ГОСТ Р 22.2.11-2018
Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Методика оценки радиационной обстановки при запроектной аварии на атомной станции

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Методика оценки радиационной обстановки при запроектной аварии на атомной станции

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2019

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»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 декабря 2018 г. № 1130-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

©Стандартинформ. оформление. 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

2    На карто (схомо) обозначают попожонио аварийного реактора и в соответствии с заданным направлением ветра наносят ось следа радиоактивного облака.

3    По таблице Б. 23 приложения Б рассчитывают длину зоны облучения щитовидной железы в дозах 100 и 250 сГр для детей и взрослого населения соответственно:

^LxJ¹⁰⁰- Д) -90 км;

L_xm (250, В) = 14 км.

4    По формуле (1) рассчитывают максимальную ширину зон облучения щитовидной железы. Для этого по таблице Б.1 приложения Б рассчитывают коэффициент а для конвекции (а = 0,2):

LyJ(100, Д) = а ■ L_XM (100, Д)=0,2-90 = 18 км;

L_yJ250, В) = a L_XM (250, В) = 0,2 ■ 14 = 2,8 км.

5    По формуле (2) определяют площадь зон облучения щитовидной железы:

SJ100, Д) = 0,8 90 ■ 18 = 1296 км²;

SJ250, В) = 0,8 ■ 14 ■ 2,8 = 31 км².

6    Результаты вычислений сведены в таблицу 4.

Таблица 4

Характеристика зоны облучения щитовидной железы и категория населения Размер зон, км LrJ50) SJSO) 100 сГр (Д) 90 18 1296 250 сГр (В) 14 2.8 31

4.3 Определение времени подхода радиоактивного облака

4.3.1 Дополнительная информация:

-    расстояние до аварийного реактора по оси следа облака;

-    приведенное время подхода t_n, ч. радиоактивного облака, отсчитываемое с момента начала выброса РВ в атмосферу, рассчитывают по формуле

. х

'" ⁼ Ч-

где х — расстояние до аварийного реактора по оси следа радиоактивного облака, км;

U₀— скорость ветра на высоте флюгера 10 м. м/с;

а — коэффициент, учитывающий распределение скорости ветра по высоте и размерность величин х и U₀ [(ч с)/(км м)) (см. таблицу Б.2 приложения Б).

Время подхода радиоактивного облака является временем начала радиоактивного загрязнения местности.

Пример 3 — В 15.00 12.7 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра на высоте флюгера 10 м U₀ = 3 м/с, направление ветра о * 270°, степень вертикальной устойчивости атмосферы — конвекция.

Следует определить время подхода радиоактивного облака в точке, располагающейся в 40 км от аварийного реактора.

Решение:

1 Рассчитывают приведенное время начала t„ ч, радиоактивного загрязнения:

х „ „40 ^ „

*м = «77- = 0,23—= 3,1.

Uq    j

4.4 Определение мощности дозы внешнего излучения на след радиоактивного облака

4.4.1 Дополнительная информация:

-    координаты точки на следе облака X. У, км. относительно аварийного реактора определяют по картам, планам, схемам в соответствующем масштабе;

-    время, прошедшее с момента начала выброса. t_H, ч.

Порядок решения задачи:

1    По рисункам 1, 2 определяют степень вертикальной устойчивости атмосферы, соответствующую погодным условиям и времени суток.

2    По таблицам Б.25-Б.26 приложения Б для ЯЭР типа РБМК-1000 и ВВЭР-1000 рассчитывают мощность дозы излучения на оси следа облака, приведенную к моменту времени t - 1 ч. после начала выброса Р?, сГр/ч.

Значения в случае разрушения реакторов типа ВВЭР-440 рассчитывают умножением на коэффициент 0.44 значений Pf для реакторов ВВЭР-1000, взятых из таблицы Б.26 приложения Б. по формуле

Р?(ВВЭР-440) = 0.44 • Р? (ВВЭР-1000).    (5)

3    Определение мощности дозы сГр/ч. у-излучения на оси следа на расстоянии X на момент времени t. ч. после начала выброса Р?. сГР. рассчитывают по формуле

P?=K_f-po. сГр/ч.    (6)

где К,— коэффициент, определяемый по таблице Б.27 приложения Б.

4    Мощность дозы Р₍, сГр/ч, внешнего у-излучения в точке с координатами X. У рассчитывают по формуле

Р, = К_уР0    (7)

где К_у — коэффициент, определяемый по таблицам Б 28—Б.30 приложения Б.

Пример 4 — В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра на высоте флюгера 10 mU₀ = 3 м/с. направление ветра <р = 270° — конвекция.

Следует определить мощность дозы внешнего у-излучения на время Т = 18.00 12.07 в точке А (Х-10 км, Y = 0.5 км) и точке В (X = 25 км, Y = 1,0 км).

Решение:

1    Рассчитывают время t_H, ч, прошедшее с момента начала разрушения ЯЭР (время начала облучения):

*н ^в Т - Т_р = 18 - 15 * 3.

