Оценка радиационной и химической обстановки

Таганрогский государственный радиотехнический университет

Самостоятельная работа

по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности»

на тему:

«Оценка радиационной и химической обстановки»

Выполнил:

студент группы ЭЗ-101

Головин А.И.

таганрог 2005
г.

1. Оценка радиационной обстановки

1.1 После применения ядерного боеприпаса

Исходные данные:

Время ядерного взрыва боеприпаса в 00 часов 1.05.2005.

Через часов после ядерного взрыва доклад дозиметриста:

‘‘Наблюдается радиоактивность. Мощность дозы (уровень радиации) (рад/ч).’’

Данные выбираются согласно номеру варианта, т.е. по последним двум цифрам зачетной книжки. Откуда получаем часов, а рад/ч.

Решим несколько задач по оценке радиационной обстановки и сделаем выводы.

Принимаем: время обнаружения радиоактивности является временем начала спада мощности дозы и временем начала облучения ().

Определить мощность дозы на 1 час после взрыва (эталонную мощность дозы).

Эталонный уровень радиации (уровень радиации на 1 час после взрыва) можно определить по формуле (5) из [2], полагая, что :

рад/ч.

Определить и построить график спада мощности дозы () за период до 96 часов. От момента взрыва первые и вторые сутки определить на 1, 2, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 часов, третьи и четвертые сутки – 60, 72, 84, 96 часов.

Уровень радиации на местности, зараженной РВ, на произвольный момент времени , отсчитанный от момента взрыва, определяется согласно [2] по формуле:

рад/ч,

где – известный уровень радиации (рассчитанный или измеренный) на момент времени , для нашего случая выбираем, что ч;

– коэффициент, который зависит от времени и способа возникновения РВ, в нашем случае .

Т.к. по условию время обнаружения радиоактивности является временем начала спада дозы и временем начала облучения, то в результате этого к 96 часам прибавляем еще 7 часов и в итоге рассчитываем и строим график до 103 часов. Отсюда получаем конечную формулу, по которой производим расчет:

.

Полученные результаты приведены в таблице, а график на рис.1.

t, ч	1	2	6	12	18	24	30	36	42	48
Рt , рад/ч	216.939	94.428	25.267	10.998	6.761	4.787	3.663	2.943	2.446	2.084

t, ч	60	72	84	96
Рt , рад/ч	1.594	1.281	1.065	0.907

Рис. 1. График спада мощности дозы облучения при ядерном взрыве.

При ядерном взрыве территорией возможного заражения считается сектор, ограниченный углом 400
с вершиной в эпицентре взрыва. В секторе выделяются четыре зоны возможного заражения (рис.2). В нашем случае мы находимся в зоне ‘‘Б’’, т.е. зоне сильного заражения.

Рис.2
. Зоны возможного заражения.

Зона Г	Зона В	Зона Б	Зона А
Р1 = 800 рад/ч D¥ = 4000 рад	Р1 = 240 рад/ч D¥ = 1200 рад	Р1 = 80 рад/ч D¥ = 400 рад	Р1 = 8 рад/ч D¥ = 40 рад

* Зона ‘‘А’’– умеренного заражения, на схему наносят синим цветом.

* Зона ‘‘Б’’– сильного заражения, на схему наносят зеленым цветом.

* Зона ‘‘В’’– опасного заражения, на схему наносят коричневым цветом.

* Зона ‘‘Г’’– чрезвычайно опасного заражения, на схему наносят черным цветом.

– приведенная (эталонная) мощность дозы, рад/ч.

– доза до полного распада РВ, рад.

Реально же зоны заражения имеют сложную конфигурацию.

Определить, какую дозу получат люди, живущие в палатках, т.е. на открытой местности, за 4 и 15 суток (время начала облучения – время обнаружения РВ).

Для этого воспользуемся формулой (14) из [2]:

,

где – время начало облучения и выбирается как t=tно
=7 часам, а выбирается следующим образом; для 4-х суток tко
=24*4+7=103 часа и для 15 суток

tко
=24*15+7=367 часов, – коэффициент защиты. Подставив эти данные в формулу, получим следующие результаты:

для 4-х суток D4
=305.721 рад;

для 15-ти D15
=402.054 рад

Определить, какую дозу получат люди, находящиеся 4 суток в подвале, в доме (тип подвала и дома выбираются самостоятельно).

Выберем в качестве подвала – подвал кирпичного одноэтажного дома, у которого коэффициент защиты подвала равен , а дома – . Остальные данные берем как и в предыдущем пункте, и считаем по формуле (14):

для подвала =25.477 рад;

для дома =6.114 рад.

У людей находившихся 4 суток и 15 суток на открытой местности доза облучения составляет соответственно D4
=305.721 рад и D15
=402.054 рад, что соответствует второй степени лучевой болезни.

Смертельные исходы до 40%, процент нетрудоспособных людей может достичь цифры 80. В общем случае работоспособность ограничена. В умственной работе допускается 10-15% ошибок, физическая работа затруднена.

В результате, чего получается, что при ядерном взрыве любые дома, помещения, подвалы и убежища могут служить как защитные средства от облучения.

Определить какую дозу получат люди за 4 суток с момента выпадения РВ, если они 12 часов (с 8 до 20) находятся на открытой местности и 12 часов в сутки находятся в помещении (помещение выбирается самостоятельно), используя формулы (13), (14) из [2].

Для этого нам нужно вычислить дозу облучения отдельно на открытой местности и отдельно в помещении. Затем полученные дозы сложить и мы получим нужную нам дозу за одни сутки. После чего сделать это для каждых из 4 суток.

Теперь разобьем весь временной промежуток, часа, на интервалы, в соответствии с [2], получим следующие интервалы времени, и в качестве помещения возьмем подвал кирпичного трехэтажного дома, у которого :

на открытой местности: 8 – 20; 32 – 44; 56 – 68; 80 – 92;

в помещении: 7 – 8; 20 – 32; 44 – 56; 68 – 80; 92 – 103.

Подставляя полученные интервалы времени в формулы (13) и (14), получим следующие результаты:

;

на открытой местности:

Dм
=184.211 рад,

в помещении:

Dп
=0.243 рад.

Суммарная доза которую получат люди составляет

Dc
=184.454 рад.

Какую дозу получат люди, вышедшие работать на открытую местность через 3 часа после выпадения РВ и работающие 8 часов. Используя формулы (13) и (14). Сделать вывод о воздействии РВ и его последствиях.

Приняв во внимание, что tno
=3+7=10 часов, tno
=10+8=18 часов и формула (14) будет иметь следующий вид, куда и поставим наши значения:

=75.907 рад.

Ввиду того, что при дозе облучения рад возникает лучевая болезнь первой степени, однако работоспособность сохраняется. Смертельные случаи могут наблюдаться в единичных случаях, нетрудоспособность достигает 15%, замедлено время реакции в сложной обстановке.

Через какой минимальный промежуток времени после взрыва можно выслать бригаду для проведения СНАВР на открытой местности, при условии, что они получили дозу облучения 10 Рад, (= 10 Рад). Время работы 8 часов. Использовать формулы (17), (18) [2].

По формуле (18)

,

зная что рад и , для открытой местности, найдем параметр a
:

.

После чего из уравнения (17) [2] , обозначив искомое время начала работ за x и соответственно время окончания работ за x+8, получим уравнение:

.

Решив это уравнение получим значение x равным , т.е. через 78.2 часов после взрыва можно высылать бригаду рабочих, для проведения СНАВР.

Определить коэффициенты защиты жилья, если за 10 суток поглощенная доза не превышает заданную дозу (рад), соответствующую номеру зачетки последнюю цифру плюс 2.

По формуле (14), принимая часам и соответственно часам, найдем необходимый коэффициент защиты жилья:

.

Основные направления предотвращения аварий и снижения потерь и ущерба при радиационных авариях:

а) рациональные размещения РОО (радиационный опасный объект) с учетом возможных последствий аварий;

б) специальные меры по ограничению распространению выбросов за пределы СЗЗ (санитарно-защитная зона);

в) меры по защите персонала и близживущего населения.

При проектировании РОО должны учитываться сейсмичность зоны, его геологический, гидрологический и ландшафтный особенности.

При выборе места для размещения РОО в первую очередь необходимо учитывать санитарно-гигиенические требования обеспечивающие предупреждения его вредного влияния на окружающую среду и местное население. Отдавать предпочтение следует участкам:

а) расположенным с подветренной стороны по отношению к населенному пункту, в малозаселенных местностях с ровным рельефом;

б) с глубоким слиянием грунтовых вод, чтобы наивысший уровень этих вод находился не менее чем на 1,5 метра ниже отметки пола подземных сооружений, в которых, возможно, есть радиоактивные жидкости;

в) хорошо продуваемым.

Для защиты продуктов питания и воды от заражения предусматривается комплекс мероприятий, направленный на подготовку в мирное время объектов народного хозяйства и транспорта к работе в особых условиях. В его состав входит:

а) организационные мероприятия, имеющие цель подготовить пищевые предприятия и водонососные станции к работе при нападении противника;

б) инженерно-технические мероприятия, направленные на герметизацию помещений, в которых размещаются пищевые предприятия, водонапорные станции, склады медикаментов, создания герметичной тары, и упаковочных материалов, а также транспортных средств для перевозки продовольствия и медикаментов;

в) санитарно-гигиенические мероприятия, обеспечивающие сохранность продовольствия и медикаментов.

Воду в домашних условиях можно хранить в закрывающихся стеклянных бутылках, банках или бочках.

1.2 После взрыва на АЭС с выбросом РВ

Исходные данные:

10.08.05 года в 00 часов произошла авария на АЭС.

Через 4 часа после аварии на открытой местности наблюдается мощность дозы

(рад/ч),

( – последняя цифра зачетной книжки).

Определить мощность дозы на 1, 2, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 часов в первые и вторые сутки, третьи и четвертые сутки - 60,72,84,96 часов по формуле (4’) [2].

Определим в начале эталонную мощность дозы по формуле (6) в [2]:

,

где – коэффициент для пересчета уровней радиации на различное время после взрыва.

В нашем случае выбирается как при аварии на АЭС. Подставив все данные в (4’), получим:

рад/ч.

Теперь получим таблицу значений и построим график .

t, ч	1	2	6	12	18	24	30	36	42	48
Рt , рад/ч	1.089	0.825	0.532	0.403	0.343	0.305	0.279	0.26	0.244	0.231

t, ч	60	72	84	96
Рt , рад/ч	0.212	0.197	0.185	0.175

Рис. 3.
График спада мощности дозы после аварии на АЭС.

Анализируя полученные графики в п. 4.1.1. и п. 4.1.2. можно сделать следующие выводы при ядерном взрыве мощность дозы в сотни раз превышает мощность дозы после аварии на АЭС, однако спад мощности происходит по-разному, что видно из формул. При ядерном взрыве спад мощности дозы происходит быстрее, чем после аварии на АЭС. Так уже через час после ядерного взрыва мощность дозы уменьшается в два раза, а через шесть – уже в десять, в отличии от аварии на АЭС уменьшении мощности дозы в два раза происходит спустя шесть часов, и только в шесть раз спустя трое суток. Определить, какая мощность дозы будет за месяц, три месяца, полгода и за год без учета собственной дезактивации по формуле (4’). Используя указанную формулу, получим:

1) за месяц: ч., тогда рад/ч;

2) за 3 месяца: ч., тогда рад/ч;

3) за полгода: ч., тогда рад/ч;

4) за год: ч., тогда рад/ч.

Определить дозу с нарастающим итогом за первые 10 суток, через месяц, через три месяца, через год, если население находится 12 часов на открытой местности, 12 часов в помещении с (в соответствии с последней цифрой зачетной книжки ).

Для решения этой задачи воспользуемся формулой (16):

,

где уже было рассчитано ранее, часам, а выбирается в соответствии с заданным интервалом времени

.

За 10 суток: ч, а рад. Откуда получаем, что на открытой местности доза составляет

рад,

а в помещении, где – рад. В итоге суммарная доза равна рад.

Аналогично рассчитаем и для других промежутков времени.

За месяц: ч, рад. Тогда на открытой местности доза равна рад, а в помещении – рад. В итоге суммарная доза равна рад.

За 3 месяца: ч, рад. Тогда на открытой местности доза равна рад, а в помещении – рад. В итоге суммарная доза равна рад.

За год: ч, рад. Тогда на открытой местности доза равна рад , а в помещении – рад. В итоге суммарная доза равна рад.

Какие мероприятия необходимо проводить по уменьшению РВ (эвакуация не производится)?

Основные способы защиты населения:

* укрытие в защитных сооружениях;

* применение СИЗ и медицинских средств защиты.

Укрытие населения в защитных сооружениях - основной и наиболее надежный способ защиты от всех поражающих факторов. Этот способ предусматривает применение системы защитных сооружений, отвечающих возможному характеру обстановки и требованиям защиты различных категорий населения. Если в городе нет специализированных защитных сооружений, то для этой цели используются метрополитены, подземные горные выработки, естественные полости, простейшие укрытия в виде открытых и перекрытых щелей.

В случае аварии РОО подается сигнал «Радиационная опасность», затем передается информация о сложившейся обстановке и конкретные рекомендации, в соответствии с которыми и действует персонал предприятий, учреждений и население. Если в поступившей информации рекомендации по действиям, необходимо защитить органы дыхания от радиоактивной пыли (респираторами, ватно-марлевыми повязками и т.д.) и по возможности быстро укрыться в ближайшем здании. Провести герметизацию помещения и продуктов питания, перед этим снять всю верхнюю одежду и положить в полиэтиленовый пакет. Затем включить телевизор радио и далее действовать в соответствии с указаниями поступающими из центра ГО.

Как решить вопрос с питанием и водой в течение первых полугода?

Чтобы не допустить заражения радиоактивными веществами, продукты при хранении должны быть защищены от загрязнения пылью. Продовольствие, находящиеся без тары или упаковки, хранящееся на складах, и других не поврежденных помещениях и в домашних условиях, считается достаточно надежным защищенным от загрязнения опасными дозами РВ во всех зонах следа радиоактивного облака. Следует иметь в виду, что открытые двери и окна, наличие щелей в стенах здания способствуют во время ветра проникновению радиоактивной пыли внутрь помещения.

Вне помещений и складов не заражаются радиоактивными веществами продукты упакованные в пыленепроницаемую тару (бочки, плотные деревянные, фанерные и картонные ящики и т.п.). Продукты, хранящиеся на открытой местности без пыленепроницаемой упаковки, до выпадения радиоактивных осадков должны быть укрыты от пыли полиэтиленовой пленкой или брезентом.

Закрытая водопроводная сеть хорошо защищает воду от заражения. Однако при обширных разрушениях не исключены повреждения водопровода и загрязнения воды. Это требует усиления охраны источников водоснабжения и контроля их работы. Резервуары с водой герметизируются, ведется систематическое наблюдение за смотровыми колодцами.

Если водонапорная сеть питается от открытых водоемов, то на водонапорных станциях должны создаваться дополнительные запасные фильтровальные установки. Необходим периодический дозиметрический контроль состояния воды.

Права и задачи городской комиссии по чрезвычайным ситуациям, ее состав.

Комиссии предназначены:

* для организации работ по ликвидации последствий стихийных бедствий и оказании помощи министерствам, ведомствам и организациям в ликвидации последствий аварий и катастроф;

* для обеспечения постоянной готовности органов управления и привлекаемых сил к действиям чрезвычайных условиях;

* для осуществления контроля за реализацией мер, направленных на снижение ущерба от этих стихийных бедствий, аварий и катастроф.

Для городских комиссий рекомендован следующий состав:

1). председатель – 1-й заместитель председателя городского исполнительного комитета (1-й заместитель главы администрации города);

2). 5 заместителей председателя комиссии: председателя городской плановой комиссии, начальник штаба ГО города, начальник городского управления внутренних дел, начальник городского отдела здравоохранения и начальник гарнизона (заместитель председателя по войскам), расположенного в городском центре;

3). члены комиссии – сотрудники городских органов местного самоуправления, руководители городских отделов, ведомств и управлений по отраслям и представители общественных организаций.

2. Оценка химической обстановки

радиационный химический ядерный заражение

Исходные данные:

Оперативному дежурному штаба ГО и ЧС города поступило сообщение:

‘‘В часов (выбирается согласно варианту часов) на железнодорожной станции произошла авария, повлекшая за собой разрушение железнодорожной цистерны, содержащей тонн СДЯВ аммиака (тонн, СДЯВ выбираются согласно двум последним цифрам зачетной книжки)’’.

Данные прогноза погоды: направление ветра ‘‘на вас’’, облачность 0 баллов, ясно. Скорость ветра м/с.

Вертикальная устойчивость воздуха в соответствии с метеоусловиями и временем года и суток определяется по табл. 8 прил. 1 [2], для данного варианта – инверсия
.

Определить эквивалентное количество вещества в первичном облаке, пользуясь формулой (23) и табл. 4. [2].

Эквивалентное количество вещества в первичном облаке определяется по формуле:

, т,

где – коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ (табл. 4а прил. 1) для аммиака – ;

– коэффициент, равный отношению пороговой токсдозы аммиака к пороговой токсдозе другого СДЯВ (фосфора треххлористого) (табл. 4а прил. 1);

– коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы; для инверсии ;

– коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл. 4а прил. 1) ;

– количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества т.

После вычисления получим т.

Определить время испарения СДЯВ.

Воспользуемся формулой (34):

где – толщина слоя СДЯВ, м, для свободного разлива;

– плотность СДЯВ, т/м3
- для аммиака;

– коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ (прил. 1 табл. 4а), ;

– коэффициент, учитывающий скорость ветра (прил. 1 табл. 6), ;

– коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл. 4а прил. 1) .

Подставив все данные в эту формулу получим время испарения аммиака: ч.

Определить эквивалентное количество вещества во вторичном облаке по формуле (27):

, т,

где – коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии и определяется как ч.,

а все составляющие этой формулы описаны выше и имеют следующие значения:

т, м, т/м3
, , , ,, , .

Подставив все вышеуказанные выражение получим: т.

Определить глубину зоны заражения для первичного облака СДЯВ аммиака по табл. 5.

км.

Определить глубину зоны заражения для вторичного облака СДЯВ аммиака согласно табл. 5 [2] интерполированием.

Найдем глубину заражения для вторичного облака, согласно табл. 5 [2], глубина зоны заражения для 0.5 т составляет 3.16 км, а для 1 т – 4.75 км. Интерполированием находим глубину заражения для 0.894 т СДЯВ аммиака:

км.

Определить полную глубину зоны заражения.

Полная глубина зоны заражения вычисляется следующим образом:

км.

Определить предельно возможные значения глубины переноса воздушных масс по формуле (29).

Предельно возможным значением переноса воздушных масс , определяется по формуле:

,

где – время от начала аварии, которое принимаем равным ч;

– скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха. Ее мы определяем из табл.7, для нашего случая км/ч.

В результате вычисления получаем: км/ч.

Определить площади возможного и фактического заражения по формулам (31) и (32).

Площадь зоны возможного заражения для первичного (вторичного) облака СДЯВ аммиака определяется по формуле:

,

где – площадь зоны возможного заражения СДЯВ аммиака, км2
;

Г – глубина зоны заражения, км;

– угловые размеры зоны возможного заражения (табл. 2);.

В итоге получим: км.

Площадь зоны фактического заражения (км2
) рассчитывается по формуле:

,

где – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным для инверсии 0,081;

N – время, прошедшее после начала аварии, ч; выбираем в соответствии с вариантом ч.

Подставляя все величины в выражение, получим:

км2
.

Определить время подхода облака зараженного воздуха к границе объекта по формуле (33) [2]. Расстояние от объекта до места аварии принимается равным км в соответствии с вариантом.

На карте составить схему заражения, используя рис. 3,б и прил. 2 [2].

Описать необходимые мероприятия по защите работающих и населения, используя табл. 11,12 прил. 1 [2].

Время подхода облака СДЯВ аммиака к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

,

где x – расстояние от источника заражения до заданного объекта, км; км.

– скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч; км/ч.

Подставляя значения получим: мин.

При скорости ветра по прогнозу 0.5 м/с зона заражения имеет вид окружности:

Рис. 5
Схемы зон химического заражения и очагов химического поражения.

На рис.5:

* Точка 0 соответствует источнику заражения;

* угол ; радиус окружности равен r.

Химическое заражение является следствием аварий на химически опасном объекте (ХОО) и транспортных средствах, перевозящих СДЯВ. Решающее значение при таких авариях имеет скорость выполнения мероприятий по защите населения.

При угрозе или возникновении аварии немедленно, в соответствии с действующими планами производится оповещение работающего персонала и проживающего вблизи населения. Населению дают указания о порядке поведения.

Об аварии руководитель объекта или дежурный диспетчер докладывает начальнику ГО города, области.

Обслуживающий персонал в соответствии с действующими на объекте инструкциями принимает меры по ликвидации или локализации аварии. По мере прибытия к этим работам приступают подразделения спасательных служб и специализированные невоенизированные формирования.

По сигналу оповещения:

* население надевает средства защиты органов дыхания (табельные либо простейшие) и выходит из зоны заражения в указанный район;

* личный состав органов управления собирается на пунктах управления;

* личный состав подразделений спасательных служб прибывает к месту аварии;

* специализированные невоенизированные формирования, формирования медицинской службы и охраны общественного порядка прибывают в назначенные пункты сбора.

В первоочередном порядке организуется разведка, которая устанавливает место аварии, вид СДЯВ, степень заражения им территории и воздуха, состояние людей в зоне заражения, направление и скорость ветра, направление распространения загрязнения. После проведения разведки и принятия решений начинается организованное ведение спасательных работ. До этого меры по спасению людей принимаются работающим персоналом объекта и самим населением в порядке само - взаимопомощи.

В зоне заражения намечаются участки объекты, на которые вводятся спасательные и медицинские формирования. Пораженные после оказания им помощи доставляются на незараженную территорию, а при необходимости - в лечебные учреждения. Население, оказавшееся в зоне заражения, эвакуируется за ее пределы.

Основные нормы поведения и действия населения при авариях с выбросом СДЯВ:

* использование СИЗ и убежищ с режимом изоляции;

* применение антидотов (противоядий) и средств обработки кожных покровов;

* соблюдение режимов поведения (защиты) на зараженной территории;

* эвакуация людей из зоны заражения, возникшей при аварии;

* санитарная обработка людей, дегазация одежды, территории, сооружений, транспорта, техники и имущества.

Для уменьшения вероятности появления большого числа жертв при подобных авариях необходимо обеспечить персонал предприятий и население близлежащих территорий соответствующими СИЗ, так как статистика показывает, что процент обеспечения населения противогазами обратно пропорционален проценту потерь среди населения при химическом заражении (табл. 12 прил.1 [2]). Также населению при обнаружении химического заражения необходимо как можно быстрее укрыться в простейших укрытиях (квартирах, зданиях и т.д.), что тоже ведет к снижению процента зараженных. Также необходимо вести разъяснительную работу среди населения, чтобы люди имели представление о пользовании СИЗ.

При вынужденном нахождении на зараженной местности необходимо строго соблюдать следующие правила:

* двигаться быстро, но не бежать и не поднимать пыли;

* не прислоняться к зданиям и не касаться окружающих предметов;

* не наступать на встречающиеся на пути капли жидкости или порошкообразные россыпи неизвестных веществ;

* не снимать СИЗ до распоряжения;

* при обнаружении капель СДЯВ на коже, одежде, обуви, СИЗ снять их тампоном из бумаги, ветоши или носовым платком;

* по возможности оказать необходимую помощь пострадавшим детям, престарелым, неспособным двигаться самостоятельно.

После выхода из зоны заражения нужно пройти санитарную обработку.