1.2.Оценка фактической радиационной обстановки.

Исходными данными для выявления фактической радиационной обстановки являются:

• время выброса радиоактивных веществ в результате аварии (разрушения) на ядерно-энергетической установке (ядерного взрыва);

• уровни радиации в районе предстоящих действий или мощность экспозиционной дозы гамма-излучении;

• определение масштабов и характера радиоактивного заражения местности;

• условия нахождения людей в зонах радиоактивного заражения;

• значения коэффициентов ослабления радиации защитными сооружениями, которые предназначены для укрытия рабочих, служащих на объектах (предприятиях) и неработающего населения в местах проживания, а также значения коэффициентов ослабления радиации зданий, транспорта, техники и др.;

• допустимая (установленная) доза облучения людей (с учетом ранее полученной дозы).

Известно, что уровень радиации на местности вследствие постоянного радиоактивного распада радиоактивных веществ является непостоянной величиной. Американские ученые Вей и Вигнер теоретически вычислили, с какой скоростью уменьшается в результате происходящего радиоактивного распада суммарная радиоактивность смеси осколков деления ядра урана, а в соответствии с этим и уровень гамма-излучения.

При расчетах в качестве "эталонного уровня" радиации они использовали уровень радиации на местности через 1 час после взрыва (Р₁). Ученые установили, что за каждый семикратный промежуток времени уровень радиации уменьшается примерно в 10 раз. Эту закономерность позже стали называть законом Вейя-Вигнера. Это значит, что если в какой-то точке через час после взрыва уровень радиации был 100 Р/час, то через 7 часов он будет равен 10 Р/час, а через 49 часов – 1 Р/час.

Применительно в аварии на АЭС, где, как известно, другой изотопный состав радионуклидов, чем при ядерном взрыве, за семикратный промежуток времени спад уровня радиации уменьшается примерно в два раза, а не в десять раз, как при ядерном взрыве.

Изменение уровней радиации на радиоактивно зараженной местности в общем виде характеризуется:

P_t = P_о(t / t_о)^-n, (2)

где P_о – уровень радиации в момент времени t_о, т.е. через 1 час после аварии (взрыва);

P_t – уровень радиации в рассматриваемый момент времени t;

t – время после аварии (взрыва);

n – показатель степени, характеризующий величину спада радиации во времени и зависящий от изотопного состава радионуклидов (при ядерном взрыве n = 1,2) .

Тогда доза излучения за время от t₁ до t₂ составит:

D = _t1∫^t2P(t)∙dt =_t1∫^t2P_о(t/t_о)^-n ∙dt (3)

После интегрирования получим:

D = (P_о∙t_оⁿ/ 1- n ) ∙ ( t₂ ^-n+1 - t₁ ^-n+1 ) (4)

Подставив значения:

P_о = P₁∙(t₁ /t_о )ⁿ и P_о = P₂∙(t₂ /t_о )ⁿ,

Находим

D = (1 / 1- n )( P₂∙t₂ - P₁∙t₁ ) . (5)

Для ядерного взрыва при n = 1,2 и при К_осл. = 1 формула 5 приобретает вид

D = 5∙( P₁∙t₁ - P₂∙t₂ ) (6)

Или D =5 ∙( P_н∙t_н - P_к∙t_к ) / К_{осл ,} (7)

где – Р_н и Р_к уровни радиации в начале (t_н) и в конце(t_к) пребывания в зоне заражения.

При изучении данных об изменениях уровней радиации на радиоактивно загрязненной местности после аварии на Чернобыльской АЭС, был определен показатель степени, характеризующий величину спада радиации во времени и зависящий от изотопного состава радионуклидов, величина n = 0,4. Тогда уровень радиации при аварии (разрушении) АЭС будет равен

P_t = P_о∙(t /t_о ) ^-0,4 (8)

Доза облучения будет равна

D = (1 / 1- 0,4 )∙( P₂∙t₂ - P₁∙t₁ ) ≈ 1,7 ∙( P₂∙t₂ - P₁∙t₁ ) ,

или окончательно с учетом коэффициента ослабления (К_осл):

D =1,7 ∙( P_к∙t_к - P_н∙t_н )/ К_осл (9)

Для оценки радиационной обстановки при аварии (разрушении) АЭС и ядерном взрыве пользуются соответствующими таблицами и графиками, составленными с учетом закона спада радиации. При аварии (разрушении АЭС): таблицы 1,2,3 и график рисунка 1; при ядерном взрыве – таблицы: 3,4,5, график рисунка 2.