Когда
время выброса радиоактивных веществ
известно, уровень радиации на 1 час после
аварии определяют по таблице 1, учитывая
значения коэффициента (Кt)
пересчета уровней радиации на различное
время (t) после
аварии (разрушении) АЭС.
Пример.
Измеренный разведкой уровень радиации
в районе расположения предприятия
торговли через 2 часа после выброса
радиоактивных веществ составил Р2
= 3,5 рад/час. Определить уровень радиации
на 1 час после аварии (Р1).
Решение.
По таблице 1 находим коэффициент
пересчета (Кt)
на данное нам в условии задачи время —
Кt=
0,76. Теперь ищем уровень радиации на 1
час после аварии, используя формулу
Р1
= Р2
/Кt =
3,5/0,76 = 4,6 рад/час. Вывод:
Р1
на 1 час после аварии – 4,6 рад/час.
Таблица
1 – Коэффициенты (Кt)
пересчета уровней радиации на различное
время после аварии (разрушении) АЭС.
|
t, час |
Кt |
t, час |
Кt |
t, час |
Кt |
t, час |
Кt |
|
0,5 |
1,320 |
4,5 |
0,545 |
8,5 |
0,427 |
16,0 |
0,330 |
|
1,0 |
1,000 |
5,0 |
0,525 |
9,0 |
0,417 |
20,0 |
0,303 |
|
1,5 |
0,850 |
5,5 |
0,508 |
9,5 |
0,408 |
1 сут. |
0,282 |
|
2,0 |
0,760 |
6,0 |
0,490 |
10,0 |
0,400 |
2 сут. |
0,213 |
|
2,5 |
0,700 |
6,5 |
0,474 |
10,5 |
0,390 |
3 сут. |
0,182 |
|
3,0 |
0,645 |
7,0 |
0,465 |
11,0 |
0,385 |
4 сут. |
0,162 |
|
3,5 |
0,610 |
7,5 |
0,447 |
11,5 |
0,377 |
5 сут |
0,146 |
|
4,0 |
0,575 |
8,0 |
0,434 |
12,0 |
0,370 |
6 сут |
0,137 |
1.4. Определение дозы облучения людей, работающих на зараженной местности в течение (т) времени.
Пример:
Рабочим ОХД предстоит работать Т=6 часам
на зараженной открытой местности (Косл
=1). Определить дозу облучения, которую
получат рабочие при входе в зону через
tн
= 4 час после
аварии, если уровень радиации к этому
времени составил Р4
= 5 рад/час.
Решение:
По
формуле 9 находим дозу облучения, которую
получат рабочие за время работы. Для
чего предварительно определяем tк
и Рк:
tк
= tн
+ Т = 4 +6 = 10 час.
Из
соотношения Р1
= Рн//
Кн
= Рк/Кк
имеем:
Рк
= Рн∙
Кк/Кн
= Р4∙
К10/К4
= 5∙0,4/0,575 = 3,5 рад/час.
(Значения
К10
и К4
находим по таблице 1).
Тогда
Д= 1,7 ∙(3,5∙10 — 5∙4) = 1,7 (35 – 20) = 1,7 ∙15 = 25,5
рад.
Вывод:
за 6 часов
работы на зараженной местности рабочие
ОХД получат дозу облучения равную 25,5
рад, которая меньше допустимой одноразовой
(50 рад).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Определение возможных доз облучения на производстве и допустимого времени пребывания людей на радиоактивнозараженной местности
Цель работы:
Ознакомиться с определением условий работы на зараженной территории.
Определение возможных доз облучения при действиях на РЭМ
Экспозиционная доза радиации Д за время от t1 до t2 определяется зависимостью:
(1)
с учетом (1) получим: 
(2)
Экспозиционная доза гамма излучения Д∞, полученная за промежуток времени от t1 до времени полного распада радиоактивных веществ, когда Р2 – 0, равна
(3)
На практике для вычисления часто используют упрощенные формулы:
(4)
где Рср – средний уровень радиации, определяемый как среднее арифметическое из измерений уровня радиации:
(5)
где Рср – уровень радиации в момент входа
Р1, Р2 –уровни радиации на различное время
Рвых — уровень радиации при входе на РЭМ
п — число измерений
Т- время пребывания на РЭМ
Косл – коэффициент ослабления радиации
Изменение уровня радиации на РЭМ определяется по формуле (1) задания 3:
Рt=Ро*Кt
Уровень радиации снижается в 10 раз при семикратном увеличении времени, т.е. если через час после Р3 Ро=300р/ч, то через 7 ч уровень радиации Р=10р/ч.
Задача 1. На объекте через 1 час после Р3 замерен уровень радиации 300 р/ч. Определить дозы, которые получат рабочие объекта в производственном одноэтажном здании за 4 часа, если известно, что облучение началось через 8 часов после Р3.
Решение:
1. Определим Твх = 8 час, Твых = 8+4 =12 час
2. Найдем по формуле (1) задания 3 значение уровней радиации на время входа и выхода:
Р8 = Р1(t8/t1)-1,2 = 300(8/1)-1,2 = 24,7 р/ч
Р12 = Р1(t12 /t1)-1,2 = 300(12/1)-1,2 =15,2 р/ч
3. По формуле (2) вычислим экспозиционную дозу, которую получат рабочие за 4 часа, если для производственного одноэтажного здания
Косл= 7: Д=(5*24,7*8-5*15,2*12)/7=10,9 р.
Задача 2. Определить дозу радиации, которую могут получить люди за 4 часа спасательных работ на открытой местности, если команда прибыла в район работ с уровнем радиации в момент входа Рвх далее уровень радиации измеряли каждый час.
Решение:
Вычислить с использованием приведенных выше формул.
Таблица 1. Исходные данные к задачам 1,2
| Вариант | Р0 , р/ч | Т, ч | Рвх, р/ч | Р1, р /ч | Р2, р/ч | Р3, р/ч | Рвых, р/ч |
| 1 | 30 | 6 | 10 | 7 | 6 | 4 | 2 |
| 2 | 250 | 2 | 12 | 9 | 7 | 5 | 3 |
| 3 | 270 | 3 | 8 | 6 | 5 | 3 | 2 |
| 4 | 230 | 4 | 6 | 5 | 4 | 3 | 1 |
| 5 | 200 | 5 | 8 | 6 | 5 | 3 | 2 |
| 6 | 290 | 3 | 6 | 5 | 4 | 3 | 1 |
| 7 | 300 | 6 | 8 | 6 | 5 | 4 | 2 |
| 8 | 220 | 2 | 14 | 15 | 10 | 8 | 5 |
| 9 | 200 | 4 | 6 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| 10 | 5 | 10 | 8 | 7 | 5 | 2 |
Продолжение табл. 1
| Вариант | Степень защищённости |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
Производственное 1-этажное здание Производственное 3-этажное здание Жилой деревянный 1-этажный дом Подвал жилого деревянного дома Жилой каменный 1-этажный дом Жилой каменный 5-этажный дом Автобус Пассажирский вагон Железнодорожная платформа Открытое расположение на местности |
Примечание. Работы начали производить через 8 час. после Р3
Определение допустимой продолжительности пребывания
на РЭМ
Для решения этой
задачи исходными данными являются:
- Уровень радиации в момент входа Рвх;
- Заданная доза облучения Дзад;
- Коэффициент ослабления дозы радиации Косл;
- Время начала обучения Твх.
При этом необходимым является условие,
чтобы полученная доза радиации Д, определенная по формуле (2), не превышала заданную:
Д = (5Рвх*tвх-5 Рвых*tвых)/Косл<Дзад (6)
Согласно (1) задания 3
Рвых = Рвх (tвых/tвх)-1,2
tвых= tвх+Т
где Т – продолжительность обучения.
Решив систему уравнений, получаем
значение допустимой продолжительности облучения:
Т = tвх6/(tвх-Дзад*Косл/5Рвх)5-tвх (7)
Допустимое время пребывания на РЭМ
можно приближено определить по формуле (8), полученной на основании формулы (6):
Т = Дзад*Косл/Рвх (8)
Задача 3. Определить допустимую продолжительность пребывания рабочих на зараженной территории завода, если работы начались через 3 часа после Р, а уровень радиации в это время составлял 100 р/ч. Установлена допустимая доза 20 р. Работы ведутся внутри каменных 3-х этажных зданий. (Исходные данные приведены в табл.2).
Решение.
- По табл.4 (1) Косл=6
- По формуле (7) вычислим Т=1,6ч.
- Можно решить задачу по формуле (8): Т=1,2ч.
Таблица 2. Исходные данные к задаче 3
| Вариант | Рвх, р/ч | Дзад, р | tвх, ч | Степень защиты |
| 1 | 100 | 20 | 3 |
Взять из табл.2,задания 3 |
| 2 | 120 | 10 | 1 | |
| 3 | 200 | 20 | 2 | |
| 4 | 120 | 10 | 2 | |
| 5 | 150 | 25 | 3 | |
| 6 | 100 | 20 | 4 | |
| 7 | 130 | 25 | 2 | |
| 8 | 150 | 20 | 3 | |
| 9 | 140 | 20 | 2 | |
| 10 | 120 | 25 | 3 |
Определение допустимого времени начала преодоления зон Р3
Эта задача решается в целях исключения облучения людей сверх установленных доз при преодолении зон заражения.
Исходными данными являются данные радиационной разведки по уровням радиации на маршруте движения и заданная экспозиционная доза излучения.
