Методика прогнозування радіаційної обстановки в зоні зараження після аварії на атомному реакторі.
Масштаби радіаційної катастрофи оцінюються активністю викиду радіонуклідів в навколишнє середовище. Так, наприклад, для Чорнобильської катастрофи викид радіонуклідів за межі аварійного блоку ЧАЕС являв собою розтягнутий у часі процес, який складався з декількох стадій. На першій стадії відбувся викид диспергированого палива з зруйнованого реактора. Склад радіонуклідів на цієї стадії викиду примірно відповідає їх складу в опроміненом паливі, але збагаченому летучими ізотопами йоду, теллура, цезія, благородних газів. На другій стадії з 27 квітня по 2 травня 1986 року потужність викиду за межи аварійного блоку зменшилася з-за вжитих заходів щодо припинення горіння графіту й фільтрації викиду. В цей період склад радіонуклідів у викиді також близький до їх складу у пальному На цієї стадії з реактора виносилися мілкодиспергироване паливо потоком гарячого повітря і продуктами горіння графіту. Третя стадія викиду характеризується швидким зростанням потужності виходу ПД за межи реакторного блоку. У початковій частині цієї стадії відзначається переважний викид летучих компонентів, зокрема йоду, а топім склад радіонуклідів знов наближається до складу у опроміненом паливі (на 6 травня 1986 р). Остання, четверта стадія, що настала після 6 травня 1986 р, характеризується швидким зменшенням викиду. Це є наслідком вжитих спеціальних заходів, утворення більш тугоплавких з'єднань ПД в результаті їх взаємодії з введеними матеріалами, стабілізації і подальшого зниження температури палива. Таким чином аварія на ЧАЕС продовжувалася біля 15 діб, на протязі котрих гарячий висхідний струмень продуктів горіння підіймав радіоактивні речовини в тропосферу до висоти 4 - 6 км. Звідти вони осідали в залежності віл переважного напрямку дальнього переносу. Сумарний викид ПД (без радіоактивних благородних газів) складав 1850 ПБк (50 МКи), що відповідає приблизно 3,5% загальної кількості радіонуклідів і реакторі на час аварії. Ці дані розраховані на 6 травня 1986 р з урахуванням радіоактивного розладу. До цього строку викид радіоактивних речовин в основному був завершений. Розрахунок активності випаду ведеться окремо за кожним радіонуклідом за формулою:
| де: Ln2 = 0,693; mi - маса і-го радіонукліда, г; T1/2 - період напів розпаду і-го радіонукліда, с;Nar - 6,022 1023 моль-1 - число Авогадро; аi- масове число і-го радіонукліда. Після цього визначається сумарна активність радіонуклідів: Nвик= Сумарна активність радіонуклідів це основна величина, що характеризує масштаби та рівень небезпеки катастрофи. Саме вона є основою моделювання радіаційної ситуації. Враховуючи основні закономірності зараження при аварії на атомному реакторі АЕС і спад рівня активності як функції віддалі і часу, оцінку радіаційної обстановки в зоні зараження виконують в такій послідовності: 1. За відомим значенням абсолютної активості викиду Nвих, розраховують абсолютну активність, яка пішла на утворення зони зараження: Nзар = 0,005 Nвик, TБк 2. Знаючи величину Nзар визначаємо значення абсоютної активності радіонуклідів на 1 год. після аварії в однокілометровій зоні: N1-1=3,15 3. За встановленою величиною N1.1 обраховуємо питому активність радіонуклідів на 1 год після аварії в однокилометровій зоні: N1-1 Аs(1-1) = ———, ТБк/км2 40° де: 0,35 = ПR ——— - площа сектора 3<40°; R = 1 км 360° 4. Глибину зони зараження (зовнішній кордон) І.зар, можна визначити рівнянням:
де As(1-Lзар) =0,1998 ТБк/км2 (або 5,4 кі/км2)
5. За відомим на час аварії азімутом вітру А°в формується зона зараження в межах Імовірного сектора крута з кутом 40°, який розташован симетрично відносно від вітру. При цьому центром кругу є зруйнований реактор. За вихідними даними необхідно накреслити в масштабі схему взаємного розташування зруйнованого реактора, підприємства і зони зараження (рис. 2). Якщо підприємство опинилося в зоні редіоактиішого зараження, проводиться моделювання радіаційної обстановки, що пов'язано з оцінкою ступеню зараження й прийняття адекватних дій.
Рис.2. б. Визначаємо питому активність радіонуклідів за площею за 1 гол після аварії на території підприємства (АП) яке опинилося в зоні зараження: Аs(1-АП) =Аs(1-1) L-2АП, ТБк/км За одержаним значенням аs(1-ап) визначаєемо згідно з Законом України про Статус забруднених територій що сталися внаслідок аварії на ЧАЕС, до якої Зони Зараження належить територія АГІ, оскільки А(1-АП) це сумарна активність Встановлена оцінка одразу не спонукатиме до конкретних дій в залежності від визначеної д.
7. Частина співробітників АІІ буде змушена певний час працювати в умовах радіаційного захисту. Для його здійснення необхідно визначити режим радіаційного захисту в такій послідовності: 7.1. Визначити потужність поглинутої дози на 1 год після аварії в однокілометорій зоні і на території АП:
Д1-1 =As(1-1) /K1, мГр/час, де К1 = 3 (перша зона зараження)
Д1-АП =As(1-АП) /KАП, де КАП відповідно зони зараження, у якої опинилося АП
7.2. Розрахувати спад Дапвпродовж 1,5-2 доби після аварії і побудувати графік: Дtап=Д1ап * t-0.5,мГр/год. 7.3. Розрахувати час радіоактивного зараження на АП, tзар ап і нанести його на графік:
tзарАП = (LАП / Vв)+ 1 ГОД
8. Розрахувати режим радіаційного захисту персоналу АП впродовж першої доби після початку зараження на території АП та нанести його на графік (рис.№). Для цього: 8.1. Визначити добову фактично поглинуту дозу зовнішнього опромінення
Дфак.зов. = 0,55 2 Д1-АП (tк.з.0.5-tп.з 0.5), мГр Де tк.з.=tп.з + 24
8.2. Розрахувати коефіцієнт достатньої захищеності Ср методом підбору відповідного режиму роботи при умові, що він не буде меншим за
Сфак. = Д фак.зов. /Дзад.зов.;
Де: І, - час перебування у сховищі з Кпосл1 = 1000 t2 - час перебування на робочі з Кпосл2 = 1 tз - час перебування на відпочинку з Кпосл3 = 5 Примітка: розрахунки режиму радіаційного захисту не проводять, якщо
8.3. Користуючись графіком ДtАП = ДtАП *t-0.5з нанесеним режимом радіаційного захисту, визначити послідовність дій персоналу в умовах радіоактивного зараження. До початку зараження на АП вживають контрзаходи щодо роботи в умовах радіоактавного зараження; готують сховище та протирадіаційні укриття, видають персоналу засоби індивідуального захисту. укривають пливкою майно, меблі, устаткування, щоб на них не посідали радіонукліди під час їх випадіння. З початком випадіння радіонуклідів персонал АП укривається в сховищі (протирадіаційному укритті) на період випадіння радіоактивних опадів (1 год), тобто до tп3, і далі за режимом радіаційного захисту. 9. Визначаємо річну дозу внуїрішнього Величину сумарної активності І37Сs розраховуємо за формулою:
N =Nзаг.прод. +Nповітр.+Nтютюн ,Бк Де Nзаг.прод. = С • mпрод; Бк (табл. 1) де С - тимчасовий допустимий рівень забруднення продуктів, Бк/кг т - маса вживаного продукту впродовж 1 -го року після зараження, кг Nтютюн = С • mтют,: Бк Табл.1
Nзаг.повітр = С * mпилу, Бк
Де: С = 1110, Бк/кг - допустимий ступінь забруднення повітря, Бк/кг т = q х t, кг - загальна маса радіонуклідів у повітрі, що надійшла до легенів під час дихання впродовж року де: q - вентиляція легенів (4 - 6 л/хв) х - запиленість повітря у містах (100 мг/м3) 4 - час дихання впродовж року, хв Критерій розрахунку Двн Тоді:
Однак паралельно надходженню І37Сs до організму йде процес його виведення. Протягом року з організму виводиться 2/3 фактичної кількості радіонуклідів, які надійшли до організму. Тому одержану сумарну дозу Нтвну треба зменшити втричі, тобто Нт вн фак = 1 /З Нт вн розрах Саме вона (ця третина, що не виводиться протягом року) і становитиме фактичну дозу внутрішнього
|
Nзар ТБк
км,
-, 
- і 
- випромінюючих радіонуклідів. Хоча Закон регламентує Зони Зараження лише за активністю 137Сs, 90Sг, 239Рu, однак правомірність такої оцінки дуже велика, бо вказані радіонукліди є домінуючими у відповідних групах 
- опромінювання Двнутр Внаслідок надходження І37Сs до організму людини з зараженими продуктами харчування, водою, димом тютюну, радіоактивним пилом, що знаходиться у повітрі.
- при надходженні до організму 2,44 104 Бк 137Сs в ньому на протязі року формується еквівалентна доза в 1 м 36.
, м Зв, де Nзаг.вн 
