Оценка радиационной обстановки

6

Тема 4.4. “Оценка радиационной обстановки”.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра защиты в ЧС и гражданской обороны

1

Кафедра защиты в ЧС и гражданской обороны

«Основы гражданской защиты в чрезвычайных ситуациях»

ТЕМА 1. Основные характеристики и классификация чрезвычайных ситуаций

Оценка радиационной обстановки

1. Прогнозирование радиационной обстановки при ядерных взрывах

Прогноз может проводиться в мирное время ( т. е. до возможного ЯВ - при планировании мероприятий ГО, или сразу же после ЯВ - для принятия предварительных решений на действия подразделений ГО, населения и производственную деятельность объектов экономики.

Для прогноза необходимо знать (или задать) вид, мощность и координаты ЯВ; скорость и направление среднего ветра.

При прогнозировании зону радиоактивного загрязнения ограничивают сектором с центральным углом в 40o. Биссектриса этого угла соответствует направлению среднего ветра. Длина зон А, Б, В, Г определяется по таблицам в зависимости от мощности взрыва и скорости среднего ветра.

Этот вид прогноза называется вероятностным. При оценке обстановки можно утверждать, что загрязнению подвергнется примерно 1/3 площади (какая именно неизвестно). Вероятность расположения реального следа в пределах сектора составляет 90% . Если объект небольшого размера по сравнению с сектором (или одной из его зон) , считают, что он будет находиться в наихудших условиях, т. е. через него будет проходить ось следа.

Методика прогнозирования, в которой не учитываются погрешности определения исходных данных и зоны имеют одно фиксированное положение, называется детерминированной . В этом виде прогнозирования зоны изображаются в виде эллипсов, размеры которых (длину и ширину) определяют из таблиц по мощности взрыва и скорости среднего ветра. Эта методика может применяться в ограниченном числе случаев и носит очень приблизительный характер.

Результаты прогнозирования носят приблизительный характер и используются для проведения заблаговременных мероприятий гражданской обороны и принятия предварительных решений. Для объективной оценки и принятия конкретных решений по действиям сил ГО, защите населения, работе объектов экономики и т.п. необходимо знать реальную обстановку, которая складывается после выпадения радиоактивных осадков в данном районе. Для этого прежде всего необходимо выявить радиационную обстановку.

Выявление радиационной обстановки заключается в сборе данных радиационной разведки ГО и нанесении их на карту, схему местности, план объекта и т.д.

Радиационная разведка ведется наблюдательными постами, специально подготовленными разведывательными группами или звеньями, другими обученными формированиями. Посты радиационного и химического наблюдения выставляются на объектах, в районах большого скопления людей, в загородной зоне и т.д. Личный состав поста имеет приборы дозиметрической и химической разведки, средства индивидуальной защиты, средства оповещения и связи, другое имущество, необходимое для выполнения задачи. Состав поста 2 - 4 человека.

Примерное время начала выпадения радиоактивных осадков определяется как

tвып = R/Vср

где R - расстояние от центра взрыва, Vср - скорость среднего ветра.

Продолжительность выпадения осадков

вып = R/ 4Vср = tвып / 4 .

Обнаружив выпадение радиоактивных осадков, наблюдательный пост докладывает об этом, ждет конца выпадения (при этом показания приборов стабилизируются или начинают снижаться) и замеряет уровень радиации, фиксируя время замера.

Задачи радиационной разведки - установление границ районов или зон загрязнения, определение уровней радиации в местах проведения спасательных работ и на маршрутах, Разведка может вестись пешком при уровнях радиации до 0,3 Гр/ч, на автомашинах - при уровнях до 1 Гр/ч, а при более высоких уровнях рекомендуется воздушная разведка.

ядерный взрыв облучение радиационный

2. Основные задачи по оценке радиационной обстановки

Все изменения радиационной обстановки связаны с распадом радиоактивных веществ. Так как эти вещества образовались в момент ядерного взрыва, то и отсчет времени ведется с этого момента: во всех расчетах, таблицах, графиках и т.п. используется время прошедшее с момента взрыва.

