Оцінка наслідків радіаційного ураження людей

Размещено на http://www.allbest.ru

ЗМІСТ

ЗАВДАННЯ НА КУРСОВЕ ПРОЕКТУВАННЯ

ВСТУП

1. КЛАСИФІКАЦІЯ І ФАЗИ РАДІАЦІЙНИХ АВАРІЙ

1.1 Класифікація радіаційних аварій

1.2 Фази радіаційних аварій

1.3 Міжнародна шкала подій АЕС

1.4 Вплив радіоактивного забруднення на організм людини

1.5 Гранично допустимі дози опромінення

2. ЗАХИСТ НАСЕЛЕННЯ ПРИ РАДІОАКТИВНОМУ ЗАБРУДНЕННІ

2.1 Режими захисту при радіоактивному забрудненні

2.2 Прогнозування дози випромінювання при радіоактивному забрудненні

3. ОСНОВНІ ЗАДАЧІ, ЯКІ ВИРІШУЮТЬСЯ ПРИ ОЦІНЦІ ВПЛИВУ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ

3.1 Прогнозування дози опромінення при знаходженні в зонах радіоактивного забруднення

3.2 Розрахунок допустимого часу перебування в зоні радіоактивного забруднення при заданій дозі випромінювання

3.3 Розрахунок радіаційних втрат при знаходженні в зоні радіоактивного забруднення

3.4 Визначення режиму радіаційного захисту

ВИСНОВКИ

ЛІТЕРАТУРА

радіаційний ураження доза випромінювання

Завдання

на курсову роботу по дисципліні «БЖД» за темою

«Оцінка наслідків радіаційного ураження людей»

Мета: прищепити студентам навички щодо виконання розрахунків пов'язаних з оцінкою наслідків аварії на радіаційно-небезпечному об'єкті.

Навчальні питання:

Методика оцінки наслідків радіаційного ураження людей.

Рішення задач з оцінки наслідків радіоактивного забруднення місцевості.

Вихідні данні для виконання роботи.

Варіант __5__

№ з/п	Найменування даного, одиниця вимірювання	Значення
№1	1	Час початку опромінення після аварії, tп, год.	5
	2	Рівень радіації на початок опромінення, Рп, рад/год.	29
	3	Тривалість опромінення, Т, год.	2
	4	Коефіцієнт ослаблення, Косл	10
№2	1	Рівень радіації на час початку роботи, Рп, рад/год.	16
	2	Час початку роботи після аварії, tп, год.	2
	3	Задана доза опромінення, Дз, рад	40
	4	Коефіцієнт ослаблення, Косл	1
№3	1	Доза опромінення, Д, рад	125
	2	Час початку опромінення після аварії, tп, год	96
	3	Тривалість опромінення, Т, год	12
№4	1	Рівень радіації на час початку випадіння радіоактивних опадів, Рп, мР/год	90

Підсумком роботи є письмовий звіт, виконаний до вимог ЄСКД, до якого входять теоретична частина, розрахунки та висновки.

ВСТУП

У відповідності до закону України "Про захист населення і територій від НС техногенного та природного характеру" одним із основних заходів у сфері захисту населення є радіаційний захист. Він містить заходи з виявлення та оцінки радіаційної обстановки (РО), організацію і здійснення дозиметричного контролю, розробку типових режимів радіаційного захисту людей, їхнього забезпечення засобами індивідуального та колективного захисту (ЗІЗ та ЗКЗ), організацію та проведення спеціальної обробки населення, дезактивації місцевості, техніки та майна.

До джерел радіаційного зараження (РЗ) можна віднести накопичену певними державами ядерну зброю, широке використання радіоактивних речовин (РР) - джерел іонізуючих випромінювань (ІВ) у різних галузях науки, техніки та господарчої діяльності, ядерні вибухи (ЯВ) та аварії на об'єктах уранової, радіохімічної промисловості, атомних електростанціях (АЕС), місцях переробки та поховання радіоактивних відходів тощо. РР генерують ІВ, біологічна дія яких через ефекти іонізації та подальший розвиток хімічних реакцій в структурах біологічних клітин, може привести до їхньої загибелі.

Будь-який вид ІВ спричиняє біологічні зміни в організмі, як при зовнішньому (джерело знаходиться поза організмом), так і при внутрішньому опроміненні (РР потрапляють у середину організму). При зовнішньому опроміненні найбільш небезпечними є гамма, бета, рентгенівське та нейтронне випромінювання, які проникають у біологічні тканини на велику глибину і руйнують їх. Від внутрішнього опромінення не можливо захиститися після того, як радіонукліди потрапили в середину організму. Це може відбуватися при вживанні води чи продуктів, вдиханні повітря забруднених РР, а також шляхом резорбції через шкіру, або відкриті рани. В наслідок дії ІВ в організмі порушується нормальний перебіг біологічних процесів і обмін речовин, що може призвести до гострої променевої хвороби або ураження окремих органів.

Тому для захисту населення необхідно проводити заходи з виявлення та оцінки радіаційної обстановки, ефективність яких залежить від правильної оцінки впливу радіоактивного забруднення при радіаційних аваріях.

1. КЛАСИФІКАЦІЯ І ФАЗИ РАДІАЦІЙНИХ АВАРІЙ

1.1 Класифікація радіаційних аварій

Серед потенційно небезпечних об'єктів особливе місце займають радіаційнонебезпечні об'єкти (РНО). До них відносяться атомні електростанції, підприємства з видобутку та переробки ядерного палива та захоронення радіоактивних відходів, науководослідні організації, що працюють з ядерними установками та інші.

У період нормального функціонування РНО, з метою профілактики та контролю навколо них виділяються дві зони безпеки, санітарно-захисна зона і зона спостереження.

Санітарно-захисна зона РНО - територія навколо об'єкта, на якій доза опромінення людей в умовах нормальної експлуатації, через наявність викидів і скидів, може перевищити граничнодопустимі дози .

Зона спостереження - це територія, де опромінення населення може досягти встановленої межі дози.

Найбільшу небезпеку для персоналу РНО і населення, що проживає поблизу, представляє радіаційна аварія.

Радіаційна аварія - незапланована подія на будь-якому об'єкті з радіаційною чи радіаційноядерною технологією, якщо виконуються дві необхідні і достатні умови:

а) втрата регулюючого контролю над джерелом;

б) реальне (або потенційне) опромінення, пов'язане з втратою регулюючого контролю над джерелом.

Всі радіаційні аварії поділяються на два види:

а) аварії без радіоактивного забруднення середовища;

б) аварії з радіоактивним забрудненням середовища.

За масштабом радіаційні аварії поділяються на: промислові та комунальні.

Масштаб радіаційної аварії визначається розміром території, а також чисельністю персоналу і населення залученого в неї.

До промислових аварій відносяться радіаційні аварії, наслідки яких, не поширюються за межі виробничих приміщень і промислового майданчика об'єкту, а аварійного опромінення зазнає лише персонал.

До комунальних відносяться радіаційні аварії, наслідки яких, поширюються на навколишню територію, де проживає населення і яке стає об'єктом реального чи потенційного аварійного опромінення.

За чисельністю втягнутого населення комунальні радіаційні аварії поділяються на: локальні (до 10 тис. чол), регіональні (>10 тис. чол), глобальні - значна частина або вся територія країни та її населення. Транскордонні - коли зони аварії поширюються за межі державного кордону.

1.2 Фази радіаційних аварій

У розвитку радіаційної аварії виділяють три основних часових фази:

а) рання (гостра) фаза аварії;

б) середня (фаза стабілізації);

в) пізня (фаза відновлення).

Період ранньої фази включає наступні події:

Газоаерозольні викиди і рідинні скиди радіоактивних матеріалів з ??аварійного джерела.

Процес повітряного переносу та інтенсивної наземної міграції радіонуклідів.

Радіоактивні опади і формування радіоактивного сліду.

Тривалість ранньої фази від декількох годин до 1-2 місяців.

