На заражённой местности при авариях на АЭС
Практическая работа №5
Решение задач по оценке радиационной
Обстановки на объектах при аварии на АЭС
По данным разведки
Цель работы: освоить методику решения задач по оценке радиационной обстановки на объекте после аварии на АЭС: по определению мощности дозы на определённое время после взрыва, расчёту ожидаемых доз облучения людей и по продолжительности нахождения людей на заражённой местности.
Общие положения
Практическая работа состоит из трёх расчётных частей. В каждой части представлены теоретические выкладки по порядку расчёта задач определённой тематики. Даны условия задач, для которых необходимо произвести расчёт. Исходные данные по вариантам приведены в таблице 5.1. Номера вариантов расчётов указывает преподаватель. Для предлагаемых задач приводятся примеры расчётов.
Приведение мощности дозы на различное время
После аварии на АЭС
Расчет задач по установлению мощности дозы на определённое время после взрыва осуществляется с помощью специальных таблиц.
В таблице 5.2 для различного времени после аварии с учетом спада мощности дозы приведены коэффициенты пересчета мощности дозы на любое время после аварии. Если принять мощность на 1 час после аварии за единицу, то коэффициент пересчёта показывает, во сколько раз уменьшится мощность дозы за тот или иной промежуток времени (t), прошедший после аварии.
Таблица 5.1
Исходные данные для решения задач по оценке радиационной обстановки на объекте
| № | Исходные параметры | Номер варианта | |||||||||||
| Задача №1 | |||||||||||||
| Количество часов после аварии (tавар), час | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | ||||||||
| Мощность дозы через tавар часов после аварии (Pt), рад/час. | 0.6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,1 | 0,9 | 0.8 | 0.7 | |||||
| Задача №2 | |||||||||||||
| Количество часов после взрыва (tвзр), час | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | |||||||||
| Мощность дозы через tвзр часов после взрыва (Pt), рад/час. | 0,25 | 0,3 | 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | |||||
| Количество часов нахождения людей на местности (tм), час | |||||||||||||
| Количество часов от взрыва до начала заражения местности (tзар), час | |||||||||||||
| Тип реактора АЭС | ВВЭР | РБМК | ВВЭР | РБМК | ВВЭР | ||||||||
| Задача №3 | |||||||||||||
| Количество часов от взрыва до начала заражения местности (tзар), час | |||||||||||||
| Мощность дозы через tзар часов после аварии (Pt), рад/час. | 0.34 | 0,4 | 0,44 | 0,51 | 0,44 | 0,4 | 0,51 | 0.4 | 0,44 | 0,51 | |||
| Задача №4 | |||||||||||||
| Количество часов после взрыва (tвзр), час | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | ||||||||
| Мощность дозы через tзар часов после аварии (Pt), рад/час. | 0,25 | 0,3 | 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | |||||
| Установленная мощность дозы (Дуст), рад Радрад. | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | ||||||||
Задача 1. На объекте через tавар час после аварии мощность дозы составляет Pt рад/час. Определить мощность дозы через 1 час и через 1 сутки после аварии.
Пример. Решение задачи осуществляется для следующих условий:
количество часов после аварии tавар =3 часа; мощность дозы
через 3часа после аварии Pt =0,8 рад/час.
Решение. 1. В таблице 5.2 находим, что при t =3 часа мощность дозы составляет 0,65 от мощности дозы на 1 час после аварии.
2. Определяем мощность дозы на 1 час после аварии.
Рt = Р1 ∙ Кt; Р1 = Р3 /К3 = 0,8/0,65 = 1,23 рад/час.
3. В таблице 5.2 находим, что при t = 1 сутки мощность дозы составит 0,28 от мощности дозы на 1 час после аварии.
4. Определяем мощность дозы на 1 сутки после аварии
Рсут = Р1 ∙ Ксут = 1,23 ∙ 0,28 = 0,34 рад/час.
