Таблица 2.  Исходные данные для решения задач по оценке радиационной обстановки на объекте

 Задача №1

Задача №2

Задача №3

Задача №4

 ТЕМА 1. ПРИВЕДЕНИЕ МОЩНОСТИ ДОЗЫ НА РАЗЛИЧНОЕ ВРЕМЯ ПОСЛЕ АВАРИИ НА АЭС

Рад (международное: rad, от англ. radiation absorbed dose) — внесистемная единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения. 1 рад равен поглощённой дозе излучения, при которой облучённому веществу массой 1 грамм передаётся энергия ионизирующего излучения 100 эрг. Фактически, если имеется ввиду влияние только гамма- или рентгеновского излучения (их коэффициент эквивалентности равен единице) на человека, то можно с некоторой погрешностью сказать: 1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр =0,01Зв.

Поглощающим материалом могут быть как ткани живых организмов, так и любое другое вещество (например, воздух, вода, почва и т. д.).

В Российской Федерации рад допущен к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «ядерная физика, медицина».

Расчет задач по установлению мощности дозы на определенное время после взрыва осуществляется с помощью специальных таблиц.

В таблице 3 для различного времени после аварии с учетом спада мощности дозы приведены коэффициенты пересчета мощности дозы на любое время после аварии. Если принять мощность на 1 час после аварии за единицу, то коэффициент пересчета показывает, во сколько раз уменьшится мощность дозы за тот или иной промежуток времени (t), прошедший после аварии.

ЗАДАЧА 1. На объекте через t_авар час после аварии мощность дозы составляет P_t рад/час. Определить мощность дозы через 1 час и через 1 сутки после аварии. ПРИМЕР. Решение задачи осуществляется для следующих условий:

количество часов после аварии t_авар = 3,5 часа;

мощность дозы через 3,5 часа после аварии P_t = 1 рад/час.

РЕШЕНИЕ.

1. В таблице 3 находим, что при t =3,5 часа мощность дозы составляет 0,61 от мощности дозы на 1 час после аварии.

2. Определяем мощность дозы на 1 час после аварии.

Р_t = Р₁ ∙ К_t;

Р₁ = Р_3,5 /К_3,5 = 1/0,61 = 1,64 рад/час.

3. В таблице 3 находим, что при t = 1 сутки мощность дозы составит 0,28 от мощности дозы на 1 час после аварии.

4. Определяем мощность дозы на 1 сутки после аварии

 Р_сут = Р₁ ∙ К_сут = 1,64 ∙ 0,28 = 0,46 рад/час.

Таблица 3. Коэффициенты пересчета мощности дозы на различное время после аварии на АЭС 

ТЕМА 2. РАСЧЕТ ОЖИДАЕМЫХ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЛЮДЕЙ НА ЗАРАЖЁННОЙ МЕСТНОСТИ ПРИ АВАРИЯХ НА АЭС

В общем случае изменение мощности дозы на местности, зараженной радиоактивными веществами при аварии на АЭС, определяется зависимостью

Р_t = Р₀ ∙ (t/t₀)^-n,

где Р_t - мощность дозы на момент t после взрыва (аварии);

Р₀ - мощность дозы, измеренная (рассчитанная) на время t₀ после взрыва (аварии), например, на 1 час после аварии;

t - время от момента взрыва (аварии), на которое рассчитывается мощность дозы;

t₀ - время от момента взрыва (аварии), для которого известна мощность дозы;

n - показатель степени, зависящий от времени с момента взрыва (аварии).

 Для аварии на АЭС при времени менее суток от момента взрыва n = 0,4. Проинтегрировав выражение Р_t = Р₀ ∙ (t/t₀)^-n можно получить зависимость, позволяющую определить дозу излучения при аварии на АЭС на открытой местности.

Д_ож = l,7 (Р_к ∙ t_к - Р_н ∙ t_н),

где Рн - мощность дозы в момент начала нахождения на местности, зараженной радиоактивными веществами;

Р_К - мощность дозы в момент окончания нахождения на местности, зараженной радиоактивными веществами;

t_н и t_к - соответственно время начала и окончания нахождения на местности, зараженной радиоактивными веществами от момента аварии.

Учитывая вышеприведенные зависимости для различных типов аварийных реакторов, рассчитаны дозы облучения и сведены в таблицы. Пользуясь этими таблицами, представляется возможным определить дозу облучения для различных условий обстановки.

В таблицах 4 и 5 в зависимости от типа аварийного реактора (РБМК или ВВЭР) приведены дозы облучения в радах для мощности 1 рад/час после аварии. Для определения доз облучения для других значений мощностей доз необходимо найденную по таблице дозу облучения умножить на указанную мощность дозы.

ЗАДАЧА 2. На объекте мощность дозы через t_взр час после взрыва на АЭС с реактором (ВВЭР или РБМК) составляет P_t рад/час. Определить дозы облучения, которые получат люди, находящиеся на открытой местности, за t_м час, если известно, что облучение началось через t_зар час после аварии.

ПРИМЕР. Решение задачи осуществляется для следующих условий:

количество часов после взрыва t_взр = 5 часа;

мощность дозы через 4 часа после аварии P_t = 0,55 рад/час;

количество часов нахождения людей на местности t_м = 4 часов;

количество часов от взрыва до начала заражения местности t_зар= 4 часов;

тип реактора АЭС – РБМК.

РЕШЕНИЕ.

1.     Определяем мощность дозы на 1 час после аварии (по таблице 3):

P₁ = P_t / K_t = 0,55 / 0,53 = 1,04 рад/час.

2. В таблице 4 (для РБМК) на пересечении колонки 4 часов и строки 4 часов находим дозу облучения на открытой местности при мощности дозы 1 рад/час, которая равна 1,36 рад.

3. Определяем дозу облучения для мощности дозы на 1 час, равную 1,04 рад/час:

Д_обл = 1,04 ∙ 1,36 = 1,41 рад.

Таблица 4. Дозы радиации, получаемые на открытой местности, при мощности дозы 1 Р/час на 1 час после аварии на АЭС. Тип аварийного реактора РБМК. 

Таблица   5.  Дозы радиации, получаемые на открытой местности, при мощности дозы 1 Р/час на 1 час после аварии на АЭС. Тип аварийного реактора ВВЭР. 

ЗАДАЧА 3. В результате аварии на АЭС началось радиоактивное заражение местности через (t_зар) час после аварии. Мощность дозы - (P_t) рад/час. Определить дозу облучения за первые сутки нахождения на открытой местности, используя выше приведенную формулу.

ПРИМЕР. Решение задачи осуществляется для следующих условий:

количество часов от взрыва до начала заражения местности t_зар= 5 час,

мощность дозы через 5 часов после аварии P_t = 0,53 рад/час.

РЕШЕНИЕ

1.     Определяем мощность дозы на 1 час после аварии

Р₁ = Р₅ / К₅ = 0,53/0,53 = 1 рад/час.

2.     Определяем мощность дозы на 24 часа после аварии по таблице 3.

3.     Р₂₄ = Р₁ ∙ К₂₄ = 1 ∙ 0,28 = 0,28 рад/час.

3. Подставляем полученные значения в формулу Д_ож = l,7 (Р_к ∙ t_к - Р_н ∙ t_н),

Д_ож = 1,7 (0,28 ∙ 24 - 0,53 ∙ 5) = 1,7 (6,72- 2,65) = 6,92 рад.

ТЕМА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПРЕБЫВАНИЯ ЛЮДЕЙ НА ЗАРАЖЁННОЙ МЕСТНОСТИ ПРИ АВАРИИ НА АЭС

Допустимое время пребывания на зараженной местности определяется по таблице 6. Для определения времени пребывания, используя исходные данные, рассчитывается отношение:

Р₁/(Д_зад∙ К_осл) = Р_t/(К_t ∙ Д_зад∙ К_осл) = а,

где Р₁- мощность дозы на 1 час после аварии;

Р_t - заданная мощность дозы на любое время;

Д_зад - установленная мощность дозы;

К_осл - коэффициент ослабления (на местности равен 1);

К_t - определяется по таблице 3.

В таблице 6 на пересечении строчки «а» и графы начала работ находится продолжительность пребывания на зараженной местности.

Таблица 6. Допустимая продолжительность пребывания людей на радиоактивной зараженной местности при аварии на АЭС 

ЗАДАЧА 4. Определить допустимую продолжительность работы спасательной команды на зараженной местности, если измеренная мощность дозы при входе в зону через t_взр час составляет P_t рад/час. Установленная мощность дозы равна Д_зад, рад.

ПРИМЕР.

Решение задачи осуществляется для следующих условий:

количество часов после взрыва 3 часа;

мощность дозы через 3 часа после аварии 0,39 рад/час;

установленная мощность дозы (Д_зад) равна 1рад.

РЕШЕНИЕ.

1.     По таблице 3 находится мощность дозы на 1 час после аварии.

Р₁ = Р_t/К_t = 0,39/0,65 = 0,6 рад/час.

2.     Находим «а»

 а = Р₁/(Д_зад ∙ К_осл) = 0,6/(1 ∙ 1) = 0,6.

     3. По таблице 6 определяем продолжительность работ: Т= 3 часа.