Лабораторная работа № 7

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:

                                                                                        Рtоt

    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 
30  10 
250  12 
270 
230 
200 
290 
300 
220  14  15  10 
200 
10    10 

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)/Кослзад                (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/(tвхзадосл/5Рвх)5-tвх                         (7) 

    Допустимое время пребывания на РЭМ можно приближено определить по формуле (8), полученной на основании формулы (6): 

                       Т = Дзадослвх                              (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.

  1. По табл.4 (1) Косл=6
  2. По формуле (7) вычислим  Т=1,6ч.
  3. 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 
100  20 





Взять из табл.2,задания 3 
120  10 
200  20 
120  10 
150  25 
100  20 
130  25 
150  20 
140  20 
10  120  25 

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.
  1. Определяем средний уровень радиации Рср на 1 час после Р3 по формуле (5): Рср = 180 р/ч
  2. Продолжительность движения через участок РЭМ: 10/20=0,5 ч.
  3. Косл=2
  4. Доза облучения + на 1 час после РЗ, определенная по формуле (4): Д1=(180*0,5)/2=45
  5. Отношение дозы через 1 ч после РЗ к заданной: Д1зад= 45/10= 4,5
  6. 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 
7ч30м  50  200  400  270  40  20 
8,40  100  170  360  400  200  10 
10,50  60  120  230  270  80  20 
12,10  70  180  270  210  50  10 
14,30  40  160  230  250  70  20 
16,45  80  200  290  170  60  20 
19,20  45  180  260  240  55  10 
20,00  30  110  180  200  60  10 
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