- •Часть I
- •Введение
- •Раздел I. Характеристика чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте
- •Глава 1
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Чрезвычайные ситуации природного характера
- •1.3. Чрезвычайные ситуации техногенного характера
- •Некоторые крупные аварии
- •1.4. Чрезвычайные ситуации военного и террористического характера
- •1.5. Классификация чрезвычайных ситуаций
- •Уровни и критерии классификации чс
- •1.6. Основные направления деятельности в области гочс
- •Глава 2 чрезвычайные ситуации и обеспечение безопасности движения на железнодорожном транспорте
- •2.1. Причины и классификация чс на железнодорожном транспорте
- •2.2. Характеристики транспортной опасности при перевозке опасных грузов
- •2.3. Обеспечение безопасности движения на железнодорожном транспорте
- •Глава 3
- •3.1. Параметры аварийных взрывов
- •3.2. Характеристика разрушений сооружений и поражения людей при аварийных взрывах
- •Глава 4
- •4.1. Понятия об аварийно химически опасных веществах и химически опасных объектах
- •4.2. Характеристика параметров химического заражения при авариях
- •4.2.1. Факторы, влияющие на масштабы химического заражения
- •Степень вертикальной устойчивости приземного слоя атмосферы
- •4.2.2. Зоны химического заражения и очаги химического поражения
- •Классификация ахов по преимущественному синдрому
- •Глава 5 характеристика последствий аварий с выбросом радиоактивных веществ
- •5.1. Общие сведения о радиационно опасных объектах и ионизирующих излучениях
- •5.2. Параметры и единицы измерения ионизирующих излучений (ии)
- •Параметры и единицы измерений ионизирующих излучений
- •5.3. Радиационный фон и воздействие радиоактивных выбросов на окружающую среду и человека
- •Глава 6
- •6.1. Поражающие факторы ядерного взрыва
- •Расстояния до центра взрыва, км, при различных мощностях ядерных боеприпасов (ябп) и величинах световых импульсов
- •Характеристика ожогов при воздействии светового импульса
- •Значения коэффициента пересчета к, мощности дозы излучения на различное время t после ядерного взрыва
- •Расстояние от центра взрыва до воздушных и кабельных линий, км, с наводимыми напряжениями 10 и 50 кВ
- •6.2. Понятие об очаге ядерного поражения
- •6.3. Обычные средства поражения повышенной эффективности
- •Раздел II оценка обстановки в чрезвычайных ситуациях на железнодорожном транспорте
- •Глава 7
- •7.1. Виды обстановки
- •7.2. Понятие о выявлении и оценке обстановки
- •Глава 8 оценка инженерной обстановки
- •8.1. Выявление инженерной обстановки при аварийных взрывах методом прогнозирования
- •8.1.1. Подготовка исходных данных
- •Коэффициент трения между поверхностями различных материалов
- •Коэффициенты аэродинамического сопротивления для элементов различных форм
- •8.1.2. Последовательность прогнозирования
- •8.2. Оценка инженерной обстановки при крушении поездов
- •Глава 9 оценка химической обстановки
- •9.1. Выявление химической обстановки при выбросах (разливах) ахов методом прогнозирования
- •Угловые размеры звхз в зависимости от скорости ветра
- •Значения вспомогательных коэффициентов для определения глубин зон заражения некоторыми ахов
- •Глубина зон заражения ахов, км
- •Скорость переноса зараженного воздуха
- •9.2. Оценка химической обстановки при выбросах (разливах) ахов
- •Коэффициент защищенности от ахов производственного персонала, находящегося в различных условиях
- •Возможные потерн люден от воздействия ахов в очаге химического поражения (в процентах)
- •Глава 10 Оценка радиационной обстановки
- •10.1 Выявление радиационной обстановки при авариях с выбросом рв методом прогнозирования
- •Характеристики зон радиоактивного загрязнения местности при авариях па аэс
- •Категории устойчивости атмосферы
- •Скорость переноса радиоактивного облака, м/с
- •Время начала формирования зоны загрязнения на территории объекта
- •10.2. Оценка радиационной обстановки при аварии с выбросом рв
- •Коэффициенты для перерасчета мощности дозы излучения на различное время t после аварии (разрушения) роо
- •Расчётные данные для построения графиков спада мощности дозы излучения, накапливаемых доз на открытой местности и ожидаемых доз облучения
- •Глава 11
- •11.1. Оценка инженерной и пожарной обстановки при применении современных средств поражения
- •Ориентировочные значения коэффициента асимметрии к в зависимости от высоты взрыва н, км
- •11.2. Особенности оценки радиационной обстановки при применении ядерных средств поражения
- •Слой атмосферы для определения среднего ветра
- •Время tIi прошедшее после ядерного взрыва до второго измерения мощности дозы , ч-мин
- •Средние значения коэффициентов ослабления доз облучения
- •Аварийная карточка № 203
- •Средства индивидуальной защиты
- •Нейтрализация
- •Меры первой помощи
10.2. Оценка радиационной обстановки при аварии с выбросом рв
Основными задачами оценки радиационной обстановки являются:
-
определение мощности дозы излучения на территории объекта на любое время с момента аварии;
-
определение ожидаемых доз облучения производственного персонала, работающего на загрязненной местности;
-
определение коэффициента безопасной защищенности рабочих и служащих;
-
расчет суточного коэффициента защищенности производственного персонала;
-
определение допустимой продолжительности или времени начала работ в условиях радиоактивного загрязнения местности при установленной дозе облучения;
-
разработка и выбор режимов радиационной защиты при выполнении производственных задач в условиях радиационной аварии и другие задачи.
Определяющим фактором при оценке радиационной обстановки является изменение во времени мощности дозы излучения на радиоактивно загрязненной местности.
Спад МДИ на местности со временем характеризуется коэффициентом пересчета К, МДИ на любое время t с момента аварии:
(10.1)
где - мощность дозы излучения через 1 час после аварии.
При оценке радиационной обстановки в случае запроектной аварии используются значения Кt, полученные на основе данных аварии на ЧАЭС (табл. 10.6).
Методические указания и примеры решения задач оценки радиационной обстановки изложены в основополагающем документе: "Методика выявления и оценки радиационной обстановки при разрушении (аварии) атомных электростанций". ГШВС СССР, М., 1989.
Методикой предусматривается оценка радиационной обстановки как по результатам прогноза, так и по данным радиационной разведки с учетом воздействия ионизирующих излучений из проходящего радиоактивного облака и от радиоактивно загрязненной местности.
Таблица 10.6
Коэффициенты для перерасчета мощности дозы излучения на различное время t после аварии (разрушения) роо
Время после аварии (разрушения), ч, сут, мес. |
(запроектная авария) |
(разрушение реактора при стихийных бедствиях и взрывах) |
|
1 |
2 |
3 |
|
часы |
1 |
1 |
1 |
3 |
0,75 |
0,577 |
|
6 |
0,61 |
0,408 |
|
9 |
0,53 |
0,333 |
|
12 |
0,48 |
0,289 |
|
15 |
0,44 |
0,258 |
|
18 |
0,42 |
0,031 |
|
сутки |
1 |
0,37 |
0,2 |
2 |
0,28 |
0,145 |
|
3 |
0,24 |
0,118 |
|
5 |
0,19 |
0,091 |
|
7 |
0,15 |
0,075 |
|
10 |
0,13 |
0,065 |
|
15 |
0,11 |
0,053 |
|
месяцы |
1 |
0,07 |
0,037 |
2 |
0,05 |
0,026 |
|
3 |
0,04 |
0,022 |
|
4 |
0,032 |
0,019 |
|
6 |
0,02 |
0,015 |
|
9 |
0,013 |
0,012 |
|
12 |
0,01 |
0,011 |
Методика характеризуется определенной сложностью, так как ее применение основано на использовании значительного числа формул, коэффициентов и справочных данных.
В настоящем пособии изложена упрощенная методика оценки радиационной обстановки, основанная на определении ожидаемых доз облучения и построении графиков накапливаемых доз облучения для различных условий выполнения производственных задач на железнодорожном транспорте.
Доза облучения на открытой местности Дом промежуток времени от начала облучения до окончания облучения при известном законе изменения мощности дозы со временем определяется по формуле:
(10.2)
В практических расчетах (для небольших значений tк - tн) принято интегральную зависимость заменять линейной
(10.3)
или
(10.4)
где и - мощность дозы в начале и в конце облучения;
- мощность дозы излучения через 1 час после аварии;
Ktн и Ktк - коэффициенты пересчета МДИ на моменты начала и окончания облучения (табл. 10.6).
Ошибка в расчетах (из-за нелинейности зависимости) уменьшается, если период времени Т = tk - tн разбить на п интервалов (рис. 10.3) и использовать выражение
(10.5)
где - доза облучения на открытой местности за период Т;
- средняя мощность дозы в каждом i-м интервале времени;
ti - продолжительность каждого i-го интервала.
n - количество интервалов.
Число интервалов п зависит от периода Т, за который рассчитывается доза облучения. Десятисуточный период времени достаточно разбить на 5 интервалов. В этом случае погрешность в расчетах не превысит 10%.
Ожидаемая доза облучения Дож определяется при известной дозе на
открытой местности Дом по формуле
(10.6)
где Ссут - суточный коэффициент защищенности, показывающий во сколько раз уменьшается доза облучения персонала при известном режиме труда и отдыха по сравнению с постоянным пребыванием на открытой местности.
