ЛЕКЦІЯ 2. НАДЗВИЧАЙНІ СИТУАЦІЇ МИРНОГО І ВІЙСЬКОВОГО ЧАСІВ

В лекції висвітлюються питання сучасного стану навколишнього

середовища, впливу навколишнього середовища на здоров'я людини,

розглядаються причини екологічної кризи, перелічені головні причини

виникнення надзвичайних ситуацій. Вивчення цих питань дозволить студентам

оволодіти логікою на більш високому рівні, надасть конкретні знання про

сучасний стан нашої планети.

План

1. Науково-технічний прогрес та його вплив на життєдіяльність населення

2. Біологічна дія іонізуючих випромінювань на живі організми 3. Екологічні наслідки надзвичайних ситуацій 4. Осередок радіоактивного ураження 5. Дії населення в зоні осередку радіаційного ураження

Література.

1. http://www.zerkalov.org/node/3002 - Цивільний захист.

Навчальні програми і посібник. Лекції. Контрольні

роботи. Практичні заняття

2. Кнорозок Л. М. та ін. Цивільна оборона (лекції,

практичні та лабораторні заняття) - Чернігів, 2006 р.

3. http://www.dgma.donetsk.ua/metod/chemist/go/3.p

df - О.Є. Поляков, ЦИВІЛЬНА ОБОРОНА [О.Є.

Поляков, Г.Л. Юсіна, Н.І.Євграфова].

1. Науково-технічний прогрес та його вплив на життєдіяльність населення

За даними ООН, у наш час в містах мешкає 75-80% загальної кількості

населення. В світі нині вже є понад 160 міст з мільйонним населенням. В таких

містах концентрується велика кількість народногосподарських і промислових

об'єктів, які потрібні для життєзабезпечення населення міст. З розвитком

цивілізації та науково-технічного прогресу поліпшується життя людей, але

збільшується негативний вплив на навколишнє середовище.

Повітряне середовище в переважній більшості таких міст перебуває в

поганому стані. Це стосується таких міст України як: Дніпропетровськ,

Донецьк, Харків, Запоріжжя, Київ та інші. Тільки в місті Київ нині

нараховується 345000 промислових об'єктів, більшість із яких не оснащені

очисними спорудами. А найбільшим забруднювачем міського повітря є

автотранспорт, хімічно- та радіаційно небезпечні об'єкти. На хімічно

небезпечних об'єктах, яких на Україні нараховується біля 1800, сконцентровано

290 тисяч тон сильнодіючих отруйних речовин (СДОР). Більшість аварій

(катастроф) на хімічних об'єктах виникають внаслідок порушення правил

безпеки обслуговуючим персоналом.

Шкідливими забруднювачами навколишнього середовища, особливо в

останні десятиріччя, стали радіоактивні речовини, кількість яких у біосфері

збільшується внаслідок випробування ядерної зброї, розвитку ядерної

промисловості, енергетики, використання радіоактивних речовин у

господарській діяльності, сфері охорони здоров'я. До середини ХХ ст.

іонізаційне випромінювання здійснювали лише природні джерела - гірські

породи, Космос. Але й рівні радіації по різних регіонах відрізнялися, досягаючи

максимальних позначок у районах родовищ уранових руд, фосфоритів,

радіоактивних сланців, радонових мінеральних джерел. Відомі такі райони і в

Україні - Хмільник, Миронівка, Жовті Води. В цих місцях рівні природного

радіоактивного фону в десятки разів вищі, ніж в інших.

Нині головними джерелами радіоактивних забруднень біосфери є

радіоактивні аерозолі, які потрапляють в атмосферу під час випробовувань

ядерної зброї, аварій на АЕС та радіоактивних виробництвах. На території

України працюють 5 атомних електростанцій: Чорнобильська, Хмільницька,

Запорізька, Рівненьська, Південно-Українська АЕС. Крім того на трьох тисячах

об’єктах використовуються у виробництві різні ізотопи.

Під час аварій (катастроф) на радіаційно небезпечних об'єктах,

розгерметизації радіоактивних відходів радіаційний бруд розповсюджується на

великих територіях, внаслідок чого виникає надзвичайна ситуація техногенного

характеру.

З метою забезпечення міст водою, підвищення урожайності

сільськогосподарських культур засушливих районів, забезпечення потрібного

режиму роботи ГЕС на Україні збудовано 6 водосховищ (Київське,

Дніпровське, Дніпродержинське, Канівське, Кременьчуцьке, Каховське), велику

кількість промислових комплексів на Дніпрі, проведена великомасштабна

меліорація південних районів.

Головним джерелом води в Україні є Дніпро; водними джерелами є також

Дністер, Південний Буг, Тиса, Прут, малі річки (понад 63000). Стан цих річок

викликає тривогу. Більше як 20000 їх уже зникло. Забруднення гідросфери

поділяється на хімічне, фізичне, біологічне й теплове.

В Україні стан водних басейнів незадовільний. Щорічно з різними

стоками в Дніпро та водосховища потрапляє близько 500000 тон азотних

сполук, 40000 т фосфорних, 20000 калійних, 1000 т заліза, 40 т нікелю, 2 т

цинку, 1 т міді, 0.5 т хрому. Така кількість шкідливих надходжень пояснюється

тим, що в басейні Дніпра діють сім АЕС і шість ГЕС.

Постійно підвищується радіаційне забруднення донних відкладів річок та

водосховищ. В київському водосховищі назбиралося понад 60 млн. тон

радіоактивного мулу.

Тепер недоброякісну питну воду отримує близько 17% населення

України, в тому числі і наша область, що негативно впливає на здоров'я людей.

Вручання людини в справи природи збільшило ймовірність виникнення

повені, тобто надзвичайних ситуацій. Затопленню можуть підвергатись 8

областей України, 427 міст і населених пунктів.

Зона Азовського моря - це зона екологічної катастрофи. Води його

забруднені пестицидами, важкими металами, отрутохімікатами. Екологічна

ситуація в басейні Чорного моря не набагато краща.

Інтенсивний розвиток електроніки та радіотехніки викликав забруднення

природного середовища електромагнітними випромінюваннями (полями).

Головними їх джерелами є радіо-, телевізійні та радіолокаційні станції,

високовольтні лінії електропередач, електротранспорт, засоби радіозв'язку,

атомні вибухи. Підвищений рівень електромагнітного випромінювання

шкодить здоров'ю людей: негативно впливає перш за все на нервову систему,

викликає головний біль, порушення сну, сильну втому та ін. Впливу

електромагнітних випромінювань також підпадають радіоелектронні та

енергетичні системи, антени радіостанцій, системи керування. Захист від

електромагнітних випромінювань досягається екрануванням мережі

електропостачання та електронних систем, всі наземні лінії повинні бути

двопровідними та добре ізольованими від землі.

Крім розглянутих факторів, небезпечних для населення, існують інші, які

є наслідком науково-технічного прогресу. До них відносяться різні шуми та

вібрації. Шуми і вібрації викликають фізичне забруднення природного

середовища, адаптація до них практично неможлива. Шуми і вібрації можуть

бути причиною дуже значних змін багатьох функцій організму людини. Ці

фактори більш детально розглядаються в інших спеціальних дисциплінах.

2. Біологічна дія іонізуючих випромінювань на живі організми Основні характеристики іонізуючих випромінювань.

Основним об'єктом ядерних досліджень є структура атома. Ядра всіх

атомів складаються з дрібних частинок - протонів і нейтронів, які міцно з'єднані

одна з одною. Число протонів суворо визначено, а кількість нейтронів у ядрі

може бути різною у атомів одного хімічного елемента. Тому можуть існувати

різновиди атомів одного й того ж елемента, які відрізняються один від одного

масою. Такі атоми називаються ізотопами елемента. Для більшості ізотопів

характерна радіоактивність, яка може бути природною і штучною. Природна

радіоактивність - це довільний розпад ядер елементів у природному стані.

Штучна радіоактивність викликається людиною в лабораторіях, на реакторах

АЕС, тощо.

Під час радіоактивного розпаду з ядра виділяється величезна кількість

енергії у вигляді іонізуючих випромінювань. Розрізнюють кілька видів

іонізуючого випромінювання. Гамма-випромінювання (γ) є найнебезпечнішим

джерелом енергії, воно проникає у повітрі на відстань сотень метрів. Бета-

випромінювання (β) проникає в повітрі на відстань кілкох метрів, а в живих

тканинах кількох міліметрів. Альфа-частинки мають найкоротший радіус дії

(кілька сантиметрів у повітрі, 0,1 мм у тканинах), а тому небезпечні лише у разі

безпосереднього контакту з слизовими оболонками.

Період піврозпаду (Т) різних ізотопів може змінюватись в широкому

діапазоні. Наприклад, для Ро112

Т=3*10-7

с., а для U238

Т=4,4 млрд. років.

Радіоактивний розпад не залежить від зовнішніх причин, його не можна

зупинити або прискорити.

Особливим видом іонізуючого випромінювання є нейтронне

випромінювання (n), яке має місце при деяких ділення урану або плутонія.

Нейтронні потоки при вибухах ядерної зброї (ядерних реакторів) можуть

проходити в повітрі відстань 3-4 км. Тому нейтронне випромінювання для

живих організмів, радіоелектронних та енергетичних систем є дуже

небезпечним.

