II. Оцінка радіаційних обставин внаслідок аварії на аес після її стабілізації

Після стабілізації радіаційних обставин на АЕС на грунт та у воду випадуть радіоактивні речовини з великим періодом напіврозпаду (див. табл.1)., в наслідок чого утворюються зони з різним ступенем радіоактивного забруднення. На основі експертних висновків територія, що  зазнає  радіоактивного  забруднення внаслідок аварії,  поділяється  на наступні зони: I  зона відчуження  - це територія, що зазнає забруднення ґрунту  ізотопами цезію  Сз-137 на зовнішній межі від 40 Кu / км^2, з якої проведено евакуацію населення; II  зона безумовно (обов'язкового) відселення - це територія, що зазнає забруднення ґрунту ізотопами цезію Сз-137 на зовнішній межі від 15 Кu / км² до 40 Кu / км² на внутрішній межі, де ефективна еквівалентна доза опромінення людини може перевищувати на  0,5 рентген (бер) за рік дозу, яку вона здобувала у до аварійний період; III  зона гарантованого,  добровільного відселення – це територія, де забруднення  Сз-137 на зовнішній межі від (П_зон =5 Кu / км²до (15 Кu / км²) на внутрішній межі, і доза опромінення може перевищити  0,1 рентген (бер) за рік; IV зона посиленого радіоекологічного контролю – це територія, де забруднення  Сз-137 на зовнішній межі від (П_зон =1 Кu / км² до (5 Кu / км²) на внутрішній межі, і доза опромінення не повинна перевищувати 0,1 рентген (бер) за рік.

Межі цих зон встановлюються та переглядаються Кабінетом Міністрів України  на основі експертних висновків.

Так наприклад:

площа території постраждалої після Чорнобильської катастрофи становить:

49509км.кв. - IV -зона ,з рівнем забруднення від (1 до 5) Кu / км²; 5326км.кв. - III - зона , з рівнем забруднення від (5до 15) Кu / км²; 1900 Км.кв. - II –зона, з рівнем забруднення від (15 до 40) Кu / км².;

310 км.кв. - I – зона,  з рівнем забруднення понад 40 Кu / км². В даний час в 150 населених пунктах,  де проживають люди рівень забруднення перевищує 5 Кu / км², А в 22х з них більш 15 Кu / км² Аварія на Чорнобильській АЕС призвела до появи  нових  проблем ,  пов'язаних  зі  зміною  керівників окремих регіонів Україна та охороною  здоров'я населення.

Рівень радіації на забрудненій місцевості з часом спадає відповідно до закону:

, (6.1)

де Р₀ - рівень радіації у момент часу t₀ після аварії, [Р/год];

Р_t - рівень радіації у будь який момент часу і після аварії, [Р/год];

п - показник, що характеризує швидкість спаду рівня радіації .

Якщо вважати, що після аварії на АЕС Р_t ~ const, то людина, що знахо­диться в забрудненій зоні, отримає дозу опромінення, яка залежить від рівня забруднення місцевості і часу знаходження людини на цій місцевості:

[рентген], (6.2)

де Р - рівень радіації на місцевості, [Р/год];

К_посл - коефіцієнт послаблення радіації будинками, сховищами, тощо.

Оцінку радіаційних обставин внаслідок аварії на АЕС після її стабілізації

 розглянемо на прикладі.

Приклад 2

Дано: Після аварії на АЕС цех по виробництву залізобетонних плит перебуває з зоні радіоактивного забруднення із щільністю зараження ізотопом цезію П_зон = 8 Кu / км². На об'єкті працюють 50 чоловік, з яких 20% перебувають на відкритих площадках, а інші в одноповерхових цехових приміщеннях. Робочий день триває 8 годин. Робітники мешкають у кам'яних одноповерхових будинках в селищі, розташованому на далекій границі зони посиленого радіоекологічного контролю. Час відпочинку - 14 годин. До місця роботи й назад робітники пере­возяться автобусами. Час руху 2 години на добу.

Визначити:

1. У якій зоні забруднення перебуває цех?

2. Яку дозу опромінення отримає кожний робітник протягом року (робочих днів - 252, календарних днів - 365)?

3. Виробити пропозиції начальнику цеху по організації робіт в даних умовах.

4.Із запропонованого переліку вибрати 2-З варіанти організації робіт, якщо припустима річна доза опромінення не повинна перевищувати Д^рік_{доп =} 01 Р/рік. Варіанти організації робіт:

а). Підсилити радіаційний контроль і облік доз опромінення.

б). Працювати у звичайному режимі.

в). Змінювати роботу на відкритих площадках з роботою в цеху.

г). Роботи на відкритих площадках не проводити, у цеху працювати у звичайному режимі без виходу із цеху.

д). Евакуювати всіх робітників із будівельного майданчика.

є). Проводити спецобробку робітників.

Відправні дані для розрахунку:

1. Щільність зараження при русі в автобусі П_авт = П_цех

2. Для розрахунків приймаємо: 1 Кu / км²= 0,009 мР/год.

