Что включает оценка радиационной обстановки при аварии на аэс

При авариях на АЭС. Выявление и оценка радиационной обстановки

Выявление и оценка радиационной обстановки

2.3.1. Общие положения

Под радиационной обстановкой (РО) понимают совокупность условий и факторов, связанных с радиоактивным загрязнением (заражением) местности, приземного слоя воздуха и водоисточников, оказывающих влияние на жизнедеятельность населения, функционирование объектов экономики, действия формирований ликвидации последствий аварии. Радиационная обстановка характеризуется масштабами и степенью радиоактивного загрязнения местности и воздуха (термины “загрязнение” и “заражение” обозначают одно и то же физическое явление, но первый используется по отношению к событиям мирного времени, а второй – к военному времени).

Выявление радиационной обстановки – это определение методом прогноза или по данным разведки масштабов и степени радиоактивного загрязнения. Выявление радиационной обстановки включает:

— определение размеров зон загрязнения;

— определение интенсивности загрязнения;

— отображение полученных результатов на картах (планах, схемах), ввод в электронные средства обработки информации.

Исходные данные для выявления РО включают три группы сведений:

— данные о разрушенных ядерных реакторах (по каждому: время, координаты, тип, электрическая мощность, доля выброшенных радиоактивных веществ);

— размещение населения, объектов экономики на окружающей территории;

— метеоусловия (направление и скорость среднего ветра).

Оценка радиационной обстановки – это определение влияния радиоактивного загрязнения на население, производственные объекты, действия сил по ликвидации последствий аварии, а также обоснование мероприятий защиты. Оценка радиационной обстановки включает:

— определение ожидаемых доз облучения и радиационных потерь;

— определение целесообразных действий населения, производственного персонала и способов защиты;

— подготовку предложений по защите населения и территорий.

Исходными данными для оценки РО являются:

— выявленная радиационная обстановка;

— время пребывания людей (населения, персонала, сил ликвидации последствий аварии) на загрязненной местности и их радиационная защищенность (коэффициент ослабления излучения).

Выявление и оценка радиационной обстановки в целом предусматривает решение двух групп задач: инженерных и оперативных.

Инженерные – задачи по определению степени радиоактивного загрязнения местности, поверхности объектов, техники.

Оперативные – задачи для обеспечения жизнедеятельности населения и безопасности формирований ликвидации последствий аварии, это – определение доз облучения, оптимизация режимов поведения на загрязненной местности.

Ниже будем рассматривать только оперативные задачи.

2.3.2. Методика выявления и оценки радиационной обстановки

Основные допущения и ограничения:

— источниками радиоактивного загрязнения местности являются радиоактивное облако, образовавшееся в результате мгновенного выброса РВ на высоту до 1,5 км, и радиоактивная струя, формирующаяся при истечении продуктов из реактора на высоту до 200 м;

— скорость гравитационного оседания частиц – 0,01 м/с;

— используются три категории устойчивости атмосферы: А – сильно неустойчивая (конвекция), Д – нейтральная (изотермия), F – очень устойчивая (инверсия).

В зависимости от степени загрязнения местности и возможных последствий внешнего облучения выделяют следующие зоны (табл. 2.1):

Источник

Оценка радиационной обстановки при аварии на АЭС

Радиационная безопасность АЭС

Под безопасностью АЭС понимается обеспечение защиты ее персонала, населения и окружающей среды от радиационного воздействия. Проблема обеспечения безопасности при нормальной эксплуатации АЭС практически решена, что подтверждает длительный опыт эксплуатации большого количества АЭС как в России, так и за рубежом. Опыт разработки и эксплуатации АЭС с реакторами различных типов позволил сформулировать основные направления обеспечения их безопасности.

1 — Высокое качество изготовления и монтажа оборудования как основа эксплуатационной безопасности и снижения вероятности повреждений и нарушений.

