Лекции.ИНФО


Методика решения задач по оценке радиационной обстановки



Необходимы следующие исходные данные:

1.Время ядерного взрыва, в результате которого произошло РЗМ.

2.Уровни радиации (мощности доз) на объекте, маршрутах движения, в местах проживания населения и районах размещения формирований на момент их измерения.

3.Значения коэффициентов ослабления радиации зданиями, сооружениями, транспортными средствами.

В зависимости от обстановки и обеспеченности методическими материалами, для решения задач можно пользоваться формулами, специальными таблицами, номограммами и линейками – дозиметрической (ДЛ-1), радиационной (РЛ) или расчетной линейкой. Использование различных способов может дать некоторые несовпадения в конечных результатах, что в большинстве случаев несущественно.

Задача 1. Приведение уровней радиации к одному часу после ядерного взрыва.

Пример 1. На территории объекта в 14.40. измеренный уровень радиации составил 5 рад/ч. Определить уровень радиации на 1 час после взрыва, если он произошел в 8.00.

Решение. В таблице 11 по времени, прошедшему от момента взрыва до измерения уровня радиации: 14.40 - 8.00 = 6,7 часа находим переводной коэффициент Кпер = 9,8. По формуле 27 определяем: P1 = 5 · 9,8 = 49 рад/ч = 0,49 Гр/ч. или по номограмме (правая нижняя часть вклейки),получаем P1 = 48 рад/ч = 0,48 Гр/ч, что практически одно и то же.

 

Т а б л и ц а 11

Коэффициенты перерасчета уровней радиации к 1 часу после взрыва

Время, прошедшее после взрыва, час Кпер = P1/ Pt   Время, прошедшее после взрыва, час Кпер = P1/ Pt  
  0,50 0,43 9,5 14,90
1,00 1,00 10,0 15,85
1,25 1,31 11,0 17,77
1,50 1,63 12,0 19,72
1,75 1,96 13,0 21,71
2,00 2,30 14,0 23,73
2,25 2,65 15,0 25,73
2,50 3,00 16,0 27,86
2,75 3,37 17,0 29,95
3,00 3,74 18,0 32,08
3,50 4,50 19,0 34,24
4,00 5,28 20,0 36,41
4,50 6,08 21,0 38,61
5,00 6,90 22,0 40,83
5,50 7,73 23,0 43,06
6,00 8,59 24,0 45,31
6,50 9,45 28,0 54,53
7,00 10,33 32,0 64,00
7,50 11,22 36,0 73,72
8,00 12,13 40,0 83,66
8,50 13,04 44,0 93,78
9,00 14,00 48,0 104,10

P1 = Кпер · Pt (27)

Pt -измеренный уровень радиации на любой момент времени.

Задача 2. Определение возможных доз облучения при нахождении на зараженной местности.

В целях недопущения переоблучения работников при их пребывании на

РЗМ необходимо заранее рассчитывать возможные дозы облучения, которые они могут получить в этих условиях. При этом следует иметь в виду, что в результате радиоактивного распада продуктов ядерного взрыва уровень радиации на местности уменьшается не равномерно, а по экспоненциальной кривой - вначале быстро, а в последующее время - все медленнее и медленнее. Поэтому уровни радиации приходится многократно измерять: чем чаще, тем точнее определяются дозы. Производить такие измерения неудобно, а главное - дозу нельзя точно рассчитать заранее. Прогнозировать дозу внешнего облучения в течение первых 2-х суток можно по формуле:

Д = Р1 / а · Косл (28)

Значения коэффициента «а» приведены в табл.12. Они рассчитывались по формулам:

а = Р1 /Ду · Косл или а = Рt · Кпер / Ду · Косл (29) где Ду - установленная доза облучения.

Начиная с 3-х суток можно пользоваться упрощенной формулой:

Д = (Рср · tоб) / Косл или Д = (Рвх + Рвых) · tоб / Косл (30)

Пример 2. Определить дозу облучения, которую могут получить студенты, работающие в стройотряде за 3 часа работ на зараженной открытой местности, если известно, что Р1 =80 рад/ч, а заражение началось через 2 часа после взрыва.

