Оцінка радіаційної обстановки при застосуванні сучасних способів поразки

Оцінка радіаційної обстановки, як правило, проводиться з використанням карти, на яку наносяться зони забруднення або рівні радіації, а також дані про місцезнаходження або маршрути руху формувань ЦО.

Для оцінки радіаційної обстановки необхідно мати наступні початкові дані:

- час ядерного вибуху, унаслідок якого відбулося радіоактивне зараження;

- рівні радіації в районі дії;

- коефіцієнти ослаблення захисних споруд, будов, техніки, транспорту;

- поставлені завдання і терміни їх виконання (час початку роботи).

Оцінка радіаційної обстановки передбачає рішення наступних задач:

- визначення можливих доз опромінювання при діях в зонах забруднення;

- визначення можливих доз опромінювання під час виходу із зон забруднення;

- визначення допустимого часу знаходження в зонах зараження при заданій дозі опромінювання;

- визначення допустимого часу роботи в зоні зараження по заданій дозі опромінювання.

- визначення допустимого часу початку виходу із зони зараження при заданій дозі опромінювання;

- визначення кількості змін для виконання робіт в зонах забруднення;

- визначення можливих втрат під час дій в зонах зараження.

Завдання за оцінкою радіаційної обстановки вирішують аналітично і графічно-аналітично, за допомогою таблиць або спеціальних лінійок (РЛ, ДЛ-1).

Для вирішення цих завдань спочатку необхідно знати радіаційну обстановку, визначувану методом прогнозування або розвідки.

Для прогнозування можливого радіоактивного зараження необхідно знати:

- час вибуху;

- потужність і вид вибуху;

- швидкість і напрям середнього вітру.

На карті (схемі) в першу чергу позначається місце вибуху і проводиться лінія у напрямі середнього вітру. Потім визначаються розміри зон, які наносяться на карту. Оскільки прогноз дає погрішності, то обстановка додатково уточнюється за допомогою радіаційної розвідки.

Визначення можливих доз опромінювання при прибутті в зонах радіоактивного зараження

Приклад 4.2.

На об'єкті господарської діяльності через 1 годину після ядерного вибуху рівень радіації Р₁ = 250 Р/год. Визначити дозу опромінювання, яку отримають робочі і службовці об'єкту в приміщенні з коефіцієнтом ослаблення К_осл = 8 за 7 годин, якщо відомо, що зміна приступила до роботи через 18 годин після вибуху.

Рішення

1. За Додатком 10 визначаємо розрахункову дозу опромінювання Д_расч на відкритій місцевості при рівні радіації 100 Р/год; Д_расч = 15,9 Р.

2. Розраховуємо дозу опромінювання на відкритій місцевості при дійсному рівні радіації 250 Р/год:

3. Визначимо дозу опромінювання, що отримується робочими і службовцями за 7 годин перебування у виробничих приміщеннях:

Висновок: робочі і службовці отримають дозу радіації 4,97 Р.

Визначення можливих доз опромінювання під час долання зон радіоактивного забруднення

Необхідність рішення цієї задачі виникає при організації переміщення формувань ЦО в осередку ураження або евакуації населення через зони (ділянки) радіоактивного забруднення.

Початкові дані для вирішення завдання: Р₍₁₎, Р₍₂₎, .Р_(n) – рівні радіації на 1 годину після вибуху в окремих місцях маршруту через однакові відрізки шляху, Р/год; n – число вимірів рівня радіації на забрудненій ділянці маршруту; t_нач – час початку долання зони забруднення відносно вибуху, година.; l – тривалість маршруту в зоні зараження, км.; V – швидкість руху, км/год; К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації транспортними засобами.

Дозу опромінювання за час руху по радіоактивно зараженій ділянці розраховують по формулі:

(4.3)

Т – час руху по зараженій ділянці, визначуваний по формулі:

T = l/V (4.4)

Р_сер – середній рівень радіації, на зараженій ділянці, Р/год, який на час долання середини зони t_c відносно вибуху визначається таким чином:

- визначається час проходження середини зони:

t_c = t_нач + 0,5Т (4.5)

- визначається середній рівень радіації на 1 годину після вибуху:

Р_1сер = (Р₍₁₎+ Р₍₂₎+ . + Р_(п))/n (4.6)

- визначається Р_1сер на час перетину середини зони:

Р_сер = Р_1ср/К_tc (4.7)

де К_tc – коефіцієнт перерахунку на якийсь час t_c, який визначається по додатку 17.

Приклад 4.3.