Іонізуючі випромінювання при проходженні через живий організм

(елементи радіоелектронних систем) взаємодіють з атомами та молекулами

тканин живого організму, викликаючи їх іонізацію, діючи на молекулярному

рівні, клітинному, а потім на рівні цілого організму. При цьому відбуваються

сильні зміни в організмі: первинні фізико-хімічні процеси призводять до

складних змін, які порушують функції всього організму.

Ступінь, глибина та форма променевих ушкоджень біологічних об'єктів

при дії на них іонізуючих випромінювань залежать від поглинутої дози (ДП),

тобто енергії, поглинутої одиницею маси опромінюваного об'єкта.

За одиницю виміру поглинутої дози в СІ прийнято Грей (1 Гр=Дж/кг). В

радіобіології застосовується позасистемна одиниця поглинутої дози - рад. Рад -

це така поглинута доза, при якій кількість поглинутої енергії 1 кг будь-якої

речовини складає 100 ерг, незалежно від виду проміння. Ці одиниці

знаходяться у відношенні 1 Гр = 100 Рад.

Ураження живого організму іонізуючими випроміненнями залежать від

виду випромінення. Це ураховується при визначенні еквівалентної дози, яка

визначається: Де = Дп * К, де К коефіцієнт, враховуючий здатність даного виду

опромінення пошкоджувати тканини організму. Для рентгенівського та γ-випромінення К=1. Еквівалентна доза вимірюється: в СІ - Зіверт (Зв),

позасистемна одиниця - Бер (біологічний еквівалент рентгена), 1 Зв = 100 Бер.

Для оцінки радіаційної обстановки на місцевості, в приміщеннях (ефект

іонізації у повітрі) використовується експозиційна доза рентгенівського та

гамма-випромінення (Дек). Експозиційна доза вимірюється: в СІ - кулон на

кілограм (Кл/кг), позасистемна одиниця - рентген (Р). Один рентген - це така

доза рентгенівського чи гамма-випромінення, яка утворює в 1 см3 (при н.у.)

2,08*109 пар іонів, 1 Р = 2,58*10

-7 Кл/кг. Для отримання Дек в 1Р необхідно

затратити на утворення в 1 см3 сухого повітря 2,08*10

9 пар іонів енергію в 87,7

ерг. Між поглинутою та експозиційною дозами (в позасистемних одиницях

вимірювання) має місце співвідношення:

Дек = 0,877Дп (2.1)

Доза, віднесена до одиниці часу, є потужність дози або рівень радіації (Р).

За одиницю вимірювання рівня радіації можна прийняти Р/г, Рад/г, та ін.

Якщо рівень радіації змінюється за законом р(t), то дозу опромінення на

зараженій радіоактивними речовинами можна визначити за допомогою виразів:

А. При аварії (катастрофі) на радіаційно небезпечному об'єкті:

(2.2)

Б. При використанні ядерної зброї:

(2.3) ( )D p t d t

p t t

KpE

k

k k

n

n k

о с лt

t

n

k

= =

−

∫ * ,

5 1

де Р1 - рівень радіації через 1 годину після аварії (вибуху), Р/г; tп - час

початку опромінення, г; tк - час кінця опромінення, г; Кп, Кк - коефіцієнти

перерахунку (з табл. );

Косл - коефіцієнт ослаблення радіації кожної секунди, тобто:

Кількісною характеристикою джерела випромінення може бути його

активність (міра кількості радіоактивної речовини), тобто число перетворень за

одиницю часу. За одиницю вимірювання активності можна використати

позасистемну одиницю, яка має назву Кюрі.

Кюрі - це одиниця активності ізотопу, у якому за одну секунду мають

місце 3,7*1010

актів розпаду.

Швидкість (А) розпаду ізотопу залежить від кількості ядер ізотопа (N) і

постійної розпаду (λ), яка характеризує ймовірність розпаду за одиницю часу,

або загальна кількість атомів ізотопу, що розпадається:

А = λ* N (2.4)

Постійну розпаду можна визначити із відношення:

λ = 0.693/T (2.5)

де Т - період піврозпаду.

Знаючи кількість розпадів за 1с, за формулою 2.4 можна визначити

кількість ядер ізотопа

N = A/λ (2.6)

Крім того можна визначити загальну кількість радіоактивної речовини.

На практиці частіше користуються щільністю забруднення території (Ku/см2,

Ku/м2, Ku/км

2).

Між потужністю дози на забрудненій території та щільністю існує

співвідношення: забруднення щільністю в 1 Ku/м2 еквівалентне потужності в 10

Р/г, забруднення щільністю 1 Ku/км2 еквівалентно потужності дози в 10 мкР/г.

Особливості дії іонізуючого випромінювання на живі організми Іонізуючі випромінення на живий організм діють в двох напрямках: а) безпосередня дія. В цьому випадку іонізуючі випромінення викликають

дисоціацію молекул тканин організму, тобто руйнуються молекулярні зв'язки

безпосередньо в структурі.

б) побічна дія. Іонізуючі випромінення викликають дисоціацію молекул

води, утворюються продукти з великою хімічною активністю (H2O2, HO2 та ін.).

Ці сполучення взаємодіють з молекулами клітин, окисляють і руйнують їх.

Радіація за своєю природою шкідлива для життя у будь-яких дозах. Малі

дози радіації можуть бути причиною тяжких захворювань людини або

спричинити генетичні ураження. При великих дозах радіації руйнуються

клітини органів, що викликає швидку смерть людини. Сьогодні немає ніяких

підстав говорити про нешкідливість і малих доз радіоактивного опромінення.

Опромінення живого організму може бути: зовнішнім, внутрішнім,

контактним, однократним, багатократним, загальним, локальним.

Примітка. Якщо є час, то пояснити зміст цих видів опромінення.

Кінцевий результат опромінення залежить від: сумарної дози, часу

накопичення дози, виду опромінення іонізуючого випромінювання, розмірів

опроміненої поверхні тіла та особливостей організму.

Внаслідок дії радіації може розвинутись гостра або хронічна променева

хвороба. Гостра променева хвороба І ступеня (легка) виникає при дозі

опромінення в 100-200 Рад. Прихований період триває 3-5 тижнів, після чого

з'являються загальна слабість, нудота, підвищення температури,

головокружіння. Після видужання працездатність зберігається.

Променева хвороба 2 ступеня (середня) виникає при дозі опромінення у

200-400 Рад впродовж перших 2-3 діб спостерігається нудота, блювота. Потім

настає прихований період - 12-15 діб. В періоді розпалу хвороби вражається

судинна система, внутрішні органи тощо. Видужання можливе після лікування

впродовж 2-3 місяців.

Променева хвороба 3 ступеня (тяжка) виникає при дозі опромінення 400-

600 Рад. Первинна реакція дуже різка. Прихований період складає 5-10 діб.

Хвороба протікає важко. Видужання не завжди можливо.

Променева хвороба 4 ступеня (дуже тяжка) виникає при дозі більшій ніж

600 Рад, вона завжди, як правило, призводить до смерті.

Дозу в 600 Рад вважають смертельною, хоча надзвичайно рідко

трапляються випадки із 100% смертельними наслідками. Смертельні

поглинники дози для окремих частин тіла при одноразовому локальному

опроміненні вважаються слідуючі: голови - 2000, нижня частина живота - 3000

Рад, верхня частина живота - 5000 Рад, грудна клітка - 10000 Рад.

Нормами радіаційної безпеки України передбачені такі допустимі дози

опромінення: для населення групи А - 5 Бер/рік; для населення групи Б - 0.5

Бер/рік, для населення групи В - 0.2 Бер/рік. При надзвичайних ситуаціях

норми опромінення населення можуть бути іншими.

Населення міст в цілому завжди отримує дози, вищі порівняно з

жителями сільських місцевостей. Найсильніше радіаційний фон в містах

підвищують граніти, в яких багато урану та торію; радон, джерелом якого

можуть бути будівельні матеріали.

Найбільш чутливим органами людини до радіації є: лімфоїдні тканини та

вузли, селезінка, зобна залоза, кістковий мозок, зародкові клітини та ін.

Особливо чутливі до радіаційного ураження діти. Відносно невелика доза

опромінення хрящової тканини здатні зупиняти ріст кісток, що призводить до

аномалій розвитку скелета. Чим менша дитина, тим у більшій мірі стримується

ріст кісток. Дуже чутливим до радіації є мозок плоду, особливо після 8-го

тижня вагітності. При опроміненні матері є великий ризик народження

розумово неповноцінної дитини.

При визначенні доз опромінення людей потрібно враховувати: а) при зовнішньому опроміненні - гамма - та нейтронне випромінювання;

б) при внутрішньому опроміненні - всі види випромінювань (α,β, γ, n).

Основними особливостями біологічної дії іонізуючих випромінень на живі організми є:

1. Дія іонізуючих випромінень на організм людини не відчувається.

Людина може ковтнути, вдихнути радіоактивну речовину без всяких первинних

відчуттів.

2. Видимі ураження шкіряного покрову, нездужання, характерні для

променевої хвороби, з'являються не відразу, а через деякий час (через 2-3 г при

отриманні дози 100-200 Рад, 20-30 хвилин при отриманні дози в 600 Рад).

