Приклад виконання

Вихідні дані:

У результаті аварії на АЕС о 12.30 двадцятого вересня відбувся радіоактивний викид (РВ) реакторного походження. Тип реактора РБМК-1000, азимут вітру – 30°, швидкість вітру на висоті 10м V = 5 м/c, стан хмарного покриву – середній, частка викинутого ядерного заряду реактора радіоактивних викидів (ЯЗР РВ) складає 3 %.

Виміряний рівень радіації о 14.30 складав 10 Р/г. Для виконання рятувальних та інших невідкладних робіт (РтаІНР) команда ввійшла в зону зараження о 15.00. Комісією з НС встановлена допустима доза 10 Р, час виконання робіт – 3 год.

Розв’язання:

1. За табл. 5 визначають категорію стійкості (ступінь вертикальної стійкості) атмосфери в приземному шарі. При швидкості вітру 5 м/с, середній хмарності вдень буде ізометрія (Д). За табл. 6 визначають середню швидкість вітру в шарі поширення радіоактивної хмари (Vcеp).

2. За табл. 7-11 для заданого типу атомного заряду реактора (АЗР) і частки викинутого з нього РВ визначають розміри прогнозованих зон забруднення місцевості. У даному випадку за табл. 4 визначаємо розміри прогнозованих зон забруднення місцевості М, А, Б.

Зони	Довжина,км	Ширина, км	Площа, кв. км
М	14,5	8,42
А	34,1	1,74	46,6
Б	-	-	-

3. З урахуванням азимута вітру 30° наносимо знак АЕС, проводимо вісь сліду і робимо пояснювальний напис.

4. З урахуванням масштабу (1см = 3км) відкладаємо довжину зон М, А (4,8; 11.3 см), причому для зон М, А довжина може вийти за межу плану.

5. На відстані 1,2 довжини зони М (А) відкладаємо ширину зон (2,8; 0,6). Потім наносимо червоним (синім) кольором зовнішню межу М (А) у вигляді еліпса через характерні точки.

6. Дозу опромінення приблизно можна визначити розрахунковим шляхом за формулою:

Д = (Рсер*tр)/Кпосл. (1)

чи більш точно, як інтеграл від функції спаду рівня радіації:

(2)

Для першого періоду після аварії (n= 0.2):

Д = 5Р1*(tn^-0.2 - tk^-0.2) /К (3)

Для другого періоду після аварії (n = 0.5):

Д = 2Р0 *t_00.5* (tn^0.5-tk^0.5)/Кпoсл. (4)

Для розрахунку використовуємо формулу (1). У даному випадку всі величини відомі, крім середнього рівня радіації в період роботи:

Рсер = (Рn + Рк)/2.

Визначаємо час початку, кінця роботи і час виміру рівня радіації щодо моменту аварії:

tn = tвx - tp = 15.00 - 1230 = 2 год. 30 хв,

tk = tn + tр = 2.5 + 3 = 5.5 год

tвим. = t₀ - tв = 14.30 - 12.30 = 2 год

Знаходимо коефіцієнти К перерахування рівня радіації:

Ktn = 3; Кtк = 7.73; Кtвим. = 2.3

Визначаємо рівень радіації на 1 год після аварії:

Р1 = Р0*Ktвим=10*2.3 = 23 Р/год.

Визначаємо: Рn = Р1/Ktn = 23/3 = 7.7 Р/год.

Визначаємо: Рк = Р1/Кtк = 23/7.73 = 3.0 Р/год.

Тоді: Pcеp = (7.7+3.0)/2 = 5.35 Р/год, а Д = (5.35 *3)/1 =16.05 Р.

Висновок: доза радіації, що одержить особовий склад рятувальної команди, більша ніж установлена комісією з НС. Роботу в даних умовах протягом установленого часу виконувати не можна. Варто визначити допустимий час перебування рятувальної команди на зараженій місцевості.

7. Допустимий час перебування рятувальної команди на зараженій місцевості будемо визначати за графіком (рис.1) «Метод. вказівки для виконання лабораторної роботи» або додаток 16 довідника.

Визначаємо відносну величину «а»:

а=Р1/(Двст *Кпосл) = 23/(10*1) = 2.3

Примітка. Коефіцієнт послаблення беремо 1 (для роботи на відкритій місцевості).

