Практическая работа № 1. Расчёт доз облучения при проведении работ в чрезвычайных ситуациях, определение допустимого времени пребывания в заражённой местности.

1. Общие положения

При выполнении спасательных работ в условиях применения противником ядерного оружия, а также при устранении последствий аварий на атомных электростанциях, радиохимических предприятиях и т.д., возникает необходимость ограничения пребывания групп спасателей в зоне воздействия ионизирующего излучения.

Ионизирующее излучение – любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. При ядерном взрыве, авариях на АЭС и других ядерных превращениях появляются и действуют невидимые и неощутимые человеком излучения. По своей природе ядерное излучение может быть электромагнитным, как, например гамма-излучение, или представлять поток быстро движущихся элементарных частиц – ядер гелия с двумя положительными зарядами (альфа-излучение), электронов и позитронов (бета-излучение), нейтронов (нейтронное излучение). Действие ионизирующих излучений на людей и животных заключается в разрушении живых клеток организма, которое может привести к различной степени заболеваний. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму, это приводит к нарушению деятельности отдельных функций и систем организма, а в некоторых случаях и к смерти. Формированиям гражданской обороны, МЧС и населению придётся действовать в сложных условиях обстановки в том числе и на местности, зараженной радиоактивными веществами. Поэтому обязательным элементом работы Комиссий по чрезвычайным ситуациям, начальника ГО, его штаба и командиров формирований является оценка радиационной обстановки. Под радиационной обстановкой понимается масштабы и степень радиоактивного заражения местности, оказывающие влияние на действия формирований, работу объектов промышленности и жизнедеятельность населения

Цель оценки радиационной обстановки заключается в определении возможного влияния её на трудоспособность рабочих, служащих, личного состава формирований и населения.

Выявление радиационной обстановки может производиться как методом радиационной разведки, так и методом прогнозирования, который позволяет ориентировочно определять наиболее целесообразные действия формирований, применять меры защиты и уточнять задачи радиационной разведки. Оно производится после применения противником ядерного оружия, при авариях на АЭС и других ядерных объектах с целью определения времени, характера заражения и режимов действия формирований и поведения населения. После получения данных разведки производится оценка радиационной обстановки, которая выполняется в такой последовательности: определяются зоны заражения по измеренному (рассчитанному) уровню радиации; рассчитываются дозы радиации, полученные людьми за время пребывания в зонах заражения; рассчитываются дозы радиации, полученные людьми при преодолении зон заражения; определяется допустимое время пребывания в зоне заражения по известному уровню радиации; определяется допустимое время начала ведения спасательных работ при заданной дозе облучения и продолжительности работы; рассчитывается количество смен для ведения спасательных работ исходя из сложившейся радиационной обстановки на объекте ; определяются режимы работы рабочих и служащих отдельных цехов или объекта в целом и режимы поведения населения в условиях радиоактивного заражения.

В зависимости от обстановки и выполняемой задачи может определяться максимальная и безопасная продолжительность пребывания (боеспособности), продолжительность выполнения задачи до получения установленной дозы облучения.

Максимальная продолжительность есть время, в течение которого личный состав получит такую суммарную дозу при однократном облучении, при котором не менее 50% его выйдет из стоя в течение первых двух суток. Эту дозу принято называть дозой потери боеспособности (работоспособности). Для необлучённого личного состава, за дозу потери боеспособности (работоспособности) принята доза 250 Р (рентген), а для лётного состава 100 Р.

Безопасная продолжительность выполнения задачи есть время до получения безопасной дозы облучения. В качестве безопасной дозы однократного облучения принята доза 50 Р, а для лётного состава – 25 Р.

Исходные данные:

1. Уровень радиации и время его измерения после взрыва.

2. Время начала облучения.

3. Коэффициент радиационной защищённости (ослабления).

4. Доза потери боеспособности или безопасная (заданная) доза облучения.

5. Ранее полученная доза облучения и время, прошедшее после предыдущего облучения.

Порядок решения:

1. Определяется уровень радиации с учётом его ослабления

; (1) [2]

2. С учётом данных таблицы № 1 определяется остаточная доза облучения.

3. Определяется расчётная доза предыдущего облучения по формуле:

; (2) [2]

4. По номограмме № 1 определяется продолжительность облучения (пребывания в условиях радиоактивного заражения), т.е. максимальная продолжительность боеспособности, безопасная продолжительность боеспособности, или продолжительность выполнения задачи до получения установленной дозы.

ПРИМЕР 1. Определить максимальную и безопасную продолжительность боеспособности (работоспособности) личного состава спасателей, если к началу облучения, через 2 часа после взрыва уровень радиации на объекте равен 200 Р / ч. Коэффициент радиационной защищённости равен К_р.з. = 4. Ранее личный состав не облучался.

РЕШЕНИЕ: 1. Определяем, используя формулу (1), уровень радиации с учётом его ослабления:

2. Зная, что доза потери боеспособности (работоспособности) необлучённого личного состава равна 250 Р, а безопасная доза – 50 Р, используя номограмму №1, находим максимальную продолжительность боеспособности (работоспособности) расчёта спасателей – 1 сутки; безопасную продолжительность – 1 ч.

Алгоритм работы с номограммой, (ключ 1.)

А) для определения максимальной продолжительности боеспособности.

1. По шкале «Уровень радиации с учётом ослабления» отложить значение Р_р, (50 Р);

2. По шкале «Время измерения уровня радиации после взрыва» отложить значение времени прошедшего после взрыва, (2 ч);

3. Соединить эти два значения прямой и продолжить её до пересечения с вспомогательной шкалой. В месте пересечения поставить точку;

1. 1.4. На шкале «Доза облучения» отложить значение дозы потери боеспособности, (250 Р);

1.5. Соединить это значение прямой с точкой на вспомогательной шкале и продлить её до пересечения со второй вспомогательной шкалой. Место пересечения обозначить точкой.

1.6. На шкале «Время начала облучения после взрыва t_н» отложить значение времени начала облучения (2 ч) и соединить эту точку прямой с точкой на второй вспомогательной шкале. Продлить эту прямую до пересечения со шкалой «Продолжительность облучения». Точка пересечения даёт значение времени максимальной продолжительности боеспособности, (1 сутки).

Б) Для определения времени безопасной продолжительности боеспособности.

1.7. Выполнить действия согласно п.п. 1.1. – 1.3.;

2. 1.8. На шкале «Доза облучения» отложить значение безопасной дозы, (50 Р);

3. 1.9. Выполнить действия согласно п.п. 1.5. – 1.6. При этом пересечение прямой со шкалой «Продолжительность облучения» даст значение безопасной продолжительности боеспособности, (1 ч).

ПРИМЕР 2. Определить максимальную и безопасную продолжительность боеспособности (работоспособности) личного состава спасателей, если к началу облучения, через 4 часа после взрыва уровень радиации на объекте равен 60 Р /ч. Коэффициент радиационной защищённости равен К_р.з.= 4. В течение предыдущей личный состав спасателей получил дозу облучения 10 Р.

РЕШЕНИЕ: 1. Определяем, используя формулу (1), уровень радиации с учётом его ослабления:

2. С учётом данных таблицы № 1 находим остаточную дозу облучения:

10 Р · 0,9 = 9 Р.

3. Используя формулу (2) определяем расчётную дозу:

доза потери работоспособности: 250 Р – 9 Р = 241 Р,

- безопасная доза: 50 Р – 9 Р = 41 Р.

4. По номограмме № 1 находим: а) максимальную продолжительность боеспособности личного состава – неограниченна; б) безопасную продолжительность – 3 ч.

5. Алгоритм работы с номограммой №1, такой же как и в предыдущем примере.

ПРИМЕР 3. Определить продолжительность работы личного состава спасателей до получения ими дозы 60 Р, если уровень радиации, измеренной через 5 часов после взрыва, - 90 Р / ч. Коэффициент радиационной защищенности расчёта – 2. В течение предыдущих двух недель личный состав получил дозу облучения 10 Р.

РЕШЕНИЕ: 1. Определяем по формуле (1) уровень радиации с учётом его ослабления:

2. С учётом данных таблицы № 1 определяем остаточную дозу облучения:

10 Р · 0.75 = 7,5 Р;

3. Расчётную дозу облучения находим по формуле (2):

Д = 60 Р – 7,5 Р = 52,5 Р;

2. По номограмме № 1 находим продолжительность работы до получения личным составом дозы 60 Р. Он равен 1 ч.

Примечание: Работа с номограммой № 1 – как указано в п.п. 1.1. – 1.9. При этом продолжительность работы до получения личным составом дозы 60 Р находим по шкале «Продолжительность облучения».

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗЫ РАДИАЦИИ

ЗА ВРЕМЯ ПРЕБЫВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЗАРАЖЁННОЙ МЕСТНОСТИ.

Зачастую для прогнозирования дозы, которую может получить личный состав спасателей при выполнении спасательных работ, приходится решать задачи определения возможных доз облучения личного состава за определённое время.

Это необходимо, для прогнозирования безопасной работы личного состава по ликвидации ЧС и рационального распределения смен спасателей.

Исходные данные:

1. Уровень радиации на местности и время его измерения после ядерного взрыва (аварии);

2. Продолжительность облучения;

3. Коэффициент радиационной защиты (коэффициент ослабления уровня радиации).

Порядок решения:

1. По номограмме № 1, радиационной линейке или по нижеприведённой формуле определяем дозу радиации, полученную за время пребывания в условиях радиоактивного заражения местности:

или, если нет К _р.з., Д = Р _ср · t (3) [2]

где t – продолжительность облучения, ч;

К _р.з.- коэффициент радиационной защищённости;

Р _ср – средний уровень радиации, Р / ч;

Средний уровень радиации определяется по формуле:

(4) [2]

где Р₁, Р₂,  Р_n – уровни радиации, (Р / ч);

n - количество измерений уровней радиации.

ПРИМЕР 4. Определить возможную дозу радиации полученную личным составом подразделения спасателей за 8 часов работы на заражённой радиоактивными веществами местности, если работа начнётся спустя 2 часа после ядерного взрыва (аварии), уровень радиации на объекте к этому времени равен 180 Р / ч, а коэффициент радиационной защиты подразделения равен 4.

РЕШЕНИЕ: 1. Определяем по формуле (1) уровень радиации с учетом его ослабления:

2. По номограмме № 1 находим дозу радиации, полученную личным составом подразделения спасателей за 8 часов работы на зараженной местности. Она равна 150 Р.