Прогнозирование и оценка возможных чрезвычайных ситуаций при ядерном взрыве

<31 32 333435 36 37 >

Радиационная обстановка при ядерном взрыве характеризуется масштабом (размером территории заражения) и степенью (мощностью дозы – уровнем радиации) радиоактивного заражения, а также влиянием этого заражения на действия формирований ГО, работу объектов экономики и жизнедеятельность населения. Радиационная обстановка может создаваться при применении противником ядерного оружия, вследствие заражения радиоактивным веществом воздуха, местности и расположенных на ней сооружений, техники и имущества.

Для определения влияния радиоактивного заражения необходимо произвести выявление радиационной обстановки и после этого ее оценку. Обычно при наличии сведений об опасности радиоактивного заражения проводят прогнозирование радиационной обстановки, используя известные зависимости, данные о параметрах источника радиоактивного заражения (время, мощность, вид и место ядерного взрыва), информацию о метеоусловиях (направление и скорость среднего ветра).

При этом (с вероятностью 0,9) считается, что заражение возможно на территории, ограниченной углом 40 град с вершиной в эпицентре взрыва. Фактическая площадь заражения в пределах указанного района составит примерно 30% площади данного сектора. В секторе выделяют четыре зоны возможного заражения А, Б, В и Г. На внешней границе зоны возможного умеренного заражения (А) доза радиации за время полного распада радиоактивных веществ составляет 40 Р, а уровень радиации через 1 ч после взрыва – 8 Р/ч. На внешних границах зон возможного сильного (Б), опасного (В) и чрезвычайно опасного (Г) заражения дозы радиации до полного распада радиоактивных веществ соответственно равны 400, 1200 и 4000 Р, а уровни радиации через 1 ч после взрыва – 80, 240 и 800 Р/ч (рис. 10.3).

Приближенно удаление внешних границ зон от эпицентра взрыва по оси следа радиоактивного облака может быть определено по табл. 10.4 или по формуле:

, (10.14)

где R – удаление внешних границ зон от эпицентра взрыва, км; q – мощность взрыва, кт; V – скорость среднего ветра, км/ч; Р₁ – уровень радиации на границе зоны через 1 ч после взрыва, Р/ч.

Прогнозирование позволяет в короткие сроки определить ожидаемые масштабы и степень радиоактивного заражения.

Таблица 10.4

Размеры зон заражения на следе радиоактивного облака наземного ядерного взрыва в зависимости от мощности взрыва и скорости ветра

Мощность взрыва, кт	Скорость среднего ветра, км/ч	Размеры зон заражения, км
А	Б	В	Г
R	b	R	b	R	b	R	b

			2,8 2,6 2,6	5,3 5,2 4,9	0,9 0,8	2,7 2,4 2,2	0,6 0,5 0,5	1,2 1,1 1,1	0,2 0,2 0,2
			5,7 6,4 6,7		2,5 2,5 2,3	9,9 9,7 9,2	1,5 1,4 1,3	4,9 4,3 4,0	0,8 0,7 0,7

Продолжение табл. 10.4


7,2 8,3 8,7	3,3 3,3 3,2	1,9 1,9 1,8	6,6 6,5 5,8	1,1 1,0 0,9
9,9 11,0 12,0	4,7 4,7 4,7	3,0 3,0 2,8	12,0 12,0 11,0	1,7 1,7 1,5
12,0 14,0 15,0	6,1 6,4 6,3	4,0 3,9 3,8	18,0 17,0 17,0	2,2 2,0 1,9
	7,8 8,4 8,4	5,3 5,3 5,3		2,8 2,7 2,6
		7,4 7,7 7,7		4,3 4,3 4,3
		9,5		5,7 5,6 5,6

Фактическая радиационная обстановка может быть определена только по данным радиационной разведки. Выявленные при этом уровни радиации в различных точках на местности заносятся в журнал. Примерная форма журнала и порядок его заполнения приведены в табл. 10.5.

Рис. 10.3. Схема нанесения зон возможного заражения

Таблица 10.5

Форма журнала радиационной разведки и наблюдения

№	Дата и время ядерного взрыва	Место измерения	Время измерения, ч, мин	Уровень радиации при измерении, Р/ч	Уровень радиации, приведенный к 1 ч после ядерного взрыва, Р/ч
…	25.04 14.00 …	Проходная завода № 1 …	16.00 …	...	…

После выявления радиационной обстановки производят ее оценку. Под оценкой радиационной обстановки понимают определение на основании анализа данных радиационной обстановки возможности производственной деятельности объектов экономики, действий формирований ГО и населения в условиях радиоактивного заражения.

На практике оценка радиационной обстановки сводится к решению задач по определению возможных доз облучения, допустимой продолжительности пребывания людей на зараженной местности, возможного времени начала ведения спасательных работ, режимов защиты рабочих, служащих и производственной деятельности объектов и т.д.

Ниже приведены методика и решение типовых задач по оценке радиационной обстановки.

10.5.1. Приведение уровня радиации к одному времени после
ядерного взрыва

Приведение уровня радиации к одному времени после взрыва необходимо для сравнения интенсивности излучения в различных точках на местности, а также определения зон заражения.

Изменение активности радиоактивных излучений с течением времени подчиняется следующей зависимости:

, (10.15)

где Р₀ – известный уровень радиации в момент времени t₀ после взрыва; P_t – уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитанный также с момента взрыва.

Приняв t₀ = 1, получим

, (10.16)

где Р₁ – уровень радиации на 1 ч после взрыва; K_t = t^-1,2 – коэффициент спада уровня радиации в определенное время (табл. 10.6).

Таблица 10.6

Коэффициенты спада уровня радиации с течением времени

t, ч	K_t	t, ч	K_t	t, ч	K_t	t, ч	K_t

0,25	5,278	6,25	0,110	12,25	0,049	18,25	0,0306
0,50	2,297	6,50	0,106	12,50	0,048	18,50	0,0302
0,75	1,412	6,75	0,101	12,75	0,047	18,75	0,0297
1,0	1,0	7.0	0,097	13,0	0,046	19,0	0,0292
1,25	0,765	7,25	0,093	13,25	0,045	19,25	0,0288
1,50	0,615	7,50	0,089	13,50	0,044	19,50	0,0283
1,75	0,510	7,75	0,086	13,75	0,043	19,75	0,0279
2,0	0,435	8,0	0,082	14,0	0,042	20,0	0,0275
2,25	0,378	8,25	0,079	14,25	0,041	20,25	0,0271
2,50	0,333	8,50	0,077	14,50	0,040	20,50	0,0266
2,75	0,297	8,75	0,074	14,75	0,039	20,75	0,0263
3,0	0,268	9,0	0,071	15,0	0,0388	21,0	0,0259
3,25	0,243	9,25	0,069	15,25	0,038	21,25	0,0255
3,50	0,222	9,50	0,067	15,50	0,0372	21,50	0,0252
3,75	0,204	9,75	0,065	15,75	0,0366	21,75	0,0248

Продолжение таблицы 10.6


4,0	0,189	10,0	0,063	16,0	0,0359	22,0	0,0244
4,25	0,176	10,25	0,061	16,25	0,0352	22,25	0,0242
4,50	0,164	10,50	0,059	16,50	0,0346	22,50	0,0238
4,75	0,154	10,75	0,058	16,75	0,0339	22,75	0,0235
5,0	0,145	11,0	0,055	17,0	0,0334	23,0	0,0232
5,25	0,137	11,25	0,055	17,25	0,0328	23,25	0,0229
5,50	0,129	11,50	0,053	17,5	0,0322	23,50	0,0226
5,75	0,123	11,75	0,052	17,75	0,0317	23,75	0,0223
6,0	0,116	12,0	0,051	18,0	0,0312	24,0	0,022

Из выражения (10.16) видно, что отношение уровня радиации на любое время после взрыва к коэффициенту спада уровня радиации на это же время в какой-либо точке на местности есть величина постоянная, равная значению уровня радиации на 1 ч после взрыва:

Пример 1. На территории склада объекта народного хозяйства (пункт А) уровень радиации через 2 ч после взрыва Р₂=26,1 Р/ч. Уровень радиации, измеренный на территории гаража объекта (пункт Б) через 5 ч после взрыва, Р₅ =8,7 Р/ч. Сравнить интенсивность излучения в этих районах.

Решение. Уровень радиации на 1 ч после взрыва в пункте А

Уровень радиации на 1 ч после взрыва в пункте Б

Таким образом, интенсивность излучения на территории склада и гаража одинакова.

Если время, прошедшее после взрыва, неизвестно, то его определяют по скорости спада уровня радиации со временем. Для этого измеряют в одной и той же точке местности два раза уровень радиации с определенным временным интервалом Dt. По отношению уровней радиации при втором Р_II и первом P_I измерении Р_II/Р_I и по промежутку времени между измерениями Dt определяют время, прошедшее после взрыва до второго измерения (табл. 10.7).

Таблица 10.7

Время, прошедшее после взрыва до второго измерения уровней радиации наместности

	Время между измерениями Dt
10 мин	15 мин	20 мин	30 мин	45 мин	1 ч	1,5 ч	2 ч	2,5 ч	3 ч
0,95	4,00	6,00	8,00	12,00	18,00	24,00	36,00	48,00	60,00	72,00
0,9	2,00	3,00	4,00	6,00	9,00	12,00	18,00	24,00	30,00	36,00
0,85	1,20	2,00	2,40	4,00	6,00	8,00	12,00	16,00	20,00	24,00
0,8	1,00	1,30	2,00	3,00	4,30	6,00	9,00	12,00	15,00	18,00
0,75	0,50	1,10	1,40	2,30	3,40	5,00	7,00	9,00	12,00	14,30
0,7	0,40	1,00	1,20	2,00	3,00	4,00	6,00	8,00	10,00	12,00
0,6	0,30	0,45	1,00	1,30	2,10	3,00	4,30	6,00	7,00	9,00
0,5		0,35	0,45	1,10	1,45	2,20	3,30	4,30	5,30	7,00
0,4			0,35	0,55	1,25	1,50	2,50	3,40	4,40	5,30
0,3				0,45	1,10	1,35	2,20	3,10	4,00	4,40
0,2				0,42	1,00	1,20	2,00	2,40	3,20	4,00

Пример 2. В 6 ч 45 мин измеренный уровень радиации P_I = 80 Р/ч, в 7 ч уровень радиации стал равным Р_II= 56Р/ч. Определить время взрыва.

Решение. Определяем отношение Р_II/Р_I = 56/80 = 0,7. По табл. 10.7, пользуясь схемой (рис. 10.4), для отношения Р_II/P_I = 0,7 и Dt = 15 мин находим Т=1ч.