Безопасность жизнедеятельности: Методические указания для подготовки к выполнению рубежного контроля 1 по дисциплине

Омский государственный университет Кафедра «Безопасность жизнедеятельности и гражданская оборона» В.И. Голенка

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ (для студентов) для подготовки к выполнению рубежного контроля №1 по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Омск-2003

Оглавление. Введение .............................................................................................................................................3 1. Вопросы для подготовки к рубежному контролю №1 ..........................................................4 2. Примеры решения задач по определению годовых эффективных доз облучения населения6 3. Примеры решения задач по прогнозированию масштабов заражения АХОВ при авариях на ХОО. .............................................................................................................................................13 4. Рекомендуемая литература . .......................................................................................................21

2

Введение Цели рубежного контроля №1: • Проверка знаний студентами теоретического материала по изученным темам 1…4; • Практическое решение задач по оценке обстановки при радиационном облучении населения; • Практическое решение задач по оценке обстановки при авариях на химически опасных объектах. Последовательность выполнения рубежного контроля №1 В билете рубежного контроля №1 три вопроса. Первый вопрос – теоретический по материалам тем № 1…4. При ответе на этот вопрос студенты должны показать глубину знаний изученного материала, законы и постановления Правительства РФ в области защиты населения и территорий от ЧС техногенного характера, методику выявления и оценки последствий аварий на радиационно- и химически опасных объектах. Второй вопрос – практическое решение задач по определению годовых эффективных доз облучения населения и оценки обстановки, сложившейся в результате аварии на радиационно-опасном объекте, с использованием специальных таблиц. Третий вопрос – практическое решение задач по оценке обстановки, сложившейся в результате аварии на химически опасном объекте, с использованием специальных таблиц.

3

1. Вопросы для подготовки к рубежному контролю №1 1. Задачи и цели дисциплины «Безопасность жизнедеятельности». 2. Основные понятия и определения в области безопасности (объекты безопасности, принципы, чем достигается безопасность и др.). 3. Система безопасности РФ, ее основные функции, силы и средства обеспечения. 4. Основные функции органов государственной власти и местного самоуправления в обеспечении безопасности. 5. Общие положения «Концепции национальной безопасности РФ». 6. Основные угрозы национальной безопасности РФ. 7. Гражданская защита в РФ, задачи, перспективы развития. 8. Основные нормативно-правовые документы в области безопасности в ЧС. 9. Основные положения Федерального закона «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера». 10. Основные положения федерального закона «О гражданской обороне». 11. Основные положения федерального закона «О пожарной безопасности». 12. Чрезвычайная ситуация, определение основных понятий в области безопасности в ЧС. 13. Классификация ЧС, поражающие факторы источников в ЧС. 14. Основные принципы защиты населения в ЧС. 15. РСЧС, задачи и ее структура. 16. Органы управления, силы и средства РСЧС и их применение. 17. Резервы финансовых и материальных ресурсов РСЧС, принципы их создания. 18. Информационное обеспечение функционирования РСЧС. 19. Функционирование РСЧС (основные мероприятия, выполняемые в различных режимах). 20. Гражданская оборона (история, задачи, принципы организации и управления). 21. Организационная структура ГО в РФ, силы и службы ГО. 22. Руководство ГО, органы управления ГО. 23. Общие сведения о радиации (излучение, активность, изотопы, радионуклиды, период полураспада). 24. Дозы облучения (поглощенная, эквивалентная, эффективная), единицы измерения, мощность дозы излучения. 25. Биологические эффекты воздействия радиации на организм человека. 26. Основные нормативные документы в области радиационной безопасности, принципы обеспечения радиационной безопасности населения. 27. Источники ионизирующего излучения, виды облучения, классы нормативов, категории облучаемых лиц, основные пределы доз. 28. Ограничение облучения населения природными источниками ионизирующего излучения. 29. Ограничение облучения населения медицинскими источниками ионизирующего излучения. 30. Ограничение облучения населения в условиях радиационной аварии, уровни вмешательства, критерии принятия решения. 31. Основные показатели радиационной безопасности населения, документы, характеризующие радиационную безопасность населения. 32. Оценка годовых эффективных дох облучения населения природными источниками ионизирующего излучения. 33. Оценка годовых эффективных доз облучения населения, проживающего в зоне наблюдения, за счет текущей деятельности организаций. 34. Оценка годовых эффективных доз облучения населения за счет глобальных выпадений и прошлых радиоактивных загрязнений. 4

35. Радиационно-опасные объекты, характеристика аварий на РОО, принципы обеспечения безопасности в условиях радиационной аварии. 36. Оценка годовых эффективных доз облучения населения в результате аварии на РОО. 37. Зонирование загрязненных территорий и критерии принятия решения на вмешательство, уровни вмешательства при радиационных авариях. 38. Основные определения в области химической безопасности и классификация АХОВ. 39. Токсическое воздействие АХОВ на человека, факторы, влияющие на характер воздействия АХОВ на человека. 40. Основные показатели и параметры, характеризующие воздействие АХОВ на человека и окружающую природу и среду. 41. Симптомы отравлений АХОВ (органы зрения, кожа, пищеварительная система, органы дыхания). 42. Характеристика основных АХОВ (хлор, аммиак, соляная кислота), их воздействие на человека и защита. 43. Общие сведения о ХОО, их классификация, типы аварий на ХОО. 44. Методика оценки последствий аварий на ХОО. 45. Основные военные угрозы национальной безопасности РФ, характеристика современных войн, военных конфликтов и террористических актов. 46. Современные средства поражения, их общая характеристика и классификация. 47. Оружие массового поражения, виды ОМП, основные поражающие факторы, в т.ч. на новых физических принципах. 48. Химическое оружие, защита от него, законодательство в области запрещения использования химического оружия. 49. Бактериологическое (биологическое) оружие, характеристика и защита от него, законодательство в области запрещения использования биологического оружия. 50. Ядерное оружие, принципы действия, классификация и поражающие факторы. 51. Характеристика поражающих факторов ядерного оружия (ВУВ и световое излучение). 52. Характеристика поражающих факторов ядерного оружия (проникающая реакция и радиоактивное загрязнение местности). 53. Зонирование загрязненной территории в районе ядерного взрыва.

5

2. Примеры решения задач по определению годовых эффективных доз облучения населения Пример 1. Определите годовую эффективную дозу облучения населения от природных источников ионизирующего излучения при следующих условиях: высота местности над уровнем моря – 200м; естественный радиационный фон: на местности – 0,14 мкЗв/ч; в зданиях – 0,2 мкЗв/ч; доза от космогенных радионуклидов – 0,012 мЗв; доза от ингаляции радона – 0,83 мЗв; внутренняя доза облучения от природных радионуклидов – 0,166 мЗв. Решение: 1. Определяем эффективную дозу космического излучения: 1.1. Доза от γ-излучения: Ек1 = 0,24(0,205 ⋅ е −1, 65⋅0, 2 + 0,795 ⋅ е0, 453⋅0, 2 ) = 0,244 мЗв 1.2. Доза от n-излучения: Е к 2 = 0,03 ⋅ е1,04⋅0, 2 = 0,0369 мЗв 1.3. Доза от космогенных радионуклидов: Ек 3 = 0,012 мЗв 1.4. Суммарная доза от космического излучения равна: Ек = 0,244 + 0,0369 + 0,012 = 0,2929 мЗв

2. Определяем дозу от внешнего γ-излучения: Е внеш = 8800 ⋅ 1(0,8 ⋅ 0,2 + 0,2 ⋅ 0,14) / 1000 = 1,654 мЗв. 3. Внутренняя доза облучения от природных радионуклидов:

Е внутр. = 0,166 мЗв 4. Доза от ингаляции радона:

Е рад. = 0,83 мЗв 5. Определяем суммарную эффективную дозу от природных ИИИ:

Е пр. = Е к + Е внеш. + Е внутр. + Е рад. = 0,2929 + 1,654 + 0,166 + 0,83 = 2,9429 мЗв Ответ: 2,4469мЗв.

6

Пример 2. Определите годовую эффективную дозу космического облучения населения, проживающего в населенном пункте, расположенном на высоте 200м над уровнем моря. Решение: 1. Определяем дозу от космического γ-излучения: Е к1 = 0,24(0,205 ⋅ е −1,65⋅0, 2 + 0,795 ⋅ е 0, 453⋅0, 2 ) = 0,24(0,205 ⋅ = 0,24(0,205 ⋅

1 е

0 , 33

+ 0,795 ⋅ е 0, 0906 ) =

1 + 0,795 ⋅ 1,0941) = 0,244 мЗв 1,3909

Е к1 = 0,244 мЗв

2. Определяем дозу от нейтронного излучения: Е к 2 = 0,03 ⋅ е1, 04⋅0, 2 = 0,03 ⋅ 1,233 = 0,0369 мЗв

Е к 2 = 0,0369 мЗв

3. Доза от космогенных радионуклидов равна: Е к 3 = 0,012 мЗв

4. Суммарная доза космического облучения населения равна: Е к = Е к1 + Е к 2 + Е с −12 = 0,244 + 0,0369 + 0,012 = 0,2929 мЗв

Е к = 0,2929 мЗв

Е к = 0,2929 мЗв

Ответ :

Пример 3. Определите годовую эффективную дозу облучения населения за счет глобальных выпадений и прошлых радиоактивных загрязнений, если мощность дозы ионизирующего излучения на местности – 0.18мкЗв/ч, в зданиях – 0,22 мкЗв/ч. Естественный радиационный фон: на местности – 0,12 мкЗв/ч, в зданиях – 0,20 мкЗв/ч, хлеб – 100кг, загрязнен радионуклидами: Ри=241, удельная активность – 1000Бк/кг и Zr – 93, удельная активность – 2000Бк/кг. Решение: 1. Определяем внешнюю эффективную дозу облучения населения:

[

]

Е внеш. = 8800 ⋅ 1 0,8( Р зд. − Р0 зд. ) + 0,2( Р ул. − Р0 ул ) / 1000 =

= 8800 ⋅ 1[0,8(0,22 − 0,2) + 0,2(0,18 − 0,12)] / 1000 = 0,2464 мЗв

2. Определяем внутреннюю эффективную дозу облучения населения от пищевых продуктов (хлеба): 2.1. Определяем годовую активность радионуклидов в хлебе: Pu − 241 Ахлеб = 100 ⋅ 1000 = 100000 Бк / год Zr − 93 Ахлеб = 100 ⋅ 2000 = 200000 Бк / год

7

2.2. По табл.1. находим дозовые коэффициенты для PU-241 и Zr-93: пища −9 ε насел . Pu − 241 = 4 ⋅ 8 ⋅ 10 Зв / Бк пища −9 ε насел . Zr − 93 = 1,1 ⋅ 10 Зв / Бк