Період ранньої фази має такі особливості:

присутність у навколишньому середовищі короткоживучих радіонуклідів, включаючи радіоактивні благородні гази, які обумовлюють високі інтенсивності і градієнти гаммаполів;

при значних викидах радіоізотопів йоду виділяється так званий йодний період, протягом якого існує серйозна загроза інгаляційного надходження цих радіонуклідів в організм і як наслідок, опромінення щитовидної залози у населення, особливо дітей;

поверхневе забруднення пасовищ, сінокосів, а так само сільгосппродукції.

На ранній фазі виникають зони радіоактивного забруднення. Характеристика зон радіоактивного забруднення місцевості при аварії на АЕС представлена в табл. 1.

Таблиця 1. Середні значення дози і потужності дози опромінення на межах зон забруднення місцевості, радий і рад/год

Найменування зон	Індекс зони	Доза випромінювання в 1-й рік після аварії, рад	Потужність дози випромінювання через 1 годину після аварії, рад/год
		на зовнішній межі зони	на внутрішній межі зони	на зовнішній межі зони	на внутрішній межі зони
Слабкого радіоактивного забруднення	М	5	50	0,0014	0,14
Помірного радіоактивного забруднення	А	50	500	0,14	1,4
Сильного радіоактивного забруднення	Б	500	1500	1,4	4,2
Небезпечного радіоактивного забруднення	В	1500	5000	4,2	14
Надзвичайно небезпечного радіоактивного забруднення	Г	Понад 5000	Понад 5000	14,2	Понад 14,2

Середня фаза характеризується порівняно швидким зниженням потужності дози випромінювання на місцевості (приблизно в 10 разів за рік) і починається через 1-2 місяці після аварії і триває 1-2 роки. На цій фазі, в навколишньому середовищі вже відсутні (через радіоактивний розпад) короткоживучі ізотопи телуру, йоду, барію, лантану, однак у формуванні гамма-полів зростає роль церію, ніобію, рутенію і цезію. Основними джерелами внутрішнього опромінення є радіоізотопи цезію (134Сs, 136Сs, 137Сs) і стронцію (89Sr, 90Sr) які надходять з продуктами харчування, вирощеними на забруднених територіях).

Після стабілізації радіаційної обстановки в районі аварії, в період ліквідації її тривалих наслідків, можуть встановлюватися зони (табл. 2):

Таблиця 2. Зони забруднення в період стабілізації

Найменування зони	Забруднення гама-випромінюванням, мр/год	Забруднення цезієм кі/км2	Забруднення стронцієм кі/км2
Відчуження	20	40	10
Тимчасового відселення	5-20	15-40	3-10
Жорсткого контролю	3-5	до 15	до 3

Пізня фаза починається через 1-2 роки після аварії і може тривати десятки і сотні років до досягнення радіоактивним забрудненням фонових значень як за рахунок фізичних та екологічних процесів, так і внаслідок контрзаходів.

Основним джерелом зовнішнього опромінення є 137Сs в випадах на ґрунт, а внутрішнього 137Сs та 90Sr у продуктах харчування, які виробляються на забруднених цими радіонуклідами територіях.

1.3 Міжнародна шкала подій АЕС

Для однакової оцінки надзвичайних випадків, пов'язаних з аварійними радіаційними викидами в навколишнє середовище міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ) у 1988-1990 роках розробило міжнародну шкалу ядерних подій INES (англ. International Nuclear Event Scale ). У рамках шкали події класифікуються за семи рівнями:

7-й рівень - велика аварія. Викид в середовище від тисяч до десятків тисяч терабекерелей (бекерель - одиниця активності, 1 Бк=1 розп/с). Прикладом такої аварії є аварія на ЧАЕС у 1986 році (викид в середовище склав 185·104 ТБк; загинули 32 людини, 70000 інвалідів, 5 млн. постраждалих; забруднення торкнулося всієї планети); аварія на АЕС Фукусіма-1, Японія 2011 рік (викид в середовище 700000 ТБк).

6-й рівень - серйозна аварія. Викид в середовище десятків і сотень ТБк. Приклад - аварія в ядерному центрі Селлафілд в 1957 році, Великобританія. 13 людей загинули, 260 отримали променеву хворобу.

