Международная шкала ядерных событий

Уровень Дескриптор Критерии Примеры
Крупная авария · Внешний выброс значительной части материала активной зоны реактора, обычно состоящий из смеси коротко- и долгоживущих радиоактивных продуктов деления (в количествах, радиологически эквивалентных более десятков тысяч терабеккерелей йода-131). Возможность острых воздействий на здоровье. Отдаленные эффекты на здоровье людей в обширном районе и распространяющиеся более, чем на одну страну Чернобыль, СССР, 1986 год
Серьезная авария · Внешний выброс продуктов деления (в количествах, радиологически эквивалентных порядка тысяч (десятков тысяч) терабеккерелей йода-131)  
Авария с рисками за пределами площадки · Внешний выброс продуктов деления (в количествах, радиологически эквивалентных порядка сотен тысяч терабеккерелей йода-131) · Серьезное повреждение активной зоны реактора в результате механических воздействий и(или) расплавления Уиндскейл, Соединенное Королевство, 1957 год; Тримайл- айленд, США, 1979 год
Авария главным образом на установке · Внешний выброс РВ, ведущий к дозе облучения наиболее незащищенных отдельных лиц за пределами площадки (порядка нескольких миллизивертов) · Некоторое повреждение активной зоны ректора в результате механических воздействий и(или) расплавления Сан-Лоран, Франция, 1980 год
Серьезный инцидент · Внешний выброс РВ, ведущий к дозе облучения наиболее незащищенных отдельных лиц за пределами площадки (порядка десятых долей миллизиверта) Вандельос, Испания, 1989 год
Инцидент · Технические инциденты или аномалии, которые, хотя и не оказывают прямого или непосредственного воздействия на безопасность станции, ведут к необходимости ужесточения мер безопасности Страны Европы, Америки и др.
Аномалия · Функциональные или эксплуатационные аномалии, которые не ведут к риску, но указывают на недостаточное соблюдение мер безопасности

При авариях на АЭС с выбросом РВ образуются зоны радиоактивного заражения (загрязнения) местности – РЗМ, аналогичные зонам РЗМ при наземных ядерных взрывах (рис. 3).

Международная шкала ядерных событий - student2.ru

Рис. 3. Район РЗМ при аварии на АЭС с выбросом РВ: ЦА – центр аварии на АЭС; ВВЭР (РБМК) – тип ядерного реактора; 440
(1000) – энергетическая мощность ядерного реактора; RРА – радиус окружности в районе аварии; А, Б, В, Г – зоны заражения; Р1 = 0,1 Р/ч; 1,0 Р/ч; 3 Р/ч; 10 Р/ч – эталонные (на 1 час после аварии) уровни
радиации на внешних границах зон заражения; 270 – обратный азимут (a2) направления ветра, град; 3 – облачность, баллы; 2,0 – скорость ветра, м/с; ОРП-1, 2 – очаги радиационного поражения;
LА, Б, В, Г – длины зон заражения

Размеры района РЗМ при аварии на АЭС зависят от типа и мощности ядерного реактора, времени его эксплуатации, характера аварии (выхода РВ, %),
топо- и метеоусловий (степенью ВУВ).

Степени вертикальной устойчивости воздуха (ВУВ) определяются по
табл. 3, а глубины районов РЗМ по табл. 4, 5 [5].

Таблица 3

Степень вертикальной устойчивости воздуха (ВУВ)

Скорость приземного ветра, м/с Ночь День
Ясно Полуясно Пасмурно Ясно Полуясно Пасмурно
≤ 0,5 Инверсия   Конвекция  
0,6...2    
2,1...4 Международная шкала ядерных событий - student2.ru Изотермия Международная шкала ядерных событий - student2.ru  
> 4,0   Изотермия
               

