- •Тема 2. Прогнозирование обстановки и планирования мер защиты в зонах радиационного загрязнения. Общие положения
- •Характеристика радиоактивного загрязнения местности при ядерных взрывах и при авариях с выбросом радиоактивных веществ
- •Прогнозирование выполняется в следующей последовательности:
- •Пример расчёта.
- •Оценка радиационной обстановки.
- •Выводы.
Прогнозирование выполняется в следующей последовательности:
Все ссылки даны на таблицы и рисунки в приложениях А,Б «Методичних вказівок до самостійної роботі з дисципліни цивільний захист».
-
по таблице А.1 (приложение А) определить категорию вертикальной устойчивости атмосферы, отвечающей метеорологическим условиям и времени суток на момент аварии (конвекция, изотермия, инверсия);
-
по таблице А.2 определить среднюю скорость переноса радиоактивного облака, м/с;
-
для заданного типа реактора и части выброшенных из него радиоактивных веществ по одной из таблиц А.3-А.7, которая соответствует категории вертикальной устойчивости атмосферы и скорости переноса радиоактивного облака, определить индексы зон загрязнения, которые образуются (М, А, Б, В, Г) и их размеры (длина и ширина, км);
-
нанести на карту (условную схему местности):
-
местоположение аварийного реактора условным обозначением (рис.1, приложение Б);
-
в соответствии с направлением ветра ось прогнозируемого следа радиоактивного облака О – О (рис.3, приложение Б);
-
прогнозируемые зоны радиоактивного загрязнения в виде правильных эллипсов, каждый определенного цвета (зона М – красная, зона А – синяя, зона Б – зеленая, зона В – коричневая, зона Г – черная), с учетом масштаба, начиная с места аварии и ориентируя большие оси эллипсов в направлении ветра (рис.3, приложение Б);
-
характеристику аварийного реактора и время аварии рядом с условным обозначением реактора (рис.1, приложение Б);
-
метеорологические данные на время аварии в прямоугольной рамке в верхней угловой части карты (схемы) (рис.2, приложение Б).
-
по расстоянию от АЭС (LОХД, рис.3, приложение Б) определить зону загрязнения, в которую попадает объект субъекта хозяйствования;
-
по одной из таблиц А.9-А.13, соответствующей зоне, в которую попадает ОХД, определить табличную дозу облучения, Dтаб, для середины зоны на пересечении строки и колонки, которые соответствуют времени, прошедшем после аварии, суток или часов, и длительности пребывания рабочих (персонала) в зоне радиоактивного загрязнения, суток или часов соответственно.
-
определить расстояние от АЭС до середины зоны загрязнения, в которую попадает ОХД, на оси следа по следующим формулам:
или (1)
где – расстояние от АЭС до внешней границы зоны на оси следа;
– расстояние от АЭС до внутренней границы зоны на оси следа;
-
определить коэффициент пересчета табличной дозы облучения в середине зоны на реальное местонахождение рабочих (персонала), КЗ (коэффициент зоны), по одной из следующих формул:
если LОХД < Lсер;
, если LОХД > Lсер, (2)
где с = Lсер – LОХД, d = LВН – Lсер.
-
определить дозу облучения рабочих (персонала), DОБЛ, по формуле:
(3)
где КОСЛ – коэффициент ослабления уровня радиации защитным сооружением. На открытой местности, КОСЛ = 1.
-
сравнить дозу облучения DОБЛ с предельно допустимыми годовой и среднемесячной дозами облучения персонала и сделать выводы.
Пример нанесения на карту прогноза радиационной обстановки при аварии на АЭС приведен на рисунке.4 приложения Б.
Если объект субъекта хозяйствования находится в зоне радиоактивного загрязнения не на оси следа радиоактивного облака, для расчёта коэффициента зоны используется метод интерполяции между точками с известными значениями коэффициентов зоны. (Рисунок 3)
Коэффициент зоны в зоне точек 1 рассчитывается по формуле линейного интерполирования между двумя точками на границах соседних зон радиоактивного загрязнения, расположенными на прямой, перпендикулярной оси следа и проходящей через расчётную точку.
; (4)
где: - коэффициент зоны в зоне точек 1;
- коэффициент зоны в любой точке на внутренней границе рассматриваемой зоны радиоактивного загрязнения;
- коэффициент зоны в любой точке на внешней границе рассматриваемой зоны радиоактивного загрязнения;
- расстояние между расчётной точкой и внутренней границей зоны по прямой, перпендикулярной оси следа;
- расстояние между внутренней и внешней границами зоны по прямой, перпендикулярной оси следа и проходящей через расчётную точку;
; ;
; ;
Коэффициент зоны в зонах точек 2 рассчитывается по формуле линейного интерполирования между точками на внешней границе зоны радиоактивного загрязнения и на оси следа, расположенными на прямой, перпендикулярной оси следа и проходящей через расчётную точку.
; (5)
где: - коэффициент зоны в зоне точек 2;
- коэффициент зоны в точке проекции расчётной точки на ось следа, рассчитанный по одной из формул:
если LОХД < LСЕР;
, если LОХД > LСЕР;
- расстояние по оси следа между серединой зоны и точкой проекции расчётной точки на ось следа;
- расстояние по оси следа между серединой зоны и внешней её границей;
- расстояние от расчётной точки до её проекции на оси следа;
- расстояние от внешней границы зоны до оси следа по прямой, перпендикулярной оси следа и проходящей через расчётную точку.
Расчет коэффициентов зоны в зонах радиоактивного загрязнения, не имеющих вложенных зон, (на рисунке 3 зона А) осуществляется по формуле для зоны точек 2. Середина зоны соответствует геометрическому центру эллипса, а точка максимального коэффициента зоны находится на оси следа в фокусе эллипса, ближайшего к аварийному реактору. Принято считать, что точка с максимальным уровнем радиации в такой зоне практически совпадает с внешней границей зоны на оси следа, ближайшей к аварийному реактору.
Согласно НРБУ-97 допустимой дозой облучения человека является эффективная доза облучения 50 мЗв в год. Такая доза соответствует поглощённой дозе 5 рад внешнего гамма облучения в год. С целью недопущения не оправданного облучения при отсутствии аварий на ядерных объектах для населения установлен лимит эффективной дозы 1 мЗв (0,1 рад) в год, а для персонала категории А лимит эффективной дозы 20 мЗв (2 рада) в год. В условиях радиационной аварии, население, привлечённое к ликвидации последствий аварии, либо к работам в условиях радиационного облучения, приравнивается к персоналу категории А. В особых случаях по специальному разрешению и с ведома облучаемых лиц допускается увеличение годовой дозы облучения персонала категории А до 100 мЗв (10 рад) с компенсацией её в последующие годы дозами, меньшими 2 рад.
Пример прогнозирования радиационной обстановки
Постановка задания.
26.04.19хх года в 06 часов 45 минут произошла авария на АЭС с выбросом радиоактивных веществ. Аварийный реактор РБМК-1000 расположен в системе координат рисунка в точке с координатами (x=18,y=17), выход активности 50%, вертикальная устойчивость атмосферы – изотермия, радиоактивное облако перемещается в направлении точки с координатами (x=0,y=2) со скоростью 5м/с. Масштаб участка условной местности 1см=2,5км. Выполнить прогнозирование радиационной обстановки на участке условной местности, ограниченной координатами (x=0-18,y=0-18).
Последовательность прогнозирования.
-По таблице «Размеры прогнозируемых зон загрязнения местности при аварии на АЭС», соответствующей заданным условиям (вертикальная устойчивость атмосферы, скорость переноса облака, тип реактора и % выхода активности) определяем индексы и размеры зон загрязнения. Для данных задания (изотермия, скорость переноса облака 5 м/с) используем таблицу А.4, согласно которой для реактора РБМК-1000 и выхода активности 50% образуются все пять зон загрязнения. Индексы и размеры зон сведём в таблицу 3.
Таблица 3. Индексы и размеры зон загрязнения.
-
Индекс зоны
Длина, км
Ширина, км
М
583
42,8
А
191
11,7
Б
47,1
2,4
В
23,7
1,1
Г
9,41
0,2
-Пересчитаем размеры зон из километров в сантиметры масштабной сетки, разделив все размеры в километрах на масштабный множитель 2,5. Масштабные размеры зон сведём в таблицу 4.
Таблица 4. Масштабные размеры зон загрязнения.
-
Индекс зоны
Длина, см
Ширина, см
М
233,2
17,1
А
76,4
4,7
Б
18,8
1
В
9,5
0,4
Г
3,8
0,1
-На схеме условной местности отметим место положение аварийного реактора, в нашем случае это точка с координатами x=18,y=17, приложение 1.
-От реактора по направлению перемещения радиоактивного облака проведём ось зон радиоактивного загрязнения О-О', в нашем случае прямая линия, соединяющая точки с координатами О (x=18,y=17) и О' (x=0,y=2).
Для построения зон загрязнения в выбранном масштабе произведём расчёт местоположения опорных точек на внешних границах эллипсов зон загрязнения. Для расчёта воспользуемся соотношениями продольных и поперечных размеров эллипса, приведённых в таблице 5. Количество опорных точек для построения эллипса выбираем в зависимости от требуемой точности построения.