5-й рівень - аварія з широкими наслідками. Викид в середовище до десятків ТБк. Приклад - аварія на АЕС Тримайл-Айленд в 1979 році, США. 10 людей загинули під час евакуації.

4-й рівень - аварія з локальними наслідками. Опромінення окремих осіб у межах АЕС дозою до 1 Зв. Приклад - аварія на АЕС Сен-Лоран у 1980 р., Франція.

3-й рівень - серйозний інцидент. Аварія в межах АЕС. Опромінення персоналу дозою до 50 мЗв. Приклад - аварія на АЕС Вандельос в 1989 р., Іспанія.

2-й і 1-й рівні - відключення і відмови управління, які не впливають на безпеку АЕС і середовища.

Нижче шкали знаходяться аварії та події, які не впливають на роботу ядерної установки. Щоб уникнути формування спотвореного уявлення про події, в результаті освітлення в ЗМІ, чи припущень громадськості, МАГАТЕ рекомендує оповіщати країни учасники в 24-годинний період про всі аварії вище 2-го ступеня.

1.4 Вплив радіоактивного забруднення на організм людини

При вивченні дії випромінювання на організм були визначені наступні особливості:

1. Висока ефективність поглиненої енергії. Малі кількості поглиненої енергії випромінювання можуть викликати глибокі біологічні зміни в організмі.

2. Наявність прихованого або інкубаційного періоду прояву дії іонізуючого випромінювання. Цей період часто називають періодом уявного благополуччя. Тривалість його скорочується при опроміненні у великих дозах.

3. Дія від малих доз може додаватися або накопичуватися. Цей ефект називається кумуляцією.

4. Випромінювання впливає не тільки на даний живий організм, а й на його потомство. Це так званий генетичний ефект.

5. Різні органи живого організму мають свою чутливість до опромінення. При щоденному впливі дози 0,02...0,05 Р вже наступають зміни в крові.

6. Опромінення залежить від частоти. Одноразове опромінення великою дозою викликає більш глибокі наслідки, ніж фракціоноване (багаторазове опромінення з інтервалами від декількох годин до декількох днів).

7. Не кожен організм у цілому однаково реагує на опромінення.

8. Діючі сьогодні інструкції з радіаційного захисту засновані на положенні, згідно з яким ризик раку збільшується пропорційно дозі випромінювання. Ця пропорція була встановлена ??виключно після дослідження тварин і людей, що отримали високі або середні дози опромінення - наприклад, вижили після атомного бомбардування Хіросіми і Нагасакі. Результати найновіших експериментальних і статистичних досліджень свідчать: променеве навантаження в невеликих дозах викликає захисні реакції організму, вона може запобігати або повністю усувати пошкодження ДНК, а також відновлювати її - наприклад, статистичні дослідження робочих канадської атомної промисловості, постійно піддаються впливу незначних (що перевищують фонове не більше ніж в 20 разів) доз радіоактивного випромінювання, показали значне зменшення у них ризику раку. У робітників, які тривалий період отримували дози, що перевищують фонове випромінювання більш ніж в 40 разів, ризик раку збільшувався.

Поглинена енергія від іонізуючих випромінювань різних видів викликає іонізацію атомів і молекул речовин, в результаті чого молекули і клітини тканини руйнуються.

Відомо, що 2/3 загального складу тканини людини складає вода і вуглець. Процес утворення іонів триває всього близько 10-12 с, після чого наступають фізико-хімічні зміни тканини.

Виходячи з такого співвідношення між кількістю молекул білка і води, ймовірність потрапляння іонізованої частки в молекулу води в 104 рази більше, ніж в молекулу білка. Тому ефективність впливу на організм людини досягається не прямим впливом на білкову речовину клітини, а непрямим шляхом, через продукти розкладання води.

Під дією випромінювання у воді утворюється позитивно заряджений іон молекули води (Н2О):

Н2О > Н2О+ + е.

Електрон, який звільнився, може з'єднатися з іншою молекулою води, яка отримує в цьому випадку негативний заряд

Н2О + е > Н2О.

Цей етап радіолізу води називається прямим впливом іонізуючого випромінювання на організм людини.

Утворилися іони молекули води, хімічно не стійкі і відчувають такі перетворення:

Н2О+ > Н+ + ОН0 .

Н2О > ОН + Н0 .

ОН0 + ОН0 > Н2О2 .

Н0 + О2 > НО20 .

Утворилися речовини: перекис водню (Н2О2); радикал гідроперекису водню (НО20); радикал гідроксильної групи (ОН0), радикал водню (Н0), які володіючи великою хімічною активністю, взаємодіють з біологічними речовинами і викликають їх зміни. Цей етап біологічної дії іонізуючого випромінювання (утворення продуктів радіолізу води) називається непрямим впливом іонізуючого випромінювання, який своїми наслідками є домінуючим і визначає особливості та ефективність впливу цього виду енергії на організм людини.

Ніякий інший вид енергії в тій же кількості при впливі на людину не призводить до таких тяжких наслідків, як енергія іонізуючого випромінювання. Наприклад, енергія в 5 Дж на 1 кг маси людини у вигляді теплової енергії підвищує температуру тіла людини на 0,001 °С, а у вигляді іонізуючого випромінювання складе 5 Дж/кг = 5 Гр = 500 рад, і викличе важку форму променевої хвороби людини.

Залежність тяжкості променевої хвороби від дози опромінення людини зазначена в табл. 3.

Таблиця 3. Залежність тяжкості променевої хвороби від дози опромінення людини

Доза опромінення	Тяжкість захворювання
Зв	Бер
1,5-2,0 2,5-4,0 4,0-6,0 6,0-10	150-200 250-400 400-600 600-1000	легка форма середня тяжка вкрай тяжка

1.5 Гранично допустимі дози опромінення

В Україні для регулювання питань пов'язаних з аваріями на радіаційно-небезпечних об'єктах і захистом населення прийнято низку законодавчих і нормативних актів:

Закон України «Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку» № 40/95-ВР від 08.02.95 р.;

Закон України «Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань » № 15/98-ВР від 14.01.98 р.;

«Норми радіаційної безпеки України » НРБУ97 № 208 від 14.07.97 р.

У Законі України «Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань» зазначається, що кожна людина, яка проживає або тимчасово перебуває на території України, має право на захист від впливу іонізуючих випромінювань. Це право забезпечується здійсненням комплексу заходів щодо попередження впливу іонізуючих випромінювань на організм людини понад встановлених дозових меж опромінення, компенсацією за перевищення встановлених дозових меж опромінення та відшкодуванням шкоди, заподіяної внаслідок впливу іонізуючих випромінювань.

Дозові межі визначаються цим Законом та НРБУ97.

Таблиця 4. Ліміти дози випромінювання ( мЗв·рік-1 )

	Категорія осіб, які зазнають опромінювання
	А	Б	В
DLE (ліміт дози)	20	2	1

Залучення осіб до ліквідації радіаційних аварії та їх наслідків допускається лише на добровільних засадах, за контрактом, в якому має зазначатися можлива доза опромінення за час ліквідації радіаційної аварії та її наслідків. Залучення до ліквідації радіаційних аварій та їх наслідків осіб, які мають медичні протипоказання, осіб віком до 18 років та жінок дітородного віку забороняється.

Опромінення осіб, залучених до ліквідації радіаційної аварії та її наслідків, понад основних дозових меж опромінення, встановлених Законом, допускається лише за їх згодою, у випадках, якщо не можна вжити заходів, які виключають їх перевищення, і може бути виправдано лише рятуванням життя людей та запобіганням подальшого небезпечного розвитку аварії і опромінення більшої кількості людей.

В умовах радіаційної аварії всі роботи виконуються аварійним персоналом, до складу якого входять:

Персонал аварійного об'єкта, а також члени спеціальних, заздалегідь підготовлених аварійних бригад - основний персонал;

Особи, залучені до аварійних робіт - залучений персонал.

У разі якщо роботи в зоні аварії пов'язані із запобіганням катастрофічних наслідків допускається заплановане перевищення дози до 100 мЗв. У випадках робіт, пов'язаних із врятуванням життя, повинні застосовуватися заходи, щоб еквівалентна доза опромінення, на будь-який орган, включаючи опромінення всього тіла, не перевищувала 500 мЗв. При цьому роботи пов'язані з перевищенням дози повинні виконуватися добровольцями, які пройшли медичне обстеження, інформовані про ризик і дали письмову згоду на участь у цих роботах.

