5

1. «ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ». Часть 2: Оценка радиационной обстановки после наземного ядерного взрыва.

1.3.Прогнозирование радиационной обстановки при ядерных взрывах.

Прогноз может проводиться в мирное время ( т. е. до возможного ЯВ - при планировании мероприятий ГО, или сразу же после ЯВ - для приня­тия предварительных решений на действия подразделений ГО, населения и производс­твенную деятельность объектов экономики.

Для прогноза необходимо знать (или задать) вид, мощность и координаты ЯВ; скорость и направление среднего ветра.

При прогнозировании зону радиоактивного загрязнения ограничивают сектором с центральным углом в 40^o. Биссектриса этого угла соответствует направлению среднего ветра. Длина зон А, Б, В, Г определяется по таблицам в зависимости от мощности взрыва и скорости среднего ветра.

Этот вид прогноза называется вероятностным. При оценке обстановки можно утверждать, что загрязнению подвергнется примерно 1/3 площади (ка­кая именно неизвестно). Вероятность расположения реального следа в пределах сектора составляет 90% . Если объект небольшого размера по сравнению с сектором (или одной из его зон) , считают, что он будет находиться в наихудших условиях, т. е. через него будет проходить ось следа.

Методика прогнозирования, в которой не учитываются погрешности определения исходных данных и зоны имеют одно фиксированное положение, называется детерминированной . В этом виде прогнозирования зоны изображаются в виде эллипсов, размеры которых (длину и ширину) определяют из таблиц по мощности взрыва и скорости среднего ветра. Эта методика может применяться в ограниченном числе случаев и носит очень приблизительный характер.

Результаты прогнозирования носят приблизительный характер и используются для проведения заблаговременных мероприятий гражданской обороны и принятия предварительных решений. Для объективной оценки и принятия конкретных решений по действиям сил ГО, защите населения, работе объектов экономики и т.п. необходимо знать реальную обстановку, которая складывается после выпадения радиоактивных осадков в данном районе. Для этого прежде всего необходимо выявить радиационную обстановку.

Выявление радиационной обстановки заключается в сборе данных радиационной разведки ГО и нанесении их на карту, схему местности, план объекта и т.д.

Радиационная разведка ведется наблюдательными постами, специально подготовленными разведывательными группами или звеньями, другими обученными формированиями. Посты радиационного и химического наблюдения выставляются на объектах, в районах большого скопления людей, в загородной зоне и т.д. Личный состав поста имеет приборы дозиметрической и химической разведки, средства индивидуальной защиты, средства оповещения и связи, другое имущество, необходимое для выполнения задачи. Состав поста 2 - 4 человека.

Примерное время начала выпадения радиоактивных осадков определяется как

t_вып = R/V_ср

где R - расстояние от центра взрыва, V_ср - скорость среднего ветра.

Продолжительность выпадения осадков

_вып = R/ 4V_ср = t_вып / 4 .

Обнаружив выпадение радиоактивных осадков, наблюдательный пост докладывает об этом, ждет конца выпадения (при этом показания приборов стабилизируются или начинают снижаться) и замеряет уровень радиации, фиксируя время замера.

Задачи радиационной разведки - установление границ районов или зон загрязнения, определение уровней радиации в местах проведения спасательных работ и на маршрутах, Разведка может вестись пешком при уровнях радиации до 0,3 Гр/ч, на автомашинах - при уровнях до 1 Гр/ч, а при более высоких уровнях рекомендуется воздушная разведка.

Основные задачи по оценке радиационной обстановки.

Все изменения радиационной обстановки связаны с распадом радиоактивных веществ. Так как эти вещества образовались в момент ядерного взрыва, то и отсчет времени ведется с этого момента: во всех расчетах, таблицах, графиках и т.п. используется время прошедшее с момента взрыва.

Предполагается, что формирования, рабочие, служащие и население (в период до эвакуации) используют средства индивидуальной защиты органов дыхания. В этом случае основная часть дозы облучения (96 - 97%) формируется за счет внешнего облучения.

При расчете доз облучения и других параметров, определяемых внешним облучением, необходимо учитывать условия, в которых находятся люди на загрязненной местности. Эти условия однозначно определяются коэффициентом ослабления К_осл .

В военной литературе, где впервые были приведены расчеты по оценке радиационной обстановки, использовались понятия экспозиционной дозы и мощности экспозиционной дозы. В настоящее время эти понятия изъяты из употребления, как и их единицы - рентген и рентген/час. По своему численному значению в энергетическом эквиваленте рентген близок к поглощенной дозе в 0,01 Гр.

1.3.1Приведение уровней радиации к одному времени после ЯВ.

