До розрахунково-графічної роботи

ЗА ТЕМОЮ

 

«Прогнозування радіаційної ситуації після аварії на атомній електростанції»

З дисципліни «Безпека життєдіяльності»

 

 

Для студентів всіх напрямів

ОКР: спеціаліст, магістр

Форма навчання: денна, заочна.

 

ОДЕСА 2012р.

 

УДК 502.7(07) «ЗАТВЕРДЖЕНО»

вченою Радою факультету «Будівництво»

Одеської державної академії будівництва та

архітектури

протокол № від «» 2012р.

 

Методичні вказівки розглянуті і рекомендовані до друку на засіданні науково-методичної комісії факультету «Будівництво», протокол № від

«» 201 р.

Методичні вказівки розглянуті і рекомендовані до друку на засіданні кафедри організації будівництва та охорони праці, протокол № від

«» 2012р.

Укладачі: Старший викладач Сметанін Г.І.

Доцент, к.т.н. Романюк В.П.

Старший викладач Приступлюк В.П.

Старший викладач Чекулаєв Д.І.

Рецензенти:

1. Начальник курсів підвищення кваліфікації навчально-методичного центру цивільного захисту та безпеки одеської області.

2. Заступник начальника відділу БЖД Одеської державної академії будівництва та архітектури Абаза М. В.

Методичні вказівки призначені для закріплення теоретичних знань та набуття практичних навичок у ході виконання розрахунково-графічної роботи (РГР) з дисципліни «Безпека життєдіяльності». Мета виконання РГР - навчити студента самостійно проводити розрахунки по оцінці радіаційних обставин виникаючих після аварії на атомних електростанціях (АЕС) на посаді керівника підприємства, приймати рішення щодо захисту робітників і службовців по організації робіт на підприємстві у сформованих надзвичайних ситуаціях (НС) та проведення заходів з попередження та ліквідації наслідків аварій.
Робота над РГР передбачає цілий ряд додаткових завдань, що мають виробити:
- уміння працювати з навчальною, методичною, технічною та іншою літературою;
- уміння аналізувати обставини і приймати рішення по захисту робітників, службовців і об'єктів народного господарства (ОНГ) в НС;

- дослідницькі навички.
Основою для виконання РГР є індивідуальне завдання, яке видається кожному студенту. Завдання, згідно з номером варіанту, відображає найменування, теми і вихідні дані.
Робота над РГР включає в себе розрахунки з оцінки радіаційних обставин, текстуальне обґрунтування виконаних розрахунків, висновки і рішення за цими розрахунками. Робота виконується самостійно протягом двох тижнів.

Відповідальний за випуск: завідуюча кафедрою «Організації будівництва та охорони праці» доцент, к.т.н. Беспалова А.В.

 

ЗМ1СТ

ВСТУП……......................................................................................................... ….4

1.Оцінка радіаційних обставин в період формування сліду радіаційної хмари

після аварії на АЕС …………………………………………………………………….5

2. Оцінка радіаційних обставин в наслідок аварії на АЕС після їх стабілізації …...9

ДОДАТОК 1...........................................................................................................15

ДОДАТОК 2...................................................................................................... …..23

ДОДАТОК 3...................................................................................................... …..24

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ............................................................. ….25

Вступ

Зростання на початку ХХІ століття науково-технічного прогресу привело до більш широкого використання атомної енергії в народному господарстві. Досить сказати, що на території України працює 4 атомних станції (Рівненська АЕС, Хмельницька АЕС, Південноукраїнська АЕС, Запорізька АЕС) та більше 8 тис. підприємств і організацій, які використовують у виробництві радіоактивні речовини. До даного часу ще не вивантажено радіоактивне паливо з 1 і 3 енергоблоків Чорнобильської АЕС. В Дніпропетровській, Кіровоградській та Миколаївській областях розташовано багато підприємств по видобутку та переробці уранових руд. В даний час на радіаційно-небеспечних об’єктах (РНО) зберігається та використовується велика кількість радіоактивних відходів (РАВ):

