Расчет параметров поражающих факторов в условиях чрезвычайных ситуаций

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Курсовая работа

на тему: «Расчет параметров поражающих факторов в условиях чрезвычайных ситуаций»

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Выполнил:

Веденкин П.Ю.

Проверил:

к.т.н., доцент Подобед Н.Е.

Мурманск 2013



Задание

Раздел 1. Оценка поражающих факторов ядерного взрыва

По исходным данным (табл. 1.21) определить:

1.1. Расстояния от центра взрыва, на которых открыто находящийся чело век может получить легкую, средней тяжести, тяжелую степень поражения от действия воздушной ударной волны.

1.2. Зону поражения людей световым импульсом.

1.3. Расстояния, на которых открыто находящийся человек может получить ожоги 1-й, 2-й или 3-й степени.

1.4. Зону поражения проникающей радиацией.

1.5. Расстояние, на котором открыто находящийся человек получит дозу облучения, вызывающую лучевую болезнь 2-й степени.

1.6. Зону радиоактивного заражения местности.

1.7. Действие поражающих факторов на объекты, находящиеся на расстоянии R₁ (табл. 1.5).

1.8. Дозу облучения от проникающей радиации, которую получит человек, находящийся в защитном сооружении с заданным К_осл на расстоянии R₁.

1.9. Время начала выпадения (t_н) радиоактивных осадков на местности, продолжительность выпадения (t_в), время, за которое сформируется радиационная обстановка (t_ф = t_н + t_в) от момента взрыва в точке, заданной координатами R₂ и У.

1.10. Уровень радиации (мощность дозы) на местности и в защитном сооружении на момент формирования радиационной обстановки (t_ф) в точке с координатами R₂ и У.

1.11. Поглощенную и эквивалентную дозы, которые могут быть получены людьми за время нахождения в защитном сооружении (dТ) в той же точке при ?-облучении.

1.12. Уровень радиации на местности к концу пребывания в защитном сооружении в очке с координатами R₂ и У.

1.13. Маршрут эвакуации людей из зараженной зоны автотранспортом и пешими колоннами. Вычислить время движения. Составить план-схему местности.

1.14. Уровень радиации в точке выхода на момент выхода из зараженной зоны.

1.15. Поглощенную дозу, которая может быть получена за время эвакуации.

1.16. Суммарную дозу, которая может быть получена людьми за время нахождения на зараженной территории.

Раздел 2. Оценка химической обстановки при аварии на химически опасном объекте

По данным (табл. 2.10) произвести оценку химической обстановки:

2.1. Определить размеры и форму очага заражения (глубину и ширину распространения зараженного воздуха).

2.2. Определить время подхода зараженного воздуха к объекту.

Раздел 3. Прогнозирование и оценка степени опасности в очаге поражения взрывов твердых взрывчатых веществ (ВВ) и газопаровоздушных смесей (ГПВС).

По данным табл. 3.11 оценить степень опасности в очаге поражения, определив при этом:

3.1. Радиус зоны детонации.

3.2. Радиус зоны действия продуктов взрыва.

3.3. Степень поражения объектов, находящихся на заданном расстоянии от центра взрыва.

3.4. Влияние взрыва открыто находящегося в районе указанного в п. 3.3. объекта.



Раздел 1. Оценка поражающих факторов ядерного взрыва

ядерный радиация эвакуация

Исходные данные по табл. 1.21.

Вариант 3

q, кт	Видимость до … км	Скорость ветра км/ч	R1 км	№ объекта из табл. 1.5	R2 км	У км	К осн	dT сут	V1	V2	Тип местности
10000	20	100	3,5	9,26,42	200	4,0	500	4	6	50	Холмистая без леса

В табл. 1.21: q - мощность наземного ядерного взрыва;

R₁ - расстояние до объекта;

R₂ - расстояние по оси следа радиоактивных осадков;

У - удаление от оси следа радиоактивных садков;

К_осл - коэффициент ослабления внешней радиации в защитном сооружении;

dT - продолжительность нахождения в защитном вооружении;

V₁ - скорость движения пешей колонны;

V₂ - скорость движения автомобильного транспорта.

1.1 Определить расстояния от центра взрыва, на которых открыто находящийся чело век может получить легкую, средней тяжести, тяжелую степень поражения от действия воздушной ударной волны

Ядерный взрыв - чрезвычайно быстрое выделение огромного количества энергии в результате цепной ядерной реакции деления тяжелых ядер или термоядерной реакции, протекающей в заряде.

Поражающими факторами ядерного взрыва являются:

· воздушная ударная волна;

· световое и тепловое излучение;

· проникающая радиация;

· электромагнитный импульс;

· последующее радиоактивное заражение местности.

