• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Завдання 3.1 Виявлення радіаційної обстановки на етапі прогнозування

На етапі прогнозування при виявленні радіаційної обстановки визначають масштаби прогнозованих зон зараження і відображають їх на карті (схемі). Масштаби зон зараження залежать від типу ядерного енергетичного реактора та його потужності, кількості зруйнованих енергетичних реакторів, виходу активності із зруйнованого реактору та метеорологічних умов.

Таким чином, вихідні дані при виявленні обстановки, що прогнозується, наступні: тип ядерної енергетичної установки (реактору); потужність реактору, W [МВт]; кількість аварійних реакторів, [од]; координати АЕС, [х, у ]; час аварії, Т_АВ [год., хв.]; вихід активності, h [%]; швидкість вітру, V [м/сек..]; напрямок вітру, j, [град.]; стан хмарного покрову.

Порядок виявлення обстановки:

1. за таблицею 3.5 визначають категорію стійкості атмосфери (інверсія, ізотермія або конвекція);

2. визначають швидкість переносу переднього фронту хмари зараженого повітря – таблиця 3.6;

3. на карту (схему) в залежності від напрямку повітря наносять вісь зони можливого радіоактивного зараження;

4. визначають розміри зон можливого зараження в залежності від категорії стійкості атмосфери, швидкості переносу переднього фронту хмари зараженого повітря, типу реактора(РВПК або ВВЕР), виходу активності із зруйнованого реактора за таблицями 3.8 – 3.12;

5. на карті (схемі) викреслюють можливі зони зараження в вигляді еліпсів, велика вісь яких за розміром дорівнює довжині зони, а мала вісь – ширині зони зараження;

Приклад за завданням 3.1. Виявити радіаційну обстановку (а саме – довжину, ширину та площу зон радіоактивного забруднення) і відобразити її на карті (схемі)

Вихідні дані: о 10 год.00 хв. 9.10 ц.р. виникла аварія на N-й АЕС.

Тип ядерної енергетичної установки (реактору) – РБМК(РВПК), потужність реактору, W [МВт] - 1000; кількість аварійних реакторів, [од] - 1; координати АЕС,[ х, у ] ; час аварії, Т_АВ [год., хв.] - 10.00, 9.10 ц.р.; вихід активності, h [%] - 30 %; швидкість вітру, V_В [м/сек..] - 4; напрямок вітру, j, [град] - 270⁰; стан хмарного покрову – середній.

Розв’язування:

1. За таблицею 3.5 визначаємо категорію стійкості атмосфери. Для V_В= 4 м/cек., при часі аварії 10.00 – це день і середній хмарності – ізотермія.

2. Визначаємо середню швидкість переносу вітру у шарі до 10 м.(V_ПЕР). Для ізотермії та V_В = 4 м/сек. - швидкість переносу - V_ПЕР = 5 м/сек..

3. Креслимо вісь зон можливого забруднення (ЗМЗ) для напрямку вітру 270⁰

		00

4. За таблицею 3.9 визначаємо розміри ЗМЗ для ізотермі, швидкості переносу 5 м/сек., h = 30 %, тип реактора РБМК (РВПК) – 1000

5. Відображаємо прогнозовані зони на карті (схемі) за розмірами зон

при прогнозуванні

Рисунок 3.2 - Схема відображення можливих зон радіоактивного зараження

Завдання 3.2 Виявлення радіаційної обстановки при невідомому виходу активності із зруйнованого реактора

В цьому випадку виявлення обстановки проводять наступним чином. Треба знати тип реактора, час аварії, ступень вертикальної стійкості повітря, напрямок і швидкість вітру. Послідовність розглянемо на прикладі.

Приклад 3.2 Виявити радіаційну обстановку при аварії на реакторі РВПК. Час аварії 10.00, швидкість вітру – 3,2 м/с., хмарність середня, потужність реактору – 1000мВт., кількість зруйнованих реакторів – 1, вихід активності – невідомий.

Рішення :

1. Реально вимірюється рівень радіації (Хвим) на відстані 5 – 15 км від аварійного реактора. Припустимо о 13 год. 00 хв. (3 год. з моменту аварії) на відстані 13 км потужність дози випромінювання склала 5 рад/годину.

2. Перерахуємо рівень радіації на одну годину після аварії. Зміна рівня радіації протягом часу, як і активності, підпорядковується експотенційному закону, тобто: Рt = Р₁ (t/t₀)^{- 0,4} , де значення (t/t₀)^{- 0,4} в таблицях приводиться як коефіцієнт К_t. За таблицею 4.2 коефіцієнт К_t для 3 – х годин після аварії – К_t = 0.645

3. Тоді рівень радіації на одну годину:

Р₁ = Рt / К_t = 5 / 0.645 = 7.75 рад/ годину.

