Методика оценки радиационной обстановки

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Череповецкий государственный университет»

Кафедра

Промышленной

Экологии

Лабораторный

практикум

по дисциплине:

БЖД

Отчёт по практической работе № 2

Расчет радиационной обстановки

Выполнил:

студент гр. 3 ММ-41

Проверил:

Отметка о зачёте:

Череповец

Основные понятия радиационной опасности

Основным параметром, характеризующим поражающее действие ионизирующего излучения (радиационную опасность), является доза излучения (облучения).

Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы излучения.

Экспозиционная доза Dэкс (Кл/кг) - это доза излучения в воздухе, харак­теризующая потенциальную опасность воздействия ионизирующих излучений при общем и равномерном облучении тела человека.

Поглощенная доза дает количественную оценку действия, производимо­го любыми ионизирующими излучениями в среде, и показывает, какое коли­чество энергии излучения поглощено единицей массы облучаемого вещества. Поглощенная доза определяется по формуле:

Dn=V/m,

где Dn - поглощенная доза излучения, Гр; V - энергия ионизирующего излучения, Дж; m - масса облученного вещества, кг.

Эквивалентная доза вводится для оценки радиационной опасности облу­чения человека от разных видов излучения и определяется по формуле:

Dэкв = DnK,

где Dэкв - эквивалентная доза излучения, 3В; Dn - поглощенная доза излучения, Гр; К - коэффициент качества (приложение 1).

Соотношение международных единиц измерения доз излучения с несистемными приведено в приложении 2.

Радиоактивные излучения, действуя на живую ткань, вызывают ионизацию, повышают реакционную способность атомов, образуют свободные радикалы. Свободные радикалы вступают в реакцию с молекулами белка, фер­ментов и других важных веществ, в результате чего у человека нарушается нормальное течение биохимических реакций, и обмен веществ, начинаются изменения в физиологических процессах и развивается лучевая болезнь. Степень лучевой болезни зависит от поглощенной дозы излучения (табл. 1).

Таблица 1.Степени лучевой болезни

лучевой болезни	Доза излучения, Гр	Признаки поражения	Исход действия
I (легкая)	1-2	Скрытый период - 3-5 недель, повышение температуры, сла­бость, тошнота	После выздоровления трудоспособность людей сохраняется
II (средняя)	2-4	Первые 2-3 суток первичная ре­акция, затем скрытый период -20 суток, далее признаки забо­левания проявляются более ярко	Выздоровление при ак­тивном лечении через 2-3 месяца
III (тяжелая)	4-6	Первичная реакция резко вы­ражена, скрытый период - 5-10 суток, болезнь протекает ин­тенсивно и тяжело	В случае благоприятного исхода выздоровление может наступить через 3-6 месяцев
IV (крайне тяжелая)	>6		Смертельный исход

При проведении спасательных и других неотложных работ по ликвида­ции последствий радиоактивного заражения местности безопасная величина поглощенной дозы для личного состава формирований гражданской обороны (ГО) составляет 0,5 Гр.

Методика оценки радиационной обстановки

Под радиационной обстановкой понимают совокупность последствий радиоактивного загрязнения (заражения) местности, оказывающих влияние на деятельность объектов экономики, сил ГО и населения.

Радиационная обстановка характеризуется масштабами (размерами зон) и характером радиоактивного загрязнения (уровнем радиации). Размеры зон радиоактивного загрязнения и уровни радиации являются основными пока­зателями степени опасности радиоактивного заражения для людей.

Оценка радиационной обстановки включает:

- определение масштабов и характера радиоактивного загрязнения;

- анализ их влияния на деятельность объектов экономики, сил ГО и населения;

- выбор наиболее целесообразных вариантов действий, при которых ис­ключается радиоактивное поражение людей.

Оценка радиационной обстановки производится методом прогнозирования и по данным разведки.

Конфигурации следа радиоактивного облака при авариях на АЭС и ядерном взрыве различны. При авариях на АЭС конфигурация зоны радио­активного загрязнения обычно имеет веерный, очаговый характер и целиком определяется метеоусловиями в течение всего времени выброса

При взрыве ядерного боеприпаса радиоактивные продукты перемеши­ваются с частицами грунта, поднимаются вместе с облаком взрыва и под дей­ствием высотных ветров перемещаются на большие расстояния.

Таблица 2. Характеристика зон радиоактивного заражения

Наименование зоны	Обозна­чение зоны	Цветообозначение на картах и схемах	Доза Dпр на внешней границе, Гр	Уровень радиации, Гр/ч	Доля площади зоны от площади всего радиоактивного следа, %
умеренного заражения	А	синий	0,4	0,08	60
сильного заражения	Б	зеленый	4	0,8	20
опасного заражения	В	коричневый	12	2,4	13
чрезвычайно опасного заражения	Г	черный	40	8	7

Прогнозирование, осуществляемое обычно в крупных штабах ГО после получения данных о параметрах ядерного взрыва; начинается с нанесения на карту (схему) центра (эпицентра) взрыва и зон радиоактивного заражения в виде эллипсов, вытянутых по направлению среднего ветра. Направление и скорость среднего ветра определяют с учетом мощности взрыва (табл. 4).