Решение. По таблице 12 находим а = 1,3.

По формуле (28) Д= 80/1,3 · 1 = 61,5 рад = 0,615 Гр.

По универсальной номограмме (вклейка), решая прямую задачу (влево, вверх, направо, вниз номограммы, начиная с ее левой нижней части), получим Д=58 рад, что достаточно близко к результату, полученному аналитическим путем.

Т а б л и ц а 12 Коэффициент «а» для определения доз облучения при нахождении в зонах радиоактивного заражения

t но, час Продолжительность облучения, час      
после взрыва 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 6,0 8,0 12,0 24,0
0,5 1,5 0,85 0,62 0,55 0,48 0,43 0,4 0,35 0,31
1,0 2,5 1,5 1,0 0,82 0,72 0,61 0,55 0,5 0,41
1,5 3,9 2,1 1,4 1,1 1,0 0,77 0,70 0,6 0,50
2,0 5,2 3,0 1,7 1,3 1,2 0,92 0,82 0,7 0,58
2,5 6,6 3,8 2,2 1,55 1,35 1,1 1,05 0,8 0,65
3,0 8,0 4,5 2,6 1,8 1,5 1,3 1,2 0,9 0,7
3,5 9,5 5,3 3,0 2,1 1,8 1,45 1,25 1,05 0,75
4,0 6,0 3,3 2,3 2,0 1,57 1,3 1,2 0,8
4,5 12,5 6,8 3,7 2,7 2,2 1,7 1,4 1,25 0,85
5,0 7,5 4,0 3,0 2,4 1,8 1,5 1,3 0,9
5,5 15,5 8,3 4,5 3,25 2,6 1,95 1,6 1,4 0,95
6,0 3,5 2,8 2,1 1,7 1,5 1,0
7,0 4,2 3,2 2,5 2,0 1,6 1,2
8,0 6,7 4,8 3,8 2,8 2,2 1,7 1,3
9,0 7,7 5,5 4,2 3,1 2,4 1,8 1,4
10,0 8,7 6,2 5,0 3,5 2,7 2,0 1,5
12,0 7,2 5,8 4,0 3,2 2,5 1,6
18,0 9,0 6,8 5,0 3,7 2,2
24,0 9,0 6,8 5,0 3,0
36,0 7,0 4,0
48,0 5,3

 

Пример 3. На объекте через 4 часа после взрыва измеренный уровень радиации Р4 = 8 рад/ч. Определить дозу, которую получат отделочники, работая в помещениях каменного одноэтажного дома, если они начнут работать через 10 часов после взрыва.

Решение. Из табл. 10 находим Косл = 10. По аналогии с примером 2, из табл. 11,12 находим: Кпер =5,28, а = 3,5. Р1 = 5,28 · 8 = 42,2 рад/ч.

Д = 42,2 /(3,5 · 10) = 1,2 рад (формула 28). По универсальной номограмме:

Р1 =42 рад/ч, Д=1,3-1,4 рад., что практически одно и то же.

Задача 3. Определение допустимой продолжительности пребывания людей на зараженной местности.

Расчеты ведутся либо с помощью табл. 12, либо по табл. 13 (точнее) или по универсальной номограмме. Входными данными в табл. 13 являются или отношение (Ду · Косл · Кпер)/Р1, или (Ду · Косл)/Рвх - что одно и то же, и время, прошедшее с момента взрыва до начала работ на зараженной территории. На их пересечении выбираем допустимую продолжительность работ (пребывания на зараженной местности).

Решая эту же задачу по табл. 12, входными данными в которую являются время начала облучения (входа в зону заражения) и рассчитанный по формулам (29) коэффициент «а», на пересечении значений tно и коэффициента «а» в верхней горизонтальной строке табл. 12 определяем допустимую продолжительность облучения (работ) в часах.

Решая обратную задачу по универсальной номограмме, т.е. по установленной дозе облучения (Ду), Косл, Р1 и tно в нижней левой части номограммы находим кривую, которая соответствует искомой величине.

