гз_метода / ГЗ в ЧС часть1

После интегрирования

D = 5K× P1 (tн−0,2 − tк−0,2 ).

По последней зависимости рассчитываются расчётные линейки, таблицы и строятся номограммы.

Мы будем использовать расчётные линейки РЛГО и номограммы как самое простое и универсальное средство.

Расчётная линейка ГО (РЛ ГО) предназначена для решения задач по оценке обстановки в очагах поражения и определения последствий ядерных ударов.

РЛ ГО состоит из двухстороннего корпуса и внутренней выдвижной части – движка. На обеих сторонах корпуса линейки размещены таблицы и сделаны прорези (окна) для переменных параметров, нанесённых на движке. На лицевой стороне корпуса помещена таблица для расчётов, связанных с ударной волной и световым излучением ядерного взрыва; на оборотной стороне – таблица для расчётов, связанных с радиоактивным заражением.

Лицевая сторона линейки включает 9 таблиц, содержащие данные по ударной волне (1–5) и световому излучению (6–9). В центре верхней части лицевой стороны корпуса имеется «окно» для установки мощности взрыва q, которая является основной исходной величиной для расчетов.

Оборотная сторона расчётной линейки включает 15 таблиц, с помощью которых можно производить расчёты, связанные с радиоактивным заражением местности после ядерных взрывов.

По табл. 1 лицевой стороны линейки для воздушного взрыва q = 0,5 Мт определим радиусы зон разрушений для городской застройки многоэтажными кирпичными зданиями (табл. 39).

Границы зон показывают на карте дугами черного цвета. Наш объект ЗСК оказался в зоне средних разрушений.

100

Задача 1. Приведение уровней радиации к одному времени после ядерного взрыва.

Уровни радиации, измеренные в различных точках местности, приводят ко времени 1-го ч после взрыва для того, чтобы, нанеся их на карту в соответствии с положением точек измерения, определить положение границ зон радиоактивного заражения местности и установить, в какой зоне оказался данный объект народного хозяйства.

Дано: ядерный взрыв произведен в 8.00 10.09.

Штабом ГО объекта по радио получены следующие данные радиационной разведки о фактическом заражении местности (табл. 40).

Определить: уровень радиации в каждой точке измерений на 1-й ч после взрыва и положение границ зон А и Б на местности.

Решение: по вспомогательному графику (рис. 34) номограммы определить уровень радиации Р1.

Рис. 34. График для определения уровня радиации на 1-й ч после взрыва

101

Рис. 35. Нанесение данных разведки на карту

Граница зоны А определяется уровнем радиации Р1 = 8 Р/ч, наносится посередине участка дороги между точками № 1 (Р1 = 4 Р/ч) и № 2 (Р1 = 12 Р/ч). Граница зоны Б Р1 = 80 Р/ч наносится у точки № 3. Объект ЗСК оказался на внешней границе зоны Б.

Для решения других задач нужно знать коэффициенты ослабления радиации (табл. 41).

Эти данные нужно перенести на линии графика (K) номограммы. Остальные задачи решаются с помощью номограммы (рис. 36, табл. 42).

Рис. 36. Номограмма для решения задач при оценке радиационной обстановки

Задача 2. Определение возможных доз облучения при действиях на местности, зараженной радиоактивными веществами.

Задача 2.1. Определение доз облучения, полученных при преодолении зон заражения (на марше).

Дано: автоколонна СвКМР (K = 2), совершая марш в очаг поражения со скоростью = 30 км/ч, войдёт на заражённую местность через t = 2,5 ч после взрыва. Длина заражённого участка l = 8 км. Объект работ находится на границе зоны Б, где уровень радиации достигает максимального значения.

Решение: время преодоления заражённого участка

T = vl = 308 = 0,3 ч.

Доза облучения определяется по максимальному уровню радиации на маршруте (т. е. уровню на границе зоны Б, рис. 37):

Dmax = 3,6 Р

Рис. 37. Определение дозы облучения

Переход от максимальной дозы к средней расчётной, полученной на марше, производится по зависимостям, приведенным в табл. 12 РЛГО:

при полном пересечении следа D = D4max ; при движении под углом 45°

к оси следа D = D4max ×1,5; если движение начинается или заканчивается

D = D3max = 3,63 =1,2 Р.

Задача 2.2. Определение возможных доз облучения, полученных при ведении СНР.

Дано: СвКМР в течение Т = 2 ч ведет работы на границе зоны Б, начав их через t = 3 ч после взрыва.

