Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Учебник
.pdf
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
6. Рассчитывается значение дозы внешнего облучения D, рад, по
формуле:
, (3.2.55)
где kn — коэффициент, принимающий значения: 1,33 — при t до 1 месяца, 2,00 —
при t от 1 до 3 месяцев;
– мощность поглощенной дозы на время окончания и начала об-
лучения соответственно, рад/ч;
tок, t
— время начала и окончания облучения (относительно времени ава-
нач
рии), ч.
7. Рассчитывается значение дозы внешнего облучения за 1 сутки
и за 10 суток ( соответственно), рад, по формулам:
, (3.2.56)
. (3.2.57)
8. По таблице 3.2.34 определяется значение среднего коэффици-
ента защищённости персонала (населения) k
для конкретных
осл i
условий их размещения.
9. Рассчитывается среднесуточный коэффициент ослабления
k
по формуле:
осл; ср
где ti — время пребывания персонала (населения) в определенных условиях их
размещения, k
соответственно.
— средний коэффициент защищённости для этих условий,
осл i
(3.2.58)
10. Рассчитывается значение дозы, которую может получить пер-
сонал (население), находясь в первые 10 суток в определенных
условиях их размещения:
. (3.2.59)
11. По таблице 3.2.35 принимается решение на проведение меропри-
ятий радиационной защиты.
Таблица 3.2.32
Размеры зон РЗМ (скорость ветра u = 5 м/с) (в километрах)
Доля выброшенной активности η,% Зона ВВЭР-440 РБМК-1000
L B L B
3 М 75 3,7 145 8,4
А 10 0,3 34 3
91
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
Окончание табл. 3.2.32
Доля выброшенной активности η,% Зона ВВЭР-440 РБМК-1000
L B L B
10 М 150 9 270 18
А 30 1,2 75 4
Б – – 18 0,7
В – – 6 0,6
30 М 280 18 420 31
А 74 4 140 8
Б 10 0,2 34 2
В – – 18 0,6
50 М 380 25 580 43
А 100 6 190 12
Б 17 0,1 47 2,4
В – – 24 1
Г – – 9 0,3
Таблица 3.2.33
Характеристика зон радиоактивного загрязнения местности при аварии
на АЭС с разрушением ЯЭР
Зона загрязнения Поглощенная доза
название индекс цвет границы
слабого М красный 5,6 0,01
умеренного А синий 56 0,14
сильного Б зеленый 560 1,4
опасного В коричневый 1680 4,2
чрезвычайно
опасного
зоны при нанесе-
нии на карту
Г черный 5600 14
на внешней гра-
нице зоны до полного распада
рад
Мощность погло-
щенной дозы на
1 ч после аварии
,
, рад/ч
Среднее значение коэффициента ослабления
Таблица 3.2.34
Вид укрытия Вид укрытия
Автомобили 2 Каменные жилые дома:
Здания: одноэтажные / подвал 10 / 40
производственные 7 двухэтажные / подвал 15 / 100
Пятиэтажные / подвал 27 / 400
административные 8 Деревянные одноэтажные жилые
дома / подвал
2 / 7
92
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
Таблица 3.2.35
Критерии для принятия неотложных решений
в начальном периоде радиационной аварии
Мера защиты Предотвращаемая доза за первые 10 суток, рад
на все тело щитовидная железа, легкие, кожа
уровень А уровень Б уровень А уровень Б
Укрытие 0,5 5 5 50
Йодная профилактика:
- взрослые – – 25* 250*
- дети – – 10* 100*
Эвакуация 5 50 50 500
Примечания:
* только для щитовидной железы.
12. Если уровень предотвращаемого облучения:
– не превосходит уровня А — необходимости в мероприятиях зашиты,
связанных с нарушением нормальной жизнедеятельности нет;
– превосходит уровень А, но не достигает уровня Б — решение о про-
ведении мероприятий защиты принимается по принципам обоснования
и оптимизации с учетом конкретной обстановки и местных условий;
– достигает и превосходит уровень Б — мероприятия защиты про-
водятся в обязательном порядке.
Пример. В 10 км от атомной электростанции с ядерным энергетическим реак-
тором типа ВВЭР-440 размещен промышленный посёлок. В течение 7 часов люди
работают в производственных зданиях, остальное время — находятся в каменных
двухэтажных жилых домах. В 12.00 на атомной электростанции произошла авария
с разрушением реактора с выбросом из него 50% активности. Метеоусловия: скорость
ветра — 2 м/с, сплошная облачность. Спрогнозируйте радиационную обстановку
в посёлке и предложите решение по защите персонала и населения.
