Оценка последствий радиации

ЗМІСТ

 

ЗАВДАННЯ НА КУРСОВЕ ПРОЕКТУВАННЯ………………………...3

ВСТУП……………………………………………………………………...4

1 КЛАСИФІКАЦІЯ  І ФАЗИ РАДІАЦІЙНИХ АВАРІЙ…………………5

1.1 Класифікація  радіаційних аварій……………………………………...5

1.2 Фази радіаційних  аварій……………………………………………….6

1.3 Міжнародна шкала подій АЕС………………………………………..8

1.4 Вплив радіоактивного  забруднення на організм людини…………...9

1.5 Гранично  допустимі дози опромінення …………………………….12

2 ЗАХИСТ  НАСЕЛЕННЯ ПРИ РАДІОАКТИВНОМУ  ЗАБРУДНЕННІ…14

2.1 Режими захисту  при радіоактивному забрудненні…………………14

2.2 Прогнозування  дози випромінювання при радіоактивному  забрудненні…………………………………………………………………………15

3 ОСНОВНІ ЗАДАЧІ, ЯКІ ВИРІШУЮТЬСЯ ПРИ ОЦІНЦІ  ВПЛИВУ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ………………………………………...18

3.1 Прогнозування  дози опромінення при знаходженні в зонах радіоактивного забруднення……………………………………………………18

3.2 Розрахунок  допустимого часу перебування  в зоні радіоактивного забруднення при заданій дозі випромінювання……………………………….19

3.3 Розрахунок  радіаційних втрат при знаходженні  в зоні радіоактивного забруднення……………………………………………………20

3.4 Визначення  режиму радіаційного захисту………………………….20

ВИСНОВКИ……………………………………………………………....21

ЛІТЕРАТУРА……………………………………………………………..22

 

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:

1. Методика оцінки наслідків радіаційного ураження людей.
2. 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. Класифікація радіаційних аварій

Серед потенційно небезпечних об'єктів  особливе місце займають радіаційно-небезпечні об'єкти (РНО). До них відносяться атомні електростанції, підприємства з видобутку та переробки ядерного палива та захоронення радіоактивних відходів, науково-дослідні 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 гранично-допустимі 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 радіаційно-ядерною 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.

 

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:

• Газо-аерозольні 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:

1. присутність у навколишньому середовищі короткоживучих радіонуклідів, включаючи радіоактивні благородні гази, які обумовлюють високі інтенсивності і градієнти гамма-полів;
2. 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;
3. 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.

 

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).