Оценка радиационной обстановки

 

При возникновении чрезвычайных ситуаций в мирное или военное время, связанных с авариями на АЭС и других радиационно опасных объектах, а также ядерных взрывах, радиоактивному загрязнению могут подвергаться обширные территории, расположенные на них сооружения, техника, имущество. В результате возникает угроза поражения людей и животных, нарушения производственной деятельности промышленных предприятий, средств связи, транспорта и, кроме того, на радиоактивно загрязненной местности затрудняется организация и проведение эвакуационных мероприятий, ликвидация последствий аварий в очаге поражения. В сложившейся ситуации важное место занимает своевременное выявление радиационной обстановки и правильная оценка ее с целью проведения комплекса защитных мероприятий для предотвращения радиационного поражения людей и ликвидации последствий.

Опасность поражения людей радиоактивными излучениями требует быстрого выявления факта загрязнения местности, объектов радиоактивными веществами и оценки, так называемой, радиационной обстановки для проведения защитных мероприятий и для определения их объема и характера.

Под радиационной обстановкой (РО) понимаются масштабы (размеры) зон и степень радиоактивного загрязнения (уровень радиации на местности), оказывающего влияние на работоспособность формирований ГО, работу организаций и жизнедеятельность населения.

Вначале РО выявляют, а затем проводят её оценку. Выявление РО производится:

- постами радиационного и химического наблюдения, или

- звеньями и группами радиационной и химической разведки,

и заключается в:

а) определении размеров зон загрязнения на основе исходных данных (уровней радиации);

б) нанесении зон радиоактивного загрязнения на карту или схему.

Оценивается радиационная обстановка на основе данных разведки по реально замеренным уровням радиации в разных точках местности. Существует оценка РО и методом прогнозирования, т.е. еще до загрязнения местности радиоактивными веществами или когда нет данных радиационной разведки. Оценка радиационной обстановки состоит в решении задач, характеризующих радиационную обстановку, в анализе полученных результатов и выборе наиболее целесообразных действий, обеспечивающих минимальные радиационные потери.

 

2.8.1. ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ АВАРИИ

НА АЭС (РАДИАЦИОННО ОПАСНОМ ОБЪЕКТЕ )

 

При оценке радиационной обстановки в случае аварии на радиационно опасном объекте (АЭС) соблюдается определённая последовательность, для которой необходимо иметь следующие исходные данные:

1) координаты расположения радиационно опасного объекта;

2) тип реактора и его мощность;

3) тип аварии (без разрушения ядерного реактора или с разрушением);

4) время аварии (час, число, месяц);

5) метеорологические данные на время начала аварии:

- направление ветра в градусах, с точностью до 1-2^о, и его скорость;

- общая облачность по 10-балльной шкале;

- прогноз изменений метеоданных на ближайшие 12 часов.

При аварии на радиационной опасном объекте (АЭС) могут решаться задачи по определению:

А) площади (S) зоны радиоактивного загрязнения;

Б) дозы (Д) внешнего облучения, которые может получить население, рабочие и служащие при действиях на загрязненной РВ территории;

В) допустимой продолжительности (Т) работы людей на радиоактивно загрязненной местности.

А) Определение площади (S) зоны радиоактивного загрязнения (ЗРЗ).

S_зрз = L ´ Ш ´ 0,8, км²

(длина умножается на ширину и коэффициент).

При нанесении на карту по линии направления ветра от источника проводится ось, на которой откладывается длина; в центре этой оси берется точка и от неё в обе стороны откладывается величина, равная половине значения ширины, затем из центра источника строится эллипс – получаем площадь ЗРЗ на карте (схеме).

Б) Расчет дозы (Д) внешнего облучения производится по формуле:

Д = Р_ср ´ Т_{обл____}

К_{защ (или ослабления)}

где Р_ср - средний уровень радиации (или мощности дозы);

Т_обл - время, в течение которого человек подвергается облучению;

К_защ - коэффициент защиты сооружения (или коэффициент ослабления радиации).

Чтобы оценить полученную при внешнем облучении дозу, необходимо знать допустимые пределы доз облучения для человека на мирное время, которые представлены в «Нормах радиационной безопасности» (НРБ-99) и ФЗ «О радиационной безопасности населения».

Допустимый предел дозы – это доза, которая не должна вызывать поражения человеческого организма в любой момент времени на протяжении его жизни.

Федеральный закон «О радиационной безопасности» (ст. 9) установил допустимые пределы доз облучения для персонала и населения в условиях радиоактивного загрязнения, которые введены с 1 января 2000 г. Так, для производственного персонала средняя годовая эффективная доза равна 20 мЗв (2 бэра) или период трудовой деятельности (50 лет) – 1000 мЗв (100 бэр); для населения средняя годовая эффективная доза равна 1 мЗв (0,1 бэра) или за период жизни (70 лет) – 70 мЗв (7 бэр), т.к. 1 Зв = 100 бэр или 1 бэр = 0,01 Зв.

