|nХ4 = 9,4/2,3=4,08 » 5. |
| |
|БК-2500: |
|nВ5 = 2820*1/630 = 4,5 » 5; |
|nХ5 = 9,4/2,9 = 3,24 » 4. |
| |
|БК-3000: |
|nВ6 = 2820*1/800 = 3,5 » 4; |
|nХ6 = 9,4/3,48 = 2,7 » 3. |
|К установке принимают наибольшее число для каждого сочетания кондиционеров nУ, |
|найденное по воздухо- и холодопроизводительности и округленное до целого |
|большего значения, т. е. nВ <= nУ >= nХ: |
|nУ1 = 8; |
|nУ2 = 6. |
|nУ3 = 5; |
|nУ4 = 4. |
|Выбираем минимальное nУ1 = 5 и nУ2 = 4, соответствующие кондиционерам БК-2500 и |
|БК-3000. Окончательно выбираем 2 кондиционера БК-2500 и 2 кондиционера БК-3000. |
|Это значение конструктивно размещается в данном помещении. |
|Конструктивные решения по размещению кондиционеров в помещении приведены в |
|приложении 2. |
|3.3. Прогнозирование возможной радиационной обстановки при авариях на КАЭС. |
| |
|АЭС являются потенциальными источниками радиоактивного заражения (РЗ) ОС. Это |
|происходит при аварийных ситуациях на ядерных реакторах, в хранилищах |
|отработанного ядерного горючего или в хранилищах радиоактивных отходов. Как |
|правило такие ситуации завершаются выбросами: |
|а) пороговой фазы ( при аварии без разрушения активной зоны ядерного реактора) |
|на высоту 150-200 м в течении 20-30 мин. с выбросом радиоактивных изотопов; |
|б) продуктов деления ядерного горючего ( при аварии с разрушением активной зоны |
|ядерного реактора) на высоту до 1км с последующим истечением струей |
|радиоактивного газа на высоту до 200м. При этом большая часть активности |
|выносится при истечении этого газа до тех пор, пока не загерметизируют |
|поврежденный реактор. При выносе менее 3% процентов продуктов деления ядерного |
|горючего из реактора зоны сильного и опасного РЗ не образуется. |
|Как внешнее РЗ, так и внутреннее поражение (ВП) опасны для человека. Наиболее |
|опасным для человека является ВП, т.к. радионуклиды поступают в органы дыхания, |
|кишечно-желудочный тракт , а затем перераспределяются в критические органы и |
|накапливаются в организме на длительное время. Поэтому для выявления зон РЗ |
|местности и ВП человека проводят расчет (прогноз) на случай возможной аварии на |
|АЭС. Затем подбирают режим радиационной защиты (РРЗ) для обслуживающего |
|персонала объекта, попавшего в соответствующую зону РЗ и ВП. |
| | | | | | |Лис|
| | | | | | |т |
| | | | | | |15 |
| | | | | | | |
| |
|Задание на расчет |
| |
|Выполнить прогнозирование по исходным данным, приведенным в табл. 3, возможных |
|зон РЗ местности и ВП человека на случай аварии на АЭС с разрушением реактора |
|(количество выброшенных веществ Ак = 10% активности; скорость ветра v10 = 5 м/с,|
|направление ветра a10 = 2700). Оценить обстановку на ОЭ с рабочим поселком и |
|осуществить выбор режима радиационной защиты (РРЗ) работающих ОЭ и населения |
|поселка. Представить итоговый вывод с инженерными решениями на случай аварии на |
|АЭС. |
|Табл. 3 |
|Время |Облачнос|Установленная |Удаление ОНХ|Тр|Кр|Ттр|Ктр|Тот|Кот|То|Ко|
|аварииТав, |ть |доза Дуст, бэр|от АЭС Lo, | | | | |к |к | | |
|ч | | |км | | | | | | | | |
