Практична робота № 1.

ОЦІНКА РАДІАЦІЙНОЇ ОБСТАНОВКИ ПІСЛЯ АВАРІЇ НА АЕС

Мета роботи: надання студентам практики у розв’язанні типових задач з оцінки радіаційної обстановки, формуванні умінь та практичних навичок щодо адекватної оцінки радіаційної обстановки та визначення заходів і засобів, які необхідно вжити для захисту людей на забрудненій місцевості.

Завдання: оцінити радіаційну обстановку для групи ліквідаторів негативних наслідків цієї аварії згідно з вихідними даними, які наведені в таблиці Д 3. Розв’язати наступні задачі:

Задача 1. Визначити дозу радіації, яку може отримати група ліквідації наслідків під час перебування в зоні радіаційного забруднення (РЗ).

Задача 2. Визначити допустиму тривалість робота в зоні РЗ при установленій дозі радіації.

Задача 3. Визначити можливі радіаційні втрати людей за сумарною дозою радіації.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Під оцінкою радіаційної обстановки розуміють розв'язання задач з визначення можливих доз опромінення, допустимої тривалості перебування людей, можливих втрат особового складу формувань та населення в умовах радіаційного забруднення (РЗ), аналіз отриманих результатів та вибір найбільш доцільного варіанту дій, при якому виключається радіаційне ураження людей.

Послідовність оцінки радіаційної обстановки у зоні лиха.

1. Визначення можливих доз опромінення під час перебування людей у зоні РЗ.

2. Визначення припустимої тривалості перебування людей в зоні РЗ при встановленій дозі радіації.

3. Визначення можливих втрат людей під час виконання завдань на забрудненій місцевості.

4. Оцінка обстановки у зоні лиха, згідно даних варіанту.

5. Визначення заходів та засобів щодо мінімізації випадків опромінення людей і втрат майна.

Задача 1. Визначення можливих доз опромінення під час перебування людей у зоні радіоактивного забруднення.

Розв'язання цієї задачі дозволяє оцінити ступінь небезпеки перебування людей на забрудненій місцевості та своєчасного здійснення заходів щодо їх захисту.

Вихідні дані отримуємо за результатами моніторингу, або із повідомлень відповідних служб.

P_вим - виміряний рівень радіації та час, коли його виміряли (t_вим), Р/год;

t_п - час початку перебування людей в зоні відносно часу аварії, год;

t_p - задана тривалість роботи, год;

К_осл - коефіцієнт ослаблення радіації спорудою, де перебувають люди;

Д_уст - установлена гранична доза опромінення персоналу на одну робочу зміну.

Розрахунок базуються на закономірності спаду рівня радіації, який описується емпіричною формулою:

P_t=P₁∙t ^–α, (1)

де P₁ — рівень радіації, перерахований на 1 годину після аварії, Р/год,

t — поточний час, що вираховується від моменту аварії, год;

а = 0,4 при аварії на АЕС (з реактором ВВЕР);

В першу чергу визначаємо рівень радіації на першу годину після аварії з використанням довідкових таблиць:

P₁ = P_вим∙K_t, (2)

де K_t — коефіцієнт перерахунку рівня радіації з будь-якого часу (t) на 1 годину після аварії (див. додаток 1, табл. Д 1).

Формулу для розрахунку дози опромінення можна отримати з графіків зміни рівня радіації в часі (мал. 1а, 1б), де доза показана як заштрихована площа.

Але точне значення площі, тобто дози опромінення, отримаємо методом інтегруванням формули (1) (мал. 1,а):

, (3)

де t_к — час закінчення перебування в зоні РЗ (t_к=t_п+t_р). Цю формулу можна спростити, якщо замінити: P₁∙t^1–a=P₁∙t_п^–a∙t_п=P_п∙t_п; P₁∙t^1–a=P₁∙t_к^–a∙t_к=P_к∙t_к,

тоді формула для виконання розрахунку матиме вигляд:

, (4)

де Р_п — рівень радіації на початку перебування в зоні РЗ, Р/год;

Р_к — рівень радіації на при кінці перебування в зоні РЗ, Р/год.

В свою чергу ці рівні радіації визначаються так:

; (5)

, (6)

де К_п i К_к - коефіцієнти перерахунку рівня радіації з першої години після аварії (отримано за формулою (2)) відповідно на час t_n та на час t_к (див. додаток 1, табл. Д1).

Дозу опромінення можна розрахувати за спрощеною формулою і отримати результат із незначною похибкою (заштрихована площа на мал. 1,б).

, при роботі людей у приміщеннях (7)

Д_пр = P_сер ∙ t_р, при роботі людей на відкритій місцевості; (7а)

де Р_сер - середнє значення рівня радіації за час роботи (t _р) в зоні РЗ, Р/год.

. (8)

Р_п

Р_к

t

t

Р_к

Р_п

Р

Р

t_р

t_р

t_п

t_п

t_к

t_к

Р_t= Р₁×t^-a

Р_t= Р₁×t^-a

а)

б)

Мал. 1. Закономірності спаду рівня радіації в зоні РЗ

Спрощена формула дає дещо завищений результат.

Відносну похибку розрахунків визначаємо за формулою 9 (при необхідності):

. (9)

Вихідні дані для розрахунків відповідно до варіанту містяться у додатку 3 (таблиця Д 3).

Студенти за результатами розрахунків подають звіт встановленої форми.

Задача 2. Визначення допустимої тривалості перебування людей у зоні РЗ при установленій граничній дозі радіації

Посилаючи людей на забруднену місцевість, насамперед треба визначити, скільки часу люди можуть там працювати.

Вихідні дані:

Р₁ — рівень радіації на 1 годину після аварії, Р/год;

Д_уст — установлена гранична доза радіації за одну робочу зміну;

К_осл — коефіцієнт ослаблення радіації спорудою, де будуть працювати люди;

t_n — початок роботи в зоні РЗ, год.

Розв'язок

1) Спочатку слід розрахувати допоміжний параметр:

, (10)

де Р₁ – рівень радіації на 1 годину після аварії, Р/год;

Д_у – величина встановленої дози радіації, Р;

К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації будівлею, захисною спорудою тощо.

2) Користуючись графіком (додаток 2), по відомим значенням a та t_п знаходять допустиму тривалість роботи.

ЗАДАЧА 3. Визначення можливих втрат людей під час їх роботи на радіаційно забрудненій місцевості

Можливі втрати людей розраховують, виходячи з отриманої дози радіації та часу, упродовж якого ця доза отримана. Якщо люди раніш вже отримали якусь дозу радіації, то треба врахувати ще і залишкову дозу радіації.

Якщо врахувати те, що організм людини через 4 доби після опромінювання починає виводити уражені клітини, то ті уражені клітини, що залишилися в організмі, умовно можна розглядати як залишкову дозу радіації (Д_зап). Залишкова доза радіації залежить від часу, який минув після опромінювання і може бути виражена у відсотках від отриманої раніше дози (табл.1).

Таблиця 1

Час після опромінювання Тп.о., тижнів
Залишкова доза радіації d, %

При визначенні можливих втрат людей до розрахованої в задачі 1 дози додають залишкову дозу опромінення і з таблиці 2 знаходять очікувані втрати.

Таблиця 2

Сумарна доза, Р
Можливі втрати, %

Вихідні дані

Д_точ — доза радіації, яку можуть отримати люди під час перебування в зоні РЗ;

Д_п — доза радіації, яка була отримана людьми попереднього разу;

Т_п.о. — час, який минув після попереднього опромінювання, тижнів.

Розв'язок

1) Визначити залишкову дозу радіації:

(11)

де d береться з таблиці 1 для відповідного значення T_мін.

2) Розрахувати сумарну дозу опромінювання:

Д_∑=Д_точ+Д_зал. (12)

3) Визначити по таблиці 2 очікувані втрати серед людей.

ЗВІТ

Про виконання практичної роботи

на тему: Оцінка радіаційної обстановки після аварії на АЕС.

Група

прізвище та ім'я студента

номер варіанту.

Зміст

ü Умова, вихідні дані.

ü Алгоритм розрахунків.

ü Підсумкова таблиця за зразком.

Р1, Р.год	Дози радіації	Допустима тривалість роботи, tр, год	ДΣ, Р	Втрати, %
Дпр, Р	Дточ, Р	β, %
...	...	...	...	...	...	...

ü Визначити способи захисту співробітників.

ü Висновки:

1........... (чи перевищує розрахована доза установлену).

2........... (чи зможе група працювати в зоні РЗ заданий час).

3........... (які очікуються втрати та як їх запобігти).

4. ………(пропозиції щодо мінімізації збитків та втрат)

Умова ситуаційної обстановки: 10 квітня в 6.00 на Північній АЕС сталася аварія з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище.

Тип реактора - ВВЕР.

В 6.15 за допомогою автоматичної системи контролю отримано перші дані про рівні радіації на забруднених територіях.

Завдання. Оцінити радіаційну обстановку для групи ліквідаторів цієї аварії згідно з вихідними даними, які наведені в таблиці Д 3. Розв’язати наступні задачі:

Задача 1 Визначити дозу радіації, яку може отримати група ліквідації наслідків під час перебування в зоні радіаційного забруднення (РЗ).

Задача 2 Визначити допустиму тривалість робота в зоні РЗ при установленій дозі радіації.

Задача 3 Визначити можливі радіаційні втрати людей по сумарній дозі опромінення.

Дата добавления: 2017-02-01