2 — Диагностика состояния оборудования на всех этапах его эксплуатации, система профилактических протиаварийных мер.

4 — Разработка и реализация мер, направленных на полную локализацию распространения радиоактивных веществ и уменьшения последствий аварий.

Аварийная защита реакторов АЭС обеспечивается выключением реактора в аварийных ситуациях и введением в активную зону поглощающих стержней. Поскольку даже после прекращения цепной реакции в активной зоне реактора длительное время продолжает сохраняться активное тепловыделение (в момент прекращения цепной реакции мощность источника тепла составляет примерно 5% от полной мощности, и только через несколько часов снижается до уровня 1%), поэтому на каждом реакторе предусматривается аварийное охлаждение активной зоны. Проведенные расчеты позволяют предположить, что вероятность аварий современного реактора, приводящие к расплавлению твеэов не превышает 1/17 000. Это значит, что при эксплуатации 100 ядерных реакторов подобная авария моет произойти один раз за 170 лет.

Локализация выбросов радиоактивных продуктов деления обеспечивается биологической защитой реактора.

Аварийные выбросы радиоактивных веществ возможны при механическом разрушении ядерных реакторов, бассейнов для выдержки отработанного топлива, хранилищ высокоактивных отходов и т.д. При этом все продукты ядерного деления высвобождаются в виде аэрозолей за исключением редких газов и йода, которые с помощью ветра распространяются на большие территории.

В отличие от ядерного взрыва при авариях на АЭС принято различать три зоны радиоактивного заражения.

1 — Зона экстренных мер защиты — это территория, на которой доза внешнего гамма облучения населения за одни сутки может превысить 75 рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы за счет поступления в организм радиоактивного йода может превысить 250 рад.

2 — Зона профилактических мероприятий — это территория, на которой доза внешнего гамма-облучения населения в течение 7 дней (168часов) может составить от 25 до 75 рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы за счет поступления в организм радиоактивного йода может –от 30 до250 рад.

3 — Зона ограничений — это территория, на которой доза внешнего гамма-облучения населения, находящегося в зоне в течение года составляет от 10 до 25рад, а доза внутреннего облучения щитовидной железы за счет поступления в организм радиоактивного йода не превышает 30 рад.

Критерии для принятия решения о мерах защиты людей являются следующие прогнозируемые дозовые пределы облучения за время пребывания в зоне:

— в первые 10 суток, на ранней фазе аварии на АЭС, при возможном получении внешнего гамма-облучения 0,5-5 бэр, и внутреннего облучения 5-50 бэр, рекомендуется максимальное использование укрытий, средств защиты органов дыхания и кожи, йодная профилактика;

— при дозовых пределах, превышающих 5 бэр внешнего облучения и 50 бэр внутреннего облучения, необходима эвакуация населения.

На средней фазе общей аварии на АЭС (1-й год) при прогнозировании дозового предела внешнего гамма-облучения, не превышающего 0,5-5 бэр, а внутреннего до 50 бэр за время пребывания, мерами защиты являются ограничение потребления загрязненных продуктов питания и питьевой воды.

На местности типовые зоны загрязнения отображаются в виде кривых близких к эллипсам, при этом большая его ось совпадает с длиной зоны загрязнения, а по направлению совпадает с направлением ветра в момент аварии. Малая ось эллипса равна ширине зоны заражения.

Исходным данными для прогнозирования радиационной обстановки являются:

1 — координаты расположения АЭС;

2 — тип реактора и его энергетическая мощность;

3 — время начало выбросов радиоактивных веществ в атмосферу;

4 — направление и скорость ветра;

5 — степень вертикальной устойчивости приземной атмосферы.

Определяемыми параметрами в этом случае являются :

1 — размеры (длина, ширина, площадь) зон заражения и их расположение;

2— мощность дозы гамма-облучения в выбранной точке на оси следа радиоактивных выбросов на любой момент времени после аварии;

3—дозу внутреннего (ингаляционного) облучения в любой точки на оси выбросов за время полного распада радиоактивного вещества (радиоактивного йода);

4—мощность дозы, дозы внешнего и внутреннего облучения людей в любой точке в стороне от оси выбросов;

5—время начала радиоактивного загрязнения местности в любой точке на оси выбросов.