Т а б л и ц а 13

Допустимое время пребывания людей на зараженной местности, час

(Ду·Косл·Кп)/Р1 или (Ду·Косл)/Рвх Время с момента взрыва до начала облучения (начала работ), час
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
0,3 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
0,4 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
0,5 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,6 0,9 0,7 0,7 0,7 0,7 0,6 0,6 0,6
0,7 1,1 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7
0,8 1,4 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8
0,9 1,7 1,2 1,1 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9
1,0 2,0 1,4 1,2 1,2 1,1 1,1 1,0 1,0
1,25 3,2 1,9 1,7 1,5 1,5 1,4 1,2 1,2
1,50 5,2 2,5 2,1 1,9 1,8 1,7 1,6 1,6
2,0 11,9 4,1 3,2 2,8 2,6 2,3 2,2 2,1
2,5 31,0 6,4 4,5 3,8 3,5 3,1 2,8 2,7
3,0 96,6 9,9 6,1 5,0 4,5 3,8 3,5 3,2
4,0 - 23,7 11,1 8,2 7,0 5,5 5,0 4,5
6,0 - - 35,6 19,8 14,7 10,0 8,3 7,0

Примечания: 1. «-»- означает неограниченное время

2. Ду - установленная доза облучения, рад.

 

Пример 4. Определить допустимое время пребывания студентов, работающих на производственной практике в помещениях каменных одноэтажных домов (Косл=10), если Р1=80 рад, допустимая доза облучения установлена Ду=10 рад, а облучение началось через 1,2 часа после взрыва.

4.1. Решая пример по табл. 13, сначала рассчитываем отношение (Ду · Косл · Кпер)/Р1= (10·10·1,3) / 80 = 1,63. Затем по табл. 13 на пересечении строки крайней левой колонки со значением 1,63 и вертикальной колонки tно со значением 1,2 находим ответ (путем интерполяции) - 3,5 часа. При этом студенты получат дозу не более 10 рад.

4.2. Решая эту же задачу по табл. 12, вначале рассчитываем коэффициент «а» (формула 29): а=80/10·10 =0,8. По табл. 12 напротив строки в крайне левой колонке со значением tно=1,2 часа находим значение а=0,8. На пересечении, «а» со значением верхней горизонтальной строки находим ответ (путем интерполяции) - примерно 3,5 часа, что одно и то же.

4.3. Решая эту же задачу по универсальной номограмме (обратная задача), по Ду=10 входим в номограмму. Эту точку переносим вертикально вверх до пересечения с косой линией соответствующей Косл =10. Полученную точку переносим горизонтально влево до пересечения с косой линией, означающей Р1 =80. Полученную точку переносим вниз на кривые продолжительности работ. На оси ординат левой нижней части номограммы находим точку, соответствующую tно = 1,2 часа и переносим ее влево до пересечения с опущенной вертикальной линией. Точка их пересечения дает искомую кривую, получаем 3,5 - 3,7 часа.

Пример 5. Это же условие, но известно не Р1, а Рвх = 60 рад/ч. Решая пример всеми указанными способами, получаем один и тот же ответ - время не должно превышать 3,5 - 3,7 часа.

Задача 4. Определение времени начала работ на зараженной местности (входа в зону заражения).

Исходными данными являются: установленная доза облучения, Косл и приведенный на 1 час уровень радиации (Р1). Расчеты ведутся либо аналитически, либо по универсальной номограмме. При аналитическом способе вначале рассчитывают дозу, которую могут получить люди при входе в зону заражения через 1 час после взрыва. Затем находят отношение Д1/Ду. По полученной цифре входят в табл. 11, где находят Кпер. Напротив его значения снимают время начала работ.

Решая по универсальной номограмме несколько измененную «обратную» задачу, находят в левой нижней части номограммы не кривую продолжительности работ, а точку на оси координат, соответствующую времени начала работ (входа в зону заражения) в часах после взрыва.

Пример 6. Бригаде ремонтников требуются выполнить работы по ремонту моста на открытой местности. Ориентировочная продолжительность работ - 6 часов. Допустимая доза облучения 7 рад, Р1=30 рад/ч. Определить время начала работ.

Решение (аналитическим методом). Вначале рассчитываем дозу, которую могут получить люди, если они начнут работать через 1 час после взрыва: Д1=Р1· T/Косл (31). Д1=30· 6/1 = 180рад. Затем находим отношение Д1/Ду = 180/7

= 25,7. Следовательно, люди получат дозу в 7 рад, когда уровень радиации уменьшается в 25,7 раз. По табл. 11 находим, что уровень радиации уменьшается в 25,7 раз через 15 часов после взрыва. Ответ: люди получат дозу облучения 7 рад, если они начнут работать через 15 часов после взрыва. Решая эту же задачу по номограмме, получим - через 13-14 часов, что достаточно близко к аналитическому решению.

Задача 5. Определение доз облучения, получаемых людьми при преодолении зон.

Мы рассматривали задачи, в которых люди получали облучение в одной точке местности, а уровень радиации в этой точке изменялся только из-за спада активности выпавших на местность радионуклидов. Однако при преодолении зон радиоактивного заражения в любой конкретный момент времени уровень радиации в пределах зоны и, следовательно, по пути следования неодинаков: на внешней границе зоны от минимален, на внутренней границе значительно выше, а по оси следа имеет максимум, спадающий от внутренней границы к внешней.

Поэтому появляется необходимость говорить о максимальном значении уровня радиации по пути следования и, кроме того, рассматривать это максимальное значение на момент начала преодоления зоны (момент входа в зону) или на какой-то промежуточный момент времени движения. Такой подход достаточно усложняет вид вышеприведенных формул, сбор данных и проведение расчетов, к тому же не всегда повышает точность проводимой оценки. Ввиду этого на практике используются упрощенные расчетные формулы, которые позволяют в короткое время провести оценку возможных доз облучения. Они не требуют подробной предварительной радиационной разведки местности и могут применяться лицами с минимальной специальной подготовкой. Для таких расчетов используются следующие данные радиационной разведки: Рмах - максимальный уровень радиации на маршруте движения; Рвх, Рвых - уровни радиации в точке начала и конца движения, если движение происходит без полного пересечения оси следа. Следовательно:

Дn = (Рср · Тn) / Косл (32)

где Тn=Хn / Vn (33) здесь Хn – протяженность маршрута перемещения, км; Vn – скорость движения, км/ч.

Средний по пути уровень радиации (Рср) в формуле (32) рассчитывается так:

- при полном пересечении следа перпендикулярно оси:

Рср = Рмах / 4 (34)

- если движение начинается или заканчивается на загрязненной местности:

Рср = Рмах / 3 (35)

- при движении под углом, близким 450 к оси следа:

Рср = 1,5 Рмах/ 4 (36)

- при движении параллельно оси следа:

Рср=(Рвх+Рвых)/2 (37)

Для получения более точных результатов при расчете Рср используют формулу:

Рср = ( ∑ Рi) / n (38) где Рi - значения уровней радиации на отдельных участках пути; n - число замеров.

Пример 7. Определить дозу радиации, полученную людьми при пересечении следа радиоактивного облака на автобусах, если известно: Рмах = 40рад/ч,

Хn = 20 км, Vn = 30 км/ч, Косл = 2.

Решение. Рср = 40/4 = 10 рад/ч. Дп = 10·0,66/2 = 3,3 рад.

Задача 6. Определение типового режима защиты.

В 80-ые годы штабом ГО СССР разработано и рекомендовано восемь типовых режимов защиты. Режимы 1,2 и 3 - для населения; режимы 4,5,6 и 7 - для рабочих и служащих; режим 8 - для лиц, выполняющих аварийно-спасательные и другие неотложные работы. Каждый из перечисленных режимов занимает одну таблицу, которые кафедрой ГО выдаются студентам при выполнении практических работ.

Входными данными в таблицы являются: словесное описание режима и условий пребывания населения; уровни радиации на один час после взрыва в местах нахождения людей. По ним из таблиц выбираются номер режима и подрежима защиты, общая продолжительность соблюдения режима и его детализация по времени и способам защиты.

 









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-09; Просмотров: 486;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная