Методы оценки радиационной обстановки

Основными методами оценки обстановки являются прогнозирование и разведка, т.е. метод оценки обстановки по данным разведки.

Под прогнозированием понимают некоторый исследовательский процесс, в результате которого вырабатывается суждение о будущем состоянии объекта в случаях воздействия на него поражающих факторов. Прогнозирование носит вероятностный характер, т.к. прогнозирует событие (события), которое еще не произошло. Следовательно, под прогнозированием понимают ориентировочное выявление поражающих факторов, которые наиболее вероятны в случае различных чрезвычайных ситуаций.

Цель прогнозирования:

• определение возможных потерь среди населения, рабочих и служащих в случаях воздействия поражающих факторов;

• выработка решения на последующие действия по повышению безопасности жизнедеятельности и действий по ликвидации последствий воздействия поражающих факторов.

Положительным свойством метода прогнозирования является то, что возможно создавать математические модели различных чрезвычайных ситуаций, которые могут возникнуть вблизи объекта и сопровождаются возможными поражающими факторами. При этом можно получить большое количество вариантов решения задачи, позволяющих в экстремальных ситуациях, когда событие произойдет, выбрать оптимальный вариант решения для данного случая. Это дает возможность руководителю принять предварительное решение и отдать предварительные распоряжения подчиненным.

Отрицательным свойством метода прогнозирования является невысокая точность (метод вероятностный и ошибка может достигать ±30%), но с этим можно мириться, так как метод позволяет руководителю принимать решения в очень короткие сроки.

Наиболее точным методом является метод оценки обстановки по данным разведки – метод разведки. В этом случае сбор данных о воздействии поражающих факторов проводится методом визуального и инструментального наблюдения. Метод очень точен, но может применяться только после того, как событие уже произойдет.

Этот метод требует больших временных затрат, не всегда безопасен для исполнителей, он дополняет метод прогнозирования и дает возможность руководителю уточнить свое предварительное решение.

Радиационная обстановка характеризуется: масштабами загрязнения, характером РЗМ, т.е. радионуклидным составом и уровнями радиации на местности.

Решение задач по оценке РО методом прогнозирования. Для оценки радиационной обстановки методам прогнозирования необходимы следующие исходные данные:

• координаты атомной станции;

• тип реактора и его электрическая мощность;

• время начала выброса радиоактивных веществ;

• направление ветра и его скорость;

• облачность;

• К_осл (К_з);

• прогноз изменения метеоданных в ближайшие 12 часов;

• выход активности;

• расстояние от АЭС.

На основе исходных данных поставленные задачи можно решить с помощью формул и таблиц справочника по ГО изд.Киев – 1999, откуда сделаны выписки для данного пособия.

Например: выполнить оценку радиационной обстановки для населения г. Николаева при аварии на Южно-украинской АЭС.

Исходные данные:

• координаты АС Ш=46⁰45’С Д=31⁰25’В

• тип реактора ВВЭР-1000

• электрическая мощность – 1000 МВт

• время начала выброса РВ – 12.00

• направление ветра - 325⁰

• скорость ветра на высоте 10 м – 5 м/с

• облачность – 3 балла

• прогноз на ближайшие 12 часов – без изменений

• выход активности – 30%

• расстояние от АС до города – 130 км

• К_з = 8 (коэффициент ослабления дозы жилыми зданиями)

Определить:

• направление оси следа радиоактивного облака;

• размеры зон радиоактивного загрязнения;

• время подхода облака зараженного воздуха к городу;

• мощность дозы гамма-излучения в городе от загрязненной местности;

• возможные дозы облучения населения при пребывании на открытой местности и в жилых зданиях;

• мероприятия по защите населения от радиационных поражений в данных условиях.

Решение:

1. Определяем класс устойчивости атмосферы по табл.7.9. Категория Д (изотермия).

2. Определяем среднюю скорость ветра в слое от поверхности земли до центра облака по табл.7.10. Для нашего примера V_c=5 м/с

3. Размеры зон радиоактивного загрязнения (длину L и ширину в) определяем по табл.7.11-7.15. Для нашего примера табл.7.12.

   Зона	М	А	Б	В	Г
   L (км)	284	74,5	9,9	-	-
   в (км)	18,4	3,51	0,28	-	-

4. Время подхода облака зараженного воздуха при расстоянии до АС, R=130км определяем по табл.7.33.

T=6,5 часов

5. Мощность дозы излучения на 1 час после аварии от загрязненной местности определяем по табл.7.17.

Так как в таблице нет значения мощности дозы для расстояния 130 км, то выбрав ближайшие табличные значения для 100 км и 150 км находим искомый уровень радиации методом линейной интерполяции по формуле:

,

где а=100 км, f(a)=0,0280 рад/ч, b=150 км, f(b)=0,0146 рад/ч, x=130 км.

6. Возможные дозы облучения населения . При радиационных авариях персонал и население могут подвергнуться радиоактивному облучению. Формирование дозы облучения персонала и населения происходит по прямому и непрямому пути.

К прямому пути облучения относится:

• внешнее облучение – от проходящего (по направлению ветра) облака и от излучения выпавших из него на поверхность радионуклидов.

• внутреннее облучение – от радионуклидов, попадающих в организм через органы дыхания.

К непрямому пути воздействия относится внутреннее облучение от радионуклидов, попавших в организм по пищевым и биологическим цепочкам.

Дозу внешнего облучения от проходящего по направлению ветра облака определяем по табл.7.47.

Д_п.о.=0,0269 рад

Доза внешнего облучения от поверхностного загрязнения почвы Д_м будет в основном определяться осевшими радионуклидами молекулярного йода ¹³¹I и ¹³³I и частично ¹³⁴Cs и ¹³⁷Cs.

Эту дозу определяем по табл.7.19. для различного времени пребывания в зоне.

Например, на ранней фазе аварии до 15 суток (в соответствии с таблицей НРБУ-97 первые 2 недели)

Д=3,04 рад

Так как эта доза характерна для середины зоны «М» (см. примечание к табл..7.19), определяем какая граница зоны (внутренняя или внешняя) ближе:

130-74,5=55,5 км

284-130=154 км

Т.о. внутренняя граница ближе и доза будет в 3,2 раза больше, т.е.

Д_м=9,728 рад

С учетом дозы облучения от проходящего облака общая доза внешнего облучения может составить:

Д_во = Д_по + Д_м;

Д_во = 0,0269+9,728=9,755 рад=97,55 мЗв

Ингаляционная доза внутреннего облучения практически полностью определяется радионуклидами йода. Наиболее уязвимой частью населения, с точки зрения последствий внутреннего облучения, являются дети от 1 года до 8 лет.

Величина дозы внутреннего облучения может быть определена по соотношению:

Д_внут=200qx^-(x/200+1,4) (рад)

где q – электрическая мощность реактора, МВт

х – расстояние от поврежденного реактора. Для нашего примера

Д_внут=2001000130^{-(130/200+1,4)}=9,27 рад=92,7 мЗв

Данные дозы получены для открытой местности. При нахождении населения в укрытиях необходимо учитывать степень защиты данных укрытий. Например, при К_з=8 Д_во=97,55/8=12,19 мЗв.