2.3. Определяем эффективную дозу облучения населения от каждого радионуклида: Pu − 241 пища −9 Е эфф = А Pu − 241 ⋅ ε насел = 0,48 мЗв . Pu − 241 = 100000 ⋅ 4,8 ⋅ 10 хлеб

Zr − 93 Zr =93 пища −9 Е эфф = Ахлеб ⋅ ε насел = 0,22 мЗв . Zr − 93 = 200000 ⋅ 1,1 ⋅ 10

2.4. Эффективная внутренняя доза облучения от пищевых продуктов: Pu − 241 Zr = 93 Е внутр. = Е эфф + Е эфф . . = 0,48 + 0,22 = 0,7 мЗв

3. Эффективная доза облучения населения: внеш . внутр . Е эфф. = Е эфф = 0,2464 + 0,7 = 0,9464 мЗв . + Е эфф.

Ответ : 0,9464 мЗв.

Пример 4. Определите годовую эффективную дозу облучения взрослого населения в результате аварии на РОО, если мощность дозы γ-излучения на местности – 1,5 мкЗв/ч, в зданиях – 0,28 мкЗв/ч. Радиационный фон до аварии на местности – 0,7 мкЗв/ч, в зданиях – 0,18 мкЗв/ч. Воздух загрязнен радионуклидами Cs-137, объемная активность 20 Бк/м3; Tb-157, объемная активность 100 Бк/м3. Решение. 1. Определяем внешнюю эффективную дозу облучения:

[

]

внеш . Е эфф = 8800 ⋅ 1 0,2( Р ул − Р0 ул ) + 0,8( Р зд. − Р0 зд. ) / 1000 =

= 8800 ⋅ 1[0,2(1,5 − 0,7) + 0,8(0,28 − 0,18)] / 1000 = 2,111мЗв

2. Определяем внутреннюю эффективную дозу облучения: 2.1. По табл. 5 определяем годовой объем вдыхаемого воздуха взрослым населением:

V = 8100м 3 2.2. По табл.1 определяем период полураспада радионуклидов:

Т Сs −137 = 30 лет;

Т Tb −157 = 1,5 ⋅ 10 2 лет;

Период полураспада радионуклидов больше года. 2.3. Определяем годовую эффективную активность по отдельным радионуклидам:

8

возд. АTb −157 = 100 ⋅ 8100 = 810000 Бк / год

А( А) i = А( r ) 0i ⋅ Vi

ε

возд. ACs −137 = 20 ⋅ 8100 = 162000 Бк / год возд. −9 Cs − 137 = 4,6 ⋅ 10 −9 Зв / Бк; ε нас . Tb − 157 = 1,2 ⋅ 10 Зв / Бк.

возд . нас .

т.к. периоды полураспадов радионуклидов больше 1 года, то активность радионуклидов определяется по формуле: 2.4. По табл.1 определяем дозовые коэффициенты радионуклидов: 2.5. Определяем годовую эффективную дозу для каждого радионуклида: Cs −137 Е эфф = 162000 ⋅ 4,6 ⋅ 10 −9 = 0,7452 мЗв . Tb −157 Е эфф = 810000 ⋅ 1,2 ⋅ 10 −9 = 0,972 мЗв .

2.6. Суммарная годовая эффективная доза облучения от радионуклидов будет равна: внутр . Cs −137 Tb −157 Е эфф = Е эфф + Е эфф = 0,7452 + 0,972 + 1,7172 мЗв . . .

2.7. Суммарная годовая эффективная доза облучения от радионуклидов: внеш . внутр . Е эфф. = Е эфф = 2,111 + 1,7172 = 3,8282 мЗв . + Е эфф.

Ответ : Е эфф. = 3,8282 мЗв

Пример 5. Определите годовую эффективную дозу облучения взрослого городского населения в результате аварии на РОО, если мощность дозы γ-излучения на местности – 0,28 мкЗв/ч, в зданиях – 0,17мкЗв/ч, радиационный фон до аварии на местности – 0,12 мкЗв/ч, в зданиях – 0,13мкЗв/ч. Пищевые продукты (молоко) загрязнены радионуклидами: J-131, удельная активность – 200 Бк/кг, Cs-137, объемная активность – 100 Бк/м3. Решение: 1. Определяем внешнюю эффективную дозу облучения:

[

]

Е внеш. = 8800 ⋅ 1 0,2( Р ул. − Р0 ул. ) + 0,8( Р зд. − Р0 зд ) / 1000 =

= 8800 ⋅ 1[0,2(0,28 − 0,12) + 0,8(0,17 − 0,13)] / 1000 = 0,563 мЗв 2. Определяем внутреннюю дозу облучения: 2.1. По табл.6 определяем годовую норму молока, потребляемую городским населением – М = 150кг. 2.2. По табл.1 определяем период полураспада радионуклидов: Т J −131 = 8,04суток;

Т Cs −137 = 30 лет

2.3. Определяем годовую активность по отдельным радионуклидам в молоке т.к. период полураспада J-131 менее года, то активность определяем по формуле: M ⋅ A0 ⋅ T 150 ⋅ 200 ⋅ 8,04 ⋅ 24 J −131 = Амол = 949,23Бк . = 8800 ⋅ 0,693 8800 ⋅ 0,693 9

т.к. период полураспада Cs-137 более года, то активность определяем по формуле: мол. АСы −137 = А0 ⋅ M = 100 ⋅ 150 = 15000 Бк

2.4. По табл.1 определяем дозовые коэффициенты: −7 ε Jпища Зв / Бк; −131 = 1,8 ⋅ 10

пища −8 ε Cs −137 = 1,3 ⋅ 10 Зв / Бк

2.5. Определяем внутреннюю радионуклида:

эффективную

дозу

облучения

от

каждого

J −131 −7 Е эфф = 0,17086 мЗв . = 949,23 ⋅ 1,8 ⋅ 10 Cs −137 Е эфф = 15000 ⋅ 1,3 ⋅ 10 −8 = 0,195 мЗв .

2.6. Определяем общую внутреннюю эффективную дозу облучения: внутр . J −131 Cs −137 Е эфф = Е эфф = 0,17 + 0,195 = 0,365 мЗв . . + Е эфф.

3. Определяем суммарную эффективную дозу облучения: внеш . внутр . Е эфф. = Е эфф = 0,563 + 0,365 = 0,928 мЗв . + Е эфф.

Ответ : Е эфф. = 0,928 мЗв

Пример 6. Определите эффективную дозу внешнего облучения населения в течение 30 дней в результате аварии на РОО, если известно, что мощность дозы γ-излучения в начале месяца составляла на открытой местности – 1,3 мкЗв/ч, в зданиях – 1,5мкЗв/ч, а в конце месяца соответственно – на открытой местности – 0,5мкЗв/ч, в зданиях – 0,9мкЗв/ч. Радиационный фон до аварии на местности – 0,2мкЗв/ч, в зданиях – 0,7мкЗв/ч. Решение: 1. Определяем среднюю мощность дозы внешнего облучения в течение 30 дней на открытой местности и в зданиях: 1,3 + 0,5 = 0,9 мкЗв / ч 2 1,5 + 0,9 = = 1,2 мкЗв / ч 2

Рср. ул. = Рср. зд.

2. Определяем эффективную дозу внешнего облучения:

[

]

внеш . Е эфф . = t ⋅ 1 0,2( Рср . ул. − Р0 ул. ) + 0,8( Рср . зд. − Р0 зд. ) / 1000 =

= 30 ⋅ 24 ⋅ 1[0,2(0,9 − 0,2) + 0,8(1,2 − 0,7)] / 1000 = 0,389 мЗв внеш . Ответ : Е эфф . = 0,389 мЗв

Пример 7. Определите внутреннюю эффективную дозу облучения людей от пищевых продуктов, загрязненных радионуклидами: Картофель – 200 кг, Cs-137, удельная активность – 100 Бк/кг; 10

Молоко – 100 кг, Cs-135, удельная активность – 50 Бк/кг. Решение: 1. По табл.1 находим периоды полураспада радионуклидов: TCs −137 = 30 лет;

Т Cs −135 = 2,3 ⋅ 10 6 лет.

2. Определяем суммарную удельную активность радионуклидов от продуктов питания: т.к. радионуклиды долгоживущие, то суммарную активность в продуктов питания определяем по формуле: Am = Am 0 ⋅ M i ;

карт. AСs −137 = 200 ⋅ 100 = 20000 Бк . ACsмол−135 = 100 ⋅ 50 = 5000 Бк

3. По табл.1 находим дозовые коэффициенты: пища −8 ε Cs −137 = 1,3 ⋅ 10 Зв / Бк ;

пища −9 ε Cs −135 = 2 ⋅ 10 Зв / Бк

4. Определяем внутреннюю эффективную дозу облучения от каждого радионуклида: Cs −137 Е эфф = 20000 ⋅ 1,3 ⋅ 10 −8 = 2 ⋅ 1,3 ⋅ 10 −4 Зв = 0,26 мЗв . Cs −135 Е эфф = 5000 ⋅ 2 ⋅ 10 −9 = 1 ⋅ 10 −5 Зв = 0,01мЗв .

5. Суммарная внутренняя эффективная доза облучения от продуктов питания, загрязненных радионуклидами, будет равна: внутр . Cs −137 Cs −135 Е эфф = Е эфф + Е эфф = 0,26 + 0,01 = 0,27 мЗв. . . .

Ответ :

внутр . Е эфф = 0,27 мЗв .

Пример 8. Определите внутреннюю эффективную дозу облучения людей от продуктов питания, загрязненных радионуклидами: Хлеб – 100 кг, Pu-241, удельная активность – 1000 Бк/кг; Молоко – 50 кг, Bi-206, удельная активность – 1000 Бк/кг. Решение: 1. По табл.1 находим периоды полураспада радионуклидов: TPu − 241 = 14,4 лет f 1года;

Т Bi − 206 = 6,24сут. p 1года

2. Определяем суммарную удельную активность радионуклидов от продуктов питания: т.к. радионуклиды долгоживущие, то суммарную активность в продуктов питания определяем по формуле: 2 .1 .

Т .к.

TPu − 241 f 1года,

то

хлеб хлеб APu ⋅ M хлеб = 1000 ⋅ 100 = 100000 Бк − 241 = A0

2 .2 .

Т .к.

Т Bi − 206 p 1года,

то

. АBiмол− 206 =

3. По табл.1 находим дозовые коэффициенты:

11

M ⋅ Ao ⋅ T 50 ⋅ 1000 ⋅ 149,76 = = 1227,863Бк 8800 ⋅ 0,693 8800 ⋅ 0,693

пища −9 ε Pu − 241 = 4,8 ⋅ 10 Зв / Бк ;

−8 ε Biпища − 206 = 1 ⋅ 10 Зв / Бк

4. Определяем внутреннюю эффективную дозу облучения от каждого радионуклида: Pu − 241 Е эфф = 100000 ⋅ 4,8 ⋅ 10 −9 = 4,8 ⋅ 10 −4 Зв = 0,48 мЗв . Bi − 206 Е эфф = 1227,863 ⋅ 1 ⋅ 10 −8 = 0,1228 ⋅ 10 − 4 мЗв = 0,01мЗв .

5. Суммарная внутренняя эффективная доза облучения от продуктов питания, загрязненных радионуклидами, будет равна: внутр . Pu − 241 Bi − 206 Е эфф = Е эфф + Е эфф = 0,48 + 0,01 = 0,49 мЗв. . . .

Ответ :

внутр . Е эфф = 0,49 мЗв .

Пример 9. Определите внутреннюю эффективную дозу облучения детей в возрасте 7-12 лет от вдыхаемого воздуха, загрязненного радионуклидами Sc-79, объемная активность – 30 Бк/м3 и J-131, объемная активность – 56 Бк/м3. Решение: 1. По табл.5 определяем годовой объем вдыхаемого воздуха в возрасте 7-12 лет: V = 5200м 3 2. По табл.1 находим периоды полураспада радионуклидов: Sе − 79 = 6,5 ⋅ 10 4 лет f 1года − долгоживущий J − 131 = 8,04суток p 1года − короткоживущий 3. Определяем суммарную активность радионуклидов в воздухе: возд. . АScвозд ⋅ V = 30 ⋅ 5200 = 156000 Бк − 79 = А0 . АJвозд −131 =

V0 ⋅ V ⋅ T 1900 ⋅ 5 ⋅ 8,04 ⋅ 24 = = 300,6 Бк 8800 ⋅ 0,693 8800 ⋅ 0,693

4. По табл.1 находим дозовые коэффициенты радионуклидов: возд . −9 ε нас . Sе − 79 = 5 ⋅ 6 ⋅ 10 Зв / Бк ; возд . −8 ε нас . J − 131 = 7,2 ⋅ 10 Зв / Бк.

5. Определяем внутреннюю эффективную дозу от каждого радионуклида: Sc − 79 −9 Е эфф = 873600 ⋅ 10 −9 Зв = 0,873 мЗв . = 156000 ⋅ 5 ⋅ 6 ⋅ 10 J −131 −8 Е эфф = 2164,32 ⋅ 10 −8 Зв = 0,02164 мЗв . = 300,6 ⋅ 7,2 ⋅ 10

6. Суммарная внутренняя эффективная доза от загрязненного воздуха радионуклидами будет равна: 12

внутр . Sе − 79 J −131 Е эфф . = Е эфф. + Е эфф. = 0,8736 + 0,02164 = 0,89524 мЗв

внутр . Ответ : Е эфф . = 0,89524 мЗв.

Пример 10. Сделайте вывод возможности употребления питьевой воды, загрязненной радионуклидами: Pa-233, удельная активность 200Бк/кг; U-231, удельная активность 350Бк/кг; Np-235, удельная активность 3000Бк/кг. Решение. 1. По табл.1 находим для радионуклидов уровни вмешательства: УВ Pa − 233 = 1,6 ⋅ 10 2 Бк / кг; УВU − 231 = 5,0 ⋅ 10 2 Бк / кг; УВ Np − 235 = 2,6 ⋅ 10 3 Бк / кг. Определяем сумму отношений: n

А0 m i

∑ УВ i =1

=

i

200 350 3000 + + = 3,1 f 1 160 500 2600

Ответ : Сумма

отношений больше

1,

поэтому воду пить нельзя.

3. Примеры решения задач по прогнозированию масштабов заражения АХОВ при авариях на ХОО. Пример 1. Определите глубину зоны заражения АХОВ на время испарения 6 часов и на время, прошедшее после аварии - 2 часа. Эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке – 11т, во вторичном облаке: на время испарения – 26т и на время, прошедшее после аварии – 9т. Степень вертикальной устойчивости воздуха – изотермия, скорость воздуха – 1 м/с. Решение. 1. По табл. 1. определяем Г1 методом линейного интерполирования: 29,56

Г1 19,2

10

11

20

20 − 10 11 − 10 = ; 29,56 − 19,2 Г 1 − 19,2 (29,56 − 19.2)(11 − 10) ; 20 − 10 Г 1 = 19,2 + 1,036 = 20,236км; Г 1 − 19,2 =

Г 1 = 20,236км

13

2. По табл. 1. определяем методом линейного интерполирования Г2 на время испарения (Тисп.) и на время, прошедшее после аварии (Тав.). Определяем Г2Тисп 30 − 20 26 − 20 = ; 38,13 − 29,56 Г 2 − 29,56 (38,13 − 29,56)(26 − 20) ; 30 − 20 Г 2 = 29,56 + 51,42 = 34,702км Г 2 − 29,56 =

Г 2Т исп = 34,702км

Определяем Г2Тав

10 − 5 9−5 = ; 19,2 − 12,53 Г 2 − 12,53 (19,2 − 12,53)(9 − 5) ; 10 − 5 Г 2 = 12,53 + 5,336 = 17,866км Г 2 − 12,53 =

Г 2Т ав . = 17,866км. 3. Определяем полную глубину зоны заражения (Гпол.Тисп и Гпол.Тав ) Т исп Г пол = 34,702 + 0,5 ⋅ 20,236 = 44,82км

Т ав . Г пол = 20,23 + 0,5 ⋅ 17,866 = 29,163км

4.Определяем предельную глубину зоны заражения (Гпред.Тисп и ГпредТав). Т исп Г пред . = Т исп ⋅ Vп = 6 ⋅ 6 = 36км

Т ав Г пред = Т ав ⋅ Vп = 2 ⋅ 6 = 12км

5.Определяем расчетную глубину зоны заражения (ГрасчТисп и ГрасчТав). исп Г Трасч = 36км ав Г Трасч . = 12км. исп . Ответ : Г Трасч . = 36км;

ав Г Трасч . = 12км.

14

Пример 2. Определите глубину зоны заражения, если эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке – 1т, во вторичном – 7т. Время, прошедшее после аварии – 3 часа. Метеоусловия: изотермия, скорость ветра – 10 м/с. Решение: 1. По табл.1 находим Г1 и Г2: Г 1 = 1,19км;

Г 2 = 3,1км.

Г2 определяем методом линейного интерполирования: 10 − 5 7−5 (3,76 − 2,66)(7 − 5) = ; Г 2 = 2,66 + = 2,66 + 0,44 = 3,1км; 3,76 − 2,66 Г 2 − 2,66 10 − 5 2. Определяем полную глубину зоны заражения АХОВ: Г п = 3,1 + 0,5 ⋅ 1,19 = 3,695км Г п = 3,695км 3. Определяем предельную глубину зоны заражения АХОВ: Г пред. = Т ав ⋅ Vп = 3 ⋅ 59 = 177км

Г пред. = 177км

4. Определяем расчетную глубину зоны заражения АХОВ: Г пред. f Г пред. , т.о. Г расч. = Г п = 3,695км;

Г расч. = 3,695км

Ответ : Г расч. = 3,695км.

Пример 3. Определите время подхода облака зараженного воздуха к границе населенного пункта и испарение АХОВ. Исходные данные: Расстояние до населенного пункта – 5 км; АХОВ – жидкий сероводород; температура воздуха - +20˚С; скорость ветра – 2,6 м/с; конвекция. Решение: 1. Определяем время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту по формуле: t=

L 5 = = 0,3ч; t = 0,3ч. Vп 16,1 Скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха определяем по табл. 2 методом линейного интерполирования:

3− 2 2,6 − 2 (21 − 14)(2,6 − 2) = 16,1км / ч; ; Vп = 14 + = 21 − 14 Vп − 14 3 −1 Vп = 16,1км / ч

21 15

Vп 14

2

2,6

3

2. Определяем время испарения АХОВ по формуле: h⋅d 0,05 ⋅ 0,964 0,0482 Т исп. = = = = 0,7ч; Т исп. = 0,7ч. k1 ⋅ k 4 ⋅ k 7 0,42 ⋅ 1,534 ⋅ 1 0,0644 По табл. 3. находим значения коэффициентов: h=0,05; d=0,964; k2=0,42; k4=1,534; k7=1. K4 находим по табл. 4 методом линейного интерполирования: (1,67 − 1,33)(2,6 − 2) k 4 = 1,33 + = 1,33 + 0,204 = 1,534 3− 2 Ответ: t=0,3ч; Тисп=0,7ч. Пример 4. Определите выброс эквивалентного количества 25т аммиака, хранящегося под давлением, по первичному облаку. Метеоусловия: изотермия, температура воздуха +15˚С. Решение: 1. Эквивалентное количество аммиака по первичному облаку определяем по формуле:

Qэ1 = k1 ⋅ k 3 ⋅ k 5 ⋅ k 7 ⋅ Q0 = 0,18 ⋅ 0,04 ⋅ 0,23 ⋅ 0,9 ⋅ 25 = 0,4т 2. По таблицам находим значения коэффициентов: K1=0,18; k3=0,04; k=0,23; k7=0,9. (k7 определяем методом линейного интерполирования: 20 − 0 15 − 0 = ; 1 − 0,6 k 7 − 0,6

k 7 = 0,6 +

0,4 ⋅ 15 = 0,9; 20

k 7 = 0,9.

Пример 5. Определите выброс эквивалентного количества 80т метиламин, хранящегося в жидком состоянии по вторичному облаку. Метеоусловия: инверсия, скорость ветра – 4м/с; температура воздуха - +17˚С, время, прошедшее после аварии – 4 часа. Решение. 1. Эквивалентное количество метиламина по вторичному облаку определяется по формуле:

Q0 80 = (1 − 0,13) ⋅ 0,034 ⋅ 0,5 ⋅ 2 ⋅ 1 ⋅ 0,031 ⋅ 1 ⋅ = 2,1т h⋅d 0,05 ⋅ 0,699 2. По таблицам находим значения коэффициентов: k1=0,13; k2=0,034; k3=0,5; k4=2; k5=1; k6=0,031; k7=1; h=0,05; d=0,699.