Задача 4. Р3 произошло в 7ч.00м. По условиям обстановки следует преодолеть участок РЭМ. Уровни радиации на 1 час. после Р на маршруте движения составили: в точке 1-80 р/ч, 2-290 р/ч, 3-375 р/ч, 4-280 р/ч, 5-50 р/ч, 6-5 р-ч.
Определить допустимое время начала преодоления участка РЭМ при условии, что доза облучения за время преодоления зон не превысит 10р. Преодоление участка будет осуществляться на автомобиле со скоростью 20 км/ч, длина маршрута 10 км.
Решение.
- Определяем средний уровень радиации Рср на 1 час после Р3 по формуле (5): Рср = 180 р/ч
- Продолжительность движения через участок РЭМ: 10/20=0,5 ч.
- Косл=2
- Доза облучения + на 1 час после РЗ, определенная по формуле (4): Д1=(180*0,5)/2=45
- Отношение дозы через 1 ч после РЗ к заданной: Д1/Дзад= 45/10= 4,5
- Коэффициент для пересчета уровней радиации пропорционален изменению уровня радиации во времени после Р3, а следовательно, и изменению экспозиционной дозы излучения. Тогда Кt = 4,5. По формуле (2) задания 3 Кt = (t1/tзад )-1,2 = 4,5; tзад = 3,5ч.
Преодоление участка можно начать через 3,5 ч, т.е. в 10ч.30мин.
Таблица 3. Исходные данные к задаче 4
| Вариант | Время РЗ | Уровни радиации на 1 ч после РЗ, р/ч | Дзад, р | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | 7ч30м | 50 | 200 | 400 | 270 | 40 | 20 |
| 2 | 8,40 | 100 | 170 | 360 | 400 | 200 | 10 |
| 3 | 10,50 | 60 | 120 | 230 | 270 | 80 | 20 |
| 4 | 12,10 | 70 | 180 | 270 | 210 | 50 | 10 |
| 5 | 14,30 | 40 | 160 | 230 | 250 | 70 | 20 |
| 6 | 16,45 | 80 | 200 | 290 | 170 | 60 | 20 |
| 7 | 19,20 | 45 | 180 | 260 | 240 | 55 | 10 |
| 8 | 20,00 | 30 | 110 | 180 | 200 | 60 | 10 |
| 9 | 20,20 | 50 | 170 | 280 | 240 | 30 | 20 |
| 10 | 21,00 | 120 | 200 | 190 | 110 | 10 | 20 |
| Длину маршрута определить по карте. Скорость передвижения запланировать в соответствии с типом дорог на маршруте |
Радиационное излучение постоянно воздействует на людей – на улице в городе, на работе, в квартире и любом другом помещении. Естественный радиационный фон, который создается солнцем и космическими лучами, безопасен для человеческого здоровья. Но есть ли нормальный уровень радиации для человека в быту, с которым он может жить, не подвергая свой организм фатальным изменениям?
Виды радиационного фона
Ионизирующее излучение (ИИ), взаимодействуя с веществом, становится причиной ионизации атомов и молекул (атом возбуждается и открывается от отдельных электронов из атомных оболочек). Основные виды радиации:
- Альфа-излучение. Корпускулярное, представленное в виде потока тяжелых положительно заряженных α-частиц. Они тяжелые, их пробег в веществе короткий, поэтому их может задержать бумажный лист и слой омертвевшей кожи.
- Бета-излучение. Также корпускулярное, представлено в виде потока электронов или позитронов, которые испускаются при радиоактивном β-распаде ядер атомов.
- Нейтронное. Корпускулярное, представляет собой поток нейтронов, не оказывающий ионизирующего воздействия, но серьезный ионизирующий эффект наблюдается из-за упругого и неупругого рассеяния на ядрах вещества.
- Гамма- и рентгеновское излучение. Электромагнитные, различаются механизмом возникновения. Рентгеновское способно проникает во все вещества, представлено в виде электромагнитного излучения с длиной волы от 10-12 до 10-7. Гамма-излучение обладает внутриядерным происхождением, возникающим в процессе распада радиоактивных ядер, при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом и при других обстоятельствах. Обладает высокой проникающей способностью.
Популярные дозиметры
Единицы измерения радиации
Допустимый радиационный фон для человека и нормы радиации измеряются с помощью доз излучения. Это величины, которые применяются, чтобы оценить уровень воздействия ионизирующего излучения на различные вещества, организмы, ткани. Единица измерения зависит от типа дозы:
- экспозиционная (рентген или кулон/килограмм);
- поглощенная (рад или Грей);
- эквивалентная (бэр или Зиверт);
- мощность экспозиционной (рентген/сек);
- мощность поглощенной (рад/сек);
- мощность эквивалентной (бэр/сек);
- интегральная (рад-грамм);
- активность нуклида в радиоактивном источнике (кюри).
Существует ли вообще безопасная доза?
Норма радиации – размытое понятие. В 1950 г. скандинавский ученый Рольф Зиверт установил, что у облучения нет порогового уровня – определенного значения, при котором у человека гарантированно не будет наблюдаться заметных или незаметных повреждений.
Любая существующая норма радиации способна теоретически вызывать изменения в организме людей соматические и генетические изменения. Многие из которых не проявляются сразу, а остаются скрытыми в течение длительного временного промежутка. Поэтому сложно говорить о нормах радиации – существуют только допустимые ее пределы.
Допустимые дозы радиации
Российские и международные стандарты предусматривают определенные нормы радиации. Считается, что при воздействии на организм человека они не смогут нанести вреда. Норма радиации в микрорентген в час – 50 (0,5 микрозиверт в час).
При этом также отмечается, что не более 0,2 мкЗв в час (20 микрорентген в час) – это максимально безопасный уровень облучения человеческого организма при условии, что радиационный фон входит в диапазон нормальных показателей, поэтому норму радиации даже в этом случае можно назвать условной. При воздействии в течение нескольких часов считается безопасным излучение на уровне не более 10 микрозиверт в час (1 миллирентген). Кратковременно допускается облучение в несколько миллизивертов в час (например, во время рентгена или флюорографии).
Поглощенная доза
Под понятием «поглощенная доза» определяется величина энергии радиации, которая была передана веществу. Выражена в качестве отношения энергии излучения, которая поглощена в данном объеме, к массе вещества в этом объеме.
Является основной дозиметрической величиной. Согласно международной системе единиц, ее измерение происходит в джоулях на кг (Дж/кг). Называется – «грей» (Гр, Gy). Не способна отразить биологический эффект облучения.
Оценка действия радиации на неживые объекты
Для определения нормы радиации при ее воздействии на неживые объекты используются показатели поглощенной дозы (количество поглощенной энергии веществом). При этом более информативной величиной считается экспозиционная доза, с помощью которой возможно определение степени воздействия на вещество разных типов радиации. Сложно говорить о нормах радиации на неживые объекты.
Оценка действия радиации на живые организмы
Если биологические ткани облучать различными типами радиации, обладающими одной и той же энергией, то последствия для организма будут отличаться. Иными словами, если при поглощении одной нормы радиации последствия будут серьезно разниться при альфа-излучении и гамма-излучении. Поэтому, чтобы оценить воздействие ионизирующего излучения на живые организмы, не хватает понятий экспозиционной и поглощенной дозы, также используется эквивалентная.
Это доза радиации, которая была поглощена живым организмом, помноженная на коэффициент k, который учитывает уровень опасности разных типов радиации. Измерение происходит с использованием Зиверт (Зв).
Нормы радиации согласно СанПин
В соответствии с СанПиНом 2.6.1.2523-09, эффективная доза облучения естественными источниками излучения любых работников, в т. ч. медперсонала, не должна составлять более 5 мЗв в год в производственных условиях (любые типы профессий и производств).
Если говорить о конкретных нормах радиации, то усредненные показатели радиационных факторов в течение 12 месяцев, которые соответствуют при монофактором воздействии дозе в 5 мЗв при длительности рабочего процесса 2000 часов/год, примерной скорости дыхания 1,2 кубометра/час, условии радиоактивного равновесия радионуклидов ториевого и уранового рядов в пыли, составляют:
- удельная активность на производстве тория 232 (пребывающего в радиоактивном равновесии с членами ряда) – 27/f, кБк/кг.;
- ЭРОАtn в воздухе – 68 Бк/кубометр;
- мощность эффективной дозы γ-излучения – 2,5 мкЗв/час;
- ЭРОАFn в воздухе – 310 Бк/кубометр;
- удельная активность на производстве урана 238 (пребывающего в радиоактивном равновесии с членами ряда) – 27/f, кБк/кг.
Данные нормы радиации весьма условны, потому что многое будет зависеть от конкретных производственных условий, специфики сферы деятельности и других факторов.
Смертельная доза
В любых нормах радиации обычно всегда прописывается доза, которая быстро приводит к летальному исходу. Опасность ее получения чаще всего наблюдается при возникновении техногенных аварий, несоблюдении условий хранения радиоактивных отходов (вне зависимости от того, какой тип облучения воздействует на человека).
Согласно нормам радиации, смертельная доза составляет от 6-7 Зв/час и больше. При этом даже в незначительной степени постоянно высокий радиационный фон с высокой долей вероятности будет причиной развития мутации клеток живого организма. Нормы радиации на рабочем месте или в домашних условиях можно отслеживать с помощью бытовых дозиметров.