Определить зону радиоактивного заражения местности

Определить зону поражения людей световым импульсом.

Световое излучение (СИ) ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и воздуха. Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового из-

                Лист                   Изм Лист № докум. Подп. Дата       лучения, является световой импульс – количество световой энергии, падающей на 1 м² освещаемой поверхности, перпендикулярной к направлению излучения, за время свечения области взрыва. В системе СИ световой импульс измеряется в килоджоулях на квадратный метр (кДж/м²). По табл. 1.6 определяем расстояние, на котором будет световой импульс 85 кДж/м² при взрыве мощностью 300 кт. Радиус зоны поражения людей световым импульсом составляет (для видимости до 100 км и поправочного коэффициента К=1,5): 12,87 км. С учетом защитных свойств местности (k=0,75): 10,30 - 9,01 км   1.3 Определить расстояния, на которых открыто находящийся человек может получить ожоги 1-й, 2-й или 3-й степени. Из табл. 1.8 берем характер поражения и соответствующий световой импульс, а по табл. 1.6 определяем радиусы зон поражения, в которых будет такой световой импульс при взрыве мощностью 300 кт с учетом защитных свойств местности (k=0,8 - 0,7) и поправочного коэффициента К=1,5.  

Степень ожога открытых участков кожи	Световой импульс кДж/м2	Радиусы зон поражения, км
1-й степени (покраснение кожи)	100-200	(5,6 ÷ 7,8) ·0,75·1,5 = 6,3 ÷ 8,8 км.
2-й степени (пузыри)	200-400	(3,7 ÷ 5,6) ·0,75·1,5 = 4,2 ÷ 6,3 км.
3-степени (омертвление кожи)	400-600	(3,1 ÷ 3,7) ·0,75·1,5 = 3,5 ÷ 4,2 км.

Определить зону поражения проникающей радиацией.

Проникающая радиация представляет собой ионизирующее излучение, которое образуется при ядерном взрыве. Время действия проникающей радиации на наземные объекты зависит от мощности ядерного взрыва и может составить 15–25 с момента взрыва. Основным параметром, характеризующим поражающее действие проникающей радиации, является доза излучения. Поглощенная доза – это количество энергии ионизирующих излучений, поглощенное единицей массы облучаемого вещества.

По табл. 1.10 определяем расстояние до центра взрыва, на котором будет соответствующая доза проникающей радиации при взрыве

                Лист                   Изм Лист № докум. Подп. Дата       мощностью 300 кт. Радиус зоны поражения проникающей радиацией составляет: 3,2 км при безопасной в мирное время дозе (для γ-излучения) 5 рад 2,6 км при безопасной в военное время дозе (для γ-излучения) 50 рад   1.5 Определить расстояние, на котором открыто находящийся человек получит дозу облучения, вызывающую лучевую болезнь 2-й степени.   Из табл. 1.9 берем характер лучевого поражения и соответствующую дозу облучения, а по табл. 1.10 определяем радиусы зон поражения, в которых будет такая доза облучения при взрыве мощностью 300 кт с учетом защитных свойств местности 0,75 и поправочного коэффициента К= 1,5)  

Лучевая болезнь	Доза, рад	Радиусы зон поражения, км
2-й степени	250-400	(2,1 ÷ 2,25) ·0,75·1,5 = 2,36 ÷ 2,53 км.

Использовалась линейная интерполяция ближайших значений.

Определить зону радиоактивного заражения местности.

Радиоактивное заражение (РЗ) образуется после выпадения продуктов ядерного взрыва (ПЯВ), первоначально представляющих собой смесь примерно из 80 изотопов 36 элементов и при распаде дают около 300 различных радионуклидов. В ПЯВ преобладают короткоживущие радионуклиды, поэтому в начальный период их активность быстро снижается.

По табл. 1.12 при взрыве мощностью 300 кт и скоростью ветра 50 км/ч, зона радиоактивного заражения имеет следующие размеры:

Длина – 233 км, ширина – 20 км.

Использовалась линейная интерполяция ближайших значений.

