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 = 57 Р/год.

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

Р_n = = = 43,5 Р/год;

P_k = = =30 Р/год.

5) Розраховуємо значення доз радіоактивного опромінення:

а) по точній формулі (4) для а = 0,4:

 

Д_точ = = =10,5 Р;

б) по спрощеній формулі (7):

Д_пр= = = 11,0 Р.

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.

 

ЗАДАЧА 2. Визначення допустимої тривалості перебуванні людей у зоні РЗ при установленій граничній дозі радіації

Посилаючи людей на забруднену місцевість, насамперед треба визначити, скільки часу люди можуть там перебувати.

Вихідні дані:

P_l – рівень радіації на 1 годину після аварії, Р/год;

Д_уст – установлена гранична доза радіації за одну робочу зміну, Р;

К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації спорудою, де будуть працювати люди;

t_n – початок роботи в зоні РЗ, год.

Розв’язок

1) Спочатку слід розрахувати допоміжний параметр:

2) По графіках (додаток 2) для =1 та t_n =5 години знаходимо допустиму тривалість роботи, яка дорівнює t_p = 2 год.

ВИСНОВОК

В заданих умовах аварійна бригада може працювати не більше 2 годин, при цьому вона отримує дозу радіації не більше 10 Р.

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

Можливі втрати людей розраховують, виходячи з отриманої дози радіації та часу, упродовж якого ця доза отримана. Якщо люди раніш вже отримали якусь дозу радіації, то треба врахувати ще і залишкову дозу радіації.

Якщо врахувати те, що організм людини через 4 доби після опромінювання починає виводити уражені клітини, то ті уражені клітини, що залишилися в організмі, умовно можна розглядати як залишкову дозу радіації (Д_зап). Залишкова доза радіації залежить від часу, який минув після опромінювання і може бути виражена у відсотках від отриманої раніше дози (табл.2).

Таблиця 2

Час після опромінювання Тп.о. тижнів
Залишкова доза радіації d, %

 

При визначенні можливих втрат людей до розрахованої в задачі 1 дози додають залишкову дозу опромінення і з таблиці 3 знаходять очікувані втрати.

Таблиця З

Сумарна доза, Р
Можливі втрати,%

Вихідні дані

Д_точ — доза радіації, яку можуть отримати люди під час перебування в зоні РЗ;

Д_п — доза радіації, яка була отримана людьми попереднього разу;

Т_п.о — час, який минув після попереднього опромінювання, тижнів.

Розв'язок

1) Визначити залишкову дозу радіації:

Д_зал=Д_n , (11)

де d береться з таблиці 2 для відповідного значення Т_мін.

2) Розрахувати сумарну дозу опромінювання:

Д =Д_точ+Д_зал. (12)

3) Визначити по таблиці 3 очікувані втрати серед людей.

ПРИКЛАД 3

Визначити можливі втрати людей із аварійної бригади, яка з попередніх розрахунків може отримати під час аварійної роботи дозу радіації Д_точ=80 Р. Відомо, що за два тижні до цього бригада отримала дозу радіації 32 Р.

РОЗВ'ЯЗОК

1) Визначаємо залишкову дозу радіації (формула 1 1):

Д_зал=Д_n = 32 = 24 Р.

2) Розраховуємо за формулою (12) сумарну дозу радіації:

Д =Д_точ+Д_зал =80+24=104 Р.

3) Визначаємо можливі втрати (див. таблицю 3). Втрати очікуються не більше 5% особового складу аварійної бригади.

ВИСНОВОК

Виконання аварійних робіт в наведених умовах приведе до можливих втрат, які не перевищать 5% від складу бригади. Наявність можливих втрат для даної аварійної ситуації є неприпустимою. Треба скоротити тривалість аварійних робіт або почати їх пізніше.

 

 

ПРАКТИЧНА РОБОТА №2.

 

Тема: Оцінка захисних споруд.

Навчальною метою заняття є 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.

УМОВА. На промисловому об'єкті робітники і службовці працюють в одну зміну. Під час аварії на цьому чи сусідніх підприємствах об'єкт може опинитись в зоні хімічного або радіаційного забруднення. Для захисту виробничого персоналу на об'єкті побудоване сховище. Сховище вбудоване в будівлю, де працюють люди.

 

ЗАВДАННЯ. Оцінити надійність захисту виробничого персоналу об'єкту в сховищі під час аварії з можливим хімічним або радіаційним забрудненням території. Варіанти вихідних даних наведені в додатку 4.

Під час виконання роботиоцінити:

1. Достатність місць всховищах для укриття робітників і службовцівпрацюючої зміни.

2. Чи забезпечать системиповітропостачання сховища всіх людей повітрямпо встановленимнормам.

3. Достатність аварійного запасуводи в сховищі.

 

ЗВІТНІСТЬ. Викладачу надається звіт по такій формі:

РОЗРАХУНКОВА РОБОТА

на тему: Оцінка захисних споруд

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

ЗМІСТ

1. Умова, вихідні дані.

2. Алгоритм розрахунків.

3. Підсумкова таблиця 1 за формою:

Підсумкова таблиця 1

Кількість людей в працюючій зміні, чол.	Місткість сховища	Оцінка системи повітропостячіняя	Оцінка водопостачання
МП,чол.	МО, чол.	NI,чол	NII, чол.	NIII,чол	NВ, чол.

4. Загальні висновки і рекомендації.

МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Укриття в захисних спорудах є одним з найбільш ефективних способів захисту людей в умовах надзвичайних ситуацій.

Захисні споруди,що знаходятьсяна об'єктіможуть забезпечити надійний захиствиробничого персоналу під час аварій такатастроф тільки за таких умов:

• загальнамісткість захисних споруд дозволяєукрити всю працюючу зміну;

• системи життєзабезпечення захисних споруддозволяють перебувати в них людямна протязі установленого часу;

• розташування захисних споруд відносномісць роботи людей дозволяє їм своєчасноукритися в цих спорудах.