Практическое задание №6
Прогнозирование возможной радиационной обстановки иеё оценка. Прогнозирование зон радиоактивного заражения местности и внутреннегопоражения человека при аварийном выбросе на КАЭС.
Вариант № 16
Задание: Спрогнозировать по исходнымданным возможные зоны РЗ местности и ВП человека на случай аварии на АЭС(разрушение реактора РМБК-1000 с выбросом продуктов деления Ак=10% иV10=5м/с), оценить обстановку на ОЭ с рабочим поселком (или городе Н-ск) иосуществить выбор режима радиационной защиты (РРЗ) работающих ОЭ и населенияпоселка (или города Н-ск). Представить итоговый вывод с инженерными решениямина случай аварии на АЭС.
Исходные данные:
Время аварии Тав, ч
Облачность
Установленная доза Дуст, бэр
Удаление ОНХ от АЭС,
Lо, км
Продолжительность нахождения людей в различных условиях в течение суток Т, ч, и коэффициенты К ослабления радиации в этих условиях
на рабочем месте
в транспорте
на открытой местности
в зоне отдыха
Тр
Кр
Ттр
Ктр
Тотк
Котк
То
Ко
15
ясно
2
60
8
10
2
4
2
1
12
10
Решение.
Определяем степеньвертикальной устойчивости атмосферы (СВУА) по табл.10.1, с учетом V10, облачности и времени суток:
ИЗ – изотермия или нейтральное состояние
Находим по табл. 10.2 среднюю скорость ветра в приземномслое в зависимости от СВУА и V10: Vср=5 м/с
С учетом типа возможной аварии на АЭС определяем потабл. 10.3 размеры зон РЗ и ВП с дозой до полного распада Д¥ и записываем их:Таблица 1
Тип аварии
Зоны РЗ
Р1, рад/ч
Дω внеш., рад
Двнутр., бэр
Длина L, км
Ширина Ш, км
С разрушением реактора
А’
А
Б
В
Г
Д’
Д’
0,014
0,14
1,4
4,2
14
-
-
5,6
56
560
1680
5600
-
-
-
-
-
-
300
100
20
10
20
4
2
1
Не образуется
30
250
90
44
10
5
Р1=Д¥/400– уровень радиации на 1 ч после аварии, Д¥ – доза до полногораспада
60 км
По схеме определяем, в какую из зон РЗ или ВП, илиодновременно в зоны РЗ и ВП попал ОЭ с городом: ОЭ попал одновременно в зоны РЗ и ВП
А¢ — зона слабого РЗ (красныйцвет);
А – зона умеренного РЗ (синий);
Б – сильного РЗ (зелёный);
В – зона опасного РЗ (коричневый);
Д¢ — опасного внутреннегопоражения (коричневый);
Д – чрезвычайно опасного внутреннего поражения(чёрный).
Вычисляем время начала выпадения радиоактивных осадковнад заданным объектом:
По табл. 10.4 определяем время формированиярадиоактивного следа:
tформ = 3 ч
Если облако сформировалось ко времени подхода его к ОЭ,то над ним будет происходить выпадение радиоактивных осадков. Поэтому потабл. 10.3 определяем методоминтерполяции возможный уровень радиации Р1 и возможную дозу Д¥внешдля зоны РЗ, где находится наш объект; для зоны ВП определяют только возможнуюдозу Д¥внутр.
·
рад/ч
рад
· ’ и Д:
бэр
Определяем уровни радиации на ОЭ на различное время (наначало выпадания осадков, конец рабочей смены, конец первых суток и на конецтрех суток):
Рt=Р1/К,
где К – коэффициент пересчета, по табл. 10.5.
Р1 = 0,77 рад/ч; tформ = 3 ч; Тр= 8 ч.