Визначити зону опромінювання, який отримає особовий склад формування ЦО під час долання сліду радіоактивної хмари. Подолання сліду починається через три години після ядерного вибуху на автомобілях із швидкістю руху 20 км/год. Довжина зараженої ділянки – 40 км. Рівні радіації на одну годину після ядерного вибуху в окремих 5 пунктах маршруту складає:

Р₍₁₎= 5 Р/год; Р₍₂₎= 40 Р/год; Р₍₃₎= 100 Р/год; Р₍₄₎= 80 Р/год; Р₍₅₎= 5 Р/год.

Допустима доза опромінювання Д_уст = 10 Р.

Рішення

1. Визначуваний середній рівень радіації на маршруті через 1 годину після вибуху:

2. Визначаємо час руху по зараженій ділянці:

T = l/V = 40/20 = 2 год

3. Визначаємо час перетину середини зони відносно моменту вибуху. Оскільки подолання зони почнеться через 3 години після вибуху, на перетин всього шляху необхідно дві години – тоді половина шляху відбувається через 1 годину. Таким чином, середина зони буде пройдена через 4 години з моменту вибуху:

t_c = t_нач + 0,5Т = 3 + 0,5* 2 = 4 год

4. Розрахуємо середній рівень радіації через 4 години після вибуху (час перетину середини зони).

Р_сер = Р_1ср/К₄ = 46/5,2 = 8,7 Р/год

де К₄ – коефіцієнт перерахунку на 4 год, який визначається по додатку 13.

5. Визначаємо дозу опромінювання, яку отримає особовий склад формувань за час подолання зони зараження:

,

де К_осл = 2 – коефіцієнт ослаблення автомобілів (додаток 12).

Визначення допустимого часу знаходження в зонах зараження по даній дозі опромінювання

При діях на місцевості, забрудненій радіоактивними речовинами, може виникнути необхідність визначення допустимого час перебування в зонах забруднення з урахуванням встановленої дози (часу, за який люди отримають цю дозу).

Рішення цієї задачі необхідне для визначення доцільності дій людей на зараженій місцевості. Завдання вирішується за допомогою графіка (мал. 4.1).

Початкові дані для розрахунку тривалості перебування: Р₁ – рівень радіації на 1 годину після вибуху, Р/год; Д_уст – встановлена доза опромінювання, Р; t_поч – час початку знаходження в зоні зараження відносно вибуху, годин; К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації.

t н, годин ά

Мал. 4.1. Визначення тривалості перебування в зоні радіоактивного зараження

Спочатку визначається величина – ά:

(4.8)

Потім по значенню ά і часу початку перебування в зоні t_поч. людей на зараженій місцевості.

Приклад 4.4.

Визначити допустиму тривалість перебування робочих в середині цеху з К_осл = 10, якщо роботи почали через t_нач = 2 години після ядерного вибуху, а рівень радіації на 1 год після вибуху Р₁ = 250 Р/год. Для робочих встановлена доза радіації Д_уст = 25 Р.

Рішення

1. Розрахуємо відношення

2. По графіку (мал. 4.1) на перетині вертикальної лінії, ά = 1, і горизонтальній лінії часу початку опромінювання t_нач = 2 години визначаємо допустиму тривалість роботи t_раб = 6 годин.

Висновок: У заданих умовах люди повинні працювати не більше 6 годин. При цьому доза опромінювання не перевищить встановленої дози – 25 Р.

Визначення допустимого часу початку входу в зону зараження (початку роботи в зоні) по заданій дозі опромінювання

Рішення цієї задачі дозволяє відповісти на питання: коли можна починати роботу в зоні радіоактивного забруднення відносно ядерного вибуху, щоб отримана за час роботи доза опромінювання не перевищила встановлену величину.

Початкові дані для визначення часу початку роботи в зоні забруднення: Р₁ – рівень радіації на 1 годину після вибуху, Р/год; Д_уст – встановлена доза опромінювання, Р; t_р – тривалість роботи, год; К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації.

За допомогою графіка (мал. 4.1) визначають величину ά. Потім по цьому значенню і встановленій тривалості роботи t_р по тому ж графіку визначають час початку роботи в зоні радіоактивного зараження (t) відносно моменту вибуху.

Приклад 4.5.

Визначити час початку роботи зміни в цеху, якщо К_осл = 10, за умови що тривалість роботи встановлена t_р = 3 год, а рівень радіації через 2години після вибуху склав Р₂ = 250 Р/год. Для робочих встановлена доза опромінювання Д_уст = 25 Р.

Рішення

1. Визначуваний рівень радіації на 1 год після вибуху

Р₁ = Р_{2 *} К₂ = 250 _* 2,3 = 575 Р/год

де К₂ – коефіцієнт перерахунку на t = 2 год (додаток 12).

