4.3 Прогнозування радіаційної обстановки при аварії на аес

Виконуючи прогноз вірогідної радіаційної обстановки, можна вирішувати кілька завдань:

• визначення зон радіаційного забруднення та нанесення їх на карту (схему);

• визначення часу початку випадання радіаційних опадів на території об’єкта;

• визначення доз опромінення, що отримала людина на зараженій території;

• визначення часу початку роботи людей на зараженій території;

• визначення тривалості перебування людей на зараженій території;

• визначення можливих санітарних втрат при радіаційній аварії.

Вихідними даними для проведення такого прогнозу є:

• тип і потужність ядерного реактора (РВПК – 1000, ВВЕР – 1000);

• кількість аварійних ядерних реакторів – n;

• вихід активності (частка викинутих радіоактивних речовин) – h (%);

• місця знаходження аварійного реактора і об'єкта;

• астрономічний час аварії – Т_ав;

• метеоумови (швидкість і напрям вітру, стан хмарності);

• коефіцієнт послаблення потужності дози випромінювання – К_посл.

Порядок розрахунків при оцінці радіаційної обстановки наведений нижче.

1. Визначення зон радіоактивного зараження:

• визначення категорії стійкості атмосфери за табл. В.1;

• визначення швидкості переносу хмари за табл. В.2;

• визначення розмірів прогнозованих зон забруднення і нанесення їх в

масштабі на карту у вигляді правильних еліпсів за табл. В.3–В.7 (рис. 4.1);

• визначення зони забруднення, в якій опинився об’єкт.

2. Визначення часу початку формування сліду радіоактивного забруднення після аварії (часу початку випадіння радіоактивних опадів на території об’єкта) за табл. В.8.

3. Визначення дози опромінення, яку отримають робітники і службовці об’єкта (особовий склад формувань), за табл. В.9–В.13.

Дозу опромінення, яку отримають робітники і службовці об’єкта, визначають за формулою:

(4.1)

де – доза при відкритому розташуванні;

–коефіцієнт послаблення радіації (при знаходженні формувань на відкритій місцевості =1);

–коефіцієнт, що враховує відхилення місця розташування об`єкта від середини зони. Якщо об'єкт знаходиться між серединою зони і її внутрішньою межею, розраховується за формулою:

, (4.2)

де –відстань між серединою зони і об`єктом на осі "АЕС – об`єкт", км (рис. 4.1);

– відстань між серединою зони і її межами на осі "АЕС – об`єкт", км.

Рисунок 4.1 – Розташування об`єкта в зоні зараження

Якщо об'єкт знаходиться між серединою зони і її зовнішньою межею, розраховується за формулою:

. (4.3)

4. Визначення тривалості роботи робітників в умовах радіаційного зараження за таблицями В.9–В.13, знаючи час початку опромінення та задану дозу.

5. Визначення початку роботи формувань за таблицями В.9–В13, знаючи дозу опромінення та необхідну тривалість роботи.

В додатку Г наведений приклад вирішення цієї задачі.

4.4 Прогнозування хімічної обстановки при аваріях з викидом сдяр

Прогнозування хімічної обстановки включає вирішення таких завдань:

• визначення напрямку осі сліду хмари викиду хімічних речовин, що виникло внаслідок аварії, за певними метеоумовами;

• визначення глибини зони зараження;

• визначення площі зони зараження і нанесення на план місцевості;

• визначення часу підходу зараженого повітря до об’єкта;

• визначення тривалості уражуючої дії СДЯР;

• визначення можливих втрат людей.

Первинна хмара – хмара СДЯР, яка утворюється в результаті миттєвого (1–3 хв.) переходу в атмосферу частини вмісту ємності зі СДЯР при її руйнуванні.

Вторинна хмара – хмара СДЯР, яка утворюється в результаті випаровування розлитої речовини з поверхні.

Еквівалентна кількість СДЯР – це така кількість хлору, масштаби зараження якої (при інверсії) еквівалентні масштабам зараження кількістю СДЯР, що перейшло в первинну (вторинну) хмару.

Загальними вихідними даними для довгострокового прогнозування є:

• вид СДЯР та його загальна кількість;

• середня щільність населення для даної місцевості (кількість людей);

• тип розливу СДЯР;

• метеоумови;

• відстань від джерела зараження до заданого об’єкта.

Порядок розрахунків при оцінці хімічної обстановки здійснюється так:

1. Визначення глибини зони зараження СДЯР:

- еквівалентна кількість речовини у первинній хмарі, т,

(4.4)

де – коефіцієнт, який залежить від умов зберігання СДЯР (табл. В.14, для стиснутих газів =1);

– коефіцієнт, що дорівнює відношенню граничної токсичної токсодози хлору до граничної токсодози іншої СДЯР (табл. В.14);

– коефіцієнт, який враховує категорію стійкості атмосфери (для інверсії – 1, для ізотермії – 0,23; для конвекції – 0,008);

–коефіцієнт, який враховує вплив температури повітря (табл. В.14, для стиснутих газів =1);

– кількість викинутої (розлитої) при аварії СДЯР, т;

- еквівалентна кількість речовини у вторинній хмарі, т,

(4.5)

де – коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей СДЯР (табл. В.14);

– коефіцієнт, який враховує швидкість повітря (табл. В.15);

–коефіцієнт, який залежить від часу N, що пройшов після початку аварії

(4.6)

або

(4.7)

де Т – тривалість випарювання.

(4.8)

де – товщина шару розливу СДЯР, м (при вільному розливі =0,05 м);

–щільність СДЯР, т/м(табл. В.14);

- глибина зони зараження первинною і вторинною хмарами СДЯР в залежності від еквівалентної кількості речовин і швидкості повітря визначається за табл. В.16;

- повна глибина зони зараження

, (4.9)

де – найбільший, км;

–найменший з розмірів , км;

- гранично можлива глибина переносу повітряних мас

(4.10)

де – швидкість переносу переднього фронту зараженої хмари (табл.В.17);

- остаточна глибина зараження є найменшим з двох значень .

2. Визначення площі зони зараження і нанесення на план місцевості:

- площа зони можливого зараження

, (4.11)

де – площа зони зараження СДЯР, ;

– кутовий розмір зони можливого зараження, в залежності від швидкості повітря, град. (табл. В.18);

- площа зони найімовірнішого зараження

(4.12)

де – коефіцієнт, що залежить від категорії стійкості атмосфери (при інверсії – 0,081, при ізотермії – 0,133; при конвекції – 0,295).

- нанесення зони зараження на план місцевості виконується у вигляді сектора, обмеженого кутом і радіусом .

3. Визначення часу підходу зараженого повітря до об’єкта

, (4.13)

де – час підходу хмари, год;

– відстань від джерела зараження до заданого об’єкта, км.

4. Визначення тривалості уражуючої дії СДЯР.

Тривалість уражуючої дії в атмосфері дорівнює тривалості випаровування

. (4.14)

5. Визначення можливих втрат людей.

У грубому наближенні можливі втрати людей можна визначити за статистичними даними, наведеними у табл. В.19 в залежності від забезпеченості протигазами.

В додатку Д наведений приклад вирішення цієї задачі.