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:

                                                                                        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.

  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 
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.
  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: Д1/Дзад= 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 
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