2. Визначаємо відносну величину

3. По графіку ά = 2,3 і t_р = 3 год визначено початок роботи зміни відносно вибуху t_нач = 3,2 год.

Висновок. Робота в цеху може бути відновлена не раніше, чим через 3,2 год після ядерного вибуху. При цьому, люди за 3 години отримають дозу опромінювання не більше 25 Р.

Визначення допустимого часу подолання зони радіоактивного забруднення (початок виходу із зони) при заданій дозі опромінювання

При рішенні цієї задачі визначається найближчий час після ядерного вибуху, коли можна буде починати подолання зони забруднення (вихід із зони) за умови, що доза опромінювання людей не перевищить встановленої величини.

Початкові дані для вирішення завдання: Р₍₁₎, Р₍₂₎, .Р_(n) – рівні радіації на 1 годину після вибуху в окремих місцях маршруту через однакові відрізки шляху, Р/год; l – тривалість маршруту в зоні зараження, км.; V – швидкість руху, км/год; К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації транспортними засобами; Д_уст = встановлена доза опромінювання, Р.

Порядок рішення задачі. Розраховується середній рівень радіації на маршруті на 1 годину відносно ядерного вибуху по формулі:

(4.9)

де n – кількість вимірювань рівнів радіації на маршруті.

Визначається відношення ά:

Розраховується тривалість руху в зоні радіоактивного забруднення.

T = l/V

По графіку залежно від ά і тривалості перебування в зоні Т визначається допустимий час початку подолання зони радіоактивного забруднення відносно вибуху.

Приклад 4.6.

Визначити допустимий час початку подолання зони забруднення на автомобілях, якщо рівні радіації в окремих ділянках маршруту на 1 год після ядерного вибуху складають: Р₍₁₎= 3 Р/год; Р₍₂₎= 44 Р/год; Р₍₃₎= 190 Р/год; Р₍₄₎= 60 Р/год; Р₍₅₎= 3 Р/год. Довжина маршруту l = 80 км.; швидкість V = 40 км/год.

Встановлена доза опромінювання Д_уст = 4 Р.

Рішення

1. Визначуваний середній рівень радіації на маршруті через 1 годину після вибуху.

2. Визначаємо відношення

,

де К_осл = 2 – коефіцієнт ослаблення радіації автомобілів (додаток 12).

3. Визначаємо тривалість перебування в зоні радіоактивного забруднення:

Т = l/V = 80/40 = 2 год

По графіку визначаємо час початку подолання зони забруднення відносно моменту вибуху (t_нач). На перетині вертикальної лінії для значення ά = 7,5 і кривій, яка відповідає тривалості Т = 2 год., знаходимо t_нач = 8,5 год.

Висновок. Зону радіоактивного забруднення дозволяється долати через 8,5 год після ядерного вибуху. Згідно цій умові особовий склад отримає дозу опромінювання не більш встановленої - Д_уст = 4 Р.

Визначення необхідної кількості змін для виконання робіт в зонах радіоактивного забруднення

З метою виключення переопромінення людей під час виконання заданого обсягу робіт в умовах радіоактивного забруднення місцевості, організовується позмінна робота.

Для визначення кількості змін необхідні наступні початкові дані: Р₁ – рівень радіації через одну годину після ядерного вибуху, Р/год; t_р – тривалість виконання заданого обсягу робіт; t_нач – час початку роботи після ядерного вибуху, год.; Д_уст – встановлена доза опромінювання, Р; К_осл – коефіцієнт ослаблення гамма випромінювання.

Необхідна кількість змін N визначається діленням сумарної дози опромінювання Д_:, яка може бути отримана за весь період роботи, на встановлену дозу опромінювання Д_уст для кожної зміни:

Д_уст = Д/Д_уст (4.10)

Приклад 4.7.

На об'єкті через дві години після ядерного вибуху рівень радіації склав 43,5 Р/год. Необхідно визначити кількість змін, необхідних для проведення робіт на відкритій місцевості і тривалість роботи змін, якщо на виконання робіт необхідно витратити 11 годин. Роботи почнуться через 5 годин після ядерного вибуху, встановлена доза опромінювання Д_уст = 25 Р.

Рішення

1. Виконуємо перерахунок рівня радіації на 1 годину після вибуху.

Р₁ = Р_{2 *} К₂ = 43,5 _* 2,3 = 100 Р/год

де К₂ – коефіцієнт перерахунку на 2 год, визначений в додатку 13.

2. Визначаємо сумарну дозу за весь час роботи:

де t_кінц = t_нач + t_р = 5 + 11 = 16 год; К_осл = 1 (для відкритої місцевості).

3. Визначаємо необхідну кількість змін:

N = Д/Д_уст = 75,2/25 = 3 зміни.

4. Визначаємо початок і тривалість роботи кожної зміни

Перша зміна починає свою роботу через 5 годин після вибуху (по умові) – t_нач = 5 год.

Тривалість роботи першої зміни t_р1 знаходимо по графіку залежно від t_нач1 і ά t_раб.1= 2,25 год.

Початок і тривалість роботи наступних змін:

t_нач.2 = t_нач.1 + t_р1 = 5 + 2,25 = 7,25 год; t_р.2 =3 год.

_tнач.3 = t_нач.2 + t_р.2 = 7,25 = 3 = 10,25 год; t_р.3 = 6 год.

Висновок. Роботи на об'єкті необхідно проводити трьома змінами.

Тривалість роботи змін: 1-а – 2,25 год; 2-а – 3 год; 3-а – 6 год.

Визначення можливих втрат під час дій на радіоактивно забрудненій місцевості

Можливі втрати робочих і службовців, особового складу формувань ЦО і населення визначаються залежно від дози опромінювання, яку вони можуть отримати за певний час і умов, в яких вони знаходяться на зараженій місцевості.

При повторному опромінюванні людей необхідно враховувати залишкову дозу опромінювання Д_ост, тобто частку опромінювання, отриману раніше, оскільки організм не повністю відновив свою діяльність. Організм людини має здатність до 90 % відновлювати свою діяльність. Процес відновлення починається через 4 доби з моменту першого опромінювання. Значення залишкової дози опромінювання залежить від часу, який минув після опромінювання.

Половина отриманої дози (50 %) відновлюється приблизно за 28 – 30 діб (4 тижні), 10 % отриманої дози не виводиться.

Порядок розрахунку радіаційних втрат:

1. Визначається доза опромінювання, яку можуть отримати люди за весь час перебування на радіоактивно зараженій місцевості з урахуванням коефіцієнта ослаблення.

2. Визначається залишкова доза опромінювання, яка підсумовується з отриманою дозою опромінювання.

Час після опромінювання (тижнів)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Залишкова доза опромінювання	90	75	60	50	42	35	30	25	20	17	15	11	11	10

3. За табл. 4.4 визначаються можливі радіаційні втрати (втрата працездатності) згідно з сумарною дозою опромінювання і часом її отримання.

Таблиця 4.4. Втрата працездатності унаслідок зовнішнього опромінювання

Сумарн. доза радіації Р	Процес радіаційних втрат за час опромінювання, діб.				Сумарн. доза радіації Р	Процес радіаційних втрат за час опромінювання, діб.
	4	10	20	30		4	10	20	30
100	0	0	0	0	275	95	80	65	50
125	5	2	0	0	300	100	95	80	65
150	15	7	5	0	325	100	98	90	80
175	30	20	10	5	350	100	100	95	90
200	50	30	20	10	400	100	100	100	95
225	70	50	35	25	500	100	100	100	100
250	85	65	50	35	-	-	-	-	-

Приклад 4.8.

Через 5 годин після ядерного вибуху територія об'єкту піддалася радіоактивному забрудненню з рівнем радіації Р₅ = 120 Р/год. Визначити можливі втрати робочих і службовців об'єкту, якщо вони працюватимуть у виробничих одноповерхових будовах з моменту забруднення (t_поч = 5 год) в перебігу t_р = 12 год. За два тижні до цього робітники отримали дозу опромінення 44 Р.

Рішення

1. Визначаємо дозу опромінювання, яку отримали робочі за встановлений час, у виробничих приміщеннях.

де – Р₁ – рівень радіації, перерахований на 1 год після вибуху за допомогою коефіцієнта перерахунку на 5 годин, визначений за додатком 17.

Р₁ = Р_{5 *} К₅ = 120 _* 6,9 828 Р/год.,

t_кінц – час закінчення роботи в зоні радіоактивного опромінювання відносно моменту вибуху.

К_осл = 7 – коефіцієнт ослаблення радіоактивного випромінювання одноповерховою будівлею (додаток 16).

2. Визначаємо залишкову дозу опромінювання.

Залишкова доза опромінювання визначається залежно від часу після опромінювання. За два тижні залишкова доза складає 75 % від першого опромінювання і дорівнює Д_ост =44 _* 0,75 Р.

Визначаємо сумарну дозу радіації:

Д_∑ = Д_ост + Д = 33 + 93 + 126 Р.

3. За табл. 4.4 визначаємо можливі радіаційні втрати. Вони складають 5 %

Висновок. Проведення робіт в умовах радіоактивного забруднення приведе до переопромінення людей, можливі втрати до 5 %. Необхідно скоротити тривалість робіт, або пізніше починати роботи.