Прогнозирование, выявление и оценка радиационной обстановки

Прогнозирование, выявление и оценка
радиационной обстановки
Практическая работа по Оценка негативных воздействий на ОС
Цель работы.
Ознакомиться с анализом радиационной обстановки
при катастрофической аварии на АЭС с разрушением
реактора, определить зоны радиационного заражения,
степень поражения человека.
1. Общие сведения
1.1. Радиационные аварии
Под радиационной аварией или катастрофой понимают непредвиденную ситуацию, вызванную нарушением нормальной работы АЭС с
выбросом радиоактивных веществ (РВ) и образованием радиоактивных излучений. Авария может возникнуть без разрушения реактора и
с разрушением реактора.
Авария без разрушения реактора
Возникает в результате оплавления
тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов)
и выброса пара с аэрозольными радиоактивными веществами (ксенон, йод,
криптон и др.) через высокую трубу
АЭС. Происходит заражение не только
Основную дозу облучения лю- воздуха, но и местности.
ди получают за счёт внутреннего поступления РВ.
Катастрофическая авария на АЭС с разрушением реактора
Происходит вследствие теплового
взрыва. Продукты деления выбрасываются от реактора на высоту до 1,5км.
В связи с тем, что при работе реактора
в нём накапливаются долгоживущие
На человека действует внеш- радионуклиды, заражение ими местнее облучение, от выпавших
ности происходит на очень длительное
радиоактивных веществ, от за- время. На местности формируется раражённых продуктов и воды. диоактивный след.
Наиболее опасной является катастрофическая авария с разрушением
реактора.
После катастрофы на Чернобыльской АЭС:
госпитализировано - 500 человек;
погибло сразу - 28 человек;
заболели тяжёлой формой лучевой болезни - 272 чел.;
за 10 лет умерло - 4000 ликвидаторов;
стали инвалидами - 70000 человек;
испытали влияние этой катастрофы - 3 млн. человек.
1.2. Прогнозирование радиационной обстановки
Прогнозирование радиационной обстановки проводится с целью
определения приближённых масштабов, степени заражения местности
и объектов посредством построения зон радиоактивного заражения.
Используются закономерности рапространения радиоактивного заражения, полученные при аварии на Чернобыльской АЭС, где был
установлен реактор РБМК-1000.
При аварии на АЭС с разрушением реактора рассматривают 5 зон
внешнего радиоактивного заражения.
На рис.1 показаны зоны радиоактивного заражения, приведены
уровни радиации и обозначено место расположения объекта.
Направление ветра
14
Очаг ЧС
4,2
В
Г
1,4
0,14
Б
А
0,025
Р/ч
М
Объект
L, км
28
48
R
80
200
340
Рис. 1 Зоны радиоактивного заражения на 1ч после аварии на АЭС
Обозначение зоны радиоактивного заражения
Мощность дозы на границе зоны, Р/ч
М - слабого заражения;
0,025
А - умеренного заражения;
0,14
Б - сильного заражения;
1,4
В - опасного заражения;
4,2
Г - чрезвычайно опасного заражения.
14
Определяется возможное время начала выпадения радиоактивных
веществ на территории объекта:
t вып. =
где
R
,
60 ×V об.
R - расстояние от места аварии до объекта, м;
Vоб. - скорость движения радиоактивного облака, м/с.
1.3. Выявление радиационной обстановки
Производится силами радиационной разведки после окончания формирования радиационного следа на местности и включает:
измерение уровней радиации на местности - измерение мощности дозы (Р/ч, мР/ч). Измерения могут выполняться следующими приборами:
Измеритель мощности дозы ДП-5В
-
Измеритель мощности дозы ИМД-2Н
перевод измеренных уровней радиации к единому времени к 1 часу после начала аварии (иногда принимается 10 часов);
нанесение уровней радиации на схему и определение зон заражения по отношению к населению.
Зоны радиационного заражения
1. Зона отчуждения (Р равно или больше 20мР/ч (0,02Р/ч)).
Запрещается пребывание людей.
Простирается примерно на 30-40км от места аварии.
2. Зона ограниченного нахождения Р - от 5 до 20мР/ч.
Ограничивается время пребывания людей.
Простирается примерно на расстоянии от 50 до 70км.
3. Зона временного пребывания и жёсткого радиационного
контроля Р - от 3 до 5мР/ч.
Устанавливается срок пребывания.
Простирается примерно на расстоянии от 70 до 100км.
Спад уровней радиации при аварии на АЭС идёт значительно медленнее, чем при ядерном взрыве, так как в реакторе происходит накопление долгоживущих радиоизотопов. Например, за 30 суток после аварии на АЭС уровень радиации уменьшается в 5 раз, а при ядерном
взрыве - в 2000раз.
Зависимость уровней радиации от времени, прошедшего с начала
процесса заражения, выражается формулой:
P ( t ) = P ( t o ) ×( t
где
tо
)n ,
P(t), P(to) - уровни радиации в моменты времени t и to, Р/ч;
- показатель степени, который принимается:
n
при ядерном взрыве n = - 1,2;
при аварии на АЭС n = - 0,5.