Таблица 5.2
Коэффициенты пересчёта мощности дозы на различное
Время после аварии на АЭС
| Время, прошедшее после аварии, час | Kt= t -0,4 | Время, прошедшее после аварии, час | Kt= t -0,4 | Время, прошедшее после аварии, час | Kt= t -0,4 |
| 0,5 | 1,32 | 0,49 | 11,5 | 0,38 | |
| 1,0 | 1,0 | 6,5 | 0,47 | 0,37 | |
| 1,5 | 0,85 | 0,46 | 0,33 | ||
| 2,0 | 0,76 | 7,5 | 0,45 | 0,30 | |
| 2,5 | 0,7 | 0,43 | 1 сутки | 0,28 | |
| 3,0 | 0,65 | 8,5 | 0,42 | 2 суток | 0,21 |
| 3,5 | 0,61 | 0,41 | 3 суток | 0,18 | |
| 4,0 | 0,58 | 9,5 | 0,41 | 4 суток | 0,16 |
| 4,5 | 0,55 | 0,4 | 5 суток | 0,15 | |
| 5,0 | 0,53 | 10,5 | 0,39 | 6 суток | 0,14 |
| 5,5 | 0,51 | 1I | 0,39 |
Расчет ожидаемых доз облучения при действии людей
на заражённой местности при авариях на АЭС
В общем случае изменение мощности дозы на местности, заражённой радиоактивными веществами при аварии на АЭС, определяется зависимостью
Рt = Р0 ∙ (t/t0)-n ,
где Рt - мощность дозы на момент t после взрыва (аварии);
РО - мощность дозы, измеренная (рассчитанная) на время t0 после взрыва (аварии), например, на 1 час после аварии;
t - время от момента взрыва (аварии), на которое рассчитывается мощность дозы;
t0 - время от момента взрыва (аварии), для которого известна мощность дозы;
n - показатель степени, зависящий от времени с момента взрыва (аварии).
Для аварии на АЭС при времени менее суток от момента взрыва n = 0,4.
Проинтегрировав выражение Рt = Р0 ∙ (t/t0)-n можно получить зависимость, позволяющую определить дозу излучения при аварии на АЭС на открытой местности.
Дож = l,7 (Рк ∙ tк - Рн ∙ tн),
где Рн - мощность дозы в момент начала нахождения на местности, заражённой радиоактивными веществами;
РК - мощность дозы в момент окончания нахождения на местности, заражённой радиоактивными веществами;
tн и tк - соответственно время начала и окончания нахождения на местности, заражённой радиоактивными веществами от момента аварии.
Учитывая вышеприведенные зависимости для различных типов аварийных реакторов, рассчитаны дозы облучения и сведены в таблицы.
Пользуясь этими таблицами, представляется возможным определить дозу облучения для различных условий обстановки.
В таблицах 5.3 и 5.4 в зависимости от типа аварийного реактора (РБМК или ВВЭР) приведены дозы облучения в радах для мощности 1 рад/час после аварии. Для определения доз облучения для других значений мощностей доз необходимо найденную по таблице дозу облучения умножить на указанную мощность дозы.
Задача 2. На объекте мощность дозы через tвзр час после взрыва на АЭС с реактором (ВВЭР или РБМК) составляет Pt рад/час. Определить дозы облучения, которые получат люди, находящиеся на открытой местности, за tм час, если известно, что облучение началось через tзар час после аварии.
Пример. Решение задачи осуществляется для следующих условий: количество часов после взрыва tвзр = 4 часа; мощность дозы через 4 часа после аварии Pt =0,29 рад/час; количество часов нахождения людей на местности tм = 5 часов; количество часов от взрыва до начала заражения местности tзар= 5 часов; тип реактора АЭС – ВВЭР.
Решение. 1. Определяем мощность дозы на 1 час после аварии (по таблице 5.2): P12 = Pt / Kt = 0,29 / 0,58 = 0,5 рад/час.
2. В таблице 5.4 на пересечении колонки 5 часов и строки 5 часов находим дозу облучения на открытой местности при мощности дозы 1 рад/час, которая равна 2,78 рада.
3 . Определяем дозу облучения для мощности дозы на 1 час, равную 0,5 рад/час: Добн = 2,78 ∙ 0,5 = 1,39 рад.
Таблица 5.3
Дозы радиации, получаемые на открытой местности,