- На Чорнобильській АЕС, в зоні відчуження, близько 1,1 млрд. м3 РАВ;

- На всіх АЕС до 70000 м3;

- На видобувних і переробних підприємствах до 65,5 млн. тонн;

У медицині, науці та інших підприємствах до 5000 м3.
Статистика свідчить, що за 5 років (1981-1985) на Чорнобильській АЕС зафіксовано 104 випадки аварійної зупинки енергоблоків (з протоколу засідання Політбюро ЦК КПРС від 3 липня 1986р.). В результаті аварії на Чорнобильській АЕС загальна площа забруднення склала 57000 км². Тільки в Україні в зону забруднення потрапили Київська, Житомирська, Чернігівська, Черкаська, Рівненська, Вінницька і Волинська області. Таким чином в разі аварії на РНО, розміщених на території України в зони сильного радіаційного забруднення може потрапити 100% її території, що приведе до великої кількості людей, вражених іонізуючим випромінюванням. Більш за все від аварії страждають діти та підлітки до 14 років, серед яких збільшуються випадки захворювання раком щитовидної залози, викликаних радіацією.
Подолання наслідків НС потребує залучення великої кількості рятівників, матеріальних ресурсів та фінансових коштів. Так, по даним спілки ліквідаторів наслідків аварії «Чорнобиль», до ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС залучалося 835 тис. чоловік. В результаті перебування їх на радіоактивно-забрудненій території кожний 10-ий став інвалідом, кожний 25-тий пішов з життя в молодому віці.

Для подолання наслідків НС на РНО з мінімальними людськими жертвами та матеріальними збитками виникає гостра необхідність майбутнім керівникам вміти прогнозувати наслідки аварії на РНО та обґрунтовано приймати рішення по захисту робітників ОНГ та жителів України.

 

 

 

І. Оцінка радіаційних обставин
в період формування сліду хмари після аварії на АЕС.
Встановлено, що при аварії на АЕС викид радіонуклідів за межі реактору енергоблоку являє собою розтягнутий у часі процес, який триває протягом 4-5діб. У той же час кількість і щільність радіонуклідів дуже висока.

Для оцінки наслідків дії іонізуючого випромінювання на людину використовують слідуючі одиниці вимірювання:

Експозиційна доза Д _експ.(Кл/кг) - дозиметрична величина, при якій в 1му кілограмі сухого чистого повітря утворюються іони, що несуть 1Кулон (Кл) електрики кожного знаку. Вона визначається тільки для повітря при гамма і рентгенівському випромінюванні.

Позасистемна одиниця експозиційної дози - рентген (Р). 1 рентген - доза опромінення, при якій в 1см сухого та чистого повітря при нормальних умовах (0°С, 760 мм. рт. ст.) створюється 2,08x10⁹ пар іонів. (1Кл/кг=3876 Р)

Поглинута доза Д _погл, грей (Гр ) – дозиметрична величина, яка визначається енергією випромінювання поглинутою одиницею маси (Дж /кг) опроміненої речовини. Поглинута доза – це основна дозиметрична величина для оцінки радіаційної небезпеки.

Позасистемна одиниця - рад (рад). 1 Гр =100рад, а 1рад= 0,87 Р.

Еквівалентна доза Д _екв, Зіверт (Зв) - дозиметрична величина для оцінки шкоди здоров’ю людини будь-якого складу іонізуючого випромінювання Д _екв.= Д _погл.∙k _як.,,де k _як- безрозмірний коефіцієнт якості, що характеризує залежність біологічних несприятливих наслідків опромінення людини в малих дозах від повної поглинутої дози іонізуючого випромінювання. 1Зв = 1 Дж /кг. При k _як =1, 1 Зв =1 Гр.

Позасистемна одиниця - біологічний еквівалент рентгену (бер). 1 Зв=100 бер, 1 рад=0,87 бер.

Активність джерела радіоактивного випромінювання Кюрі(Кu) характеризує кількість розпаду атомів радіонуклідів за одиницю часу. 1Кu відповідає 3,7∙10¹⁰ розпадів атомів радіонуклідів за секунду (1 Кu=3,7∙10¹⁰ 1/с).