В Чернобыле 26 апреля 1986 года произошла авария с частичным нарушением активной зоны реактора и выбросом осколков деления в окружающую среду. В результате взрыва водорода в реакторе была сорвана верхняя крышка реактора и продукты деления тяжелых ядер попали в окружающую среду. Продукты деления ядерной реакции начали перемещаться по направлению ветра: вначале произошло радиоактивное загрязнение местности на Украине, 26 и 27 апреля направление ветра сменилось и загрязнению подверглась территория Белоруссии. Далее, 28-29 апреля, ветер менял направление на юго-западное и южное. Формирование основной части радиоактивных выпадений продолжался в течение 5 суток. В связи со значительным уровнем загрязнений и постоянным изменением направления ветра, было принять решение об эвакуации населения из 30 километровой зоны вокруг станции (40 тысяч жителей). Возникла необходимость в выработке рекомендаций для длительной работы и жизнедеятельности на загрязненной территории, определения зон различной степени опасности для здоровья людей. В связи с этим Минздрав СССР в ноябре 1988года принял решение об установлении предела пожизненной дозы облучения населения районов аварии в 35 бэр, которая должна набираться в течение всей жизни-70-75 лет.

Исходя из изложенного, после стабилизации радиоактивной обстановки в районе аварии АЭС с выбросом радиоактивных веществ в период ликвидации ее последствий устанавливаются следующие зоны.

Источник

Что включает оценка радиационной обстановки при аварии на аэс

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Методика оценки радиационной обстановки при запроектной аварии на атомной станции

Safety in emergencies. Methods for assessment of radiation situation at anticipated nuclear reactor plant accident

Дата введения 2019-06-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России» (Федеральный центр науки и высоких технологий) (ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ))

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 071 «Гражданская оборона, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций»

Введение

Настоящий стандарт разработан с целью методического обеспечения заблаговременной оценки (прогнозирования) радиационной обстановки в случае запроектной аварии на атомной станции при ситуационном планировании мероприятий по защите населения и территорий от воздействия ионизирующих излучений и радиоактивных веществ.

В настоящем стандарте представлены расчетные таблицы и алгоритмы решения комплекса задач, связанных с оценкой степени радиоактивного загрязнения местности и приземного слоя атмосферы, а также радиационного воздействия на население при нахождении на радиоактивно загрязненной территории.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает порядок оценки радиационной обстановки при запроектной аварии на атомной станции (АС).

1.2 Положения настоящего стандарта предназначены для использования федеральными органами государственной власти и их территориальными органами, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органами местного самоуправления, организациями и учреждениями всех форм собственности, отвечающими за организацию и осуществление мероприятий по радиационной защите населения и территорий при радиационных авариях на атомных станциях, в рамках ситуационного планирования при проведении учений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 22.0.03/ГОСТ Р 22.0.03 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения

ГОСТ 22.0.05/ГОСТ Р 22.0.05 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения

ГОСТ Р 22.0.02 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Термины и определения

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 22.0.03, ГОСТ 22.0.05, ГОСТ Р 22.0.02.

4 Методика оценки радиационной обстановки при запроектной аварии на атомной станции

Методика оценки радиационной обстановки при запроектной аварии на атомной станции (методика) предназначена для оценки радиационной обстановки при запроектной аварии на АС с реакторами типа ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и РБМК-1000 методом прогнозирования.

Количественный состав выброса РВ, принятый для расчета элементов радиационной обстановки, определен отдельно для каждого радионуклида, %, от его максимального содержания в активной зоне применительно к VII уровню аварии по международной шкале.