2. ЗАХИСТ НАСЕЛЕННЯ ПРИ РАДІОАКТИВНОМУ ЗАБРУДНЕННІ

Основними заходами захисту населення при виникненні радіоактивного забруднення є: використання колективних та індивідуальних засобів захисту; застосування засобів медичної профілактики; дотримання необхідних режимів поведінки; евакуація; обмеження доступу на забруднену територію; заборона споживання забруднених продуктів харчування та води; санітарна обробка людей, дезактивація одягу, техніки, споруд, території, доріг та інших об'єктів.

Для захисту сільськогосподарських тварин здійснюються заходи щодо їх укриття, переклад на стійлове утримання, виключення з вживання забруднених кормів і води або евакуація із зони забруднення.

Заходи по укриттю людей приймаються, якщо протягом перших десяти діб очікувана сукупна ефективна доза опромінення може перевищити 5 мЗв. Тимчасова евакуація людей здійснюється у разі, якщо протягом не більше ніж одного тижня ефективна доза опромінення може досягти рівня 50 мЗв.

Йодна профілактика застосовується у разі, якщо очікувана поглинута доза опромінення щитовидної залози, від накопиченого в ній радіоактивного йоду, може перевищити 50 мілігрей згідно встановленим Міністерством охорони здоров'я України регламентам.

2.1 Режими захисту при радіоактивному забрудненні

Для захисту населення у разі ускладнення радіаційної обстановки на АЕС передбачені тимчасові норми (режими захисту), які наведені в табл. 5.

Таблиця 5. Тимчасові режими захисту населення

№ режиму	Потужність експозиційної дози, мР/год.	Режимні заходи щодо захисту населення
1	0,1-0,3	Укриття дітей, герметизація приміщень, укриття та упаковка продуктів харчування. Обмежене перебування на відкритому повітрі дорослих. Устаткування санітарних бар'єрів на входах в квартири
2	0,3-1,5	Заходи першого режиму, йодна профілактика дітей, обмежено перебування на вулицях усього населення. Устаткування санітарних бар'єрів на входах у будинки
3	1,51-15	Заходи попередніх режимів, йодна профілактика всього населення, часткова евакуація (дітей і вагітних жінок)
4	15,1-100	Заходи 1, 2, 3 режимів. Евакуація всього населення, крім контингенту, задіяного в аварійно-рятувальних роботах
5	більше 100	Повна евакуація населення.

2.2 Прогнозування дози випромінювання при радіоактивному забрудненні

Небезпека ураження людей вимагає швидкого виявлення та оцінки радіаційної обстановки. Оцінка радіаційної обстановки здійснюється за результатами прогнозування наслідків радіаційної аварії і за даними радіаційної розвідки. Оскільки процес формування радіоактивного сліду триває кілька годин, попередньо проводять оцінку радіаційної обстановки за результатами прогнозування радіоактивного забруднення місцевості. Це дозволяє завчасно, тобто до підходу радіоактивної хмари, провести заходи щодо захисту населення. Метод прогнозування дозволяє змоделювати можливі аварійні ситуації на об'єкті і завчасно розробити і реалізувати ефективну систему захисту робітників і службовців, населення, що проживає поблизу об'єкта.

Визначення рівнів радіоактивного забруднення на місцевості має вирішальне значення для проведення аналізу його впливу на життєдіяльність і для вибору найбільш доцільних варіантів дій, при яких виключається радіаційне ураження людей.

Зміна рівнів радіації характеризується закономірністю:

,

де - початковий (вихідний) рівень радіації на момент часу , - рівень радіації на момент часу , - показник ступеня залежить від ізотопного складу забруднення.

При фактичної аварії повинен визначатися експериментальним шляхом за формулою:

для чого необхідно в одному і тому ж місці , два рази виміряти потужність дози та і засікти час замірів та пройшов після аварії. При аварії на ЧАЕС виявилося , що .

