Методика виконання роботи

Під оцінкою радіаційної обстановки розуміють розв'язання задач з визначення можливих доз радіації, допустимої тривалості перебування людей, можливих втрат особового складу формувань та населення в умовах радіаційного забруднення (РЗ), аналіз отриманих результатів та вибір найбільш доцільного варіанту дій, при якому виключається радіаційне ураження людей.

Типові задачі оцінки радіаційної обстановки

1. Визначення можливих доз радіації під час перебування в зоні РЗ.

2. Визначення припустимої тривалості перебування людей в зоні РЗ при встановленій дозі радіації.

3. Визначення можливих втрат людей під час перебування на забрудненій місцевості.

ЗАДАЧА 1. Визначення можливих доз радіації під час перебування в зоні радіоактивного забруднення

Розв'язання цієї задачі дозволяє оцінити ступінь небезпеки перебування людей на забрудненій місцевості та своєчасно здійснити заходи щодо їх захисту.

Вихідні дані

Р _вим - виміряний рівень радіації та час, коли його виміряли (Івим), Р/год;

t_n - час початку перебування людей в зоні відносно часу аварії, год;

t_p - задана тривалість роботи, год;

К_осл, - коефіцієнт ослаблення радіації спорудою, де перебувають люди;

Д _уст - установлена гранична доза опромінення персоналу на одну робочу зміну.

Розв'язок

Розрахунок базуються на закономірності описується емпіричною формулою:

P_t = P_l t^-a (1)

де P_l — рівень радіації, перерахований на 1 годину після аварії, Р/год,

t — поточний час, що вираховується від моменту аварії, год;

а = 0,4 при аварії на АЕС (з реактором ВВЕР);

В першу чергу розраховують рівень радіації на першу годину після аварії:

P_l = P_t t^a = Р_bим K _t , (2)

де K_t — коефіцієнт перерахунку рівня радіації з будь-якого часу (t) на 1 годину після аварії (див. додаток 1).

Формулу для розрахунку дози радіації можна отримати з графіків зміни рівня радіації в часі (мал. 1 а, 1б), де доза показана як заштрихована площа.

Точне значення площі, тобто дози опромінення, отримують інтегруванням формули (1) (рис. 1,а):

Д_точ = = , (3)

де t _к — час закінчення перебування в зоні РЗ (t_к = t_n+ t_p). Цю формулу можна спростити, якщо замінити: P_lt_n^- t_n=P_nt_n; : P_lt^l- =: P_lt_k^- t_k=P_kt_k,

тоді формула для виконання розрахунку матиме вигляд:

Д_точ = , (4)

де Р_п— рівень радіації на початку перебування в зоні РЗ, Р/год;

Р_к— рівень радіації наприкінці перебування в зоні РЗ, Р/год.

а)

б)

Рис. 1. Закономірності спаду рівня радіації в зоні РЗ

В свою чергу ці рівні радіації визначаються так:

P_n = ; (5)

P_k = , (6)

де К_п і К_k коефіцієнти перерахунку рівня радіації з першої години після аварії (отримано за формулою (2)) відповідно на час t_n та на час t_к (див. додаток 1).

Часто дозу радіації розраховують по спрощеній формулі та отримують приблизний результат (заштрихована площа на рис. 1,б).

Д_пр = , (7)

де Р_сер - середнє значення рівня радіації за час роботи (t_р) в зоні РЗ, Р/год

Р_сер = , (8)

Спрощена формула дає дещо завищений результат, відносна похибка розрахунку по спрощеній формулі дорівнює:

ß = (9)

ПРИКЛАД 1

Аварія на ядерному реакторі типу ВВЕР сталася в 6.00 годин. Рівень радіації в районі цеху (К_осл=10) о 6 год. 15 хв. становив 100 Р/год. Яку дозу радіації отримає аварійна бригада за 3 год. роботи у приміщенні цеху, якщо вони почнуть роботу через 2 години після аварії? Гранична доза опромінення, установлена на одну зміну роботи, дорівнює Д_уст = 10 Р.

РОЗВ'ЯЗОК

1) Спочатку визначаємо значення часу у відносний системі (від моменту аварії-6.00):

t _вим = 6 год. 15 хв. - 6 год. = 15 хв. = 0,25 год.;

t _n = 2 год.

t _k = t_n + t_p = 2 + 3 = 5 год.

2) 3 додатку 1+знаходимо значення коефіцієнтів перерахунку (K_t) для кож­ної з визначених величин часу (значення К_t розраховані для a = 0,4, тобто для ре­ актора ВВЕР);

для часу виміру рівня радіації: t_вим = 0,25 год., К_t = 0,57; для часу початку роботи: t _n = 2 год., К_t = 1,31;

для часу закінчення роботи: t_к =5 год., К_t =1,90.

3) Розраховуємо за формулою (2) значення рівня радіації на першу годину після аварії:

P_l = P_вим K_t = 100 0,57 = 57Р/год.

4) Розрахуємо за формулами (5, 6) рівні радіації для моментів початку та закінчення роботи бригади:

Р_n = = = 43,5 Р/год;

P_k = = =30Р/год.

5) Розраховуємо значення доз радіоактивного опромінення:

а) по точній формулі (4) для а = 0,4:

Д_точ = = =10,5Р;

б) по спрощеній формулі (7):

Д_пр= = = 11,0Р.