Ввиду близости физических процессов, протекающих при ядерных взрывах различной мощности и природы (деления или синтеза ядер), коэффициент скорости распада образовавшейся смеси радионуклидов при ядерных взрывах взрывах постоянен и равен

n = 1,2 ,

что является основным отличием в расчетных формулах для оценки обстановки при ядерных взрывах.

Аналогично оценке обстановки при авариях на РОО за опорные уровни радиации для различных расчетов при ядерных взрывах удобно принимать уровни на 1 час после взрыва. Приведение замеренных в различное время уровней радиации к 1 часу после взрыва производится с помощью таблиц, графиков и другими способами. В основе всех способов лежит зависимость

P₁ = P_t · t^1,2 .

При сходных постановках задач при оценке обстановки после ядерного взрыва используются те же формулы (4 - 10), что и при авариях на РОО, но при этом используется значение n = 1,2 .

Пример 9.

Разведкой замерены уровни радиации на местности от взрыва, произведенного в 10-00. Требуется привести результаты замеров к 1 часу после взрыва для нанесения обстановки на карту.

Пример 10.

Разведкой замерены уровни радиации в районе планируемых работ - в 6.00 P_I = 0,05 Гр/ч и в 6.30 P_II = 0,035 Гр/ч .

Спасатели должны приступить к работе в 9.00.

Определить уровень радиации на момент начала работ.

1) Время, прошедшее после взрыва до первого измерения по формуле (4)

часа

Время взрыва 4.00 утра.

Уровень радиации в 9.00, т.е. чарез 5 часов после взрыва по формуле (6)

Р₅ = 0,05 (2/5)^1,2 = 0,017 Гр/час.

1.3.2Определение доз облучения, получаемых людьми за время пребывания на загрязненной местности

В условиях ограниченного времени на оценку обстановки доза внешнего облучения может рассчитываться по приближенным формулам, которые дают значение с гарантированным запасом. Так вместо точной формулы

можно использовать формулы

D = P_вхT /К_осл (11)

или

D = (P_вх + P_вых)T/2К_осл (12)

Пример 11.

Необходимо провести спасательные работы на объекте. Из обстановки известно, что уровень радиации на 1 час после взрыва Р₁ = 0.8 Гр/ч. Работу необходимо начать через 2 часа и закончить через 4 часа после взрыва. Работы проводятся на открытой местности.

Определить дозу, которую получат спасатели.

Уровни в моменты начала и окончания работ

Р₂ = Р₁/21,2 = 0,35 Гр/час

P₄ = P₁/41,2 = 0,15 Гр/час

2) Найдем дозу, пользуясь приближенной формулой (11)

D = P_вх · T = 0,35 · 2 = 0,70 Гр.

3) По более точной формуле (12) получаем

D = (P_вх + P_вых )· T / 2 = (0,35 + 0,15) · 2 / 2 = 0,50 Гр.

По точной формуле получим

= 0,4 Гр

1.3.3Определение доз облучения, получаемых людьми при преодолении зон.

До настоящего времени рассматривались задачи, в которых люди получали облучение в одной точке местности, а уровень радиации в этой точке изменялся только из-за спада активности выпавших на местность радионуклидов.

При преодолении зон радиоактивного загрязнения следует иметь ввиду, что в любой конкретный момент времени уровень радиации в пределах зоны и, следовательно, по пути следования неодинаков: на внешней границе зоны он минимален, на внутренней границе значительно выше, а по оси следа облака имеет максимум, спадающий от внутренней границы к внешней. Появляется необходимость говорить о максимальном значении уровня радиации по пути следования и, кроме того, рассматривать это максимальное значение на момент начала пересечения зоны (момент входа в зону) или на какой-либо промежуточный момент времени движения. Такой подход достаточно усложняет вид формул, сбор данных и проведение расчетов, но не всегда оправдано повышает точность проводимой оценки.

Ввиду этого на практике используются упрощенные расчетные формулы, которые позволяют в короткое время провести оценку возможных последствий облучения, не требуют подробной предварительной радиационной разведки местности и могут применяться лицами с минимальной специальной подготовкой.

Для таких расчетов используются следующие данные радиационной разведки:

Р_max - максимальный уровень радиации на оси следа облака в точке пересечения его движущейся командой, в момент начала движения по следу.

Р_вх, Р_вых - уровни в точке начала и конца движения, если движение происходит без пересечения оси следа, например, параллельно оси.

Средний по пути движения уровень радиации рассчитывается по формулам:

-при полном пересечении следа перпендикулярно оси P_ср= P_мах/4

-при движении под углом 45^о к оси следа Р_ср= 1,5 P_мах/4

-при движении параллельно оси следа P_ср= (P_вх + P_вых)/2

-если движение начинается или заканчивается внутри следа P_ср= P_мах/3