0. 5.4.1. Перелік індивідуальних завдань

В процесі вивчення навчального матеріалу дисципліни студенти виконують одне індивідуальне (домашнє) контрольне розрахункове завдання, зміст якого такий:

Місцевість, що показана на схемі (див. додаток) може опинитися у зоні сильних зруйнувань землетрусом.

В залежності від варіанту завдання треба виявити та оцінити обстановку на підприємстві, підрозділи якого розташовані в населених пунктах БЕЛЬЦИ, САДИ і ДАЧІ (див. додаток 1).

У зв’язку з тим, що вони можуть опинитися в осередку ураження землетрусом та в зонах дії вторинних факторів ураження: радіаційного або хімічного забруднення, катастрофічного затоплення та вибуху пропано-повітряної суміші, необхідно здійснити ідентифікації небезпек та запропонувати раціональні дії персоналу в умовах, що можуть скластися. При цьому завершення розрахунків щодо виявлення та оцінки обстановки на об’єкті повинно включати визначення індивідуального ризику загибелі людини в умовах, що спрогнозовані та збитки від можливої надзвичайної ситуації.

Вихідні дані:

Легенда. Фірма орендує під головний офіс приміщення на першому поверсі цегляної малоповерхової будівлі залізничної станції БЕЛЬЦИ, відстань від місця відстою вантажних потягів до якої – 400 м.

Розташування хімічно небезпечних об’єктів, ядерної електростанції, водосховища та цистерн з пропаном показано на схемі у додатку до завдання.

Маса пропану в цистернах, що знаходяться на залізничній станції БЕЛЬЦИ, становить N·10 т, а запаси води у водосховищі та глибина води перед греблею відповідно становлять – N·10 млн. м³ та N+15 м, де N – номер, за яким прізвище студента занесено до списку навчальної групи.

Метеорологічні умови для проведення розрахунків такі:

• напрям вітру у приземному шарі атмосфери, градуси – номер, за яким прізвище студента занесено до списку навчальної групи, помножений на 10. Наприклад, номер за порядком у списку навчальної групи студента – 17, тоді напрям вітру буде 17·10 = 170^о;

• швидкість вітру на висоті 1 м та 10 м, – 3 м/с;

• температура повітря – реальна на час виконання розрахунків;

• температура ґрунту – реальна на час виконання розрахунків;

• ступінь вертикальної стійкості повітря студент визначає самостійно за методикою, що наведена у підручнику [Шоботов В.М. Цивільна оборона. Навчальний посібник.–К.: ”Центр навчальної літератури”, 2004.– 439 с.];

• відсоток радіоактивних матеріалів, що викинуто у довкілля – 50%.

Кожен студент опрацьовує свій варіант завдання згідно номеру, за яким позначено його прізвище у журналі поточної успішності (електронному чи паперовому).

Якщо його номер у списку прізвищ, що наведений у журналі поточної успішності групи,

1 – 6 – він (вона) виявляє та оцінює радіаційну обстановку в осередку ураження (в районах розташування офісу та підрозділів фірми);

7 – 12 – виявляє та оцінює обстановку в осередку ураження (в районах розташування офісу та підрозділів фірми) катастрофічним затопленням;

13 – 18 – виявляє та оцінює обстановку в осередку ураження (в районах розташування офісу та підрозділів фірми) вибуху пропано-повітряної суміші;

19 – 24 – виявляє та оцінює обстановку в осередку ураження (в районах розташування офісу та підрозділів фірми) землетрусом;

25 – 36 – виявляє та оцінює хімічну обстановку в районах розташування офісу та підрозділів фірми.

За бажанням та узгодженістю з викладачем студенти можуть отримати альтернативне завдання, яке мусить носити пошуковий, дослідницький, інноваційний характер, та відповідати тематиці, що визначена програмою дисципліни.

Результати виконання індивідуального розрахункового завдання студенти оформляють у вигляді звіту (форми звіту та методики проведення розрахунків наведені у організаційно-методичних матеріалах, що розміщені на сайті університету: дивись „Методичні матеріали щодо змісту та організації самостійної роботи студентів, поточного та підсумкового контролю їхніх знань з дисципліни «безпека життєдіяльності» та дані навчально-методичні матеріали) до якого додають карту (схему) місцевості з нанесеними на неї зоною надзвичайної ситуації, а саме: зонами зараження, осередком ураження, метеорологічною ситуацією, параметрами хвилі прориву та зоною можливого затоплення (підтоплення), маршрутами евакуації та іншими даними.

