3.4.3 Прогнозирование радиационной обстановки при аварии на аэс

3.4.3.1 Прогнозирование радиационной обстановки при аварии на аэс предусматривает:

1. Прогнозирование зон радиоактивного загрязнения территории по следу радиоактивного облака.

2. Прогнозирование времени начала выпадения радиоактивных осадков на определенном расстоянии от АЭС.

3. Прогнозирование возможных доз облучения персонала субъекта хозяйствования, продолжающих выполнять задания в зонах радиоактивного загрязнения.

3.4.3.2 Входные данные:

• тип ядерного реактора (РБМК или ВВЭР); электрическая мощность реактора, МВт;

• время начала аварии, дата, час, мин.;

• часть выброшенных изреактора радиоактивных веществ, от их общего количества, %;

• скорость ветра на высоте 10м, м/с;

• направление ветра (в сторону объекта субъекта хозяйственной деятельности (ОХД)), град.;

• облачность – отсутствует (1 – 4 балла), средняя (5 – 7 баллов), сплошная (8 – 10 баллов);

• расстояние от аварийной АЭС до объекта субъекта хозяйственной деятельности, L_ОХД, км;

• время, прошедшее после аварии, до момента начала облучения людей в зоне загрязнения, суток, часов;

• длительность облучения в зоне загрязнения, суток, часов.

3.4.3.3 Прогнозирование выполняется в следующей последовательности:

• по таблице А.1 (приложение А) определяется категория вертикальной устойчивости атмосферы, отвечающей метеорологическим условиям и времени суток на момент аварии (конвекция, изотермия, инверсия);

• по таблице А.2 определяется средняя скорость переноса радиоактивного облака, м/с;

• для заданного типа реактора и части выброшенных из него радиоактивных веществ по одной из таблиц А.3-А.7, которая соответствует категории вертикальной устойчивости атмосферы и скорости переноса радиоактивного облака, определяются индексы зон загрязнения (М, А, Б, В, Г) и их размеры (длина и ширина, км);

• наносятся на карту (условную схему местности):

• местоположение аварийного реактора условным обозначением (рис.1, приложение Б);

• ось прогнозируемого следа радиоактивного облака О – О в соответствии с направлением ветра (рис.3, приложение Б);

• прогнозируемые зоны радиоактивного загрязнения в виде правильных эллипсов, каждый определенного цвета (зона М – красная, зона А – синяя, зона Б – зеленая, зона В – коричневая, зона Г – черная), с учетом масштаба,начиная с места аварии и ориентируя большую ось эллипсов в направлении ветра (рис.3, приложение Б);

• характеристика аварийного реактора и время аварии рядом с условным обозначением реактора (рис.1, приложение Б);

• метеорологические данные на время аварии в прямоугольной рамке в верхней угловой части карты (схемы) (рис.2, приложение Б).

• по расстоянию от АЭС (L_ОХД, рис.3, приложение Б) определяется зона загрязнения, в которую попадает объект субъекта хозяйственной деятельности;

• по одной из таблиц А.9-А.13, соответствующей зоне, в которую попадает ОХД, определяется табличная доза облучения, Dтаб, для середины зоны на пересечении строки и колонки, которые соответствуют времени, прошедшем после аварии (суток или часов) и длительности пребывания рабочих(персонала) в зоне радиоактивного загрязнения (суток или часов) соответственно.

• определяется расстояние от АЭС до середины зоны загрязнения, в которую попадает ОХД, по оси следа по следующим формулам:

или

где – расстояние от АЭС до внешней границы зоны по оси следа;

–расстояние от АЭС до внутренней границы зоны по оси следа;

• определяется коэффициент пересчета табличной дозы облучения в середине зоны на реальное местонахождение рабочих (персонала), К_З (коэффициент зоны), по одной из следующих формул:

если L_ОХД< Lсер;

, если L_ОХД> Lсер,

где с = Lсер – L_ОХД,

d = Lз – Lсер;

• определяется доза облучения рабочих (персонала), D_ОБЛ, по формуле

бэр,

где К_ОСЛ – коэффициент ослабления уровня радиации защитным сооружением, на открытой местности К_ОСЛ = 1.

• сравнивается доза облучения D_ОБЛ с предельно допустимыми годовой и среднемесячной дозами облучения персонала и делается вывод.

Пример нанесения на карту прогноза радиационной обстановки при аварии на АЭС приведен на рисунке 4 приложения Б.

Если объект субъекта хозяйственной деятельности находится в зоне радиоактивного загрязнения не на оси следа радиоактивного облака, для расчёта доз облучения применяется метод интерполяции между точками с известными значениями доз облучения, пример которого приведен на рис.

РисунокПример применения метода интерполяции между точками с известными значениями доз облучения

Доза радиации в зоне точек 1 рассчитывается по формуле линейного интерполирования между двумя точками на внешних границах соседних зон радиоактивного загрязнения, расположенными на прямой, перпендикулярной оси следа и проходящей через расчётную точку

,

где- табличная доза радиации за время нахождения в середине зоны радиоактивного загрязнения;

- доза радиации в любой точке на внутренней границе рассматриваемой зоны радиоактивного загрязнения;

- доза радиации в любой точке на внешней границе рассматриваемой зоны радиоактивного загрязнения;

- расстояние между расчётной точкой и внутренней границей зоны по прямой, перпендикулярной оси следа;

- расстояние между внутренней и внешней границей зоны по прямой, перпендикулярной оси следа и проходящей через расчётную точку;

; ;

; .

Доза радиации в зонах точек 2 рассчитывается по формуле линейного интерполирования между точками на внешней границе зоны радиоактивного загрязнения и на оси следа, расположенными на прямой, перпендикулярной оси следа и проходящей через расчётную точку

,

где еслиL_ОХД<L_СЕР;

, если L_ОХД>L_СЕР;

- расстояние по оси следа между серединой зоны и точкой проекции расчётной точки на ось следа;

- расстояние по оси следа между серединой зоны и внешней её границей;

- доза радиации в точке проекции расчётной точки на ось следа;

- расстояние от расчётной точки до её проекции на оси следа;

- расстояние от внешней границы зоны до оси следа по прямой, перпендикулярной оси следа и проходящей через расчётную точку.

Расчет доз радиации в зонах радиоактивного загрязнения, не имеющих вложенных зон, (на рисунке зона А)осуществляется по формуле для точек 2. Середина зоны соответствует геометрическому центру эллипса, а точка максимальной дозы радиации находится на оси следа в фокусе эллипса, ближайшего к аварийному реактору. Принято считать, что точка с максимальной дозой радиации в такой зоне практически совпадает с внешней границей зоны на оси следа, ближайшей к аварийному реактору.

Согласно НРБУ-97 допустимой дозой облучения человека является эффективная доза облучения 50 мЗв в год. Такая доза соответствует поглощённой дозе 5 рад внешнего гамма-облучения в год. В тоже время, для населения установлен лимит эффективной дозы 1 мЗв (0,1 рад), а для персонала категории А лимит эффективной дозы 20 мЗв (2 рада). В условиях радиационной аварии, население, привлечённое к ликвидации последствий аварии, либо к работам в условиях радиационного облучения, приравнивается к персоналу категории А. В особых случаях, по специальному разрешению и с ведома облучаемых лиц, допускается увеличение годовой дозы облучения персонала категории А до 100 мЗв (10 рад) с компенсацией её в последующие годы дозами, меньшими 2 рад.

Рекомендуемая литература: [2.2.2.1, 2.2.2.4].