Дози випромінювання, які отримують люди на забрудненій РВ території при перебуванні там з моменту часу після аварії до часу розраховуються за формулою:

при .

  зазвичай перераховується на , тоді при :

.

Якщо є укриття з коефіцієнтом ослаблення, то доза визначається як:

.

У ході і після аварії на рівень і тривалість наслідків, а так само на радіаційну обстановку значний вплив мають природний розпад радіоактивних речовин, міграція цих речовин у навколишньому середовищі, метеорологічні і кліматичні чинники, результативність робіт з ліквідації наслідків аварії, включаючи дезактивацію та водоохоронні заходи.

У початковий період після аварії найбільший внесок у загальну радіоактивність вносять радіонукліди з коротким періодом напіврозпаду (до 2-х місяців). Потім спад активності визначається нуклідами з великим періодом напіврозпаду - від кількох сотень діб до тисяч років.

З них тривалий час основну роль у динаміці радіаційної обстановки відіграють біологічно небезпечні радіонукліди: цезій-137, стронцій-90, плутоній-239.

Тому наведена формула обчислення дози випромінювання в зоні радіоактивного забруднення справедлива для сумарного впливу всіх радіонуклідів до моменту практично повного розпаду їх основної маси (2 роки). Після цього доза радіації буде визначатися внеском одного найбільш живучого елемента з періодом напіврозпаду на порядок більше за інших.

Орієнтовно можна, виходячи з досвіду Чорнобильської аварії, враховуючи склад радіонуклідів, що викидаються в атмосферу, прийняти, що сумарна дія основної маси радіонуклідів аварійного викиду буде мати місце протягом 10 років (п'ять полупериодов напіврозпаду), після чого доза зовнішнього опромінення буде в основному визначатися цезієм-137 (Т1/2=30 років).

3. ОСНОВНІ ЗАДАЧІ, ЯКІ ВИРІШУЮТЬСЯ ПРИ ОЦІНЦІ ВПЛИВУ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ

При оцінці впливу радіоактивного забруднення найбільш типовими завданнями є:

а) прогнозування дози опромінення при знаходженні в зонах РЗ (дає можливість визначити режим поведінки і заходи захисту для запобігання радіаційних уражень. Методом прогнозування можна визначити можливі наслідки, якщо належні заходи захисту не будуть прийняті);

б) розрахунок допустимого часу перебування в зоні РЗ при заданій дозі випромінювання;

в) розрахунок радіаційних втрат при знаходженні в зоні РЗ (необхідний при перевищенні допустимих доз опромінення);

г) визначення режиму радіаційного захисту (визначення режиму і заходів щодо захисту населення).

3.1 Прогнозування дози опромінення при знаходженні в зонах радіоактивного забруднення

Об'єкт економіки через 5 годин після аварії на АЕС може зазнати радіоактивного забруднення, з рівнем радіації 29 рад/год.

Визначити: дозу випромінювання яку може отримати персонал, при знаходженні в цеху (Косл = 10) протягом 2 годин.

Розв'язок:

1. Визначаємо вихідні дані:

tп = 5 годин (час початку опромінення, після аварії);

Pп = 29 рад/год (рівень радіації в момент початку опромінення);

T = 2 години (тривалість опромінення);

tк = tп + Т = 5 + 2 = 7 годин (час кінця опромінення);

2. Перераховуємо відомий рівень радіації на 1 годину після аварії:

рад/год,

де Pп - відомий рівень радіації; Kп - коефіцієнт перерахунку на момент tп.

3. Визначаємо рівень радіації на момент кінці опромінення tк

рад/год,

де Кк - коефіцієнт перерахунку на момент кінця опромінення tк.

4. Визначаємо дозу опромінення:

рад.

5. Визначаємо еквівалентну дозу опромінення:

бер,

де Q - коефіцієнт відносної біологічної ефективності джерела випромінювання (прийняти Q=1, для г-випромінювання).

Від визначеної дози опромінення, яку може отримати персонал при знаходженні в цеху, втрат не очікується.