|12 |Я |2 |70 |4 |7 |3 |4 |3 |1 |14|2 |
|Все номера таблиц из [6]. |
|Определяем категорию степени вертикальной устойчивости атмосферы (СВУА) по табл.|
|10.1, руководствуясь скоростью ветра на высоте 10 м V10, облачностью и временем |
|суток. В нашем случае - это изотермия (нейтральное состояние). |
|По таблице 10.2 определяем среднюю скорость ветра: |
|Vср = 5 м/с. |
|Находим по таблице 10.3 размеры зон радиоактивного заражения (РЗ) и (ВП) с дозой|
|до полного распада ДҐ. В нашем случае: |
|A' с L = 300 км и Ш = 20 км; |
|A с L = 100 км и Ш = 4 км; |
|Б с L = 20 км и Ш = 2 км; |
|В с L = 10 км и Ш = 1 км; |
|Г не образуется; |
|Д' с L = 90 км и Ш = 10 км; |
|Д с L = 44 км и Ш = 5 км; |
|Определяем положение объекта народного хозяйства (ОНХ) на карте местности |
|относительно зон РЗ и ВП. Положение ОНХ относительно зон РЗ и ВП показано в |
|приложении 3. ОНХ находится в зонах: А - умеренного РЗ; Д’ - опасного ВП. |
|Определим время, ч, начала выпадения радиоактивных осадков на ОНХ по формуле: |
|tВЫП=Lo/3600*Vср = 70000/3600*5 = 3,9 (ч), |
|где Lо – расстояние от ОНХ до АЭС, м. |
|По табл. 10.4 определяем время формирования радиоактивного облака, ч: |
|tФОРМ = 3,5 ч; tВЫП = tНАЧ > tФОРМ (3,9 > 3,5), следовательно облако уже |
|сформируется ко времени прихода его к ОНХ, значит над объектом будет происходить|
|выпадение радиоактивных осадков. |
|По таблице 10.3 методом интерполяции определим уровень радиации Р1 после аварии |
|и ДҐ внешнего облучения для зоны А: |
|Р1 = 0,14+(1,4-0,14) /(100-20)*(100-70) = 0,613 (рад/ч); |
|Также определим ДҐВНУТ для зоны Д’: |
|ДҐВНЕШ = 56+(560-56)/(100-20)*(100-70) = 245 (рад). |
|ДҐВНУТ = 250-(250-30)/(90-44)*(70-44) = 126 (бэр). |
|Для предупреждения внутреннего поражения предусматриваем йодную профилактику, |
|т.е. выдачу медработниками ОНХ йодного калия работающим и населению, находящимся|
|в поселке, до времени tВЫП=3,9 ч. |
|Определим уровни радиации, рад/ч, на ОНХ на различное время (начало выпадения |
|осадков, конец рабочей смены с момента выпадения осадков, конец первых суток и |
|на конец третьих суток) по формуле |
|Рt=Р1/К, |
|где К - коэффициент пересчета, принимаемый по табл. 10.5. |
| | | | | | |Лис|
| | | | | | |т |
| | | | | | |16 |
| | | | | | | |
|На начало выпадения осадков, т. е. tН=3,9 ч при К=1,975 (найден методом |
|интерполяции): |
|Р3,9 Ч = 0,613/1,975 = 0,31 (рад/ч); |
|на конец рабочей смены, т.е. tК = tН+ТР = 3,9+4 = 7,9 ч при К = 2,829; |
|Р7,9 = 0,613/2,829 = 0,217 (рад/ч); |
|за первую смену: |
|РСР = (0,31 + 0,217)/2 = 0,264 (рад/ч); |
|на конец первых суток, т.е. К24=5 |
|Р24 = 0,613/5 = 0,123 (рад/ч); |
|на конец 3-х суток, т.е. К72=7 |
|Р72 = 0,613/7 = 0,088 (рад/ч). |
|Определяем дозу облучения, бэр, полученную на открытой местности за первые сутки|
|: |
|[pic] |
| |
|Д1 сут = 0,613*240,76/0,76 = 9,03 бэр, |
|что превышает Дуст = 2 бэр. Следовательно, необходимо подобрать или разработать |
|соответствующий режим радиоактивной защиты (РРЗ), который в дальнейшем следует |
|строго соблюдать на ОНХ. |
|Для принятия решения по защите населения в поселке ОНХ рассчитаем критерий |
|возможной дозы за 10 суток к табл. 10.6, т.е. |
|Д10 сут = 2*(Рк*tk – Pн*tн), |
|но так как в табл. 10.5 коэффициенты пересчета К даны на время после аварии на |
|АЭС только до 3 суток, то принимаем |
|Д10сут = Д3сут + Д7сут , |
|тогда |
|Д3сут = 2*(Р3сут*72-Р3,9*3,9) = 2*(0,088*72-0,31*3,9) = 10,25 бэр, а за период |
|от 3-х до 10 суток, т.е. семикратный период времени радиация снизится в 2 раза и|
|будет соответствовать |
|Д7 сут = 10,25 / 2 = 5,125 бэр. |
|В итоге прогнозируемая доза за первые 10 суток будет равна |
|Д10 сут = 10,25+5,125 = 15,375 бэр, что превышает верхний уровень табл. 10.6 (на|
|все тело) за исключением решения по эвакуации взрослых. Поэтому укрытие, защиту |
|органов дыхания и йодную профилактику взрослых людей, детей, беременных женщин, |
|эвакуацию детей и беременных женщин необходимо проводить в полном объеме, а |
|эвакуацию взрослых людей - осуществить частично, т.е. вначале – население по |
|мере возможности. |
|Определим дозу, полученную на рабочем месте за первую смену |
|Д4 ч = 0,264*4/7 = 0,15 бэр; |
|как видим Д8 ч < Дуст , т.е. 0,15 < 2. |
|По табл. 10.7 определяем дозу от проходящего облака для всех категорий населения|
|при Vср=5 м/с и L=70 км: ДО=0,23 бэр. |
|Рассчитываем дозу, полученную работающими за время переезда к месту работы и |
|обратно в течение 2 часов: |
|ДПЕР = ДПР + ДОТ = 0,31*3/4 + 0,264*3/4 = 0,4305 бэр. |
|Определяем дозу, полученную за время нахождения на открытой местности 2 ч в |
|сутки. Для этого уровень радиации принимаем по наибольшему возможному значению, |
|т.е. в начале облучения Р3,9=0,31 рад/ч, тогда: |
|ДОТК = 0,31*3/1 = 0,93 бэр. |
|Определяем дозу, полученную за время отдыха в течение 12 ч, т.е. от конца |
|рабочей смены до истечения первых суток: |
|ДОТД= (Р7,9+Р24)/2*То/КО = (0,217+0,123)/2*14/2 = 1,19 бэр. |
|Находим суммарную дозу за сутки: |
|ДS=ДОТК+Д4ч+ДО+ДПЕР+ДОТД = 0,93+0,15+0,23+0,4305+1,19 = 2,93 бэр > ДУСТ=2 бэр. |
| | | | | | |Лис|
| | | | | | |т |
| | | | | | |17 |
| | | | | | | |
|Наибольший вклад в ДS вносит ДОТК. Лучшим решением является увеличение |
|коэффициента Ко для нахождения на открытой местности до 10. Величину До нельзя |
|уменьшить, т.к. она зависит от удаления ОНХ от АЭС. С учетом принятых изменений |
|пересчитываем ДОТК получаем |
|ДS= 0,93+0,15+0,23+0,4305+0,238 = 1,9785 бэр < ДУСТ=2 бэр. |
|Определяем РРЗ для наших условий: в течение суток работающие ОНХ пребывают на |
|открытой местности 3 ч при Ко=1, в цехе Тр=4 ч при Кр=7, в транспорте 3 ч при |
|Ктр=4 и в жилом каменном доме 14 ч при Ко=10. Для этого вычисляем: |
|Коэффициент суточной безопасности: для населения Сб = Дсут/Дуст = 9,03/2 = |
|4,515; |
|для персонала Сб = 2,93/2 = 1,465; а с учетом пересчета для персонала ОНХ Сб = |
|1,9785/2 = 0,9. |
|Коэффициент суточной защищенности: С = 24/(S(Ti/Koi)) = |
|24/(4/7+3/4+3/1+14/2)=5,488; |
|а с учетом увеличения коэффициента Ко для нахождения на открытой местности С’ = |
|24/(S(Ti/Koi)) = 24/(4/7+3/4+3/1+14/10)=5,72. |
|Сравниваем полученные коэффициенты для персонала ОНХ С>Сб, т.е. при 5,488>4,515.|
|Это указывает на обеспечение радиационной безопасности. |
|13. Максимально допустимое время работы при Дуст=4 бэр |
|Тр=Кр(24/С - То/Ко) = 10(24/5,72 - 14/10) = 20 ч, что значительно превышает |
|продолжительность рабочей смены, что также обеспечивает радиационную |
|безопасность. |
|Вахтовый метод работы – это круглосуточная работа ОНХ в 4 смены. Две смены |
|работают на ОНХ непрерывно в течение 3,5 суток. При этом каждая смена работает 6|
|ч и 6 ч отдыхает в защитных сооружениях (ЗС). Через 3,5 суток эти смены убывают |
|для отдыха на незараженную местность, а на вахту заступают очередные две смены, |
|прибывшие с незараженной местности. |
|Используя полученные данные в этом пункте, по табл. 10.10-10.11 находим РРЗ |
|работающих ОНХ, так и населения для зоны РЗ А с Р1=0,613 рад/ч, но Р1 превышает |
|значение, указанное в этих таблицах, значит: условное наименование режима защиты|
|6-7; продолжительность соблюдения режима - 360 суток; |
|работу на ОНХ организовать вахтовым методом, т.е. круглосуточно в 4 смены |
|непрерывно в течение 3,5 суток. При этом две смены поочередно работают 6 ч в |
|цехе и 6 ч отдыхают в защитных сооружениях, а через 3,5 суток они убывают для |
|отдыха в незараженную местность. На вахту заступают очередные две смены. |
|Итоговый вывод |
|ОНХ с поселком в результате аварии на АЭС может попасть в середину зоны А (зона |
|умеренного заражения) по РЗ, а по ВП - в середину зоны Д' (зона опасного |
|внутреннего поражения). При этом уровень радиации к моменту выпадения |
|радиоактивных осадков (через 3,9 ч с момента аварии) составит Р3,9=0,31 рад/ч, |
|что значительно превышает естественный радиационный фон, равный 20 мкР/ч или |
|2*10-5 рад/ч. Прогнозируемая доза за первые сутки на открытой местности может |
|составить Д1сут=9,03 бэр, что больше Дуст=2 бэр. Следовательно, требуется |
|подобрать и соблюдать соответствующий режим радиационной защиты. |
|Радиационные поражения людей не ожидаются, так как Д1сут=9,03 бэр < 100 бэр. К |
|тому же рабочие и служащие сохраняют трудоспособность полностью, так как |
|прогнозируемая доза меньше 50 бэр. |
|Режим радиационной защиты для рабочих и служащих ОНХ следует назначить 6-7 с |
|общей продолжительностью в течение 360 суток. При этом последовательность |
|соблюдения режима такова: не менее 4 ч укрытие в защитных сооружениях или |
|герметизированных помещениях во время отдыха, а работа организуется вахтовым |
|методом в течение 360 суток. Это значит, что ОНХ работает круглосуточно в 4 |
|смены непрерывно в течение 3,5 суток. Его обслуживают 2 смены поочередно: одна |
|работает 6 ч в цехе, а вторая отдыхает 6 ч в защитных сооружениях данного |
|объекта. После 3,5 суток они убывают для отдыха в незараженную местность, а их |
|сменяют очередные две смены, прибывшие из незараженной местности. |
|Радиационный режим защиты населения поселка не предусматривается, но уровень |
|радиации на 1 ч после аварии Р1=0,613 рад/ч больше 0,2 и 0,3 рад/ч, указанных |
