Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивные выбросы в биосфере

Подождите немного. Документ загружается.

подвижен, так как круговорот воды в природе весьма быстротечен. Исходной

величиной при расчете дозы облучения обычно является удельная активность

трития в атмосферной влаге

•'/!

, которую можно рассчитать по следующей

формуле [4, 103 ]:

SfJ

= QGIv = ^yiy, (5.108)

где Q — мощность непрерывного выброса, Бк/с; G—среднегодовой фактор

метеорологического разбавления, с/м

; .г/у = QG концентрация трития в воз-

духе, Бк/м

; ф—влажность атмосферного воздуха, кг/м

. Ориентировочно

среднюю влажность воздуха во время роста растений можно принять равной

0,09 кг/м

[47]. Отсюда удельную активность трития в растительных продуктах

питания Бк/кг, можно рассчитать по формуле

stl,

= \QGI<v]K

P^°, (5.109)

где K

-безразмерный коэффициент фракционирования, равный отношению

концентрации трития в воде растений к его концентрации в атмосферной влаге

(в обоих случаях на единицу массы); P

" -доля воды в общей массе растений.

Мощность эквивалентной дозы Я, обусловленной поступлением трития

в организм человека с продуктами растительного происхождения, можно

рассчитать по формуле

H =L^m,

Я"™, (5.1Ю)

где I

— потребление человеком данных пищевых продуктов, кг/год; s/

m p

Бк/кг, определяется формулой (5.109); дозовый коэффициент перорального

поступления В "

то

, Зв/Бк, приведен в табл. 3.12.

Оценки мощности дозы от трития, содержащегося в воздухе в форме

НТО и загрязняющего продукты питания при их хранении, также можно

делать и по упрощенной формуле

W=B

,, (5.111)

где дозовый коэффициент для перорального поступления трития, содержащего-

ся в воздухе в форме НТО, Я"™, Зв

•

/(с

•

Бк):

5?J° = [V<p]/

/86400; (

5112

)

86400 — число секунд в сутках; I

— суточное потребление связанной влаги

в составе пищевых продуктов, л/сут. Если в соответствии с [115] принять

=0,7 л/сут, получим

Я".™ = 7,6- IO"

Зв• м

/(с• Бк) = 0,028 бэр

•

/(с• Ки).

Если учесть регламентируемое в СССР для

H значение коэффициента

качества к= 1,7, то

В",Т°= 1,3

•

IO"

Зв м

/(с

•

Бк) = 0,048 бэр м

/(с

•

Ки).

Заметим, что приведенные значения коэффициента В

™ учитывают лишь

долю, поступающую со связанной в пищевых продуктах водой. Отдельно

надо оценивать долю, поступающую с вдыхаемым воздухом и по биологичес-

ким пищевым цепочкам (где

H может мигрировать в составе органических

соединений). Кроме того, возможно также его поступление с питьевой водой.

Особенность миграции радиоактивного углерода заключается в том, что

обычно он поступает в биосферу в виду углекислого газа или в виде

быстроокисляющихся до CO

соединений. Углекислый газ поглощается рас-

тениями непосредственно из атмосферы в процессе фотосинтеза. Исходной

151

величиной для расчета дозы облучения служит удельная активность

в природном углероде srf Бк/кг, содержащемся в атмосферном воздухе

в виде СО

= е0

ф =

^с

/ф1

(5.113)

где Stfy=QG — объемная активность

C в воздухе, Бк/м

; ср содержание

природного углерода в воздухе, кг/м

, которую можно принять в среднем

ф = 0,18 г/м

. Зная s-JJ

, удельную активность

C в растительных кормах

животных stf р, Бк/кг, рассчитаем по формуле

stf

=[_QGIV\P

, (5.114)

где Pg—доля углерода в общей массе продуктивных частей растений.

Ориентировочно можно принять Р£ =

0,11.