Решение:
Дано:
тип реактора — ВВЭР-440;
доля выброшенной из реактора активности η = 50%;
скорость ветра u = 2 м/с;
время суток — день;
состояние облачности — сплошная облачность;
расстояние от АЭС до объекта R = 10 км;
продолжительность работы персонала T = 7 ч;
условия размещения: персонала — административные здания, населения — ка-
менные пятиэтажные жилые дома.
93
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
Выявление радиационной обстановки
1. По таблице 3.2.32 определим значения размеров зон РЗМ:
зона М (слабого загрязнения): L
зона А (умеренного загрязнения): L
зона Б (сильного загрязнения): L
= 380 км, B
Т; М
= 100 км, B
Т; А
= 17 км, B
Т; Б
= 25 км;
Т М
Т А
= 0,1 км.
Т; Б
= 6 км;
Так как, η ≠ ηТ и u ≠ uТ, по формулам (3.2.49–3.2.50) рассчитаем истинные зна-
чения размеров зон РЗМ:
зона М (слабого загрязнения):
км;
км;
зона А (умеренного загрязнения):
км;
км;
зона Б (сильного загрязнения):
км;
км.
2. Определим положение посёлка в зоне РЗМ: R = 10 км, принимаем, что поселок
находится на границе зоны Б (сильного загрязнения). По таблице 3.2.33 определим
значение мощности поглощённой дозы на 1 ч после аварии рад/ч.
3. По таблице П. 3 (Приложение) определим степень вертикальной устойчивости
атмосферы — изотермия.
4. Определим, что для изотермии значение коэффициента K = 0,23.
5. По формуле (3.2.53) рассчитаем время подхода радиоактивного облака к объ-
екту t
подх
:
ч.
Оценка радиационной обстановки
6. По формуле (3.2.54) рассчитаем значения мощностей поглощённых доз
, рад/ч, на объекте на время, соответствующее началу выпадения радиоактивных
веществ (t = t
8,15 ч); через 1 сутки после выпадения радиоактивных веществ (t = t
= 25,15 ч) и через 10 суток после выпадения радиоактивных веществ (t = t
= 1,15 ч); на время окончания рабочей смены (t = t
подх
+ T = 1,15+7 =
подх
+ 24 = 1,15+24
подх
подх
+ 240
= 1,15+240 = 241,15 ч), приняв значение коэффициента n = 0,25 = 1/4 (t < 1 мес.):
94
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
рад/ч;
рад/ч;
рад/ч;
рад/ч.
7. По формуле (3.2.55) рассчитаем значение дозы внешнего облучения открыто
расположенных на местности людей за рабочую смену D
, приняв значение коэф-
8,15
фициента kn = 1,33 (t < 1 мес.):
рад.
8. По формулам (3.2.56–3.2.57) рассчитаем значения доз внешнего облучения
открыто расположенных на местности людей за 1 сутки, D
и за 10 суток, D
1сут
рад:
10сут
,
рад;
рад.
9. По таблице 3.2.34 определим значения среднего коэффициента защищённости
персонала (населения) k
производственных зданий, k
10. По формуле (3.2.58) рассчитаем значение коэффициента ослабления k
с учётом заданных условий размещения людей (t1 =7 ч, k
для конкретных условий их размещения: k
осл i
= 15 — для каменных двухэтажных жилых домов.
осл 2
= 7 и t2 =77 ч, k
осл 1
= 7 — для
осл 1
осл 2
осл; ср
= 15):
11. По формуле (3.2.59) рассчитаем значение дозы, которую может получить пер-
сонал (население), находясь в первые 10 суток в заданных условиях их размещения:
рад.
95
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
12. По таблице 3.2.35 примем решение на проведение мероприятий радиационной
защиты для ≈ 9,3 рад:
т. к. значение
превышает значение уровня Б для меры защиты «укрытие», то
укрытие людей проводится в обязательном порядке;
т. к. значение превышает значение уровня А, но не достигает значения уровня
Б для меры защиты «эвакуация», то эвакуация людей может быть проведена в соответствии с принципами обоснования и оптимизации с учётом конкретной обстановки
и местных условий.
Ответ:
1. Радиационная обстановка в посёлке:
посёлок окажется на границе зоны сильного радиоактивного загрязнения мест-
ности (зоны Б);
время подхода радиоактивного облака к посёлку составит 1 ч 9 мин;
доза внешнего облучения открыто расположенных на местности людей за рабо-
чую смену составит примерно 7,2 рад;
доза внешнего облучения открыто расположенных на местности людей за 1 сутки
составит примерно 19 рад;
доза внешнего облучения открыто расположенных на местности людей за 10
суток составит 112 рад.
2. В посёлке в обязательном порядке должны быть приняты меры по укрытию лю-
дей, эвакуация людей из посёлка может быть проведена в соответствии с принципами
обоснования и оптимизации с учётом конкретной обстановки и местных условий.
Оценка последствий аварии на гидротехническом сооружении,
расположенном в районе размещения объекта экономики
Определяются:
1) время прихода к объекту фронта и гребня волны прорыва;
2) продолжительность затопления территории объекта;
3) степень разрушения зданий.
Исходные данные:
высота уровня воды водохранилища Н0, м;
средняя глубина реки в нижнем бьефе h0, м;
высота месторасположения объекта hм, м;
параметр прорана В;
гидравлический уклон реки i;
удалённость объекта от гидротехнического сооружения L, км;
тип зданий.
Порядок проведения расчётов
1. Рассчитываются значения высоты гребня hгр, м, и скорости vгр,
м/с, волны прорыва по формулам:
96
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
; (3.2.60)
, (3.2.61)
где Ah, Bh, Av, Bv — коэффициенты, определяемые по таблице 3.2.36.
2. По таблице 3.2.37 определяется время прихода гребня τгр, ч,
и фронта τф, ч, волны прорыва к объекту.
3. Рассчитывается продолжительность затопления территории объ-
екта τ
где β — коэффициент, зависящий от высоты плотины Н0, м, гидравлического
уклона реки i и расстояния до объекта L, км, определяется по таблице 3.2.38.
, ч, по формуле:
зат
, (3.2.62)
4. Рассчитывается значение глубины затопления hз, м, по формуле:
. (3.2.63)
5. По таблице 3.2.39 определяется степень разрушения зданий
(выбирается максимальная степень разрушения).
Таблица 3.2.36
Значения коэффициентов A
Н0, м В i = 10
A
h
20 1 100 90 9 7 40 10 16 21
40 280 150 20 9 110 30 32 24
80 720 286 39 12 300 60 62 29
20 0,5 128 204 11 11 56 51 18 38
40 340 332 19 14 124 89 32 44
80 844 588 34 17 310 166 61 52
20 0,25 140 192 8 21 40 38 15 43
40 220 388 13 21 108 74 30 50
80 880 780 23 21 316 146 61 65
–4
B
A
h
v
, Bh, Av, B
h
B
A
v
v
–3
i = 10
B
h
A
h
B
v
v
97
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
Таблица 3.2.37
Время прихода гребня τ
L, км Н0 = 20 Н0 = 40 Н0 = 80
–4
i = 10
τ
τ
ф
5 0,2 1,8 0,2 1,2 0,1 2 0,1 1,2 0,1 1,1 0,1 0,2
10 0,5 4 0,6 2,4 0,3 3 0,3 2 0,2 1,7 0,1 0,4
20 1,6 7 2 5 1,0 6 1 4 0,5 3 0,4 1
40 5 14 4 10 3 10 2 7 1,2 5 1 2
80 13 30 11 21 8 21 6 14 3 9 3 4
i = 10
τ
гр
ф
, и фронта τФ, волны прорыва (в часах)
ГР
–3
τ
гр
i = 10
τ
ф
–4
τ
гр
i = 10
τ
ф
–3
τ
гр
i = 10
τфτ
–4
i = 10
τ
гр
ф
Таблица 3.2.38
Значения коэффициента β
i L / H
0,05 15,5 18,0
0,1 14,0 16,0
0,2 12,5 14,0
0,4 11,0 12,0
0,8 9,5 10,8
1,6 8,3 9,9
Высота уровня воды в водохранилище Н0 в долях от средней глубины реки
0
= 10 h
Н
0
в нижнем бьефе (h
0
)
0
Н0 = 20 h
0
–3
τ
гр
Таблица 3.2.39
Степень разрушения объектов в зависимости от параметров волны прорыва
Объект Степень разрушения
сильная средняя слабая
, м vгр, м/с hз, м vгр, м/с hз, м vгр, м/с
h
з
Здания кирпичные 4 2,5 3 2 2 1
Здания каркасные панельные 7,5 4 6 3 3 1,5
Пример. Объект экономики расположен на расстоянии 20 км от плотины вниз по
течению реки, высота месторасположения объекта 2 м. Высота уровня воды перед
плотиной 40 м, гидравлический уклон реки 1 ⋅ 10–4 м/км, глубина реки непосредственно
за плотиной 4 м. Оцените состояние кирпичных зданий объекта экономики после разрушения плотины с образованием прорана с относительной шириной 0,5.
98
3.2. Чрезвычайные ситуации мирного времени
Решение:
Дано:
высота уровня воды водохранилища Н0 = 40 м;
средняя глубина реки в нижнем бьефе h0 = 4 м;
высота месторасположения объекта hм =2 м;
параметр прорана В = 0,5;
гидравлический уклон реки i = 1⋅10–4 м/км;
удалённость объекта от гидротехнического сооружения L = 20 км;
тип зданий — кирпичные.
Порядок проведения расчётов
1. По таблице 3.2.36 определим значения коэффициентов: Ah = 340, Bh = 332,
Av = 19, Bv = 14.
2. По формулам (3.2.60–3.2.61) рассчитаем значения высоты гребня hГР, м, и ско-
рости vГР, м/с, волны прорыва:
м;
м/с..
3. По таблице 3.2.37 определим время прихода гребня τгр, ч, и фронта τф, ч, волны
прорыва к объекту: τгр =6 ч, τф = 1 ч.
4. Рассчитаем значения выражения (i⋅L) / H0 и отношения Н0 / h0: (i⋅L) / H0 = (1⋅10–4 ⋅
20000) / 40 = 0,05; Н0 / h0 = 40/4 = 10.
5. По таблице 3.2.28 определим значение коэффициента β = 15,5.
6. По формуле (3.2.62) рассчитаем продолжительность затопления территории
объекта τ
, ч:
зат
7. По формуле (3.2.63) рассчитаем значение глубины затопления h
, м:
З
hз = hгр — hм ≈ 18,6–2 ≈ 16,2 м.
8. По таблице 3.2.39 определим, что кирпичные здания будут полностью разрушены.
Ответ:
1. Время прихода к объекту экономики фронта волны прорыва составит 1 ч, гребня
волны прорыва — 6 ч.
2. Продолжительность затопления территории объекта экономики составит при-
мерно 69 ч.
3. Кирпичные здания объекта экономики будут полностью разрушены.
ч.
99
Глава 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Гражданская оборона
3.3. Чрезвычайные ситуации военного времени
Наиболее масштабные чрезвычайные ситуации военного времени
создаются в результате применения оружия массового поражения,
к которому в настоящее время принято относить ядерное, химическое,
биологическое и зажигательное оружие.
Различают следующие разновидности ядерного оружия:
атомное — основано на цепной реакции деления изотопов урана
или плутония;
термоядерное — основано на реакциях синтеза (превращения
лёгких ядер изотопов водорода в более тяжёлые при реакции
синтеза для инициирования которых необходима температура
в десятки миллионов градусов, обеспечиваемая взрывом обычного атомного заряда); разновидностью термоядерного оружия является нейтронный боеприпас с увеличенным примерно
в 5–10 раз выходом проникающей радиации.
Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:
воздушная ударная волна — является основным поражающим
факторов для объектов;
световое излучение — является основным поражающим факто-
ром для открыто расположенных людей;
проникающая радиация;
электромагнитный импульс;
радиоактивное загрязнение.
Размеры и конфигурация зон радиоактивного загрязнения местности
при ядерных взрывах зависят от вида и мощности взрыва, направления
и скорости ветра. Отметим, что наиболее сильное загрязнение сопровождает низкие воздушные, наземные и подземные с выбросом грунта
ядерные взрывы.
В качестве основных характеристик зоны радиоактивного загрязнения
местности используются значения мощности дозы (уровня радиации)
и дозы до полного распада радиоактивных веществ, которые рассчи-
тываются по значению мощности дозы, приведенной к 1 ч после взрыва
(связано с тем, что в течение 50–55 минут происходит распад короткоживущих радиоактивных изотопов и в дальнейшем (на протяжении первого
месяца) изотопный состав остаётся практически стабильным).
Особо отметим, что мощность дозы не остаётся постоянной, каждое
семикратное увеличение времени, прошедшего после ядерного взрыва,
приводит к десятикратному уменьшению мощности дозы. Данный закон спада мощности дозы положен в основу «защиты выжиданием» при
организации работ на радиоактивно загрязнённой местности.
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]