1.7 Определить действие поражающих факторов на объекты, находящиеся на расстоянии R₁=2,6 км (табл. 1.5).

По табл. 1.3 находим избыточное давление на расстоянии 2,6 км при взрыве мощностью 300 кт Р_ф = 49 кПа.

Использовалась линейная интерполяция ближайших значений.

· Здания из сборного железобетона получат сильные повреждения;

· Котельные, регуляторные станции и другие сооружения в кирпичных зданиях будут полностью разрушены;

· Транспортные самолёты на стоянке полностью разрушатся;

                Лист                   Изм Лист № докум. Подп. Дата       1.8 Определить дозу облучения от проникающей радиации, которую получит человек, находящийся в защитном сооружении с заданным К_осл= 200 на расстоянии R₁= 2,6 км. На расстоянии 2,6 км от взрыва по табл. 1.10 50 рад, с учетом К_осл=200, Д_пр=0,25 рад.   1.9 Определить время начала выпадения (t_н) радиоактивных осадков на местности, продолжительность выпадения (t_в), время, за которое сформируется радиационная обстановка (t_ф = t_н + t_в) от момента взрыва в точке, заданной координатами R₂= 80 км и У= 2,0 км. По таблице 1.11, учитывая скорость ветра 50 км/ч, находим время начала (t_н) выпадения радиоактивных осадков на объекте 1,25 ч и продолжительность 0,75 ч после взрыва. Время, за которое сформируется радиационная обстановка от момента взрыва в точке, заданной координатами R₂= 80 км и У= 2,0 км, составит t_ф = t_н + t_в=1,25+0,75=2,0 ч. 1.10 Определить уровень радиации (мощность дозы) на местности и в защитном сооружении на момент формирования радиационной обстановки (t_ф) в точке с координатами R₂= 80 км и У= 2,0 км. Определим ожидаемую мощность дозы на местности после выпадения радиоактивных осадков. По табл. 1.14 находим, что мощность дозы через 1 ч после взрыва мощностью 300 кт на оси зоны РЗ на данном расстоянии 80 км Р₀=180 рад/ч. Мощность дозы после выпадения радиоактивных осадков определяется по формуле: где Р₀ и Р(t)- уровень радиации на время взрыва и после него. Мощность дозы после выпадения радиоактивных осадков (через 2,0 ч) будет: рад/ч. С учетом коэффициента удаления (табл. 1.16, Коэффициенты (К) пересчёта уровней радиации на удалении от оси следа радиоактивных осадков): 78×0,87= 68 рад/ч.                   Лист                       Изм Лист № докум. Подп. Дата     В защитном сооружении мощность дозы с учетом К_осл на момент формирования радиационной обстановки составит: 0,34 рад/ч. 68>0,5 рад/ч, следовательно, местность считается заражённой радиоактивными веществами. 0,34<0,5 рад/ч, следовательно, местность в защитном сооружении считается не заражённой. 1.11 Определить поглощенную и эквивалентную дозы, которые могут быть получены людьми за время нахождения в защитном сооружении (dТ) в той же точке при γ-облучении. Доза за время выпадения радиационных осадков: Д_РО = 0,5×Р₂×t_вып = 0,5×0,34×0,75 =0,13 рад. Определим дозу облучения при нахождении в ПРУ от конца выпадения РО до конца пребывания в ПРУ с учетом того, что люди укрылись в ПРУ через 1,2 час после взрыва (Т_к=1,2ч+48 ч=49,2 ч). Поглощенную дозу (рад) в заряженном районе определяют по формуле: Где Р₀ – уровень радиации на данное время Т₀; Т_к и Т_н – соответственно время конца и начала облучения (отсчет ведется от времени взрыва). рад Суммарная доза Д_сум=Д_РО+Д_пру Д_сум=0,13+1,612=1,742 рад Эквивалентная доза Д_экв=Д_сум×W, W=1 для γ-излучения Д_экв=1,742×1=1,742     1.12 Определить уровень радиации на местности к концу пребывания в защитном сооружении в точке с координатами R₂ и У. Время конца пребывания в ПРУ - 49,2 часа после взрыва. За это время мощность дозы на местности будет: Р_49,2= рад/ч.                 Лист                       Изм Лист № докум. Подп. Дата     1.13 Определить маршрут эвакуации людей из зараженной зоны автотранспортом и пешими колоннами. Вычислить время движения. Составить план-схему местности. Эвакуация людей должна производиться по кратчайшему пути выхода из зоны заражения, т.е. от оси взрыва перпендикулярно направлению ветра. Расстояние, которое преодолевают люди при эвакуации, будет равно S=20/2-2=8 км Пешие колонны преодолевают расстояние 8 км при скорости движения V1=4 км/ч за время t1=2 ч, автомобили при скорости V2=40 км/ч за t2=0,2 ч.   1.14 Определить уровень радиации в точке выхода на момент выхода из зараженной зоны. По табл. 1.12 на границах зоны заражения через 1 час после взрыва уровень радиации 8 рад/ч. Люди преодолеют расстояние 8 км за следующее время: -автотранспортом (при скорости 40 км/ч) составит 0,2 ч (12 мин) -пешими колонами (при скорости 4 км/ч) 2 ч (120 мин)   За это время уровень радиации в точке выхода из зараженной зоны составит: 0,074 рад/ч   0,071 рад/ч                   Лист                       Изм Лист № докум. Подп. Дата                                       Лист № докум. Подп. Дата         1.15 Определить поглощенную дозу, которая может быть получена за время эвакуации. Для пеших колонн Д_эв=0,5·Р24·Тэв=0,5·1,46·2=1,46 рад. А с учетом ослабления в автотранспорте в 2 раза Д_эв=(0,5·1,46·0,2)/2=0,073 рад.   1.16 Определить суммарную дозу, которая может быть получена людьми за время нахождения на зараженной территории. Общая доза внешнего облучения будет складываться из дозы за время выпадения РО (Д_РО) (люди были уже в сооружении), дозы за время от конца выпадения РО и до конца пребывания в ПРУ ( ), дозы за время эвакуации из заражённой зоны (Д_эв). Д_РО=0,13 рад Пешими колонами Д=0,13+1,612+1,46=3,202 рад Автотранспортом Д=0,13+1,612+0,073=1,815 рад Приняв величину погрешности ориентировочного расчета до 50% видим, что в данных условиях люди получат дозу внешнего облучения приблизительно 0,018-0,032 Гр (1 Гр = 100 рад), эта доза не вызывает радиационных поражений. Большую опасность в данных условиях будет представлять вероятное внутреннее радиационное заражение (главным образом ингаляционным путем) и внешнее заражение одежды, обуви и кожных покровов радиоактивной пылью.                   Лист                       Изм Лист № докум. Подп. Дата     Раздел 2. Оценка химической обстановки при аварии на химически опасном объекте. Исходные данные по табл. 2.10.