Тогда объемную активность

в молоке

srf

у, Бк/л, и удельную активность в мясе животных srf Бк/кг,

рассчитывают по формулам:

в молоке

stf$ =

Stf

,„-,

(5.115)

в мясе

srf

= K

stf

, (5.116)

где P

— потребление растительного корма молочными и мясными коровами,

кг/сут; K

'c, сут/л, и K

, сут/кг,— коэффициенты перехода корм—молоко

и корм — мясо. Их значения для

H и

C приведены в табл. 5.14. Переход

от активности

C в молоке и мясе к эквивалентной или эффективной

эквивалентной дозе на человека производится по формуле, аналогичной (5.109).

Можно также делать оценки ожидаемых доз от

C, содержащегося

в атмосферном воздухе в форме CO

по упрощенной формуле

= B

ajg

Stf

,„ (5.117)

где

.<tfy,

— временной интеграл объем активности

C в воздухе; дозовый

коэффициент внутреннего облучения B

a ig

, Зв м

/(с -Бк), отнесенный к единице

объемной активности в воздухе, рассчитывают по следующим формулам:

для растительных пищевых продуктов

= [P

/Ф

] Sf

/86400; (5.118)

для молока

= VP

I Ф

] I

JcB

IJMm- (5.119)

для мяса

= [P

/4>

/86400, (5.120)

где 86400—число секунд в сутках; Bf

— дозовый коэффициент для перораль-

ного поступления

C, Зв/Бк; I

— потребление продуктов данного вида

человеком, кг(л)/сут; I

- потребление кормов коровами и мясными бычками,

кг/сут; K

— коэффициенты перехода корм — молоко и корм—мясо

(см. табл. 5.14). Остальные параметры описаны выше.

5.6. Соотношения для некоторых

полезных коэффициентов накопления

«Модульный» характер формул разд. 5.4 позволяет рассчитать ряд

коэффициентов накопления, полезных при сравнениях расчетных и реально

измеренных в данной местности значений.

152

Коэффициент накопления K

, кг/л, для пастбищ и сенокосов, связывающий

вклад в концентрацию радионуклидов в молоке с концентрацией их в траве,

рассчитывают по формуле

= K

. (5.121)

Реально измеряемое отношение концентрации в молоке к концентрации

в траве в условиях равновесия процессов накопления выведения можно

оценить следующим образом:

концентрация в молоке, Бк/л

= . (5.122)

концентрация в траве, Бк/кг

Коэффициент накопления K

, м

/(кг сут), для пастбищ и сенокосов,

связывающий интенсивность выпадения и равновесную концентрацию радио-

нуклидов в траве, рассчитывают по формулам:

для воздушного пути загрязнения

= Kf

\ (5.123)

с учетом корневого пути (к моменту достижения равновесия)

К/а = K

+ K

B K

(5.124)

Оценка измеренного значения:

концентрация в траве, Бк/кг

KfG =

ч- (5.125)

плотность выпадения, Бк/(м сут)

Коэффициент накопления K

, м

/(л-сут), для пастбищ и сенокосов,

связывающий интенсивность выпадения и равновесную концентрацию радио-

нуклидов в молоке, рассчитывают по формулам:

для воздушного пути загрязнения

Kfc = Kf

', (5.126)

с учетом корневого пути (к моменту достижения равновесия)

C = (К

Гд

g G

+ K

) K

аС

. (5.127)

Его экспериментальная оценка будет равна

концентрация в молоке, Бк/л

Kfc = т—1 . (5.128)

плотность выпадения, Бк/(м сут)

Коэффициент накопления K

f А

, м

/(кг-сут), для пастбищ и сенокосов,

связывающий интенсивность выпадения и равновесную концентрацию радио-

нуклидов в мясе, рассчитывают по формулам:

для воздушного пути загрязнения

KfA = Kf

; (5.129)

с учетом корневого пути (к моменту достижения равновесия)

KfA = (Kf

+ Kf

B K

)

аА

. (5.130)

Экспериментальная оценка:

концентрация в мясе, Бк/кг

KfA = j (5.131)

плотность выпадения, Бк/(м сут)

153

Безразмерный коэффициент накопления K

почва растения с учетом

воздушного и корневого путей при установившемся равновесии накопления

в почве

= (K

)/(K

) + K

. (5.132)

Экспериментальная оценка:

концентрация в траве, Бк/кг

= г~j—• (5.133)

концентрация в почве, Ьк/кг

Аналогичным образом могут быть получены коэффициенты накопления

почва -молоко K

, кг/л, почва -мясо K

(безразмерный), плотность выпаде-

ния концентрация в продуктивных частях растений K

, м

/(кг сут), для

воздушного пути и с учетом корневого поступления, безразмерные коэффициен-

ты K

С учетом воздушного пути загрязнения. Все полученные в местных

условиях оценки этих коэффициентов могут быть использованы в практических

расчетах, заменяя собой соответствующие цепочки коэффициентов в формулах

этого раздела. Экспериментальные оценки могут быть полезны также для

коррекции исходных параметров формул этого раздела, таких, как коэффициент

первоначального задержания K

, коэффициентов K

, K

И др.

Глава 6

Расчет коллективных доз

6.1. Общие положения

Оценка коллективной дозы необходима при выборе места строительства

атомных предприятий, сравнении эффективности различных мероприятий по

защите населения (например, в случае аварийного выброса), расчете радиаци-

онного риска от отдельных звеньев ядерного топливного цикла, выборе типа

радиационной технологии, масштаба сосредоточения ядерных установок на

одной площадке и т. д. По общепринятой в настоящее время терминологии

коллективная доза S, чел

•

Зв, определяется формулами

S=^N

; (6.1)

S= J HN„(H)DH, (6.2)

где N

число лиц, получивших индивидуальную дозу; H

и N

(H) функция

распределения населения по получаемым индивидуальным дозам. Употребля-

ется также термин «популяционная доза», которая определяется теми же

формулами. Различие заключается в выборе облучаемых контингентов лиц.

Некоторые авторы популяционной дозой называют сумму (6.1) или интеграл

(6.2) по всем облучаемым контингентам лиц, а коллективной — сумму ин-

дивидуальных доз по некоторой ограниченной выборке, например лицам

одной профессии, возраста, пола или по населению определенного района,

области, края, республики, страны. В настоящем справочнике понятия

коллективной и популяционной дозы разделяться не будут.

154

При расчетах коллективной дозы следует различать прямой и непрямой

пути облучения. К прямому пути относят внутреннее облучение вследствие

вдыхания радионуклидов, внешнее фотонное и Р-излучение радионуклидов,

содержащихся в атмосферном воздухе или осевших на почву. Для прямого

пути воздействия облучение прекращается, если население не находится в сфере

влияния этих источников.

К непрямому пути относят внутреннее облучение, обусловленное пищевыми

цепочками. В этом случае радиационному воздействию может подвергаться

как местное население, так и население других районов, куда поступили

загрязненные продукты питания.

При прямом пути облучения коллективная доза зависит только от

территориального распределения населения, а в случае непрямого пути — от

размещения на местности сельскохозяйственных угодий. В наших последующих

расчетах принято однородное распределение населения и сельскохозяйственных

угодий по территории. В большинстве случаев это предположение приемлемо,

так как линейные размеры радиоактивного облака по мере удаления от

источника выбросов увеличиваются настолько, что в поле их воздействия

оказываются значительные территории и многие населенные пункты. Типичные

случаи неоднородностей, такие как крупные города, области с повышенной

или пониженной плотностью населения, береговые границы морей и водоемов,

особенности распределения на местности и т. д., будут рассмотрены ниже.

6.2. Расчет коллективной дозы при прямом пути

облучения

При смешанном выбросе коротко- и долгоживущих радионуклидов

большой вклад в коллективную дозу, как правило, дают долгоживущие

нуклиды, даже если их доля общего количества радиоактивных выбросов

мала. Это связано с облучением контингентов населения, проживающих

в населенных пунктах, расположенных вдали от источника выбросов, к моменту

достижения которых короткоживущие радионуклиды, содержащиеся в облаке,

распадаются. Поэтому влиянием конечной геометрии излучающего облака

для долгоживущих радионуклидов можно пренебречь, а расчет проводить

по формуле, справедливой для полубесконечного пространства. Коллективную

дозу при прямом пути облучения в общем случае можно рассчитать по формуле

S= Z NJHJ+

F«

F" (6.3)

x<r

J J

К+(х+л)ягТ

где Q

- интегральная величина выброса, Бк; B

— переходный дозовый

множитель, Зв м

/(Бк с) (см. табл. 3.3); p

— средняя плотность населения,

чел/м

; v

—скорость сухого оседания радионуклидов, м/с; Л -постоянная

вымывания радиоактивной примеси осадками, с

-1

;

X —

постоянная радиоак-

тивного распада, с~'; Н"

ах

— предельное значение высоты слоя перемешива-

ния (величина, ограничивающая вертикальную диффузию), м; F

— фактор

истощения облака на расстоянии X=R безразмерная величина (см. прило-

жение 4).

Первый член формулы (6.3) дает вклад в коллективную дозу за счет

облучения населения в пределах круга радиусом R, центром которого является

источник выброса. Второй член учитывает облучение всего остального

населения. Произведение Q

—суммарная активность в облаке на расстоянии

R от места выбросов. Формула (6.3) обеспечивает возможность учета

155

конкретных особенностей распределения населения вблизи источника радиоак-

тивного выброса. Выбор R должен производиться из практических соображе-

ний. Часто допустимо полагать R =

и рассчитывать коллективную дозу,

ограничиваясь лишь вторым членом, где F

= 1. В этом случае предполагается,

что население распределено по всей территории равномерно, а вместо (6.3)

справедлива следующая простая формула, похожая на (3.5) для расчета

индивидуальных доз:

S=Q

B^G

", (6.4)

где G

' — полный популяционный фактор разбавления, чел с/м

' = PNG

. (6.5)

Здесь G

- поверхностно-временной интеграл фактора разбавления (4.24).

6.3. Расчет коллективной дозы при поступлении

радионуклидов по пищевым цепочкам

При поступлении радионуклидов в организм человека по пищевым

цепочкам коллективная доза S, чел-Зв, рассчитывается по формуле

S = ^B

= B

, (6.6)

где B

— дозовый коэффициент внутреннего облучения при заглатывании

радионуклидов с водой или с пищей, Зв/Бк (см. табл. 3.12);

= NjI

— кумулятивное поступление нуклидов в организмы всех людей вместе

с загрязненной пищей. В простейшем случае кумулятивное поступление

в организмы людей I

можно заменить суммарным содержанием нуклидов

в загрязненных продуктах питания. Тогда оказывается, что при любом

распределении продуктов среди населения коллективная доза не меняется.

В частности, отправление продуктов в другие районы и бесконтрольное

распределение их не изменяет коллективной дозы. При такой ситуации

коллективная доза будет зависеть не от территориального распределения

населения, а от топографии сельскохозяйственных угодий вблизи источника

выбросов. В меньшей степени это касается молочной цепочки, так как

большинство молочных продуктов потребляется местным населением.

Более строгое рассмотрение предполагает учет «потерь» радионуклидов

вследствие распада при перевозках, хранении, а также «сепарации» их

в процессе первичной и кулинарной обработки.

Коллективную дозу при поступлении радионуклидов по пищевым цепочкам

и предположении о равномерном распределении сельскохозяйственных угодий

можно рассчитать по следующей формуле:

S=Q

v„+AH"

+ (X + \)H"

MsB

, (6.7)

где Kf

— безразмерный коэффициент перехода по пищевой цепочке, рас-

считываемый по формулам гл. 5. Остальные обозначения те же, что и в (6.3).

Отношение в квадратных скобках — это доля всех выброшенных радионуклидов,

которые в конечном счете оседают из облака на поверхность земли. Она

равна единице для долгоживущих радионуклидов. В табл. 6.1 представлены

значения годовой эффективной коллективной ожидаемой эквивалентной дозы

чел-Зв, рассчитанные при учете всех путей воздействия в условиях

156

равновесного накопления радионуклидов при непрерывном выбросе 0 = 3,7- IO

Б/год для случая равномерного распределения населения при P

= 50 чел/км

(исключение составляет глобально загрязняющий атмосферу

Kr, для которого

принято

pjv

= 7 чел/км

) и равномерного территориального распределения

сельскохозяйствейных угодий при r|

, %, равном для: яровой пшеницы - 3;

ржи озимой- 1,8; томатов — 0,12; огурцов — 0,18; яблок — 0,28; капусты — 0,16;

картофеля

—

0,5; пастбищ - 22; сенокосов

—

55. Эти значения рассчитаны из

данных табл. 5.17 и 5.18 по потреблению продуктов на душу населения

и средней урожайности культур. Они не учитывают долю урожая, отправ-

ляемую в другие районы страны, на вторичную переработку, а также потери

при переработке и хранении, и поэтому могут отличаться от статистических

данных по фактическим площадям посадок в стране. В табл. 6.2 представлено

распределение населения по европейской части СССР, в табл. 6.3 — значения

ожидаемой коллективной эффективной эквивалентной дозы S

для отдельных

радионуклидов в случае кратковременного выброса в наиболее опасный

момент периода вегетации растений (непосредственно перед сбором урожая),

равного 3,7 10

Бк, и при прочих условиях, соответствующих табл. 6.1.

В случае выброса в другие моменты времени значения S

ПО пищевым

путям воздействия, приведенные в табл. 6.3, необходимо умножить на

поправочный коэффициент из табл. 5.27—5.33.

Таблица 6.1. Эффективная коллективная ожидаемая доза S

, чел -Зв/год, при

учете всех путей воздействия ог непрерывного выброса 3,7 IO

Бк/год при

равномерном распределении сельскохозяйственных угодий и населения но тер-

ритории европейской части СССР

Путь воздействия

Нуклид

у-Из-

•/-Из-

Салат

Карто-

фель.

С учетом

лучение

Вдыха-

Молоко Мясо Хлеб и

капуста.

