Задача 1. Визначення можливих доз опромінення під час перебування людей у зоні радіоактивного забруднення

Розв'язання цієї задачі дозволяє оцінити ступінь небезпеки перебування людей на забрудненій місцевості та своєчасного здійснення заходів щодо їх захисту.

Вихідні даніотримуємо за результатами моніторингу, або із повідомлень відповідних служб.

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

t_п - 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 спаду рівня радіації, який описується емпіричною формулою:

P_t=P₁∙t ^–α, (1)

де P₁ — 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 визначаємо рівень радіації на першу годину після аварії з використанням довідкових таблиць:

P₁ = P_вим∙K_t , (2)

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

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

Але точне значення площі, тобто дози опромінення, отримаємо методом інтегруванням формули (1) (мал. 1,а):

, (3)

де t_к — час закінчення перебування в зоні РЗ (t_к=t_п+t_р). Цю формулу можна спростити, якщо замінити: P₁∙t^1–a=P₁∙t_п^–a∙t_п=P_п∙t_п; P₁∙t^1–a=P₁∙t_к^–a∙t_к=P_к∙t_к,

тоді формула для виконання розрахунку матиме вигляд:

, (4)

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

Р_к — рівень радіації на при кінці перебування в зоні РЗ, Р/год.

Мал. 1. Закономірності спаду рівня радіації в зоні РЗ

В свою чергу ці рівні радіації визначаються так:

; (5)

, (6)

де К_п i К_к - 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, табл. Д1).

Дозу опромінення можна розрахувати по спрощеній формулі і отриматир результат з незначною похибкою (заштрихована площа на мал. 1,б).

, при роботі людей у приміщеннях (7)

Д_пр = P_сер ∙ t_р, при роботі людей на відкритій місцевості; (7а)

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

. (8)

Спрощена формула дає дещо завищений результат.

Відносну похибку розрахунків визначаємо за формулою 9 (при необхідності):

. (9)

Вихідні дані для розрахунків відповідно до варіанту містяться у додатку 3 (таблиця Д 3).

Студенти за результатами розрахунків подають звіт встановленої форми.

ПРАКТИЧНА РОБОТА