На практичних заняттях та в часи індивідуально-консультативної роботи студенти захищають свої напрацювання, отримуючи таким чином оцінку поточної успішності.

Приклади виконання індивідуальних завдань

Оцінка збитків від надзвичайної ситуації, що утворилася в наслідок зруйнування радіоактивно-небезпечного об’єкту.

На радіаційно небезпечному об`єкті – атомній електростанції (АЕС), яка знаходиться на відстані 20 км від населеного пункту, відбулася аварія з викидом радіоактивних матеріалів у кількості 50%, що накопичено за часи її роботи.

Для складання планів реагування та захисту населення у надзвичайній ситуації, яка може виникнути при зруйнуванні (аварії) радіаційно небезпечного об’єкту, необхідно провести довгострокове (оперативне) прогнозування для нижче визначених умов.

Оцінити можливі дози опромінювання населення та можливі радіаційні втрати за 2, 6, 10, годин, одну добу, при умові, що люди знаходяться у автомобілях.

Приклад прогнозування радіаційної обстановки на об’єкті

Вихідні дані:

1. Інформація про АЕС:

тип ядерного реактору (ЯЕР) − ВВЕР;

електрична потужність ЯЕР – W = 1 000, МВт;

кількість аварійних ЯЕР – n = 1;

координати ЯЕР – Х_АЕС = 0 км, , У_{АЕС =} 0 км (початок прямокутної системи координат, що суміщений з центром АЕС, а вісь ОХ вибирається в напрямку вітру);

астрономічний час аварії – Т_ав = 12.00 год.;

частка викинутих з ЯЕР радіоактивних речовин –  = 50 %.

2. Метеорологічні умови:

швидкість вітру на висоті 10 м – V₁₀ = 5 м/с;

напрям вітру на висоті 10 м – _10, град = 90;

стан хмарного криву небозводу – відсутній, тобто „0” балів.

3. Додаткова інформація:

заданий час, на який визначається поверхнева активність, - Т _З – час початку зараження місцевості радіоактивними речовинами;

координати об’єкту – X = 20 км, Y = 2 км;

час початку опромінювання – t_поч = 17.00 год.;

тривалість опромінювання – T_оп = 4 год.;

захищеність людей – К_осл = 2.

Порядок прогнозування

І. Визначають поверхневу активність в заданій точці на сліді хмари зараженого повітря (А), Кu/м²:

1. по табл. 2. [19] визначити категорію стійкості атмосфери, відповідно до погодних умов і заданому часу доби: категорія стійкості – Д;

2. по табл. 3. [19] визначається середня швидкість вітру у шарі атмосфери розповсюдження радіоактивної хмари: швидкість вітру – 5 м/с;

3. на карті визначається положення аварійного ЯЕР і, відповідно з заданим напрямом вітру, наноситься вісь ( чорним кольором ) сліду, що прогнозується;

4. по карті вимірюються відстань по осі сліду від ЯЕР до заданого об‘єкту (Х) і її зміщення від осі (по координаті Y ): Х = 20 км; У = 2 км;

5. по табл. 5 – 6 [19] для відповідного типу ЯЕР,  = 10% і відстані від нього до об‘єкту (Х) визначається потужність дози випромінювання на осі сліду (Р_X.1) через 1 годину після аварії: Р_х1 = 0,189, та множимо її на величину - * = 50/10 = 5, тобто на 5: отримуємо 0,945 рад/год.;

6. по табл. 7 – 9 [19] визначається коефіцієнт (К_у), що враховує зміни потужності дози в поперечному розрізі сліду (по координаті Y ): К_у = 0,09: тобто:

Р_у1= 0,945*0,09=0,085 рад/год.