всех

облака почвы ние

огурцы томаты,

яблоки

путей

Na 2,7-5 0,23 1,1-4

0,28

0,041

0,058 2,5-3

4,6-3

0,61

Na 2,2-5 1,0-4 5,5-6

5,7-6

— — —

4,6-3

1,4-4

32 р

— —

1,7-4 8,2-4 1,6-4

—

9,3-4 2,4-4

2,3-3

— —

3,0-5

7,8-4

9,2-4 3,1-4

8,5-5 6,5-5 2,2-3

—

9,8-5 3,4-6

— —

2,1-5

—

1,4-4

3,7-5 1,8-3 9,5-5 1,5-5

— —

3,8-4

5,0-5 2,4-3

—

0,030

8,4-5 2,5-4

1,9-4

8,5-3 5,7-4 7,8-4 0,040

— —

1,6-5 1,6-4 8,6-4

-2,8-3 1,2-4 2,1-4 4,2-3

Fe 1,4-5 5,6-3 1,3-4 5,3-5 3,5-4

1,0-3 1,2-3 5,9-4 8,9-3

Co 1,5-5 9,8-3 6,0-5 5,6-4

1,6-3 1,7-3 6,7-4 4,5-4

0,015

Co 3,1-5 0,51 3,9-4

0,013 0,043 0,14

5,6-3 0,010 0,73

— —

7,8-5 1,7-5

—

1,8-3 1,5-3

8,2-4

4,2-3

—

4,9-5 3,0-3 0,027 4,3-4 0,87

0,032

0,092

4,2-3

—

0,011 1,7-4

—

4,7-4

1,3-3

6,4-4

4,0-4 0,014

—

3,0-3 5,9-5 2,7-5 5,7-4 1,6-4 3,7-4

1,6-4 4,4-3

—

7,4-5 3,8-5

— — —

5,6-5

—

1,8-4

103

—

2,4-3 1,0-4

—

8,2-4

2,7-4 4,4-4 2,1-4

4,2-3

106

—

8,8-3 5,9-3

3,6-5

0,069 0,074

4,5-3 6,6-3 0,17

110m

3,5-5

0,079

7,1-4 0,16

0,013 0,029

2,3-3

3,0-3

0,29

132

—

7,8-4 8,3-5

1,8-5

— —

1,9-4

1,8-5

1,1-3

131

—

3,4-4 2,0-4

7,2-4 2,1-4

—

4,5-3

7,6-4

0,013

133 j

—

4,2-5 2,5-5 1,7-5

— —

1,1-5

—

9,8-5

131m

Xe 9,8-5

133m

—

3,3-5

— — —

133

Xe —

4,8-5

— — — — — — —

157

Продолжение табл. 5.17

Путь воздействия

Нуклид

у-Из-

Салат

Карто-

фель, Z учетом

лучение

лучение Вдыха-

Молоко Мясо Хлеб

и капуста, всех

облака

почвы ние

огурцы томаты,

яблоки

путей

Cs 1,9-5

0,14 6,3-4 0,46 0,038

0,34 0,016 0,027 1

137

1,9-5

0,73

4,3-4 0,37 0,032 0,32 0,012

0,028

1,5

141

—

2,8-4

1,1-4

— —

1,4-4 4,2-4 1,8-4 1,1-3

144

—

1,6-3 4,6-3

2,3-5

6,1-4

0,058

4,1-3 5,4-3

0,074

143

— —

9,2-5

—

6,1-4

—

5,2-4 1,3-4 7,5-4

181

—

5,4-4 2,0-6 1,9-5

1,2-4

3,4-4

5,5-5

5,0-5 1,1-3

185

— —

9,9-6

5,3-5 3,1-4

7,2-4

2,5-4

1,8-4 1,5-3

210

—

2,8-3

0,17 1 0,045

1,2

3,5

2.Op

—

2,8-3

0,11 0,11 0,81

2,4 0,35 0,36 4,2

239

—

0.072

6,8

1,3-5 2,6-5

2,6 0,092 0,18

9,8

Примечания. 1. Дозы от у-излучения проходящего облака и поверхности почвы

приведены для открытой местности (без учета времени нахождения в зданиях). Они

рассчитаны с учетом накопления дочерних радионуклидов во время движения радиоак-

тивного облака и нахождения их в почве (поэтому, например, отлична от нуля доза

от у-излучения отложений на почве такого «чистого» Р-излучателя, как

Sr).

Таблица 6.2. Распределение населения в различных экономических районах СССР

(по данным 1986 г.) [1171

Числен-

Площадь,

Плотность

Экономический район

ность,

тыс. км

населения,

млн. чел. чел/км

Северный

6,00

1436,3

4,18

Уральский

19,98

824,00

24,25

Западно-Сибирский

14,36

2427,2

5,92

Восточно-Сибирский 8,88

4122,5

2,15

Дальневосточный

7,65

6215,9

1,23

Закавказский

15,30

186,1

82,23

Среднеазиатский

30,46

1213,4 25,10

Казахстанский

16,03

2717,3

25,10

Центр Европейской части СССР

160,14 3057,3

52,38

в том числе по районам:

Северо-Западный 8,13

196,5

41,39

Центральный 29,80

485,1

61,42

Волго-Вятский

8,36

272,4 30,70

Центрально-Черноземный 7,65

167,7 45,63

Поволжский

16,08

536,4 29,98

Северо-Кавказский

16,34 365,1

45,89

Донецко-Приднепровский 21,57

220,9

97,64

Юго-Западный

21,94

269,4 81,43

Южный

7,49

113,4 86,03

Прибалтийский

8,62

189,1

45,56

Белорусский 10,01

207,6

48,21

Молдавия

4,15

33,7

123,06

СССР в целом

278,79

22191,0

12,55

158

Таблица 6.3. Эффективная коллективная ожидаемая эквивалентная доза S

чел-Зв, при учете всех путей воздействия от кратковременного выброса 3,7 IO

Бк в наиболее опасный период вегетации растений (5 августа, непосредственно

перед сбором урожая) при равномерном распределении сельскохозяйственных

угодий и населения по территории европейской части СССР

Путь

воздействия

Нуклид

у-Излу-

Вдыха-

Молоко Мясо Хлеб

Салат и

Карто-

фель,

С уче-

чение

облака

чение

почвы

ние

Молоко Мясо Хлеб

огурцы

капуста,

томаты.

том всех

путей

яблоки

том всех

путей

Na 2,7—5 0,46 1,1—4 0,79 0,12 0,11 4,6—5 9,3—3

1,5

Na 2,2—5

2,0—4

5,5—6

1,1—5

— — — —

2,4—4

32 р — —

1,7—4 1,7—3 6,0—3 2,9—5

—

1,5—4 8,0—3

— —

3,0—5 2,2—3 5,3—3 7,2—4

—

8,8—5 8,4—3

—

2,0—4 3,4—6

—

1,2—5 1,2—5

— —

2,3—4

Mn 3,7—5 3,6—3 9,5-5 2,9—5 1,7—5

— —

2,9—5 3,8—3

—

0,059 8,4—5 7,2—4 5,7—4

0,017

—

1,5—3 0,080

— —

1,6—5 5,3—4 7,7—3 5,7—3

—

4,5—4 0,014

Fe 1,4—5

0,011 1,3—4 1,4—4 0,017

2,6—3

—

5,8—4 0,032

1,5—5

0,020 6,0—5

1,6—3 5,1—3

4,0—3

—

5,6 4 0,031

Co 3,1—5 1

3,9—4 0,037 0,12

0,28 3,7—5

0,022

1,5

— —

7.8- 5 4,5—5 3,0—4 4,5—3

—

8,6—4

5,8—3

—

9,9—5 3,0—3 0,13 0,023

1,6

4,2—3 0,15 1,9

—

0,022 1,7—4

—

0,010 3,2—3

—

4,8- 4 0,036

—

6,0—3 5,9—5 6,5—5 0,031

4,4—4

—

1,4—4

0,038

—

1,5—4 3,8—5 2,1—5

— — — —

2,2 -4

103

—

4,7—3 1,0—4

—

5,7-3

7,1-4

—

1,9- 4 0,011

106

—

0,018 5,9—3

1,0--4

0,24 0,15 2,9—5 0,013 0,43

10m

3,5—5

0,16

7,1-4

0,46 0,046 0,060 2,6—5 5,4—3 0,74

132

—

1,6—3 8,3— 3,6—5 3,1—5

— — —

1,7—3

131

—

6,8—4 2,0-4 0,014 3,0—3

— —

4,5—4 0,018

133

—

8,3—5 2,5—5 3,4—5

— — — —

1,4 -4

131m

—

2,0—4

— — — — — — —

133m

—

6,6—5

— — — — — — —

133

—

9,5—5

— — — — — — —

134

Cs 1,9—5 0,27 6,3—4

1,3

0,11 0,68 1,3—4 0,056 2,4

137

—

1,5

4,3—4 1 0,088 0,60 8,2—4 0,051

3,3

141

—

5,7—4 1,1—4

—

1,4—4 4,0—4

—

1,5—4 1,4 3

144

—

3,2—3 4,6—3 7,2—5 6,0—3 0,12

—

0,010

0,14

143

—

3,2—3

9,2—5

7,2—5

3,3—4

1,2—5

—

8,0—5

5,2--4

181

—

1,1—3 2,0—6 5,6—5 6,2—4 7,5—4

—

7,9—5 2,6—3

185

— —

9,9—6

1,5—4

2,0—3 1,7—3

—

2,3—4

4,1—3

210

—

5,5—3 0,17

3,8 0,55 62 0,16 5,8 73

210

— —

0,11 0,32 2,8

5,2 0,011 0,55

9,1

239

—

0,14 6,8 7,3—5 0,013

5,1

1,2—

0,39

6.4. Учет радиоактивных превращений в облаке

Формулы предыдущих разделов этой главы позволяют рассчитывать

коллективную дозу от радионуклидов, содержащихся непосредственно в ис-

точнике в момент выброса. Они не учитывают накопление дочерних радионук-

лидов, образующихся после выброса. Возможны ситуации, когда коллективная

доза непосредственно от материнского нуклида будет пренебрежимо мала,

а доза от дочерних продуктов значима даже в том случае, когда сами

дочерние продукты в момент выброса отсутствуют. Расчет динамики накоп-

ления дочерних радионуклидов в облаке с учетом одновременно их выведения

из облака вследствие распада, оседания на почву и вымывания осадками

159

рассмотрен в разд. 4.9. Однако при расчете популяционных доз не нужно знать

динамику изменения содержания радионуклидов в облаке. Достаточно знать

интегральное количество нуклидов, которое поступает в облако при выбросе

и образуется при распаде его материнских предшественников непосредственно

в облаке. В случае выброса смеси радионуклидов Y

Qon, где

Q(,„ -

интегральный

выброс п-го нуклида радиоактивной цепочки. Вклад в коллективную дозу за

пределом круга радиусом R можно рассчитать по следующей формуле:

S(x>R) = B

\ R

nin

(R)+ Y R^G

IkF

(R) П ^

к <6-8)

где индексы к относятся к А:-му нуклиду радиоактивной цепочки:

/HT-". (6.9)

Gpt — полный популяционный фактор разбавления, вычисляемый по

формуле (6.5), в которую входят соответствующие константы для к-го

нуклида; F

(R) — значение фактора истощения облака для к-го нуклида

радиоактивной цепочки на расстоянии R от источника выброса. Постоянные

n n

определяются по (4.82). Особенности (6.8), возникающие при совпадении

смежных коэффициентов а

,при котором хотя бы один член ot

m+1

— а

равен

нулю, обсуждались в примечаниях к (4.83).

6.5. Расчет коллективных доз в крупных городах

Наличие больших городов в зоне распространения радиоактивных вы-

бросов может привести к тому, что коллективная доза S

, создаваемая

в этом городе, может оказаться сравнимой или даже превзойти S

для

остального населения. В таких городах коллективную дозу следует рассчиты-

вать по (6.1) или (6.2), а территориальное распределение остального населения

считать однородным.

Вопрос о том, для каких городов необходим дифференцированный подход,

решается с помощью следующего критерия: если для населенного пункта

•S'

rop

«5', (6.10)

то индивидуальный подход не требуется. Здесь S

rop

вклад в коллективную

дозу от облучения населения отдельного города, вычисленный по (6.1);

S вклад от остального населения в предположении, что оно распределено

равномерно. Последнее неравенство позволяет построить удобную формулу,

с помощью которой можно отобрать те населенные пункты, вклад которых

в коллективную дозу от облучения населения отдельного города, вычисленный

по (6.1), требует индивидуального подхода. В случае разовых выбросов таким

критерием может быть равенство

е 2яст„с,и ( И

\ P

rop

= ^-ехр —г — , (6.11)

100% F

\2a

+ (X

+ A)Hr

где N

lop

— минимальная численность населения города, для которого при

расчетах коллективных доз дифференциальный подход еще не нужен; е —

заданный уровень точности, %; p

— средняя плотность населения; и, а,,

скорость ветра, вертикальная и горизонтальная дисперсии струи.

Формула (6.11) в каждом конкретном случае позволяет построить

номограмму, по которой можно отобрать те населенные пункты, которые

требуют индивидуального подхода при расчете коллективных доз. На рис. 6.1

160