Реферат: Прогнозирование возможной радиационной обстановки и её оценка

Дисциплина: Безопасность жизнедеятельности
Автор: Роман Сидоров
Прислал: Сергей Поляков (kosh_s@mail.ru)
Название работы: Прогнозирование возможной радиационной обстановки и её оценка.
Прогнозирование зон радиоактивного заражения местности и внутреннего поражения
человека при аварийном выбросе на КАЭС
Расчетно-графическая работа
Сдавался в 2000 году в Тверском Государственном Техническом Университете
на кафедре безопасности жизнедеятельности и экологии профессору Бережному А.С.

Практическоезадание №6

Прогнозированиевозможнойрадиационнойобстановкии её оценка.Прогнозированиезон радиоактивногозараженияместности ивнутреннегопоражениячеловека приаварийномвыбросе наКАЭС.

Вариант № 16

Задание:Спрогнозироватьпо исходнымданным возможныезоны РЗ местностии ВП человекана случай авариина АЭС (разрушениереактора РМБК-1000с выбросомпродуктовделения Ак=10%и V10=5м/с), оценитьобстановкуна ОЭ с рабочимпоселком (илигороде Н-ск) иосуществитьвыбор режимарадиационнойзащиты (РРЗ)работающихОЭ и населенияпоселка (илигорода Н-ск).Представитьитоговый выводс инженернымирешениями наслучай авариина АЭС.

Исходныеданные:

Время аварии Тав, ч

Облачность

Установленная доза Дуст, бэр

Удаление ОНХ от АЭС,

Lо, км

Продолжительность нахождения людей в различных условиях в течение суток Т, ч, и коэффициенты К ослабления радиации в этих условиях на рабочем месте в транспорте на открытой местности в зоне отдыха

Тр

Кр

Ттр

Ктр

Тотк

Котк

То

Ко

15 ясно 2 60 8 10 2 4 2 1 12 10

Решение.

Определяемстепень вертикальнойустойчивостиатмосферы(СВУА) по табл.10.1, с учетом V10, облачностии времени суток:

ИЗ – изотермияили нейтральноесостояние

Находим потабл. 10.2 среднююскорость ветрав приземномслое в зависимостиот СВУА и V10: Vср=5м/с

С учетомтипа возможнойаварии на АЭСопределяемпо табл. 10.3 размерызон РЗ и ВП сдозой до полногораспада Д и записываемих:

Таблица1Тип аварии Зоны РЗ

Р1, рад/ч

Дω внеш., рад

Двнутр., бэр

Длина L, км

Ширина Ш, км С разрушением реактора

А’

А

Б

В

Г

Д’

Д’

0,014

0,14

1,4

4,2

14

-

-

5,6

56

560

1680

5600

-

-

-

-

-

-

300

100

20

10

20

4

2

1

Не образуется

30

250

90

44

10

5

Р
1=Д/400– уровень радиациина 1 ч после аварии, Д – дозадо полногораспада

60 км

По схемеопределяем, в какую из зонРЗ или ВП, илиодновременнов зоны РЗ и ВПпопал ОЭ с городом: ОЭ попалодновременнов зоны РЗ и ВП

А- зона слабогоРЗ (красныйцвет);

А – зона умеренногоРЗ (синий);

Б – сильногоРЗ (зелёный);

В – зона опасногоРЗ (коричневый);

Д- опасноговнутреннегопоражения(коричневый);

Д – чрезвычайноопасного внутреннегопоражения(чёрный).

Вычисляемвремя началавыпадениярадиоактивныхосадков надзаданным объектом:

По табл. 10.4определяемвремя формированиярадиоактивногоследа:

tформ= 3 ч

Если облакосформировалосько времениподхода егок ОЭ, то над нимбудет происходитьвыпадениерадиоактивныхосадков. Поэтомупо табл. 10.3 определяемметодом интерполяциивозможныйуровень радиацииР1 и возможнуюдозу Двнешдля зоны РЗ, где находитсянаш объект; длязоны ВП определяюттолько возможнуюдозу Двнутр.

ОЭ находится между внешними границами зон А и Б:

рад/ч

рад

ОЭ находится между внешними границами зон Д’ и Д:

бэр

Определяемуровни радиациина ОЭ на различноевремя (на началовыпаданияосадков, конецрабочей смены, конец первыхсуток и на конецтрех суток):

Рt=Р1/К,

где К – коэффициентпересчета, потабл. 10.5.

Р1 = 0,77 рад/ч; tформ= 3 ч; Тр = 8 ч.

на начало выпадения осадков:

tнач = tформ= 3 ч

коэффициентпересчетаК=1,75

Р3=0.77/1,75=0.44 рад/ч

на конец рабочей смены:

tк=tнач+Тр=3+8=11ч

коэффициентпересчета К=3.2

Р11=0.77/3.2=0.24 рад/ч

за первую смену:

Рср=(Р3+Р11)/2=(0.44+0.24)/2=0.34рад/ч

на конец первых суток с начала выпадения осадков при К24=5

Р24=0.77/5=0.154 рад/ч

на конец третьих суток при К72=7

Р72=0.77/7=0.11 рад/ч

Находим дозуоблучения, полученнуюна открытойместности запервые сутки(накоплениедозы идетнеравномерно: впервые суткипосле аварии– более интенсивно, чем в последующеевремя) по формулепри времениаварии Тав3 мес:

Д1сут > Дсут (11,34>2)

Д1сут > Дсут, следовательнонеобходимоподобратьсоответствующийрежим РРЗ дляперсонала ОЭи населения, а также решенияпо их защите.Для этогорассчитываемкритерий возможнойдозы за 10 сутоки 1 год:

Д10сут =2(Ркtк — Рнtн)

В табл. 10.5 коэффициентыпересчета данына время послеаварии на АЭСтолько до 3 суток.Поэтому

Д10сут=Д3сут+Д7сут=Д3сут+ Д3сут/2

(т.к за семикратныйпериод временирадиация снизитсяв 2 раза (по законуспада радиации))

бэр

Д10сут=13.2+13.2/2=19.8бэр

По табл. 10.6принимаемрешение позащите. Величина19.8 бэр превышаетверхний уровенькритериев дляпринятия решенийпо защите работающихи населения(на все тело)за исключениемрешения поэвакуациивзрослых. Поэтомуукрытие, защитуорганов дыханияи йодную профилактикувзрослых людей, детей, беременныхженщин, эвакуациюдетей и беременныхженщин необходимопроводить вполном объеме, а эвакуациювзрослых людейосуществлятьчастично.

Вычисляемсуммарную дозу, полученнуюрабочими первойсмены

Д=Дотк+Д8ч+Д0+Дпер+Дотд, где

Дотк – доза, полученнаяна открытойместности;

Д8ч — доза, полученнаяза 8-ми часовуюсмену на рабочемместе;

Д0 — доза, полученнаяот проходящегорадиоактивногооблака;

Дпер = Дкр+ Дср — доза, полученнаяпри переездена работу иобратно, где

Дкр – к работе,

Дср – с работы;

Дотд — доза, полученнаяза время отдыхав зоне отдыха, то есть от концарабочей сменыдо истеченияпервых суток.

Дt=(РсрТ)/К0

Рср = (Рн+ Рк)0,5– среднее значениеуровня радиации, рад/ч, за промежутоквремени отначала до концапериода облучения;

Т – периодоблученияработающихв различныхусловиях;

К0– коэффициентослабления.

Известно, что Рср = 0.44 рад/ч; на рабочемместе, продолжительностьсмены 8ч и коэффициентослаблениязащиты К=10; L0=60км на открытойместностиРотк=0.56 рад/ч; люди находятся1ч при Ко=1, переездк работе и сработы занимают3ч, при Ко=2 сРкр=0.56 рад/ч; Рср=0.29 рад/ч; время отдыха12ч; при Ко=10 сРср=0.29рад/ч; до Р1сут=0.15 рад/ч.

Дотк=(0.562)/1=1.12бэр

Д8ч=(0.44 8)/10=0.352бэр

Д0=0.3 бэр (потабл. 10.7)

Дпер=Дкр+Дср=(0.561)/4+(0.291)/4=0.21бэр

Дотд=((0.29+0.154)/2)12/10=0.266 бэр

Д=1.12+0.352+0.3+0.21+0.266= 2.248 бэр

Д Дуст (2.248 2 бэр).

Наибольшийвклад Двносит Дотк, Д0и Дпер.лучшим решениемявляется уменьшениевремени нахожденияна открытойместности до0.5ч (а 0.5ч перенестив зону отдыха)и переезда натранспортек работе и сработы до 1ч (а1 ч перенестив зону отдыха).Величину Д0нельзя уменьшить, т. к. она зависитот удаленияОЭ от АЭС. С учётомпринятых измененийпересчитываютДотк, Дотд и Дпер.

Д=0.28+0.352+0.3+0.21+0.452=1.594бэр, что меньшеДуст

По величинеДопределяемрадиационныепотери (РП) людейна ОЭ и распределениеих по времени(табл. 10.8), еслиД100рад или Д50бэр; т. к. Д=1.594бэр, то люди, находящиесяв ОЭ, полностьютрудоспособныв течении 4-хдней.

