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).
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 |  | Изотермия |  | ||||
| > 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]:
, (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 = 
= 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.
  |  |
| VВ £ 0,5 м/с; a2 = 270°; j0 = 360° | VВ = 0,6 - 1,0 м/с; a2 = 270°; j0 = 180° |
 |  |
| 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.