Основными параметрами ударной волны, характеризующими разрушающее и поражающее действие, являются избыточное давление во фронте ударной волны, давление скоростного напора, продолжительность действия волны - длительность фазы сжатия и скорость фронта ударной волны.

Из табл. 1.3 берем характер поражения и соответствующее избыточное давление, a по табл. 1 4 определяем радиусы зон поражения, в которых будет такое избыточное давление при взрыве мощностью 10000 кт с учетом защитных свойств холмистой без леса (k=0,9).

Характер поражения	Рф кПа	Радиусы зон поражения, км
Легкие травмы (ушибы, вывихи, общая контузия)	20-30	(11,6-15,3)*0,9=10,44-13,77
Травмы средней тяжести (кровотечение, повреждение органов слуха, контузия)	30-50	(11,6-8,5)*0,9=10,44-7,65
Тяжелые травмы (переломы, сильные кровотечения)	50-80	(8,5-7)*0,9=10,44-6,3

Для получения расстояния до эпицентра, где будет избыточное давление 80 кПа, использовалась линейная интерполяция ближайших значений.

1.2 Определить зону поражения людей световым импульсом

Световое излучение (СИ) ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и воздуха. Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового излучения, является световой импульс - количество световой энергии, падающей на 1 м² освещаемой поверхности, перпендикулярной к направлению излучения, за время свечения области взрыва. В системе СИ световой импульс измеряется килоджоулях на квадратный метр (в кДж/м²).

По табл. 1.6 определяем расстояние, на котором будет световой импульс 85 кДж/м² при взрыве мощностью 10000 кт: 37

Радиус зоны поражения людей световым импульсом составляет (для видимости до 5 км и поправочного коэффициента К=0,5):

37*0,5=18,5 км

С учетом защитных свойств местности (k=0,9): 33,3 км.

1.3 Определить расстояния, на которых открыто находящийся человек может получить ожоги 1-й, 2-й или 3-й степени

Из табл. 1.8 берем характер поражения и соответствующий световой импульс, а по табл. 1.6 определяем радиусы зон поражения, в которых будет такой световой импульс при взрыве мощностью 10000 кт с учетом защитных свойств местности (k=0,9) и поправочного коэффициента К=0,5.

Степень ожога открытых участков кожи	Световой импульс кДж/м2	Радиусы зон поражения, км
1-й степени (покраснение кожи)	100-200	(6,6·0,9·0,5)-(4,7·0,9·0,5) 2,31-1,645
2-й степени (пузыри)	200-400	(4,7·0,9·0,5)-(3,2·0,9·0,5) 1,645-1,12
3-степени (омертвление кожи)	400-600	(3,2·0,9·0,5)-(2,625·0,9·0,5) 1,12-0,92



1.4 Определить зону поражения проникающей радиацией

Проникающая радиация представляет собой ионизирующее излучение, которое образуется при ядерном взрыве. Время действия проникающей радиации на наземные объекты зависит от мощности ядерного взрыва и может составить 15-25 с момента взрыва. Основным параметром, характеризующим поражающее действие проникающей радиации, является доза излучения. Поглощенная доза - это количество энергии ионизирующих излучений, поглощенное единицей массы облучаемого вещества.

По табл. 1.10 определяем расстояние до центра взрыва, на котором будет соответствующая доза проникающей радиации при взрыве мощностью 200 кт.

Радиус зоны поражения проникающей радиацией составляет:

3,1 км при безопасной в мирное время дозе (для ?-излучения) 5 рад

2,5 км при безопасной в военное время дозе (для ?-излучения) 50 рад

1.5 Определить расстояние, на котором открыто находящийся человек получит дозу облучения, вызывающую лучевую болезнь 2-й степени

Из табл. 1.9 берем характер лучевого поражения и соответствующую дозу облучения, а по табл. 1.10 определяем радиусы зон поражения, в которых будет такая доза облучения при взрыве мощностью 200 кт с учетом защитных свойств местности 0,7 и поправочного коэффициента К= 0.5)

Лучевая болезнь	Доза, рад	Радиусы зон поражения, км
2-й степени	250-400	(2,05·0,7·0,5)-(1,92·0,7·0,5) 0,7175-0,672



1.6 Определить зону радиоактивного заражения местности

Радиоактивное заражение (РЗ) образуется после выпадения продуктов ядерного взрыва (ПЯВ), первоначально представляющих собой смесь примерно из 80 изотопов 36 элементов и при распаде дают около 300 различных радионуклидов. В ПЯВ преобладают короткоживущие радионуклиды, поэтому в начальный период их активность быстро снижается. По табл. 1.12 при взрыве мощностью 200 кт и скоростью ветра 50 км/ч, зона радиоактивного заражения имеет следующие размеры:

Длина - 200 км, ширина -18 км.

1.7 Определить действие поражающих факторов на объекты, находящиеся на расстоянии R₁=2,5 км (табл. 1.5)

По табл. 1.3 находим избыточное давление на расстоянии 2,5 км при взрыве мощностью 200 кт Р_ф = 42,5 кПа.

· Бетонные и железобетонные здания и здания антисейсмической конструкции понесли малые разрушения

· Частично заглублённые резервуары понесли минимальные разрушения

· Грузовые автомобили и автоцистерны понесли средние разрушения

1.8 Определить дозу облучения от проникающей радиации, которую получит человек, находящийся в защитном сооружении с заданным К_осл= 20 на расстоянии R₁= 2,5 км

На расстоянии 2,5 км от взрыва по табл. 1.10 50 рад, с учетом К_осл=20, Д_пр=2,5 рад.

1.9 Определить время начала выпадения (t_н) радиоактивных осадков на местности, продолжительность выпадения (t_в), время, за которое сформируется радиационная обстановка (t_ф = t_н + t_в) от момента взрыва в точке, заданной координатами R₂= 10 км и У= 0,5 км

По таблице 1.11, учитывая скорость ветра 50 км/ч, находим время начала (t_н) выпадения радиоактивных осадков на объекте 0,15 ч и продолжительность 0,1 ч после взрыва. t_ф = 0,25

1.10 Определить уровень радиации (мощность дозы) на местности и в защитном сооружении на момент формирования радиационной обстановки (t_ф) в точке с координатами R₂= 10 км и У = 0,5 км

Определим ожидаемую мощность дозы на местности после выпадения радиоактивных осадков.

По табл. 1.15 находим, что мощность дозы через 1 ч после взрыва мощностью 200 кт на оси зоны РЗ на данном расстоянии 10 км Р₀= 1680 рад/ч.

Мощность дозы после выпадения радиоактивных осадков определяется по формуле:

где Р₀ и Р(t)- уровень радиации на время взрыва и после него.

Мощность дозы после выпадения радиоактивных осадков (через 0,25 ч) будет:



рад/ч.

С учетом коэффициента удаления: 8867,090,82= 7271,02 рад/ч.

В защитном сооружении мощность дозы с учетом К_осл на момент сформирования радиационной обстановки составит:

363,55 рад/ч.

1.11 Определить поглощенную и эквивалентную дозы, которые могут быть получены людьми за время нахождения в защитном сооружении (dТ) в той же точке при ?-облучении

Определим дозу облучения при нахождении в ПРУ от конца выпадения РО до конца пребывания в ПРУ с учетом того, что люди укрылись в ПРУ через 1 час после взрыва (Т_к=1ч+48 ч=49).

Поглощенную дозу (рад) в заряженном районе определяют по формуле:

Где Р₀ - уровень радиации на данное время Т₀; Т_к и Т_н - соответственно время конца и начала облучения (отсчет ведется от времени взрыва).

Поглощенная доза до прибытия в ПРУ (1 ч.)



1.12 Определить уровень радиации на местности к концу пребывания в защитном сооружении в точке с координатами R₂ и У

Время конца пребывания в ПРУ - 49 часов после взрыва. За это время мощность дозы на местности будет:

рад/ч.

1.13 Определить маршрут эвакуации людей из зараженной зоны автотранспортом и пешими колоннами. Вычислить время движения. Составить план-схему местности

1.14 Определить уровень радиации в точке выхода на момент выхода из зараженной зоны

По табл. 1.12 на границах зоны заражения через 1 час 8Р.

Люди преодолеют расстояние 8,5 км за следующее время:

-автотранспортом (при скорости 55 км/ч) составит 0,15 ч (9 мин)

-пешими колонами (при скорости 7 км/ч) - 1,21 ч (72,86 мин)

За это время уровень радиации в точке выхода из зараженной зоны составит:

5

1.15 Определить поглощенную дозу, которая может быть получена за время эвакуации

А с учетом ослабления в автотранспорте в 2 раза

Д_{эв тр}=рад.

1.16 Определить суммарную дозу, которая может быть получена людьми за время нахождения на зараженной территории

Общая доза внешнего облучения будет складываться из дозы за время в защитном сооружении и дозы за время эвакуации:

Пешими колонами = 301.185 рад.

Автотранспортом +=

Приняв величину погрешности ориентировочного расчета до 50%, видим, что в данных условиях люди получат дозу внешнего облучения более 1Гр (1Гр=100Рад), которая может повлечь за собой поражения первой или второй степени.

Размещено на Allbest.ru

...