Определение уровней радиации на загрязненной местности на заданное время (Приведение уровней радиации к одному времени после аварии).

При проведении дозиметрического контроля местности в различных ее точках фиксируются уровни радиации в определенные, произвольно складывающиеся, моменты времени. Для удобства нанесения зон загрязнения на карту и решения задач по оценке обстановки уровни радиации целесообразно приводить к конкретному времени: на 1 час после аварии, на 2, 3 и т. д. часа.

Перерасчет уровня радиации в данной точке местности на требуемое время производится с использованием выражения (1):

откуда

(6)

Пример 3.

Определить уровень радиации на 100 часов после аварии, если на 10часов он равен 0,40 Гр/ч , а n = 0,7.

Из (6) получаем

P₁₀₀ = P₁₀ (10/100)^0,7 =0,08 Гр/ч.

Определение доз облучения, полученных за время пребывания на загрязненной местности.

В соответствии с принятым положением о том, что уровень радиации может быть принят равным мощности поглощенной дозы, интегрированием получаем выражение для расчета доз:

; (7)

Пример 4.

Уровень радиации на 3 часа после аварии равен 0,035 Гр/ч. Определить дозу облучения, которую могут получить спасатели, если они начнут работы через 5 часов, а закончат через 10 часов после аварии. Коэффициент n =0,3.

Сначала определим уровни на 5 и на 10 часов после аварии :

Р₅ = 0,035 · (3/5)^0,3 = 0,0296 ~ 0,03 Гр/ч

Р₁₀ = 0,035 · (3/10)^0,3 = 0,0243 ~ 0,025 Гр/ч

Теперь можем рассчитать дозу (7)

D =(0,025 · 10 - 0,03 · 5)/(1-0,3) = 0,143 Гр

Пример 5.

Уровни радиации, замеренные в 12.30, 13.00 и в 13.30 соответственно равны 0,20 Гр/ч, 0,18 Гр/ч и 0,165 Гр/ч.

Определить дозу облучения, которую могут получить люди, находящиеся в противорадиационном укрытии (ПРУ) с К_осл= 100 за период времени с 70 ч по 100 ч после аварии:

1).Определяем коэффициент n по формуле (3):

= 0,5

2).Определяем время аварии (4):

3).Определяем Р₇₀и Р₁₀₀(6):

Р₇₀ = 0,20 (2/70)^0,5=0,0343 Гр/ч

Р₁₀₀ = 0,20 (2/100)^0,5 = 0,0286 Гр/ч .

4). Дозу определяем по формуле (7)

D = (0,0286 · 100 - 0,0343 · 70 ) = 0,399/50 = 0,00798 Гр

Определение допустимого времени пребывания людей в зоне радиоактивного загрязнения.

Преобразованием (7) можно получить выражение для времени выхода из зоны облучения, при котором полученная за время пребывания доза не превысит допустимое значение:

(8)

где Р_вх- уровень радиации в момент времени t_вх.

Время пребывания

Пример 6.

Уровень радиации в месте проведения работ на 1 час после аварии Р₁= 0,0645 Гр/ч.

Определить допустимую продолжительность работы при следующих условиях:

-коэффициент n = 0,5,

-коэффициент ослабления К_осл= 1,

-начало работы через 10 часов после аварии,

-заданная доза облучения 0,10 Гр.

Уровень радиации при n=0,5 на 10 часов после аварии, т.е. на время входа :

Р₁₀ = 0,0645 (1/10)^0,5 = 0,02 Гр.

По формуле (8) :

t_вых =10 ((0,5 · 10)/(0,02 · 10)+1)^0,5 = 15,6 ч.

Продолжительность работы:

T = t_вых - t_вх = 15,6 - 10 = 5,6 ч.

Определение допустимого времени начала работ.

Преобразованием формулы (8) можно получить:

(9)

По выражению (9) построенa таблица (см. Приложение), где входами являются величины t_вх/T и n , а величина b равна

(10)

При определении допустимого времени начала работ в качестве дозы используется значение D_доп.