Размеры зон радиоактивного заражения в зависимости от вида и мощно­сти взрыва, а также скорости среднего ветра определяют по справочникам или по формулам (2.

Оценка радиационной обстановки по данным прогноза в крупных шта­бах ГО также осуществляется с помощью официальных справочников. Вместе с тем ее можно рассчитать по формулам (2.7) и (2.9) и ориентировочно на основе знания характеристик зон радиоактивного заражения (табл. 3) и в зависимости от времени, прошедшего после взрыва.

Основными способами защиты населения при радиоактивном загрязне­нии являются:

- оповещение об опасности радиоактивного загрязнения;

- укрытие в защитных сооружениях (убежищах, противорадиацнонных укрытиях (ПРУ)), а при их отсутствии - в зданиях с немедленной герметизаци­ей окон, дверей, вентиляционных отверстий и т. п.;

- использование индивидуальных средств защиты (противогазов, респи­раторов), а при их отсутствии - ватно-марлевых повязок;

- использование профилактических противорадиационных препаратов из аптечки АИ-2;

- исключение потребления загрязненных продуктов и воды;

- соблюдение правил (режимов) поведения людей на загрязненной терри­тории;

- эвакуация при необходимости населения с загрязненных территорий;

- ограничение доступа на загрязненную территорию;

- санитарная обработка людей, дезактивация одежды, техники, сооруже­ний и других объектов.

Порядок действия и правила поведения людей в зараженном районе оп­ределяются радиационной обстановкой и контролируются силами ГО.

Расчет радиационной обстановки

Задание. Формированию ГО предстоит работать в течение 6 часов на радиоак­тивно зараженной местности после аварии на АЭС с уровнем радиации 0,05 Гр/ч при входе в зону через время (табл. 8).

Таблица 3. Исходные данные к заданию №1

Вариант	Время входа в зону после аварии, ч	Вариант	Время входа в зону после аварии, ч
1	1	6	6
2	2	7	7
3	3	8	8
4	4	9	9
5	5	10	10

Определить:1) дозу излучения, которую получит личный состав формирования ГО; 2) возможность дальнейшей работы формирования ГО в зоне; 3) возможные потери от радиации личного состава формирования ГО.

Решение

1)  Уровень радиации, при оценке радиационной обстановки при аварии на АЭС можно ориентировочно принять, что

Р=Р0(t/t0)-0,4,

t=t0+tр=4+6=10ч

Р=0,05*(10/4)-0,4=0,035

2)  Доза излучения при аварии на АЭС с учетом коэффициента ослабления рассчитывается по формуле:

Dn=1.7*(Pкtк - Рнtн)/Косл

Dn=1.7*(0,035*10 – 0,05*4)/1=0,255

Потери составят 0%, дальнейшая работа возможна.

Задание . По объекту экономики, находящемуся на расстоянии 10 км от центра южной границы города, нанесен ядерный удар мощностью 100 тыс. т. Терри­тория городских построек вытянута в направлении на север. Длина города составляет 30 км, ширина - 20 км.

Таблица 12. Исходные данные к заданию №5

Ва­риант	Средний ветер, градус	Скорость среднего ветра, км/ч	Ва­риант	Средний ветер, градус	Скорость среднего ветра, км/ч
1	180	100	6	175	25
2	180	50	7	175	50
3	180	25	8	90	25
4	225	25	9	270	25
5	225	50	10	0	25

1. Определить :- размеры зоны радиоактивного заражения; - время подхода облака к городу;- время распространения радиоактивного облака на город.

2. Нанести на схему города след распространения радиоактивного облака.

3. Оценить опасность радиоактивного заражения для населения и наме­тить мероприятия по снижению потерь от радиации.

1) Размеры зон радиоактивного заражения на следе облака при наземном ядерном взрыве можно ориентировочно определить по формулам:

lГ =0,1√q

где 1г - длина зоны Г, км; q - мощность взрыва, тыс. т.

lВ=2,5*lГ, где lВ, - длина зоны В, км.

lБ=5*lГ, где lБ, - длина зоны Б, км.

lА=16*lГ, где lА - длина зоны А, км.

Длина следа радиоактивного облака l (км) определяется по формуле:

1= lА + lБ + lВ + lГ.

lГ =0,1√100=10 км

lВ=2,5*10=25 км.

lБ=5*10=50 км.

lА=16*10=160 км.

1= 160+50+25+10=245 км

2)  Максимальная ширина а (км) следа будет равна 0,4*l при V <25 км/ч.

а=0,4*160=98 км

3)  Время распространения

τ= lГ/ V=10/25=0,4 ч

4)  Зоны радиоактивного заражения: