч	Ддоп, Р	t, ч, мин	t0, ч	Рн, Р/ч	Т, ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
0	68	40	1,4	7.00	7.30	10.00	14.00	4,0	5	3.00	8,5	1,8	4
1	50	31	1,3	6.30	7.10	9.50	13.30	3,8	6,3	3.30	8,0	3,1	3
2	58	30	1,5	6.00	6.40	9.00	13.20	3,6	4,5	3.40	7,5	3,4	3
3	43	25	1,2	6.20	6.55	9.30	13.50	4,1	5,9	3.10	7,5	1,5	5
4	70	42	1,4	7.00	7.25	10.00	14.00	4,2	6,0	3.00	8,0	1,8	4
5	62	34	1,5	6.10	6.50	9.30	13.30	3,2	5,3	3.30	7,5	2,2	3
6	59	32	1,1	6.00	6.35	9.20	13.20	3,3	4,7	3.40	7,5	2,6	4
7	69	37	1,8	6.40	7.15	9.50	14.00	3,6	4,5	3.00	8,0	2,4	5
8	63	38	1,7	7.05	7.35	10.10	14.00	4,0	6,7	3.00	8,0	2,0	4
9	57	31	1,3	6.50	7.20	9.55	13.50	3,6	5,1	3.10	7,5	1,9	5

Иногда возникает необходимость решения и других задач, например, определение времени производства ядерного взрыва по двум измеренным уровням радиации в моменты времени t₁ и t₂, по интервалу времени Δt = t₂ – t₁ между двумя измерениями и отношению уровней Р₂/Р₁, по результатам этих измерений время производства взрыва в этом случае определяется по табл. 7_М-2 в отсчете от второго измерения.

Ориентировочная оценка радиационной обстановки может быть проведена по данным визуального наблюдения.

Время производства взрыва фиксируется по часам.

Расстояние до взрыва L (км) определяется по средней скорости движения звуковой волны

L = t/3, км

где t – время подхода звуковой волны, с.

Мощность наземного взрыва (светящаяся область касается земли) определяется через 8 – 9 мин после взрыва по отношению высоты гриба H и его диаметра d по табл. 1_М-2.

Таблица 1_М-2

Величина мощности взрыва в зависимости от отношения Н/d

H/d	5	2,5	1,5	1,0	0,9
q, кт	1	10	100	1000	10000

Время подхода радиоактивного облака определяется отношением

,

где – скорость ветра (см. табл. 1_М-1).

Длина зоны заражения определяется соотношениями (рис. 6_М-2).

Очаг поражения возник в результате наземного взрыва ядерного боеприпаса. Определить время производства первого ядерного взрыва, суммарную дозу, которую получат спасатели в ходе аварийно-спасательных работ, радиационные потери.