ПодбираемРРЗ как дляработающих, так и для населения, находящегосяв условияхрадиоактивногозараженияместности.БезопаснымРРЗ считаетсятакой режим, когда облучениелюдей не вышесуточнойустановленнойдозы Дуст.Он характеризуетсякоэффициентомбезопаснойзащищенностиСб, которыйпоказываетво сколько разд.б. уменьшенафактическаядоза радиациинад Дуст :

для населения: Сб= Дсут/Дуст=11.34/2=5.67

для рабочегоперсонала ОЭ: Сб= Дсут/Дуст=2.248/2=1.124

Для установлениябезопасногорежима работына ОЭ вычисляем суточный коэффициентзащищенности(он показывает, во сколько раздоза облучения, полученнаялюдьми приданном режиме, меньше дозы, которую ониполучили быза то же времяна открытойместности):

а с учётомуменьшениявремени наоткрытой местностии переезда натранспортек работе и сработы:

Сравниваемполученныекоэффициентыдля персоналаОЭ: СС8,5,33с>с8,8>5,67, последняяобеспеченадля персоналаОЭ за счет уменьшениявремени нахожденияв худших условиях

Итоговыйвывод:

ОЭ с посёлком в результате аварии на АЭС может попасть в зону А (зону умеренного заражения) по РЗ, а по ВП – в зону Д (зона опасного вредного внутреннего заражения). При этом уровень радиации к моменту выпадения радиоактивных осадков (через 3,3ч с момента аварии) составляет Р3,3=0,56 рад/ч, что значительно превышает естественный радиационный фон, равный 1,210-3 рад/ч. Прогнозируемая доза за первые сутки на открытой местности и в помещениях ОЭ может составить соответственно Д1 сут=11,34 бэр и Д=2,248 бэр, что больше Дуст=2 бэр. Следовательно, требуется подобрать и соблюдать соответствующий РРЗ для персонала ОЭ и населения в посёлке.

Радиационные поражения людей не ожидаются, т. к.

Д1 сут=11,34бэр и Д=2,248бэр меньше 100рад. К тому жеработающиесохраняюттрудоспособностьполностью, посколькупрогнозируемаядоза меньше50 бэр.

РРЗ для работающих ОЭ следует назначить 6 – 7 с. общей продолжительностью в течение 360 суток. При этом последовательность соблюдения режима такова: не менее 4ч укрытия в ЗС или герметизированных помещениях во время отдыха, а работа организуется вахтовым методом в течение 360 суток. Это значит, что ОЭ работает круглосуточно в 4 смены непрерывно в течение 1 суток. Его обслуживают 2 смены поочерёдно: одна работает 6 ч в цехах, а вторая отдыхает 6 ч в ЗС донного ОЭ. После 1 суток они убывают для отдыха в незаражённую местность, а их сменяют очередные 2 смены, прибывшие из незаражённой местности.

РРЗ населения посёлка не предусмотрено, т. к. Р1=0,77 рад/ч больше 0,2 и 0,3 рад/ч, указанных в таблице 10.11 для населения, проживающего в каменных одно- и многоэтажных домах. Поэтому следует населения эвакуировать в незаражённую зону, где находятся работающие на ОЭ вахтовым методом.

Рассчитанный дозовый критерий для принятия решения о защите составил Д10 сут = 19.8 бэр, что выше верхнего уровня, указанного в таблице 10.6, за исключением взрослых людей. Поэтому в качестве защитных мер следует принять укрытие всех людейв ЗС и защиту органов дыхания, а с учётом действия радиоактивных осадков на отдельные органы человека и йодную профилактику всех людей ОЭ и посёлка до подхода радиоактивного облака. Дозировка йодного калия следующая: 1 раз в день по 0,04г детям в возрасте до 2 лет и беременным женщинам в течении 3 суток; 1 раз в день по 0,125г всем взрослым людям и детям в возрасте от 2 лет и старше в течении 7 суток. В дальнейшем следует проводить эвакуацию детей и беременных женщин (в первую очередь), а затем и всех взрослых людей, неработающих на ОЭ вахтовым методом.

Списокиспользованнойлитературы

Практикум по БЖД под ред. Бережного С. А. – Тверь: ТГТУ, 1997.

Бережной С. А., Романов В. В., Седов Ю. Н. Безопасность жизнедеятельности: Уч. пособие. – Тверь: ТГТУ, 1996.

Сборник типовых расчетов и заданий по экологии: Уч. пособие под ред. Бережного С.А., Седова Ю.И. и др. – Тверь: ТГТУ, 1999.