3 Пример решения типовых задач по оценке радиационной обстановки после ядерного взрыва

Теперь разберем конкретные примеры решения задач на данную тематику.

Пример 1. В момент времени = 11 ч 20 мин уровень ра­диации на территории объекта состав­лял 5,3 рад/ч. Определить уровень ради­ации Р₀ на момент времени t₀=1 ч после взрыва, если ядер­ный удар нанесен в момент времени =8ч 20 мин.

Решение: 1. Определяем разность между временем замера уровня радиа­ции и временем ядерного взрыва (Т₁ – Т₂ = t). Оно равно 3 ч.

2. По таблице 2 коэффициент для пересчета уровней радиации через 3 ч после взрыва К_з= 0,267. (t=3)

3. Определяем по формуле P_t=P_oK_t уровень радиации на 1 ч после ядерного взрыва Р₀=Рз/Кз=5,З/0,267=19,8 Р/ч, так как K_t на 1 ч после взрыва К₁=1, на З ч Кз =0,267.

Таблица 3 - Время, прошедшее после взрыва до первого или второго измерения

Отношение уровней радиации 2-го измерения к 1-му	Время между двумя измерениями
	мин					час
	10	15	20	30	45	1	2
0,95	3,98	5,98	7,97	11,95	17,92	23,90	47,80
0,90	1,98	2,97	3,97	5,95	8,92	11,90	23,79
0,85	1,32	1,97	2,63	3,95	5,92	7,90	15,79
0,80	0,98	1,47	1,96	2,95	4,42	5,89	11,79
0,70	0,65	0,97	1,30	1,95	2,92	3,89	7,78
0,60	0,48	0,72	0,96	1,44	2,16	2,89	5,77
0,50	0,38	0,56	0,76	1,14	1,71	2,28	4,56

Не установленное разведкой время взрыва можно определить по скорости спада уровня радиации. Для этого в какой-либо точке на территории объекта измеряют дважды уровень ра­диации. По результатам двух измере­ний уровней радиации через опреде­ленный интервал времени, используя зависимость P_t=P_oK_t, можно рассчитать время, прошедшее после взрыва. По этим данным составляют табли­цу 3, по которым определяют время, прошедшее после взрыва до первого или второго измерения.

Пример 2. В районе нахождения раз­ведывательного звена были измерены уровни радиации в момент времени =10 ч 30 мин - =50 рад/ч, в момент времени =11 ч 30 мин - =30 рад/ч. Опреде­лить время взрыва.

Решение:

1. Интервал между из­мерениями 1 ч.

2. Для отношений уровней радиа­ции P₂/P₁= 30/50 =0,6 и интервала времени 60 мин (1час) по таблице 3 находим время с момента взрыва до второго из­мерения. Оно равно 2,89 ч (примерно 3 ч). Взрыв, следо­вательно, был осуществлен в 8 ч 30 мин.

Пример 3. Определить дозу облучения, которую получат люди, находящиеся в подвале 3-х этажного жилого кирпичного дома в течении t=3часов, при начале облучения через промежуток времени = 4 ч после взрыва и уровне радиации на момент начала облучения Р_Т= Р₄ = 40 рад/ч.

Решение: 1. По формуле P_Т=P_oK_t и таблице 2 определяем Р₀ = Р₁ для t₀ через 10час после взрыва).

Р₄=Р₀ х К₄; Р₀=Р₄/К₄=211 рад/ч;

2. Расчет дозы производится по формуле:

где Р₁ – эталонный уровень радиации (уровень радиации на 1 ч после взрыва); – коэффициент, учитывающий время начала облучения T, отсчитываемое (в часах) от момента взрыва, и продолжительность пребывания в зоне заражения t (в часах); К_защ – коэффициент защиты сооружения (объекта), в котором находятся люди.

По таблице 5 - определяем величину коэффициента « », а по таблице 4 – величину коэффициента защиты К_защ подвала (объекта):

= 2,49; К_защ = 400.

Подставляя эти значения в формулу, получаем

Таблица 4 – Определение коэффициента защиты К_защ

N п/п	Материалы, сооружения, транспорт	Кзащ
1	Открытая местность	1
2	Железнодорожные платформы	1,5
3	Лес, автомобили, крытые вагоны, тягачи	2
4	Бульдозеры, бронетранспортеры	4
5	Открытые щели, траншеи	3…4
6	Танки	10
7	Дезактивированные щели, траншеи	20
8	Перекрытые щели, траншеи	40
9	Слой грунта толщиной 50 см.	50
10	Сталь, железо, чугун толщиной 1 см.	15
11	Деревянные одноэтажные жилые здания (подвал)	2(7)
12	Деревянные двухэтажные жилые здания (подвал)	8(12)
13	Кирпичные одноэтажные здания (подвал)	10(40)
14	Кирпичные двухэтажные здания (подвал)	15(100)
15	Кирпичные трехэтажные здания (подвал)	20(400)
16	Кирпичные пятиэтажные здания (подвал)	27(400)
17	Одноэтажные кирпичные производственные здания с толщиной стен 25 см.	7
18	Одноэтажные кирпичные производственные здания с толщиной стен 38 см.	10
19	Одноэтажные кирпичные производственные здания с толщиной стен 15 см.	7
20	Одноэтажные кирпичные производственные здания с толщиной стен 20 см.	12
21	Двух- и трехэтажные бетонные производственные здания толщиной стен 25 см.	10
22	Двух- и трехэтажные бетонные производственные здания толщиной стен 38 см.	16
23	Двух- и трехэтажные бетонные производственные здания толщиной стен 15 см.	9
24	Двух- и трехэтажные бетонные производственные здания толщиной стен 20 см.	15
25	Противорадиационные укрытия, убежища	10…1000

Примечание. Производственные здания с оконными проемами, занимающими 30% и менее от площади стен, по К_защ приравниваются к жилым домам.

Таблица 5 - Величина коэффициента « »

Начало облучения T, ч	Продолжительность пребывания на зараженной местности t, ч
	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5
0,5	1,35	0,88	0,72	0,63	0,58	0,54	0,51
1,0	2,57	1,55	1,19	1,01	0,90	0,83	0,77
1,5	3,88	2,23	1,68	1,39	1,22	1,10	1,01
2,0	5,26	2,95	2,17	1,77	1,53	1,37	1,25
2,5	6,71	3,69	2,68	2,17	1,86	1,65	1,50
3,0	8,21	4,46	3,20	2,57	2,18	1,92	1,74
3,5	9,75	5,24	3,73	2,97	2,51	2,21	1,98
4,0	11,34	6,05	4,28	3,39	2,85	2,49	2,23
4,5	12,96	6,87	4,83	3,81	3,19	2,78	2,49
5,0	14,61	7,71	5,40	4,24	3,54	3,08	2,74
6,0	18,02	9,43	6,56	5,12	4,25	3,67	3,26
7,0	21,54	11,20	7,75	6,02	4,98	4,29	3,79
8,0	25,15	13,02	8,97	6,95	5,73	4,91	4,33
9,0	28,86	14,88	10,22	7,89	6,49	5,55	4,88
10,0	32,64	16,79	11,50	8,85	7,26	6,20	5,44
12,0	40,43	20,70	14,12	10,83	8,85	7,53	6,59
14,0	48,48	24,74	16,83	12,87	10,49	8,90	7,77
16,0	56,76	28,89	19,60	14,96	12,17	10,31	8,98
18,0	65,24	33,15	22,45	17,10	13,89	11,47	10,21
20,0	73,91	37,50	25,36	19,28	15,64	13,21	11,47
22,0	82,76	41,93	28,32	21,51	17,43	14,70	12,76
24,0	91,76	46,44	31,33	23,78	19,24	16,22	14,06

Таблица 5 - Продолжение

Начало облучения T, ч	Продолжительность пребывания на зараженной местности t, ч
	4	5	6	7	8	9	10
0,5	0,49	0,46	0,43	0,42	0,40	0,39	0,38
1	0,73	0,66	0,62	0,59	0,56	0,54	0,52
1,5	0,95	0,85	0,79	0,74	0,70	0,67	0,65
2,0	1,16	1,04	0,95	0,88	0,83	0,80	0,76
2,5	1,38	1,22	1,11	1,03	0,96	0,91	0,87
3	1,60	1,40	1,26	1,16	1,09	1,03	0,98
3,5	1,82	1,58	1,42	1,30	1,21	1,14	1,09
4,0	2,10	1,76	1,58	1,44	1,34	1,26	1,19
4,5	2,26	1,95	1,73	1,58	1,46	1,37	1,29
5,0	2,49	2,13	1,89	1,72	1,69	1,48	1,40
6,0	2,95	2,51	2,21	2,00	1,84	1,71	1,61
7,0	3,41	2,89	2,53	2,28	2,09	1,94	1,82
8,0	3,89	3,28	2,86	2,57	2,34	2,17	2,02
9,0	4,38	3,67	3,20	2,86	2,60	2,40	2,24
10,0	4,87	4,07	3,53	3,15	2,86	2,63	2,45
12,0	5,88	4,89	4,22	3,74	3,39	3,10	2,88
14,0	6,92	5,72	4,92	4,35	3,92	3,59	3,32
16,0	7,98	6,58	5,64	4,97	4,47	4,08	3,76
18,0	9,06	7,45	6,38	5,61	5,03	4,58	4,22
20,0	10,17	8,34	7,12	6,25	5,59	5,08	4,67
22,0	11,29	9,25	7,88	6,90	6,17	5,60	5,14
24,0	12,44	10,17	8,65	7,57	6,75	6,12	5,61