Определить: дозы облучения: а) бульдозерного звена (K = 4); б) звена резчиков металла (K = 1).

Рассчитывая дозы облучения за время пребывания в зонах радиоактивного заражения, нужно учитывать остаточные дозы радиации

в человеческом организме, сохранившиеся от предыдущих облучений. Первые четверо суток первичного облучения организм инертен и только с пятых суток начинает восстанавливаться, но медленно (через 14 недель (3,5 мес.) в организме остается еще 10 % дозы).

Остаточной дозой радиации называется доза облучения в процентах от ранее полученной дозы и не восстановленная организмом человека к данному времени (она показана в табл. 43).

Задача 2.3. Дано: дополнительно к условиям задачи 2.2 – бульдозерное звено 2 нед. назад получило дозу 16 Р.

Заданная доза на данные сутки 30 Р.

Определить: суммарную дозу и возможность работы в течение 2 ч. Решение: остаточная доза 16×0,75 =12 Р; доза за время работы (см. 2.2) 7,5 Р; суммарная доза 12 + 7,5 < 30 Р .

Вывод: работать в зараженной зоне в течение 2 ч бульдозеристам можно.

Задача 3.1. Определение допустимой продолжительности пребывания на зараженной местности и начала работ.

Дано: СвКМР ведет работы на границе зоны Б через t = 3 ч после взрыва. Заданная доза облучения Dз = 30 Р.

Определить: допустимую продолжительность работ: а) звена бульдозеристов (K = 4); б) звена резчиков металла (K = 1).

Задача 3.2. Определение допустимого времени начала ведения спасательных работ.

Дано: спасательные работы (K = 1) ведутся на границе зоны Б в течение Т = 2 ч. Заданная доза облучения Dз = 30 Р.

Определить: допустимое время начала работ.

Задача 3.3. Определить количество смен для ведения СНР. Дано: работы ведутся в середине зоны Б (Р1 = 150 Р/ч), через t = 8 ч

после взрыва в течение Т = 15 ч. Заданная доза облучения Dз = 30 Р.

Определить: необходимое количество смен (n) для: а) бульдозерного звена (K = 4); б) звена резчиков металла (K = 1).

Задача 3.4. Определить продолжительность смен рабочих и служащих цеха в течение 3 смен.

Дано: работы ведутся вблизи границы зоны В (Р1 = 250 Р/ч) в 3-этажном производственном здании (K = 6) через t = 2 ч после взрыва. Заданная доза облучения Dз = 25 Р.

Определить: продолжительность смен (рис. 38).

Рис. 38. Определение продолжительности рабочих смен

На основании этих данных составляется линейный график работы цеха, имеющий две шкалы времени: прошедшего после ядерного взрыва (с этого момента считают спад уровней радиации) и астрономического.

Режим работы является частью вопроса о режиме радиационной защиты населения на зараженной местности, когда учитывается суммарная суточная доза.

Вопрос 3. Понятие о режимах радиационной защиты

При радиоактивном заражении местности для предотвращения поражения людей и обеспечения продолжения производственной деятельности необходимо заранее разработать режим радиационной защиты.

Режим радиационной защиты – это определенная последовательность действий людей и применения ими средств защиты в зонах ра-

диоактивного заражения, предусматривающая максимальное уменьшение доз облучения.

Типовые режимы защиты разрабатываются заблаговременно и вводятся в действие решением начальника ГО района или объекта по фактической радиационной обстановке, их же решением прекращается действие режима после соответствующего спада уровней радиации.

Режимы радиационной защиты предусматриваются с учетом среднесуточных (т. е. за 24 ч) коэффициентов защищенности С.

Коэффициент защищенности показывает, во сколько раз доза радиации, накопленная за сутки при соблюдении режима защиты, меньше, чем при пребывании людей на открытой местности:

где t0 – время пребывания на открытой местности, ч; t1, t2 , tn – время пребывания в защитных сооружениях, в зданиях, в транспортных

защитными сооружениями, зданиями, транспортными средствами и др. Суточный коэффициент защищенности принимается в пределах 3,5–7 (в среднем 5) для населения городов и 1,5–3,5 (в среднем 2,5) для

сельского населения.

Учитывается, что первые 8 ч после заражения территории люди не должны пребывать на открытой местности.

При разработке режимов радиационной защиты, кроме среднесуточных коэффициентов защищенности, учитываются заданные дозы облучения людей (как правило, не более половины допустимой безопасной зоны 50 Р (за 1–4 сут) или 100 Р (за 30 сут)).

Продолжительность соблюдения режима радиационной защиты зависит: 1) от изменения уровней радиации на местности; 2) от защитных свойств убежищ, ПРУ, зданий, транспортных средств; 3) от заданных доз облучения.

Режимы радиационной защиты для населения включают следующие этапы:

∙укрытие в ПРУ;

∙укрытие в ПРУ и проживание в домах;

∙проживание в домах с ограниченным пребыванием на открытой местности.

Для рабочих и служащих объектов экономики:

∙прекращение работы с пребыванием в защитных сооружениях;

∙работа с использованием для отдыха защитных сооружений;

∙работа с ограниченным пребыванием на открытой местности. Для ведения СНР:

∙время ввода формирований в очаг поражения;

∙продолжительность работы смен.

Режимы защиты разрабатываются для типовых по характеру застройки населенных пунктов, зданий, защитных сооружений с определенными значениями коэффициентов противорадиационной защиты, которые приводятся в табл. 44.

Типовые режимы для рабочих и служащих учитывают работу объекта в одну или две смены продолжительностью до 10–12 ч.

Типовые режимы (табл. 45, 46) при ведении СНР предусматривают продолжительность первой смены 2 ч. Организуется непрерывный контроль за полученными дозами облучения, должны использоваться средства индивидуальной защиты, защитные свойства техники и уцелевших зданий.

При составлении таблиц учитывают коэффициент безопасной защищенности Сб:

Примеры режимов радиационной защиты неработающего населения, проживающего в деревянных домах ( Kосл = 2) и использующего ПРУ ( Kосл ≤ 50) приведены в табл. 45.

Таблица 45

Режимы радиационной защиты неработающего населения

Примеры режимов радиационной защиты рабочих и служащих, проживающих в каменных домах ( Kосл = 10) и использующих ПРУ

(Kосл = 50 –100). А также режимы ведения СНР при заданной дозе 25 P приведены в табл. 46 и 47.

Таблица 46

Режимы радиационной защиты рабочих и служащих

Порядок расчёта:

1)задаются режимом защиты на данные сутки, т. е. t0 , t1 (при K1)

ит. д.;

2)определяют коэффициент защищенности C ;

3)находят коэффициент безопасной защищенности Cб ;

4)сравнивают полученные коэффициенты.

Если С ³ Сб , режим допустим; при С < Сб нужно изменить режим защиты, т. е. взять другое время пребывания t0 , t1 (при K1), t2 (при K2 ) и т. д., добиваясь, чтобы С ³ Сб на данные сутки.

Пример 1

Определить коэффициент защищенности рабочих при следующем режиме поведения:

на работу они идут пешком, t0 = 0,5 ч;

работают в одноэтажном каменном здании ( K = 10 ) в течение t2 =10 ч;

возвращаются домой пешком, t1 = 0,5 ч;

находятся в деревянном доме ( K = 2) в течение t3 = 13 ч.

Решение

Чрезмерного облучения рабочих и служащих не произойдет, если доза облучения на открытой местности будет лишь в 2,8 раза больше установленной. Так, если на первые сутки допустимая для них доза

облучения установлена равной Dуст = 30 Р, и она обеспечивается при

найденном Cз = 2,8, то при пребывании на открытой местности в течение тех же суток люди получат дозу облучения, равную 30 × 2,8 = 84 Р.

Пример 2

ОЭ подвергся радиационному заражению через 2 ч после ядерного взрыва, P2 =100 Р/ч.

Требуется определить режим радиационной защиты для работников на первые четверо суток при следующих условиях:

рабочие проживают в жилых деревянных домах ( K = 2) с временем пребывания в течение суток 12,5 ч;

работают в помещениях ( K =10);

на объекте имеются ПРУ с коэффициентом защиты K = 200;

в жилых домах имеются погреба, подвалы, используемые в качестве

ПРУ ( K =100);

продолжительность рабочей смены – 11 ч; на работу и с работы рабочие следуют пешком, время в пути –

30 мин;

установленная доза радиации:

на первые сутки – 25 Р, на вторые сутки – 10 Р, на третьи сутки – 8 Р, на четвертые сутки – 7 Р.

Решение

Рассчитываем Cз для обычного поведения работников, т. е. когда они находятся на работе и отдыхают дома:

Так как Cз = 3,06, то отношения Cбз Cз будут составлять: на первые сутки 16,13,06 = 5,26 ; на вторые сутки 7,33,06 = 2,39 ; на третьи сутки 5,03,06 =1,63; на четвертые сутки 3,93,06 =1,27 .

Во всех случаях Cбз > Cз при необходимом условии Cз ³ Cбз .

