Визначення можливих доз радіації під час перебування в зоні РЗ

Розв’язання цієї задачі дозволяє у подальшому оцінити ступінь небезпеки перебування людей на зараженій місцевості та своєчасно здійснити заходи щодо їх захисту.

Вихідні дані:

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

t_п – час початку перебування людей на зараженій місцевості відносно часу аварії, год;

t_р – задана тривалість роботи, год;

К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації будинком або спорудою, де мають знаходитися люди;

Д_уст – встановлена гранична доза опромінення персоналу на одну робочу зміну.

Розв’язок:

Розрахунки базуються на законі спаду рівня радіації в даній точці місцевості, емпірична формула якого:

, (3.1)

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

– поточний час, що відраховується від моменту аварії, год;

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

В першу чергу розраховують рівень радіації на 1 годину після аварії:

, (3.2)

де – коефіцієнт перерахунку рівня радіації з будь-якого часу ( ) на 1 годину після аварії (табл.3.1).

Формулу для розрахунку дози радіації можна отримати з графіків (рис.3.1а, 3.1б), де доза показана як заштрихована площа.

Точне значення площі, тобто дози опромінення, отримують інтегруванням формули 3.1 (рис.1а):

, (3.3)

де t_k – час закінчення перебування в зоні РЗ (t_k=t_n+t_p).

Цю формулу можна перетворити в іншій вид, якщо замінити:

; ,

тоді формула для виконання розрахунку матиме вигляд:

, (3.4)

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

Р_к – рівень радіації наприкінці перебування в зоні РЗ, Р/год.

Рис. 3.1. Закономірності спаду рівня радіації в зоні РЗ

В свою чергу ці рівні радіації визначаються так:

, (3.5)

. (3.6)

де К_tп і К_tк – коефіцієнти перерахунку рівня радіації з 1 години після аварії відповідно на час t_n або t_k (табл.3.1).

Дуже часто дозу радіації розраховують по спрощеній формулі та отримують приблизний результат (заштрихована площа на рис.3.1б).

, (3.7)

де Р_сер – середнє значення рівня радіації за час роботи (t_p) в зоні РЗ, Р/год.

. (3.8)

Спрощена формула завжди дає завищений результат, похибка якого тим більша, чим більший інтервал t_р. Відносна похибка розрахунку по спрощеній формулі:

. (3.9)

Приклад розрахунку

3.2.1. Визначення дози радіації,

яку може отримати група ліквідаторів під час перебування в зоні РЗ

Аварія на ядерному реакторі типу ВВЕР сталася в 6.00. Рівень радіації в районі цеху (К_осл=10) о 6 год. 15 хв. становив 100 Р/год. Яку дозу радіації отримає аварійна бригада за 3 год роботи у приміщенні цеху, якщо вони почнуть роботу через 2 години після аварії? Гранична доза опромінення, встановлена на одну зміну роботи, дорівнює Д_уст=10 Р.

Розв’язок.

1) Спочатку треба визначити значення часу у відносній системі (від моменту аварії – 6.00):

t_вим= 6год 15хв – 6год =15хв =0.25год;

t_п= 2год;

t_к= t_п+ t_р=2+3 = 5год.

2) З (табл.3.1) знаходимо значення коефіцієнтів перерахунку ( ) для кожної з визначених величин часу (значення розраховані для α=0.4, тобто для реактора ВВЕР):

для часу виміру рівня радіації: t_вим = 0.25год - _вим = 0.57;

для часу початку роботи: t_п = 2год - _п = 1.31;

для часу закінчення роботи: t_к = 5год - _к = 1.90.

3) Розраховуємо за формулою 3.2 значення рівня радіації на 1 годину після аварії:

_вим =100 × 0.57=57 Р/год.

4) Розраховуємо за формулами 3.5, 3.6 значення рівня радіації на початку роботи бригади та по закінченню роботи:

Р/год;

Р/год.

5) Розраховуємо значення доз радіоактивного опромінення:

а) по точній формулі 3.4:

Р;

б) по спрощеній формулі 3.7

Р.

