Оцінка радіаційних обставин в період формування сліду хмари після аварії на АЕС

Встановлено, що при аварії на АЕС викид радіонуклідів за межі реактору енергоблоку являє собою розтягнутий у часі процес, який триває протягом 4−5діб. У той же час кількість і щільність радіонуклідів дуже висока. Для оцінки наслідків дії іонізуючого випромінювання на людину використовують наступніі одиниці вимірювання:

Експозиційна доза Д експ.(Кл/кг) — дозиметрична величина, при якій в 1 кг сухого чистого повітря утворюються іони, що несуть 1Кулон (Кл) електрики кожного знаку. Вона визначається тільки для повітря при гамма і рентгенівському випромінюванні.

Позасистемна одиниця експозиційної дози — рентген (Р). 1 рентген — доза опромінення, при якій в 1 см сухого та чистого повітря при нормальних умовах (20°С, 760 мм. рт. ст.) створюється 2,08×109 пар іонів. (1Кл/кг=3876 Р) Поглинута доза Д погл, грей (Гр) — дозиметрична величина, яка визначається енергією випромінювання поглинутого одиницею маси (Дж /кг) опроміненої речовини. Поглинута доза — це основна дозиметрична величина для оцінки радіаційної небезпеки.

Позасистемна одиниця — рад (рад). 1 Гр =100рад, а 1рад= 0,87 Р.

Еквівалентна доза Д екв, Зіверт (Зв) — дозиметрична величина для оцінки шкоди здоров’ю людини будь-якого складу іонізуючого випромінювання Д екв.= Д погл.•k як.,.

де k яккоефіцієнт якості, що характеризує залежність біологічно небезпечних наслідків опромінення людини від характеристики іонізуючого випромінювання. 1Зв = 1 Дж /кг. При k як =1, 1 Зв =1 Гр.

Позасистемна одиниця — біологічний еквівалент рентгену (бер). 1 Зв=100 бер, 1 рад=0,87 бер.

Активність джерела радіоактивного випромінювання Кюрі(Кu) характеризує кількість розпаду атомів радіонуклідів за одиницю часу. 1Кu відповідає 3,7•1010 розпадів атомів радіонуклідів за секунду (1 Кu=3,7•1010 1/с).

Активність радіонуклідів на Чорнобильській АЕС на момент аварії показана в табл.1.

Рівень забруднення території радіонуклідами П оцінюється активністю радіонуклідів на одиницю площі (Кu /км2).

Потужність дози іонізуючого випромінювання Р визначається, як відповідна доза випромінювання за одиницю часу Д/t. Потужність вимірюється в Р/год, рад/год, бер/год. Співвідношення рівня забруднення території з потужністю дози (рівнем радіації) відповідної місцевості становить Р (мбер/год)=0,009 П (Кu /км2).

Таблиця 1.

Активність радіонуклідів на Чорнобильскій АЕС на момент аварії, Кюрі (Кu).

В світі існує багато типів ядерних реакторів. АЕС побудовані в Україні базуються на водо-водяних реакторах з корпусом під тиском (ВВЕР — водо-водяний енергетичний реактор) і канальних уран-графітових реакторах (РВБК — водо-графітовий реактор). Вони належать до реакторів на теплових повільних нейтронах.

Після аварії на АЕС параметри зон забруднення місцевості радіоактивними елементами залежать від:

потужності та типу зруйнованого реактора ;

часу доби, коли відбулася аварії;

кількості викинутих з реактора радіоактивних речовин;

метеорологічних умов в місті аварії (напрямку і швидкості вітру, стану погоди).

Доза радіаційного опромінення, яку можуть отримати люди залежать від:

часу початку радіаційного опромінення робітників після аварії на АЕС;

відстані до району аварії на якій знаходиться ОНГ (в яку зону радіаційного забруднення потраплять робітники);

тривалості перебування в зоні радіаційного забруднення;

величини коефіцієнту послаблення радіації захисних споруд, де перебувають робітники (Кпосл).

Прогнозування радіаційних обставин після аварії на АЕС проведемо на конкретному прикладі.

На АЕС виникла аварія. Зруйнований один з ядерних реакторів типу РВБК-1000. В атмосферу викинуто 30% радіоактивних речовин. Час аварії-день. Метеорологічні умови в місті аварії наступні: вітер на висоті 10 м від поверхні Землі дме в напрямку ОНГ зі швидкістю V10= 1−2 м/с; хмарність — змінна (середня); об'єкт народного господарювання віддалений від району аварії на відстані Lx=30 км. Робітники працюють на відкритих майданчиках та в цеху впродовж 5 діб.

Визначити:

• 1) Розрахувати та накреслити межі зон радіоактивного забруднення та місце знаходження ОНГ.
• 2) В якій зоні радіаційного забруднення знаходиться ОНГ.
• 3) Час початку радіаційного опромінення робітників.
• 4) Яку дозу опромінення отримають робітники за 5 діб праці.
• 5) Виробити пропозиції по забезпеченню безпеки робітників при виконанні робіт в зоні радіаційного забруднення.

Для оцінки радіаційних обставин після аварії на АЕС використовуємо довідкові таблиці розміщені в Додатку 1.

Визначаємо категорію стійкості атмосфери.

Інтенсивність переміщення струмів повітря по вертикалі залежить від стану атмосфери в приземному шарі, який характеризується наступними параметрами:

Конвекція (А) — вертикальне переміщення потоків повітря з однієї висоти на іншу;

Ізотермія (Д) — характеризується стабільністю вертикального вітру і веде до застою радіоактивної хмари;

Інверсія (Г) — підвищення температури повітря із збільшенням висоти, призводить до осідання радіоактивних речовин на землі, що призводить до підвищення щільності радіоактивного забруднення.

По таблиці Б.1 «Категорії стійкості атмосфери» (Додаток1) по відомим: швидкості вітру (V10 = (1−2)м / с), часу доби аварії (день) та стану погоди (хмарність — змінна (середня)) визначаємо, що категорія стійкості атмосфери — конвекція (А).