Предполагается, что формирования, рабочие, служащие и население (в период до эвакуации) используют средства индивидуальной защиты органов дыхания. В этом случае основная часть дозы облучения (96 - 97%) формируется за счет внешнего облучения.

При расчете доз облучения и других параметров, определяемых внешним облучением, необходимо учитывать условия, в которых находятся люди на загрязненной местности. Эти условия однозначно определяются коэффициентом ослабления Косл .

В военной литературе, где впервые были приведены расчеты по оценке радиационной обстановки, использовались понятия экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы.

В настоящее время эти понятия изъяты из употребления, как и их единицы - рентген и рентген/час.

По своему численному значению в энергетическом эквиваленте рентген близок к поглощенной дозе в 0,01 Гр.

3. Приведение уровней радиации к одному времени после ЯВ

Ввиду близости физических процессов, протекающих при ядерных взрывах различной мощности и природы (деления или синтеза ядер), коэффициент скорости распада образовавшейся смеси радионуклидов при ядерных взрывах взрывах постоянен и равен n = 1,2 ,

что является основным отличием в расчетных формулах для оценки обстановки при ядерных взрывах.

Аналогично оценке обстановки при авариях на РОО за опорные уровни радиации для различных расчетов при ядерных взрывах удобно принимать уровни на 1 час после взрыва. Приведение замеренных в различное время уровней радиации к 1 часу после взрыва производится с помощью таблиц, графиков и другими способами. В основе всех способов лежит зависимость

P1 = Pt · t1,2 .

При сходных постановках задач при оценке обстановки после ядерного взрыва используются те же формулы (4 - 10), что и при авариях на РОО, но при этом используется значение n = 1,2 .

Пример 1 Разведкой замерены уровни радиации на местности от взрыва, произведенного в 10-00. Требуется привести результаты замеров к 1 часу после взрыва для нанесения обстановки на карту

Пример 2. Разведкой замерены уровни радиации в районе планируемых работ - в 6.00 PI = 0,05 Гр/ч и в 6.30 PII = 0,035 Гр/ч. Спасатели должны приступить к работе в 9.00. Определить уровень радиации на момент начала работ. 1) Время, прошедшее после взрыва до первого измерения по формуле (4)

часа

Время взрыва 4.00 утра. Уровень радиации в 9.00, т.е. чарез 5 часов после взрыва по формуле (6)

Р5 = 0,05 (2/5)1,2 = 0,017 Гр/час.

4. Определение доз облучения, получаемых людьми за время пребывания на загрязненной местности

В условиях ограниченного времени на оценку обстановки доза внешнего облучения может рассчитываться по приближенным формулам, которые дают значение с гарантированным запасом. Так вместо точной формулы:

можно использовать формулы

D = PвхT /Косл (11)

D = (Pвх + Pвых)T/2Косл (12)

Пример 3. Необходимо провести спасательные работы на объекте. Из обстановки известно, что уровень радиации на 1 час после взрыва Р1 = 0.8 Гр/ч. Работу необходимо начать через 2 часа и закончить через 4 часа после взрыва. Работы проводятся на открытой местности.

5. Определить дозу, которую получат спасатели

Уровни в моменты начала и окончания работ

Р2 = Р1/21,2 = 0,35 Гр/час

P4 = P1/41,2 = 0,15 Гр/час

2) Найдем дозу, пользуясь приближенной формулой (11)

D = Pвх · T = 0,35 · 2 = 0,70 Гр.

3) По более точной формуле (12) получаем

D = (Pвх + Pвых )· T / 2 = (0,35 + 0,15) · 2 / 2 = 0,50 Гр.

По точной формуле получим

= 0,4 Гр

6. Определение доз облучения, получаемых людьми при преодолении зон

До настоящего времени рассматривались задачи, в которых люди получали облучение в одной точке местности, а уровень радиации в этой точке изменялся только из-за спада активности выпавших на местность радионуклидов.