7. розраховується приведене значення заданого часу (час, що пройшов після аварії – t_з):

t_з=T_з – T_ав = 17,00 – 12,00 = 5 год.;

8. по табл. 10 [19] визначається час початку формування сліду після аварії (t): t = 1,0 год.;

9. зрівнюється заданий час і час формування:

якщо t_з  t, то Аs = 0;

якщо приведений заданий час t_з  t по табл. 11 – 12 [19] визначається коефіцієнт (Кt), враховуючий спад потужності дози випромінювання у часі:

t_з  t = 5 год. > 1 год., тоді К_t = 0,63;

10. розраховується коефіцієнт (Кw), враховуючий електричну потужність ЯЕР (W) і частку РР, викинутих з ЯЕР при аварії ():

Kw=10 ^–4* n * W *  = 10^-4 1*1000*50 = 5;

11. по табл. 13 [19] для заданого часу визначається коефіцієнт (К_загр) для отримання даних поверхневої активності на сліді хмари: К_загр = 0,13;

12. визначається поверхнева активність А (щільність забруднення), Кu/м ^2.

A=Р_x1 * Ky * Kt * Kw * K_загр = 0,945*0,09*0,63*5*0,13 = 0,035 Кu\м².

ІІ. Визначають дозу опромінення людей:

1) дозу опромінювання, що отримає населення на відкритій місцевості визначається за допомогою формули (див. п.5, 6):

,

де Р_кt_к та Р_пt_п – потужність дози та час її виміру, що пройшов після викиду РР відповідно кінця та початку опромінювання:

2) за табл. 11 – 12 [19] для заданого значення t_п = 5 год. (17.00 – 12.00) знаходимо К_t , який дорівнює 0,63 та множимо його на Р_у1, отримуючи Р_к:

Р_п = 0,945 * 0,09 * 0,63 = 0,053 рад/год.;

3) за табл. 11 – 12 для заданого значення t_к = 9 (21.00 – 12.00) знаходимо К_t , який дорівнює 0,46 та множимо його на Р_у1, отримуючи Р_к:

Р_к = 0,945*0,09 * 0,46 = 0,039 рад/год.

3) розраховуємо дозу опромінювання на відкритій місцевості:

D = 1,7 * (0,039 * 9 – 0,053 * 5) = 0,146 рад;

4) здійснюють корегування визначеної дози : в автомобілях люди отримають дозу опромінювання меншу у К_осл разів. Згідно табл. 1.5 [10] у нашому випадку К_осл = 2. Тоді остаточна доза буде:

D_авто = 0,146 / 2 = 0,073 рад.

Висновок

Згідно [10] радіаційних втрат серед людей не передбачається. З метою профілактики можливих радіаційних уражень (радіаційного катару верхніх дихальних шляхів, тощо) доцільно здійснити заходи радіаційного захисту.

Додаток до розрахункового завдання 1

Таблиця 1.1

Коефіцієнт К_t для розрахунку потужності дози опромінювання на різний час після руйнування АЕС. Реактор типа РБМК

Час виміру потуж- ності дози опромін-ювання		Час після аварії, на який перераховується потужність дози опромінювання
		Години							Доби
		1	2	3	5	6	12	18	1	2	10	30
Години	1.00	1,00	0,83	0,75	0,64	0,61	0,48	0,42	0,37	0,28	0,13	0,07
	2.00	1,19	1,00	0,89	0,76	0,72	0,57	0,50	0,45	0,34	0,16	0,09
	3.00	1,33	1,11	1,00	0,86	0,81	0,64	0,56	0,50	0,38	0,18	0,10
	5.00	1,54	1,29	1,16	1,00	0,94	0,75	0,65	0,58	0,44	0,21	0,12
	6.00	1,63	1,37	1,23	1,05	1,00	0,79	0,68	0,62	0,47	0,22	0,12
	7.00	1,71	1,44	1,29	1,11	1,05	0,83	0,72	0,65	0,49	0,24	0,13
	9.00	1,86	1,54	1,40	1,20	1,13	0,90	0,78	0,70	0,53	0,26	0,14
	12.0	2,05	1,72	1,54	1,32	1,25	1,00	0,86	0,77	0,59	0,28	0,16
	15.0	2,22	1,86	1,67	1,43	1,35	1,08	0,93	0,84	0,64	0,31	0,17
	18.0	2,37	1,99	1,78	1,53	1,45	1,15	1,00	0,89	0,68	0,33	0,13
Доби	1.00	2,64	2,21	1,98	1,70	1,61	1,28	1,11	1,00	0,76	0,36	0,20
	2.00	3,47	2,91	2,60	2,24	2,11	1,68	1,46	1,31	1,00	0,48	0,27
	3.00	4,11	3,45	3,09	2,65	2,51	1,99	1,73	1,55	1,15	0,57	0,32

