Практичне заняття № 3 Оцінка обстановки за надзвичайних ситуацій. Оцінка радіаційної обстановки на етапі прогнозування

При оцінки радіаційної обстановки, яка прогнозується, можна розв’язувати завдання за виявленням радіаційної обстановки(визначенням розмірів можливих зон зараження і відображення їх на карті) і вирішувати типові жадання з оцінки. При вивченні практичних занять 3 – 5 потрібно користуватися довідковими таблицями з оцінки обстановки, яки наведені в роботі 18. Нумерація таблиць дана аналогічна 18.

Завдання 3.1 Виявлення радіаційної обстановки на етапі прогнозування

На етапі прогнозування при виявленні радіаційної обстановки визначають масштаби прогнозованих зон зараження і відображають їх на карті (схемі). Масштаби зон зараження залежать від типу ядерного енергетичного реактора та його потужності, кількості зруйнованих енергетичних реакторів, виходу активності із зруйнованого реактору та метеорологічних умов.

Таким чином, вихідні дані при виявленні обстановки, що прогнозується, наступні: тип ядерної енергетичної установки (реактору); потужність реактору, W МВт; кількість аварійних реакторів, од; координати АЕС, х, у ; час аварії, Т_АВ год., хв.; вихід активності, h %; швидкість вітру, V м/сек..; напрямок вітру, , град.; стан хмарного покрову.

Порядок виявлення обстановки (таблиці для оцінки обстановки наведено в роботі [ 18]):

• за таблицею визначають категорію стійкості атмосфери (інверсія, ізотермія або конвекція);

• визначають швидкість переносу переднього фронту хмари зараженого повітря;

• на карту (схему) в залежності від напрямку повітря наносять вісь зони можливого радіоактивного зараження;

• визначають розміри зон можливого зараження в залежності від категорії стійкості атмосфери, швидкості переносу переднього фронту хмари зараженого повітря, типу реактора(РВПК або ВВЕР), виходу активності із зруйнованого реактора;

• на карті (схемі) викреслюють можливі зони зараження в вигляді еліпсів, велика вісь яких за розміром дорівнює довжині зони, а мала вісь – ширині зони зараження;

Приклад за завданням 3.1. Виявити радіаційну обстановку (а саме – довжину, ширину та площу зон радіоактивного забруднення) і відобразити її на карті (схемі)

О 10 год.00 хв. 9.10 ц.р. виникла аварія на N-й АЕС.

Вихідні дані:

Тип ядерної енергетичної установки (реактору) – РБМК(РВПК), потужність реактору, W МВт - 1000; кількість аварійних реакторів, од - 1; координати АЕС, х, у  ; час аварії, Т_АВ год., хв. - 10.00, 9.10 ц.р.; вихід активності, h % - 30 %; швидкість вітру, V_В м/сек.. - 4; напрямок вітру, , град - 270⁰; стан хмарного покрову – середній.

Розв’язування:

1. За таблицею визначаємо категорію стійкості атмосфери. Для V_В= 4 м/cек., при часі аварії 10.00 – це день і середній хмарності – ізотермія.

2. Визначаємо середню швидкість переносу вітру у шарі до 10 м.(V_ПЕР). Для ізотермії та V_В = 4 м/сек. - швидкість переносу - V_ПЕР = 5 м/сек..

3. Креслимо вісь зон можливого забруднення (ЗМЗ) для напрямку вітру 270⁰

0⁰

90

270

Вісь

АЕС

180

4. За таблицею визначаємо розміри ЗМЗ для ізотермі, швидкості переносу

5 м/сек., h = 30 %, тип реактора РБМК (РВПК) – 1000

Індекс зон	Довжина, км	Ширина, км	Площа, км2
М	418	31,5	10300
А	145	8,42	959
Б	33,7	1,73	45,8
В	17,6	0,69	9,63
Г	-	-	-

5. Відображаємо прогнозовані зони на карті (схемі) за розмірами зон

М

Вісь

зони

А

Б

В

Г

ОНГ

Рисунок 3.2 - Схема відображення можливих зон радіоактивного зараження при прогнозуванні

Завдання 3.2 Виявлення радіаційної обстановки при невідомому виходу активності із зруйнованого реактора

В цьому випадку виявлення обстановки проводять наступним чином. Треба знати тип реактора, час аварії, ступень вертикальної стійкості повітря, напрямок і швидкість вітру. Послідовність розглянемо на прикладі.