·
tнач = tформ = 3 ч
коэффициент пересчета К=1,75
Р3=0.77/1,75=0.44рад/ч
·
tк=tнач+Тр=3+8=11ч
коэффициентпересчета К=3.2
Р11=0.77/3.2=0.24рад/ч
·
Рср=(Р3+Р11)/2=(0.44+0.24)/2=0.34рад/ч
· 24=5
Р24=0.77/5=0.154рад/ч
· 72=7
Р72=0.77/7=0.11рад/ч
Находим дозу облучения, полученную на открытой местностиза первые сутки (накопление дозы идет неравномерно: впервые сутки после аварии– более интенсивно, чем в последующее время) по формуле при времени аварии Тав 3 мес:
Д1сут > Дсут (11,34>2)
Д1сут > Дсут, следовательнонеобходимо подобрать соответствующий режим РРЗ для персонала ОЭ и населения, атакже решения по их защите. Для этого рассчитываем критерий возможной дозы за10 суток и 1 год:
Д10сут = 2×(Ркtк — Рнtн)
В табл. 10.5 коэффициенты пересчета даны на время послеаварии на АЭС только до 3 суток. Поэтому
Д10сут=Д3сут+Д7сут=Д3сут+ Д3сут/2
(т.к за семикратный период времени радиация снизится в 2раза (по закону спада радиации))
бэр
Д10сут=13.2+13.2/2=19.8бэр
По табл. 10.6 принимаем решение по защите. Величина 19.8бэр превышает верхний уровень критериев для принятия решений по защитеработающих и населения (на все тело) за исключением решения по эвакуациивзрослых. Поэтому укрытие, защиту органов дыхания и йодную профилактикувзрослых людей, детей, беременных женщин, эвакуацию детей и беременных женщиннеобходимо проводить в полном объеме, а эвакуацию взрослых людей осуществлятьчастично.
Вычисляем суммарную дозу, полученную рабочими первойсмены
ДS=Дотк+Д8ч+Д0+Дпер+Дотд,где
Дотк – доза, полученная на открытой местности;
Д8ч — доза, полученная за 8-ми часовую сменуна рабочем месте;
Д0 — доза, полученная от проходящегорадиоактивного облака;
Дпер = Дкр + Дср — доза,полученная при переезде на работу и обратно, где
Дкр – к работе,
Дср – с работы;
Дотд — доза, полученная за время отдыха в зонеотдыха, то есть от конца рабочей смены до истечения первых суток.
Дt=(Рср×Т)/К0
Рср = (Рн+ Рк)×0,5– среднее значение уровня радиации, рад/ч, за промежуток времени от начала доконца периода облучения;
Т – период облученияработающих в различных условиях;
К0– коэффициентослабления.
Известно, что Рср =0.44 рад/ч; на рабочем месте, продолжительность смены 8ч и коэффициентослабления защиты К=10; L0=60 км на открытой местности Ротк=0.56рад/ч; люди находятся 1ч при Ко=1, переезд к работе и с работызанимают 3ч, при Ко=2 с Ркр=0.56 рад/ч; Рср=0.29рад/ч; время отдыха 12ч; при Ко=10 с Рср=0.29рад/ч; до Р1сут=0.15рад/ч.
Дотк=(0.56×2)/1=1.12 бэр
Д8ч=(0.44 ×8)/10=0.352 бэр
Д0=0.3 бэр (по табл. 10.7)
Дпер=Дкр+Дср=(0.56×1)/4+(0.29×1)/4=0.21бэр
Дотд=((0.29+0.154)/2) ×12/10=0.266 бэр
ДS=1.12+0.352+0.3+0.21+0.266= 2.248 бэр
ДS > Дуст (2.248 > 2бэр).
Наибольший вклад ДSвносит Дотк, Д0 иДпер. лучшим решением является уменьшение времени нахождения наоткрытой местности до 0.5ч (а 0.5ч перенести в зону отдыха) и переезда натранспорте к работе и с работы до 1ч (а 1 ч перенести в зону отдыха). ВеличинуД0нельзя уменьшить, т. к. она зависит от удаления ОЭ от АЭС. Сучётом принятых изменений пересчитывают Дотк, Дотд и Дпер.
ДS=0.28+0.352+0.3+0.21+0.452=1.594бэр, что меньше Дуст
По величине ДS определяемрадиационные потери (РП) людей на ОЭ и распределение их по времени (табл.10.8), если ДS>100рад или ДS>50бэр; т. к. ДS=1.594бэр, то люди, находящиеся в ОЭ, полностью трудоспособны в течении 4-х дней.