Таблиця 1.2

Коефіціент К_t для розрахунку потужності дози випромінювання на різний час після руйнування АЕС. Реактор типа ВВЕР

Час виміру потуж- ності дози опромін-ювання		Час після аварії, на який перераховується потужність дози опромінювання
		Години							Доби
		1	2	3	5	6	12	18	1	2	10	30
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Години	1.00	1,00	0,83	0,73	0,63	0,59	0,48	0,40	0,35	0,26	0,12	0,06
	2.00	1,20	1,00	0,88	0,75	0,71	0,56	0,48	0,43	0,32	0,14	0,08
	3.00	1,35	1,12	1,00	0,85	0,80	0,63	0,54	0,48	0,36	0,16	0,09
	5.00	1,58	1,31	1,17	1,00	0,94	0,74	0,63	0,56	0,42	0,19	0,10
	6.00	1,67	1,39	1,24	1,06	1,00	0,78	0,67	0,60	0,45	0,20	0,11
	7.00	1,76	1,47	1,30	1,11	1,05	0,82	0,71	0,63	0,47	0,22	0,12
	9.00	1,92	1,60	1,42	1,21	1,14	0,90	0,77	0,70	0,51	0,24	0,13
	12.0	2,13	1,77	1,58	1,35	1,27	1,00	0,85	0,76	0,57	0,26	0,14
	15.0	2,32	1,93	1,71	1,46	1,38	1,08	0,93	0,83	0,62	0,28	0,15
	18.0	2,48	2,07	1,84	1,57	1,48	1,16	1,00	0,89	0,66	0,31	0,16
Доби.	1.00	2,78	2,31	2,06	1,76	1,65	1,30	1,11	1,00	0,74	0,34	0,18
	2.00	3,72	3,09	2,76	2,35	2,21	1,74	1,49	1,33	1,00	0,46	0,25
	3.00	4,45	3,71	3,30	2,81	2,65	2,08	1,79	1,59	1,19	0,55	0,30

Таблиця 1.3

Товщина шару половинного ослаблення потужності дози гамма-випромінювання захисними матеріалами

Матеріал	Густина, г/см3	Товщина шару половинного ослаблення, см
Грунт	1,6	8,1
Цегла	1,6	8,1
Бетон	2,3	5,7

Таблиця 1.4

Коефіцієнти ослаблення потужності дози гамма-випромінювання

укриттями і транспортними засобами

№	Найменування укриттів і транспортних засобів	Косл
1	Відкрите розташування на місцевості	1
2	Відкриті окопи, траншеї, щілини	3
3	Дезактивовані відкриті траншеї, окопи, щілини	8
4	Перекриті щілини	50
5	Автомобілі та автобуси	2
6	Залізничні платформи	1,5
7	Криті вагони	2
8	Пасажирські вагони	3
9	Виробничі одноповерхові будівлі (цехи)	7
10	Виробничі адміністративні будівлі	6
11	Одноповерхові кам'яні житлові будинки	10
12	Двоповерхові кам'яні житлові будинки	15
13	Підвали у двоповерхових кам'яних житлових будинках	100
14	Підвали під одноповерховими будинками	40
15	Триповерхові кам'яні житлові будинки	20
16	Підвали у триповерхових кам'яних житлових будинках	400
17	П'ятиповерхові кам'яні житлові будинки	27
18	Підвали у п'ятиповерхових кам'яних житлових будинках	400
Житлові дерев'яні будинки
19	Одноповерхові	2
20	Підвали у одноповерхових дерев'яних будинках	7
21	Двоповерхові	8
22	Підвали у двоповерхових дерев'яних будинках	12

Таблиця 1.5

Втрата працездатності людьми в залежності від одноразової дози опромінювання, розподіл втрат за часом

Доза опромінювання, рад	Втрата працездатності, відсотки до усіх опромінених, за час, що відраховується від закінчення опромінення				Летальний наслідок, відсотки
	Дві доби	Другий та третій тиждень	Третій та четвертий тиждень	Всього
100	Од. вип.	0	Од. вип.	Од. вип.	0
150	0	0	15	15	0
175	5	0	25	30	0
200	15	0	35	50	Од. вип.
225	30	40	0	70	5
260	60	30	0	90	12
300	85	15	0	100	20
350	100	0	0	100	30
400	100	0	0	100	40
500	100	0	0	100	70
600	100	0	0	100	100

Таблиця 1.6