Выполнение расчетно-графических работ по прогнозированию и оценке обстановки при чрезвычайных ситуациях (стр. 9 из 13)
Интегрирование выражения
При «небольшом» (с одним годом) периодом полураспада радионуклида выражение из приведенной формулы, при условии что выражение
можно привести к нулю, тогда формула примет вид: 
Годовая активность пищевых продуктов и питьевой воды по йоду-131:
По молоку Аj= 190*120*193/8800*0,693=722Бк;
По мясу =152Бк;
По хлебу =139Бк;
По картофелю = 1519Бк;
По питьевой воде =115 Бк;
По рыбе =25Бк;
2. Определяем суммарную активность пищевых продуктов по каждому радионуклиду за год.
По цезию-137: Аcs=9500+6000+3300+40000+1600+3200 = 63600Бк/год;
По стронцию: Аsr =3800+2400+100+10000+800+1200 =19300Бк/год;
По йоду: Аj =722+152+139+1519+116+25+ =2673Бк/год.
3. Определяем эффективную дозу облучения населения от загрязненных продуктов по каждому радионуклиду, по таблице 6.(прил.) (табл.П-2, НРБ-99).
Для цезия – 137 Е = 1,3* 10-8 Зв/Бк;
Для стронция – 90 Е = 8,0*10-8 Зв/Бк;
Для йода – 131 Е = 1,8*10-8Зв/Бк.
Эффективная доза от внутреннего облучении, обусловленная поступлением в организм радионуклидов с продуктами питания, определяется как произведение суммарной активности радионуклида за год на его дозовый коэффициент.
Ecs = E *Acs=1,3*10-8*63600=0,83мЗв;
Esr =E*Asr = 8,0*10-8 *19300 =154мЗв;
Ej = E *Aj = 1,8*10-7 *2683 =0,048мЗв.
Внутренняя доза облучения населения от пищевых продуктов составит:
Евнутр= Ecs + Esr + Ej= 0,830+01,54 + 0,048 = 2,85мЗв.
Таким образом, население от пищевых продуктов в течение календарного года получит эффективную дозу 2,85мЗв. Для принятия решения об ограничении потребления продуктов необходимо воспользоваться табл.4. В данном случае уровень облучения превосходит предел А, но не достигает предела Б, решение может быть принято по ограничению употребления пищевых продуктов с учетом конкретной обстановки и частных условий.
Определение дозы облучения населения от загрязненного воздуха радионуклидами.
Для примера возьмем время проживания населения на загрязненной территории в течении одного календарного года. Радиационная авария находится в восстановительной стадии, т.е. нет выброса в атмосферу радионуклидов.
При проведении исследования воздуха было зафиксировано, что в воздухе содержатся радионуклиды цезий-137, стронций-90, и йод-131.
Объемная активность воздуха по радионуклидам:
Acs = 17,6Бк/м3;
Asr = 5Бк/м3;
Aj= 15Бк/м3.
Так как период полураспада стронция-90 составляет 29,1 лет, цезия -131-30 лет, то в течении календарного года снижение активности этих радионуклидов будет незначительная, в расчетах снижения активности можно не учитывать.
1. Определяем годовую активность радионуклидов, поступивших в организм с воздухом.
Для населения (возраст12-17 лет) объем вдыхаемого воздуха
Vнас.=7,3*106 л/год=7,3*103м3/год;
Годовая активность цезия-137 и стронция -90
Acs = 17,6 * 7,3*103Бк;
Asr =5 * 7,3*103 = 36,5*103Бк.
Период полураспада йода-131 – 8,04 суток, т.е. довольно быстрый, поэтому активность этого радионуклида будет падать при условии, что не будет аварийного сброса. Активность йода-131 будет изменятся с течением времени по зависимости:
Следовательно годовая активность йода-131 будет:
, где Vвозд.- объем воздуха, вдыхаемого за время t;A0 - начальная активность йода -131; t – время нахождения населения на зараженной территории; T – период полураспада йода-131.
Проинтегрировав это выражение и подставив время в часах, получим следующую зависимость:
Для практических расчетов годовую активность воздуха, загрязненного короткоживущими радионуклидами определяют по формуле:
= 
, где 
- годовой объем воздуха, определяется из НРБ-99(стандартные условия), 
- объемная активность воздуха на начало поступления в организм человека, Бк/м3; 
- период полураспада, ч.2. Определяем дозу облучения населения по каждому радионуклиду.