За графіком (рис. 2) на перетині tn = 2.50 год і а = 2.3 знаходимо допустимий час перебування рятувальної команди на зараженій місцевості – 2 год.

Визначимо за графіком, яку дозу опромінення одержить рятувальна команда за три години роботи, для цього:

- знаходимо за графіком відносну величину «а» на перетинанні t_n і tp – 1,7;

- знаходимо Д = Р1/(а*Кпосл) = 23/1.7 = 14.1 Р.

Висновки:

1. Рятувальна команда буде виконувати роботи в зоні помірного зараження (табл.7).

2. За три години роботи особовий склад одержить дозу 14.1 Р, що перевищує встановлену дозу – 10 Р (наказ начальника цивільної оборони).

3. Щоб не одержати дозу більшу ніж 10 Р, рятувальна команда має працювати не більше 2 годин (tp), виходячи з розрахунку:

tn = 2 год.30 хв; Р1=23 Р/год; Ду=10 Р;

визначимо а = Р1/(Дуст*Кпосл) = 23/10 = 2.3,

тоді tp = 2 год (за графіком додаток 16 довідника)

Примітка: графік визначення тривалості перебування в зоні радіоактивного зараження (див. додаток 16 довідника «Захист об’єктів народного господарювання від зброї масового ураження» за ред. Г. П Демиденка).

tn – початок опромінення після вибуху; а – відносна величина;

а=Р1/(Дуст*Кпосл);

де Р1 – рівень радіації на 1 годину після вибуху Р/год; Кпосл – коефіцієнт послаблення захисту; Дуст – установлена доза опромінення, Р.

Довідкові таблиці (графіки)

Таблиця 5 - Категорії стійкості атмосфери

Швидкість (V10) вітру на висоті 10м, м/с	Час Доби
День	Ніч
Хмарність
Відсутня	Середня	Суцільна	Відсутня	Суцільна
V<2	А	А	А	А	А
2<V<3	А	А	Д	Г	Г
3<V<5	А	Д	Д	Д	Г
5<V<6	Д	Д	Д	Д	Д
V>6	Д	Д	Д	Д	Д

Таблиця 6 - Середня швидкість вітру (Vcеp) у шарі від поверхні землі до висоти переміщення центру хмари, м/с

Категорія стійкості атмосфери	Швидкість вітру на висоті 10м (V), м/с
менше 2					Більше 6
А				-	-	-
Д	-	-
Г	-				-	-

Позначення (табл. 5, 6):

А – сильно нестійка (конвекція);

Д – нейтральна (ізометрія);

Г – дуже стійка (інверсія).

Таблиця 7 - Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості на сліді хмари під час аварії на АЕС. (Категорія стійкості А, швидкість вітру 2 м/с)

Вихід активності, %	Індекс зони	Тип реактора
РБМК-1000
Довжина, км	Ширина, км:	Площа, кв. км
	м	62.6	12.1
	А	14.1		30.4
	Б	-	-	-
	В	-	-	-
	Г	-	-	-
	М		29.9
	А	28.0	5.97	1.31
	Ё	6.88	0.85	4.62
	В	-	-	-
	Г	-	-	-
	м		61.8
	А	62.6
	Б	13.9		29.6
	В	6.96	0.87	4.48
	Г	-	-	-
	м		81.8
	А	88.3	18.1
	Б	18.3	3.64
	В	9.21	1.57	11-4
	Г	-	-	-

Таблиця 8 – Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості на сліді хмари при аварії на АЕС. (Категорія стійкості Д швидкість вітру 5 м/с)

Вихід активності, %	Індекс зони		Тип реактора
	РЕМК-1000
Довжина, км	Ширина, км	Площа, кв. км
	М		8,42
	А	34,1	1,74	46,6
	Б	-	-	-
	В	-	-	-
	Г	-	-	-
	М		18,2
	А	75,0	3,92
	Б	17,4	0,69	9,40
	В	5,80	0,11	0,52
	Г	-	-	-
	М		31,5
	А		8,42
	Б	33,7	1,73	45,8
	В	17,6	0,69	9,63
	Г	-	-	-
	М
	А		11,7
	Б	47,1		88,8
	В	23,7	1,10	20,5
	Г	9,41	0,27

Позначення зон радіоактивного забруднення: М – радіаційної небезпеки

5 рад – червоним кольором; А – помірного 50 рад – синім кольором; Б – сильного 500 рад – зеленим кольором; В – небезпечного 1500 рад – коричневим кольором; Г – надзвичайно небезпечного 5000 рад – коричневим кольором (на зовнішніх межах зон).

