Оцінка радіаційної обстановки при аварії на АЕС

У випадку аварії на АЕС або зруйнування її у воєнний час обов'яз­ковою умовою є оцінка радіаційної обстановки методом прогнозуван­ня або за даними радіаційної розвідки масштабів і ступеня радіоак­тивного забруднення місцевості й атмосфери. Оцінка проводиться з метою визначення впливу радіоактивного забруднення місцевості на дії населення і обґрунтування оптимальних режимів його діяльності.

Основними завданнями оцінки радіаційної обстановки при аварії на АЕС є:

— контроль викидання радіоактивних речовин з реактора;

— контроль поширення радіоактивних речовин, швидкість і мас­штаб їх перенесення;

— контроль забруднення радіонуклідами сільськогосподарських і лісових угідь та водойм;

 

 

 

— контроль вмісту радіоактивних речовин в урожаї, продуктах харчування, кормах, воді;

— індивідуальний дозиметричний контроль населення й особо­вого складу формувань цивільного захисту.

Для наочності й оперативності використання даних радіаційної обстановки при розв'язанні типових завдань передбачається відоб­раження на картах (схемах) фактичних або прогнозованих зон радіо­активного забруднення місцевості.

Характеристика зон радіоактивного забруднення місцевості при аварії на АЕС наведена у табл. 48.

 

Під час ліквідації наслідків аварії незалежно від зони необхідно до­тримуватися основних заходів радіаційного і дозиметричного контролю, захисту органів дихання, профілактичного прийому йодистих препара­тів, санітарної обробки особового складу, дезактивації одягу і техніки.

У зоні А помірного радіоактивного забруднення, виходячи з умов обстановки, треба намагатися скорочувати час перебування особового складу на відкритій місцевості, застосувати захист органів дихання.

У зоні Б сильного радіоактивного забруднення люди повинні бути в захисних спорудах.

У зоні В небезпечного радіоактивного забруднення перебування лю­дей можливе тільки в дуже захищеній техніці протягом кількох годин.

У зоні Г надзвичайно небезпечного забруднення навіть коротко­часне перебування людей недопустиме.

Розглянемо варіанти розв'язання основних задач оцінки радіа­ційної обстановки при аварії на АЕС.

 

 

 

Задача 11. Прогнозування зон радіоактивного забруднення те­риторії за слідом хмари.

Вихідні дані. Інформація про АЕС. Тип ядерного реактора РВБК або ВВЕР. Електрична потужність реактора, МВт. Кількість аварій­них реакторів п. Координати АЕС — Х_АЕС) У_АЕс- Астрономічний час аварії Г_ав, діб, год. Частка викинутих із реактора радіоактивних ре­човин h, %. Метеорологічні умови: швидкість вітру на висоті 10 м — у₁₀, м/с; напрямок вітру на висоті 10 м, град.; стан хмарного покриву — відсутній, середній або суцільний.

Визначити. Розміри можливих зон радіоактивного забруднення місцевості нанести на карту прогнозованої радіаційної обстановки.

Розв'язок. 1. За табл. 49 визначити категорію стійкості атмосфе­ри, яка відповідає погодним умовам і заданому часу доби.

 

 

За табл. 50 визначити середню швидкість вітру в шарі поши­рення радіоактивної хмари и_ср, довжину (L_хм, L_xa, L_хб, L_xb, L_XГ); шири­ну ( L_ум, L_УА, L_УБ,L_ув, L_УГ ); площу (S_M, S_A, SБ, S_В, S_Г).

На карті (схемі) позначити положення аварійного реактора. Відповідно до напрямку вітру нанести вісь прогнозованого сліду ра­діоактивної хмари (рис. 25).

 

 

 

 

 

 

Визначити табличну частку радіоактивних речовин, викину­тих із реактора потужністю 1000 МВт при аварії, в результаті якої можна очікувати еквівалентні розміри зон радіоактивного забруд­нення:

якщо частка РР, викинутих із реактора, незначна, то потрібно керу­ватись прим. 1 до табл. 52.

5. За табл. 51—53 для заданого типу реактора і частки викину­тих із нього РР визначити розміри прогнозованих зон забруднення.

6. Використовуючи величини, знайдені в п'ятій дії, нанести про­гнозовані зони радіоактивного забруднення у вигляді правильних еліпсів на карту з урахуванням масштабу (рис. 26).

 

 

 

 

Продовження табл. 51

 

	М		81,8
	А	88,3	18,1		24,6
	Б	18,3	3,6	20,4	3,7
	В	9,21	1,5	8,8	1,07

* Примітка. Відсутність даних про розміри зон радіоактивного забруд­нення свідчить про те, що зони не утворюються.

Таблиця 52. Розміри прогнозованих зон радіоактивного забруднення місцевості за слідом хмари після аварії на АЕС (категорія стійкості Д, швидкість вітру 5 м/с).

 

 

 

 

Вихід активно­сті, %	Індекс зони	Реактор
РВБК-1000	ВВЕР-1000
Довжина, км	Ширина, км	Довжина, км	Ширина, км
	м	145,0	8,4	74,5	3,7
	A J	34,1	1,7	9,9	0,2
	М	270,0	18,2	155,0	8,7
	А	75,0	3,9	29,5	1,1
	Б	17,4	0,6	—	—
	В	5,8	0,1	—	—
	М	418,0	31,5	284,0	18,4
	А	145,0	8,4	74,5	3,5
	Б	33,7	1,7	9,9	0,2
	В	17,6	0,6	—	—
	М	583,0	42,8	379,0	25,3
	А	191,0	11,7	100,0	5,2
	Б	47,1	2,4	16,6	0,6
	В	23,7	1,1	—	—
	U	9,4	0,2	—

Примітки. 1. У тих випадках, коли частка РР, викинутих при аварії з реактора не відома, рекомендується виконати такі дії: а) виміряти потужність дози на осі сліду Р_вим, на відстані 5—15 км від реактора Х_вим; б) виміряне значення потужності дози перерахувати на 1 год після аварії Р_вим= Р_вимК • t; в) за табл. 54 для відповідного типу реактора, відстані Х_вим, швидкості серед­нього вітру визначити прогнозовану потужність дози при 10 % викидів радіоактивних речовин (Р_прогн); г) оцінити частку (%) викидання РР із реакто­ра за співвідношенням:

2. У таких випадках, коли потужність дози на забрудненій місцевості виміряти неможливо, частка викинутих РР приймається h = 10 %.

 

 

 

Таблиця 53. Розміри прогнозованих зон радіоактивного забруднення місцевості за слідом хмари при аварії на АЕС (категорія стійкості Г)

 

 

 

 

 

Вихід активності, %	Індекс зони	Реактор
РБВК-1000	ВВЕР-1000
Довжина, км | Ширина, км	Довжина, км | Ширина, км
Швидкість вітру 5 м/с
	м		3,6		0,6
	М		7,8		2,6
	А		1,7
	М				5,1
	А		3,6		0,6
	М				6,9
	А		4,9		1,5
	Б		0,4	—	—
Швидкість вітру 10 м/с
	М				1,9
	А			5,2	0,07
	М				5,3
	А		2,4		0,6
	Б		0,3	—	—
ЗО	М
ЗО	А				1,9
ЗО	Б				0,07
ЗО	В				0,07
	М		0,3	—	—
	А
	Б		1,5		0,3
	В		0,6	—	—

 

Задача 12. Прогнозування дози опромінення на осі сліду радіо­активної хмари.

Вихідні дані. Інформація про АЕС. Тип ядерного реактора РВБК або ВВЕР. Електрична потужність реактора, МВт. Кількість аварій

 

271
Таблиця 54. Потужність дози випромінення на осі сліду (вихід радіоак­тивних речовин 10 %, час — 1 год після зупинки реактора)

 

 

 

 

Відстань від АЕС, км		Категорія стійкості атмосфери
А	д	Г
	Середня швидкість вітру, м/с
		Реактор РВБК-1000
	1,89	4,50	2,67	0,00002	0,00001
	0,64	2,62	1,60	0,02	0,013
	0,12	0,54	0,35	0,30	0,21
	0,06	0,25	0,17	0,24	0,18
	0,03	0,15	0,11	0,13	0,11
	0,02	0,08	0,06	0,07	0,06
	0,007	0,02	0,02	0,02	0,02
	0,002	0,01	0,01	0,009	0,009
	0,001	0,005	0,006	0,005	0,005
		Реактор ВВЕР-1000
	1,24	0,80	0,47	0,004	0,0024
	0,72	0,46	0,28	0,003	0,024
	0,17	0,12	0,08	0,05	0,038
	0,09	0,07	0,05	0,04	0,025
	0,05	0,04	0,03	0,02	0,016
	0,03	0,02	0,02	0,01	0,001
	0,01	0,008	0,007	0,003	0,003
	0,005	0,004	0,004	0,0017	0,0017
	0,003	0,002	0,002	0,001	0,001

них реакторів п. Координати АЕС Х_АЕС; У_аес- Астрономічний час аварії Т_ав, діб, годин. Частка викинутих із реактора радіоактивних речовин h, %. Метеорологічні умови: швидкість вітру на висоті 10 м — , град; стан хмарного покриву — відсутній, середній або суціль­ний. Характеристика умов, у яких перебувають люди (населення, пра­цюючі, особовий склад рятувальних формувань). Координати району розміщення — х, у. Час початку дій Т_поч, год. Тривалість дій , діб; год. Коефіцієнт ослаблення потужності дози випромінювання К_осл.

Визначити. Дозу опромінення Д, одержану людьми під час пере­бування в районі радіоактивного забруднення.

Розв'язок. 1—5. Визначають так само, як і у задачі 11.

6. Використовуємо знайдені в дії 5 розміри зон за масштабом карти у вигляді правильних еліпсів, наносимо прогнозовані зони забруднення місцевості.

7. За допомогою карти з нанесеними на ній прогнозованими зо­нами забруднення місцевості визначити, в якій знаходяться люди, і віддаленість даного місця (X) від аварійного реактора (рис. 27).

8. За табл. 55 визначити час формування сліду радіоактивної хмари (*„,).

 

 

 

 

Таблиця 55. Час початку формування сліду і_ф після аварії на АЕС, год

 

 

 

 

Відстань від АЕС, км		Категорія стійкості атмосфери
А	д	г
	Середня швидкість вітру, м/с
	б
	0,5	0,3	0,1	0,3	0,1
	1,0	0,5	0,3	0,5	0,3
	3,0	1,5	0,8	1,5	0,8
	5,0	2,5	1,2	2,5	1,3
	7,5	4,0	2,0	4,0	2,0
	9,5	5,0	2,5	5,0	3,0
	19,0	10,0	5,0	10,0	5,0
	28,0	15,0	7,5	16,0	8,0
	37,0	19,0	10,0	21,0	11,0

 

11. За табл. 56, 57 для необхідної зони забруднення місцевості визначити дозу опромінення (Д_зони) за умови відкритого розміщення особового складу формувань в середині зони і коефіцієнт (Л_зони), який враховує забрудненість місцевості в межах зони.

12. Доза, яку одержить особовий склад рятувальних формувань (населення, працюючі) за час перебування в забрудненому районі, буде дорівнювати:

 

Порядок визначення К_зони описаний у примітках до табл. 56, 57.

 

 

 

Примітки. 1. Дози опромінення на внутрішній зоні приблизно у 3,2 раза більші наведених у таблиці. 2. Для визначення за допомогою таблиці часу початку (t_n) або тривалості перебування (Т) у зоні необхідно задану дозу опромінення поділити на 3,2 — приперебуванні людей на внутрішній межі зони, або перемножити на 3,2 — при перебуванні їх на зовнішній межі зони.

 

 

 

 

Примітки. 1. Дози опромінення на внутрішній межі зони приблизно в 1,8 раза більші наведених у табл. 57. 2. Для визначення за допомогою таблиці часу початку (t_п) або тривалості перебування (Т) у зоні необхідно задану дозу опромінення поділи­ти на 1,8 — при знаходженні людей на внутрішній межі зони, або перемножити на 1,8 — при перебуванні їх на зовнішній межі зони.

Задача 13. Виявлення радіаційної обстановки за даними розвідки.

Вихідні дані. Інформація про АЕС. Тип реактора РВБК або ВВЕР. Астрономічний час аварії Т_ав, діб, год. Дані розвідки і виміряне зна­чення дози випромінювання — Р_вип, Р/год, час вимірювання дози випромінювання — Т_вим, діб, год. Додаткова інформація. Заданий час, на який визначається потужність дози — Т₃, діб, год.

Визначити. Потужність дози випромінювання Р (Р/год) на мо­мент часу Т₃.

Розв'язок. 1. Вирахувати приведений час (і_вим), коли виміряна по­тужність дози випромінювання (час який пройшов після аварії):

2. Визначити приведене значення заданого часу (t_зад), на яке необхідно визначити потужність дози випромінення:

Якщо t_зад < 0 тобто час, на який визначається потужність дози випромінення, заданий до моменту аварії, Р = 0.

Якщо t_зад > 0, то за табл. 58 визначаємо коефіцієнт К_Т, який вра­ховує зміну потужності дози випромінення в часі.

3. Визначити потужність дози випромінення на заданий час за
формулою

 

 

 

 

 

 

3. Нанести зони радіоактивного забруднення місцевості зі зна­ченням потужності доз випромінювання на зовнішніх межах зон для часу випромінювання t_вим (рис. 28).

4. Порівняти виміряне значення потужності дози Р_вим із нанесе­ними на карту (схему) граничними значеннями і визначити поло­ження точки вимірювання в межах зон забруднення.

 

 

Примітка. У тих випадках, коли Р_вим відрізняється від гранич­них значень (Р_г, Р _В Р, Р _А, Р_м) більше, ніж на 10-15 %, можна вважати, що точка вимірювання потужності дози розміщена поблизу відпо­відної межі зони.

Задача 15. Визначення початку роботи (год) на забрудненій те­риторії.

Вихідні дані. Інформація про АЕС. Тип реактора РВБК або ВВЕР. Астрономічний час аварії Т_ав, діб, год. Метеорологічні дані. Характе­ристика умов дій рятувальних формувань об'єкта. Координати ра­йону дій — х, у. Тривалість дій - t_po6. Коефіцієнт ослаблення К_ОСЛ. Задана доза опромінення, понад яку люди не повинні одержати Д_З Р.

 

Визначити. Час початку дій (роботи) на забрудненій території Розв'язок. 1—5. Визначають так само, як у задачі 11.

6. Зони забруднення нанести на карту (схему) з урахуванням масштабу і позначити, де перебувають люди, віддаленість їх від ава­рійного реактора.

7. Визначити табличне значення дози опромінення:

Порядок застосування коефіцієнта К_30НИ та його визначеного в пп. 5—7 значення (Д_30НИ) і заданої тривалості роботи ( t_po6) визна­чаємо шуканий час (час після аварії) початку роботи за допомогою табл. 56, 57.

8. Знайти астрономічний час початку дій (роботи) на забрудненій території:

Задача 16. Визначення можливості тривалості перебування на забрудненій території. Вихідні дані попередньої задачі.

Визначити. Тривалість перебування (роботи) на забрудненій РР місцевості, t_po6

Розв'язок. 1—5. Визначають так само, як у задачі 11.

6. Так само, як у задачі 15.

7. За табл. 55 визначити початок формування сліду радіоактив­ної хмари (t_ф).

8. Визначити шуканий час початку роботи робітників об'єкта у заданому районі:

9. Уточнити час початку t_поч опромінення людей: якщо t_поч< t_ф,
то t_поч = t_ф, якщо t_поч > t_ф, то t_поч = 0.

