6.2.4.

При увеличении возможной эффективной дозы суммарного облучения свыше D=50 мЗв/год за первый год нахождения в зоне радиационной аварии в соответствии с НРБ-95 в качестве защитной меры может рассматриваться отселение населения. При возможном увеличении величины дозы D до 500 мЗв отселение становится обязательным.

В таблице 6.5 приведены характерные размеры величины зоны радиоактивного загрязнения при диспергировании плутония ЯБП на уровне величины эффективной ингаляционной дозы D=50 мЗв/год в тех же предположениях, которые рассматривались выше.

Таблица 6.5

Сухой климат Влажный климат П1+П2 П2(П1=0) П1+П2 П2(П1=0) C 4.65·103 6.7·103 1.2·104 5.2·104 L 20 14 8.5 3.7 S 17 9.2 4.5 0.92 0.85 0.65 0.5 0.25

Из данных таблицы 6.5 следует:

Соответственно, в таблице 6.6 приведены аналогичные данные для характеристик зоны радиоактивного загрязнения при диспергировании плутония ЯБП на уровне эффективной ингаляционной дозы D=500 мЗв.

Из данных таблицы 6.6 следует:

Таблица 6.6

Сухой климат Влажный климат П1+П2 П2(П1=0) П1+П2 П2(П1=0) C 4.65·104 6.7·104 1.2·105 5.2·105 L 4 3.2 2.2 0.95 S 1.06 0.7 0.35 0.08 0.26 0.22 0.16 0.084

6.2.4.

Рассмотрим теперь случай гипотетической аварии, когда аварийный взрыв ЯБП с диспергированием плутония сопровождается наработкой продуктов деления в цепной реакции.

Воздействие продуктов деления на организм может состоять:

6.2.5.1.

Ингаляционное воздействие продуктов деления наиболее опасно непосредственно после взрыва, так как активность продуктов деления достаточно быстро убывает со временем. При оценке ингаляционного воздействия мы будем использовать следующие данные:

В соответствии с этими предположениями дозовый коэффициент для ингаляционного действия продуктов деления составляет ДК(ПД)=6.7·10-12*1/tН0.12 Зв/Бк, где tН - время ингаляционного поступления продуктов деления в минутах.

При tН=5 мин, дозовый коэффициент для продуктов деления в ~1.7·107 раз меньше, чем дозовый коэффициент для плутония.

Поскольку активность плутония, диспергируемого взрывом, составляет в наших предположениях СО(Pu)=125 Ки, то эквивалентная ей по ингаляционному воздействию эффективная активность продуктов деления составляет СО(ПД)=1.7·107, СО(Pu)=2.1·109 Ки, что соответствует ядерному энерговыделению E~50 т ТЭ.

6.2.5.2.

Рассмотрим теперь вопрос о величине внешнего облучения гамма-квантами, выпавшей на поверхность активности продуктов деления. При уровне плотности выпадения активности продуктов деления на поверхность в количестве (Ки/м2) при t=1 час после взрыва интенсивность получаемой гамма-дозы может быть оценена в P=17**(1/t1.34) Р/час, где t - время после взрыва в часах. Соответственно, величина эффективной дозы D, получаемой между моментами времени tН и tК, составит D=50**(1/tН0.34-1/tК0.34) рентген.

Полагая tН=5 минут и tК=1 год, получим, что D=115*.

Соответственно, при D=5 мЗв необходимо, чтобы при t=1 час плотность выпадения активности продуктов деления не превышала ПД=5·10-3 Ки/м2.

Оценим теперь уровень ядерного энерговыделения, при котором радиационное воздействие от гамма-облучения продуктами деления не превосходит радиационное воздействие от ингаляции активности плутония.

При получении эффективной дозы 5 мЗв/год плотность выпадения плутония составляет не более =5.2·103 Бк/м2 (таблица 6.4) или =*СО(Pu), где СО(Pu) - полная активность плутония, и =1.1·10-9 1/м2. Соответственно, полная активность продуктов деления составит в этих предположениях СО(ПД)=ПД/=4,5·106 Ки при t=1 час и Е=11 т ТЭ. Отметим, что это нижняя оценка эквивалентной величины ядерного энерговыделения.

6.2.6.

Роль такого материала, как U235, в радиационной аварии относительно невелика по сравнению с определяющей ролью плутония. Это обусловлено низкой удельной и абсолютной активностью урана.

По данным упомянутой выше работы "Ядерное оружие СССР", количество оружейного урана, производимого в СССР, оценено в 500 тонн, то есть составляет в среднем ~15 кг на ЯБП. Абсолютная активность U235 составит соответственно ~3.3·10-2 Ки/ЯБП, что в ~4·103 раз меньше средней активности плутония, приходящегося на один ЯБП. Дополнительная относительная безопасность урана обусловлена меньшими значениями его дозовых коэффициентов (относящихся на единицу активности): в ~2.7 раза при ингаляции и в ~25 раз при поступлении активности с водой и пищей.

6.2.7.

Хотя тритий обладает высокой удельной активностью, составляющей ~104 Ки/г, его относительная роль в радиационных авариях также относительно невелика по сравнению с плутонием. Этот факт определяется огромным различием в дозовых коэффициентах для плутония и трития. Так, дозовый коэффициент при ингаляции для плутония в 4.6·106 раз выше, чем дозовый коэффициент для трития, а при поступлении активности с водой различие хотя и меньше (~4·104), однако остается все еще очень большим.

6.3. ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДРУГИХ ФАКТОРОВ

6.3.1. Продукты детонации и воздушная ударная волна

Радиус облака продуктов детонации (ПД) при взрыве в зависимости от количества ВВ может достигать 3... 20 м. Движение ПД возбуждает воздушную ударную волну (ВУВ). Воздействие ПД и ВУВ поднимает облако пыли, которое по размерам в несколько раз превышает облако ПД. Внутри облаков ПД и пыли развиваются смертельные для человека давления, реализуется пожароопасная обстановка. По размерам видимого облака можно прогнозировать зоны поражения ВУВ. При взрыве в помещении усиливается пожароопасность, расширяется за счет отражения от стен область поражающих давлений ВУВ, возникает дополнительная опасность отравления химически токсичными ПД. Разрушающее действие ВУВ на здания, сооружения, поражение людей зависит от давления на ее фронте (PФР).

Значения избыточного давления, вызывающие разрушения зданий и поражение людей приведены в таблице 6.7. Данные взяты из книги П.Т.Егорова, И.А.Шляхов, Н.И.Алабин, "Гражданская оборона", Москва, 1977 год.

В зависимости от количества ВВ поражающее давление ВУВ реализуется на различных расстояниях.

Характерные значения давлений на фронте ударной волны PФР=(0.2-0.3) кг/см2 могут реализовываться на расстояниях R=(20-200) м от эпицентра при уровнях аварийного энерговыделения от нескольких десятков кг до нескольких тонн ТЭ.

6.3.2.

Последствия аварий, обусловленные осколочным полем Воздействие ПД на корпус и контейнер заряда приводит к их разрушению на большое количество осколков различной массы и разгону их до высоких скоростей, способных поражать персонал, различные средства и объекты, находящиеся вблизи места аварии. Осколочное поле изучалось в ряде работ в основном в области сильного воздействия ВУВ (на расстояниях 1.5...15 м от центра взрыва) при помощи мишеней высотой 2...3 м. Установлено. Что оно имеет большую неравномерность по углу вылета, спектру масс, скоростям осколков.

Основную роль в образовании поражающего осколочного поля вносят осколки корпусов зарядов. Спектр масс таких осколков весьма широк - от мелкой пыли до осколков весом в сотни грамм.

Наблюдаются в значительно меньшем количестве более массивные осколки, которые хотя и обладают меньшей начальной скоростью, но разлетаются на расстояния более 1 км.

В ряде случаев аварийного взрыва может реализоваться разлет на расстояние до нескольких сотен метров осколков из делящихся материалов, которые при поражении людей, помимо механического повреждения тканей, будут представлять опасность как источники внутреннего облучения организма.

Вероятностные оценки поражения осколочным полем, проведенные по максимальному уровню, показывают следующее.

Поражение людей могут вызывать даже относительно мелкие (порядка 5 мм) осколки. Количество поражающих осколков, образующихся при взрыве заряда, может достигать нескольких тысяч. Вероятность поражения человека (площадь 0.5 м2) близка к единице на расстояниях порядка 20 м и весьма велика до расстояний 100 м (0.1-0.04 при R~100 м). С меньшей вероятностью возможно поражение людей вплоть до расстояний 1.0...1.5 км.

Кроме того, при аварийном взрыве на открытой местности и неблагоприятных условиях осколочное поле создает пожароопасную обстановку в радиусе до 200...400 м.

При взрыве в производственных помещениях, хранилищах и т.д. внешнее за их пределами осколочное поле, обусловленное конструкционными материалами, будет значительно ослаблено. В этом случае во внешнем осколочном поле возрастает доля крупных осколков, состоящих, в основном, из материала и элементов конструкций сооружений, имеющих сравнительно низкие начальные скорости и радиус разлета до нескольких сотен метров.