Расчет параметров радиационного поражения после ядерной аварии

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Радиоактивность появились на земле со времени ее образования и человек за всю историю развития своей цивилизации находился под влиянием естественных источников радиации. Земля подвержена радиационному фону, источниками которого служат излучения Солнца, космическое излучение, излучение от залегающих в Земле радиоактивных элементов.

Термин радиоактивность, радиация по латыни звучит как излучение, с которым мы встречаемся каждый день, зажигая электрический свет (электромагнитное излучение), включая телевизор (излучение электронов) или загорая на солнце (ультрафиолетовое излучение). Радиоактивность - это ионизирующее излучение, т.е. излучение, действующее на вещество и изменяющее физическое состояние атомов в нем. Явление радиоактивности было открыто французским физиком А. Беккерелем 1 марта 1896 года при случайных обстоятельствах. Беккерель положил несколько фотографических пластинок в ящик своего стола и, чтобы на них не попал видимый свет, он придавил их куском соли урана. После проявления и исследования он заметил почернение пластинки, объяснив это излучением солью урана невидимых лучей. От солей урана Беккерель перешёл к чистому металлическому урану и отметил, что эффект испускания лучей усилился. Так произошло открытие радиоактивности.

Исследования показали, что эти лучи проникают сквозь тонкие металлические экраны и ионизируют газ, через который проходят. Их проникающая способность не зависит ни от температуры, ни от освещения, ни от давления. Их интенсивность не менялась со временем. Замечательной способностью обнаруженного излучения оказалась его самопроизвольность. Эти лучи, назвали позднее рентгеновскими.

Поисками веществ, способных к лучеиспусканию, по предложению Беккереля занялись молодой профессор Пьер Кюри и его супруга Мария Складовская-Кюри. Эти учёные обнаружили, что урановая смоляная руда обладает способностью давать излучение, в 4 раза превосходящее по интенсивности излучение урана. Это свидетельствовало о том, что в руде присутствовал источник излучения, более мощный, чем уран. В 1898 году супруги Кюри открыли два новых элемента - полоний, названный так в честь родины Марии Складовской-Кюри - Польши, и радий, что означает по латыни "испускающий лучи".

Вещества, испускающие новые излучения были названы радиоактивными, а новое свойство вещества, связанное с испусканием излучения, по предложению М. Кюри, было названо радиоактивностью.

Вскоре после открытия полония и радия Резерфордом было установлено, что радиоактивное излучение неоднородно по своему составу. Одна часть излучения поглощается тонкой алюминиевой фольгой, а другая проходила без изменения. Анализ состава излучения проводился по отклонению его в магнитном поле. Было обнаружено, что излучение содержит три вида лучей - альфа, бета, гамма.

б-лучи - тяжелые частицы с малой проникающей способностью.

в-лучи - легкие частицы с большой проникающей способностью. Бета-лучи представляют собой поток быстро летящих электронов. Их скорость близка к скорости света.

г-лучи обладают максимальной проникающей способностью и представляют собою жесткое электромагнитное излучение. Гамма-лучи обладают относительно малой ионизирующей способностью, в тоже время они имеют большие частоты, чем рентгеновские лучи. Это свойство гамма-лучей привело к широкому использованию их в медицине, для лечения злокачественных опухолей, диагностике заболеваний и т.д.

Целью данной работы - дать оценку устойчивости объекта экономики. В связи с этой целью необходимо решить ряд задач:

ѕ Определение границ поражения после наземного и воздушного взрыва;

ѕ Расчет величины уровня радиации после аварии на радиационно-опасном объекте;

ѕ Вычисление коэффициента защиты объекта экономики.

1. Рассчитать границы очага поражения, радиусы и площади зон разрушения после воздушного взрыва мощностью 390 кт. Построить график, сделать вывод

Решение:

q1=390 кт =, R1= .

q2=100 кт R1 полных = = = 2,66 км.

R2 полных =1,7 км R1 сильных = = = 4,06 км.

R2 сильных = 2,6 км R1 средних = = = 5,94 км.

R2 средних = 3,8 км R1 слабых = = = = 10,16 км.

R2 слабых = 6,5 км Sразрушений = рR2.

Sполных = 3,14*(2,66)2 = 22,22 км2.

Найти: Sсильных = 3,14*(4,06)2 = 51,76 км2.

R1 полных Sсредних = 3,14*(5,94)2 = 110,8 км2.

R2 сильных Sслабых = 3,14*(10,16)2 = 324,13 км2.

R 3 средних.

R 4 слабых.

Sразрушений.

Рисунок 1. Очаг поражения после воздушного взрыва мощностью 390 кт.

Вывод: после воздушного взрыва, мощностью 390 кт, радиус зоны слабых разрушений составил 10,16 км, а площадь разрушений - 324,13 км2.

2. Рассчитать границы очага поражения, радиусы и площади зон разрушения после наземного взрыва мощностью 280 кт. Построить график, сделать вывод

Решение:

q1 = 280 кт =, R1=

q2 = 100 кт R1 полных = = = 2,68 км

R2 полных = 1,9 км R1 сильных = = = 3,52 км

R2 сильных = 2,5 км R1 средних = = = 4,5 км.

R2 средних = 3,2 км R1 слабых = = = 7,32 км.

R2 слабых = 5,2 км Sразрушений = рR2.

Sполных = 3,14*(2,68)2 = 22,55 км2.

Найти: Sсильных = 3,14*(3,52)2 = 38,9 км2.

R1 полных Sсредних = 3,14*(4,5)2 = 63,59 км2.

R2 сильных Sслабых = 3,14*(7,32)2 = 168,25 км2.

R 3 средних.

R 4 слабых.

Sразрушений.

Рисунок 2. Очаг поражения после наземного взрыва мощностью 280 кт.

Вывод: после наземного взрыва, мощностью 280 кт, радиус зоны слабых разрушений составил 7,32 км, а площадь разрушений - 168,25 км2.

3. Рассчитайте величину уровня радиаций через 3, 6, 18, 36, 72 часов после аварии, на радиационно-опасном объекте и после ядерного взрыва. Постройте график, сделайте вывод

Решение:

Р0= 860 Р/ч Рt =

t = 3, 6, 18, 36, 72 ч где Р- уровень радиаций,

Найти: t - продолжительность облучения;

Рt = ? 0,5 - степень, которую используют для расчета уровня радиаций, после аварий на радиационно-опасном объекте;

1,2 - используют для расчета спада уровня

радиаций через 3, 6, 18, 36, 72 ч после ядерного взрыва.

1) Определим уровень радиаций через 3, 6, 18, 36, 72 ч после аварии на радиационном объекте.

Рt =

Р3 = = = 505,88 Р/ч

Р6 = = = 358,3 Р/ч

Р18 = = = 204,76 Р/ч

Р36 = = = 143,3 Р/ч

Р72 = = = 101,18 Р/ч

2) Определим уровень радиаций через 3, 6, 18, 36, 72ч после ядерного взрыва.

Р3 = = 229,95 Р/ч

Р6 = = 100,12 Р/ч

Р18 = = 26,8 Р/ч

Р36 = = 11,67 Р/ч

Р72 = = 5,08 Р/ч

Рисунок 3. Закономерность спада уровня радиации

Вывод: после ядерного взрыва спад уровня радиации происходит интенсивнее.

Заключение

радиационный взрыв авария

При воздействии радиации на здания и сооружения в больших дозах сами строительные материалы становятся источниками радиации. Радиация приводит к снижению производительности труда предприятий, т.к. необходимо работать в средствах защиты. Проникающая радиация оказывает влияние на монтаж РЭА (конденсаторы, диоды и т.д.), на фотоэлементы.

Радиоактивное заражение действует относительно продолжительное время. Источники заражения: продукты, образовавшиеся в результате ядерной реакции, горячие частицы (ядерное топливо), ядерное топливо, которое не вступило в реакцию. В зависимости от вида взрыва (наземный, воздушный) - заражение местности и воздуха, т.е. создание радиационной обстановки.

Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории.

ѕ Соматические (телесные) - возникающие в организме человека, который подвергался облучению.

ѕ Генетические - связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.

Наиболее сильное заражение местности происходит при наземных ядерных взрывах, когда площади заражения с опасными уровнями радиации во много раз превышают размеры зон поражения ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией.

В данной работе коэффициент защиты здания равен 146,22 это значит, что здание соответствует нормативным требованиям и может быть использовано в качестве противорадиационного укрытия.

Список литературы

1. Белозерский Г.Н. Радиационная экология. Издательство: Академия, 2008 г.

2. Бобок С.А., Юртушкин В.И. Чрезвычайные ситуации: защита населения и территорий. - М.: «Издательство ГНОМ и Д», 2000.

3. И.Я. Василенко, О.И. Василенко. Радиация и человек. // Проблемы глобальной безопасности. 2002, № 6, С. 13-16.

4. Перевод с английского Ю.А. Банникова. Радиация. Дозы, эффекты, риск. Издательство "Мир", 1988 г.

5. Стожаров А.Н. Радиационная медицина. 2000 г.

Размещено на Allbest.ru