10. За табл. 56, 57 для відповідної зони забруднення місцевості,
визначеного в п. 10 табличного значення дози опромінення (Д_30НО) і
уточненого в п. 9 часу початку опромінення, визначити допустиму
тривалість перебування (роботи) формувань (чи працюючих) на за­
брудненій території.

Задача 17. Оцінювання наслідків ураження. Радіаційні втрати особового складу формувань в результаті зовнішнього опромінення під час перебування на забрудненій місцевості.

Вихідні дані. Доза опромінення від перебування на забрудненій місцевості Д_місц, Р. Тривалість опромінення t_опр, год.

Визначити. Радіаційні втрати (імовірність втрати працездатності

людей), %.

Розв'язок. 1. Визначити дозу опромінення людей так, як у задачі 12. 2. Розрахувати сумарну дозу опромінення, яку отримають люди:

 

 

278
Тривалість опромінення Д_опр, яка визначається максимальною тривалістю дії випромінення одного з джерел (від забрудненої місце­вості), розраховується так само, як у задачі 12.

3. Розрахувати дозу опромінення, тривалість опромінення і радіацій­ні втрати — ймовірні втрати працездатності людей (табл. 60, 61, 62).

Таблиця 60. Дози зовнішнього опромінення особового складу формувань і населення, які не викликають ураження в перші чотири доби, Р

 

 

Групи населення	Доби
1-ша	2-га	3-тя	4-та
Люди, виробнича діяльність яких проходить в основному в приміщенні	ЗО
Люди, виробнича діяльність яких проходить в основному на забрудненій місцевості	зо
Непрацююче населення

Таблиця 61. Орієнтовні дані про втрату дієздатності людей при зон ніш ньому опроміненні залежно від дози і часу впливу, % до всіх опромінених

а)

 

Тривалість опромінення	Сумарна доза при зовнішньому опроміненні, Р
До 4 діб
До 10діб
До 20діб
До ЗО діб

б)

Доза опромінення

Ознаки ураження

0—50 80—120 130—170 180—220 270—330

Видимі ознаки відсутні, деякі зміни в крові У 10% уражених в перші доби нудота і блювота; від­чуття втомленості У 25% уражених у перші доби нудота і блювота, з'являються інші ознаки променевої хвороби. Смерте­льних випадків немає У 50% уражених у перші доби нудота і блювота, з'являються інші ознаки променевої хвороби. Смерте­льних випадків немає Майже у всіх уражених у перші доби нудота і блювота, з'являються інші ознаки променевої хвороби. 20% уражених через 2—6 тижнів після опромінення вми­рають. Ті, хто залишились живими, видужують про­тягом трьох місяців

 

 

Таблиця 62. Імовірність втрати працездатності людей при зовнішньо­му у-опроміненні, %

 

 

 

Доза оп­ромінення, Р	Тривалість опромінення, діб	Доза опро­мінення, Р	Тривалість опромінення, діб
		ЗО
200 300 400 500		0 60 86	0 43 60 68	0 10 10 зо	600 700 800 900	100 100 100 100

3.10. Основи оцінки хімічної обстановки

Хімічна обстановка — це сукупність наслідків хімічного зара­ження території отруйними речовинами чи сильнодіючими ядучи­ми речовинами, які впливають на діяльність об'єктів народного госпо­дарства, формування ЦО і населення.

Хімічна обстановка може утворитися при застосуванні хімічної зброї, або в результаті аварійного розливу, чи викидання СДЯР і утво­рення зон хімічного зараження й осередків хімічного ураження.

Ступінь вертикальної стійкості приземного шару повітря може бути визначений за даними прогнозу погоди і за допомогою графіка (рис. 29, 30). Крім того, більш точно його можна визначити за швид­кістю вітру на висоті їм v₀ і температурному градієнті — температура повітря на висоті 50 см; — температура по­вітря на висоті 200 см від поверхні землі (рис. 30). При () < -0,1 буде інверсія, при +0,1 > () < -0,1 — ізотермія, а при ( ) і +0,1 — конвекція.