Пересчёт измеренных уровней радиации к единому времени - к 1 часу
после аварии производится по формулам:
где
Ядерный взрыв
Авария на АЭС
P1 = Pt ×t 1, 2 ;
P1 = Pt ×t 0 , 5 ,
Р1 Рt t-
уровень радиации на 1 час после аварии, Р/ч;
уровень радиации на время t, р/ч;
разность между временем измерения уровня радиации
и началом аварии.
1.4. Оценка радиационной обстановки
1. Степень опасности радиоактивного заражения определяется на
основании данных радиационной разведки.
Средний уровень радиации:
Рср. =
где
Рн + Рк
,
2
Рн, Рк - уровни радиации в начале входа в зону заражения и в
конце, при выходе, Р/ч.
2. Полученная доза Д (P) радиоактивного излучения:
Д =
Р ср . ( t к - t н )
К осл.
,
где
Косл. -
коэффициент ослабления радиации транспортом, зданием, укрытием, убежищем:
Косл.= 5;
- деревянный дом
- каменное здание
Косл.= 15;
- ПРУ
Косл.= 500;
- убежище 4-го класса
Косл.= 1000.
tн, tк - время входа и выхода из зоны заражения.
3. Допустимое время пребывания на заражённой местности tдоп.:
t доп. =
где
Д доп. ×К осл.
Р ср.
,
Ддоп. - заданное значение допустимой дозы облучения, Р.
1.5. Средства уменьшения радиационной опасности
1) При размещении радиационно опасного объекта должны учитываться факторы безопасности. Минимально допустимое расстояние
от АЭС до города с населением до 1млн. человек - 30км, а с населением более 2млн. человек - 100км.
2) Специальные меры по ограничению распространения выброса РВ
включают:
Локализацию реактора путём засыпки его песком, глиной,
доломитом, посредством закрытия свинцовыми пластинами,
сооружения бетонного саргофага.
Установление санитарно-защитных зон с учётом данных прогнозирования радиационной обстановки.
Саркофаг на четвёртом блоке
Чернобыльской АЭС
3) Меры по защите персонала и населения включают:
Выполнение требований руководящих документов по эксплуатации АЭС.
Создание автоматизированной системы контроля радиационной обстановки.
-
-
Создание локальной системы оповещения населения в зоне
радиусом 30км от АЭС.
Строительство защитных сооружений в 30-километровой зоне
вокруг АЭС.
Определение перечня населённых пунктов и численности населения, подлежащего эвакуации; расчёт небходимо количества
транспортных средств.
Создание запасов медикаментов и средств индивидуальной
защиты (СИЗ) для населения.
Создание на АЭС специальных формирований.
Организация радиационной разведки.
Периодическое проведение учений ГО на АЭС.
Разработка системы специальной охраны и её постоянное
функционирование для предотвращения террорестических
актов на радиационном объекте.
1.6. Действия населения в зоне радиационного заражения
1. Получив сигнал "Радиационная опасность", персонал прдприятий
и население должны действовать в соответствии с полученными
распоряжениями и рекомендациями.
2. Если сигнал тревоги застал Вас на открытой местности, необходимо в первую очередь защитить органы дыхания от попадания радиоактивных веществ, используя подручные средства (платок, шарф) и,
по возможности, быстро укрыться в здании или в подвальном помещении.
3. Находясь в своём доме, необходимо произвести тщательную герметизацию и занять место вдали от окон. Средства информации
должны быть включены постоянно.
4. Необходимо укрыть продукты питания в полиэтиленовые пакеты и
поместить их в холодильник, запастись водой на несколько суток в
герметичной таре.
5. Произвести йодную пролфилактику: 3-5 капель йодной настойки
на стакан воды - для взрослых, и 1-2 капли на 100 грамм жидкости для детей.
6. Помещение можно оставлять только при крайней необходимости,
защищая органы дыхания.
7. Поготовиться к возможной эвакуации, собрав необходимые вещи
и документы.
8. Следить за сообщениями местных органов власти.
Приложение
Дозовые характеристики ионизирующих излучений.
Единицы измерения.
1. Экспозиционная доза Дэк. - энергия гамма или рентгеновского излучения, которая характеризует степень ионизации
воздуха вне контакта с человеком.
Системная единица измерения (СИ) - Кл/кг.
Внесистемная единица измерения - 1 Рентген (Р).
Мощность экспозиционной дозы Р (Р/ч), (мР/ч), мкР/ч).
2. Поглощённая доза Дп - энергия ионизирующего излучения
поглощённая телом.
Системная единица измерения (СИ) - 1 Грей (Гр).
Внесистемная единица измерения - 1 Рад.
1 Гр = 100 Рад.
Для воздуха 1Р = 0,9Рад, а для биологической ткани 1Р = 0,95Рад, т.е. экспозиционную дозу в рентгенах и поглощённую дозу в ткани в радах для гамма излучения можно
считать совпадающими.
Мощность поглощённой дозы Рп (Рад/ч), (Гр/ч), (мл, мк).
3. Эквивалентная доза Дэк.- учитывает разный биологический
эффект ионизирующих излучений.
Системная единица измерения (СИ) - 1 Зиверт (Зв).
Внесистемная единица измерения - 1 Бэр.
1 Бэр = 0,01 Зв.
Для гамма излучения
1 Зв = 100Р.
Мощность эквивалентной дозы Рэк. (Зв/ч), (Бэр/ч), (мл, мк).