По таблице 6 (табл. П-2,НРБ-99), находим дозовые коэффициенты для радионуклидов:
J-131 E =7,2*10-8 Зв/Бк;
Sr-90 E =5,10-8 Зв/Бк;
Cs-137 E =4,6*10-9Зв/Бк.
Дозы облучения:
Ej =7,6*10-9*7,2*10-8 =0,252мЗв;
Esr =5*10-8*36,5*103 =1,825мЗв;
Ecs =4,6*10-9*128,5*103 =0,591мЗв.
Эффективная доза от загрязненного воздуха:
Eвозд. внутр.= 0,252 +1,825 +0,591 =2,67мЗв.
Общая доза внутреннего облучения от поступления в организм человека радионуклидов через органы дыхания и пищеварения:
Евнутр.= Епища + Евоздух = 2,85 +2,67 =5,52мЗв.
Расчет внешней дозы облучения
Во многих случаях внешнее облучение от радионуклидов, находящихся в окружающей человека среде, является самой большой составляющей дозы. Особенно большой вклад внешнего облучения в общее будет там, где вводились ограничения на пищевые продукты.
Внешнее облучение обуславливается в основном
- излучением и определяется по формуле:
внеш.= 8800*к* 
, где 
- эффективная доза излучения; Рм, Рз- мощность дозы излучения на открытой местности и в зданиях соответственно; Ром,,Роз- радиационный фон на открытой местности и в зданиях до аварии; К- коэффициент перехода (при измерении мощности дозы в Греях К=0,7; в Зивертах К =1).Пример. Мощность дозы на открытой местности составляет 0,24мкЗв/час, в зданиях- 0,41мкЗв/час. Определить дозу облучения за календарный год t=8800ч, если до аварии радиационных фон на местности 0,1мкЗв/час, а в зданиях 0,2мкЗв/час.
Решение. Воспользуемся формулой
Евнеш. =
или примерно 1,72мЗв.
Таким образом, эффективная доза за год у жителей:
Е = Евнутр.+Евнеш.= 5,52 +1,72 =7,24мЗв/год.
На разных стадиях аварии вмешательство регулируется зонированием загрязненных территорий, которое основывается на величине годовой эффективной дозы, которая может быть получена жителями в отсутствии мер защиты. В данном случае , на восстановительной стадии радиационной аварии территория попадает в зону ограниченного проживания населения, например населенные пункты №3,4,6 (см.рисунок 1).
Определение размеров зон радиоактивного загрязнения и облучения щитовидной железы
Зоны радиоактивного загрязнения представляют собой участки местности, ограниченные изолиниями доз внешнего облучения, которые может получить незащищенное население при открытом расположении за промежутки времени, определяемые с момента начала выброса радиоактивных веществ (время формирования заданной дозы облучения). Фактическое время формирования дозы облучения меньше на время подхода облака
Приведенное время подхода радиоактивного облака
(ч), отсчитываемое с момента начала выброса радиоактивных веществ в атмосферу, определяется по формуле: 
,
Где Х- расстояние до аварийного реактора по оси следа радиоактивного облака, км; U0- скорость ветра на высоте флюгера (10м), м/с;
- коэффициент, учитывающий распределение скорости ветра по высоте и размерность величин X и U0 и принимающий значения при конвекции – 0,23, изотермии – 0,20, инверсии – 0,09.Время подхода радиоактивного облака является временем начала радиоактивного загрязнения местности.
Зоны облучения щитовидной железы представляют собой участки местности, ограниченные изолиниями доз, которые получить не защищенное население при ингаляционном поступлении радиоактивных веществ за время прохождения облака.
Дополнительная информация : заданные дозы внешнего гамма-облучения D0 (Гр) и облучения щитовидной железы Dж (Гр) при открытом расположении, выбираемые, как правило , в соответствии с критериями для принятия решения (таб.6).
Таблица 6.
| Меры защиты | Предотвращаемая доза за первые 10 суток, мГр | |||
| На все тело | Щитовидная железа, легкие, кожа | |||
| Уровень А | Уровень Б | Уровень А | Уровень Б | |
| укрытие | 5 | 50 | 50 | 500 |
| Йодная профилактика:- взрослые- дети | -- | -- | 250*100* | 2500*1000* |
| Эвакуация | 50 | 500 | 500 | 5000 |
· только для щитовидной железы.