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: Рвим – виміряний рівень радіації та час, коли його виміряли (tвим ), Р/год; tп – час початку перебування людей на зараженій місцевості відносно часу аварії, год; tр – задана тривалість роботи, год; Косл – коефіцієнт ослаблення радіації будинком або спорудою, де мають знаходитися люди; Дуст – 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 tk – час закінчення перебування в зоні РЗ (tk=tn+tp). Цю формулу можна перетворити в іншій вид, якщо замінити: ; , тоді формула для виконання розрахунку матиме вигляд: , (3.4) де Рп – рівень радіації на початку перебування в зоні РЗ, Р/год; Рк – 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 Кtп і Кtк – коефіцієнти перерахунку рівня радіації з 1 години після аварії відповідно на час tn або tk (табл.3.1). Дуже часто дозу радіації розраховують по спрощеній формулі та отримують приблизний результат (заштрихована площа на рис.3.1б). , (3.7) де Рсер – середнє значення рівня радіації за час роботи (tp) в зоні РЗ, Р/год. . (3.8)
Спрощена формула завжди дає завищений результат, похибка якого тим більша, чим більший інтервал tр. 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 (Косл=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 Дуст=10 Р.
Розв’язок. 1) Спочатку треба визначити значення часу у відносній системі (від моменту аварії – 6.00): tвим= 6год 15хв – 6год =15хв =0.25год; tп= 2год; tк= tп+ tр=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: tвим = 0.25год - вим = 0.57; для часу початку роботи: tп = 2год - п = 1.31; для часу закінчення роботи: tк = 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; Дуст– установлена доза радіації за одну робочу зміну, Р; Косл – коефіцієнт ослаблення радіації спорудою, де будуть працювати люди; tп – початок роботи в зоні РЗ, год. Розв’язок: 1) Розраховуємо допоміжний параметр: . (3.10) 2) Користуючись графіком (рис.3.2), по відомим α і tп знаходимо допустиму тривалість роботи.
Рис.3.2. Графік для визначення часу початку (tn) та тривалості перебування людей (tp) в зонах РЗ Приклад розрахунку: Визначити допустиму тривалість роботи аварійної бригади в будинку з Косл=7, якщо роботи почнуться через 5 годин після аварії, а Р1 = 70 Р/год. На одну зміну роботи установлена доза радіації Дуст = 10 Р.
Розв’язок: 1) Розраховуємо значення допоміжного параметру за формулою 3.10: . 2) По графіках (рис.3.2) для =1 та tп = 5 год знаходимо допустиму тривалість роботи, яка дорівнює tр = 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 (Дзал). 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 (Дзал) і з табл.3.3 знаходять очікувані втрати.
Вихідні дані: Дточ – доза радіації, яку можуть отримати люди під час перебування в зоні РЗ, Р; Дп – доза радіації, яка була отримана людьми минулого разу, Р; Тп.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, Тп.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 Дточ=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 (Кt) ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|