Активність радіонуклідів на Чорнобильській АЕС на момент аварії показана в табл.1.

Таблиця 1.
Активність радіонуклідів на Чорнобильскій АЕС на момент аварії, Кюрі (Кu).

Радіонуклід	Період напіврозпаду,	Активність радіонукліда, Кu
Нептуній	2,35 доби	7,2∙108
Йод	8,04 діб	8,6∙107
Стронций	50,5 діб	6,3∙107
Ніобій -95	35,15 діб	1,3∙108
Стронцій -95	29,12 років	6∙106
Цезій -137	30 років	8∙106
Плутоній -238	87,74 років	2,6∙104
Плутоній -239	24065 років	2,3∙104
Плутоній -240	6537 років	3,3∙104

 

Рівень забруднення території радіонуклідами оцінюється в Кюрі /км². Співвідношення рівня забруднення з рівнем радіації відповідної місцевості 1Кu/км² =1/0,009 мР/год.

В світі існує багато типів ядерних реакторів. АЕС побудовані в Україні базуються на водо-водяних реакторах з корпусом під тиском (ВВЕР - водо-водяний енергетичний реактор) і канальних уран-графітових реакторах (РВБК - водо-графітовий реактор). Вони належать до реакторів на теплових повільних нейтронах.

Параметри зон забруднення радіоактивними елементами в основному залежить від:
- потужності та типу зруйнованого реактора;
- часу доби коли відбулася аварії;
- кількості викинутих з реактора радіоактивних речовин;
- метеорологічних умов в місті аварії (напрямку і швидкості вітру, стану погоди).
Доза радіаційного опромінення, яку можуть отримати люди залежать від:

- відстані до району аварії на якій знаходяться ОНГ (в яку зону радіаційного забруднення потраплять робітники);

- від величини коефіцієнту послаблення радіації (К_посл ) захисних споруд;

- тривалості перебування в зоні радіаційного забруднення.

Прогнозування радіаційних обставин після аварії на АЕС проведемо на конкретному прикладі.

Приклад 1.

На АЕС вдень виникла аварія. Зруйнований один з ядерних реакторів типу РВБК-1000. В атмосферу викинуто 30% радіоактивних речовин. В місті аварії наступні метеорологічні умови: вітер на висоті 10 м від поверхні Землі дме в напрямку ОНГ зі швидкістю 1-2 м/с.; хмарність - змінна (середня); об'єкт народного господарства віддалений від району аварії на 30 км. Робітники працюють на відкритих майданчиках та в цеху в продовж 5 днів.

Визначити:
1) Розрахувати та накреслити межі зон радіоактивного забруднення та місцезнаходження ОНГ.
2) В якій зоні радіаційного забруднення знаходиться ОНГ.
3) Час початку радіаційного опромінення робітників.
4) Яку дозу опромінення отримають робітники за 5 діб праці.
5) Виробити пропозиції що до забезпечення безпеки робітників при виконанні робіт в даній зоні радіаційного забруднення.

 

Рішення:

Для оцінки радіаційних обставин після аварії на АЕС як правило використовують відповідні таблиці.

 

1. Визначаємо категорію стійкості атмосфери.

Інтенсивність переміщення струмів повітря по вертикалі залежить від стану атмосфери в приземному шарі, який характеризується як:
Конвекція (А)- вертикальне переміщення потоків повітря з однієї висоти на іншу;
Ізотермія (Д) - характеризується стабільністю вертикального вітру і веде до застою радіоактивної хмари;
Інверсія (Г) - підвищення температури повітря зі збільшенням висоти, призводить до осідання радіоактивних речовин на землі,що призводить до підвищення щільності радіоактивного забруднення.
По таблиці Б.1 «Категорії стійкості атмосфери» по відомим швидкості вітру (V10 = (1-2)м / с),часу доби аварії (день) та стану погоди (хмарність - змінна (середня)) визначаємо,що категорія стійкості атмосфери – А.