Таблиця 9 - Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості на сліді хмари під час аварії на АЕС. (Категорія стійкості Д, швидкість вітру 10 м/с)

Вихід активності, %	Індекс зони	Тип реактора
	РБМК-1000
Довжина, км	Ширина, км	Площа, кв. км
	М		5,99
	А		1,04
	Б	–	–	–
	В	–	–	–
	Г	–	–	–
	М
	А		2,45
	Б		0,32	3,02
	В	–	–	–
	Г	–	–	–
	М
	А
	Б		1,02
	В		0,33	3,14
	Г	-	-	-
	М
	А		8,71
	Б		1,51
	В		0,59	8,38
	Г	-	-	-

Таблиця 10 - Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості на сліді хмари під час аварії на АЕС. (Категорія стійкості Г, швидкість вітру 5 м/с)

Вихід активності, %	Індекс Зони	Тип реактора
РБМК-1000
Довжина, км	Ширина, км	Площа, кв. км
	М		3,63
	А	–	–	–
	Б	–	–	–
	В	–	–	–
	Г	–	–	–
	М		7,86
	А		1,72
	Б	–	–	–
	В	–	–	–
	Г	–	–	–
	М
	А		3,63
	Б	–	–	–
	В	–	–	–
	Г	–	–	–
	М
	А		4,88
	Б		0,41	4,95
	В	–	–	–
	г	–	–	–

h % – позначення виходу активності (%).

Таблиця 11 - Розміри прогнозованих зон забруднення місцевості на сліді хмари при аварії АЕС. (Категорія стійкості Г, швидкість вітру 10 м/с)

Вихід активності, %	Індекс Зони	Тип реактора
РБМК-1000
Довжина, км	Ширина, км	Площа, кв. км
	М		3.04
	А	–	–	–
	Б	–	–	–
	В	–	–	–
	Г	–	–	–
	М		6.81
	А		1.18
	Б	–	–	–
	В	–	–	–
	Г	-	-	-
	М
	А		3,04
	Б	–	–	–
	В	–	–	–
	Г	–	–	–
	М
	А		4,24
	Б	–	–	–
	В	–	–	–
	Г	–	–	–

h % – позначення виходу активності (%).

Таблиця 12 - Зони радіоактивного зараження місцевості під час аваріях на АЕС (за прогнозом)

Назва зон	Індекс	Доза, отримана за 1 рік після аварії, рад (мЗв)	Потужність дози випромінення через 1 год після аварії, рад/год
	зони	На зовнішньо-му кордоні	У середині зони	На внутріш- ньому кордоні	На зовніш- ньому кордоні	На внутріш- ньому кордоні
Радиаційно небезпечна (червоний)	М	5(50)	16(160)	50(500)	0,014	0,14
Помірного забруднення (зелений)	А	50 (500)	160 (1600)	500 (5000)	0,14	1,4
Сильного забруднення (зелений)	Б	500 (5000)	(8660)	1500 (15000)	1,4	4,21
Небезпечного забруднення (коричнев.)	В	1500 (15000)	2740 (27400)	5000 (50000)	4,2	1 14
Надзвичайно небезпечного забруднення (чорний)	Г	5000 (50000)	9000 (90000)	-		-

t_n – час початку опромінення після вибуху, год.; a – відносна величина;

,

де Р₁ – рівень радіації на 1 год після вибуху, Р/год; Кпосл – коефіцієнт послаблення радіації; Дуст – установлена доза опромінення, Р.

Рис.1 – Графік визначення тривалості перебування в зоні радіоактивного зараження

t_n – час початку опромінення після аварії, год; a – відносна величина;

,

де Р₁ – рівень радіації на 1 год після аварії, Р/год;Кпосл – коефіцієнт послаблення радіації;Дуст – установлена доза опромінення, Р.

Рис.2 – Графік визначення тривалості перебування в зоні радіактивного зараження, що утворилася після аварії на АЕС

М 1:300000 РБМК-1000

12.30 20.09

Рис. 3 – Схема прогнозованих зон РЗ