3. Коефіцієнт послаблення радіації визначається по табл. Б. 10.

4. Добова доза опромінення в рентгенах розраховується по формулі:

де: Р_і - рівень зараженості по цезію (мР/год), для даної зони визначається по формулі Р _і = П _і x 0,009 [мР/год],

де П_і = рівень забруднення зони, Кu / км²

t_і - час знаходження в даних умовах (цех, автобус, зона відпочинку);

Kⁱ _посл - коефіцієнт послаблення для даних умов.

Рішення

1.Визначаємо кількість вихідних днів

365днів – 252 днів =113 днів

2.Річна доза опромінення розраховується по формулах: -для працюючих на відкритих площадках:

Д^рік_відкр = (Д^доб_відкр+Д^доб_авт+Д^доб_авт) · 252 + Д^доб_вих · 113, [Р/рік]

- для працюючих у цехових приміщеннях:

Д^рік_цех = (Д^доб_цех+Д^доб_авт+Д^доб_відп) · 252 + Д^доб_вих · 113, [Р/рік]

3. Виконуємо розрахунок рівня радіації Рі (мР / год) в залежності від ступеня забруднення Пі (Кu / км²)

-для зони відпочинку (IV - зона посиленого радіоекологічного контролю,  П _4зон =1 Кu/ км²⁾ 

Р_відп = П_4зони х 0,009 = 1 Кu/ км²  х 0,009 = 0,009 мР/год;

-для робочої зони ( П_{роб. зони}= 8 Кu/ км² )

Р_{роб.зони}= П_{роб. зони} х 0,009 = 8 Кu/ км²  х 0,009 = 0,072 мР/год

-для переміщення на автомобілі ( П_авто= П_{роб. зони} )

Р_{роб.зони}= П_{роб. зони} х 0,009 = 8 Кu/ км²  х 0,009 = 0,072 мР/год;

4.Виконуємо розрахунок розподілу людей

N_відкр=50 люд ∙ 0,2=10 люд. ; N_цех=50 люд - 10 люд =40 люд.

5.Визначаємо дозу опромінення отриману робітниками  на відкритих  майданчиках  за час роботи

6. Визначаємо добову  дозу опромінення отриману робітниками в цеху під час роботи:

7. Визначаємо добову дозу опромінення, отриману робітниками в автомобілі під час  переїзду:

8.Визначаємо добову дозу опромінення, отриману робітниками  під час відпочинку в робочі дні

9.Визначаємо добову дозу опромінення, отриману робітниками  під час відпочинку в вихідні дні

10.Визначаємо річну  дозу опромінення, отриману робітниками, які працювали в

цеху

11.Визначаємо річну дозу опромінення, отриману робітниками, які працювали на відкритих площадках

12. Порівнюємо розраховану річну дозу опромінення , отриману робітниками, які працювали на відкритих площадках з допустимою дозою

Д^рік_цех< Д^рік_доп(0,1 Р/рік).

13. Порівнюємо розраховану річну  дозу опромінення, отриману робітниками, які працювали в цеху з допустимою дозою

Д^рік_відкр > Д^рік_доп(0,1 Р/рік).

Висновок:

1.Річна доза опромінення , отримана робітниками, які працювали на відкритих площадках в 1,69 разів перевищує річну допустиму дозу

2.Річна дозу опромінення , отримана робітниками, які працювали в цеху в 2,27 разів менш ніж річна допустима доза.

Варіанти організації робіт:

а). Підсилити радіаційний контроль і облік доз опромінення,

б). Змінювати роботу на відкритих площадках з роботою в цеху,

е). Проводити спецобробку робітників.

Додаток1

Таблиця Б.1. Категорії стійкості атмосфери.

Примітка. А - дуже нестійка (конвекція); Д - нейтральна (ізотермія);

Г - дуже стійка (інверсія).

Таблиця Б.2. Розміри прогнозованих зон радіоактивного забруднення місцевості за слідом хмари після аварії на АЕС (категорія стійкості А, швидкість вітру 2 м/с).

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

Таблиця Б.3. Середня швидкість вітру ν _сер у шарі від поверхні землі до висоти переміщення центру хмари, м/с.

Таблиця Б.4. Розміри прогнозованих зон радіоактивного забруднення місцевості за слідом хмари після аварії на АЕС (категорія стійкості Д, швидкість вітру 5 м/с).

Примітки. У тих випадках, коли потужність дози на забрудненій місцевості виміряти неможливо, частка викинутих радіоактивних речовин приймається h = 10%.

Таблиця Б.5.

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

Таблиця Б.6.

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

Таблиця Б.7.

Дози опромінення, одержувані людьми при відкритому розміщенні в середині зони забруднення, рад.

Примітки.

1. Дози опромінення на внутрішній зоні приблизно у 3,2 рази більші наведених у таблиці.