2    По таблице Б.25 приложения Б для заданных погодных условий рассчитывают мощности доз облучения на оси следа, приведенные на 1 ч после разрушения ЯЭР:

в точке A — Pf(A) ■ 1,6 сГр/ч; в точке В — Pf (В) = 0,5 сГр/ч.

3    По формуле (6) рассчитывают мощность дозы -(-излучения на время t_H = 3 ч после начала выброса, используя значение коэффициента K_t (см. таблицу Б.27 приложения Б):

в точке А-Р°₃(А)=К, -Р° (А) = 0,64 1,6 = 1,02 сГр/ч;

в точке В-Р°₃(В)*К, - Р<] (В) * 0.64 0,5 • 0,32 сГр/ч.

4    По формуле (7), используя данные, приведенные в таблице Б.28 приложения Б, рассчитывают мощность дозы у-излучения о точках А и В на 3 ч после выброса, удаленные от оси взрыва на 0.5 и 1 км соответственно:

Pj(A) • К_у- Р$ (А) ■ 0,95 1,02 = 0,97 сГр/ч;

P_t = K_y Р$ (В) = 0,94 0,32 = 0,3 сГр/ч.

5    Результаты вычислений сведены в таблицу 5.

Таблица 5

Обозначение точки Координата относительно ЯЭР. км Время разрушения Тр. ч Мощность дозы на t = 3 ч после начала выброса, сГрГч X У А 10 0,5 15.00 0,97 В 25 1.0 15.00 0.3

4.5    Определение плотности радиоактивного загрязнения

4.5.1 Дополнительная информация:

-    координаты точки на следе облака X, У, км;

-    время t. прошедшее с момента начала выброса.

Порядок решения задачи:

Плотность радиоактивного загрязнения местности П₍, Ки/см². в точке на следе облака с координатами X. У на момент времени t. ч. с начала выброса рассчитывают по формуле

/7, = 6 10-⁷Р,.    (8)

где Р,— мощность дозы у-излучения _в точке на следе облака с координатами X. У. сГр/ч.

Пример 5 — В 15.00 12.07 произошло разрушение ЯЭР РБМК-1000 на Южной АС. Скорость ветра U₀ = 3 м/с, направление ветра ф = 270° — конвекция.

Следует определить плотность радиоактивных выпадений в точках А (10; 0,5) и В (25; 1) на момент времени 15.00 после начала выброса.

Решение:

Плотность радиоактивного загрязнения П, Ки/см², в точках А и В рассчитывают по формуле (8), подставляя в нее значения мощности дозы, рассчитанные о примере 4:

П = б • 10-⁷ Р_ЗА = 6- 1<Г⁷ ■ 0,97 = 5,82 ■ 10~⁷;

П=6 ■ 10~⁷ Р_зв-6 ■ 10~⁷ ■ 0,30 = 1,80 ■ 10~⁷.

4.6    Определение максимальной объемной активности в приземном слое атмосферы

Дополнительная информация: координаты точки на следе облака X, У. км.

Порядок решения задачи:

1    По формуле (4) рассчитывают время подхода t_n, ч. радиоактивного облака в точку с координатами X. У.

2    Рассчитывают мощность дозы Р_т, сГр/ч. внешнего у-излучения в заданной точке, приведенную на момент времени t = /_п.

3    Максимальную объемную концентрацию радионуклидов в приземном слое атмосферы С_м, Ки/л, рассчитывают по формуле

C_M = 8.3-10-«P_W.    (9)

Пример 6 — В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра U₀ = 3 м/с, направление ветра ф = 270° — конвекция.

Следует определить максимальную объемную концентрацию радионуклидов в приземном слое атмосферы в точках А (10; 0.5) и В (25; 1).

Решение:

1    По формуле (4) рассчитывают время подхода t_nA, t_nB, ч, радиоактивного облака в точки А и В (см. пример 3):

t_nA = “    = 0.77 - 1;

и₀    3

^{tnB = a}Z£ = 0.23^ = 1,92*2.

2 Рассчитывают мощность дозы    сГо/ч, внешнего у-излучения (см. пример 4) в точках А и В на 1 час и 2 часа соответственно:

^PA^sKt ^Ky ' ^Р1А ⁼ 1‘ ⁰ 95 1’⁶ = ¹’⁵²’

^РВ^шК1^Ку ^р°в ^ж 0 82 0 94 0 5 ш °'³⁹-

3    Тогда по формуле (9) максимальная объемная активность С_МА, С_мв. Ки/л, радионуклидов в приземном слое атмосферы равна:

^сма = ⁸ 3 ••¹-⁵² 3 12 6 ’ ¹⁰~⁷:

Сид ^я 8.3 • 10-* • 0,39 « 3,2 ■ 10~*.

4.7    Определение дозы внешнего облучения при прохождении радиоактивного облака

Дополнительная информация: координаты места расположения X. У км.

Порядок решения задачи:

1    Определение дозы внешнего облучения на оси следа (в точке с координатами X, 0 при прохождении радиоактивного облака 0°_обп, сГР, для соответствующих метеоусловий в случае разрушения ЯЭР типа РБМК-1000 и ВВЭР-1000 производят по таблицам Б.31. Б.32 приложения Б.