3. Накопичення доз відбувається безсимптомно. Якщо організм людини

систематично опромінюється, то отримані дози сумуються, що неминуче

призводить до променевої хвороби.

4. Опромінення діє не тільки на окремий живий організм, але і на його

нащадків.

5. Різні органи тіла людини мають свою чутливість до радіації.

В залежності від обстановки, яка склалась на забрудненій радіонуклідами території, для захисту населення від радіаційної дії можуть бути прийняті міри:

а) зменшення часу перебування населення, особливо дітей, на відкритій

місцевості (тимчасове укриття в будинках та сховищах);

б) максимально можлива герметизація жилих та службових приміщень;

в) використання медичних препаратів, протидіючих накопичуванню

біологічно небезпечних радіонуклідів в організмі (наприклад, йодна

профілактика);

г) захист органів дихання підручними засобами (носові хуст., паперові

серветки та інш.)

д) евакуація населення;

е) виключення можливості контакту людей з радіоактивними

речовинними;

ж) санітарна обробка людей у випадку забруднення їх одягу, шкіри вище

встановлених норм;

з) виконання вимог по зменшенню надходження в організм радіоактивних

речовин з їжею і водою;

й) дезактивація забрудненої місцевості;

к) переселення населення та інш.

3. Екологічні наслідки надзвичайних ситуацій Надзвичайні ситуації за сферою виникнення можуть бути: техногенного,

екологічного та військового характеру. Більшість з надзвичайних ситуацій

залишають після себе дуже небезпечні екологічні наслідки для нашої планети.

Про критичний стан природи багатьох регіонів нині відомо в усьому світі.

Страшною дійсністю стали отруєні річки та озера, забруднене повітря у

великих промислових центрах, занапащені ліси, загроза кліматичних аномалій,

ерозія грунтів у аграрних районах. Зникли сотні видів тварин і рослин.

Екологічна криза грізно нависла над усім світом. Наслідки цього ми бачимо

нині. Учені занепокоєні тим, що земна поверхня нагрівається значно швидше,

ніж раніше. Це спричинено різким збільшенням вмісту в атмосфері

вуглекислого газу, який діє як скло в парнику: пропускає сонячне світло і

затримує тепло розігрітої сонцем поверхні Землі. Це викликає розігрівання

планети, відоме під назвою парникового ефекту.

Парниковий ефект викликають деякі інші гази: метан, закись азоту, фреон

тощо. Якщо ми не зможемо зупинити цей процес, то це призведе до виникнення

екологічної надзвичайної ситуації, яка буде мати два негативних наслідки для

людства. Перший - значне збільшення посушливості в середніх широтах

(Україна, Кубань, "зернові" штати США), в результаті чого перелічені райони

можуть перетворитися в пустелі. Другий - це підйом рівня Світового океану на

2-3 м за рахунок танення полярних льодових шапок, що викличе затоплення

багатьох прибережних ділянок (підуть під воду Венеція, Бангладеш тощо).

Катастрофою для людства може стати руйнування озонового шару, який

розташований на висоті 20-50 км від землі і захищає всю біосферу від згубної

дії короткохвильового ультрафіолетового випромінювання Сонця. Останнім

часом вчені спостерігають зменшення озонового шару (шар становить 2-3 см

завтовшки), в ньому виникають "дірки". На жаль, озонова "мінідира"

утворилась над Київською областю. Вчені встановили, що озоновий шар тут

щорічно зменшується на 2,4%.

Процес катастрофічного руйнування озону йде без перешкод. Озонова

"діра" стійко тримається у Антарктиді, Новій Зеландії, над Шпіцбергеном. Це

пояснюється тим, що фреони, викинуті в атмосферу, над Антарктидою

попадають в особливі умови, в ізольований полярний вихор, де на протязі зими

і початку весни не трапляється обміну повітряних мас. Тільки в середині весни

полярний вихор розпадається і "діра" починає затягуватися. Чи можна активно

впливати на цей процес, який ми до кінця не розуміємо? Дуже важливо

дотримуватися старого принципу: не нашкодь. Ми знаємо немало прикладів,

коли вторгнення в природні процеси приносило гірки плоди. Нині ми добре

знаємо, чому зменшується озоновий шар, головна причина - фреони. Необхідно

скоротити їх викид і залишити атмосферу в спокої, вона сама зможе

відновитися.

Відомо, що 26 квітня 1986 р., внаслідок недотримання правил технічної

безпеки та технологічного режиму роботи ядерного реактора на

Чорнобильській АЕС сталася страшна катастрофа з великими людськими

жертвами і серйозними моральними та економічними збитками. Вона

супроводжувалась викидами величезної кількості радіоактивних речовин у

навколишнє середовище. Жодна надзвичайна ситуація цього сторіччя не мала

такого згубного впливу на екологію величезного регіону, устрій, життя і

здоров'я людей.

Після чорнобильської катастрофи сильним радіоактивним брудом вкрито

5 млн. га території України (32 района шести областей). Забруднено 1,5 млн. га

лісів. Майже 1,5 млн. чоловік проживає на території, де радіоактивний фон у

десятки разів перевищує допустимі норми (Київська, Житомирська,

Чернігівська, Черкаська, Рівненьська, Вінницька, Чернівецька, Кіровоградська,

Івано-Франківська області). В Київському водосховищі назбиралося вже понад

60 млн. тон радіоактивного мулу.

Велику небезпеку для довкілля становлять 800 тимчасових могильників

навколо АЕС і "саркофаг" над четвертим блоком. Могильники вже нині

протікають. "Саркофаг" з роками стає дедалі радіоактивнішим.

Вплив чорнобильської катастрофи на здоров'я людей є дуже небезпечним

і становитиме проблему не лише для нас, але й для кількох наступних поколінь.

Дуже великої шкоди завдають природному середовищу військові вчення

й війни. У всі часи війни шкодили природі, винищували матеріальні та людські

ресурси. Важко підрахувати збитки, яких зазнала біосфера планети від

випробувань ядерної зброї, від таких війн, як війна в Кувейті, де протягом 8

місяців було пошкоджено близько 700 нафтових свердловин.

Велику небезпеку становлять бактеріологічна та хімічна зброя, освоєння

військовими Космосу, військові заводи, аварії (катастрофи) на військових базах

і полігонах.

Катастрофою для Землі може стати ядерна війна. Смертельні для людства

наслідки викличе не тільки вибух ядерного потенціалу, а навіть локальний

ядерний конфлікт. Де б він не відбувся, станеться катастрофа глобального

масштабу, яка матиме такі наслідки: виникнуть ураганні вітри, вогняні смерчі,

радіоактивні речовини поширяться по всій земній кулі, значно підвищиться

температура Землі, зруйнується озонний шар, виникне забруднення атмосфери

пилом, сажею та попелом. В результаті прозорість атмосфери зменшиться

приблизно у 200 разів, буде мати місце спочатку пониження, а потім

підвищення на 15-300C вище від норми температури приземного шару, що

викличе повені, селі, ураганні вітри та снігопади. Все це спричинить загибель

усього людства.

З метою запобігання загибелі цивілізації і всього живого на Землі необхідно вжити термінових заходів з оздоровлення екологічної ситуації, головними з яких є:

- заборона випробування та використання ядерної, хімічної та

бактеріологічної зброї на всій нашій планеті;

- негайно розробити комплексні програми охорони природи;

- активізувати екологічне виховання всього населення;

- забезпечити високу надійність роботи радіаційно та хімічно

небезпечних об'єктів;

- активізувати роботу правоохоронних і природоохоронних органів та

інші.

Таким чином планета вже не витримує антропогенного тиску; подвоєння

населення всього за декілька десятиріч та його концентрації головним чином у

містах; п'ятидесятикратного приросту економічної активності менше ніж за

століття; некероване зростання різних перетворень у сільському господарстві,

енергетичних і промислових системах; супермілітарізація суспільства та

накопичення величезної кількості небезпечної ядерної та хімічної зброї. Нові

технології та потенціально необмежений доступ до інформації відкривають

нові перспективи позитивного й негативного перетворення довкілля.

4. Осередок радіоактивного ураження

Осередком радіоактивного забруднення називають територію, в межах

якої в результаті аварії (катастрофи) на радіаційно небезпечному об’єкті

відбулося радіоактивне забруднення, що може бути причиною опромінення

людей вище допустимих норм.

Згідно з міжнародною шкалою МАГАТЕ аварії на АЕС поділяються на 7

класів (рівнів):

1. Глобальна аварія – 7 клас (викид 3,5⋅1018

Бк по J131

– Чорнобильська

АЕС).

2. Тяжка аварія – 6 клас (значний викид 1,4⋅1016

Бк по J131

)

3. Аварія з ризиком для навколишнього середовища – 5 клас (обмежений

викид - 1015

Бк)

4. Аварія 4 класу (невеликий викид в межах АЕС).

5. Події 1 – 3 класів з частковим опроміненням персоналу.

Зонування проводиться по Д∞ (доза до повного розпаду) і р1 (рівень

радіації на одну годину після аварії).

Табл. 2.1 Найменування зони Умовне познач. Д∞, рад р1 рад / год

Слабког о забруднення А’ 5,6 0,014

Помірного забруднення А 56 0,14

Сильного забруднення Б 560 1,4

Небезпечного забруднення В 1690 4,2

Надзвичайно небезпечного забруднення Г 5600 14

Розміри зон залежать від маси радіоактивних речовин, що викинуті при

аварії і складають, наприклад, (для РБМК) при 10% виході радіоактивних

речовин для зони А’: L=270 км, B=18 км; А: L=75 км, B=4 км; Б: L=18 км,

B=0,7 км; В: L=6 км, B=0,6 км; Г – немає.

Розрахунок рівнів радіації і доз зовнішнього опромінення проводиться в

залежності від часу що пройшов після аварії. Розглянемо варінти.

1. На час, що пройшов після аварії до 3-х місяців розрахунок ведеться за

формулами:

1.1. Рівень радіації на будь-який час t.

, Р/г

1.2. Доза опромінення за час від tп до tк дорівнює:

, Р/г

2. На час, що пройшов після аварії від 3-х місяців до 3-х років.

2.1. Рівень радіації на час t.

4

вим

вимt

t

t

PP =

)tptp(33,1D ппkk ⋅−⋅⋅=

2.2.

2.3. Доза поромінення за час від tп до tк дорівнює:

, Р

3. На час після трьох років після аварії:

3.1. Рівень радіації на час t

, де

Р3 – рівень радіації через 3 роки після аварії;

- період напіврозпаду ізотопу, для якого ведуться розрахунки, в

роках

t – час після аварії, в роках.

3.2. Доза опромінення буде визначатись довгоживучими ізотопами (цезій,

стронцій, плутоній)

; ;

де

Приклад №1. Визначити рівень радіації через 10 діб після аварії на АЕС.

Початкові дані: Рвим=50мР/год, tвим = 5 год;

Розв’язок задачі:

мР/г

Приклад 2. Визначити дозу опромінення населення, яке проживає в

житлових будинках з Косл=2 протягом 10 годин.

Початкові дані: В = 10 мР/год, tп = 1 год

Розв’язок задачі: Р1. Визначення Р1, Р11

вим

вимt

t

t

PP =

)tptp(2D ппkk ⋅−⋅⋅=

t3T

PPP

21

33t ⋅

−−=

21T

tcp PPD ⋅= п

21

33п t

3T

PPP ⋅

−−= к

21

33к t

3T

PPP ⋅

−−=

2

РРРср кп ⋅=

19

5

240

50

t

t

PP

44

вим

240

вим240 ===

, мР/г; , мР/г;

Визначення дози опромінення:

мР.

Після радіаційної аварії встановлюються 4 зони по статусу проживання

населення:

Зона відселення, в якій Dеф > 5 бер за рік;

Зона добровольного відселення, Dеф = 2 – 5 бер за рік;

Зона обмеженого перебування, Dеф = 0,5 – 2 бер за рік;

Зона радіаційного контролю, Dеф = 0,1 – 0,5 бер за рік

5. Дії населення в зоні осередку радіаційного ураження

За сигналом “Увага всім” і мовною інформацією “Радіаційна

небезпека” населення і персонал повинні: - застосувати негайно ЗІЗ;

- загерметизувати вікна, двері, вентиляційні отвори, закрити продукти і

запаси води, не покидати приміщення;

- провести іодізацію сім’ї (3 – 4 краплі йоду на склянку води для

дорослого населення, 1– 2 краплі на 100 г води для дітей);

- приміщення залишати тільки за командою органів евакуації.

6. Осередок ураження при землетрусах Головними характеристиками землетрусів, що визначають розміри

осередку ураження є: енергія (Е), магнітуда (М), інтенсивність енергії на

поверхні землі (І), глибина епіцентру (h).

Енергія землетрусу визначається:

Магнітуда – потужність землетрусу, що виражається lg максимального

значення амплітуди зміщення грунту в мікрометрах на відстані 100 м від

епіцентру, яка вимірюється в балах за шкалою Ч. Ріхтера (0 – 9 балів)

Інтенсивність землетрусу на поверхні землі (характеризує ступінь

руйнування) залежить від магнітуди, глибини осередку, складу грунту і

вимірюється за шкалою MSK (0 – 12 балів), визначається за формулами:

в епіцентрі: ,

на віддалі: ,

де R – віддаль до епіцентру, км.

Сигнальні стрясання грунту будуть спостерігатись на великих віддалях

від епіцентру. Наприклад, при М = 8 – 9 балів стрясання будуть на віддалі 100 –

160 км протягом 0,5 – 1,5 хв.

Прояв наслідків землетрусу поділяється на дві фази:

9,11

2

1

10

t

t

PP

44

вим

1

вим1 === 53,6

2

11

10

t

t

PP

44

вим

п

вим11 ===

85,392

)tptp(33,1D 111111 =

⋅−⋅⋅=

Дж ,10Е )М⋅1,44+(5,24=

3hlg5,3M5,1I0 +⋅−⋅=

3hRlg5,3M5,1I 22б ++⋅−⋅=

Перша фаза – час приходу повздовжніх хвиль, коли відчуваються

поштовхи і будинки отримують незначні руйнування. Час приходу першої фази

визначається за співвідношенням:

де Vпр – швидкість повздовжніх хвиль. Для осадних порід Vпр = 6,1 км/с,

R i h в км.

Друга фаза – час приходу поперечних поверхневих хвиль. Ця фаза є

головною і визначає ступінь руйнувань будинків, споруд і обчислюється за

формулою:

де Vпов – швидкість поверхневих хвиль:

- для піщаних грунтів Vпов = 1,2 км/с

- глини, Vпов = 1 км/с

- насипного грунту, Vпов = 0,35 км/с.

Інтервал часу між першою і другою фазами складає 30 - 60

секунд, що дозволяє вжити екстрені заходи захисту населення. Прогнозування землетрусів може бути довгостроковим і

короткостроковим. Воно здійснюється мережею сейсмічних станцій.

Предвісниками землетрусів є ріст малих поштовхів, підйом води в

свердловинах, деформація поверхні землі, підвищення рівня радіації (за

рахунок родону), незвичайна (неспокійна) поведінка тварин і птахів.

Приклад №3. Визначити інтенсивність землетрусу на території міста “N”,

яке знаходиться на віддалі 40 км від епіцентру.

Початкові дані: М = 4б, h = 20 км.

Розв’язок задачі:

.

Висновок: Руйнувань будинків і споруд в місті “N” не буде.

Приклад №4. Визначити час приходу першої фази землетрусу.

Початкові дані: R = 40 км, h = 20 см, Vпр = 6,1 км/с.

Розв’язок задачі.

Приклад №4. Визначити час приходу поверхневих сейсмічних хвиль.

Початкові дані: R = 40 км, h = 20 см, Vпр = 6,1 км/с, Vпов = 1 км/с.

с,V

hRt

пр

22

1

+=

с,V

R

V

ht

повпр2 +=

23,3365,145,13hRlg5,3M5,1I 22б =+−⋅=++⋅−⋅=

.с33,71,6

4001600

V

hRt

пр

22

ф1 =+

=+

=

Розв’язок задачі.

Висновок: Інтервал часу між першою і другою фазами складає 35,94 с.

Дії населення.

1. Попередні заходи захисту включають:

- сейсмостійке будівництво;

- підготовку служб спасіння і ліквідації наслідків;

- нейтралізація джерел підвищеної небезпеки;

- навчання населення правилам поведінки під час землетрусу;

- наявність в кожному будинку (квартирі) аптечок першої медичної

допомоги;

- закріплення в будинках столів, шаф і інш.

7. Дії людей під час землетрусу З початку землетрусу люди, люди що перебувають в будинку до 2-х

поверхів, повинні негайно залишити приміщення і вийти на відкрите місце (за

25 – 30 с.). При неможливості залишити приміщення, стати в перерезі дверей,

капітальних внутрішніх стін, вимкнути світло, газ. Після припинення підземних

поштовхів покинути приміщення (лифтом користуватись заюоронено). Далі

треба приступити до рятування людей.

8. Осередок ураження при повені Головними характеристиками повені є:

1. Максимальна швидкість потоку при повені

,

де Vзв – швидкість води в річці за звичайних умов, м/с; hзв – глибина

річки; h – висота підйому води, м.

2. Ширина затоплюваної території при повені

,

де α - кут нахилу берега в градусах.

3. Глибина затоплення

hз = h – hм,

де hм – висота місця об’єкта, м.

Фактична швидкість потоку затоплення

,

.с27,431

40

1,6

20

V

R

V

ht

повпрф2 =+=+=

3

2

зв

звзвmax

h

hhVV

+⋅=

α=

sin

hL

fVV maxз ⋅=

де f – параметр, що враховує зміщення об’єкта від русла річки (0,3 – 1,3).

Уражаюча дія хвилі затоплення визначається її швидкістю і висотою.

Наприклад, цегляні житлові будинки одержують слабкі руйнування при

Vз = 1,5 м/с; h=2,5 м; середні (2,5 м/с, 4 м), сильні (3 м/с, 6, м).

Дії населення.

Найефективнішим способом захисту від повені є евакуація. Перед

евакуацією необхідно вимкнути в будинках електроенергію, воду, газ, взяти

запас продуктів, медикаментів, документи і відбути за вказаним маршрутом.

При раптовій повені треба терміново залишити будинок і знайти найближче

небезпечне підвищене місце.

Після спаду води необхідно дотримуватись заходів безпеки і не торкатись

електропроводки; не викоритовувати продк\укти харчування що поапли у воду.

При вході в будинок провітрити його, забороняється вмикати електрику та газ.

Оцінка радіаційної обстановки Серед потенційно-небезпечних виробництв особливе місце займають

радіаційно-небезпечні об’єкти (РНО). До типових РНО відносяться: атомні

електростанції (АЕС); підприємства з виготовлення ядерного палива, з

переробки відпрацьованого ядерного палива і захоронення радіоактивних

відходів; науково-дослідницькі та проектні організації, які працюють з

ядерними реакторами; ядерні енергетичні установки на об’єктах транспорту.

Радіаційні аварії – це аварії з викидом (виходом) радіоактивних речовин

(радіонуклідів) або іонізуючих випромінювань за межі, непередбачені проектом

для нормальної експлуатації радіаційно-небезпечних об’єктів, в кількостях

більше встановлених меж їх безпечної експлуатації.

Радіаційні аварії на РНО можуть бути двох видів: коли викид

радіонуклідів у навколишнє середовище відбувається внаслідок аварії або

теплового вибуху та зруйнування РНО; коли аварія відбувається внаслідок

вибухової ядерної реакції. В цьому випадку зараження навколишнього

Середовища буде таким, як при наземному ядерному вибуху.

Найнебезпечнішими зі всіх аварій на РНО, є аварії на АЕС. Характер і

масштаби радіоактивного забруднення місцевості при аварії на АЕС залежать

від Характеру вибуху (тепловий, чи ядерний), типу реактору, ступеня його

зруйнування, метеоумов і рельєфу місцевості. В ядерних реакторах на теплових

нейтронах як паливо використовується слабо збагачений природний уран-235.

Такі реактори поділяються на: водо-водяні енергетичні реактори (BBEP-

600, ВВЕР-1000), в яких вода є одночасно і теплоносієм, і сповільнювачем та

реактори великої потужності канальні (РБМК-1000, РБМК-1500), в яких графіт

використовується як сповільнювач, а вода – теплоносій, циркулює по каналах,

які проходять через активну зону.

Для характеристики радіоактивного забруднення застосовують ступінь

(щількість) забруднення, який характеризується поверхневою щільністю

зараження радіонуклідами і вимірюється активністю радіонукліда.на одиницю

площі (об’єму). Основною дозиметричною величиною, за допомогою якої

оцінюється дія радіації є доза випромінювання – щількість енергії, яка

поглинута одиницею маси опроміненого середовища.

Експозиційна доза визначається тільки для повітря при гама і

рентгенівському випромінюванні. Поглинута доза визначається для речовин.

Еквівалентна доза – це дозиметрична величина для оцінки шкоди,

нанесеної здоров’ю людини від дії іонізуючого випромінювання будь-якого

складу. Вона дорівнює добутку поглинутої дози на коефіцієнт якості. Для гама і

бета-випромінювання цей коефіцієнт становить 1, а для альфа-випромінювання

– 20 (табл. 2.2).

Таблиця 2.2 - Одиниці вимірювання радіоактивного забруднення Дозиметричні

величини

Одиниці вимірювання Переведення одиниць

Сі несистемні

Активність Беккерель (Бк)

(1 розпад ядра атома за

1 сек.)

Кюрі (Ки)

Ступінь

забруднення

Бк/м2 Ки/м

2

Експозиційна доза 1 кулон електричних

зарядів у 1 кг повітря

Ки/кг

Рентген (Р) доза,

що створює на 1

см2 повітря 2,1 ×

109

Поглинута доза Грей (Гр)

1 кг речовини поглинає

Енергію в 1 Дж

Рад

Еквівалентна доза Зіверт (Зв) бер

Потужність дози Рентген на годину (

)

Місцевість, що забруднюється внаслідок радіаційної аварії, за щільністю

забруднення радіонуклідами умовно поділяють на зони: зону відчуження, зону

безумовного (обов’язкового) відселення, зону гарантованого (добровільного)

відселення і зону підвищеного радіоекологічного контролю (табл. 4.2).

За дозами опромінення зону зараження поділяють на наступні зони:

надзви-чайно-небезпечного забруднення (зона Г), небезпечного забруднення

(зона В), сильного забруднення (зона Б), помірного, забруднення (зона А) і зону

радіаційної небезпеки (зона М) (табл. 2.6).

При ліквідації наслідків в зоні “М” та інших зонах повинні виконуватися

основні заходи захисту: радіаційний і дозиметричний контроль, захист органів

дихання, профілактичне використання препаратів йоду, санітарна обробка

людей, дезактивація одягу, техніки. В зоні “А” при виконанні рятувальних і

інших робіт переміщення людей потрібно проводити з використанням

броньованої техніки. У зонах “Б”, “В”, “Г” ніякі роботи в мирний час, як

правило, виконуватися не повинні.

При аваріях на РНО з ядерним вибухом або при використанні ядерної

зброї характеристика зон радіоактивного забруднення місцевості наведена у

табл. 2.3.

Таблиця 2.3 - Характеристика зон радіоактивного забруднення місцевості

при аваріях на РНО за щільністю забруднення радіонуклідами

Зона забруднення

Ступінь (щільність) забруднення грунту

довгоживучими радіонуклідами (поверх доаварійного

рівня)

Ефективна доза

опромінення

населення в рік із

101 Ки 3,7 10 Бк= ×

2 10 21 Ки м 3,7 10 Бк м= ×

21 Ки кг 3876 Р=41 Р 2,58 10 Ки кг= ×

1 Гр 1Дж кг=1 Гр 100 Рад=

1 Зв 100 бер=

Р год

Цезію Cs Стронцію Sr Плутонію Pu

урахуванням

коефіцієнту

міграції

радіонуклідів у

рослині

Зона відчуження – це територія з якої проводиться евакуація населення негайно після аварії і на ній не

здійснюється господарська діяльність

Зона безумовного

відселення ≥15,0 ≥3,0 ≥15,0 >5,0 мЗв (0,5 бер)

Зона гарантованого

відселення

5,0–15,0

0,15–3,0

5,0–15,0 >0,5 мЗв (0,5 бер)

Зона підвищеного

радіоекологічного

контролю 1,0–5,0

0,02–0,15

0,005–0,01 <0,5 мЗв (0,5 бер)

Таблиця 2.4 - Характеристика зон радіоактивного забруднення місцевості

при ядерних вибухах

Найменування зон Індек

с зон

Доза опромінення за час до

опромінення до повного розпаду

РР (Рад)

Потужність зони опромінення на

зовнішній границі зони,

На зовнішній

границі зони

На внутрішній

границі зони

Через 1 годину

після вибуху

Через 10 годин

після вибуху

Помірного

забруднення А 40 400 8 0,5

Сильного

забруднення Б 400 1200 80 5

Небезпечного

забруднення В 1200 4000 240 15

Надзвичайно

небезпечного

забруднення

Г 4000 – 800 50

Радіоактивні продукти, що визначають радіаційну обстановку в районі

радіаційної аварії створюють суттєвий вплив на дію формувань, режими

проживання і роботи населення та на проведення аварійно-рятувальних робіт.

Виявлення радіаційної обстановки передбачає визначення методом

прогнозування чи за фактичними даними (даними розвідок) масштабів і

ступеня радіоактивного забруднення місцевості і атмосфери з метою

визначення їх впливу на життєдіяльність населення, дію формувань чи

обґрунтування оптимальних режимів діяльності, робітників і службовців

об’єктів господарської діяльності.

Попередній прогноз радіаційної обстановки здійснюється шляхом

розв’язування формалізованих задач, які дозволяють передбачити можливі

наслідки впливу аварії на населення, особовий склад формувань при всіх видах

їх дій та оптимізувати режими роботи формувань на забрудненій місцевості,

режим роботи підприємств.

Укладаючи прогноз вірогідної радіаційної обстановки, вирішують кілька

завдань:

− визначення зон радіаційного забруднення та нанесення їх на карту

(схему);

− визначення часу початку випадіння радіаційних опадів на території

2Ки км 2Ки км 2Ки км

2Ки м 2Ки м2Ки м

2Ки м 2Ки м2Ки м

Рад год

об’єкта;

− визначення доз опромінення, що може одержати людина на

зараженій території;

− визначення тривалості перебування на забрудненій території;

− визначення можливих санітарних втрат при радіаційній аварії.

Вихідними даними для проведення такого прогнозу є:

− тип і потужність ядерного реактора (РБМК-1000, ВВЕР-1000);

− кількість аварійних ядерних реакторів – n;

− частка викинутих радіоактивних речовин (РР) – h (%);

− координати РНО;

− астрономічний час аварії – Тав ;

− метеоумови;

− відстань від об’єкта до аварійного реактора – Rк (км);

− час початку роботи робітників і службовців об’єкта – Тпоч (год.);

− тривалість дій (роботи) – Троб. (год.);

− коефіцієнт послаблення потужності дози опромінення – Кпосл.

