На радіоактивно забрудненій місцевості необхідно забезпечити захист людей від γ-випромінювання, α- і β- частинок. Одним із призначень сховищ і основним завданням ПРУ є захист людей від γ-випромінювання як найбільш сильно проникаючого і біологічно небезпечного.
Захисні властивості захисних споруд характеризуються коефіцієнтом ослаблення, який показує, у скільки разів доза радіації на висоті 1 м над безмежно гладкою, рівномірно забрудненою поверхнею
і перевищує дозу радіації в споруді.Приклад – розв’язання
Необхідний коефіцієнт захисту ПРУ залежно від їх призначення і місця розташування, а також характеру виробничої діяльності населення, яке планується переховувати в ПРУ, визначається типом даного ПРУ.
Найменший нормативний коефіцієнт ослаблення радіаційного впливу коливається залежно від типу ПРУ від 10 до 200, а для ПРУ, зведених у зоні АЕС, – від 500 до 1000.
Визначення Кз ПРУ проводиться, виходячи із таких передумов:
- ефективний спектр гамма-випромінювання з часом не змінюється, якщо не враховувати природний спад, отже не змінюються і кратність ослаблення випромінювання захисними товщами;
- при наявності в захисних товщах порожнин, прорізів, важких елементів (балок, колон тощо) приймають, що матеріал розподіляється рівномірно;
- розрахункова точка розташована в ПРУ в геометричному центрі приміщення на висоті 1 м від підлоги;
- приймається, що радіоактивні опади рівномірно розподілені на горизонтальних поверхнях.
Коефіцієнт захисту Кз для приміщень ПРУ в одноповерхових будівлях визначається за формулою (1) ДБН:
, (1)де: К1 - коефіцієнт, який ураховує частку радіації, що проникає через зовнішні і внутрішні стіни і визначається за формулою:
(2),де: aί - плоский кут із вершиною в центрі приміщення, проти якого розташована ί-стіна укриття, град. При цьому враховуються зовнішні і внутрішні стіни будівлі, сумарна вага 1 м 2 яких в одному напрямку менше 1000 кг;
Кст - кратність ослаблення стінами первинного випромінювання залежно від сумарної ваги огороджуючих конструкцій, визначається за табл. 1 ДБН;
Кпер. - кратність ослаблення первинного випромінювання перекриттям, визначається за табл. 1 ДБН;
V1 - коефіцієнт, який залежить від висоти і ширини приміщення, приймається за табл. 2 ДБН;
К0 - коефіцієнт, який ураховує проникнення в приміщення вторинного випромінювання. Коефіцієнт К0 слід приймати при висоті віконного прорізу (світлового отвору) в зовнішніх стінах від підлоги укриття 0,8 м - 0,8a, при висоті 1,5м - 0,15a, при 2 м і більше - 0,09a. Коефіцієнт a визначається за формулою:
, (3)де: S0 - площа віконних і дверних прорізів (площа незакладених прорізів і отворів);
Sn - площа підлоги укриття;
Км - коефіцієнт, який ураховує зниження дози радіації в будівлях, що розташовані в районі забудови, від екрануючої дії будівель, які знаходяться поряд (приймається за табл. 3);
Кш - коефіцієнт, який залежить від ширини будівлі (за поз. 1 табл. 2).
Таблиця 1
Вага 1 м2 огороджуючих конструкцій, кг | Кратність ослаблення g - випромінювання на радіоактивно забрудненій місцевості | ||
СтіноюКст первинного випромінювання | ПерекриттямКпер первинного випромінювання | Перекриттям підвалу Кп вторинного випромінювання | |
150 | 2 | 2 | 7 |
200 | 4 | 304 | 10 |
250 | 5,5 | 4,5 | 15 |
300 | 8 | 6 | 30 |
350 | 12 | 8,5 | 48 |
400 | 16 | 10 | 70 |
450 | 22 | 15 | 100 |
500 | 32 | 20 | 160 |
550 | 45 | 26 | 220 |
600 | 65 | 38 | 350 |
650 | 90 | 50 | 500 |
700 | 120 | 70 | 800 |
800 | 250 | 120 | 2000 |
900 | 500 | 220 | 4500 |
1000 | 1000 | 400 | 10 000 |
1100 | 2000 | 700 | > 10 4 |
1200 | 4000 | 1100 | > 10 4 |
1300 | 8000 | 2800 | > 10 4 |
1500 | > 10 4 | 4500 | > 10 4 |
Таблиця 2
№ п/п | Висота приміщень, м | Коефіцієнт V1 при ширині приміщення (будівлі), м | |||||
3 | 6 | 12 | 18 | 24 | 48 | ||
1 | 2 | 0,06 | 0,16 | 0,24 | 0,38 | 0,38 | 0,5 |
2 | 3 | 0,04 | 0,09 | 0,19 | 0,27 | 0,32 | 0,47 |
3 | 6 | 0,02 | 0,03 | 0,09 | 0,16 | 0,2 | 0,34 |
4 | 4 | 0,01 | 0,02 | 0,05 | 0,06 | 0,09 | 0,15 |
Таблиця 3
Місце розташування укриття | Коефіцієнт Км при ширині забрудненої ділянки, яка прилягає до будівлі, м: | ||||||
5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 100 | |
На першому або підвальному поверсі | 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,8 | 0,85 | 0,9 |
На висоті другого поверху | 0,2 | 0,25 | 0,35 | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,55 |
Коефіцієнт захисту Кз для приміщень укриттів на першому поверсі багатоповерхових будівель із кам’яних матеріалів і цегли визначається за формулою (4) ДБН:
, (4)де: К1, Кст, Кш, К0, Км - значення ті ж, що й у формулі (1).
Коефіцієнт захисту Кз для приміщень укриттів, які розташовані на першому поверсі всередині багатоповерхової будівлі, коли жодна із стін безпосередньо не контактує із радіоактивно забрудненою територією, визначається за формулою:
де: Кст, К0, Км - позначення ті ж, що й у формулі (1) і визначаються для внутрішніх стін приміщення.
Коефіцієнт захисту Кз для укриттів, які розташовані в не повністю заглиблених підвальних і цокольних поверхах, визначається за формулою:
, (6)де: К1, Кст, Кш, К0, Км - позначення ті ж, що й у формулі (1) для частин стін укриття, які знаходяться над землею;
Кп - кратність ослаблення перекриттям підвалу (цокольного поверху) вторинного випромінювання, яке розсіяне в приміщенні першого поверху, визначається за табл. 1;
К´0 - коефіцієнт, який приймається при розміщенні низу віконного і дверного прорізу в стінах на висоті від підлоги першого поверху 0,5 м і нижче - 0,15a; при 1 м і більше - 0,09a, де a має таке ж значення, як і в формулі (3).
Для підвальних і цокольних приміщень, підлога яких розташована нижче рівня планувальної позначки землі менше ніж на 1,7 м, коефіцієнт захисту визначається за формулою (6), як для приміщень першого поверху.
Для заглиблених у грунт або обсипних споруд із горизонтальними похилими тупиковими або вертикальними входами Кз визначається за формулою:
, (7)де: V1, Кпер, - позначення ті ж, що й у формулі (1);
c - частина сумарної дози радіації, яка проникає в приміщення через входи, визначається за формулою:
c = Квх · П90; (8)
П90 - коефіцієнт, який ураховує тип і характеристику входу (приймається за табл. 4);
Квх - коефіцієнт, який характеризує конструктивні особливості входу і його захисні властивості (приймається за табл. 5).
Таблиця 4
Вхід | Коефіцієнт П90 |
Прямий тупиковий із поверхні землі по сходинному спуску або апарелі | 1 |
Тупиковий із поворотом на 90о | 0,5 |
Тупиковий із поворотом на 90о і наступним другим поворотом на 90о | 0,2 |
Вертикальний (лаз) із люком | 0,5 |
Вертикальний з горизонтальним тунелем | 0,2 |
Таблиця 5
Відстань від входу до центра приміщення, м | Коефіцієнт Квх при висоті дверного прорізу h, м | ||||||
2 | 4 | ||||||
і ширині, м | |||||||
1 | 2 | 4 | 1 | 2 | 4 | ||
1,5 | 0,1 | 0,17 | 0,22 | 0,2 | 0,22 | 0,3 | |
3 | 0,045 | 0,08 | 0,12 | 0,07 | 0,1 | 0,17 | |
6 | 0,015 | 0,03 | 0,045 | 0,018 | 0,05 | 0,065 | |
12 | 0,007 | 0,015 | 0,018 | 0,004 | 0,015 | 0,02 | |
24 | 0,004 | 0,005 | 0,007 | 0,001 | 0,004 | 0,015 |
Примітка. Для проміжних значень розмірів входів коефіцієнт К вх приймається за інтерполяцією.
Коефіцієнт захисту для повністю заглиблених підвалів і приміщень, розташованих усередині не повністю заглиблених підвалів і цокольних поверхів,при сумарній вазі частин зовнішніх виступаючих стін 1000 кг/м2 визначається за формулою:
, (9)де: Кп, V1 і c - позначення ті ж, що й у формулах (6) і (7).
2. Розрахунок протирадіаційного захисту сховищ
Згідно з п. 1.12 ДБН В2.25-97 сховища проектуються заглибленими в грунт, тому розрахунок протирадіаційного захисту проводиться для покриття і стін, які виступають над поверхнею землі і повинні забезпечити ослаблення радіаційного впливу до допустимого рівня.