Таблица 4

Размеры районов (зон) ВРЗМ на следе облака при аварии реактора РБМК

Выход РВ, % Индекс зоны Конвекция Изотермия Инверсия
V=2 м/с V=5 м/с V=10 м/с V=5 м/с V= 10 м/с
длина, км шири-на, км длина, км шири-на, км длина, км ширина, км длина, км шири- на, км длина, км шири-на, км
3% М 8,4 3,6
  А 2,8 1,7
10% М 7,9 6,8
  А 75,0 3,9 2,5 1,7 1,2
  Б 6,9 0,9 17,4 0,7 0,3
  В 5,8 0,1
30% М
  А 8,4 3,6
  Б 2,7 1,7
  В 0,9 0,7 0,3
50% М
  А 8,7 4,3
  Б 3,6 2,4 1,5 0,4 - -
  В 9,2 1,6 0,6
  Г 9,4 0,3

Таблица 5

Размеры районов (зон) ВРЗМ на следе облака при аварии реактора ВВЭР

Выход РВ, % Индекс зоны Конвекция Изотермия Инверсия
V=2 м/с V=5 м/с V=10 м/с V=5 м/с V= 10 м/с
длина, км шири-на, км длина, км шири-на, км длина, км ширина, км длина, км шири- на, км длина, км шири-на, км
3% М 74,5 3,7 1,9 0.6
  А 2,2 0.3 5,2 0.1
10% М 8,8 5,3 2.6
  А 39,4 6,8 29,5 1,2 0,6
30% М 18,4 5.1 4.4
  А 15,4 74,5 3,5 1,9 0,6
  Б 2,5 0,3 0,1
50% М 7.1
  А 20,4 3,7 16,6 0,6 0,3
  Б 20,4 3,7 16,6 0,6 0,3
  В 8,9 1,1

РЗМ характеризуется дозой излучений до полного распада РВ (Д¥), измеряемой в рентгенах, и мощностью дозы излучений, измеряемой в Р/ч.

Мощность дозы радиации в определенных точках пространства зависит, в основном, от типа и мощности ядерного реактора, времени его работы, выхода РВ, %, а также от времени, прошедшего после аварии (tПА).

Спад уровня радиации при аварии на АЭС описывается зависимостью [2, 3]:

Международная шкала ядерных событий - student2.ru , (1)

Pt = P0 : (´) kt,(2)

где Рt – уровень радиации на любое заданное время t после аварии (Р/ч);
Р0 – уровень радиации на время его измерения (специальными дозиметрическими приборами) t0 после аварии (Р/ч).

Величины уровней Рt удобнее определять с помощью временных коэффициентов kt (табл. 6).

Таблица 6

Коэффициенты kt для пересчета измеренных уровней радиации

на различное время t после аварии на АЭС

t, ч kt t, ч kt t, ч kt
0,5 1,32 3,5 0,61 0,465
0,575 0,434
1,5 0,85 4,5 0,545 0,417
0,76 0,525 0,4
2,5 0,7 5,5 0,508 0,385
0,645 0,49 0,37

Примечания:

1. Деление (:) на ktпроизводится при t < t0, умножение (´) – при t > t0.

2. При определении уровней радиации на время t > t0 > tа (tа – время аварии) используется эталонный уровень радиации Р1, при котором kt = 1.

На следе радиоактивного облака выделяют четыре зоны: умеренного (А), сильного (Б), опасного (В) и чрезвычайно опасного (Г) заражения с эталонными (приведенными на 1 час после аварии) уровнями радиации (Р1) на их внешних границах, равными соответственно 0,1; 1,0; 3,0; 10 Р/ч. На картах (схемах) зону А обозначают синим, Б – зеленым, В – коричневым, Г – черным цветом [1, 2, 3].

Построение на топографических картах (планах) местности районов РЗМ при авариях на АЭС при нормальных метео- и топографических условиях производят по формулам, графикам, специальным линейкам или таблицам справочника по авариям на АЭС. При ненормальных метео- и топографических условиях - используют значения измеренных и обозначенных на картах (планах) уровней радиации на местности на различное время после аварии (Рt). Эти значения пересчитывают на эталонное время (Р1) и точки, близкие к значениям
0,1; 1,0; 3 и 10 Р/ч соединяют линиями соответствующих цветов (синего, зеленого, коричневого, черного).