Порядок розрахунків при оцінці радіаційної обстановки при аварії на

АЕС.

1. Визначення розмірів зон радіоактивного зараження, для цього:

− визначаємо категорію стійкості атмосфери за табл. 2.4.

− визначаємо швидкість переносу хмари за табл. 2.5.

Таблиця 2.5 - Категорія стійкості атмосфери

Швидкість (V10)

вітру на висоті 10

м, м/сек.

Час доби

день ніч

наявність хмарності

відсутня середня суцільна відсутня суцільна

Конвекція Конвекція Конвекція Конвекція Конвекція

Конвекція Конвекція Ізотермія Інверсія Інверсія

Конвекція Ізотермія Ізотермія Ізотермія Інверсія

Ізотермія Ізотермія Ізотермія Ізотермія Ізотермія

Ізотермія Ізотермія Ізотермія Ізотермія Ізотермія

Таблиця 2.6 - Швидкість (м/сек.) переносу переднього фронту хмари

араженого повітря в залежності від швидкості вітру

Стан

атмосфери

Швидкість вітру

<2 2 3 4 5 >6

Конв. 2 2 5 - - -

Із. - - 5 5 5 10

Інв. - 5 10 10 - -

– визначаємо розміри прогнозованих зон забруднення за додатками 5–9 і

10 2V <

102 3V< <

103 5V< <

105 6V< <

10 6V >

наносимо їх в масштабі карти (схеми) у вигляді правильних еліпсів.

– виходячи із заданої відстані об’єкта від аварійного реактора і

враховуючи утворені зони забруднення, визначаємо зону забруднення, в яку

потрапив об’єкт.

2. Визначення часу початку формування сліду радіоактивного

забруднення після аварії на АЕС (час початку випадання радіоактивних опадів

на території об’єкта) здійснюється за табл. 4.6.

3. Визначаємо дозу опромінення, яку отримають робітники і службовці

об’єкта (особовий склад формувань). Для цього користуємося додатками 10–14.

Дози опромінення, які отримають робітники і службовці об’єкта

визначаються за формулою:

,

де Двідкр. – доза при відкритому розташуванні;

Kпосл. – коефіцієнт послаблення радіації;

Кз – коефіцієнт, що враховує відхилення місця розташування від середини

зони (див. примітку у додатках 10–14).

4. Визначення тривалості роботи робітників в умовах радіаційного

забруднення робиться за додатками 10–14, знаючи час початку опромінення та

задану дозу опромінення.

Таблиця 2.7 - Час початку формування сліду після аварії на РНО, год.

Відстань від

АЕС, км

Категорія стійкості атмосфери

Конвекція Ізотермія Інверсія

середня швидкість переносу хмари, м/сек.

2 5 10 5 10

5 0,5 0,3 0,1 0,3 0,1

10 1,0 0,5 0,3 0,5 0,3

20 2,0 1,0 0,5 1,0 0,5

30 3,0 1,5 0,8 1,5 0,3

40 4,0 2 1 2 1

50 6,0 2,5 1,2 2,5 1,3

60 6,5 3 1,5 3 1,5

70 7,5 4 2 4 2

80 8,0 4 2 4 2

90 8,5 4,5 2,2 4,5 2,5

100 9,5 5 2,5 5 3

150 14 7,5 3,5 8 4

..

(бер)відкр

опр зпосл

ДД К

К= ⋅

200 19 10 5 10 5

250 23 12 6 13 6,5

300 28 15 6,5 16 8

350 32 17 9 18 9

400 37 19 10 21 11

450 41 22 11 23 12

500 46 24 12 28 13

600 53 29 15 31 16

700 61 34 17 36 18

800 72 38 20 41 20

900 82 43 22 46 23

1000 89 48 24 50 26

5. Знаючи дозу опромінення та необхідну тривалість проведення робіт,

визначаємо початок роботи формувань на забрудненій території за додатками

10–14.

Приклад1.

Вихідні дані:

– тип і потужність ядерного реактора – РБМК-1000;

– кількість аварійних реакторів n = 1;

– частка викинутих РР із реактора h = 50%;

– відстань від об’єкта до аварійного реактора Rх = 24 км;

– час аварії реактора Тав.- 10.00;

– безперервність роботи на об’єкті Троб = 12 год;

– допустима доза опромінення Двст = 5 бер;

– коефіцієнт послаблення радіації виробничих приміщень Кпосл. = 6;

– швидкість вітру на висоті 10 м V10 = 4 м/сек.;

– напрям вітру – в напрямку об’єкта;

– хмарність – середня;

Необхідно: Оцінити обстановку, що може скластися на об’єкті та

можливості проведення аварійних робіт тривалістю 1 година.

Рішення:

– за таблицею 4.4 визначаємо категорію стійкості атмосфери, що

відповідає погоднім умовам та часу доби. За умовою: хмарність середня, день,

швидкість приземного вітру V10 = 4 м/сек. Згідно з таблицею категорія стійкості

– ізотермія;

–за таблицею 4.5 визначаємо середню швидкість переносу (Vср.)

радіоактивної хмари. Згідно з таблицею для ізотермії і швидкості вітру на

висоті 10 м (V10 = 4 м/сек.) середня швидкість переносу хмари становить Vср = 5

м/сек.;

– за додатком 6 для ізотермії та швидкості переносу хмари 5 м/сек., а

також заданого типу ядерного реактора (РБМК-1000) і частці викинутих РР (h =

50%) визначаємо розміри прогнозованих зон забруднення місцевості, потім

наносимо їх у масштабі на карту (схему). Враховуючи відстань об’єкта (Rх = 24

км) до аварійного реактора, розміри утворених зон, визначаємо, що об’єкт

знаходиться на внутрішній межі зони “Б”;

– за таблицею 4.6 визначаємо час початку випадання радіоактивних

опадів на території об’єкта. Для Rх = 24 км, ізотермія, середня швидкість

переносу хмари Vср = 5 м/сек., знайдемо tф = 1,2 год.

Отже, об’єкт за 1,2 год. після аварії опиниться в зоні радіоактивного

забруднення;

– за додатком 12 знаходимо дозу, яку може отримати людина у середині

зони Б на відкритій місцевості за зміну (12 год.) – Дср = 17,1 рен. Оскільки ми

знаходимося на внутрішній межі зони (Кз = 3,2) і роботи ведуться у приміщенні

з Кпосл. = 6, то

Залишаючись на об’єкті, робітники через 12 год. отримають дозу

опромінення 9,6 бер, що перевищує норму;

– для визначення допустимої тривалості перебування людей у цехах,

необхідно провести підрахунок допустимої середньої дози за формулою:

(4.2)

звідки

Користуючись додатком 12 знаходимо, що час перебування в цеху не

повинен перевищувати 5 годин (опромінення почалося через 1,2 години після

аварії);

– для визначення часу вводу формувань для ведення робіт знову

визначаємо Дсер.доп, як у попередньому випадку

За додатком 12 знаходимо, що при умові проведення робіт тривалістю 1

година на відкритій місцевості формування може почати роботу через 5 годин.

Оцінка радіаційної обстановки при застосуванні сучасних засобів ураження

Оцінка радіаційної обстановки, як правило, проводиться з використанням

карти, на яку наносяться зони забруднення або рівні радіації, а також дані про

місцезнаходження або маршрути руху формувань ЦО.

Для оцінки радіаційної обстановки необхідно мати наступні вихідні дані:

– час ядерного вибуху, від якого відбулося радіоактивне забруднення;

18,1 3,29,6 [бер]

6

зопр вн

посл

КД Д

К

⋅= ⋅ = =

.;

сер доп здоп

посл

Д КД

К

⋅=

.

5 69,4

3,2

доп послсер доп

з

Д КД

К

⋅ ⋅= = =

..

5 11,56 [бер],

3,2

сер доп послсер доп

з

Д КД

К

⋅ ⋅= = =

– рівні радіації в районі дій;

– коефіцієнти послаблення захисних споруд, будівель, техніки,

транспорту;

– допустима доза опромінення людей (з врахуванням отриманої раніше);

– поставлені завдання та терміни їх виконання (час початку роботи).

Оцінка радіаційної обстановки передбачає вирішення наступних завдань:

1. Визначення можливих доз опромінення при діях в зонах забруднення.

2. Визначення можливих доз опромінення під час долання зон

забруднення.

3. Визначення допустимого часу знаходження в зонах зараження при

заданій дозі опромінення.

4. Визначення допустимого часу роботи в зоні зараження за заданою

дозою опромінення.

5. Визначення допустимого часу початку долання зон забруднення

(початок виходу із зони) при заданій дозі опромінення.

6. Визначення кількості змін для виконання робіт у зонах забруднення.

7. Визначення можливих радіаційних витрат під час дії в зонах

зараження.

Завдання з оцінки радіаційної обстановки вирішують аналітичним і

графіко-аналітичним шляхом, за допомогою таблиць чи спеціальних лінійок

(РЛ, ДЛ-1).

Для вирішення цих завдань, спочатку необхідно знати радіаційну

обстановку, яка може бути визначена методом прогнозування і методом

розвідки.

Для прогнозування можливого радіоактивного зараження необхідно

знати:

– час вибуху;

– потужність і вид вибуху;

– швидкість і напрямок середнього вітру.

