К решению задач и выполнению
Контрольной работы
1. За время обучения курса «Основы организации и ведения аварийно – спасательных работ» слушатель – заочник должен представить в Санкт – Петербургский институт ГПС МЧС России одну контрольную работу.
2. Номера вариантов заданий, которые слушатель - заочник должен включить в свою контрольную работу, определяются по таблице вариантов.
3. Номер варианта контрольной работы соответствуют значению последней цифры своего служебного удостоверения.
4. Контрольную работу нужно выполнять чернилами в школьной тетради или на стандартных листах, на обложке которой привести сведения по следующему образцу:
| Санкт – Петербургский институт Государственной противопожарной службы МЧС России Кафедра гражданской защиты Контрольная работа №1 По дисциплине «Основы организации и ведении аварийно – спасательных работ» слушатель заочного отделения сержант внутренней службы Денисов А. А. Учебная группа № 503 Зачетная книжка № 6310 Адрес: 162 600 г. Череповец Ул. Полевая д. 109, кв. 17 Санкт – Петербург 200… г. |
5. Условие задач в контрольной работе надо переписать полностью без сокращения. Для замечаний преподавателя на страницах тетради(листах) оставлять поля.
6. В конце контрольной работы указать, каким учебником или учебным пособием слушатель пользовался при изучении дисциплин(название учебника, автор, год издания). Это делается для того, чтобы рецензент в случае необходимости мог указать, что следует слушателю изучить для завершения работы.
7. Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, слушатель обязан представить её на повторную рецензию, включив в неё те задачи, решение которых оказались неверными. Повторную работу необходимо представить вместе с незачтенной.
8. Зачтенная контрольная работа предъявляется экзаменатору. Слушатель должен быть готов во время зачета дать пояснение по существу решения задач, входящих в контрольную работу.
9. Решение задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями; в тех случаях когда это возможно, дать чертеж, выполненный с помощью чертежных принадлежностей.
I. РАСЧЕТ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОГО
ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ ГРУППЫСПАСАТЕЛЕЙ В ЗАРАЖЕННОЙ МЕСТНОСТИ
ЦЕЛИ РАБОТЫ
1. Научить слушателей оценивать радиационную обстановку методом прогнозирования.
2. Привить им навыки самостоятельного мышления и работы со справочной литературой.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
2.1. Прочитать «Общие положения».
2.2. Ознакомиться с методикой выполнения расчета.
2.3. Выбрать свой вариант задания по таблице вариантов. Номер варианта соответствует значению последней цифре сл. удостоверения.
2.4. Выписать из таблицы исходные данные.
2.5. Выполнить расчеты по образцу, подставив в формулы исходные данные своего варианта и сделать практические выводы по проведённым работам.
2.6. Оформить отчет о контрольной работе в соответствии с требованиями к оформлению курсовых проектов представить в учебное заведение и
защитить ее у преподавателя.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
При выполнении спасательных работ в условиях применения противником ядерного оружия, а также при устранении последствий аварий на атомных электростанциях (АЭС), радиохимических предприятиях и т. п. возникает необходимость ограничения пребывания групп спасателей в зоне воздействия ионизирующего излучения.
Ионизирующее излучение — любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. При ядерном взрыве, авариях на АЭС и других
ядерных превращениях возникают и действуют невидимые и неощутимые человеком излучения. По своей природе ядерное излучение может быть электромагнитным, например гамма-излучение, или представлять собой поток быстродвижущихся элементарных частиц — ядер гелия с двумя положительными зарядами (альфа-излучение), электронов и позитронов (бета-излучение), нейтронов (нейтронное излучение).
Действие ионизирующих излучений на людей и животных заключается в разрушении живых клеток организма, которое может привести к заболеваниям различной степени тяжести. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, образуются новые химические соединения, не свойственные организму, что приводит к нарушению деятельности его отдельных функций и систем, а в некоторых случаях и к смерти.
В Международной системе единиц (СИ) за единицу измерения поглощенной дозы излучения принимают Дж/кг или грэй (Гр), эквивалентной дозы — Дж/кг или зиверт (Зв), экспозиционной дозы — Кл/кг и мощности экспозиционной дозы — А/кг.