3.2 Розрахунок допустимого часу перебування в зоні радіоактивного забруднення при заданій дозі випромінювання

Вільний підрозділ захисту АЕС проводить рятувальні роботи в зоні радіоактивного забруднення для запобігання катастрофічних наслідків. Запланована межа дози опромінення становить рад.

Визначити: допустимий час роботи , якщо виміряний рівень радіації через години складав рад/год, Косл = 1.

Розв'язок:

Перерахуємо відомий рівень радіації Рп на 1 годину після аварії:

рад/год,

де Pп - відомий рівень радіації; Kп - коефіцієнт перерахунку на момент tп.

Визначаємо відносну величину б:

.

При та години допустима тривалість рятувальних робіт підрозділу захисту АЕС не повинна перевищувати 2,7 годин, тобто 2 години і 42 хвилини.

3.3 Розрахунок радіаційних втрат при знаходженні в зоні радіоактивного забруднення

Особовий склад зведеного загону захисту АЕС проводив роботи пов'язані з порятунком життя людей і отримав одноразову дозу опромінення 125 рад. Час початку опромінення - 96 годин, тривалість опромінення - 12 годин. Визначити відсоток радіаційних втрат.

Розв'язок

Радіаційні втрати особового складу зведеного загону захисту АЕС від отриманої дози опромінення становитимуть 5%, втрата працездатності настане на 1 або 15-ту добу, смертельних випадків не очікується. Для зменшення втрат необхідно скоротити тривалість робіт чи приступити до них пізніше.

3.4 Визначення режиму радіаційного захисту

На основі спрогнозованого або виміряного на момент випадання опадів рівня радіації, на ранній фазі аварії, визначають номер режиму і заходи щодо захисту населення, користуючись таблицею 5.

У нашому випадку при потужності дози 90 мР/год в момент випадання опадів вводиться режим № 4 і проводяться заходи 1, 2, 3 режимів (укриття дітей, герметизація приміщень, укриття та упаковка продуктів харчування, обмеження перебування на вулицях усього населення, устаткування санітарних бар'єрів на входах в квартири і будинки, йодна профілактика всього населення) та евакуація всього населення, крім контингенту, задіяного в аварійно-рятувальних роботах.

ВИСНОВКИ

Серед потенційно небезпечних об'єктів особ-ливе місце займають радіаційно-небезпечні об'єкти, а в їх складі найбільш небезпечним у разі виникнення аварії є АЕС. Масштаби і характер радіоактивного забруднення в умовах аварії на АЕС залежать від типу і тривалості роботи ядерного реактора, виду аварії та погодних умов. Наслідки аварії на АЕС характеризуються масштабами (розмірами і розташуванням) зон радіаційного зараження і ха-рактером (видами і потужністю дози або рівнем радіації) радіоактивного забруднення.

З метою визначення впливу радіаційного фактора небезпеки на життєдіяльність населення і працівників та обґрунтування опти-мальних режимів їх дій в умовах радіоактивного забруднення місцевості проводиться оцінка радіаційно-небезпечних об'єктів.

В процесі виконання даної курсової роботи були виконані розрахунки, пов'язані з оцінкою наслідків аварії на радіаційно-небезпечному об'єкті, а саме прогнозування дози опромінення і її можливих наслідків, розрахунок радіаційних втрат і допустимого часу перебування в зоні радіоактивного забруднення, визначення режиму радіаційного захисту.

ЛІТЕРАТУРА

Мармазинський О.А., Савіна О.Ю., Штейн П.В. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи: «Аналіз ризику впливу вражаючих факторів та розрахунок сил для аварійно-відновлювальних робіт у НС».- Миколаїв: НУК, 2013. - 32 с.

Михайлюк В.О., Ізотов В.І., Штейн П.В. Методичні вказівки до виконання практичних, лабораторних та індивідуальних робіт за темою: "Оцінка наслідків радіаційного впливу на адміністративно-територіальні одиниці при аваріях на радіаційно-небезпечних об'єктах та застосуванні зброї". - Миколаїв: НУК, 2010. - 51 с.

Михайлюк В.О., Халмурадов Б.Д. Цивільна безпека: навч. пос. К.:Центр учбової літератури, 2008. - 158с.

Размещено на Allbest.ru