4. За таблицею 3.5 ступень вертикальної стійкості атмосфери – ізотермія.

5. Швидкість перенесення переднього фронту за таблицею 3.6 – 5 м/с.

1. За таблицею 3.3 визначаємо потужність дози випромінювання, що прогнозується на 1 год. після аварії в точці виміру рівня радіації. В нашому випадку на відстані 13 км. при виході активності 30% потужність дози склала би 5.4 Р/год., а при виході активності 50% - 10.8 Р/год. Інтерполюванням знаходимо реальний вихід активності:

h = 30 + [(50 – 30)/(10.8 - 5.4)] * 2.35 = 40,19 %.

2. За таблицею 3.9 визначаємо розміри ЗМЗ методом інтерполяції.

На прикладі зони М:

Довжина (L_М) =418+ [(583-418)/(50-30)]^.10,19 = 502 км

Ширина (Ш_М) = 31.5+ [(42.8-31,5)/(50-30)]^.10,19 = 37.26 км

Площа (S_М) = 10300 + [(19600-10300)/(50-30)]^.10,19 =15038.35 км²

Таблиця 3.1 – Потужність дози випромінювання на вісі зони зараження у залежності від типу реактора, виходу активності, швидкості вітру, СВСП і відстані від міста аварії на одну годину після аварії

3.3 Оцінка радіаційної обстановки, що прогнозується

При оцінці радіаційної обстановки як на етапі прогнозування, так і при оцінці фактичної обстановки вирішаються наступні типові завдання:

1. Визначення дози опромінення при перебуванні людей у межах зон радіоактивного зараження;

2. Визначення дози опромінення при перетинанні людьми зон зараження;

3. Визначення часу початку перебування людей у зонах радіоактивного зараження по дозі опромінення, яка задана (припустима);

4. Визначення часу початку перетинання зон радіоактивного зараження по дозі опромінення, яка задана (припустима);

5. Визначення тривалості перебування людей у зонах радіоактивного зараження по дозі опромінення, яка задана (припустима);

6. Визначення втрат населення у зонах радіоактивного зараження.

Задача 3.3.1 Визначення дози опромінення на сліді радіоактивної хмари (в зонах радіоактивного зараження)

Для визначення дози опромінення при перебуванні населення в зонах зараження потрібно знати:

- Тип ядерної енергетичної установки (реактору),

- Потужність реактору, W [МВт]

- Кількість аварійних реакторів, [од]; - Вихід активності, h [%]

- Координати АЕС,[х; у]; час аварії, Т_АВ [годин, хв.]

- Швидкість вітру, V [м/сек..]; напрямок вітру, j, [град]

- Стан хмарного покрову

- Довготривалість перебування людей в зоні зараження, годин

- Відстань від об’єкта робіт до АЕС, км.

- Початок робіт людей на об’єкті з моменту аварії, годин

- Умови перебування людей в зоні зараження

Порядок розв’язування завдання:

Спочатку виявляють радіаційну обстановку – визначають розміри прогнозованих зон зараження і відображають їх на карті. Визначають положення об’єкту відносно можливих зон зараження – де, в якій зоні, в якому місці зони (на ближній, дальній межі або всередині зони) розташований об’єкт.

· Визначають початок формування t_ПОЧ. сліду радіоактивної хмари за таблицею 3.7

· Визначають час початку опромінення t_ОП. людей – при цьому порівнюють час початку формування з часом прибуття людей на об’єкт і за час початку опромінення беруть більше значення.

· Рисунок 3.3 - Схема визначення Д_ЗОНИ за таблицями 3.13 – 3.17

· За таблицями 3.13 – 3.17 у залежності від зони забруднення по часу початку опромінення і тривалості опромінення на перехресті визначають дозу зони – Д_ЗОНИ

· Дозу опромінення розраховують за формулою:

Д_ОПР. = Д_ЗОНИ * К_ЗОНИ / К_ПОС.

де К_ПОС. - коефіцієнт послаблення, який показує, оскільки зніжується доза опромінення в залежності від умов перебування людей в зоні (знаходять за таблицею 3.18), а К_ЗОНИ – коефіцієнт зони, який залежить від того, в якому місці зони розташований об’єкт (знаходять по приміткам до таблиць 3.13 – 3.17; для середини зони К_ЗОНИ приймається рівним одиниці)

Примітка: при розв’язуванні завдань з оцінки радіаційної обстановки без використання карти або схеми (при їх відсутності) умовно визначають, що напрямок вітру направлений з місця аварії на об’єкт і об’єкт розташований на вісі сліду радіоактивної хмари.