2. Для визначення за допомогою таблиці часу початку (tпоч.) чи тривалості пере­бування (Т) у зоні необхідно задану дозу опромінення поділити на 3,2 - при пе­ребуванні людей на внутрішній межі зони, або помножити на 3,2 - при перебу­ванні їх на зовнішній межі зони.

Таблиця Б.8.

Дози опромінення, одержувані людьми при відкритому розміщенні в середині зони забруднення, рад.

Примітки. 1. Дози опромінення на внутрішній межі зони приблизно в 1,8 раза більші наведених у таблиці.

2. Для визначення за допомогою таблиці часу початку (t_поч) 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.

Таблиця Б.9. Час початку формування сліду (t_поч) після аварії на АЕС, год.

Таблиця Б. 10. Середні значення коефіцієнта ослаблення дози радіації К_посл.

Додаток 2

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИЗА ТЕМОЮ «Прогнозування радіаційної ситуації після аварії на АЕС»

Варіант № _____

Студент________________________ Навчальна група ________

Задача №1

Інформація про АЕС. Тип реактора __________. Електрична потужність реактора

1000 МВт. Кількість аварійних реакторів n=1. Час аварій ____.Частка викинутих із реактора радіоактивних речовин h=_____%.Метеорологічні умови: швидкість вітру на висоті 10 м V10=_________м/с ; напрямок вітру в бік будівельного майданчика;стан хмарного покрову _______________. Відстань від АЕС до будівельного майданчика ___________км.

Будівельники працюють на відкритій місцевості та в цеху протягом 5 діб з початку забруднення.

Визначити:

1.Розміри можливих зон радіоактивного забруднення місцевості (відобразити графічно);

2.В якій зоні радіоактивного забруднення знаходиться об’єкт ;

3.Час початку опромінювання ;

4.Дозу опромінення (Д) одержану будівельниками під час роботи на відкритій місцевості та в цеху (відобразити графічно);

5.Виробити пропозиції по організації робіт;

6.Кожне рішення повинно бути обґрунтовано.

Задача №2

Після аварії на АЕС цех по виробництву залізобетонних плит знаходиться в зоні радіоактивного забруднення з щільністю забруднення ізотопом цезію Пзон =______Ки/км.кв. На об’єкті працюють _____ робітників, з яких______% находяться на відкритих площадках , а решта в одноповерхових цехових приміщеннях . Робочий день продовжується 8 годин. Робітники проживають в кам’яних одноповерхових будинках в селищі , розміщеному на дальній межі зони підсиленого радіоекологічного контролю. Час відпочинку -14 годин. До місця праці та назад робітники перевозяться автобусами. Час руху 2 години за добу.

Визначити:

1. В якій зоні забруднення знаходиться цех.

2. Яку дозу опромінення отримає кожний робітник в продовж року (робочих днів-252, календарних-365).

3. Відпрацювати пропозиції начальника цеху по організації робіт в даних умовах.

4. Кожне рішення повинно бути обґрунтовано.

Література:

1. Безпека життєдіяльності. Желібо Е.П. Київ,2011р.

2. Безпека життєдіяльності. Яким ,Львів, 2005 р.

3. Безпека життєдіяльності. Скобло Ю.С. Вінниця, 2000 р.

4. Безпека життєдіяльності. Методичні вказівки, ОДАБА, 2006 р.

5. Безпека життєдіяльності.Л.А. Міхайлова Київ, 2005р

Додаток 3

Числові дані

для виконання розрахунково –графічної роботи по дисципліні БЖД

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Желібо Є.П., Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності: Навч. посіб./ За ред. Є.П. Желібо і В.М. Пічі. - Київ «Каравела»; Львів «Новий Світ-2000», 2001.-320с.

2. Желібо Є.П., Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності: Навч. посіб./ За ред. Є.П. Желібо. 4-е вид. - Київ «Каравела», 2005. - 344с.

3. Н.Пістун І.П. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник. - 2-ге вид. - Су­ми: ВТД «Університетська книга», 2004. - 301с.

4. НРБУ-97 Норми радіаційної безпеки України. Державні нормативи.Безпека об'єктів будівництва. - К.: Основа, 2003. - 208с.

5. ДБН В. 1.4 - 1.01 - 97 Система норм та правил зниження рівня іонізуючих випромінювань природних радіонуклідів в будівництві. Регламентовані ра­діаційні параметри. Допустимі рівні.

6. ДБН В. 1.4 - 2.01 - 97 Система норм та правил зниження рівня іонізуючих випромінювань природних радіонуклідів в будівництві. Радіаційний конт­роль будівельних матеріалів та об'єктів будівництва.

7. ДБН В.2.2 - 5 - 97 Будинки і споруди. Захисні споруди цивільної оборони.

8. СанПиН 2152 - 80 Санитарно-гігієничні норми допустимих рівнів іонізації повітря виробничих та громадських приміщень.

9. Стеблюк М.І. Цивільна оборона: Підручник. - 3-тє вид., перероб. і доп. - К.: Знання, 2004. - 490с.

15