Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуаций. Теория и практика. Учебное пособие.pdf
Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ в
v, м/с
< 0,5
0.6-1
1,1-2
>2 φ, град
360
180
90
45
зависимостиот скорости ветра v показаны в табл. 1.6.
Таблица 1.6
Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ
Площадь зоны фактического заражения S
формуле
S
= К8·Г2·N
ф
0,2
, км2, (8)
рассчитывается по
ф
где К
– коэффициент, зависящий от степени вертикальной
8
устойчивости воздуха (табл.1.2); N – время, прошедшее от начала
аварии, ч.
Задача 3. В результате аварии на химически опасном объекте
образовалась зона заражения глубиной 10 км. Метеоусловия: скорость
ветра составляет 1 м/с, ясно, ночь. Определить площадь зоны
заражения, если после начала аварии прошло 2 ч.
Решение:
1.Рассчитываем площадь зоны возможного заражения по
формуле (7):
S
= 8,72·10-3·102 · 180= 177 км2.
в
2. Рассчитываем площадь зоны фактического заражения по
формуле (8):
S
= 0,081·102·2
ф
21
0,2
= 9,3 км2.
1.3.3. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту
и продолжительности поражающего действия АХОВ
Определение времени подхода зараженного воздуха к
объекту. Время подхода облака АХОВ к заданному объекту зависит
от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по
формуле
t = x/v, (9)
где x– расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;
v– скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха,
км/ч (см. табл.1.3).
Задача 4. В результате аварии на объекте, расположенном на
расстоянии 5 км от города, произошло разрушение емкости с хлором.
Метеоусловия: день, переменная облачность, скорость ветра 2 м/с,
конвекция. Определить время подхода облака зараженного воздуха к
границе города.
Решение:
1. В условиях конвекции для скорости ветра 2 м/снаходим по
таблице 1.3, что скорость переноса переднего фронта облака
зараженного воздуха составляет 14 км/ч.
2. Время подхода облака зараженного воздуха к городу:
t = 5/14 = 0,36 ч ≈ 22 мин.
Определение продолжительности поражающего действия
АХОВ. Продолжительность поражающего действия АХОВ
определяется временем его испарения с площади разлива.
Время испарения АХОВ с площади разлива (Т) определяется
по формуле
Т = h·d/К
2·К4·К7
где h– толщина слоя АХОВ, м; d – плотность АХОВ, т/м
, ч, (10)
3
; К2, К4, К7,
– коэффициенты, принимаются по табл. 1.2 и 1.3.
22
Задача 5. В результате аварии произошло разрушение
обвалованной емкости с хлором. Требуется определить время
поражающего действия АХОВ. Метеоусловия на момент аварии:
скорость ветра 4 м/с, температура воздуха 0 °С, утро, сплошная
облачность. Высота обваловки 1 м.
Решение:
Время поражающего действия АХОВ рассчитываем по
формуле (5):
Т = (1-0,2)·1,533/0,052·2·1= 12 ч.
Таким образом, время поражающего действия облаком хлора
в условиях сплошной облачности (согласно табл. 1.1 – изотермия)
составляет 12 ч.
Задача для самостоятельного решения. Оценить
химическую обстановку на предприятии после аварии с выбросом
АХОВ согласно варианту по табл. 1.7 (задается преподавателем).
Определить:
1) глубину зоны заражения АХОВ;
2) площадь зоны заражения;
3) время подхода зараженного воздуха к объекту;
4) продолжительность поражающего действия АХОВ.
23
Таблица 1.7
Наименование
Количество АХОВ, участвующих
Скорость ветра,
Температура воздуха,
Наличие обл
ч
Толщи-
h, м
H, м
Свободный
1
Акролеин
10000
10
-10
Утро
Перемен
1,5 3 -
2
Аммиак (под
давлением)
20000
5
+10
Вечер
Сплошн.
2 3 -
3
Водород
хлористый
1000
15
+20
День
Ясно
0,5
1,5
-
4
Водород
бромистый
100
10 0 Вечер
Ясно
1
0,8
+
5
Диметиламин
1000
7
-10
Утро
Перемен.
2,5
1,5
+
6
Метиламин
100 1 0
День
Ясно
1
1,0 + 7
Метилмеркаптан
5000
4
-20
Ночь
Сплошн.
4 2 +
8
Нитрил
кислоты
300 1 +10
Утро
Ясно
1 1 -
9
Окислы азота
2000
3
-10
Вечер
Перемен.
2 1 -
10
Окись
этилена
5000 2 0
Утро
Сплошн.
3 1 -
11
Сернистый
ангидрид
600 5 +20
День
Перемен.
1
1,5
+
12
Сероводород
2000
3
+10
Ночь
Ясно
1,5 1 -
13
Сероуглерод
700 5 -10
Утро
Перемен.
4 1 +
14
Формальдегид
3000
4
+10
День
Сплошн.
3 2 -
15
Хлор
30000
1
+20
Вечер
Ясно
2 4 -
Исходные данные для самостоятельного решения задач по оценке
на ХОО
№ варианта
акриловой
С
о
на слоя
разлива
v, м/с
АХОВ
,т
0
ачности
Время суток
в аварии, Q
Высота поддона
Время от начала аварии N,
диапазоне 5-15 км).
Примечание. Преподавателем задается:
- для задачи 3 - глубина зоны заражения Г(в диапазоне 5-50 км);
- для задачи 4 - расстояние от эпицентра аварии до населенного пункта Х (в
24
Глава 2.
ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
ПРИ ЧС МИРНОГО И ВОЕННОГО ВРЕМЕНИ
Чрезвычайные ситуации из-за аварий, катастроф с выбросом
радиоактивных веществ (РВ) в окружающую среду могут быть
обусловлены:
- аварией на атомных станциях (атомная электростанция АЭС,
атомная станция теплоснабжения ACT, атомная теплоэлектроцентраль
АТЭЦ и т.п.);
- утечкой радиоактивных (р/а) газов на предприятиях ядернотопливного цикла (ЯТЦ);
- аварией на ядерных энергетических установках (ЯЭУ)
инженерно-исследовательских центров, НИИ;
- аварией при промышленных и испытательных ядерных
взрывах (ЯВ);
- аварией на атомных судах, кораблях ВМФ, космических
ЯЭУ;
- утерей р/а источников;
- аварией с ядерными боеприпасами в местах их эксплуатации,
хранения или расположения.
Указанные объекты относят к радиационноопасным объектам
(РОО).
Основными поражающими факторами таких аварий являются
радиационное поражение людей и радиоактивное загрязнение
территории. Радиационное воздействие на человека заключается в
нарушении жизненных функций различных органов (главным образом
органов кроветворения, нервной системы, желудочно-кишечного
тракта) и развитии лучевой болезни.
По отношению к облучению население делится на три
категории (А, Б и В)
Категория А облучаемых лиц, или персонал
(профессиональные работники) - лица, которые постоянно или
временно работают непосредственно с источниками ионизирующих
излучений.
Категория Б облучаемых лиц, или ограниченная часть
населения, т. е. лица, которые не работают непосредственно с
источниками ионизирующего излучения, но по условиям проживания
[6].
25
или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию
Доза, Гр
Причина и результат воздействия
(0.7 - 2) 10
-
Доза от естественных источников в год
0.05
Доза профессионального облучения в год
0.1
Уровень удвоения вероятности генных мутаций
0.25
Однократная доза оправданного риска в чрезвычайных
обстоятельствах
1.0
Доза возникновения острой лучевой болезни
3- 5
Без лечения 50% облученных умирает в течение 1-2 месяцев
вследствие нарушения деятельности клеток костного мозга
10 - 50
Смерть наступает через 1-2 недели вследствие поражений
главным образом желудочно- кишечного тракта
100
Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие
ионизирующих излучений.
Категория В облучаемых лиц, или население - население
страны, республики, края или области.
Для категории А вводятся предельно допустимые дозы наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за
календарный год, при которых равномерное облучение в течение 50
лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных
изменений, обнаруживаемых современными методами.