Подбираем РРЗ как для работающих, так и для населения,находящегося в условиях радиоактивного заражения местности. Безопасным РРЗсчитается такой режим, когда облучение людей не выше суточной установленнойдозы Дуст. Он характеризуется коэффициентом безопасной защищенностиСб, который показывает во сколько раз д.б. уменьшена фактическаядоза радиации над Дуст :
для населения: Сб= Дсут/Дуст=11.34/2=5.67
для рабочего персонала ОЭ: Сб= Дсут/Дуст=2.248/2=1.124
Для установления безопасного режимаработы на ОЭ вычисляем суточныйкоэффициент защищенности (он показывает, во сколько раз доза облучения,полученная людьми при данном режиме, меньше дозы, которую они получили бы за тоже время на открытой местности):
а с учётом уменьшения времени на открытой местности ипереезда на транспорте к работе и с работы:
Сравниваемполученные коэффициенты для персонала ОЭ: С¢>с8,8>5,67, последняя обеспечена для персонала ОЭ за счет уменьшения временинахождения в худших условиях
Итоговыйвывод:
1. ОЭ с посёлком в результатеаварии на АЭС может попасть в зону А (зону умеренного заражения) по РЗ, а по ВП– в зону Д¢(зона опасного вредноговнутреннего заражения). При этом уровень радиации к моменту выпадениярадиоактивных осадков (через 3,3ч с момента аварии) составляет Р3,3=0,56рад/ч, что значительно превышает естественный радиационный фон, равный 1,2×10-3 рад/ч.Прогнозируемая доза за первые сутки на открытой местности и в помещениях ОЭможет составить соответственно Д1 сут=11,34 бэр и ДS=2,248 бэр, что больше Дуст=2бэр. Следовательно, требуется подобрать и соблюдать соответствующий РРЗ дляперсонала ОЭ и населения в посёлке.
2. Радиационные поражения людей не ожидаются, т. к.
Д1 сут=11,34 бэр и ДS=2,248 бэр меньше 100 рад. Ктому же работающие сохраняют трудоспособность полностью, посколькупрогнозируемая доза меньше 50 бэр.
3. РРЗ для работающих ОЭследует назначить 6 – 7 с. общей продолжительностью в течение 360 суток. Приэтом последовательность соблюдения режима такова: не менее 4ч укрытия в ЗС илигерметизированных помещениях во время отдыха, а работа организуется вахтовымметодом в течение 360 суток. Это значит, что ОЭ работает круглосуточно в 4смены непрерывно в течение 1 суток. Его обслуживают 2 смены поочерёдно: однаработает 6 ч в цехах, а вторая отдыхает 6 ч в ЗС донного ОЭ. После 1 суток ониубывают для отдыха в незаражённую местность, а их сменяют очередные 2 смены,прибывшие из незаражённой местности.
4. РРЗ населения посёлка непредусмотрено, т. к. Р1=0,77 рад/ч больше 0,2 и 0,3 рад/ч, указанныхв таблице 10.11 для населения, проживающего в каменных одно- и многоэтажныхдомах. Поэтому следует населения эвакуировать в незаражённую зону, гденаходятся работающие на ОЭ вахтовым методом.
5. Рассчитанный дозовыйкритерий для принятия решения о защите составил Д10 сут = 19.8 бэр,что выше верхнего уровня, указанного в таблице 10.6, за исключением взрослыхлюдей. Поэтому в качестве защитных мер следует принять укрытие всех людейв ЗС изащиту органов дыхания, а с учётом действия радиоактивных осадков на отдельныеорганы человека и йодную профилактику всех людей ОЭ и посёлка до подходарадиоактивного облака. Дозировка йодного калия следующая: 1 раз в день по 0,04гдетям в возрасте до 2 лет и беременным женщинам в течении 3 суток; 1 раз в деньпо 0,125г всем взрослым людям и детям в возрасте от 2 лет и старше в течении 7суток. В дальнейшем следует проводить эвакуацию детей и беременных женщин (впервую очередь), а затем и всех взрослых людей, неработающих на ОЭ вахтовымметодом.
Список использованной литературы
1) Практикум по БЖД под ред.Бережного С. А. – Тверь: ТГТУ, 1997.
2) Бережной С. А., Романов В.В., Седов Ю. Н. Безопасность жизнедеятельности: Уч. пособие. – Тверь: ТГТУ,1996.
3) Сборник типовых расчетов изаданий по экологии: Уч. пособие под ред. Бережного С.А., Седова Ю.И. и др. –Тверь: ТГТУ, 1999.