Пример 7.

Определить допустимое время начала работ при следующих условиях:

-планируемая продолжительность работы T= 8 часов,

-уровень радиации на 1 час после аварии Р₁= 0,12 Гр/ч,

-коэффициент n = 0,6 ,

-работы планируются на открытой местности (К_осл=1 ),

-допустимая доза D_доп= 0,10 Гр.

По формуле (10) находим

b = 0,12 · 80,4/(0,4 · 0,10 · 1) = 6,98.

По таблице “b” для n=0,6 и b = 6,98 получим

t_вх/T = 4,7.

Отсюда t = 4,7 · 8 = 37,6 ч.

Пример 8.

Определить допустимое время начала работ, если

-уровень радиации, замеренный через 100 часов после аварии Р₁₀₀=0.142 Гр/ч,

-планируемая продолжительность работы на открытой местности T = 8 часов,

-Косл = 1,

-коэффициент n= 0,5,

-допустимая доза D_доп= 0,08 Гр.

Определим уровень радиации на 1 час после аварии:

Р₁= 0,142 · 100^0,5 = 1,42 Гр/ч.

По формуле (10)

b = 1,42 · 8^0,5 /(0,5 · 0,08 · 1) ~ 100 .

Для b = 100 и n = 0.5 по таблице “b” находим

t_вх/T = 25 , отсюда t_вх = 25 · 8 =200 ч.

Изложенная методика может быть использована в начальное время после аварии, главным образом на промежуточном этапе, для формирований, ведущих АСДНР, или других лиц, которые, находясь на загрязненной местности, используют СИЗ и подвергаются только внешнему облучению.

На восстановительном этапе, когда облучение определяют несколько (2-3) наиболее долгоживущих изотопа (короткоживущие распались или не играют заметной роли), выражение (1) не обеспечивает достаточной точности и для расчетов не применяется. На этом этапе расчеты проводятся для каждого из оставшихся радионуклидов отдельно, а полученные результаты для внешнего облучения суммируются.

Перечень контрольных вопросов по теме

1. Основные положения оценки обстановки: определения, поражающие факторы, этапы и методы оценки.

2. Прогнозирование радиационной обстановки.

3. Задачи, решаемые при оценке обстановки на радиационно загрязненной местности при авариях на РОО.

4. Физические основы методов оценки обстановки.

5. Общие положения оценки радиационной обстановки по данным дозиметрического контроля и разведки.

6. Определение скорости распада смеси радионуклидов n при известном времени аварии.

7. Определение n при неизвестном начале отсчета и времени отсчета.

8. Определение уровней радиации на загрязненной местности на заданное время.

9. Определение доз облучения, полученных за время пребывания на загрязненной местности.

10. Определение допустимого времени пребывания людей в зоне радиоактивного загрязнения.

11. Определение допустимого времени начала работ.

12. Прогнозирование радиационной обстановки при ядерных взрывах.

13. Определение доз облучения, получаемых людьми при преодолении зон.

14. Определение допустимого времени начала работ (преодоления зон загрязнения)

Литература :

1. Атаманюк В.Г. и др. Гражданская оборона. Учебник для втузов. Высшая школа, -М., 1988.

2. Основы защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. - издательство Московского государственного университета. 1998.

3. Конспект лекций по курсу “Основы ГО в ЧС”, кафедра ГО МГТУ, 2000 г.

4. “Гражданская защита”, пособие для преподавателей под ред. Л.Титоренко, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998 г.

5. ГОСТ Р 22.3.03-94 “Радиационная безопасность”, Госкомстандарт России, 1994 г.

6. Мальцев В.А. Методики оценки обстановки на промышленных предприятиях при ЧС. М. 1993. ГУ по подготовке кадров для ГС при правительстве РФ (учебно-ме тодическое пособие).

Факультет военного обучения