Приклад 3.2 Виявити радіаційну обстановку при аварії на реакторі РВПК. Час аварії 10.00, швидкість вітру – 3,2 м/с., хмарність середня, потужність реактору – 1000мВт., кількість зруйнованих реакторів – 1, вихід активності – невідомий.

Рішення :

1. Реально вимірюється рівень радіації (Хвим) на відстані 5 – 15 км від аварійного реактора. Припустимо о 13 год. 00 хв. (З год. з моменту аварії) на відстані 13 км потужність дози випромінювання склала 5 рад/годину.

2. Перерахуємо рівень радіації на одну годину після аварії. Зміна рівня радіації протягом часу, як і активності, підпорядковується експотенційному закону, тобто: Рt = Р₁ (t/t₀)^{- 0,4} , де значення (t/t₀)^{- 0,4} в таблицях приводиться як коефіцієнт К_t. За таблицею 2.3 коефіцієнт К_t для 3 – х годин після аварії – К_t = 0.645

Тоді рівень радіації на одну годину – Р₁ = Рt / К_t = 5 / 0.645 = 7.75 рад/ годину.

3. За таблицею 2.8 ступень вертикальної стійкості атмосфери – ізотермія.

4. Швидкість перенесення переднього фронту за таблицею 2.10 – 5 м/с.

5. За таблицею 2.1 визначаємо потужність дози випромінювання, що прогнозується на 1 год. після аварії в точці виміру рівня радіації. В нашому випадку на відстані 13 км. при виході активності 30% потужність дози склала би 5.4 Р/год., а при виході активності 50% - 10.8 Р/год. Інтерполюванням знаходимо реальний вихід активності:

h = 30 + (50 – 30)/(10.8 - 5.4) * 2.35 = 40,19 %.

6. За таблицею2.12 визначаємо розміри ЗМЗ методом інтерполяції.

На прикладі зони М:

Довжина (L_М) =418+ (583-418)/(50-30)^.10,19 = 502 км

Ширина (Ш_М) = 31.5+ (42.8-31,5)/(50-30)^.10,19 = 37.26 км

Площа (S_М) = 10300 + (19600-10300)/(50-30)^.10,19 =15038.35 км²

Таблиця 3.1 – Потужність дози випромінювання на вісі зони зараження у залежності від типу реактора, виходу активності, швидкості вітру, СВСП і відстані від міста аварії на одну годину після аварії

Відстань від міста аварії, км	Тип реактора - РВПК
	Вихід активності, %
	10	30	50
Конвекція, швидкість 5 м/с.
2	2.7	7.0	7.7
3	2.15	6.3	7.7
4	1.9	5.7	6.5
5	1.7	5.1	6.0
6	1.55	4.5	5.5
7	1.4	3.9	5.1
9	1.15	3.9	4.7
11	0.95	3.1	4.3
13	0.75	2.4	3.6
15	0.65	1 Продовження таблиці 3.1 .6	3.0
Ізотермія, швидкість 5 м/с.
2	6.0	8.5	31
3	5.5	8.2	21.8
4	5.1	7.8	19.7
5	4.5	7.6	18.5
6	4.2	7.3	17.3
7	3.8	7.1	16.2
9	3.1	6.5	14.3
11	2.6	5.9	12.5
13	2.2	5.4	10.8
15	1.55	4.85	9.35
Ізотермія, швидкість 10 м/с
2	6.85	8.25	8.5
3	6.5	7.85	8.1
4	6.15	7.3	7.7
5	5.8	6.8	7.4
6	5.6	6.5	7.1
7	5.3	6.1	6.7
9	4.7	5.35	6.2
11	4.2	4.65	5.6
13	3.8	3.9	5.1
15	3.45	3.35	4.6