Вариант 14

Цель работы: Научиться осуществлять прогнозирование масштабов зон радиационного и химического заражения при авариях на ядерных реакторах, химически опасных объектах при хранении и транспортировке химических и радиоактивных веществ, при санкционированном или несанкционированном применении оружия массового поражения (ОМП), вследствие природных катастроф.

1. Оценка радиационной обстановки.

1.1. После применения ядерного боеприпаса.

Исходные данные:

Время ядерного взрыва боеприпаса в 00 часов 1.05.1999.

Через часов после ядерного взрыва доклад дозиметриста:

‘‘Наблюдается радиоактивность. Мощность дозы (уровень радиации) (рад/ч).’’

Данные выбираются согласно номеру варианта, т.е. по последним двум цифрам зачетной книжки. Откуда получаем часов, а рад/ч.

Решим несколько задач по оценке радиационной обстановки и сделаем выводы.

Принимаем: время обнаружения радиоактивности является временем начала спада мощности дозы и временем начала облучения ( ).

1.1.1. Определить мощность дозы на 1 час после взрыва (эталонную мощность дозы).

Эталонный уровень радиации (уровень радиации на 1 час после взрыва) можно определить по формуле (5) из [2], полагая, что :

рад/ч.

1.1.2. Определить и построить график спада мощности дозы ( ) за период до 96 часов. От момента взрыва первые и вторые сутки определить на 1, 2, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 часов, третьи и четвертые сутки – 60, 72, 84, 96 часов.

Уровень радиации на местности, зараженной РВ, на произвольный момент времени , отсчитанный от момента взрыва, определяется согласно [2] по формуле:

рад/ч,

где – известный уровень радиации (рассчитанный или измеренный) на момент времени , для нашего случая выбираем, что ч;

– коэффициент, который зависит от времени и способа возникновения РВ, в нашем случае .

Т.к. по условию время обнаружения радиоактивности является временем начала спада дозы и временем начала облучения, то в результате этого к 96 часам прибавляем еще 7 часов и в итоге рассчитываем и строим график до 103 часов. Отсюда получаем конечную формулу, по которой производим расчет:

.

Полученные результаты приведены в таблице, а график на рис.1.

t, ч	1	2	6	12	18	24	30	36	42	48
Рt, рад/ч	216.939	94.428	25.267	10.998	6.761	4.787	3.663	2.943	2.446	2.084

t, ч	60	72	84	96
Рt, рад/ч	1.594	1.281	1.065	0.907

Рис. 1. График спада мощности дозы облучения при ядерном взрыве.

При ядерном взрыве территорией возможного заражения считается сектор, ограниченный углом 40⁰ с вершиной в эпицентре взрыва. В секторе выделяются четыре зоны возможного заражения (рис.2). В нашем случае мы находимся в зоне ‘‘Б’’, т.е. зоне сильного заражения.

Рис.2. Зоны возможного заражения.

Зона Г	Зона В	Зона Б	Зона А
Р1= 800 рад/ч D= 4000 рад	Р1= 240 рад/ч D= 1200 рад	Р1= 80 рад/ч D= 400 рад	Р1= 8 рад/ч D= 40 рад

• Зона ‘‘А’’– умеренного заражения, на схему наносят синим цветом.

• Зона ‘‘Б’’– сильного заражения, на схему наносят зеленым цветом.

• Зона ‘‘В’’– опасного заражения, на схему наносят коричневым цветом.

• Зона ‘‘Г’’– чрезвычайно опасного заражения, на схему наносят черным цветом.

– приведенная (эталонная) мощность дозы, рад/ч.

– доза до полного распада РВ, рад.

Реально же зоны заражения имеют сложную конфигурацию.

1.1.3. a) Определить, какую дозу получат люди, живущие в палатках, т.е. на открытой местности, за 4 и 15 суток (время начала облучения – время обнаружения РВ).

Для этого воспользуемся формулой (14) из [2]:

,

где – время начало облучения и выбирается как t=t_но=7 часам, а выбирается следующим образом; для 4-х суток t_ко =24*4+7=103 часа и для 15 суток

t_ко =24*15+7=367 часов, – коэффициент защиты. Подставив эти данные в формулу, получим следующие результаты:

для 4-х суток D₄=305.721 рад;

для 15-ти D₁₅=402.054 рад

1.1.3. б) Определить, какую дозу получат люди, находящиеся 4 суток в подвале, в доме (тип подвала и дома выбираются самостоятельно).

Выберем в качестве подвала – подвал кирпичного одноэтажного дома, у которого коэффициент защиты подвала равен , а дома – . Остальные данные берем как и в предыдущем пункте, и считаем по формуле (14):

для подвала =25.477 рад;

для дома =6.114 рад.

Выводы:

У людей находившихся 4 суток и 15 суток на открытой местности доза облучения составляет соответственно D₄=305.721 рад и D₁₅=402.054 рад, что соответствует второй степени лучевой болезни.