Q, т	АХОВ	Скорость ветра, м/с	T, °С	Вертикальная устойчивость воздуха	Вид разлива АХОВ	Высота поддона, м	Расстояние до объекта R, км
	Сернистый ангидрид			Изотермия	Свободный	-	0,4

Расчёты производятся методом коэффициентов.

Метеорологическую обстановку определяют по прогнозу или фактически уточняют на момент аварии. Параметры метеорологической обстановки включают:

· Направление и скорость ветра на высоте 10 м: 6 м/с;

· Температуру воздуха и почвы в районе аварии: 20°С;

· Степень вертикальной устойчивости атмосферы: изотермия.

r_ж - удельный вес АХОВ (табл. 2.6), r_ж=1,462 т/м³;

толщина слоя жидкости при отсутствии поддона принимается равной h=0,05 м.

К₁ – зависит от условий хранения АХОВ (табл. 2.5), К₁ = 0,11;

К₂ – зависит от физико-химических свойств АХОВ (табл. 2.5), К₂=0,049;

К₃ – отношение пороговой токсодозы сернистого ангидрита к пороговой токсодозе данного АХОВ (табл. 2.5), К₃=0,333;

К₄ – учитывает скорость ветра (табл. 2.3 ), К₄=2,67;

К₅ – учитывает степень вертикальной устойчивости атмосферы, при изотермии: К₅=0,23;

К₆ – зависит от времени после начала аварии и определяется после расчета продолжительности полного испарения АХОВ – Т_и.

К₇ – учитывает влияние температуры воздуха (табл. 2.5), К₇ =1,0/1,0;

                Лист                       Изм Лист № докум. Подп. Дата       К_в – зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха, при изотермии – 0,133. Q₀ - исходное количество сернистого ангидрита: 10 т. 2.1. Определить размеры и форму очага заражения (глубину и ширину распространения зараженного воздуха). Время испарения сернистого ангидрита с площади его разлива определяется по формуле: , Тогда время испарения сернистого ангидрита равно: Т_и=(1,462·0,05)/(0,049·2,67·1,0)=0,56 ч. При Т_и < 1 ч принимаем К₆ для одного часа: К₆=1^0,8=1. Рассчитываем ожидаемую глубину зоны заражения. Для этого определяем эквивалентные количества АХОВ в первичном (Q₁) и вторичном (Q₂) облаках: , Q₁=0,11·0,333·0,23·1,0·10=0,084 т. , Q₂=((1-0,11)·0,049·0,333·2,67·0,23·1·1,0·10)/(1,462·0,05)=1,22 т. По табл. 2.4 методом интерполяции находим глубины зон заражения первичным (Г₁) и вторичным (Г₂) облаками с учётом скорости ветра 6 м/с: для Q₁=0,084 т: Г₁=0,44 км, для Q₂=1,22 т: Г₂=1,65 км. Исходя из этих значений полная глубина заражения: Г_п =Г_max+0,5·Г_min Г_п=1,65+0,5·0,44=1,87 км.   Предельно возможная глубина переноса воздушных масс составляет: Г_в = Т_и·u_п=0,56·35=19,6 км, где u_п=35 км/ч - скорость переноса переднего фронта заражённого воздуха (табл. 2.1). За окончательную расчётную глубину зоны заражения принимаем меньшее из значений Г_п и Г_в. Следовательно: Г= Г_п=1,87 км.                   Лист                       Изм Лист № докум. Подп. Дата       Ширина зоны заражения сернистым ангидритом приближенно определяется по степени вертикальной устойчивости атмосферы и по колебаниям направления ветра: при изотермии принимают 0,15 глубины зоны, следовательно, ширина зоны: 0,28 км. Рассчитаем величину площади возможного и фактического заражения АХОВ: - возможное: S_в = 8,72 × 10^-3 Г² j, где j – угловой размер зоны заражения в зависимости от скорости ветра (табл. 2.2), j=45; S_в =8,72 × 10^-3×1,87²×45=1,37 км²; - фактическое: S_ф = К_в Г² Т_и ^0,2, где К_в - зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха, при изотермии К_в=0,133. S_ф = 0,133×1,87²×0,56^0,2=0,41 км²   2.2. Определить время подхода заражённого воздуха к объекту. Время подхода переднего фронта заражённого воздуха к объекту определяется скоростью переноса переднего фронта заражённого воздуха (табл. 2.1 - u_п) при имеющейся степени вертикальной устойчивости атмосферы (изотермия): Т_п=R/u_п=0,4/35=0,011 ч.                   Лист                   Изм Лист № докум. Подп. Дата       Раздел 3. Прогнозирование и оценка степени опасности в очаге поражения взрывов твердых взрывчатых веществ (ВВ) и газопаровоздушных смесей (ГПВС). Исходные данные по табл. 3.11:

№ варианта	Взрывчатые вещества	Масса ВВ, кг	Расстояние до объекта (по табл. 3.4), R, м	Горючий компонент (ГПВС)	Ёмкость, Q, т	Расстояние, R, м
	Алюмотол			Метан