Распространение облака РВ в атмосфере происходит за счет ветрового переноса, сухого и влажного осаждения, гравитационного осаждения и рассеяния в результате турбулентной диффузии.

Методика рассматривает три основных типа устойчивости атмосферы:

— неустойчивая (конвекция), характерная для солнечной летней погоды;

— нейтральная (изотермия), характерная для переменной облачности в течение дня, облачного дня и облачной ночи, а также дождливой погоды;

— устойчивая (инверсия), характерная для ясной ночи, морозного зимнего дня, а также для утренних и вечерних часов.

Значения, используемые в методике, даны для условий открытой местности и незащищенного населения. Доза внешнего облучения, обусловленная воздействием потока -частиц при нахождении в облаке выброса и на загрязненной территории, не учитывается.

Методика позволяет определять:

— размеры прогнозируемых зон радиоактивного загрязнения местности, ограниченных изолиниями доз внешнего облучения за определенные промежутки времени (от 1 сут до одного года);

— прогнозируемые размеры участков местности, ограниченных изолиниями доз облучения щитовидной железы детей и взрослого населения за время прохождения облака;

— плотность радиоактивных выпадений на следе облака;

— максимальную объемную концентрацию радионуклидов в приземном слое атмосферы;

— дозу внешнего облучения при прохождении радиоактивного облака;

— дозу внешнего облучения при расположении на следе облака;

— дозу внутреннего облучения при ингаляционном поступлении РВ;

— дозу облучения щитовидной железы для детей и взрослого населения;

— дозу внешнего облучения при преодолении следа облака;

— допустимое время начала преодоления следа облака;

— допустимое время пребывания на загрязненной территории;

— допустимое время начала работ на загрязненной территории.

Для определения влияния радиоактивного загрязнения местности и приземного слоя атмосферы на население производят оценку радиационной обстановки. Требования по ограничению облучения населения в условиях радиационной аварии устанавливаются в нормах радиационной безопасности.

Оценку радиационной обстановки в рамках ситуационного планирования при проведении учений проводят заблаговременно. В качестве исходных данных используются либо наиболее вероятные, либо неблагоприятные метеорологические условия.

При оценке радиационной обстановки решают следующие задачи по определению:

— размеров зон радиоактивного загрязнения местности;

— размеров зон облучения щитовидной железы детей и взрослого населения за время прохождения облака, а также их отображению на картах (планах, схемах);

— плотности радиоактивных выпадений на следе облака;

— максимальной объемной концентрации радионуклидов в приземном слое атмосферы;

— дозы внешнего облучения при прохождении радиоактивного облака;

— дозы внешнего облучения при расположении на следе облака;

— дозы внутреннего облучения при ингаляционном поступлении РВ;

— дозы облучения щитовидной железы;

— дозы внешнего облучения при преодолении следа облака;

— допустимого времени начала преодоления следа облака;

— допустимого времени пребывания на загрязненной территории;

— допустимого времени начала работ на загрязненной территории.

Исходными данными для оценки радиационной обстановки методом прогнозирования являются:

а) информация об АС; тип ЯЭР (РБМК, ВВЭР); электрическая мощность ЯЭР , МВт; координаты АС (X, У), км; астрономическое время разрушения реактора (число, мес, ч, мин);

в) дополнительная информация, которую приводят отдельно при рассмотрении каждой конкретной задачи.

Источник

Оценка радиационной обстановки при авариях на АЭС методом прогнозирования

Оценка радиационной обстановки

Для реализации Закона Республики Беларусь «О радиационной безопасности населения» в условиях постоянной радиационной опасности каждый руководитель большого или малого уровня должен уметь прогнозировать радиационную обстановку, уметь ее оценивать, чтобы при необходимости организовать защиту объектов и людей. Для определенности будем считать, что радиационная обстановка оценивается в интересах объекта экономики.

Радиационная обстановка — это состояние радиоактивного загрязнения или заражения местности, оказывающее влияние на деятельность объектов хозяйствования, на жизнедеятельность населения и его здоровье.

Радиационная обстановка характеризуется плотностью радиоактивного загрязнения, уровнями радиации на местности (мощностью дозы), размерами зараженной или загрязненной территории. Местность считается радиоактивно:

1) загрязненной, если уровень радиации на местности, измеренный на высоте 0,7–1 м от поверхности земли, превышает естественный радиационный фон до 0,5 Р/ч (в Республике Беларусь естественный радиационный фон составляет 8–20 мкР/ч);

2) зараженной, если уровень радиации, измеренный на высоте 0,7–1 м от поверхности земли, составляет более 0,5 Р/ч.

Оценка радиационной обстановки —выяснение степени отрицательного воздействия радиации на людей и выбор адекватных мер защиты, при использовании которых должны быть исключены радиационные поражения людей, растительности, диких и домашних животных.

Радиационная обстановка может быть выявлена и оценена методом прогнозирования и по данным разведки.

Решая задачу прогнозирования и оценки радиационной обстановки, необходимо учитывать:

· обобщенные результаты прогнозирования и оценки радиационной обстановки, проводимых государственными структурами по защите населения в чрезвычайных ситуациях;

· требования Норм радиационной безопасности;

· возможные источники радиоактивного загрязнения местности и воздушного пространства;

· характеристики источников радиоактивного загрязнения;

· вероятность и возможные масштабы аварий на радиационно-опасных объектах;

· розу ветров и состояние погоды.

Условно все источники возможного радиоактивного загрязнения можно разделить:

· приборы и установки с источниками ионизирующих излучений;

· радиоактивные отходы и др.

Радиоактивное загрязнение местности возможно в результате аварий, катастроф, диверсий на упомянутых объектах.

Исходными данными для оценки радиационной обстановки методом прогнозирования являются:

· тип и мощность ядерного реактора;

· степень надежности работы реактора и варианты возможных аварий;

· степень выработки ресурса АЭС;

· координаты АЭС и координаты населенных пунктов, объектов степень возможного радиоактивного загрязнения которых оценивается;

· нормы радиационной безопасности;

· коэффициенты ослабления радиации укрытиями и объектами;

· роза ветров, состояние погоды, характер местности и др.

На этапе прогнозирования определяют:

· возможные зоны радиоактивного загрязнения (заражения);

· время начала радиоактивного загрязнения территории и воздушного пространства данного населенного пункта или объекта;

· основные типы радионуклидов, которые могут вызвать радиоактивное загрязнение территории и воздушного пространства;

· возможные дозы внутреннего и внешнего облучения людей;

· возможные последствия облучения людей различными дозами, в том числе смертельными;

· допустимое время пребывания людей на радиоактивно загрязненной местности;

· определение уровней вмешательства по защите населения от радиоактивного заражения (загрязнения) территории и воздушного пространства.

Источник

Методика оценки радиационной обстановки при аварии на атомной станции

Страницы работы

Содержание работы

Методика оценки радиационной

обстановки при аварии на атомной станции

В Украине 8000 объектов манипулируют с радиоактивными веществами. Среди них есть объекты, представляющие большую опасность для населения и окружающей среды. Это в первую очередь атомные станции (АС).

Специфическими особенностями атомных станций, влияющими на их надежность и безопасность, относятся:

1. интенсивное нейтронное и гамма-излучение в активной зоне реакторов;

2. длительное и неуправляемое выделение теплоты в активной зоне реактора после его остановки;

3. накопление в активной зоне большого количества радиоактивных продуктов деления.

При эксплуатации ядерного энергетического реактора могут возникать разные неполадки. Имеется много физических эффектов, которые могут привести к этому. Причины, вызывающие неполадки, можно разделить на 2 группы:

1. недостатки в конструкции отдельных узлов, вызывающие выход из строя оборудования;

2. нарушение персоналом правил эксплуатации энергетического реактора.

Аварии на АС возникают внезапно и последствия предсказать трудно. К радиационным авариям относятся события с выходом радиоактивных веществ (РВ) за границы, не предусмотренные проектом для нормальной работы АС в количествах, превысивших установленный предел. Для оценки событий на АС в 1991 г. была принята международная шкала событий на АС INES. Она имеет 7 ступеней.

7-ая ступень – глобальная авария. Выброс в среду от тысяч до десятков тысяч терабаккерелей. Пример – авария на ЧАЭС в 1986 г. Выброс в среду составил 185·10 4 ТБк.

6-ая ступень – тяжелая авария. Выброс в среду десятков и сотен ТБк. Пример – авария в ядерном центре Селлафилд в 1957 г., Великобритания. 13 человек погибли, 260 заболели лучевой болезнью.

5-ая ступень – серьезная авария. Выброс в среду до десятков ТБк. Пример – авария на АС Тримайл-Айленд в 1979 г., США.

4-ая ступень – чрезвычайно-серьезное происшествие. Авария в пределах АС. Облучение отдельных лиц дозой до 1 Зв. Пример – авария на АС Сен-Лоран, Франция, 1980 г.

3-я ступень – серьезное происшествие. Авария в пределах АС. Облучение персонала дозой до 50 мЗв. Пример – авария на АС Вандельос в 1989 г., Испания.

2-я и 1-я ступени – отключения и отказы управления, не влияющие на безопасность АС и среды.

Ниже шкалы: аварии и происшествия не влияющие на работу ядерной установки.

Как показывает опыт, авария на АС представляет собой развивающийся процесс, имеющий 3 фазы:

Ранняя фаза – период от момента начала аварии до прекращения выбросов и окончания формирования следа (от нескольких часов, до нескольких суток).

Наиболее опасными, хотя и маловероятными авариями на реакторах типа ВВЭР-1000 считаются аварии, связанные с потерей теплоносителя.

В качестве реперной гипотетической аварии (РГА) принята авария с мгновенным разрывом трубопровода максимального диаметра, при полном обесточивании энергоблока и с задержкой (до 10 минут) в подаче аварийного электропитания.

Через несколько секунд после снижения давления в первом контуре срабатывает пассивная система аварийного охлаждения активной зоны реактора (САОЗ). К 35 секунде рост температуры тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) прекратится. За это время, в результате нарушения теплоотдачи, средняя температура активной зоны достигает 1200 0 С. Более 50% топлива перегреется до температуры 1400 0 С, а 2% топлива оплавится. При этом под защитную оболочку выходит 20% инертных радиоактивных газов (ИРГ), йода и цезия от накопившихся в активной зоне.

Общая активность данных изотопов в активной зоне реактора через год работы реактора может составлять 806 МКи (66,3 т урана), следовательно, выброс радионуклидов под защитную оболочку может составить 161 МКи или 5,9 эксабеккерелей. За все время ядерных испытаний с 1945 по 1961 годы в атмосфере было взорвано примерно 500 ядерных боеприпасов. При этом общая активность выброшенных изотопов составила 50 МКи.

Выход радионуклидов из-под защитной оболочки может составить до 3% в сутки. На основе этих данных и с учетом погодных условий можно произвести прогнозные оценки последствий аварии.

Средняя фаза – период от момента прекращения выбросов до значительного снижения степени радиоактивного загрязнения (примерно в 10 раз). Продолжительность этой фазы – 1 год.

Поздняя фаза. От 1 года до времени, когда уровни радиации достигнут фоновых значений. Эта фаза может продолжаться десятки и более лет.

Оценка радиационной обстановки методом прогнозирования включает решение следующих задач:

— определение направления оси следа радиоактивного облака;

— определение размеров зон радиоактивного загрязнения;

— мощности дозы гамма-излучения на оси следа;

— определение возможных радиационных поражений людей на загрязненной местности;

Источник