Приклад 3.3.1 Визначити дозу, яку отримає особовий склад формування ЦО при роботі в зоні можливого зараження. Час аварії 9.00, початок робіт на об’єкті – 13.00, довготривалість – 8 годин, умови робіт – на відкритий місцевості. Зруйнований на АЕС реактор РВПК – один, вихід активності 30%, відстань від об’єкту до місця аварії – 25 км. Метеоумови – швидкість вітру – 4 м/с., хмарність – середня.

Розв’язування:

1. за таблицею 3.5 – категорія стійкості атмосфери – ізотермія.

2. за табл.. 3.6 – швидкість переносу переднього фронту хмари повітря – 5м/с.

3. за таблицею 3.7 – час формування сліду на об’єкті – 1.25 год.

4. за таблицею 3.9 – розміри зон забруднення для реактора РВПК, ізотермі і швидкості переносу переднього фронту хмари повітря - 5 м/с.:

5. Визначаємо положення об’єкта відносно зон забруднення – при відстані від місця аварії 25 км., об’єкт розташований всередині зони Б.

6. Так як час формування сліду радіоактивної хмари на об’єкті – 1.25 години, а час початку робіт – 4 години (13.00 – 9.00), то час початку опромінення – 4 години після аварії.

7. За таблицею 3.15 Д _ЗОНИ. = (10.4 + 12.8 + 9.48 + 11.8)/ 4 =11.12 рад

8. Д _ОПР. = 11.12 *1 / 1 = 11.12рад.(тут 1 у чисельники – коефіцієнт зони для середини, 1 у знаменники – коефіцієнт послаблення для відкритої місцевості)

Задача 3.3.2 Визначення часу початку перебування населення в зонах радіоактивного зараження по дозі опромінення, яка задана (припустима)

У цій задачі потрібно знайти такий мінімальний час початку перебування населення на об’єкті робіт у зоні зараження, щоб отримана доза за термін перебування не перебільшила задану (припустиму) дозу.

Вихідні дані: спочатку необхідні дані для виявлення обстановки, тобто - тип ядерної енергетичної установки (реактору); потужність реактору, W [МВт]; кількість аварійних реакторів; [од]; координати АЕС, [х, у]; час аварії, Т_АВ [год., хв.]; вихід активності, h [%]; швидкість вітру, V [м/сек..]; напрямок вітру, j, [град.]; стан хмарного покрову. Також треба знати:

· Довготривалість перебування людей в зоні зараження

· Відстань від об’єкта робіт (місця перебування) до АЕС

_· Задана доза опромінення – Д _ЗАД.

· Умови перебування людей в зоні зараження

Порядок розв’язування завдання:

Спочатку, які і в задачі 1, виявляють радіаційну обстановку – визначають розміри прогнозованих зон зараження і відображають їх на карті.

Потім:

· Визначають положення об’єкту відносно можливих зон зараження – де, в якій зоні, в якому місці зони розташований об’єкт.

· Розраховують дозу опромінення, яку можуть отримати люди при знаходженні в зоні зараження при їх відкритому розташуванні за формулою, як що об’єкт знаходиться на зовнішньої межі зони зараження:

Д_ЗОНИ = Д_ЗАД. * К_ПОС. * К_ЗОНИ

- при находженні об’єкту на внутрішньої межі формула:

Д_ЗОНИ = Д_ЗАД. * К_ПОС. / К_ЗОНИ

· В середини зони можна використовувати любую формулу.

· Використовуючи далі таблиці 3.13 – 3.17, в залежності від зони, в якій знаходиться об’єкт, зверху таблиці знаходять число, яке дорівнює тривалості перебування людей в зоні і, перетинаючись по стовпцю таблиці зверху вниз знаходять число, яке рівне або близьке до Д_ЗОНИ

· На проти Д_ЗОНИ отримують час початку опромінення.

Рисунок 3.4 - Схема находження часу початку опромінення (перебування в зоні забруднення, часу початку виконання робіт)

Приклад 3.3.2 Особовий склад сил ЦО має виконати роботи на зовнішній межі зони В. Термін виконання робіт (Т_роб.) – 6 год., коефіцієнт послаблення (К_посл) – 1, задана доза опромінення (Д_зад) – 2 рад. Визначити можливий час початку робіт на об’єкті.