Значения D°_o6n. сГР. в случае разрушения реакторов типа ВВЭР-440 рассчитывают умножением на коэффициент 0,44 значений D®^ для реакторов ВВЭР-1000, взятых из таблицы Б.32 приложения Б. по формуле

О^ВВЭР^О) = 0.44 0°_обл (ВВЭР-1000).    (10)

2    Если место расположения находится в стороне от оси следа, то дозу внешнего облучения при прохождении радиоактивного облака в точке с координатами X, У рассчитывают по формуле

^обл^у^обл-    <«>

где К_у— коэффициент, определяемый по таблицам Б.28—Б.ЗО приложения Б.

Пример 7 — В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АС с выбросом в атмосферу. Скорость ветра и_о = 3 м/с, направление ветра ф = 270° — конверсия.

Следует определить дозу внешнего облучения при прохождении радиоактивного облака в точках А (10; 0,5) и В (25; 1).

Решение:

1 Рассчитывают дозу внешнего облучения в точках АиВ    D_o6nB, сГр, при прохождении радио

активного облака, используя данные таблицы Б.31 и Б.28 приложения Б:

ОобпА - ^КУ °0бпА₀ ■ 0,95 • 2,9 - 2,76;

^DotoB = ^КУ ⁰о6пВ_о - 0,94 ■ 0,72 - 0,68.

4.8 Определение дозы внешнего облучения при расположении населения на следе облака

Дополнительная информация:

-    координаты места расположения X, У км;

-    время, прошедшее с момента разрушения до начала облучения, /_н.ч;

-    время, прошедшее с момента разрушения до конца облучения. (_к.ч;

-    коэффициент ослабления радиации Kq.

Порядок решения задачи.

1    В месте расположения с координатами X. У рассчитывают мощность дозы внешнего у-излучения Р,. приведенная к моменту времени t = 1 ч после начала выброса РВ.

2    Дозу внешнего облучения D(t_H, t_K) от радиоактивного загрязнения местности за период времени от f_H до рассчитывают по формуле

0((„ А)=к₀£-.    (12)

где Kq — коэффициент ослабления радиации, определяемый по таблице Б.38 приложения Б;

К₀— коэффициент, зависящий от времени начала и конца облучения, определяют по таблице Б.З приложения Б.

Пример 8 — В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра U_a-3 м/с, направление ветра 9 - 270° — конвекция.

Следует определить дозу облучения населения, укрытого о пункте А (10; 0,5) о подвалах одноэтажных деревянных домов, а в пункте В (25; 1) на первых этажах каменных двухэтажных зданий за 1 сут после разрушения ЯЭР, считая началом облучения время подхода радиоактивного облака.

Решение:

1    По таблице Б.38 приложения Б определяют коэффициент ослабления мощности дозы облучения: для подвалов одноэтажных деревянных домов К_оп - 7; для первых этажей каменных двухэтажных зданий К₀₁ = 15.

2    По формуле (4) рассчитывают время подхода радиоактивного облака к пункту А (10; 0,5) t_A и пункту В (25; 1) t_B. ч,

t_A = 0.23^ = 1;

а    ₃

t_B = 0.23 ²| = 2 ;

«Эе а = 0,23 (таблица Б.2 приложения Б);

U_Q = 3 м/с.

3    По таблицам Б.25, Б.28 приложения Б определяют мощность дозы Р_1А, Р_1В, сГр/ч, ч-излучония на 1 ч после разрушения реактора:

Р_1А = 0,95 1,6 = 1,52;

Р_1В = 0,94 0,5 = 0,47.

4    По формуле (12) и таблице Б.ЗЗ приложения Б определяют дозу облучения населения за 1 сут после разрушения реактора.

4.8.1    Определение дозы внутреннего облучения при ингаляционном поступлении радиоактивных веществ

Дополнительная информация: координаты места расположения X, У, км.

Порядок решения задачи:

1    В случае разрушения реакторов типа РБМК-1000 и ВВЭР-1000 дозу внутреннего (ингаляционного) облучения на расстоянии X. км. на оси следа облака 0®_нг определяют по таблицам Б 34. Б.35 приложения Б.

2    Значения 0®_нг в случае разрушения реакторов типа ВВЭР-440 определяют умножением на коэффициент 0.44 значений 0®_нг для реакторов ВВЭР-1000, взятых из таблицы Б.32 приложения Б:

0°_нг (ВВЭР-440) = 0.44D®,* (ВВЭР-1000).    (13)

3    Значение дозы внутреннего (ингаляционного) облучения на расстоянии У. км. от оси следа рассчитывают по формуле

=К_уО°и-г    <1«>

где К_у — коэффициент, определяемый по таблицам Б.28—Б.30.

Пример 9 — В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра U₀*3 м/с, направление ветра ф ■ 270° — конвекция.

Следует определить дозу внутреннего облучения незащищенного населения при ингаляционном поступлении радиоактивных веществ, располагающихся в пунктах А и В.

Решение:

По формуле (14), таблицам Б.28, Б.34 приложения Б определяют дозы внутреннего (ингаляционного) облучения населения в пунктах А и В О_инеА, D_UHtB, сГр:

О_имеА ш 0,95 34 ■ 32,3;

D_UHtB = 0,94-11 40,3.