На карті (схемі) спочатку позначаємо місце вибуху та проводимо лінію в

напрямку середнього вітру. Потім знаходимо розміри зон і наносимо їх на

карту. Оскільки прогноз дає значні похибки, то обстановка додатково

уточнюється за допомогою радіаційної, розвідки. Розглянемо рішення основних

завдань з оцінки радіаційної обстановки з використанням таблиць та формул.

Визначення можливих поз опромінення при перебуванні у зонах

радіоактивного зараження

Приклад. На об’єкті через 1 год. після ядерного вибуху рівень радіації

. Визначити дози опромінення, які отримають робітники та

службовці об’єкта у виробничих приміщеннях з Кпосл = 7 за 4 години, якщо

відомо, що опромінення почалося через 8 годин після ядерного вибуху.

Рішення: 1. За додатком 15 на перехрещені вертикальної колонки “Час

початку опромінення з моменту вибуху” (8 год.) та горизонтальної колонки

“Час знаходження” (4 год.) знаходимо розрахункову дозу опромінення Дрозр. на

відкритій місцевості при рівні радіації 100 Р/год.; Дрозр = 25,6 Р.

2. Проводимо розрахунок дози опромінення при дійсному рівні радіації

1 200 Р годP =

200 Р/год., яка буде в 2 рази більшою від знайденої для 100 Р/год.

3. Визначаємо дозу опромінення, яку отримають робітники та службовці

за 4 год. знаходження в виробничих приміщеннях,

Висновок. Робітники та службовці отримають дозу опромінення 7,3 Р.

Визначення можливих доз опромінення під час долання зон

радіоактивного забруднення

Необхідність вирішення цього завдання виникає при організації

переміщення формувань ЦО в осередок ураження або евакуації населення через

зони (ділянки) радіоактивного забруднення.

Вихідні дані для рішення.задачі: Р(1), Р(2), … Р(n) – рівні радіації на 1 год.

після вибуху в окремих місцях маршруту через рівні відрізки шляху, Р/год.; n –

число замірів рівня радіації на забрудненій ділянці маршруту;

tпоч – час початку долання зони забруднення відносно вибуху, год.;

l – довжина маршруту в зоні зараження, км;

V – швидкість руху, км/год.

Kпосл, – коефіцієнт послаблення радіації транспортними засобами.

Дозу опромінення за час руху радіоактивно зараженою ділянкою

розраховують за формулою:

Т – час руху зараженою ділянкою, час, який визначається за формулою:

Рср. – середній рівень радіації на зараженій ділянці, Р/год., який на час

долання середини зони tc відносно вибуху наступним чином:

– визначається час проходження середини зони:

– визначається середній рівень радіації на 1 год. після вибуху:

1.

20025,6 51,2 Р

100 100розр

РД Д= ⋅ = ⋅ =

51,27,3 Р

7

откр

посл

ДД

К= = =

.

.

,ср

посл

Р ТД

К

⋅=

lТ

V=

2c поч

Тt t= +

( ) ( ) ( )1 2

1 .

n

ср

Р Р РР

n

+ +=

K

– визначається Р1ср на час перетинання середини зони:

де – коефіцієнт перерахунку на час tc, який визначається за додатком

16.

Приклад. Визначити дозу опромінення, яку отримає особовий склад

формування ЦО під час долання сліду радіоактивної хмари. Долання сліду

починається через три години після ядерного вибуху на автомобілях із

швидкістю руху 20 км/год. Довжина зараженої ділянки – 40 км. Рівні радіації на

одну годину після ядерного вибуху в окремих 5 пунктах маршруту складає:

Допустима доза опромінення Двст. = 10 Р.

Рішення: 1. Визначаємо середній рівень радіації на маршруті через 1 год.

після вибуху:

2. Визначаємо час руху по зараженій ділянці маршруту:

З. Визначаємо час перетину середини зони відносно моменту вибуху. Так,

як долання зони почнеться через 3 год. після вибуху, на долання всього шляху

необхідно дві години – тоді половина шляху долається за 1 год. Таким чином,

середину зони буде подолано через 4 год. з моменту вибуху:

4. Розраховуємо середній рівень радіації через 4 години після вибуху (час

перетину середини зони).

де K4 – коефіцієнт перерахунку на 4 год., який визначається за додатком

16.

5. Визначаємо дозу опромінення яку отримає особовий склад формування

за час долання зони зараження:

де Кпосл. = 2 – коефіцієнт послаблення автомобілів, за додатком 17.

Визначення допустимого часу знаходження в зонах зараження за заданою

дозою опромінення

При діях на місцевості, забрудненій радіоактивними речовинами, може

1 ..

c

срср

t

РР

К=

ctК

( )1 5 Р год.;P =( )2 40 Р год.;P = ( )3 100 Р год.;P = ( )4 80 Р год.;P = ( )5 5 Р год.;P =

( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 4 5

1

5 40 100 80 546 Р год.

5 5ср

Р Р Р Р РP

+ + + + + + + += = =

402 год.

20

lT

V= = =

.

23 4 год.

2 2c поч

Тt t= + = + =

1 ..

4

468,7 Р год.,

5,20

срср

РР

К= = =

.

.

8,7 28,7 Р,

2

ср

посл

Р ТД

К

⋅ ⋅= = =

виникнути необхідність визначення допустимого часу знаходження в зонах

забруднення з врахуванням встановленої дози (часу, за який люди отримають

цю дозу).

Вирішення цієї задачі необхідне для визначення доцільності дій людей на

зараженій місцевості. Але практично зручніше розв’язувати це завдання за

допомогою графіка, зображеного на рис. 4.1.

Вихідні дані для розрахунку тривалості знаходження:

Р1 – рівень радіації на 1 год після вибуху, Р/год. (додаток 18);

Двст.– встановлена доза опромінення, Р;

tпоч.– час початку знаходження в зоні зараження відносно вибуху, год.;

Кпосл. – коефіцієнт послаблення радіації.

Спочатку визначається відносна величина – "а":

Приклад. Визначити допустиму тривалість знаходження робітників

всередині приміщення цеху з Кпосл. = 10, якщо роботи почались через tпоч. = 2

год. після ядерної вибуху, а рівень радіації на 1 год. після вибуху Р1 = 250 Р/год.

Для робітників встановлена доза опромінення Двст. = 25 Р.

Рішення: 1. Розраховуємо відношення

2. За графіком (рис. 4.1), на перетині вертикальної лінії для значення

відношення, а = 1, і горизонтальної лінії часу початку опромінення tпоч.= 2 год.

знаходимо допустиму тривалість роботи tpoб. = 6 год.

Висновок. У заданих умовах люди повинні працювати не більше 6 год.

При цьому доза опромінення не перевищить встановленої дози – 25 Р.

Визначення допустимого часу початку входу в зону зараження (початку

роботи в зоні) за заданою дозою опромінення

Рішення цієї задачі дозволяє відповісти на питання: коли можна починати

роботу в зоні радіоактивного забруднення відносно ядерного вибуху; щоб

отримана за час роботи доза опромінення не перевищила встановлену

величину.

Вихідні дані для визначення часу початку роботи в зоні забруднення:

Р1 – рівень радіації на 1 год. після вибуху, Р/год.;

Двст. – встановлена доза опромінення, Р;

tр. – тривалість роботи, год.;.

Кпосл.– коефіцієнт послаблення радіації.

За допомогою графіка (рис 4.1) визначають відносну величину “а”. Потім

за значенням “а” та встановленої тривалості роботи “tp.” за тим же графіком

визначають час початку роботи в зоні радіоактивного зараження (t) відносно

моменту вибуху.

Приклад. Визначити час початку роботи зміни в будівлі цеху, якщо

1

. .вст посл

Pa

Д К=

⋅

1

. .

2501

25 10вст посл

Pa

Д К= = =

⋅ ⋅

Кпосл. = 10, за умови, що тривалість роботи встановлена tроб. = 3 год., а рівень

радіації через 2 години після вибуху склав Р2 = 250 Р/год. Для робітників

встановлена доза опромінення Двст. = 25 Р.

Рішення: 1. Визначаємо рівень радіації на 1 год. після вибуху.

де К2 – коефіцієнт перерахунку на t = 2 год. знаходимо в додатку 16.

2. Визначаємо відносну величину:

3. За графіком а = 2,3 та tроб. = 3 год. знаходимо початок роботи зміни

відносно вибуху tпоч. = 3,2 год.

Висновок. Робота в цеху може бути відновлена не раніше, ніж через 3,2

год. після ядерного вибуху. При цьому, люди за 3 год. роботи отримують дозу

опромінення не більше 25 Р.

Визначення допустимого часу початку долання зон радіоактивного

забруднення (початок виходу із зони) при заданій дозі опромінення.

При рішенні цієї задачі визначається ближчий час після ядерного вибуху,

коли можна буде починати долання зони забруднення (вихід із зони) при умові,

що доза опромінення людей не перевищить встановленої величини.

Вихідні дані при рішенні задачі:

Р(1), Р(2)…, Р(n) – рівні радіації в окремих ділянках маршруту на 1 год.

після вибуху, Р/год.;

l – довжина маршруту в зоні радіоактивного зараження, км;

V – швидкість руху, км/год.;

Кпосл.– коефіцієнт послаблення транспортних засобів;

Двст.– встановлена доза опромінення, Р.

Порядок рішення задачі:

Розраховується середній рівень радіації на маршруті на 1 год. відносно

ядерного вибуху за формулою:

де n – кількість вимірів рівнів радіації на маршруті.

Визначається відношення “а”:

Розраховується тривалість (час) руху в зоні радіоактивного забруднення.

1 2 2 250 2,3 575 Р год.,P P K= ⋅ = ⋅ =

1

. .

5752,3

25 10вст посл

Ра

Д К= = =

⋅ ⋅

( ) ( ) ( )1 2

1 . ,n

ср

Р Р РР

n

+ +=

K

1

. .вст посл

Pa

Д К=

⋅

lТ

V=

За графіком, залежно від "а" і тривалості знаходження в зоні "T"

визначається допустимий час початку долання зони радіоактивного

забруднення відносно вибуху.

Приклад. Визначити допустимий час початку долання зони забруднення

на автомобілях, якщо рівні радіації в окремих ділянках маршруту на 1 год.

після ядерного вибуху складають:

Довжина маршруту l = 80 км, швидкість – 40 км/год.

Встановлена доза опромінення Двст. = 4 Р.

Рішення. 1. Визначаємо середній рівень радіації на маршруті через 1 год.

після вибуху.

2. Визначаємо відношення:

де Кпосл. = 2 – коефіцієнт послаблення радіації автомобілів за додатком 17.

3. Визначаємо тривалість знаходження в зоні радіоактивного

забруднення.

За графіком визначаємо час початку долання зони забруднення відносно

моменту вибуху (tпоч.). На перетині вертикальної лінії для значення а = 7,5 та

кривої, що відповідає тривалості Т = 2, знаходимо tпоч. = 8,5 год.

Висновок. Зону радіоактивного забруднення дозволяється долати через

8,5 год. після ядерного вибуху. Згідно з цією умовою особовий склад отримає

дозу опромінення не більше встановленої.

Визначення необхідної кількості змін для виконання робіт у зонах

радіоактивного забруднення

З метою виключення переопромінення людей під час виконання заданого

обсягу робіт в умовах радіоактивного забруднення місцевості, організовується

позмінна робота.

Для визначення кількості змін необхідні певні вихідні дані:

Pt – рівень радіації через, одну годину після ядерного вибуху, Р/год.;

tp – тривалість виконання заданого обсягу роботи, год.;

tпоч. – час початку виконання робіт після ядерного вибуху, год.;

Двст. – встановлена доза опромінення, Р;

Кпосл. – коефіцієнт послаблення гама опромінення будівлями, спорудами, в

яких будуть працювати люди.

Необхідна кількість змін N визначається діленням сумарної дози

опромінення ДΣ, яка може бути отримана за весь період роботи, на встановлену

( )1 3 Р год.;P = ( )2 44 Р год.;P = ( )3 190 Р год.;P = ( )4 60 Р год.;P = ( )5 3 Р год.;P =

( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 4 5

1

3 44 190 60 360 Р год.

5 5ср

Р Р Р Р РP

+ + + + + + + += = =

1

. .

607,5 P

4 2вст посл

Pa

Д К= = =

⋅ ⋅

802 год.

40

lT

V= = =

. 4 РвстД =

дозу опромінення Двст. для кожної зміни:

Приклад. На об’єкті через дві години після ядерного вибуху рівень

радіації складав 43,5 Р/год. Необхідно визначити кількість змін, необхідних для

проведення робіт на відкритій місцевості та тривалість роботи змін, якщо на

виконання робіт необхідно затратити 11 годин. Роботи почнуться через 5 годин

після ядерного вибуху, встановлена доза опромінення Двст. = 25 Р.

Рішення. 1. Виконуємо перерахунок рівня радіації на 1 год. після вибуху.

де К2 – коефіцієнт перерахунку на 2 год., визначений у додатку 16.

2. Визначаємо сумарну дозу за весь час роботи:

де (для відкритої місцевості).

3. Визначаємо початок та тривалість роботи кожної зміни (відношення

"а"):

Початок роботи першої зміни визначаємо:

tпоч. = 5 год.

Тривалість роботи першої зміни tpоб.l знаходимо за графіком залежно від

"tпоч." та "а": tpоб.l = 2,25 год.

Початок та тривалість роботи наступних змін:

Висновок. Роботи на об’єкті необхідно проводити трьома змінами.

Тривалість роботи змін:

1-ша – 2,25 год., 2-га – 3 год., 3-я – 6 год.

Визначення можливих втрат, під час, дії на радіоактивно забрудненій

місцевості

Можливі втрати робітників та службовців, особового складу формуванні

ЦО та населення визначаються залежно від дози опромінення, яку вони можуть

отримати за певний час і умов, в яких вони знаходяться на зараженій

місцевості.

При повторному опроміненні людей необхідно’враховувати залишкову

дозу. опромінення Дзалишк., тобто частку дози опромінення, отриману раніше, але

організм не повністю відновив свою діяльність. Організм людини має

властивість до 90% відновлювати свою діяльність. Процес відновлення

починається через 4 доби з моменту першого опромінення. Значення

..

вствст

ДД

Д

Σ=

1 2 2 43,5 2,3 100 Р год.,P P K= ⋅ = ⋅ =

( ) ( )0,2 0,2 0,2 0,21 . .

.

5 5 100 5 1675,2 Р,

1

поч кінц

посл

P t tД

К

− − − −− ⋅ −= = =

. . . .5 11 16 год; 1кінц поч роб послt t t К= + = + = =

1

. .

1004

25 1вст посл

Pa

Д К= = =

⋅ ⋅

.2 .1 .1 .25 2,25 7,25 год., 3 год.поч поч роб робt t t t= + = + = =

.3 .2 .2 .37,25 3 10,25 год., 6 год.поч поч роб робt t t t= + = + = =

залишкової дози опромінення залежить від часу, який пройшов після

опромінення.

Як бачимо, половина отриманої дози (50%) відновлюється приблизно за

28 – 30 діб (4 тижні), 10% отриманої дози не відновлюється.

Порядок розрахунку радіаційних втрат:

1. Визначається доза опромінення, яку можуть отримати люди за весь час

знаходження на радіоактивно забрудненій місцевості з врахуванням

коефіцієнту послаблення.

2. Визначається залишкова доза опромінення, яка сумується з отриманою

дозою опромінення.

3. За табл. 2.7 визначаються можливі радіаційні втрати (втрата

працездатності) згідно з сумарною дозою опромінення та часу її отримання.

Таблиця 2.7 - Втрата людьми працездатності внаслідок зовнішнього

опромінення Сумар

на

доза

радіац

ії, Р

Процент радіаційних втрат за час

обслуговування, діб Сумарна

доза

радіації, Р

Процент радіаційних втрат за час

обслуговування, діб

4 10 20 30 4 10 20 30

100 0 0 0 0 275 95 80 65 50

125 5 2 0 0 300 100 95 80 65

150 15 7 5 0 325 100 98 90 80

175 30 20 10 5 350 100 100 95 90

200 50 30 20 10 400 100 100 100 95

225 70 50 35 25 500 100 100 100 100

250 85 65 50 35 - - - - -

Приклад. Через 5 годин після ядерного вибуху територія об’єкта підпала

радіоактивному забрудненню з рівнем радіації P5 = 120 Р/год. Визначити

можливі втрати робітників та службовців об’єкта, якщо вони будуть працювати

у виробничих одноповерхових будівлях з моменту забруднення (tпоч. = 5 год.)

протягом tроб. = 12 год. За два тижні до цього робітники отримали дозу

опромінення 44 Р.

Рішення. 1. Визначаємо дозу опромінення, яку отримають робітники і

службовці за встановлений час роботи у виробничих будівлях.

де Р1 – рівень радіації, перерахований на 1 год. після вибуху за

допомогою коефіцієнта перерахунку на 5 годин, знайденого в додатку 16.

tкінц. – час закінчення роботи в зоні радіоактивного забруднення відносно

моменту вибуху.

Кпосл. = 7 – коефіцієнт послаблення радіоактивного випромінення

виробничою одноповерховою будівлею за додатком 17.

2. Визначаємо залишкову дозу опромінення.

( ) ( )0,2 0,2 0,2 0,21 . .

.

5 5 828 5 1793 Р,

7

поч кінц

посл

P t tД

К

− − − −− ⋅ −= = =

1 5 5 120 6,9 828 Р год.,P P K= ⋅ = ⋅ =

. . . 5 12 17 год.кінц поч робt t t= + = + =

Залишкова доза опромінення визначається залежно від часу після

опромінення. За два тижні залишкова доза складає 75% від першого

опромінення і дорівнює

Знаходимо сумарну дозу радіації:

3. За табл. 4.7 визначаємо можливі радіаційні втрати. Вони складають 5%.

Висновок. Проведення робіт в умовах, радіоактивного забруднення

призведе до лереолромінення людей, можливі втрати до 5%. Необхідно

скоротити тривалість робіт, або пізніше починати роботи.

. 44 0,75 Р.залД = ⋅

. 33 93 126 Р.залД Д Д= + = + =