Смертельные исходы до 40%, процент нетрудоспособных людей может достичь цифры 80. В общем случае работоспособность ограничена. В умственной работе допускается 10-15% ошибок, физическая работа затруднена.

В результате, чего получается, что при ядерном взрыве любые дома, помещения, подвалы и убежища могут служить как защитные средства от облучения.

1.1.4. Определить какую дозу получат люди за 4 суток с момента выпадения РВ, если они 12 часов (с 8 до 20) находятся на открытой местности и 12 часов в сутки находятся в помещении (помещение выбирается самостоятельно), используя формулы (13), (14) из [2].

Для этого нам нужно вычислить дозу облучения отдельно на открытой местности и отдельно в помещении. Затем полученные дозы сложить и мы получим нужную нам дозу за одни сутки. После чего сделать это для каждых из 4 суток.

Теперь разобьем весь временной промежуток, часа, на интервалы, в соответствии с [2], получим следующие интервалы времени, и в качестве помещения возьмем подвал кирпичного трехэтажного дома, у которого :

на открытой местности: 8 – 20; 32 – 44; 56 – 68; 80 – 92;

в помещении: 7 – 8; 20 – 32; 44 – 56; 68 – 80; 92 – 103.

Подставляя полученные интервалы времени в формулы (13) и (14), получим следующие результаты:

;

на открытой местности:

D_м=184.211 рад,

в помещении:

D_п=0.243 рад.

Суммарная доза которую получат люди составляет

D_c=184.454 рад.

1.1.5. Какую дозу получат люди, вышедшие работать на открытую местность через 3 часа после выпадения РВ и работающие 8 часов. Используя формулы (13) и (14). Сделать вывод о воздействии РВ и его последствиях.

Приняв во внимание, что t_no=3+7=10 часов, t_no=10+8=18 часов и формула (14) будет иметь следующий вид, куда и поставим наши значения:

=75.907 рад.

Вывод:

Ввиду того, что при дозе облучения рад возникает лучевая болезнь первой степени, однако работоспособность сохраняется. Смертельные случаи могут наблюдаться в единичных случаях, нетрудоспособность достигает 15%, замедлено время реакции в сложной обстановке.

1.1.6. Через какой минимальный промежуток времени после взрыва можно выслать бригаду для проведения СНАВР на открытой местности, при условии, что они получили дозу облучения 10 Рад, ( = 10 Рад). Время работы 8 часов. Использовать формулы (17), (18) [2].

По формуле (18) , зная что рад и , для открытой местности, найдем параметр a:

.

После чего из уравнения (17) [2] , обозначив искомое время начала работ за x и соответственно время окончания работ за x+8, получим уравнение:

.

Решив это уравнение получим значение x равным , т.е. через 78.2 часов после взрыва можно высылать бригаду рабочих, для проведения СНАВР.

1.1.7. Определить коэффициенты защиты жилья, если за 10 суток поглощенная доза не превышает заданную дозу ( рад), соответствующую номеру зачетки последнюю цифру плюс 2.

По формуле (14), принимая часам и соответственно часам, найдем необходимый коэффициент защиты жилья:

.

1.1.8. Основные направления предотвращения аварий и снижения потерь и ущерба при радиационных авариях:

а) рациональные размещения РОО (радиационный опасный объект) с учетом возможных последствий аварий;

б) специальные меры по ограничению распространению выбросов за пределы СЗЗ (санитарно-защитная зона);

в) меры по защите персонала и близживущего населения.

При проектировании РОО должны учитываться сейсмичность зоны, его геологический, гидрологический и ландшафтный особенности.

При выборе места для размещения РОО в первую очередь необходимо учитывать санитарно-гигиенические требования обеспечивающие предупреждения его вредного влияния на окружающую среду и местное население. Отдавать предпочтение следует участкам:

а) расположенным с подветренной стороны по отношению к населенному пункту, в малозаселенных местностях с ровным рельефом;

б) с глубоким слиянием грунтовых вод, чтобы наивысший уровень этих вод находился не менее чем на 1,5 метра ниже отметки пола подземных сооружений, в которых, возможно, есть радиоактивные жидкости;

в) хорошо продуваемым.

Для защиты продуктов питания и воды от заражения предусматривается комплекс мероприятий, направленный на подготовку в мирное время объектов народного хозяйства и транспорта к работе в особых условиях. В его состав входит:

а) организационные мероприятия, имеющие цель подготовить пищевые предприятия и водонососные станции к работе при нападении противника;

б) инженерно-технические мероприятия, направленные на герметизацию помещений, в которых размещаются пищевые предприятия, водонапорные станции, склады медикаментов, создания герметичной тары, и упаковочных материалов, а также транспортных средств для перевозки продовольствия и медикаментов;

в) санитарно-гигиенические мероприятия, обеспечивающие сохранность продовольствия и медикаментов.

Воду в домашних условиях можно хранить в закрывающихся стеклянных бутылках, банках или бочках.