4 курс / Медицина катастроф / ПРОГНОЗИРОВАНИЕ_ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ_СИТУАЦИЙ

31

Раздел 2. Прогнозирование радиационной обстановки при аварии на радиационно-опасных объектах

1. Цель прогнозирования радиационной обстановки. Опре-

деление необходимых данных для планирования и выполнения мероприятий защиты от поражения радиоактивными веществами (РВ), для организации аварийно-спасательных и других неотложных работ.

2. Теоретическая часть. Основные термины и определения Радиоактивное заражение – заражение местности и атмо-

сферы РВ (газы, аэрозоль, пыль, капли) излучающими ионизирующие излучения (α, , -излучения).

Поглощенная доза Dп – это количество энергии любого вида излучения, поглощенное единицей массы вещества за всё время облучения. Единица измерения 1Рад (радиационная адсорбционная доза). На практике проще измерять экспозиционную дозу в воздухе вблизи тела человека.

Экспозиционная доза D – характеристика поражения (измеряется в Рентгенах, миллиРентгенах, микроРентгенах). Принимают, что 1 Рентген 1 Рад.

Мощность дозы – характеристика поражающего действия, показывающая скорость накопления дозы; измеряется в Рад/час или Рентген/час.

Уровень радиации Р - мощность экспозиционной дозы, измеренная на высоте 1 м от поверхности почвы или пола (скорость накопления дозы - излучения), измеряется в Рентген/час (Р/ч) или миллиРентген/час (мР/ч), микроРентген/час (мкР/ч). Если Р =Const, то доза облучения D за время нахождения на открытой местности t равна: D = Р * t.

Коэффициент ослабления поглощенной дозы (или мощности дозы) КОСЛ – показывает во сколько раз доза (или мощность дозы) в укрытии (за преградой) уменьшается по сравнению с поглощенной дозой (или мощностью дозы) на открытой местности:

КОСЛ=1 – для открытой местности; КОСЛ= 2 – для автотранспорта;

КОСЛ=10 – для производственных сооружений и жилых зданий.

32

мирований ГО при их действиях в условиях радиоактивного загрязнения.

4. Выявление радиационной обстановки Исходные данные:

-дата и время аварии;

-тип и мощность ЯЭР (РБМК – 1000, ВВЭР – 1000 и др.);

-метеоусловия – скорость и направление ветра на высоте 10 м, степень вертикальной устойчивости атмосферы (конвекция - неустойчивая, изотермия – нейтральная, инверсия – устойчивая);

-время начала, продолжительность работ (смен);

-наличие и обеспеченность персонала СКЗ; коэффициент ослабления СКЗ;

-наличие и обеспеченность СИЗ;

-наличие и состояние технических средств для выполнения специальной обработки людей и материальных средств;

-координаты АЭС (Х,У).

Допущения:

-допустимый уровень радиации (мощность дозы гаммаизлучения засчет привносимых внешних источников принимается

0,0005мЗв/ч (0,05мР/ч) [5];

-допустимая (годовая) эффективная доза 5мЗв (0,5Рентген) [5];

-критерии для принятия решения о мерах защиты населения на ранней фазе после разрушения реактора АЭС (доза облучения) [5]:

1.D =50мЗв – необходимо использовать средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи;

2.D =500мЗв для взрослых; D ≈250мЗв для детей и беременных женщин – применить радиозащитные медицинские препараты (йодная профилактика);

3.D =500мЗв для взрослых; D =50мЗв для детей и беременных женщин организовать эвакуацию.

- время начала работ и продолжительность пребывания в зоне заражения отсчитываются с момента аварии.

При выявлении радиационной обстановки решаются следующие задачи:

- определение размеров зон радиационного загрязнения местности и отображение их на картах (схемах);

34

-определение размеров зон облучения щитовидной железы детей и взрослых за время прохождения радиоактивного облака и отображение их на картах (схемах);

-определение уровня радиации (мощности дозы внешнего гамма-излучения на следе радиоактивного облака).