Для категории Б определяется предел дозы. Устанавливается
три группы критических органов:
-1 группа - все тело, гонады и красный костный мозг;
- 2 группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань,
печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие,
хрусталики глаз и другие органы, за исключением тех, которые
относятся к 1 и 3 группам;
- 3группа - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья,
голени и стопы.
Зависимость тяжести нарушения от величины дозы облучения
показана в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Воздействие различных доз облучения на человеческий организм
3
повреждения центральной нервной системы
26
2.1.Термины и определения
Радиационная авария – потеря управления источником
ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования,
неправильностью действий персонала, стихийными бедствиями или
иными причинами, которые могли привести или привели к облучению
людей сверх установленных норм или радиоактивному заражению
окружающей среды.
Авария радиационная проектная – авария, для которой
проектом определены исходные и конечные состояния радиационной
обстановки и предусмотрены системы безопасности.
Гипотетическая авария – авария, для которой проектом не
предусматриваются технические меры, обеспечивающие
радиационную безопасность персонала и населения.
Ядерная авария – авария, связанная с повреждением активной
зоны с превышением установленных проектных пределов ядерного
реактора и с потенциально опасным аварийным облучением
персонала.
Непосредственные последствия радиационной аварии (РА)
атомных станций (АС) обусловливаются радиоактивным заражением
(РЗ) объектов, окружающей среды и поражающим действием
ионизирующих излучений: α-, β-, γ-, нейтронного (n) излучения. В
этом случае может иметь место как внутреннее облучение (при
попадании РВ внутрь организма), так и внешнее облучение (при
нахождении РВ вне тела человека). Опасность α- и β- частицы
представляют особенно при внутреннем, а не при внешнем облучении,
так как они обладают высокой ионизирующей и небольшой
проникающей способностью. Защитой от них может служить одежда,
кожа и стекла очков, экран, например из алюминия, толщиной более 5
мм и др. Однако следует учитывать, что α- распад (например, радий-
226) и β- распад (например, кобальт-60) многих РВ сопровождается
γ- излучением, и при работе с ними необходима специальная защита.
Опасным для человека оказывается также внешнее облучение
γ- лучами и нейтронами, обладающими высокой проникающей и
незначительной ионизирующей способностью. При защите от
нейтронных и γ- излучений применяют материалы, обладающие
высокими замедляющими и поглощающими свойствами, например
карбид бора (В
С), бористая сталь, свинец и др.
4
27
Для характеристики поглощающих и защитных свойств
различных материалов вводится понятие толщина слоя половинного
ослабления γ- и нейтронного излучения (d
пол
). d
– это толщина
пол
такого слоя материала, при прохождении через который
интенсивность γ- и нейтронного излучения уменьшается в два раза.
Значения d
приводятся в справочниках (например, d
пол
для γ- и
пол
нейтронного излучения соответственно: для стали – 3 и 5 см; для
бетона – 10 и 12 см; для грунта – 12 и 14,4 см).
На практике толщину защиты в инженерных расчетах
определяют приближенно, используя зависимость между
коэффициентом ослабления К
d
:
пол
К
где m = h/ d
– число слоев половинного ослабления; h – толщина
пол
и слоем половинного ослабления
осл
= 2m = 2
осл
h/dпол
, (11)
слоя защиты (защитного экрана, сооружения и т.п.).
Коэффициент ослабления К
– это величина, показывающая,
осл
во сколько раз данная защита ослабляет γ- и поток нейтронного
излучения. Он является важным параметром защитных сооружений.
При наличии сложной защиты, состоящей из нескольких разнородных
материалов, общий коэффициент ослабления равен произведению
коэффициентов ослабления каждого материала:
К
осл
где К
осл1
, К
осл2
, К
осл3
, К
- коэффициенты ослабления для различных
ослn
слоев материалов. Значения К
= К
осл i
·К
осл 1
осл 2
·К
осл 3
. . . К
, (12)
осл n
находят по специальным таблицам,
приводимым в справочниках.
Важнейшими дозиметрическими параметрами, характеризующими радиационное воздействие ионизирующего излучения, а
также критериями, определяющими меру его опасности для человека,
являются доза и мощность дозы излучения. Для характеристики
степени, глубины и формы воздействия излучений на облучаемое
тело, зависящих прежде всего от величины поглощенной им энергии,
вводят понятие поглощенной дозы излучения D
. Поглощенная доза –
П
это доза радиоактивного излучения одного вида, она показывает
среднюю энергию излучения, которая поглощается облучаемым
объектом с единичной массой. Однако наиболее просто можно
измерить дозу излучения по эффекту ионизации воздуха (т.е. по
28
возникновению заряда в воздухе), который на практике и принимается
№
Параметры
Единицы измерения
Соотношение
в системе
СИ
внесистемные
1
Поглощенная
Гр; мГр;
рад; мрад;
1 Гр = 1 Дж/кг
1 мрад = 10-3 рад
2
Экспозиционная
излучения
Кл/кг
Р; мР, мкР
1Р=2,58 10-4 Кл/кг
3
Эквивалентная
Зв; мЗв; мкЗв
бэр; мбэр,
1 Зв = 100 бэр
4
Эффективная
Зв; мЗв, мкЗв
бэр; мбэр:
1 Зв = 100 бэр
в качестве эквивалентного вещества. Поэтому в практической
дозиметрии для характеристики дозы по данному эффекту, оценки
радиационной обстановки (РО) на местности, в помещениях,
обусловленной внешним (γ-) или рентгеновским (фотонным)
излучением, используют внесистемный параметр - экспозиционную
дозу облучения D
, характеризующую ионизирующую способность
ЭКС
излучения в воздухе.
Для характеристики биологического воздействия ионизирующих излученийна человека используют параметры: эквивалентная
доза (организм подвергается воздействию различных видов
излучения) и эффективная доза (табл. 2.2).
Таблица 2.2
Единицы измерения параметров ионизирующих
излучений и радиоактивности
п/п
на живые организмы является время облучения. Поглощенная,
экспозиционная и эквивалентная дозы излучения, отнесенные к
единице времени, называются соответственно мощностью
поглощенной, экспозиционной и эквивалентной дозы [6].
между единицами
измерения
доза
доза фотонного
доза
доза
мкГр
мкрад
мкбэр
мкбэр
1Гр = 100рад
1 Кл/кг = 3886 Р
(1 бэр = 10 мЗв)
1 мЗв = 0.1 бэр
(1 бэр = 10 мЗв)
Важным фактором при воздействии ионизирующих излучений
29
2.2. Расчет параметров радиационной обстановки
Время
местности t
м
, ч
1
1,5
1,7
0,5
1,0
1,0
ВВЭР
2
2,0
1,5
1,0
1,5
1,2
РБМК
3
2,5
1,1
1,5
2,0
1,5
ВВЭР
4
2,8
1,0
2,0
2,2
1,8
РБМК
5
3,0
0,85
2,5
2,5
2,0
ВВЭР
6
3,2
0,7
3,0
3,0
2,2
РБМК
7
3,5
0,7
3,0
3,0
3,0
ВВЭР
8
4,0
0,6
3,5
3,5
5,0
РБМК
9
4,2
0,55
4,0
4,0
4,0
ВВЭР
10
4,5
0,55
3,5
4,3
3,5
РБМК
11
4,8
0,5
5,0
4,2
3,0
ВВЭР
12
5,0
0,45
7,0
4,5
5,0
РБМК
13
5,2
0,4
6,0
5,0
5,0
ВВЭР
14
5,5
0,3
3,0
4,5
3,0
РБМК
15
6,0
0,25
2,0
5,0
2,0
ВВЭР
2.2.1. Приведение мощности дозы на различное время
после аварии на РОО
Расчет задач по установлению мощности дозы на определённое
время после взрыва осуществляется с помощью специальных таблиц.
Исходные данные для самостоятельного решения задач приведены в
табл. 2.3.
Таблица 2.3
Исходные данные для самостоятельного решения задач по оценке
радиационной обстановки на объекте
,
Мощность дозы
t
рад/ч
после аварии P
, ч
авар
№ варианта
Время после
аварии t
, ч
н
, рад
уст
людей на
нахождения
до начала
заражения,t
Время от взрыва
Д
Установленная
мощность дозы
АЭС
Тип реактора
30