ЗАДАЧА 1. Визначення можливих доз радіації під час перебування в зоні радіоактивного забруднення

ПЕРЕДМОВА

Методичні вказівки є керівництвом для проведення практичних робіт з курсу „Безпека життєдіяльності” для студентів всіх спеціальностей.

Метою запропонованих методичних вказівок є:

o надання студентам практичних знань з розв’язання типових задач з радіаційної обстановки, вміння здійснити правильні заходи в умовах виникнення радіаційного забруднення місцевості;

o надання студентам практики з оцінки надійності захисту людей в захисних спорудах під час аварій на радіаційно та хімічно небезпечних об'єктах та визначенні заходів підвищення надійності захисту;

o надання студентам практики з розв'язання типових задач прогнозуванням обстановки, що може скластися під час аварії на вибухонебезпечному об'єкті. По результатах оцінки навчити студентів формулювати висновки і визначати заходи, спрямовані на захист людей та зменшення наслідків можливих руйнувань.

o надати студентам практику з розв'язання типових задач з оцінки хімічної обстановки, формулюванні висновків та визначенні заходів захисту людей в умовах виникнення хімічного забруднення місцевості.

Методичний посібник розраховано на спеціалістів та бакалаврів всіх профілів навчання.

ПРАКТИЧНА РОБОТА №1.

Тема: Оцінка радіаційної обстановки в надзвичайних умовах

Навчальною метоюцього заняття є надання студентам практики у розв’язанні типових задач з оцінки радіаційної обстановки, формуванні висновків та визначенні заходів, які необхідно вжити для захисту людей на забрудненій місцевості.

Вихідні данні для розрахунків відповідно до варіантів містяться в додатку 3 . Студенти за результатами розрахунків подають звіт встановленої форми.

УМОВА. 19 травня в 6.00 на АЕС сталася аварія з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище. Тип реактора – ВВЕР.

В 6.15 за допомогою автоматичної системи контролю отримано перші дані про рівні радіації на території АЕС.

ЗАВДАННЯ. Оцінити радіаційну обстановку для групи ліквідації наслідків аварії згідно з даними, які наведені в таблиці 3.

Розв’язати такі задачі:

Задача 1 Визначити дозу радіації, яку може отримати група ліквідації наслідків під час перебування в зоні радіаційного забруднення (РЗ).

Задача 2 Визначити допустиму тривалість роботи в зоні РЗ при установленій дозі радіації.

Задача 3 Визначити можливі радіаційні втрати людей по сумарній дозі радіації.

ЗВІТНІСТЬ. Викладачу надається звіт по такій формі:

РОЗРАХУНКОВА РОБОТА

на тему: Оцінка радіаційної обстановки.

Група, прізвище та ім'я студента, номер варіанту.

ЗМІСТ

1.Умова, вихідні дані.

2.Алгоритм розрахунків.

3.Підсумкова таблиця 1 з висновками за зразком:

Підсумкова таблиця 1

Р1,Р.год	Дози радіації	Допустима тривалість роботи, t p , год	Д ∑,Р	Втрати, %
Дпр , Р	Дточ , Р	ß,%

Висновки:

1. .. (чи перевищує розрахована доза установлену).

2. .. (чи зможе група працювати в зоні РЗ заданий час).

З. .. (які очікуються втрати та як їх запобігти).

МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Під оцінкою радіаційної обстановки розуміють розв'язання задач з визначення можливих доз радіації, допустимої тривалості перебування людей, можливих втрат особового складу формувань та населення в умовах радіаційного забруднення (РЗ), аналіз отриманих результатів та вибір найбільш доцільного варіанту дій, при якому виключається радіаційне ураження людей.

Типові задачі оцінки радіаційної обстановки

1. Визначення можливих доз радіації під час перебування в зоні РЗ.

2. Визначення припустимої тривалості перебування людей в зоні РЗ при
встановленій дозі радіації.

3. Визначення можливих втрат людей під час перебування на забрудненій
місцевості.

ЗАДАЧА 1. Визначення можливих доз радіації під час перебування в зоні радіоактивного забруднення

Розв'язання цієї задачі дозволяє оцінити ступінь небезпеки перебування людей на забрудненій місцевості та своєчасно здійснити заходи щодо їх захисту.

Вихідні дані

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

t_n - 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 описується емпіричною формулою:

P_t = P_l t^-a (1)

де P_l — 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 розраховують рівень радіації на першу годину після аварії:

P_l = P_t t^a = Р_bим K _t , (2)

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

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

Точне значення площі, тобто дози опромінення, отримують інтегруванням формули (1) (рис. 1,а):

Д_точ = = , (3)

де t _к — час закінчення перебування в зоні РЗ (t_к = t_n+ t_p). Цю формулу можна спростити, якщо замінити: P_lt_n^- t_n=P_nt_n; : P_lt^l- =: P_lt_k^- t_k=P_kt_k,

тоді формула для виконання розрахунку матиме вигляд:

Д_точ = , (4)

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

Р_к— рівень радіації наприкінці перебування в зоні РЗ, Р/год.

а)

б)

Рис. 1. Закономірності спаду рівня радіації в зоні РЗ

В свою чергу ці рівні радіації визначаються так:

P_n = ; (5)

P_k = , (6)

де К_п і К_k 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).

Часто дозу радіації розраховують по спрощеній формулі та отримують приблизний результат (заштрихована площа на рис. 1,б).

Д_пр = , (7)

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

Р_сер = , (8)

Спрощена формула дає дещо завищений результат, відносна похибка розрахунку по спрощеній формулі дорівнює:

ß = (9)

ПРИКЛАД 1

Аварія на ядерному реакторі типу ВВЕР сталася в 6.00 годин. Рівень радіації в районі цеху (К_осл=10) о 6 год. 15 хв. становив 100 Р/год. Яку дозу радіації отримає аварійна бригада за 3 год. роботи у приміщенні цеху, якщо вони почнуть роботу через 2 години після аварії? Гранична доза опромінення, установлена на одну зміну роботи, дорівнює Д_уст = 10 Р.

РОЗВ'ЯЗОК

1) Спочатку визначаємо значення часу у відносний системі (від моменту
аварії-6.00):

t _вим = 6 год. 15 хв. - 6 год. = 15 хв. = 0,25 год.;

t _n = 2 год.

t _k = t_n + t_p = 2 + 3 = 5 год.

2) 3 додатку 1 знаходимо значення коефіцієнтів перерахунку (K_t) для кож­ної з визначених величин часу (значення К_t розраховані для a = 0,4, тобто для ре­
актора ВВЕР);

для часу виміру рівня радіації: t_вим = 0,25 год., К_t = 0,57;
для часу початку роботи: t _n = 2 год., К_t = 1,31;

для часу закінчення роботи: t_к =5 год., К_t =1,90.

3) Розраховуємо за формулою (2) значення рівня радіації на першу годину
після аварії:

P_l = P_вим K_t = 100 0,57 = 57Р/год.

4) Розрахуємо за формулами (5, 6) рівні радіації для моментів початку та закінчення роботи бригади:

Р_n = = = 43,5 Р/год;

P_k = = =30Р/год.

5) Розраховуємо значення доз радіоактивного опромінення:

а) по точній формулі (4) для а = 0,4:

Д_точ = = =10,5Р;

б) по спрощеній формулі (7):

Д_пр= = = 11,0Р.

6) Відносна похибка розрахунку дози опромінення по спрощеній формулі становить:

ВИСНОВОК

Доза радіації, яку отримає бригада під час ліквідації аварії становить 10,5 Р, що дещо перевищує установлену дозу 10 Р і потребує перегляду запропонованого режиму роботи.