Рис. 10.3. Замена кривой спада МДИ отрезками (АБ, БВ, ВГ, ГД, ДЕ) при разбивке периода облучения Т на интервалы времени ti
Рабочие и служащие в течение суток находятся в производственных, административных и жилых зданиях, в транспортных средствах и кабинах машин, которые ослабляют воздействие ионизирующих излучений на человека. Значение суточного коэффициента защищённости во многом зависит от технологии работы объекта (линейного предприятия).
При ориентировочных расчётах величинаможет быть принята
равной:
3,5...5,0 - для персонала, работающего в производственных (административных) зданиях;
2,0...3,5 - для персонала, работающего большую часть смены на открытой местности;
2,5.. .4,0 - для машинистов локомотивов, путевых и других машин.
Для членов семей рабочих и служащих железнодорожного транспорта, проживающих в городах, суточный коэффициент защищённости принимается равным 8, для проживающих в сельской местности - 4.
Более точно суточный коэффициент защищённостиопределяется по формуле:
(10.7)
где 24 - число часов в сутках;
tом - время пребывания на открытой местности, ч;
t1, t2,…. tn- время пребывания в течение суток в защитных сооружениях, в промышленных, административных, жилых зданиях, в транспорте и т.п., ч;
К1 К2 … Кп - коэффициенты ослабления дозы облучения в соответствующих условиях (табл. 11.5).
Например, если режим работы и отдыха включает: продолжительность работы в производственном здании (с коэффициентом ослабления 7) - 8 часов; время переезда в транспорте (с коэффициентом ослабления 2) - 1,5 часа; пребывание в жилом здании (с коэффициентом ослабления 30) - 11 часов; на открытой местности - 3,5 часа в сутки, то суточный коэффициент защищённости равен:
Приведенные формулы (10.1), (10.3), (10.5) и (10.6) используются для расчета данных, позволяющих построить графики спада МДИ, накапливаемых доз на открытой местности и ожидаемых доз облучения. Характер кривых представлен на графиках (рис. 10.4).
Построенные графики позволяют в комплексе без расчетов решить задачи оценки радиационной обстановки, сформулированные в начале параграфа 10.2.
Примеры решения задач оценки радиационной обстановки путем построения и использования графиков
Пример 10.2. По данным радиационной разведки, через 4 часа после за-проектной аварии на атомном реакторе РБМК-1000 на ОЖДТ произошло радиоактивное загрязнение местности. Мощность дозы излучения на это время составила 0,7 мГр/ч.
Определить на первые десять суток после аварии: спад мощности дозы излучения; возможное накопление доз облучения на открытой местности; требуемый коэффициент безопасной защищенности на каждые сутки при заданной (установленной) дозе облучения; ожидаемые дозы облучения производственного персонала для принятия решения о мерах защиты на период ранней стадии (режимы работы персонала предусматривают суточный коэффициент защищенности равный 2,5 и 4,0); допустимую продолжительность производства работ
Рис. 10.4. Графики спада мощности дозы облучения и накапливаемых доз за первые десять суток после начала аварии
в условиях радиоактивного загрязнения местности (допустимое время начала работ) при заданной дозе облучения Дт.
Подготовка данных для построения графиков:
1. Определяем мощность дозы излучения на 1 час после аварии
где = 0,7 мГр/ч (по условию задачи);
Кt на 4 часа после аварии составляет 0,7 (табл. 10.6).
-
Делим десятисуточный период на пять интервалов времени i с момента начала загрязнения ОЖДТ:
i1 = 4 - 12 ч; i2 = 12 - 24 ч; i3 = 1-2 сут; i4 = 2 – 5 сут; i5 = 5 - 10
-
Определяем мощность дозы излучения в начале и конце каждого интервала:
,
где - мощность дозы излучения на любой момент времени / (с момента аварии);
= 0,7 мГр/ч (из условия задачи); = 1 • 0,48 = 0,48 мГр/ч,
= 1-0,37 = 0,37 мГр/ч и т.д.
4. Определяем среднюю мощность дозы в каждом /-м интервале времени по формуле (10.3):
и т.д.
5.Определяем дозу облучения на открытой местности в каждом i-м интервале :
где ti, - продолжительность каждого i-го интервала времени (ti1 = 8, tj2 - 12 и т.д.)
-
Определяем накапливаемые дозы на открытой местности в конце каждого интервала :
, и т.д
-
Определяем ожидаемые (накапливаемые) дозы по формуле (10.6):
Например, при за первый интервал (от 4 до 12 ч) ожидаемая доза составит
, а за первые два интервала времени (от4 до 24 ч). Аналогично при = 4 за первый интервал ожидаемая доза составит и за первые два интервала
Результаты расчетов сводим в табл. 10,7.
Таблица 10.7