Розв’язування:

1. Визначаємо табличне значення дози опромінення зони:

Д _ЗОНИ.= Д_ЗАД*К _ПОСЛ.* К _ЗОНИ = 2 * 1^.* 3.2 = 6,4 рад.

де - К _зони = 3.2 визначаємо за додатками 2 таблиць 3.13 – 3.17

2. За таблицею 3.16 для зони В у стовпці тривалості перебування 6 годин знаходимо значення дози, рівне або близьке розрахованому по пункту 1- це 6.47 і 5.29. Значенню Д _ЗОНИ = 6.47 рад відповідає час початку опромінення – 10 діб, а значенню Д _ЗОНИ = 5.29 рад – час початку 15 діб. Інтерполюванням знаходимо час початку опромінення – 14.7 діб.

Задача 3.3.3 Визначення тривалості перебування людей в зонах радіоактивного зараження по дозі опромінення, яка задана (припустима)

Треба визначить такій термін перебування людей в зонах зараження, щоб отримана при цій тривалості перебування доза не перебільшувала припустиму.

Вихідні дані: для виявлення обстановки дані теж самі, що і в прикладах 1та 2. Крім того треба знати:

· Початок робіт людей на об’єкті

· Відстань від об’єкта робіт (місця перебування) до АЕС

_· Задана доза опромінення – Д_ЗАД.

· Умови перебування людей в зоні зараження

Порядок розв’язування задачі:

§ Виявляється радіаційна обстановка.

§ Визначається положення об’єкта відносно можливих зон зараження.

§ Визначають час початку опромінення людей.

§ Розраховують дозу опромінення, яку можуть отримати люди при знаходженні в зоні зараження при відкритому розташуванні за формулою:

Д_ЗОНИ = Д_ЗАД. * К_ПОС. * К_ЗОНИ або Д_ЗОНИ = Д_ЗАД. * К_ПОС. / К_ЗОНИ - при находженні об’єкту на внутрішньої межі.

· Використовуючи таблицею 3.13 – 3.17, в залежності від зони, в якій знаходиться об’єкт, в першому стовпці таблиці знаходять число, яке рівне часу початку перебування людей в зоні і, перетинаючись по строки таблиці зліва направо знаходять число, яке рівно або близьке до Д_ЗОНИ

· На проти Д_ЗОНИ отримують тривалість перебування в зоні радіоактивного зараження.

Приклад 3.3.3 На Х – ой АЕС в 14.00 виникла аварія на енергоблоці ВВЕР – 1000. Вихід активності із зруйнованого реактора 50%. Швидкість вітру 5 м/с., хмарність – 100%. Визначити тривалість роботи обслуговуючого персоналу об’єкта, якщо відстань об’єкту від АЕС - 10 км., прибуття зміни на об’єкт о 15.00, можлива доза за термін (час) роботи – 2 рада. Умови роботи на об’єкті – в виробничих одноповерхових будинках.

Розв’язування: Для виявлення розмірів зон зараження за таблицями визначаємо – ізотермія, швидкість переносу – 5м/с., час формування сліду – 0.5 години. Розміри зон зараження:

виходячи з відстані об’єкту до місця аварії, визначаємо положення його відносно зон радіоактивного забруднення – об’єкт розташований всередині зони Б. Розраховуємо можливу дозу в середині зони Б:

Д _ЗОНИ = Д _ЗАД. * К_ПОС. * К_ЗОНИ= 2* 7* 1 = 14 рад.

Час початку робіт – 1 година після аварії (15.00 – 14.00), час початку формування сліду – 0.5 години, тоді час початку опромінення – 1 година.

За таблицею 3.15 визначаємо тривалість перебування в зоні – 9годин.

Задача 3.3.4 Визначення дози опромінення при подоланні сліду радіоактивної хмари (зон радіоактивного зараження)

Вихідні дані: крім даних, які потрібні для виявлення обстановки, потрібно знати:

ü Час початку подолання сліду радіоактивної хмари

ü Відстань від міста перетинання вісі сліду з маршрутом руху до АЕС

_ü Швидкість руху в зоні забруднення

ü Умови перетинання людей зони зараження

Порядок розв’язування задачі:

Спочатку виявляють радіаційну обстановку – визначають розміри прогнозованих зон зараження і відображають на карті.