4.1. Определение размеров зон радиоактивного загрязнения

Зоны радиоактивного загрязнения представляют участки местности, ограниченные изолиниями заданных доз внешнего облучения, которые может получать незащищенное население при открытом расположении на местности за время пребывания на ней с момента заражения.

Время формирования заданной дозы внешнего облучения принимается от 1 часа до 1 года с момента начала выброса радиоактивных веществ в атмосферу [2].

Задача 1.

В 23.00 26 мая произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Ивановской АЭС с выбросом РВ в атмосферу. Люди находятся открыто на местности.

Метеоусловия: скорость ветра U0=5м/с, направление ветра =900, облачность переменная.

Критериальные значения доз облучения:

-50мЗв за первые 10 суток – укрытие населения;

-500мЗв за первые 10 суток – эвакуация взрослого населения;

-50мЗв за первые 10 суток – эвакуация детей и беременных женщин.

Определить размеры соответствующих зон.

Решение:

1. Согласно Таблице 15.2 для заданных метеоусловий (лето,

ночь переменная облачность, U0=5м/с вертикальная устойчивость атмосферы – изотермия.

2. Глубина зон радиоактивного загрязнения определяется по Таблице 2.2.

Lх(50мЗв, 10суток)=163км, Lх(500мЗв, 10суток)=30км.

3. Определить ширину зон заражения по формуле:

Ly=a Lx,

35

где a – коэффициент для изотермии (принимается по Таблице

17.2).

Следовательно, ширина зон будет равна:

Lу(50мЗв, 10суток)=0,06 163=9,8≈10км,

Lу(500мЗв, 10суток)=0,06*30=1,8≈2км.

4.Определяем площади радиоактивного загрязнения: по фор-

муле:

S=0,8* Lх* Lу, км2;

S=(50мЗв, 10суток)=0,8*163*10=1304км2, S=(500мЗв, 10суток)=0,8*30*2=48 км2.

5.На карте (схеме) по координатам Х,У наносим положение аварийного реактора и по направлению ветра наносим черным цве-

том ось следа радиоактивного облака, по оси следа откладываем Lx. Принимая Lх и Lу за оси эллипса, наносим на карту (схему) зоны радиоактивного загрязнения в виде правильных эллипсов (чер-

ным цветом); далее отмечаем какие населенные пункты и объекты могут оказаться в зонах загрязнения и какие мероприятия защиты населения надо заблаговременно проводить.

4.2. Определение размеров зон облучения щитовидной железы

Зоны облучения щитовидной железы представляют участки местности, ограниченные изолиниями доз, которые может получить незащищенное население при поступлении РВ в организм через органы дыхания за время прохождения облака.

Критериальные значения доз облучения щитовидной железы, при которых надо проводить йодную профилактику составляют:

-для взрослых – 500мЗв;

-для детей – 250мЗв.

Задача 2.

Определить размеры прогнозируемых зон поражения щитовидной железы для детей и взрослых, используя исходные данные предыдущей задачи.

Решение:

1. По Таблице 6.2 для изотермии, доз 500мЗв и 250мЗв, скорость ветра 5м/с найдем глубину зон:

Lжх (500мЗв,взрослые) 150км,

36

4.4. Определение уровня радиации (мощности дозы) на следе радиоактивного облака

Для решения этой задачи надо иметь координаты объекта на следе радиоактивного облака Х, У, а также удаление L объекта от оси следа.

Задача 4.

В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АЭС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра U=3м/с, направление =2700, конвекция.

Определить уровень радиации на время Тн=18.00 12.07 на окраине поселка Расково (Х=25км, У=1,0км).

Решение:

1.Определим время, прошедшее с момента начала разрушения

реактора (время начала облучения), если Та=15.00 – время аварии на реакторе:

tн=Тн-Та=18.00-15.00=3.00 часа.

