ІІ. Визначення рівня радіації у сховищі, коли робітники можуть його залишати, переходити у приміщення цеху і працювати там на протязі робочої зміни

Послідовність дій з розв’язку цього завдання ділиться на чотири етапи.

2.1. Відтворення схеми системи "цех - сховище" і усвідомлення взаємозв’язків між рівнями радіації і параметрами цієї системи.

Відповідно до вихідних даних, сховище побудоване заглибленим, у підвальному приміщені цеху з відомими матеріалом і товщиною перекриття і товщиною насипаного на перекриття шару грунту (р и с. 5).

Рис. 5. Спрощене схематичне зображення системи "цех – сховище"

Гама-випромінювання радіоактивного забруднення, що утворилося на даху цеху, поряд з цехом у повітрі і на поверхні землі, створює радіоактивний фон з рівнем радіації Р_h1. Проходячи через щільну перегородку, - покрівлю, стелю, вікна і т. і., - рівень радіації знижується до величини Р_h2. Надалі, проходячи через шар грунту і перекриття сховища, рівень радіації ще понижується, завдяки чому у сховищі радіоактивний фон набуває значення Р_h3. Рівень радіації у сховищі контролюється приладом (р и с. 6).

Рис. 6. Щодо схеми створення радіаційної обстановки в системі

"цех – сховище"

Між значеннями радіації Р_h1, Р_h2, Р_h3 існує певний зв’язок. Цей зв’язок проходить через коефіцієнти захисту будівлі цеху К , а також коефіцієнти, що характеризують зменшення рівня радіації при проходженні гама-випромінювання через шар насипу грунту на перекритті сховища К_гр і через товщину перекриття К_пер.

Коефіцієнти К_пер, К_гр і К являються постійними величинами, а значення Р_h1, Р_h2 і Р_h3 – перемінними. Набуваючи максимальних значень на початок опромінення (через годину після ядерного вибуху, еталонний рівень радіації) надалі рівні радіації поступово знижуються, як уже зазначалось, через кожні сім годин у десять разів.

2.2. Встановлення формули, за якою мають здійснюватись розрахунки.

Прилад, що вимірює потужність випромінювання і його датчик знаходяться у сховищі. Вирішення завдання зводиться до встановлення тої межі показань приладу, при якій працівники залишають сховище, переходять у приміщення цеху, працюють там на протязі робочої зміни, отримуючи за цей час опромінення в обсязі допустимої дози. Таке можливо, коли потужність випромінювання зовні цеху Р_n1, поступово знижуючись, досягне значення, що відповідає встановленій вище стійкості цеху до впливу радіаційного випромінювання Р_{h lim}. Ситуація, коли Р_h1 = Р_{h lim} відбувається, якщо рівень радіації у сховищі складає

.

Значення Р_{h lim} було встановлено вище (для варіанту № 35 Р_{h lim} = 80 Р/год.). Коефіцієнт захисту будівлі теж відомий (див. додаток 1, варіанти вихідних даних). Значення коефіцієнтів К_пер і К_гр залишаються невідомими.

2.3. Визначення невідомих характеристик К_пер і К_гр.

Як уже зазначалося, характеристикою властивості матеріалу створювати опір проходження через нього радіоактивного випромінювання являється шар половинного послаблення. У загальному вигляді коефіцієнт захисту перегородки обчислюється за формулою:

де: Н – товщина перегородки, см;

d – шар половинного послаблення матеріалу перегородки, см.

У такому вигляді формулою зручно користуватися, коли Н i d кратні (величина - ціле число). Так, якщо:

Н = d, то ;

Н = 2d, то ;

Н = 3d, то ;

……………………………………

У ситуаціях, коли не ціле число, визначати коефіцієнт захисту можливо з допомогою графіку. У загальному вигляді для графічного відображення залежності коефіцієнта захисту перегородки і товщини цієї перегородки необхідно визначати положення координат точок, коли Н = d, Н = 2d, Н = 3d…

Число таких дій треба продовжувати до положення, коли Н дещо перевищуватиме задану величину товщини перегородки. Координати точок встановлюються по такій схемі:

Н = d, ;

Н = 2d, ;

Н = 3d, ;

Н = 4d, .

Після цього необхідно підготувати координатну сітку, нанести на неї положення цих точок і з’єднати їх плавною кривою.

Послідовність дій з визначення невідомих коефіцієнту захисту насипу грунту К_гр і коефіцієнту захисту перекриття К_пер ілюструємо на прикладі варіанту № 35.

Вихідні дані: матеріал і товщина перекриття – бетон, 40 см;

шар насипу грунту – 60 см;

шар половинного послаблення гама-випромінювання радіоактивного забруднення (див. табл. 2):

для бетону, d_бет = 5,6 см;

для грунту, d_гр = 8,1 см.

1) Заготовляємо розрахункову таблицю

Кількість шарів половинного послаблення у перегородці,

Коефіцієнт захисту перегородки,

Товщина перегородки із бетону,

Товщина перегородки із грунту,

2) Заносимо у таблицю результати розрахунків (розрахунки здійнюються стосовно кожного із варіантів кількості шарів половинного послаблення)

Кількість шарів половинного послаблення у перегородці,
Коефіцієнт захисту перегородки,
Товщина перегородки із бетону,	5,6	11,2	16,8	22,4	28,0	33,6	39,2	44,8	50,4	56,0	61,6
Товщина перегородки із грунту,	8,1	16,2	24,3	32,4	40,5	48,6	56,7	64,8	72,9	81,0	89,1

3) Заготовляємо координатну сітку для графічного відображення результатів розрахунків. Зважаючи на те, що товщина бетону і шар насипу грунту складають, відповідно, 40 і 60 см, вибираємо масштаб таким, коли в 1 см по лінії Н - 5 см, а полінії К_зах – 25 раз.

Рис. 7.Координатна сітка для побудови графіків залежності коефіцієнта захисту і товщини перегородки із бетону і з насипу грунту

4) Трансформуємо на координатну сітку результати розрахунків (див. табл.. п. 2), з’єднуємо точки плавною кривою і одержуємо у такий спосіб графічне відображення залежності коефіцієнта захисту і товщин перегородок з бетону і з насипаного грунту.

Рис. 8.Залежності коефіцієнта захисту від товщини перегородок