Установлено, что однократное облучение в 50 рад (бэр) проходит для человека без последствий, т.е. не развивается острая лучевая болезнь(ОЛБ).

Одноразовое облучение в 100 рад (бэр) дает 5% пораженных, т.е. появляются начальные признаки ОЛБ – тошнота, рвота, потеря работоспособности и т.д., чем больше доза облучения, тем выше степень ОЛБ. Так, 200 рад вызывают поражение у 3% облученных, 250 рад – почти у всех, 300 рад приводят к 10% смертельных исходов, и свыше 600 рад – 100% смертельных исходов от ОЛБ.

Задача № 1. Через 3 часа после аварии на АЭС на территории одного из районов города мощность дозы, или уровень загрязнения (Р) в среднем составил 1,5 р/ч. Определить дозу (Д) облучения, которую могут получить рабочие, служащие и другое население этого района за 4 часа облучения. На территории района для защиты населения могут быть использованы следующие сооружения: производственные и служебные помещения объектов народного хозяйства с К_защ = 7, подвалы с К_защ = 50, ПРУ с К_защ = 200 и ряд убежищ с К_защ = 1000 (средние значения коэффициента ослабления дозы радиации укрытий и транспортных средств приведены в приложении 14, табл. 7).

Итак, Р_{3 ч} = 1,5 р/ч;

Д_{4 ч} -?

Решение:

1) Определяем уровень радиации на 1 час после аварии (Р_1ч) по формуле: Р_{1 ч =} Р_{3 ч} ´ k _{3 ч.}

Коэффициент для пересчета уровня радиации на 3 часа после аварии (k _{3 ч)} находим в таблице № 1 (приложение 14), который равен 1,2.

Р_{1 ч} = 1,5 р/ч ´ 1,2 = 1,8 р/ч.

Для определения Д облучения необходимо вычислить Р_ср (средний уровень радиации), для этого находимо знать Р_кон (конечный уровень радиации). Р_ср = Р_нач + Р_кон _

Р_{7 ч}, или Р_кон, складывается из следующего: после трех часов от аварии люди начали облучаться и это продолжалось четыре часа (по условиям задачи), т.е. Р_кон – это уровень радиации на 7 часов после аварии.

2) Определяем Р_кон, т.е. Р_{7 ч} = Р_{1 ч} = 1,8 = 1,3 р/ч

k _{7 ч} 1,4

(k _7ч находим по таблице № 1 приложения 14, т.е. коэффициент на 7 часов после аварии равен 1,4).

3) Определяем Р_ср:

Р_ср = Р_{3 ч} (начало облуч.) + Р_{7 ч} (конец облуч.) _ = 1,5 + 1,3 =

2 2

= 1,4 р/ч.

4) Находим дозу облучения за 4 часа для тех людей, которые находились в производственных и служебных помещениях (с К_защ = 7):

Д = Р_ср ´ Т_{обл____} = 1,4 ´ 4__ = 0,8 рад (бэр).

К_защ 7

Для тех же, кто находился в подвалах, соответственно при К_защ = 50:

Д = 1,4 ´ 4__ = 0,11 рад (бэр).

Если люди находились в ПРУ с К_защ = 200, то

Д = 1,4 ´ 4__ = 0,028 рад (бэр).

В убежищах - Д = 1,4 ´ 4__ = 0,005 рад (бэр).

А для тех людей, которые все это время (т.е. 4 часа) находились на открытой местности, Д = 1,4 ´ 4__ = 5,6 рад (бэр).

Полученные дозы облучения сравниваем с допустимыми пределами доз и делаем выводы о возможности использования коллективных средств защиты.

 

В) Расчет допустимой продолжительности работы людей (Т) на радиоактивно загрязненной местности.

При аварии на АЭС может возникнуть необходимость проведения различных видов работ на радиоактивно загрязненной местности (ликвидация последствий аварии, эвакуация населения, дезактивационные работы и т.д.). Поэтому очень важно определить допустимую продолжительность проведения работ личным составом формирований ГО и другими лицами на радиоактивно загрязненной местности.

Задача № 2. Определить допустимую продолжительность работы личного состава формирований ГО на радиоактивно загрязненной местности, если измеренный уровень радиации при входе в зону через 2 часа (Р_{2 ч}) после аварии составил 3 р/ч. Заданная доза облучения (Д_зад) = 10 рад (бэр).

Решение:

1) Определяем уровень радиации на 1 час после аварии (Р_1ч) как это делалось в задаче № 1.

Р_{1 ч =} Р_{2 ч} ´ k_{2 ч =} 3 р/ч ´ 1,16 = 3,48 р/ч.

2) Находим отношение

А = ______ Р₁ = 3, 48 = 0,35, или округлим до 0,4

Д_зад ´ К_защ 10 ´ 1

(К_защ = 1, т.к. работа проводится на открытой местности).

1) По табл. № 2 (приложение 14) находим ответ, т.е. допустимую продолжительность пребывания людей на радиоактивно загрязненной местности, которая составит 4 часа.