ЗАДАЧА 1. Визначення можливих доз радіації під час перебування в зоні радіоактивного забруднення

Розв'язання цієї задачі дозволяє оцінити ступінь небезпеки перебування людей на забрудненій місцевості та своєчасно здійснити заходи щодо їх захисту.

Вихідні дані

Р_вим - виміряний рівень радіації та час, коли його виміряли (t_вим,)Р/год;

t_n - час початку перебування людей в зоні відносно часу аварії, год;

t_p - задана тривалість роботи, год;

К_осл — коефіцієнт ослаблення радіації спорудою, де перебувають люди;

Д_уст — установлена гранична доза опромінення персоналу на одну робочу зміну.

Розв'язок

Розрахунок базуються на закономірності спаду рівня радіації, який

описується емпіричною формулою:

P_t=P₁∙t^-^a, (7.1)

де Р₁ — рівень радіації, перерахований на 1 годину після аварії, Р/год,

t — поточний час, що вираховується від моменту аварії, год;

а = 0,4 при аварії на АЕС (з реактором ВВЕР);

В першу чергу розраховують рівень радіації на першу годину після аварії:

P₁=P₁∙t^a=P_вим∙K_t (7.2)

де К_t, — коефіцієнт перерахунку рівня радіації з будь-якого часу (t) на 1 годину після аварії (див. додаток 1, табл. Д1).

Формулу для розрахунку дози радіації можна отримати з графіків зміни рівня радіації в часі (мал. la, 16), де доза показана як заштрихована площа.

Точне значення площі, тобто дози опромінення, отримують інтегруванням формули (1) (мал. 1,а):

(7.3)

де t_K — час закінчення перебування в зоні РЗ (t_K=t_n+t_p). Цю формулу можна

спростити, якщо замінити: P₁∙t^a^-1=P₁∙t_n=P_n_∙t_n; P₁∙t^a^-1=P₁∙t_k^-^a∙t_k=P_k_∙t_k, тоді формула для виконання розрахунку матиме вигляд:

(7.4)

де Р_n — рівень радіації на початку перебування в зоні РЗ, Р/год;

Р_к — рівень радіації наприкінці перебування в зоні РЗ, Р/год.

a) б)

Мал. 7.1 Закономірності спаду рівня радіації в зоні РЗ В свою чергу ці рівні радіації визначаються так:

(7.5)

(7.6)

де К_n і К_к - коефіцієнти перерахунку рівня радіації з першої години після аварії (отримано за формулою (7.2)) відповідно на час / та на час t_k (див. додаток 1, табл. Д1).

Часто дозу радіації розраховують по спрощеній формулі та отримують приблизний результат (заштрихована площа на мал. 7.1,6).

(7.7)

де Р_сер - середнє значення рівня радіації за час роботи (t_p) в зоні РЗ, Р/год.

(7.8)

Спрощена формула дає дещо завищений результат, відносна похибка розрахунку по спрощеній формулі дорівнює:

(7.9)

ПРИКЛАД 1

Аварія на ядерному реакторі типу ВВЕР сталася в 6.00 годин. Рівень

радіації в районі цеху (К_ося=10) о 6 год. 15 хв. становив 100 Р/год. Яку дозу радіації отримає аварійна бригада за 3 год. робота у приміщенні цеху, якщо вони почнуть роботу через 2 години після аварії? Гранична доза опромінення, установлена на одну зміну роботи, дорівнює Д_уст=10 P.

Розв'язок

1) Спочатку визначаємо значення часу у відносний системі (від моменту аварії—7.00):

t_вим=6 год. 15 хв.-б год. = 15 хв. = 0,25 год.;

t_n = 2 год.

t_k = tn+t_p = 2 + 3 = 5 год.

2) 3 додатку 1 знаходимо значення коефіцієнтів перерахунку (K_t) для кожної з визначених величин часу (значення К, розраховані для а=0,4, тобто для реактора ВВЕР);

для часу виміру рівня радіації: t_вим = 0,25 год., К, = 0,57;

для часу початку роботи: t_n = 2 год.,К₁, = 1,31;

для часу закінчення роботи: t_K =5 год., К, =1,90.

3) Розраховуємо за формулою (7.2) значення рівня радіації на першу годину після аварії:

Р₁Рвим×К_t, = 100×0,57=57 Р/год.

4) Розрахуємо за формулами (7.5, 7.6) рівні радіації для моментів початку та закінчення роботи бригади:

P/год