2.По Таблице 9.2 для заданных погодных условий определяем уровень радиации, приведенный на 1час после разрушения реакто-

ра:

Р1н 5мЗв / ч

3. Определяем уровень радиации на время tн=3 часа по форму-

ле:

Р3н Кt * Р1н ,

где Кt – коэффициент пересчета уровня радиации на интересующее нас время с использованием Таблицы 8.2, откуда Кt=0,64,

следовательно:

Р3н 0,64*5 3,2мЗв / ч

4. Уровень радиации в населенном пункте Расково с учетом

смещения его относительно оси следа облака на У=1км будет:

Р3н (У 1км) К у * Р3н ,

где Ку - коэффициент учитывающий смещение населенного пункта относительно оси следа облака, определяется по Таблице

11.2 и будет Ку=0,94.

Р3н 0,94*3,2 3,0мЗв / ч .

38

5. Оценка радиационной обстановки

При оценке радиационной обстановки в случае разрушения реактора на АЭС решаются следующие задачи:

-определение дозы внешнего гамма-облучения при прохождении радиоактивного облака;

-определение дозы внешнего гамма-облучения при нахождении на следе облака;

-определение дозы внешнего гамма-излучения при преодолении следа облака;

-определение безопасных режимов работы на загрязненной территории (допустимого времени начала работ и допустимой продолжительности рабочих смен).

Исходные данные и допущения для оценки радиационной обстановки методом прогнозирования принимаются те же, что и для выявления радиоактивной обстановки.

5.1. Определение дозы внешнего гамма-облучения при прохождении радиоактивного облака

Задача 5.

Для условий Задачи 4 определить дозу внешнего гаммаоблучения при прохождении радиоактивного облака через населенный пункт Расково, который смещен относительно оси следа облака на У=1км.

Решение:

1. Определяем дозу внешнего гамма-облучения при прохождении радиоактивного облака по Таблице 20.2 Dобл=7,2мЗв.

Поправочный коэффициент, учитывающий смещение населенного пункта относительно оси следа облака будет Ку=0,94 (по Таблице 11.2), тогда:

Dоблн.п. К у * Dобл 0,94*7,2 6,8мЗв .

5.2. Определение дозы внешнего гамма-излучения при расположении населения на следе облака

Дополнительная информация:

-координаты места расположения Х(км), У(км) объекта;

-время, прошедшее с момента разрушения до начала облучения tн, час;

39

- время, прошедшее с момента разрушения до конца облучения

tк, час;

- коэффициент ослабления радиации Косл.

Порядок решения задачи

1. В месте расположения объекта с координатами (Х,У) определялся уровень радиации Р1н , приведенный к моменту времени

t=1ч после выброса РВ.

2. Доза внешнего гамма-облучения от радиоактивного загрязнения местности за период времени от tн до tк определяется по формуле:

D(tн , tк ) K D * P1н ,

Kосл

где Косл – коэффициент ослабления радиации, определяемый по Таблице 9.2;

КD – коэффициент, зависящий от времени начала и конца облучения, определяется по Таблице 14.2.

Задача 6.

В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АЭС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра U=3м/с направление ветра =2700, конвекция.

Определить дозу облучения населения на первых этажах каменных двухэтажных зданиях за 1 сутки после разрушения реактора, если объект имеет координаты Х=25км, У=1км, начало облучения совпадает со временем начала заражения.

Решение:

1.По Таблице 16.2 определяем коэффициент ослабления радиации: для первых этажей каменных двухэтажных зданий Косл=15.

2.Время подхода радиоактивного облака на расстояние Х=25км составит:

tн Х 25 25000 8333с 2,3часа U 3 3

3. По Таблице 9.2 определяем уровень радиации на 1 час после

разрушения реактора:

Р1н 5мЗв / ч .

4. Определяем дозу облучения за сутки после разрушения реактора с использованием Таблицы 14.2:

D(tн ,tк ) 615*5 2мЗв,

40