Qэ 2 = (1 − k1 ) ⋅ k 2 ⋅ k 3 ⋅ k 4 ⋅ k 5 ⋅ k 6 ⋅ k 7 ⋅

16

Пример 6. Определите эквивалентное количество АХОВ в первичном и (или) вторичном облаке на время действия источника химического заражения (Тисп.) и время подхода зараженного воздуха (Тав.) к объекту экономики. Исходные данные: АХОВ – метилмеркаптан, масса – 200т, скорость ветра – 3,0м/с, степень вертикальной устойчивости воздуха – изотермия, температура воздуха - +17˚С, расстояние от источника ЧС до объекта экономики – 82км; высота обваловки емкости с АХОВ – 2м. Решение: 1. По таблицам находим коэффициенты для расчета: K1=0,06; k2=0,043; k3=0,345; k4=1,67; k5=0,23; K7 – для первичного облака метолом линейного интерполирования определяем K7(1)=0,85, а для вторичного К7(2)=0,97. 2. Определяем время действия источника химического заражения (Тисп.): Т исп. =

h⋅d 1,8 ⋅ 0,867 = ≈ 21час. k 2 ⋅ k 4 ⋅ k 7 0,047 ⋅ 1,67 ⋅ 0,97

3. Определяем время подхода зараженного воздуха к объекту экономики (Тав.): Т ав =

L 82 = = 4часа Vп 20,4

(Vп определяем методом линейного интерполирования и для скорости ветра 3,4м при изотермии равняется 20,4км/ч.) 4. По табл. 8 определяем значение коэффициента К6: К6Тав=4=3,03; К6Тисп=210,8=11,42; 5. Определяем эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке: Qэ1 = К 1 ⋅ К 3 ⋅ К 5 ⋅ К 7 ⋅ Q0 = 0,06 ⋅ 0,354 ⋅ 0,23 ⋅ 0,85 ⋅ 200 = 0,83т 6. Определяем эквивалентное количество АХОВ во вторичном облаке на время испарения (Тисп.) и время подхода зараженного воздуха к ОЭ:

QэТ2исп = (1 − к1 ) ⋅ к 2 ⋅ к 3 ⋅ к 4 ⋅ к 5 ⋅ к 6 ⋅ к 7 ⋅

Q0 200 = 0,94 ⋅ 0,043 ⋅ 0,354 ⋅ 1,67 ⋅ 0,23 ⋅ 11,42 ⋅ 0,97 ⋅ = 7,8т h⋅d 1,8 ⋅ 0,867

QэТ2ав = 0,94 ⋅ 0,043 ⋅ 0,354 ⋅ 1,67 ⋅ 0,23 ⋅ 3,03 ⋅ 0,97 ⋅

200 = 2т 1,8 ⋅ 0,867

Ответ: Qэ1=0,83; Qэ2Тисп=7,8т; Qэ2Тав=2т.

Пример 7. Определить площадь зоны заражения АХОВ и площадь зоны фактического заражения АХОВ и ее ширину. Исходные данные: Гпол.=40км; Тав.=2,7ч; Vв=4м/с; изотермия. 17

Решение: 1. Определяем предельную глубину зоны заражения АХОВ: Г пред. = Т ав. ⋅ Vп = 2,7 ⋅ 24 = 57,6км; (Vп находим по табл. 2) Гпред.=57,6км. 2. Определяем расчетную глубину зоны заражения АХОВ: Г пол. = 40км < Г пред. = 57,6км;

Г расч. = 40км.

3. Определяем площадь возможного заражения АХОВ: Sв =

2 π ⋅ ϕ ⋅ Г расч .

360

3,14 ⋅ 45 ⋅ 40 2 = = 628км 2 ; 360

S в = 628км 2

4. Определяем площадь зоны фактического заражения АХОВ: 2 S ф = К 8 ⋅ Г расч ⋅ Т ав0, 2 = 0,133 ⋅ 40 2 ⋅ 1,219 = 259,4км 2

S ф = 259,4км 2

5. Определяем ширину зоны фактического заражения АХОВ: а=

4 ⋅ Sф

π ⋅ Г расч.

=

4 ⋅ 259,4 1037,6 = = 8,26км 2 3,14 ⋅ 40 125,6

а = 8,26км

Ответ: Sв=628км2; Sф=259,4км2; а=8,26км. Пример 8. Определите площадь зоны возможного заражения (Sф) на время действия источника АХОВ (Тисп.) и зоны фактического заражения (Sф) на время, прошедшее после аварии (Тав.). Исходные данные: эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке – 10т; во вторичном облаке: на время испарения – Тисп. – 70т; на время аварии – Тав. – 20т; Тисп.=3ч; Тав=2ч. Скорость ветра – 3,3м/с, вертикальная устойчивость воздуха – инверсия. Решение: 1. По табл. 1. методом линейного интерполирования определяем глубину зоны заражения Г1:

7,96

Г1

6,46

3

3,3

4

18

4−3 3,3 − 3 = ; 7,96 − 6,46 Г 1 − 6,46

Г 1 − 6,46 =

Г1=6,46+0,45=6,91км.

(7,96 − 6,46)(3,3 − 3) ; 4−3

Г1=6,91км

2. По табл. 1. методом линейного интерполирования определяем глубину зоны заражения Г2 на время (Г2Тисп): Г 2Т исп = 20,05 +

(25,21 − 20,05)(3,3 − 3) = 20,05 + 1,548 = 21,598км; 4−3

Г 2Т исп = 22км.

3. По табл. 1. методом линейного интерполирования определяем глубину зоны заражения Г2 на время, прошедшее после аварии (Г2Тав):

Г 2Т ав = 9,62 +

(11,9 − 9,62)(3,3 − 3) = 9,62 + 0,984 = 10,304 ≈ 10км 4−3

Г 2Т ав = 10км.

4. Определяем полную глубину зоны заражения ГполТисп и ГполТав : Т исп Г пол = 22 + 0,5 ⋅ 6,91 = 25,455км

Т ав Г пол = 10 + 0,5 ⋅ 6,91 = 13,455км

5. Определяем предельную глубину зоны заражения (Гпред.Тисп и Гпред.Тав): Т исп Г пред . = Т исп ⋅ Vп = 3 ⋅ 17,5 = 52,5км;

Т ав . Г пред .Т ав . ⋅ Vп = 2 ⋅ 17,5 = 35км.

(Vп находим по табл. 2 методом линейного интерполирования). 6. Находим расчетную глубину зоны заражения (Грасч.Тисп и Грасч.Тав): ГрасчТав.=13,5км. Грасч.Тисп=25,5км; 7. Определяем зону возможного заражения на время испарения АХОВ (SвТисп): 2 Т исп π ⋅ Г расч 3,14 ⋅ 25,5 2 . Т исп SВ = ⋅ϕ = ⋅ 45 = 255км 2 ; S вТ исп. = 255км 2 . 360 360 8. Определяем зону фактического заражения на время, прошедшее после аварии (SвТисп): 2 Т ав . 0, 2 2 0, 2 S фТ ав . = К 8 ⋅ Г расч = 0,081 ⋅ 182,25 ⋅ 1,148 = 16,94км 2 . ⋅ Т ав . = 0,081 ⋅ 13,5 ⋅ 2

Ответ:

SвТисп.=255км2;

S фТ ав . = 17км 2 .

SфТав.=17км2.

Пример 9. Определите возможное количество пострадавших людей и структуру их поражения в зоне АХОВ хлором. Исходные данные: эквивалентное количество АХОВ – Qэ1=30т; Q’2=50т; время испарения АХОВ – Тисп.=4ч; скорость ветра – 4,6м/с; инверсия. Плотность населения в городе – 500чел/км2, в загородной зоне – 10чел/км2. Обеспеченность населения средствами защиты: СИЗОД в городе – 80%, в загородной зоне – 30%; 19

коллективными средствами защиты – в городе – 55%, в загородной зоне – 10%. Граница города удалена от ХОО на 5км. Решение: 1. По табл. 1. методом линейного интерполирования определяем глубину зоны заражения АХОВ – Г1: 12,18 Г1 10,33

4

4,6

5 5−4 4,6 − 4 = ; 12,.18 − 10,33 Г 1 − 10,33 Г1=10,33+1,482=11,812км;

Г 1 = 10,33 +

(12,18 − 10,33)(4,6 − 4) ; 5 −1

Г1=12км.

2. По табл. 1. методом линейного интерполирования определяем глубину зоны заражения АХОВ – Г2: Г 2 = 13,88 +

(16,43 − 13,88)(4,6 − 4) = 15,41км; 4−5

Г 2 = 15,41км

3. Определяем полную глубину зоны заражения АХОВ – Гп: Г п = 15,41 + 0,5 ⋅ 12 = 21,41км;

Г п = 21,41км

4. Определяем предельную глубину зоны заражения АХОВ – Гпред.: Г пред. = Т исп ⋅ Vп = 4 ⋅ 12,6 = 50,4км

Г пред. = 50,4км

5. Находим расчетную глубину зоны заражения АХОВ – Грасч.: Грасч.=21,41км. 6. Определяем площадь фактического заражения АХОВ: 2 0, 2 2 0, 2 S ф = К 8 ⋅ Г расч = 0,081 ⋅ 458,388 ⋅ 1,319 = 48,973км 2 . ⋅ Т исп. = 0.081 ⋅ 21,41 ⋅ 4

S ф = 49км 2.

К = (1 − n1 )(1 − n2 ) = (1 − 0,8)(1 − 0,3) = 0,14 К ' = (1 − n'1 )(1 − n' 2 ) = (1 − 0,55)(1 − 0,1) = 0,405 7. Определяем долю незащищенного населения в городе – К и загородной зоне - К':

20

8. Определяем величину возможных общих потерь населения в очаге поражения: ⎡ Г ⎤ Гг 16,41 ⎡16,41 ⎤ N = S ф ⎢ г ⋅ ρ ⋅ К + (1 − ) ⋅ ρ '⋅К '⎥ = 49 ⎢ ⋅ 500 ⋅ 0,14 + (1 − ) ⋅ 10 ⋅ 0,405⎥ = 2674чел. Г расч. 21,41 ⎣ 21,41 ⎦ ⎣⎢ Г расч. ⎦⎥

9. Структура потерь может составить: N I ст. = 2674 ⋅ 0,25 = 668чел.

Ответ:

N II и III ст. = 2674 ⋅ 0,4 = 1070чел.

N IV ст. = 2674 ⋅ 0,35 = 936чел.

N=2674чел.; NI ст.=668чел.; NII и III ст.=1070чел.; NIV ст.=936чел.

4. Рекомендуемая литература . 1. Ковалев С. А., Сердюк В. С. Основы безопасности в чрезвычайных ситуациях: учебное пособие, ч. I, Омск, 1999. 2.Таблицы для оценки последствий аварий на радиационно-опасных объектах. 3. Таблицы для оценки последствий аварий на химически опасных объектах.

21