Следовательно, в течение всех четырех суток персонал ОЭ, работая по 11 ч и находясь в течение 12,5 ч в деревянных домах, не имеет необходимого коэффициента безопасной защищенности.

Защищенность необходимо увеличить в 5,3–1,3 раза путем пребывания рабочих в ПРУ. Поэтому в первоначальный вариант режима вносим коррективы.

Рассмотрим следующий режим защиты.

В первые сутки работники по сигналу «Радиационная опасность»:

·укрываются в течение 3 ч в ПРУ ( K = 200);

·переходят в помещение предприятия ( K = 10 ) и работают в

течение 8 ч; · следуют домой и обратно на работу пешком в течение 0,5 ч

( K =1);

· дома находятся в погребе ( K = 100) в течение 12,5 ч. При таком режиме

На вторые сутки работники:

·следуют на работу и обратно пешком в течение 0,5 ч ( K =1);

·работают в помещении предприятия ( K = 10) в течение 11 ч;

·дома находятся в погребе ( K =100) в течение 10 ч;

·дома находятся в надземных помещениях ( K = 2) в течение 2,5 ч. При данном режиме

На третьи сутки при нахождении дома люди 6 ч пребывают в погребе, а 6,5 ч – в надземных помещениях.

На четвертые сутки пребывание людей в подвале ограничивается временем 3,5 ч.

Во всех случаях выполняется условие Cз ³ Cбз . Безопасная защищенность обеспечена.

Для рассматриваемого примера, когда объект находится в зоне Б, следует проверить, какую дозу облучения получат люди за последующие 5–30 сут и необходимо ли им соблюдать в этот период определенный режим защиты, но уже исходя из многократной допустимой дозы в течение первых 30 сут. Установленная доза должна быть не больше разницы между многократной допустимой дозой 100 Р и однократно допустимой дозой (сумма установленных доз за первые четверо суток). Для нашего случая эта разница составляет 100 - (25 + + 10 + 8 + 7) = 50 Р, а величина фактической дозы радиации, получаемой людьми на открытой местности, составляет соответственно за 5 сут – 60 Р, за 10 сут – 90 Р, за 15 сут – 110 Р, за 20 сут – 130 Р, за 25 сут – 140 Р. Следовательно, на этот период необходимо обеспечить значение Cбз = 2,8 –1,2 .

Таким образом, на последующие 5–30 сут надо соблюдать определенный режим радиационной защиты, исключающий изменение времени пребывания на открытой местности.

Многократная допустимая доза в течение 3-х мес. составляет 200 Р. Следовательно, установленная доза на 2-й и 3-й мес. не должна превышать 200 - 100 = 100 Р. Для нашего примера, как показывают расчеты, величина дозы, которую могут получить люди за этот период, не превышает 75 Р. Значит, по истечении 30 сут ограничения режима поведения не потребуется.

Задача 4.1. Определить режимы защиты рабочих и служащих и производственной деятельности объекта народного хозяйства.

Дано: рабочие и служащие предприятия в пос. Новое живут в каменных одноэтажных зданиях (K = 10), работают в цехах (K = 7) и укрываются в ПРУ (K = 50). Уровень радиации на 1 ч после взрыва 180 Р/ч.

Определить: режим защиты.

Решение: по таблице – режим защиты Б-3;

∙прекращение работы и пребывание в ПРУ – 12 ч;

∙работа и отдых в ПРУ – 24 ч;

∙работа с пребыванием на открытой местности в течение 1–2 ч

всутки – 6 сут;

∙продолжительность соблюдения режима – 7,5 сут.

Вариант расчета по таблицам «Памятки».

Задача 4.2. Население живет в каменных одноэтажных зданиях ( K =10), укрывается в ПРУ ( K = 50).

P1 = 180 Р/ч (с. 70).

Режим 2-Б-3, 11 сут соблюдения: 1,5 сут в ПРУ, 2 сут (в домах 12 ч, в ПРУ 10 ч, открыто 2 ч), 7,5 сут (в домах 22 ч, открыто 2 ч).

Всего 11 сут.

Задача 5. Определить возможные радиационные потери. Возможные радиационные потери определяются по табл. 48 или

по графику.

Таблица 48

Возможные радиационные потери за время пребывания людей в зонах радиоактивного заражения

Дано: рабочие и служащие за время ведения спасательных работ в очаге радиационного поражения получили суммарную дозу внешнего облучения 125 Р.

Определить: возможные радиационные потери.

Решение: по таблице или графику: дозе 125 Р за срок до 4 суток соответствует 6 % потерь от общей численности рабочих и служащих, проводивших спасательные работы.

Вопрос 4. Радиационная обстановка при аварии на АЭС

Под радиационной обстановкой при ЧС мирного времени понимают характер радиоактивных выбросов из аварийного объекта, характер, масштабы и степень радиоактивного заражения местности, тенденцию спада уровней радиации, влияющих на спасение пораженных, эвакомероприятия и ведение спасательных и других неотложных работ при ликвидации последствий ЧС.

Оценка прогнозируемой радиационной обстановки рассматривается на примере аварии на АЭС.

Прогнозирование радиоактивного заражения территорий при авариях с разрушением реактора практически не приводит к хорошим результатам вследствие длительности выбросов радионуклидов, изменения во времени скорости и направления ветра, облачности и других метеоусловий.

Можно подвергнуть прогнозированию лишь спад уровней радиации в основном на сформировавшемся следе радиоактивного облака.

По имеющимся данным уровни снижаются медленно: через сутки после аварии в 2 раза, через месяц – в 5 раз, через 3 мес – в 11 раз.

Эти данные описываются степенной зависимостью: K = t . Величина K в функции времени, прошедшего после аварии, све-

дена в табл. 49.

При этом уровень радиации на данное время (Рt) определится по зависимости

Рt = P0 Kt ,

K0

где Рt – искомый уровень радиации; Kt – коэффициент, соответствующий рассматриваемому времени; P0 – известный уровень радиации в определенное время; K0 – соответствующий ему коэффициент.

Задача

Дано: по данным радиационной разведки уровень радиации на объекте работ аварийной АЭС через 2 сут после аварии составлял 4 Р/ч.

Определить: дозу облучения людей в четырех шестичасовых вахтовых сменах, работающих на третьи сутки после аварии:

· уровень радиации к исходу третьих суток:

Р3 = Р2 ×(K3 K2 ) = 4×(0,340,38) = 3,58 Р/ч.

·Р3 = 3,58 Р/ч; D = (4 + 3,58)2 × 24 = 91 Р.

·Dб = 914 = 22,75 Р – доза вахтовой смены, примерно равной

годовой предельно допустимой дозе 25 Р.

При гипотетической аварии (с выбросом парогазового облака радионуклидов, без разрушения реактора) приближенно характерна

степенная зависимость K = t−0,5 , т. е. при увеличении времени в 100 раз уровни снижаются в 10 раз, через 100 ч (4,2 сут) – в 10 раз, через 10 000 ч (417 сут) – в 100 раз.

Оценка радиационной обстановки в случае аварии на АЭС

Особенность радиоактивного загрязнения – это радионуклидный состав, который и определяет время спада уровней радиации. По данным из отчета после аварии на Чернобыльской АЭС

Доза облучения определяется по формуле:

D = 1,7(Рк ×tк - Рнtн ) ,

Kз

где P0 – уровень радиации во время t0 ; Pt – уровень радиации во время t ; Pк – уровень радиации в конце облучения; tк – время конца облучения; Pн – уровень радиации в начале облучения; tн – время начала облучения.

Для пересчета уровней радиации на различное время после аварии

Задача 1. Аварийно-технической группе и группе резчиков металла предстоит работать в течение 6 ч (Tр = 6 ч) на разборке завала и ремонте КЭС в районе аварии АЭС ( Kз =1). Найти дозу облучения, которую получат люди при входе в зону через 4 ч после аварии (tн = 4 ч), если уровень радиации к этому времени 5 Р/ч ( Pн = 5 Р/ч).

Решение:

1. Время (ч) конца облучения:

tк = tн + Tр = 4 + 6 =10. 2. Уровень радиации (Р/ч) в конце работ:

где Pн = 5 Р/ч; Kн = 0,575; Kк = 0,4. 3. Доза облучения (Р):

D = 1,7(Рк × tк - Pн ×tн ) = 1,7(3,5 ×10 - 5 × 4) = 25.

Задача 2. Определить допустимую продолжительность работы резчиков металла на территории зоны заражения при аварии на АЭС,

если уровень радиации через 2 ч после аварии (tн = 2 ч) составил 3 Р/ч. Заданная доза облучения Dз = 10 Р.

1. Заданная доза может определяться по формуле

В табл. 51 показаны значения допустимой продолжительности работ

Tв зависимости от коэффициента a и времени начала работ, прошедшего

смомента аварии tн .

2. Находим по табл. 50 коэффициент пересчета K2 для t = 2 ч:

K2 = 0,76.