6) Відносна похибка розрахунку дози опромінення по спрощеній формулі становить:

ВИСНОВОК

Доза радіації, яку отримає бригада під час ліквідації аварії становить 10,5 Р, що дещо перевищує установлену дозу 10 Р і потребує перегляду запропонованого режиму роботи.

ЗАДАЧА 2. Визначення допустимої тривалості перебуванні людей у зоні РЗ при установленій граничній дозі радіації

Посилаючи людей на забруднену місцевість, насамперед треба визначити, скільки часу люди можуть там перебувати.

Вихідні дані:

P_l – рівень радіації на 1 годину після аварії, Р/год;

Д_уст – установлена гранична доза радіації за одну робочу зміну, Р;

К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації спорудою, де будуть працювати люди;

t_n – початок роботи в зоні РЗ, год.

Розв’язок

1. Спочатку слід розрахувати допоміжний параметр:

2. По графіках (додаток 2) для =1 та t_n =5години знаходимо допустиму тривалість роботи, яка дорівнює t_p = 2 год.

ВИСНОВОК

В заданих умовах аварійна бригада може працювати не більше 2 годин, при цьому вона отримує дозу радіації не більше 10 Р.

ЗАДАЧА 3. Визначення можливих втрат людей під час перебування на радіаційне забрудненій місцевості

Можливі втрати людей розраховують, виходячи з отриманої дози радіації та часу, упродовж якого ця доза отримана. Якщо люди раніш вже отримали якусь дозу радіації, то треба врахувати ще і залишкову дозу радіації.

Якщо врахувати те, що організм людини через 4 доби після опромінювання починає виводити уражені клітини, то ті уражені клітини, що залишилися в організмі, умовно можна розглядати як залишкову дозу радіації (Д_зап). Залишкова доза радіації залежить від часу, який минув після опромінювання і може бути виражена у відсотках від отриманої раніше дози (табл.2).

Таблиця 2

Час після опромінювання Тп.о. тижнів	1	2	3	4	5
Залишкова доза радіації d, %	90	75	60	50	42

При визначенні можливих втрат людей до розрахованої в задачі 1 дози додають залишкову дозу опромінення і з таблиці 3 знаходять очікувані втрати.

Таблиця З

Сумарна доза, Р	100	125	150	175	200	225	250	275	300	325
Можливі втрати,%	0	5	15	30	50	70	85	95	100	100

Вихідні дані

Д_точ — доза радіації, яку можуть отримати люди під час перебування в зоні РЗ;

Д_п — доза радіації, яка була отримана людьми попереднього разу;

Т_п.о — час, який минув після попереднього опромінювання, тижнів.

Розв'язок

1. Визначити залишкову дозу радіації:

Д_зал=Д_n , (11)

де d береться з таблиці 2 для відповідного значення Т_мін.

2) Розрахувати сумарну дозу опромінювання:

Д =Д_точ+Д_зал. (12)

3) Визначити по таблиці 3 очікувані втрати серед людей.

ПРИКЛАД 3

Визначити можливі втрати людей із аварійної бригади, яка з попередніх розрахунків може отримати під час аварійної роботи дозу радіації Д_точ=80 Р. Відомо, що за два тижні до цього бригада отримала дозу радіації 32 Р.

РОЗВ'ЯЗОК

1 ) Визначаємо залишкову дозу радіації (формула 1 1):

Д_зал=Д_n =32 = 24Р.

2) Розраховуємо за формулою (12) сумарну дозу радіації:

Д =Д_точ+Д_зал=80+24=104Р.

3) Визначаємо можливі втрати (див. таблицю 3). Втрати очікуються не більше 5% особового складу аварійної бригади.

ВИСНОВОК

Виконання аварійних робіт в наведених умовах приведе до можливих втрат, які не перевищать 5% від складу бригади. Наявність можливих втрат для даної аварійної ситуації є неприпустимою. Треба скоротити тривалість аварійних робіт або почати їх пізніше.

ПРАКТИЧНА РОБОТА №2.

Тема: Оцінка захисних споруд.

Навчальною метою заняття є надання студентам практики з оцінки надійності захисту людей в захисних спорудах під час аварій на радіаційно та хімічно небезпечних об'єктах та визначенні заходів підвищення надійності захисту.

УМОВА. На промисловому об'єкті робітники і службовці працюють в одну зміну. Під час аварії на цьому чи сусідніх підприємствах об'єкт може опинитись в зоні хімічного або радіаційного забруднення. Для захисту виробничого персоналу на об'єкті побудоване сховище. Сховище вбудоване в будівлю, де працюють люди.

ЗАВДАННЯ. Оцінити надійність захисту виробничого персоналу об'єкту в сховищі під час аварії з можливим хімічним або радіаційним забрудненням території. Варіанти вихідних даних наведені в додатку 4.

Під час виконання роботи оцінити:

1. Достатність місць в сховищах для укриття робітників і службовців працюючої зміни.

2. Чи забезпечать системи повітропостачання сховища всіх людей повітрям по встановленим нормам.

3. Достатність аварійного запасу води в сховищі.

ЗВІТНІСТЬ. Викладачу надається звіт по такій формі:

РОЗРАХУНКОВА РОБОТА

на тему: Оцінка захисних споруд

Група, прізвище та ім'я студента, номер варіанту.

ЗМІСТ

1. Умова, вихідні дані.

2. Алгоритм розрахунків.

3. Підсумкова таблиця 1 за формою: