Методика оценки радиационной обстановки на объекте

Доза облучения на открытой местности определяется по формуле:

D=P_ср·t, (1)

где Р_ср – средний уровень радиации за период времени t.

Средний уровень радиации определяется по формуле:

(2)

где Р_Н – уровень радиации в начале облучения;

Р_К – уровень радиации в конце облучения.

Так как уровень радиации непрерывно снижается во времени и график спада уровня представляет собой ветвь параболы, определить величину Р_ср за большой промежуток времени сложно и поэтому значение Р_ср берется с графика зависимости уровня Р от времени, который строится на основании данных полученных после Чернобыльской аварии, а именно: через одни сутки после аварии уровень радиации снижается в два раза, через один месяц – в 5 раз, через 3 месяца – в 11 раз, через 6 месяцев – в 40 раз.

Начальное значение уровня радиации (эталонное) зависит от расстояния до радиационно-опасного объекта. Так при аварии на АЭС образуются следующие зоны радиоактивного заражения местности: Г – зона чрезвычайно опасного заражения, длиной 28 км, при этом уровень радиации на границе зоны Г - 0,1 Гр/ч; В – зона опасного заражения длиной 48 км (уровень на границе зоны) В - 0,03 Гр/ч; Б – зона сильного заражения, длиной 80 км (уровень на границе зоны Б равен 0,01 Гр/ч); А – зона умеренного заражения длиной 200 км (уровень на границе зоны А равен 0,001 Гр/ч).

А’ – зона слабого заражения, длина 340 км, уровень на границе – 0,00025 Гр/ч.

При расчете дозы за несколько первых суток удобнее рассчитывать дозу на каждые отдельные сутки и затем суммировать эти величины.

После определения дозы облучения за установленный период времени, определяют коэффициент безопасной защищенности по формуле:

(3)

Затем определяют коэффициент повседневной защищенности по формуле:

(4)

где 24 – число часов в сутках;

Т – время пребывания на открытой местности, ч;

Т_i – время пребывания в помещении с коэффициентом ослабления К_осп, ч.

При расчете сумма времени пребывания на открытой местности и в помещениях должна равняться 24 часам.

Радиационная защита населения будет обеспечена, если выполняется условие:

С ³ Сб.

В случае невыполнения этого условия, необходимо сократить время пребывания на открытой местности или в помещениях с малой величиной коэффициента ослабления К_осл и увеличить время пребывания в помещениях с высоким К_осн. Таким образом, в результате оценки радиационной обстановки определяем режим поведения населения на зараженной территории, делаем выводы о возможности безопасного пребывания в установленные сроки.

3. Пользуясь расчетными формулами и примером расчета радиационной обстановки, приведенным в Приложении 1, оценить радиационную обстановку и провести соответствующие расчеты, если получены исходные данные:

1. произошла авария на реакторе в г. Гатчина;

2. выброшено 80% радиоактивных веществ;

3. расстояние от реактора в г. Гатчина до объекта (г. Пушкин) составляет 30 км;

4. направление ветра от г. Гатчины на г. Пушкин;

5. скорость ветра составляет 18 км/ч;

6. расчет провести для здания кирпичной кладки, в котором расположен учебный центр СПбГАСЭ. Здание двухэтажное с подвалом (кирпичным);

7. срок нахождения людей на зараженной территории составляет трое суток;

8. допустимая поглощенная доза составляет 100 мГр.

Оценить радиационную обстановку, сделать выводы и дать рекомендации по защите персонала учебного центра ГАСЭ.

литература (29, 30, 48, 67).

Приложение 1

Пример расчета радиационной опасности

Рассмотрим аварию на ЛАЭС и дадим оценку радиационной обстановки в результате этого. Примем исходные данные:

1. 80% выброс радиоактивных веществ; 2. расстояние до ЛАЭС-60 км; 3. скорость ветра (он направлен в сторону СПбГАСЭ) составляет 30 км/ч; 4. срок нахождения людей на зараженной территории 3 суток; 5. допустимая поглощенная доза D=100 мГр=0,1 Гр.

Порядок расчета

Для оценки радиационной обстановки определяем начальный уровень радиации. Изобразим схему расположения ЛАЭС и СПбГАСЭ (Рис. 1).

Рис. 1. Схема расположения ЛАЭС и СПбГАСЭ.

Как известно, на расстоянии 48 км (граница зоны «В») уровень радиации равен 0,03 Гр/ч, а на расстоянии 80 км (граница зоны «Б») уровень радиации составит 0,01 Гр/ч. Интерполируя получаем начальный уровень радиации в СПбГАСЭ (в точке 60 км): на расстоянии 80-48=32 км уровень радиации изменится на 0,03-0,01=0,02 Гр/ч или . На расстоянии 80-60=20 км уровень радиации составит: 20 км·0,0006=0,012 Гр/ч, а в СПбГАСЭ – 0,012+0,01=0,022 Гр/ч (Рн), поскольку на границе зоны «Б» уровень радиации уже составлял 0,01 Гр/ч, а СПбГАСЭ находится на расстоянии 60 км от ЛАЭС, т.е. ближе границы зоны «Б».

Продолжение прил. 1

Спад уровня радиации составит:

через 1 сутки= ;
через 1 месяц - ;
через 3 месяца - .

Строим график спада уровня радиации (Рис. 2).

Рис. 2. График спада уровня радиации.

Для определения дозы облучения за 3 суток, определим среднюю дозу Р_ср за каждый из этих дней:

за 1 сутки ;

за 2 сутки ;

за 3 сутки .

Доза радиации за 1 сутки составит: D=P_ср·t=0,0165·24=0,396 Гр/ч; за 2 сутки составит: D=P_ср·t=0,0095·24=0,228 Гр/ч; за 3 сутки составит: D=P_ср·t=0,007·24=0,168 Гр/ч. За 3 суток население получит: D=0,396+0,228+0,168=0.792 Гр/ч, а допустимая доза D_доп=0,1! Определяем коэффициент безопасной защищенности:

.

Определяем коэффициент повседневной защищенности (С) для проживающих (находящихся) в деревянных домах, коэффициент ослабления К_осл=2, в кирпичных – К_осл=7, на открытой местности К_осл=1, в подвале кирпичном К_осл=20, тогда:

Продолжение прил. 1

где 0,5 – время в пути (пешком) до места работы, ч;

0,5 - время в пути (пешком) с работы, ч;

- 9 часов работы в помещении с К_осл=7;

0,5 и - время нахождения в доме с К_осл=2.

Здесь С < Сб, т.е. условия безопасности не выполняются.

Если часть суток находится в подвале дома, то получим:

Здесь тоже С < Сб, т.е. условия безопасности не выполняются.

Сократим время пребывания на открытой местности (например, сотрудники доставляются на работу и с работы на транспорте СПбГАСЭ тогда:

.

Здесь К_осл. автобуса принят равным 2. Условие защищенности, обеспечивающие безопасность, выполнено, поскольку С > Сб (0,1 часа – время нахождения в автобусе).

Выводы

В результате аварии на ЛАЭС в СПбГАСЭ при самых неблагоприятных условиях может сложиться обстановка, при которой за 3 суток поглощенная доза составит 0,8 (0,792) Гр, при допустимой величине 0,1 Гр, т.е. сотрудники СПбГАСЭ должны изменить свой трудовой режим дня и до эвакуации 3 суток жить и работать по расчетному режиму последнего варианта расчетов.

Приложение 2

Средние значения коэффициента ослабления излучения К_осл

Укрытия и средства передвижения	Косл гамма-излучения от радиоактивного. заражения местности (РЭМ)
Защитные сооружения
Убежища	1000 и более
Противорадиационные укрытия	100 и более
Перекрытые щели
Промышленные и административные здания:
Производственные 1-эт. здания
производств. админстрат. 3-эт. здания
Жилые каменные дома:
Одноэтажные кирпичные
Подвал
Двухэтажные кирпичные
Подвал
Пятиэтажные кирпичные
Подвал
Пятиэтажные панельные
Подвал
Жилые деревянные дома:
Одноэтажные
Подвал
Двухэтажные
Подвал
Транспортные средства:
Автомобили и автобусы
Железнодорожные платформы	1,5
Крытые вагоны
Пассажирские вагоны, тракторы (типа К-700, 70I, Т-150)

приложение 3