4.8.2    Определение дозы облучения щитовидной железы

Дополнительная информация: координаты места расположения X. У, км.

Порядок решения задачи:

1    В случае разрушения реакторов типа РБМК-1000 и ВВЭР-1000 дозы облучения щитовидной железы на расстоянии X. км. по оси следа облака О®, определяют по таблицам Б.36, Б.37 приложения Б.

2    Значения О® в случае разрушения реакторов типа ВВЭР-440 рассчитывают умножением на коэффициент 0.44 значений О® для реакторов ВВЭР-1000, взятых из таблицы Б.37 приложения Б:

О®, (ВВЭР-440) = 0.44D® (ВВЭР-1000).    (15)

3    Для определения дозы облучения щитовидной железы детей О® взрослого населения умножают на коэффициент 2.7.

4    Своевременная проведенная йодная профилактика снижает дозу на щитовидную железу в 100 раз.

Пример 10 — В 15.00 12.07 произошло разрушение ЯЭР РБМК-1000 на Южной АС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра U_Q = 3 м/с, направление ветра ф = 270° — конвекция.

Следует определить дозу облучения щитовидной железы взрослого населения в пунктах А и В при условии, что йодная профилактика проведена своевременно.

Решение:

Дозы облучения щитовидной железы определяют по формуле

где В — возрастной коэффициент: В = 1 для взрослого населения; В = 2,7 для детей;

К^ — коэффициент, учитывающий проведение йодной профилактики: К_ип = 100, если йодная профилактика проведена своевременно; К_иП = 1, если йодная профилактика не проводилась;

К_у— коэффициент, учитывающий удаление от оси следа (таблица Б.28 приложения Б);

О® — доза облучения щитовидной железы при нахождении на оси следа за время прохождения облака (таблица Б.36 приложения Б).

По формуле (16), подставляя значения величин В, К_у К_ип, D®, сГр, для условий примера 4, определяют:

-    1    0,95    308

^А =—Ш~

4.8.3 Определение дозы внешнего облучения при преодолении следа облака

Порядок решения задачи:

1    На карту (схему) в соответствии с рисунками 1. 2 наносят зону возможного радиоактивного загрязнения и предполагаемый маршрут движения.

2    Маршрут движения при необходимости разбивают на несколько п участков с одинаковым характером изменения мощности дозы облучения по направлению движения и определяют их протяженность. При этом следует учитывать, что при приближении к оси следа мощность дозы увеличивается, а при удалении уменьшается.

На момент времени начала преодоления загрязненной территории t_H определяют мощность дозы облучения в точках, разграничивающих участки движения.

Дозу внешнего облучения при преодолении следа облака рассчитывают по формуле

п _ Pi *-1 + ^ (Ц⁺1-2)^+Р3 (*-2 + *-з)+-^+Рп (Vl^)^tPii>1 ^е    2    V    К₀    ’    '    '

где Ру, Р₂, Р₃ .... Р_п, Р„_и — мощность дозы излучения в точках, разграничивающих л-е участки движения на момент времени начала движения /_н, сГр/ч;

Ц, L^, Ly...L_n — протяженность участков движения, км; п — количество участков маршрута движения;

V — средняя скорость движения на маршруте, км/ч;

Kq — коэффициент ослабления транспортных средств.

Пример 11 — В 10.00 10.06 произошло разрушение ЯЭР РБМК-1000 на АС с выбросом РВ в атмосферу.

Следует определить дозу внешнего облучения эвакуируемого населения, преодолевающего след радиоактивного облака пешим порядком по маршруту. Характеристика маршрута и радиационная обстановка приведены. Время начала движения 3 ч после разрушения, средняя скорость движения 4 км/ч. Спад мощности дозы у-излучения за время движения по маршруту не учитывают.

Решение:

1    На карте (схеме) наносят маршрут движения, разбивают его на участки и определяют их протяженность.

2    Определяют мощность дозы у-излучения в граничных точках маршрута на время начала движения (3 ч поело начала выброса РВ).

Исходные данные для расчетов приведены в таблице 6. ¹

Таблица 6

п точки Координата точек, км Мощность дозы у-излучения Ру, сГр/ч Протяженность участка, км X У 1 5.0 0.5 6,2 1,4 2 5,6 0 6,5 1,0 3 6,0 0,5 5,5 6,0 4 9.0 1,9 1.5 5,0 5 12,0 4,5 0,08 —

4.8.5    Определение допустимого времени пребывания на загрязненной территории

Дополнительная информация:

-    координаты месторасположения X. У, км;

-    время начала пребывания на загрязненной территории, отсчитываемое с момента разрушения реактора АЭС Г_н, ч;

-допустимая (заданная) доза облучения О_д, сГр;

-    коэффициент ослабления радиации Kq.

Порядок решения задачи:

1    Определяют мощность дозы внешнего облучения в месте расположения X, У на момент времени t = 24 ч после разрушения ЯЭР.

2    По формуле (20) определяют коэффициент я.

3    Если время начала облучения t_H совпадает с моментом формирования следа облака, который определяют по формуле (4).

4    По вычисленному времени t_н = /ф (или по заданному времени начала облучения t_H) и коэффициенту г), используя график (рисунок 3). определяют допустимое время пребывания на загрязненной территории Т.

4.8.6    Определение допустимого времени начала работ на загрязненной территории

Дополнительная информация:

-    координаты места проведения X, У, км; продолжительность работы Т, ч;

-    установленная доза облучения О_д. сГр.

Порядок решения задачи:

На карту (схему) наносят место (район) проведения работ и определяют его координаты относительно аварийного реактора. Определяют мощность дозы в месте проведения работ на момент времени t = 24 ч после разрушения реактора.

По формуле (20) рассчитывают значение коэффициента п и по графику (рисунку 3) определяют допустимое время начала работ f_H.

Пример 13 — В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АС с выбросом РВ в атмосферу. Скорость ветра U_Q* 3 м/с. направление ветра о - 270° — конвекция. Установленная доза облучения 5 сГр.

Следует определить:

а)    допустимое время пребывания населения на открытой местности в пункте А (X = 10 км, У = 0,5 км), считая, что время начала облучения совпадает со временем прихода радиоактивного облака;

б)    допустимое время начала работ в пункте А с продолжительностью 1-й смены Т₁- 4 ч.

Решение:

1 Определяют мощность дозы внешнего у-излучения о точке А на t = 24 ч. Принимают значение мощности дозы о точке А на 3 ч после разрушения ^Рза = 2, 62 сГр/ч. Используя значение ^РЗА и значение коэффициента пересчета К, на t = 24 ч (таблица Б.27 приложения Б), получают:

Р_24А~0,22 7 2,62 - 0.58.

3    Определяют время подхода облака в пункт А (пример 6) *нА ~ ^{1 ч}-

4    По вычисленному времени начала облучения и коэффициенту я, используя график (рисунок 3), определяют допустимое время пребывания на загрязненной территории Т_А. Для этого на оси абсцисс откладывают время Т_А = 1 ч и проводят вертикальную линию до пересечения с кривой, соответствующей найденному значению коэффициента я = 9. Проведя из этой точки перпендикуляр на ось ординат, получают допустимое время пребывания на загрязненной территории:

Т_А~ 2 ч.

5    Для определения допустимого времени начала работ 1-й смены в пункте А на оси ординат графика (рисунок 3) откладывают Т*4ч и проводят прямую до пересечения с линией, соответствующей значению коэффициента я = 9. Опуская из точки пересечения перпендикуляр на ось абсцисс, получают допустимое время начала работ 1-й смены:

Т.ч

Приложение А (справочное)

Критерии для принятия решений по ограничению населения в условиях радиационной аварии

Таблица А1 — Прогнозируемые уровни облучения, при которых необходимо срочное вмешательство

Орган или ткань	Поглощенная доза в органе или ткани за 2 сут. Гр
Все тело	1

Таблица А 2 — Критерии для принятия неотложных решений в начальном периоде радиационной аварии

Предотвращаемая доза за 10 сут. сГр Мера защиты на все тело на щитовидную железу Уровень А Уровень Б Уровень А Уровень Б Укрытие 0,5 5 5 50 Йодная профилактика взрослые — — 25 250 дети — — 10 100 Эвакуация 5 50 50 500

Т аблица А.З — Критерии для принятия решений об отселении

Мера защиты Предотвращаемая эффективная доза. сЗв Уровень А Уровень Б Отселение 5 за 1-й год 50 за 1-й год

Содержание

1    Область применения....................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................1

3    Термины и определения...............................................................................................................................1

4    Методика оценки радиационной обстановки при запроектной аварии на атомной станции.................2

4.1    Определение размеров зон радиоактивного загрязнения местности................................................3

4.2    Определение размеров зон облучения щитовидной железы ............................................................5

4.3    Определение времени подхода радиоактивного облака....................................................................7

4.4    Определение мощности дозы внешнего излучения на след радиоактивного облака......................7

4.5    Определение плотности радиоактивного загрязнения........................................................................9

4 6 Определение максимальной объемной активности в приземном слое атмосферы........................9

4.7 Определение дозы внешнего облучения при прохождении радиоактивного облака.......................9

4.8 Определение дозы внешнего облучения при расположении населения на следе облака............10

Приложение А (справочное) Критерии для принятия решений по ограничению населения

в условиях радиационной аварии......................................................................................16

Приложение Б (обязательное) Расчетные таблицы для оценки параметров радиационной

обстановки при запроектной аварии на атомной станции...............................................17

Приложение Б (обязательное)

Расчетные таблицы для оценки параметров радиационной обстановки при запроектной аварии

на атомной станции

Таблица Б 1 — Значение коэффициента а для различных категорий вертикальной устойчивости атмосферы

Коэффициент Конвекция Иэотермия Инверсия а 0,20 0,06 0,03

Таблица Б 2 — Значение коэффициента а для различных категорий вертикальной устойчивости атмосферы

Коэффициент Конвекция Иэотермия Инверсия а 0,23 0,20 0,09

Таблица Б 3 — Длина зон радиоактивного загрязнения местности при разрушении ЯЭР РБМК-1000, км, конвекция. скорость ветра U₀ й 2 м/с

Доза сГр	Время формирования заданной дозы внешнего облучения 1ф
	ч					сут				мес
	1	3	б	12	24	2	5	10	30	2	3	12
0.5	8	19	31	50	80	122	185	240	—	—	—	—
1	7	14	25	37	55	85	120	160	270	—	—	—
5	4	8	11	15	20	30	45	55	90	110	125	230
10	3	6	8	10	13	18	26	32	50	62	72	147
25	—	3	4	6	7	10	13	16	24	30	35	70
50	—	—	3	4	5	6	8	10	14	18	20	40
75	—	—	—	3	4	5	6	7	9	10	12	28
100	—	—	—	—	3	4	5	6	8	9	10	22
200	—	—	—	—	—	—	3	4	5	6	7	13
300	—	—	—	—	—	—	—	3	4	4,5	5	10
500										3	4	7

Таблица Б4 — Длина зон радиоактивного загрязнения местности при разрушении ЯЭР РБМК-1000, км, конвекция, скорость ветра U₀ = 3 м/с

Доза, сГр	Время формирования заданной дозы внешнего -^облучения Гф
	ч					сут				мес
	1	3	6	12	24	2	5	10	30	2	3	12
0.5	10	20	33	48	70	110	160	200	300	—	—	—
1	8	16	22	35	50	72	100	123	190	280	—	—
5	4	7	10	13	18	24	33	40	56	80	90	160
10	3	5	6	8	11	14	20	25	34	45	50	95
25	—	—	4	5	6	7	10	12	16	22	26	47
50	—	—	—	3	4	5	6	8	10	13	15	26

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.

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

1    Область применения

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

1.2    Попожения 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

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты* за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3    Термины и определения

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

Издание официальное

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.

Радиационная обстановка зависит от типа реактора, количества и радионуклидного состава выброшенных в результате запроектной аварии на АС во внешнюю среду радиоактивных веществ (РВ). расстояния до АС. метеорологических условий, состояния подстилающей поверхности и др. Количество РВ принимается по аналогии с аварией на 4-м блоке Чернобыльской атомной электростанции — 3 % от их содержания в активной зоне реактора.

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 р-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;

-    мощность дозы внешнего у-излучения на следе 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);

-    мощности дозы внешнего у-излучения на следе облака;

-    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 W₃. МВт: координаты AC (X, У), км; астрономическое время разрушения реактора Т_р (число, мес, ч, мин);

б)    метеорологические характеристики: скорость ветра на высоте 10 м U₀. м/с; направление ветра на высоте 10 м, ср. °С; облачность (ясно, переменная, сплошная);

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

4.1    Определение размеров зон радиоактивного загрязнения местности

Зоны радиоактивного загрязнения представляют собой участки местности, ограниченные изолиниями доз внешнего облучения, которые может получить незащищенное население при открытом расположении за промежутки времени, определяемые с момента начала выброса РВ (время формирования заданной дозы облучения). Фактическое время формирования дозы облучения меньше с учетом времени подхода облака t_n.

Дополнительная информация:

-    заданная доза внешнего облучения при открытом расположении D₀, сГр; значения доз внешнего облучения D₀ выбирают, как правило, в соответствии с требованиями Норм радиационной безопасности и критериями для принятия решения (см. таблицу А.1 приложения А);

-    время формирования заданной дозы внешнего облучения /_ф (в интервале от 1 ч до одного года с момента начала выброса РВ в атмосферу).

4.1.1    Порядок решения задачи:

-согласно рисункам 1. 2 определяют степень вертикальной устойчивости атмосферы, соответствующую погодным условиям и времени суток.

Облачность Скорость ветра, м/с ясно переменная сплошная ясно переменная сплошная Ночь День Менее 2 Инверсия Конвекция 2-4 Более 4 Изотермия Изотермия Утро Вечер Менее 2 Инверсия 2—4 Изотермия Более 4 Изотермия

Рисунок 1 —Схема для определения степени вертикальной устойчивости атмосферы (при отсутствии снежного покрова)

Примечание — Под термином «утро» понимается период времени в течение Зч после восхода солнца, под термином «вечер» — в течение 3 ч после захода солнца

Период от восхода до захода солнца за вычетом трех утренних часов — день, а период от захода до восхода солнца за вычетом трех вечерних часов — ночь;

-    на карте (плане) обозначают положение аварийного реактора и в соответствии с заданным направлением ветра наносят ось следа радиоактивного облака;

-    в соответствии с таблицами Б.З—Б.22 приложения Б определяют длину прогнозируемой зоны радиоактивного загрязнения L_x, соответствующую заданным значениям дозы внешнего облучения D₀ и времени ее формирования /_ф. погодным условиям, типу ЯЭР.

Скорость ветра, м/с	Облачность
	ясно переменная | сплошная			ясно переменная	сплошная
	Ночь			День
Менее 2	И	нверсия		Изотермия
2-4
Более 4		Изотермия
	Утро			Вечер
Менее 2	Инверсия			Инверсия
2-4
Более 4	Изотермия			Изотермия

Рисунок 2 — Схема для определения степени вертикальной устойчивости атмосферы (при наличии снежного покрова)’

В случае отсутствия в таблицах заданных значений D₀ и прогнозируемую длину зоны определяют методом линейной интерполяции;

-    максимальную ширину зоны (на середине длины) L_y. км. рассчитывают по формуле

ly-a-L,    (1)

где а — коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости атмосферы (см. таблицу А.1);

-    площадь зоны радиоактивного загрязнения S. км², рассчитывают по формуле

5 = 0,8 4,' Ly,    (2)

-    используя найденные размеры, зоны в масштабе карты отображают в виде правильных эллипсов.

При решении задач с разрушением реакторов типа ВВЭР-440 длину зон радиоактивного загрязнения рассчитывают по данным, выбранным для реактора ВВЭР-1000, и путем умножения соответствующих значений на коэффициент 0.663:

L_x(BB3P-440) = 0.663 L_X(BB3P-1 ООО).    (3)

Пример 1а — В 23.00 26 мая произошла запроектная авария реактора РБМК-1000 на Ивановской АС с выбросом РВ в атмосферу.

Метеоусловия: скорость ветра на высоте флюгера 10 mU₀ = 5 м/с, направление ветра ф = 90°, облачность переменная.

Следует определить размеры зон возможного радиоактивного загрязнения, на территории которых необходимо проводить защитные мероприятия: укрытие и эвакуацию населения.

Решение:

1    Согласно рисунку 1 для заданных метеоусловий (лето, ночь, переменная облачность, U_Q = 5 м/с) наиболее вероятная степень вертикальной устойчивости атмосферы — изотермия.

2    По таблице А.2 приложения А определяют, что верхние критериальные значения дозы облучения на все тело D_& при которой нужно проводить укрытие населения, соответствует 5сГр за первые 10 сут, эвакуацию населения — 50 сГр за первые 10 сут.

3    Длину зон радиоактивного загрязнения рассчитывают по таблице Б. 7 приложения Б:

LJS, 10 сут) = 163 км; LJSO, 10 сут) = 30 км.

4    По формуле (1) рассчитывают максимальную (на половине длины) ширину зоны. Для этого по таблице 1 рассчитывают коэффициент, а для изотермии (а = 0,06):

Ly(5, 10 сут) = а • LJ5, 10 сут) = 0,06 163 = 9,8 км.

Ly(50, 10 сут) = а • LJ50, 10 сут) = 0,067 ■ 30 = 1,8 км.

5    По формуле (2) рассчитывают площадь зон радиоактивного загрязнения:

S(5, 10 сут) ■ 0.8 LJ5, 10 сут) ■ Ly(5, 10 сут) » 0.8 • 163 ■ 9,8 » 1278 км²;

S(50, 10 сут) = 0,8 L/50, 10 сут) Ly(50, 10 сут) = 0,8 ■ 30 ■ 1,8 = 43 км².

6    Результаты вычислений сведены в таблицу 1.

* Значения коэффициентов не содержат сведений о параметрах радиационной обстановки и предназначены для определения степени вертикальной устойчивости атмосферы, в связи с чем ссылки на таблицы приложения Б начинаются с таблицы Б 3.

Таблица 1

Наименование зоны Размер зон Lv ки Ly, км S.km2 Укрытие населения (5 сГр за первые 10 сут) 163 9,8 1278 Эвакуация населения (50 сГр за первые 10 сут) 30 1,8 43

Пример 16 — В 20.00 10.02 произошла запроектная авария реактора ВВЭР-440 на Ивановской АС с выбросом РВ в атмосферу. Метеоусловия: скорость ветра на высоте флюгера 10 м U0 = 3 м/с, направление ветра <j> * 270°, облачность переменная. Следует определить размеры зон возможного радиоактивного загрязнения, соответствующих дозам облучения 5сГр за 2 мес и 50 сГр за 1 год и нанести их на карту. Решение: 1    Согласно рисунку 2 для заданных метеоусловий (зима, ночь, полуясно U0 = 3 м/с) наиболее вероятная категория вертикальной устойчивости атмосферы — инверсия. 2    На карте (схеме) отмечают положение аварийного реактора и в соответствии с заданным направлением ветра проводят ось следа радиоактивного облака. 3    Длину заданных зон радиоактивного загрязнения рассчитывают по таблице Б. 21 с учетом формулы (3): LJ5, 2 мес) = 0,663 ■ 160 = 106 км;

LJ50, 1 год) = 0,663 ■ 118 = 78 км.

4    По формуле (1) рассчитывают максимальную (на половине длины) ширину зоны (по таблице Б.1 приложения Б для инверсии коэффициент а - 0,03):

Ly(5, 2 мес) = а • LJ5, 2 мес) = 0,03 ■ 106 = 3.2 км;

Ly(50, 1 год) = а ■ LJ50, 1 год) = 0,03 ■ 78 = 2,4 км.

5    По формуле (2) рассчитывают площадь зон радиоактивного загрязнения

S(5, 2 мес) ш о,8 ■ 3,2 ■ 106 ■ 272 км²;

S(50, 1 год) = 0,8 ■ 2,4 78 =150 км².

6    Результаты вычислений сведены в таблицу 2. Та бл ица 2

Характеристика зоны Размер зон км Lr км S, км2 5сГр за 2 мес 106 3.2 2,72 50 сГр за один год 78 2,4 150

7 Используя найденные размеры, зоны отображают на карте в соответствующем масштабе.

4.2 Определение размеров зон облучения щитовидной железы

Зоны облучения щитовидной железы представляют собой участки местности, ограниченные изолиниями доз облучения щитовидной железы детей и взрослого населения за счет инкорпорированных за время прохождения облака РВ изотопов радиоактивного йода.

Дополнительная информация: заданная доза облучения щитовидной железы при открытом расположении О_х, сГр.

Порядок решения задачи:

-    согласно рисункам 1, 2 определяют степень вертикальной устойчивости атмосферы, соответствующую погодным условиям и времени суток;

-    на карте (схеме) обозначают положение аварийного реактора и в соответствии с заданным направлением ветра черным цветом наносят ось следа радиоактивного облака;

-    по таблицам Б.23—Б.24 определяют длину протезируемых зон облучения щитовидной железы соответствующую заданной дозе облучения О_ж, погодным условиям типу ЯЭР и виду его разрушения.

В случае отсутствия в таблице заданных значений О_ж длину зоны определяют методом линейной интерполяции;

-максимальную ширину зоны (на середине длины) рассчитывают по формуле (1). а площадь зоны — по формуле (2);

-    используя найденные размеры, зоны в соответствующем масштабе отображают на карте (плане, схеме) в виде правильных эллипсов.

Пример 2а — В 20.00 10.2 произошла запроектная авария реактора ВВЭР-440 на Ивановской АС с выбросом РВ о атмосферу.

Метеоусловия: скорость ветра на высоте флюгера 10 м U_Q = 3 м/с, направление ветра ф = 180°, облачность переменная.

Следует определить размеры зон облучения, на территории которых производят йодную профилактику и эвакуацию населения.

Решение:

1    Согласно рисунку 2 для заданных метеоусловий наиболее вероятная степень вертикальной устойчивости атмосферы — инверсия.

2    По таблице А.2 приложения А определяют, что верхние критериальные значения дозы облучения щитовидной железы, при которой нужно проводить йодную профилактику и эвакуацию населения, составляют:

-    у взрослых (В) — 250 сЗв;

-    у детей (Д) — 100 сЗв;

-    при эвакуации — 500 сЗв.

3    По таблице Б.24 приложения Бис учетом формулы (3) рассчитывают длину зон облучения щитовидной железы для детей и взрослого населения:

L_XJ250, В) = 0,663 120 - 80 км;

L_xm (100, Д)= 0,663 155 = 68 км;

^LxJ⁵⁰⁰) ^{= 0 663} 85 = 56 км.

4    По формуле (1) рассчитывают максимальную ширину. Для этого по таблице Б.1 приложения Б рассчитывают коэффициент для инверсии (а = 0,03):

L_ym (250, В) = a L_xm (250, В) ■ 0,03 80 - 2,4 км;

L_yJ100, fl) = a -L_xm (25, Д) = 0,03 68 - 2,0 км;

L_ym (500) = а • L_xm (500) = 0,03 • 56 = 1,7 км.

5    По формуле (2) рассчитывают площадь зон облучения щитовидной железы:

S_M (250, В) = 0,8 ■ L_XJ250, В) ■ L_ym (250, В) = 0,8 ■ 80 ■ 2,4 = 154 км;

S_m (100, Д) = 0,8 ■ 1_ХЖ (100, Д) L_yM (100, Д) = 0,8 ■ 68 • 2,0 = 109 км;

S_M (500) = 0,8 ■    (500)    ■    L_ym    (500)    =    0,8    ■    56    •    1,7    =    76    км.

6    Результаты вычислений сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Криториапьноо Размер зон. км Наименование зоны значение дозы, с Гр ^.......... Зона йодной профилактики: - у взрослых 250 80 2,4 154 - у детей 100 68 2,0 109 Зона эвакуации 500 56 1.7 76

7 Используя найденные размеры, зоны отображают на карте в соответствующем масштабе.

Пример 26 — В 15.00 12.07 произошло разрушение реактора РБМК-1000 на Южной АС с выбросом РВ о атмосферу.

Метеоусловия: скорость ветра на высоте флюгера 10mU₀=2 м/с, направление ветра ф = 270°, ясно. Следует определить размеры зон облучения щитовидной железы в дозе 100 сЗв для детей и в дозо 250 сЗв для взрослых.

Решение:

1 Согласно рисунку 1 для заданных метеоусловий наиболее вероятная категория вертикальной устойчивости атмосферы — конвекция.

1

По формуле (17) рассчитывают дозу внешнего облучения при преодолении следа D_c, сГр: _Л 6,2 1,4+ 6,5(1,4 + 1,0)+ 5,5(1,0 + 6,0) +1,5(6,0 + 5,0)+ 0,08 5,0 ,_Л