При преодолении зон радиоактивного загрязнения следует иметь ввиду, что в любой конкретный момент времени уровень радиации в пределах зоны и, следовательно, по пути следования неодинаков: на внешней границе зоны он минимален, на внутренней границе значительно выше, а по оси следа облака имеет максимум, спадающий от внутренней границы к внешней. Появляется необходимость говорить о максимальном значении уровня радиации по пути следования и, кроме того, рассматривать это максимальное значение на момент начала пересечения зоны (момент входа в зону) или на какой-либо промежуточный момент времени движения. Такой подход достаточно усложняет вид формул, сбор данных и проведение расчетов, но не всегда оправдано повышает точность проводимой оценки.

Ввиду этого на практике используются упрощенные расчетные формулы, которые позволяют в короткое время провести оценку возможных последствий облучения, не требуют подробной предварительной радиационной разведки местности и могут применяться лицами с минимальной специальной подготовкой.

Для таких расчетов используются следующие данные радиационной разведки:

Рmax - максимальный уровень радиации на оси следа облака в точке пересечения его движущейся командой, в момент начала движения по следу.

Рвх, Рвых - уровни в точке начала и конца движения, если движение происходит без пересечения оси следа, например, параллельно оси.

Средний по пути движения уровень радиации рассчитывается по формулам:

-при полном пересечении следа перпендикулярно оси Pср= Pмах/4

-при движении под углом 45о к оси следа Рср= 1,5 Pмах/4

-при движении параллельно оси следа Pср= (Pвх + Pвых)/2

-если движение начинается или заканчивается внутри следа Pср= Pмах/3

Пример 12.

Спасатели на автомобилях должны совершить марш в район проведения работ. Маршрут пролегает через след радиоактивного облака ядерного взрыва перпендикулярно его оси. Максимальный уровень радиации на маршруте на один час после взрыва Р1max= 0,80 Гр/ч . Колонна двигается со скоростью 30 км/час и к следу облака подойдет через два часа после взрыва. Ширина следа 10 км.

Определить дозу, которую получит личный состав.

Определяем максимальный уровень радиации на пути следования к моменту входа в след

Р2max = Р1max /21,2 = 0,35 Гр/ч

Определяем средний уровень радиации

Рср =Р max /4 = 0,35/4 = 0,09 Гр/ч

Коэффициент ослабления автомобиля Косл = 2 .

Таким образом доза, вычисляемая по формуле (11)

D = Рср · l / (v · Kосл) = 0,09 · 10/(30 · 2) = 0,015 Гр.

Определение допустимого времени пребывания людей в зонах радиоактивного загрязнения.

Приведенное выше выражение (8) для определения продолжительности работ в зонах радиоактивного загрязнения пригодно для расчетов и при ядерных взрывах, если положить n равным 1,2 :

Пример 13.

Определить допустимую продолжительность работы на радиоактивно загрязненной местности при следующих условиях:

Dзад = 0,3 Гр ; tвх = 6 ч ; Р6 = 0,06 Гр/ч ; Косл = 1 .

Определяем время выхода

tвых = tвх (DK(1 - n)/(Pвхtвх) +1 )1-n = 6[0,3(-0,2)/(0,06*6) +1]1,2 = 14,9ч

и допустимая продолжительность работ

Т = 14, 9 - 6 = 8,9 ~ 9 ч .

Определение допустимого времени начала преодоления зон загрязнения

Решение указанной задачи ясно из следующего примера..

Пример 14.

Маршрут эвакуации населения на автобусах проходит через след радиоактивного облака под углом 45о к оси следа. Длина маршрута 30 км. Максимальный уровень радиации на маршруте на 1 час после взрыва 1,4 Гр/ч .

Определить допустимое время начала преодоления следа, если предполагаемая скорость колонны 30 км/ ч , а допустимая доза облучения Dдоп = 0,05 Гр.

Максимальный уровень радиации на пути движения в момент входа в зону определим из выражения:

Рмах вх = 4Рср / 1,5 = 4 DKосл /(1,5Т) .

Допустимое время входа в зону найдем из выражения Рмах вх tвх 1,2 = Р1мах :

tвх = [P1max / Pmax вх ]1/1.2 = Р[(Р1мах 1,5 l )/ (4DKocл v )] 1/1,2 = [( 1,4 1,5 30)/(4 0,05 2 30)] 1/1,2 = 4 часа .

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).

Размещено на Allbest.ru