6) Відносна похибка розрахунку дози опромінення по спрощеній формулі становить:

%.

Висновок: доза радіації, яку отримає бригада під час ліквідації аварії становить 10.5 Р, що дещо перевищує встановлену дозу 10 Р і потребує перегляду запропонованого режиму роботи.

3.2.2. Визначення допустимої тривалості перебування людей в зоні РЗ

при установленій дозі радіації.

Посилаючи людей на заражену місцевість виконувати роботу, насамперед треба визначити, скільки часу люди можуть там перебувати.

Вихідні дані:

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

Д_уст– установлена доза радіації за одну робочу зміну, Р;

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

t_п – початок роботи в зоні РЗ, год.

Розв’язок:

1) Розраховуємо допоміжний параметр:

. (3.10)

2) Користуючись графіком (рис.3.2), по відомим α і t_п знаходимо допустиму тривалість роботи.

Рис.3.2. Графік для визначення часу початку (t_n)

та тривалості перебування людей (t_p) в зонах РЗ

Приклад розрахунку:

Визначити допустиму тривалість роботи аварійної бригади в будинку з К_осл=7, якщо роботи почнуться через 5 годин після аварії, а Р₁ = 70 Р/год. На одну зміну роботи установлена доза радіації Д_уст = 10 Р.

Розв’язок:

1) Розраховуємо значення допоміжного параметру за формулою 3.10:

.

2) По графіках (рис.3.2) для =1 та t_п = 5 год знаходимо допустиму тривалість роботи, яка дорівнює t_р = 2 год.

Висновок: в заданих умовах аварійна бригада може працювати не більше 2 годин. При цьому вона отримає дозу радіації не більше 10 Р.

3.2.3. Визначення можливих втрат людей

під час перебування на зараженій 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 враховувати ще і залишкову дозу радіації.

Якщо враховувати те, що організм людини через 4 доби після опромінювання починає виводити з організму ураженні клітини, то ті ураженні клітини, що залишилися в організмі умовно розглядати як залишкову дозу радіації (Д_зал). Залишкова доза радіації залежить від часу, який минув після опромінювання і може бути виражена у відсотках від отриманої раніше дози (табл.3.2).

При визначенні можливих втрат людей до розрахованої дози додають залишкову дозу опромінення (Д_зал) і з табл.3.3 знаходять очікувані втрати.

Вихідні дані:

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

Д_п – доза радіації, яка була отримана людьми минулого разу, Р;

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

Розв’язок:

1) Визначити залишкову дозу радіації

, (3.11)

де d береться з табл.3.2 для відповідного значення, Т_п.о..

2) Розрахувати сумарну дозу опромінювання:

. (3.12)

3) Визначити (шляхом інтерполяції з табл.3.3) очікувані втрати серед людей.

Якщо доза потрапляє в середину інтервалу значень в таблиці 3.3, то відповідні втрати ( ) знаходять шляхом інтерполяції:

, (3.13)

де - доза з таб.3.3 найближча до , але більша за неї;

- доза з таб.3.3 найближча до , але менша за неї;

- втрати відповідні ;

- втрати відповідні ;

Приклад розрахунку:

Визначити можливі втрати людей із складу аварійної бригади, яка з попередніх розрахунків може отримати під час аварійної роботи дозу радіації Д_точ=80 Р. Відомо, що за два тижні до цього бригада отримала дозу радіації 32 Р.

Розв’язок:

1) Визначаємо залишкову дозу радіації за формулою 3.11.:

Р.

2) Розраховуємо сумарну дозу радіації:

=80+24=104 Р.

3) Визначаємо можливі втрати (табл.3.3) шляхом інтерполяції (формула 3.13):

Висновок: виконання аварійних робіт в наведених умовах приведе до можливих утрат, які не перевищують 5% від складу бригади, що неприпустимо. Треба скоротити тривалість робіт або почати їх пізніше.

Таблиця 3.1

Коефіцієнт перерахунку рівня радіації (К_t)

Поиск по сайту: