Практическая работа № 6 Прогнозирование и оценка радиационной обстановки при аварии на аэс

Цель работы: освоить методику, получить практические навыки в прогнозировании и оценке радиационной обстановки при возникновении ЧС в результате возможной аварии на АЭС.

1. Порядок выполнения работы

1. Изучить методику прогнозирования и оценки радиационной обстановки в случае аварии на АЭС.

2. По указанию преподавателя выбрать вариант задания из таблицы Приложения.

3. Провести прогнозирование радиационной обстановки в случае аварии на АЭС с учетом исходных данных варианта. Выбрать и построить в отчете соответствующую зону радиоактивного заражения с нанесением объекта (производственное здание, автобус, жилой дом и т. д).

4. Произвести оценку радиационной обстановки с определением полученной дозы радиационного излучения рабочими, служащими населением, находящимися в зданиях, транспорте и т.п. или на открытой территории и сравнить с требуемой допустимой дозой.

5. Дать предложения, рекомендации по защите.

6. Результаты расчетов свести в итоговую таблицу и вместе с материалами представить преподавателю для зачета.

1. Общие сведения

Прогнозирование радиационной обстановки проводится с целью определения приближенных масштабов и степени заражения территории, на которой может оказаться объект с людьми: промышленное здание, цех, жилые дома, транспортные средства и т.п.

Прогнозирование позволяет определить время сформирования зоны радиоактивного загрязнения (заражения) на местности после аварии на АЭС. Форма образующегося следа на поверхности земли от проходящего радиоактивного облака зависит от направления и скорости ветра, степени (состояния) вертикальной устойчивости нижних слоев атмосферы и др.

Опасность поражения людей возникает при нахождении их близко к оси следа и очагу аварии, где выпадает больше радиоактивных веществ.

Оценка радиационной обстановки проводится с целью определения степени опасности радиоактивного заражения людей для принятия необходимых мер защиты, исключающих или способствующих уменьшению потерь среди населения в случае аварий на радиационно-опасных объектах, например на АЭС, ЯЭУ.

Уровень радиации (мощность дозы излучения) при аварии на Чернобыльской АЭС изменялся в зависимости от времени следующим образом:

(1)

где: P_t – уровень радиации на текущее время, рад/ч.;

Р₀ – уровень радиации на момент аварии, рад/ч;

t₀ – время аварии, ч;

t – текущее время, ч;

Если в формуле (1) t₀ принять равным 1час после аварии, то получим:

(2)

где P₁ – уровень радиации на 1 час после аварии, рад/ч.

Выражение (t)^-0,4=К_t называют коэффициентом пересчета уровней радиации на различное время t после аварии.

Следовательно, уровень радиации на различное время t после аварии будет определяться по формуле:

(3)

Для количественной оценки воздействия на организм человека ионизирующих радиоактивных излучений вводят физические величины: уровень радиации – Р и дозу изучения – D.

Для прогнозирования и оценки радиационной обстановки в данной практической работе используются следующие единицы измерения указанных физических величин:

D_э – экспозиционная доза – энергия γ излучения на местности, в атмосфере вне контакта с человеком, Р – рентген;

Р_э – уровень радиации (мощность экспозиционной дозы) – Р/час;

D_п – поглощенная доза – энергия ионизирующего излучения, поглощенная телом, рад, грей (гр);

Р – уровень радиации (местность поглощенной дозы) - рад/ч, гр/ч.

Зоной ограниченного пребывания людей и жесткого радиационного контроля являются условия:

Р_э=3…5 мР/ч, D_э=5…10 Р в год, размер зоны 50-100 км.

Прогнозирование радиационной обстановки

1. С учетом исходных данных варианты (прогноз погоды) по рис. 1, определяется степень вертикальной устойчивости атмосферы.

Скорость ветра Vв м/с	Ночь			день
	ясно	полу ясно	пасмурно	ясно	полу ясно	пасмурно
0,6-2	F			А
2,1-4	Инверсия			Конвекция
более 4	D Изотермия

Рис. 1 График для определения степени вертикальной устойчивости атмосферы

2. По таблице 1 определяется средняя скорость перемещения центра радиоактивного облака – V_ср

Таблица 1

Средняя скорость перемещения центра радиоактивного облака V_ср , м/с

Степень вертикальной устойчивости атмосферы	Скорость ветра Vв, м/с
	2	3	4	5	>6
А	2	2	3	3
D	4	4	5	5	10
F	5	10	10	10	10

3. Время формирования зон радиоактивного заражения на территории t_фор с учетом расстояния от АЭС до объекта, средней скорости перемещения радиоактивного облака и степени вертикальной устойчивости атмосферы находится по табл. 2

Таблица 2

Время формирования зон радиационного заражения t_фор , час

Vср , м/с R, км рас стояние от АЭС	Степень вертикальной устойчивой атмосферы
	A	D		F
	2-3	5	10	5	10
1	2	3	4	5	6
10	1	0,5	0,3	0,5	0,3
20	2	1	0,5	1	0,5
30	3	1,5	0,8	1,5	0,8
40	4	2	1	2	1
50	5	2,5	1,2	2,5	1,3
60	6,5	3	1,5	3	1,6
70	7,5	3,5	1,8	3,5	1,9
80	8	4	2	4	2
100	9,5	5	2,5	5	3

4. При аварии на АЭС с разрушением реактора образуются 5 зон радиоактивного заражения, представленные на рис. 2.

На рис. 2 представлены зоны:

Г – чрезвычайно опасного заражения (загрязнения), уровень радиации (мощность дозы) Р=14 рад/ч на внешний границе зоны;

В – опасного заражения, Р=4,2 рад/ч;

Б – сильного заражения, Р=1,4 рад/ч;

А – умеренного заражения, Р=0,14 рад/ч;

М – радиационной опасности, Р=0,014 рад/ч.

По табл. 3 с учетом исходных данных варианта, расстояние от АЭС до объекта – R, км, выхода активности № %, найденной степени вертикальной устойчивости атмосферы А, D или F и средней скорости перемещения радиоактивного облака V_ср, м/с определяется тип зоны, в которую попадает объект. Это и будет прогнозируемая зона радиоактивного заражения, в которой окажется объект.

Если объект окажется между границами зоны, то для расчетов берется полу сумма соответствующих уровней радиации.