Пример 1

Определить эталонный уровень радиации (Р1) от аварии на АЭС с выбросом РВ и местоположение объекта на РЗМ.

Исходные данные: время аварии 7.00 ч; уровень радиации в расчетной точке на местности в 9.00 ч составил 2,3 Р/ч.

Решение

По формуле (2) и табл. 6 определяем эталонный уровень радиации:

Р1 = Р2 (9.00–7.00) : К2 = 2,3 : 0,76 = 3 (Р/ч).

К2 – коэффициент пересчета уровня радиации на 2 часа после аварии.

Таким образом, объект оказался на границе зоны В (см. рис. 3).

Пример 2

Определить уровень радиации в населенном пункте на 10.00 ч при аварии на АЭС в 7.00 ч, если уровень радиации в 9.00 ч в населенном пункте составил 5 Р/ч.

Решение

1. Определяем эталонный уровень радиации в населенном пункте (формула (2), табл. 6):

Р1 = Международная шкала ядерных событий - student2.ru = 6,6 (Р/ч).

2. Определяем уровень радиации в населенном пункте на 10.00 ч (т.е. через 3 ч после аварии):

Р3 = Р1 × КЗ = 6,6 × 0,645 = 4,25 (Р/ч).

Для проведения заблаговременных или оперативных защитных мероприятий до возникновения и непосредственно после возникновения ПА на АЭС на топографических картах (планах) местности строят районы возможного (вероятного) радиоактивного заражения местности (ВРЗМ) с зонами А, Б, В, Г
в виде окружности, полуокружности, секторов по направлению ветра с углом j0 в зависимости от его скорости (табл. 7).

Таблица 7

Форма районов ВРЗМ при аварии на АЭС с выбросом РВ

Скорость ветра, м/с £ 0,5 0,6-1,0 1,1–2,0 > 2,0
Угол j0, град

Формы районов ВРЗМ при аварии на АЭС показаны на рис. 4.

Международная шкала ядерных событий - student2.ru Международная шкала ядерных событий - student2.ru Международная шкала ядерных событий - student2.ru
  VВ £ 0,5 м/с; a2 = 270°; j0 = 360°   VВ = 0,6 - 1,0 м/с; a2 = 270°; j0 = 180°
  Международная шкала ядерных событий - student2.ru   Международная шкала ядерных событий - student2.ru
  VВ = 1,1 -2,0 м/с; a2 = 270°; j0 = 90°   VВ > 2,0 м/с; a2 = 270°; j0 = 45°

Рис. 4. Районы ВРЗМ при аварии на АЭС с выбросом РВ
(условные обозначения аналогичны рис. 3)

Линейные размеры районов ВРЗМ, аналогично районам РЗМ, зависят от типа и мощности ядерного реактора, времени его эксплуатации, характера аварии (выхода РВ, %), топо- и метеоусловий (степени ВУВ).

Реальные районы РЗМ и их зоны заражения с 90%-ной вероятностью размещаются, примерно, на 1/3 площади зон ВРЗМ.

Пример 3

Определить форму и глубину района (ГЗ) ВРЗМ при аварии на АЭС с разрушением реактора РБМК и выбросом 50% РВ. Метеоданные на момент ПА: изотермия, скорость ветра 2 м/с, направление ветра (a2) – 180°.

Решение

1. Для скорости ветра 2 м/с форма района ВРЗМ – сектор с углом j0 = 90°, направлением (a2 = 180°) – на север (рис. 4).

2. Для скорости ветра 2 м/с и выброса 50% РВ глубина (ГЗ) района ВРЗМ - 88 км (табл. 4).

По результатам выявления и оценки радиационной обстановки планируются и проводятся мероприятия (организационные, технические и др.) по обеспечению БЖД населения.

Наши рекомендации