Визначають:

o Час подолання сліду радіоактивної хмари по маршруту руху.

o Коефіцієнт, який враховує кут маршруту руху відносно вісі сліду хмари та час початку подолання сліду (К_bt) за табл..3.2

o коефіцієнт (Ки), що враховує швидкість руху під час подолання сліду:

Ки = 20/V

o коефіцієнт (Кw), що враховує потужність енергоблоку (w) та частку активності , що викинута під час аварії: Кw = 10 ^–4 * п * w ^* h

o Визначаємо табличні значення доз випромінювання при подоланні сліду Дпр. за табл..3.3 або 3.4

o Визначаємо дозу опромінення при подоланні особовим складом сил ЦО сліду радіоактивної хмари:

Дпод. = (Дпр.* К_bt * Ки ^.* Кw *)/К_ПОсл.

Приклад 3.3.4 О 10 год.00 хв. 5.10 ц.р. виникла аварія на N-й АЕС.

Вихідні дані:

· Тип ядерної енергетичної установки (реактору) –РБМК(РВПК)

· Потужність реактору, W [МВт] - 1000

· Кількість аварійних реакторів, [од] - 1

· Час аварії, Т_АВ [год, хв.] - 10.00, 5.05 ц.р.

· Вихід активності, h [%] - 30 %

· Швидкість вітру, V [м/сек.] - 4, напрямок вітру, j, [град] - 270

· Стан хмарного покрову - середній

Особовий склад сил ЦО має подолати ЗМЗ на відстані 60 км від аварійного реактора при швидкості 40 км/год. Кут маршруту руху (b) у відношенні до вісі сліду – 60⁰. Початок подолання – 14 год.00 хв.

Розв’язування:

1. Визначаємо час початку подолання вісі сліду ЗМЗ після аварії:

t _под.= 14.00 – 10.00 = 4 год.

2. Визначаємо час формування сліду (t_Ф) ЗМЗ на маршруті руху: T_Ф = 3 год.

3. Визначаємо коефіцієнт, який враховує кут маршруту руху відносно вісі сліду хмари (К_bt): К_bt = 0,79

4. Визначаємо коефіцієнт (Ки), що враховує швидкість руху під час подолання сліду: Ки = 20/40 = 0,5

5. Визначаємо коефіцієнт (Кw), що враховує потужність енергоблоку (w) та частку активності , що викинута під час аварії:

Кw = 10 ^–4.п. w ^. h = 10 ^–4.1^.1000^.30 = 3

6. За таблицею 3.3 визначаємо табличні значення дози випромінювання при подоланні сліду: Дпод. = 60,1 мрад

7. Визначаємо дозу опромінення при подоланні особовим складом сил ЦО сліду радіоактивної хмари:

Доп = (Дпод. * К_bt * Ки * Кw ^* )/К_пос. = (60,1 ^* 0,78 ^* 0,5 ^* 3)/2 = 36,16 мрад

де - К_пос. - коефіцієнт послаблення техніки (таблиця 3.18)

Таблиця 3.2 – Коефіцієнт, який враховує час перетинання осі радіоактивного сліду і кут між віссю і маршрутом руху (К_bt) (тип аварійного реактору РБМК)

Таблиця 3.3 – Доза опромінення, яку може отримати особовий склад при перетинанні зон забруднення, мрад(реактор РВПК, вихід активності 10%, одна година після аварії, швидкість руху 20км/год.,коефіцієнт послаблення 1)

Таблиця 3.4 – Доза опромінення, яку може отримати особовий склад при перетинанні зон забруднення ,мрад(реактор ВВЕР, вихід активності 10%, одна година після аварії, швидкість руху 20км/год.,коефіцієнт послаблення 1)

Таблиця 3.5 - Категорії стійкості атмосфери

Таблиця 3.6 - Швидкість (м/сек) переносу переднього фронту хмари зараженого повітря в залежності від швидкості вітру

Таблиця 3.7 - Час початку формування сліду після аварії на РНО, години.

Таблиця 3.8 - Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості при аварії на РНО. Метеоумови – конвекція, швидкість переносу хмари 2 м/сек.

Таблиця 3.9 - Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості при аварії на РНО. Метеоумови - ізотермія, швидкість переносу хмари 5 м/сек.

Таблиця 3.10 - Розміри прогнозованих зон забруднення на сліду хмари при аварії на РНО. Метеоумови - ізотермія, швидкість переносу хмари 10 м/сек

Таблиця 3.11 - Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості при аварії на РНО. Метеоумови -інверсія, швидкість переносу хмари 5 м/сек

Таблиця 3.12 - Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості на сліду хмари при аварії на РНО. Метеоумови - інверсія, швидкість переносу хмари 10 м/сек

Таблиця 3.13 - Доза опромінення, яку отримує людина при відкритому розташуванні всередині зони забруднення (Д _зони), рад, зона М