Таблица 5 – Продолжение

Начало облучения T, ч	Продолжительность пребывания на зараженной местности t, ч
	12	24	48	72
0,5	0,37	0,32	0,29	0,28
1,0	0,50	0,42	0,37	0,35
1,5	0,661	0,50	0,43	0,40
2,0	0,71	0,57	0,48	0,45
2,5	0,81	0,64	0,53	0,49
3,0	0,91	0,70	0,58	0,52
3,5	1,00	0,76	0,62	0,56
4,0	1,09	0,82	0,66	0,59
4,5	1,18	0,88	0,70	0,62
5,0	1,27	0,93	0,73	0,66
6,0	1,45	1,04	0,80	0,71
7,0	1,63	1,15	0,87	0,77
8,0	1,81	1,25	0,94	0,82
9,0	1,99	1,36	1,01	0,87
10,0	2,17	1,46	1,07	0,92
12,0	2,54	1,67	1,19	1,02
14,0	2,97	1,87	1,32	1,11
16,0	3,29	2,08	1,44	1,21
18,0	3,67	2,29	1,56	1,30
20,0	4,06	2,50	1,68	1,38
22,0	4,45	2,71	1,80	1,47
24,0	4,85	2,92	1,91	1,56

Пример 4. В районе производства сводной командой спасательных работ уровень радиации (по данным разведки) через t₁ = 3 ч после взрыва составил P=100 рад/ч. Время начала работ – через = 4 ч после взрыва. Личный состав будет работать в кирпичном здании одноэтажного цеха с толщиной стен 25 см. Определить допустимое время пребывания команды на зараженной местности, если доза облучения не должна превышать установленной D_уст=30 рад.

Решение: Выбрав из таблицы 2 значение коэффициента пересчета К₁, находим эталонное значение уровня радиации:

Р₃= Р₁ * К₁ ; Р₁= Р₃ / К₁ = 374 рад/ч .

Используя формулу , рассчитаем величину коэффициента « »:

(значение К_защ выбрано из таблицы 4).

По таблице 5 в строке t = 4 ч, соответствующей заданному времени начала облучения (время начала работ – через = 4 ч после взрыва), ищем значение = 1,78; ближайшее к нему значение = 1,76 соответствует продолжительности нахождения на зараженной территории T = 5ч. Следовательно, вычисляя по линейной пропорции, для данных условий продолжительность проведения спасательных работ приблизительно равна 4,95ч.

Пример 5. Разведгруппа спасательного отряда на автомобилях (К_защ = 2) должна преодолеть зараженный район. Протяженность пути L = 30 км. Предполагаемое время начала движения – через 2,5 ч после взрыва. Средняя скорость движения на маршруте V = 15км/ч.

Усредненный по длине пути уровень радиации на 1 ч после взрыва (эталонный) P_tcp = 400 рад/ч.

Определить возможные радиационные потери среди л.с., если =1 неделю назад этот отряд находясь в очаге ядерного поражения (ОЯП), уже получил дозу облучении D_прош = 35 рад.

Решение:

Поскольку повреждения, возникшие в организме человека в результате воздействия ионизирующих излучений, начинают благодаря наличию иммунитета, постепенно восстанавливаются и скорость восстановительных процессов, начиная с 5-ого дня после облучения составляет 2,5-3 % в сутки в зависимости от дозы облучения, это необходимо учитывать. Таблица 6 позволяет оценить влияние к текущему моменту времени дозы, полученной в прошлом D_прош.

После предыдущего облучения прошла 1 неделя; следовательно, относительная доля остаточной дозы облучения равно 0,9. Абсолютная остаточная доза к моменту преодоления зараженной зоны (к моменту второго облучения):

D_осm = D_прош * 0,9 = 35 * 0,9 = 31,5 рад.

Время пребывания на зараженной местности (продолжительность второго облучения) T = L / V = 30 / 15 = 2ч. По времени начала второго облучения t = 2,5ч и продолжительность преодоления зоны T = 2 ч по таблице 5 определяем = 2,17.

Доза, которую получат люди при втором облучении:

Суммарная доза (будет действовать, как доза однократного облучения): D_сум = D_ост + D = 31,5 + 92,2 = 123,7 рад.

По таблице 7 определяем, что по истечении 3…4 недель возможен выход из строя (потребуется госпитализация на некоторое время) приблизительно 5% л.с. спасательного отряда. Смертельных случаев быть не должно.

Таблица 6 - Влияние к текущему моменту времени дозы, полученной в прошлом

Время после облучения, неделя	1	2	3	4	5
Доля остаточной дозы радиации	0,90	0,75	0,60	0,50	0,42
Время после облучения, неделя	6	7	8	9	14
Доля остаточной дозы радиации	0,35	0,30	0,25	0,20	0,10

Примечание: Если после облучения прошло время не более четырех суток, доля остаточной дозы равна единице

Таблица 7 – Определение % возможного выхода из строя и смертности облученных людей

Доза облучения, рад	Выход из строя в % ко всем облученным				Смертность облученных, %
	За 1-е двое суток	На 2-й, 3-й неделях	На 3-й,4-й неделях	Всего
До 100	0	Единичные случаи			0
100…125	0	0	5	5	0
125…140	0	0	10	10	0
140…175	5	0	25	30	0
175…200	15	0	35	50	ед. случаи
200…240	40	40	0	80	8
240…300	85	15	0	100	20
300…350	100	0	0	100	30