Шкалы приборов для радиационного контроля, применяемых в настоящее время в системе гражданской обороны, отградуированы в рентгенах (Р), радах (рад), рентгенах в час (Р/ч), и снятые с них показания, приведенные в данном пособии, указаны во внесистемных единицах.
При переводе этих единиц в единицы системы СИ для Y-излучения можно пользоваться следующим соотношением:
1 Зв ~ 1 Гр ~ 100 рад ~ 100 бэр ~ 100 Р.
Формированиям гражданской обороны (ГО) Министерства по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС) и населению придется действовать в сложной обстановке, в том числе и на местности, зараженной радиоактивными веществами, поэтому обязательным элементом работы комиссий по чрезвычайным ситуациям, начальника ГО, его штаба и командиров формирований является оценка радиационной обстановки. Под радиационной обстановкой понимают масштабы и степень радиоактивного заражения местности, оказывающие влияние на действия формирований, работу промышленных объектов и жизнедеятельность населения.
Цель оценки радиационной обстановки — определение возможного влияния ее на трудоспособность рабочих, служащих, личного состава формирований и населения.
Выявление радиационной обстановки можно производить методом радиационной разведки и методом прогнозирования, который позволяет ориентировочно определять наиболее целесообразные действия формирований, применять меры защиты и уточнять задачи радиационной разведки. Радиационную обстановку выявляют после применения противником ядерного оружия, при авариях на АЭС и других ядерных объектах для определения времени, характера заражения и режимов действия формирований и поведения населения.
После получения данных разведки производят оценку радиационной обстановки в следующей последовательности: определяют зоны заражения по измеренному (рассчитанному) уровню радиации; рассчитывают дозы радиации, полученные людьми за время их пребывания в зонах заражения; рассчитывают дозы радиации, полученные людьми при преодолении зон заражения; определяют допустимое время пребывания людей в зоне заражения по известному уровню радиации; определяют допустимое время начала ведения спасательных работ при заданной дозе облучения и продолжительности работы; рассчитывают число смен для ведения спасательных работ, исходя из сложившейся на объекте радиационной обстановки; определяют режимы работы рабочих и служащих отдельных цехов или объекта в целом и поведения населения в условиях радиоактивного заражения.
В зависимости от обстановки и выполняемых работ для формирований ГО определяют максимальную и (или) безопасную продолжительность пребывания в зараженной местности, продолжительность выполнения работы до получения установленной дозы облучения, а также прогнозируемую дозу радиации (облучения) за время пребывания в условиях заражения местности.
Максимальная продолжительность работоспособности — время, в течение которого личный состав получит такую суммарную дозу при однократном облучении, при которой не менее 50 % его выйдет из строя в течение первых двух суток. Эту дозу принято называть дозой потери работоспособности. Для необлученного личного состава за дозу потери работоспособности принята доза 250 Р.
Безопасная продолжительность выполнения работ — время до получения безопасной дозы облучения. В качестве безопасной дозы однократного облучения принята доза 50 Р.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА
В качестве исходных данных для определения допустимого времени пребывания людей в условиях радиоактивного заражения местности приняты следующие:
уровень радиации и время его измерения после взрыва;
время начала облучения;
коэффициент радиационной защищенности (ослабления);
доза потери боеспособности или безопасная (заданная) доза облучения;
ранее полученная доза облучения и время, прошедшее после облучения.
Уровень радиации с учетом его ослабления, Р/ч [2],
Pp = Роткр/Кр.з (1.1)
где Р откр — уровень радиации на открытой местности, Р/ч; Кр,3 — коэффициент радиационной защищенности.
Относительная доля остаточной дозы облучения приведена ниже.
| Время, прошедшее | Остаточная доля | Время, прошедшее | Остаточная доля |
| после облучения, | от полученной | после облучения, | от полученной |
| нед | дозы облучения | нед. | дозы облучения |
| До4сут | 0,3 | ||
| 0,9 | 0,25 | ||
| 0,75 | 0,2 | ||
| 0,6 | 0,17 | ||
| 0,5 | 0,15 | ||
| 0,42 | 0,13 | ||
| 0,35 | 0,1 |
Расчетная доза предыдущего облучения
Драсч=Дз-Дост, (1.2)
где Д3 — доза облучения заданная, Р; Дост — доза облучения остаточная, Р.
С помощью рис. 1.1 определяют допустимую продолжительность пребывания людей в условиях радиоактивного заражения, т. е. максимальную продолжительность боеспособности, безопасную продолжительность боеспособности или продолжительность выполнения задачи до получения установленной дозы.
Пример 1. Определить максимальную и безопасную продолжительность боеспособности (работоспособности) личного состава спасателей, если к началу облучения, через 2 ч после взрыва, уровень радиации на объекте составляет 200 Р/ч, а Кр з = 4. Ранее личный состав облучению не подвергался.
Решение. 1. Определяем по формуле (1.1) уровень радиации с учетом его ослабления
Рр=200/4 =50 Р/ч.
2. Зная, что доза потери боеспособности (работоспособности) необлученного личного состава равна 250 Р, а безопасная доза — 50 Р, с помощью рис. 1.1 находим максимальную продолжительность боеспособности (работоспособности) расчета спасателей — 1 сут; безопасную продолжительность — 1 ч.
Алгоритм работы с номограммой и ключом (см. рис. 1.1)
1. Для определения максимальной продолжительности боеспособности
необходимо:
1.1. По шкале «Уровень радиации с учетом ослабления» отложить значение
Рр (50 Р).
1.2. По шкале «Время измерения уровня радиации после взрыва» отложить
значение времени, прошедшего после взрыва (2 ч).
1.3. Соединить эти два значения прямой и продолжить ее до пересечения с
вспомогательной шкалой. В месте пересечения поставить точку.
1.4. По шкале «Доза облучения» отложить значение дозы потери боеспособности (250 Р).
1.5. Соединить это значение прямой с точкой на вспомогательной шкале и
продлить ее до пересечения со второй вспомогательной шкалой. Место
пересечения обозначить точкой.
1.6. На шкале «Время начала облучения после взрыва tн» отложить значение времени начала облучения (2 ч) и соединить эту точку прямой с
точкой на второй вспомогательной шкале. Продлить эту прямую до
пересечения со шкалой «Продолжительность облучения». Точка пере
сечения дает значение времени максимальной продолжительности работоспособности (1 сут).
|
2. Для определения времени безопасной продолжительности работоспособности необходимо:
2.1. Выполнить действия согласно пп. 1. 1—1.3.
2.2. На шкале «Доза облучения» отложить значение безопасной дозы (50 Р).
2.3. Выполнить действия согласно пп. 1.5—1.6. При этом пересечение пря
мой со шкалой «Продолжительность облучения» даст значение без
опасной продолжительности работоспособности (1 ч).
Пример 2. Определить максимальную и безопасную продолжительность работоспособности личного состава спасателей, если к началу облучения, через 4 ч после взрыва, уровень радиации на объекте составляет 60 Р/ч, а Крз = 4. В течение предыдущей недели личный состав спасателей получил дозу облучения 10 Р.
Решение. 1. По формуле (1.1) определяем уровень радиации с учетом его ослабления
60 Рр = 60/4 = 15 Р/ч.
2. С учетом приведенных выше данных находим остаточную дозу облучения
10Р · 0,9 = 9 Р.
3. По формуле (1.2) определяем расчетную дозу потери работоспособности
250 Р - 9 Р = 241 Р
и безопасную дозу 50 Р - 9 Р = 41 Р.
4. С помощью рис. 1.1 находим максимальную продолжительность боеспособности личного состава — неограниченна; безопасную продолжительность пребывания в условиях радиоактивного заражения местности — 3 ч.
Алгоритм работы приведен в примере 1.
Пример 3.
Определить продолжительность работы личного состава спасателей до получения ими дозы 60 Р, если уровень радиации, измеренной через 5 ч после взрыва, составляет 90 Р/ч, Кр.з. = 2. В течение предыдущих двух недель личный состав получил дозу облучения 10 Р.
Решение. 1. По формуле (1.1) определяем уровень радиации с учетом его ослабления
PD =90/2 =45 Р/ч.
2. С учетом приведенных выше данных определяем остаточную дозу облучения
10Р·0,75 = 7,5 Р.
3. Расчетную дозу облучения находим по формуле (1.2)
Драсч = 60 Р - 7,5 Р = 52,5 Р.
4. С помощью рис. 1.1 находим продолжительность работы до получения
личным составом дозы 60 Р. Она равна 1 ч. Алгоритм работы приведен в
примере 1. При этом продолжительность работы до получения личным со
ставом дозы 60 Р находим по шкале «Продолжительность облучения».
Часто для прогнозирования дозы облучения, которую может получить личный состав спасателей, приходится определять возможные дозы его облучения за определенное время. Это необходимо для организации безопасной работы личного состава по ликвидации чрезвычайной ситуации (ЧС) и рационального распределения смен спасателей.
При решении этих задач за исходные принимают следующие данные: уровень радиации на местности и время его измерения после ядерного взрыва (аварии); продолжительность облучения; коэффициент радиационной защищенности (коэффициент ослабления уровня радиации).
С помощью рис. 1.1 или по приведенной ниже формуле определяют дозу радиации, полученную личным составом спасателей за время пребывания в условиях радиоактивного заражения местности [2],
PсрТ
Д=---------- или, если нет защиты, Д— Рср t, (1.3)
Кр.з
где Рср — средний уровень радиации, Р/ч; t — продолжительность облучения, ч.
Средний уровень радиации, Р/ч,
Рх + Р2 +... + Р„
Рср = п (1-4)
где Р], /2,..., Рп — уровни радиации, измеренные через определенные промежутки времени, Р/ч; п — число измерений уровней радиации.
Пример 4. Определить возможную дозу радиации, полученную личным составом подразделения спасателей за 8 ч работы на зараженной радиоактивными веществами местности, если работа начнется спустя 2 ч после ядерного взрыва (аварии), уровень радиации на объекте к этому времени составит 180 Р/ч, аЛГр.3 = 4.
Решение. 1. По формуле (1.1) определяем уровень радиации с учетом его ослабления
180
Р„ =---- = 45Р/ч.
2. С помощью рис. 1.1 находим дозу радиации, полученную личным составом подразделения спасателей за 8 ч работы на зараженной местности. Она равна 150 Р.
Алгоритм работы с номограммой и ключом (см. рис. 1.1)
4.1. Выполнить действия в соответствии с пп. 1.1—1.3 (см. пример 1).
4.2. На шкале «Продолжительность облучения» отложить значение времени работы спасателей на зараженной территории t (8 ч).
4.3. На шкале «Время начала облучения после взрыва» отложить значение времени, прошедшего после взрыва (2 ч).
4.4. Соединить эти два значения прямой линией и продолжить ее до пере сечения с вспомогательной шкалой. Место пересечения отметить точкой.
4.5. Соединить точки на первой и второй вспомогательных шкалах, при этом точка пересечения этой прямой со шкалой «Доза облучения» дает значение дозы радиации, полученной личным составом спасателей за время работы (150 Р).
Пример 5. Личный состав спасателей выполнял восстановительные работы на зараженном радиоактивными веществами объекте в течение 2 ч. Во время работы через каждые 30 мин замеряли уровни радиации:
Р1, = 80P; Р2 = 50Р; Р3 = 45Р; Р4 = 35 Р. Определить дозу облучения, полученную личным составом. Решение. 1. По формуле (1.4) определяем средний уровень радиации
80Р+50Р+45Р+35Р
Рср= 4 = 52,5 Р/ч.
2. По формуле (1.3) определяем дозу облучения, полученную личным составом,
Д=52,5 -2= 105 Р.
Варианты заданий
к контрольной работе
| № варианта | Уровень радиации Р/ч | Время пршедшее после взрыва,ч | Время начала облучения, | Доза радиации, полученная ранее, Р | Время прошедшее после облучения, нед | Кр.з | Доза потери работоспособности, Р | Безопасная доза облучения, Р |
| 1 | 240 | 10 | 12 | - | - | 4 | 250 | 50 |
| 2 | 380 | 2 | 4 | - | - | 8 | 100 | 25 |
| 3 | 420 | 4 | 4 | - | - | 10 | 250 | 50 |
| 4 | 60 | 8 | 8 | - | - | 2 | 100 | 25 |
| 5 | 160 | 3 | 6 | - | - | 2 | 250 | 50 |
| 6 | 90 | 8 | 8 | - | - | 4 | 250 | 50 |
| 7 | 250 | 8 | 8 | 20 | 2 | 6 | 100 | 25 |
| 8 | 60 | 10 | 10 | 30 | 3 | 2 | 250 | 50 |
| 9 | 300 | 8 | 8 | 40 | 2 | 6 | 250 | 50 |
| 10 | 120 | 12 | 14 | 15 | 3 | 7 | 100 | 25 |
| 11 | 100 | 7 | 7 | 33 | 4 | 2 | 250 | 50 |
| 12 | 400 | 12 | 12 | 18 | 3 | 8 | 100 | 25 |
| Максимальная доза, которая может быть получена личным составом, Р | ||||||||
| 13 | 150 | 6 | 6 | 42 | 8 | 4 | 70 | 50 |
| 14 | 240 | 10 | 10 | 37 | 7 | 5 | 90 | 50 |
| 15 | 134 | 17 | 17 | 18 | 6 | 3 | 50 | 25 |
| 16 | 374 | 0,5 | 0,5 | 60 | 5 | 11 | 60 | 50 |
| 17 | 285 | 2,5 | 4 | 24 | 2 | 8 | 54 | 25 |
| 18 | 124 | 24 | 24 | 55 | 12 | 6 | 25 | 25 |
| Продолжительность облучения, ч | ||||||||
| 19 | 85 | 18 | 18 | 5 | - | 2 | 250 | 50 |
| 20 | 567 | 17 | 17 | 3 | - | 10 | 250 | 50 |
| 21 | 344 | 15 | 15 | 7 | - | 8 | 100 | 25 |
| 22 | 133 | 14 | 14 | 6 | - | 4 | 250 | 50 |
| 23 | 189 | 12,5 | 12,5 | 8 | - | 4 | 100 | 25 |
Продолжение
| № | 1-й | 2-й | 3-й | 4-й | Продол- | Максималь- | Безопас- | |
| вари- | замер | замер | замер | замер | житель- | ная доза, ко- | ная доза | |
| анта | ность об- | торая может | облуче- | |||||
| лучения, | быть получе- | ния, Р | ||||||
| ч | на личным | |||||||
| составом, Р | ||||||||
| 24 | 75 | 56 | 48 | 34 | 4 | 5 | 250 | 50 |
| 25 | 102 | 98 | 85 | 70 | 6 | 6 | 250 | 50 |
| 26 | 25 | 21 | 18 | 10 | 8 | 2 | 100 | 25 |
| 27 | 97 | 85 | 72 | 60 | 3,5 | 3 | 250 | 50 |
| 28 | 232 | 200 | 181 | 175 | 2,5 | 4 | 250 | 50 |
| 29 | 198 | 184 | 175 | 169 | 1,5 | 8 | 100 | 25 |
| 30 | 200 | 120 | 90 | 70 | 5 | 9 | 150 | 50 |
Примечания:
1. Варианты 1—6 — определение максимальной и безопасной продолжительности боеспособности (работоспособности) личного состава спасателей (см.пример 1). '
2. Варианты 7—12 — определение продолжительности боеспособности (работоспособности) личного состава спасателей (см. пример 2).
3. Варианты 13—18 — определение продолжительности работы личного состава спасателей до получения ими заданной дозы облучения (см. пример 4).
4. Варианты 19—23 — определение возможной дозы радиации (облучения),
полученной личным составом подразделений спасателей за определенное
время пребывания в условиях зараженной местности (см. пример 4).
5. Варианты 24—30 — определение дозы облучения, полученной личным составом спасателей (см. пример 5).
Таблица вариантов
| Вариант | Номера вариантов заданий | ||||
ЛИТЕРАТУРА
1. Безопасность жизнедеятельности / Под общ. ред. С. В. Белова. — М.: Высшая школа, 2000.
2. Егоров П. Т., Шляхов И. А., Алабин И. И. Гражданская оборона. — М: Высшая школа, 1977.
3. Журавлев В. П., Серпокрылов Н. С, Пушенко С. А. Охрана окружающей среды в строительстве. — М.: Издательство АСВ, 1995.
4. Нормы радиационной безопасности. НРБ—99. — М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1999.
5. О.Г. Мугин Безопасность жизнедеятельности. Чрезвычайные ситуации – М.: Мир, 2003