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

Подождите немного. Документ загружается.

Приведенный здесь фактор метеорологического разбавления G (с/м

)

рассчитан по формуле (4.32), в которой величина CJ

получена по формуле

(4.37), a Wj приведена в табл. 8.5.

Принятый изотопный состав ИРГ и эффективная энергия фотонов с учетом

функции истощения в результате только радиоактивного распада

F(x)=exp(—Xi х/и) приведены в табл. 8.6.

Таблица 8.6. Принятый изотропный состав ИРГ и эффективная энергия

E (МэВ/расп.) в населенных пунктах А и Б на заданном расстоянии л:

Нуклид

п„ % E

£=10

Y П;£,ехр(

—

Xfu)

МэВ/расп.

j "

А(дг = 3,5 км)

Б(х=6 км)

1,83 ч 22,2

1,283 0,2590

0,2360

85m

4,48 ч

5,4

0,158

0,0082 0,0078

1,27 ч

7,0 0,776

0,0478

0,0429

Kr 2,84 ч

9,0 2,030 '

0,1700 0,1650

133

Xe 5,24 сут

20,6

0,048

0,0100 0,0097

135

Xe 9,08 ч

35,8 0,244

0,1080 0,0835

МэВ/расп.

0,151 0,132

Окончательные результаты расчета дозовых характеристик при выбросе

ИРГ активностью 1,11 IO

Бк в сутки (3000 Ки в сутки) приведены в табл. 8.7.

Таблица 8.7. Результаты расчета дозовых характеристик

Параметр

Населенные пункты

Параметр

А(х=3,5 км) Б (дг = 6 км)

, (Зв/с)/(Бк/м

)

1,02

•

10~

8,91

•

IO"

, (бэр/с)/(Ки/м

)

0,038 0,033

Я, мЗв/год

0,032

0,0076

Я, мбэр/год

3,2

0,76

Нг\к

, мЗв/год

0,038

0,0033

Нг\к„ мбэр/год

3,8 0,33

Заметим, что в СП-АЭС —

для смеси ИРГ принят ПДВ, равный 3000 Ки

в сутки, что соответствует данному примеру. Однако в этом документе

геометрическая высота трубы изменяется в диапазоне 80- 150 м. При

/г

= 80 м

на меньших расстояниях и при другом изотопном составе смеси ИРГ (например,

при большем содержании

Ar) расчетная доза внешнего облучения равна около

0,2 мЗв (20 мбэр), что соответствует пределу дозы, приведенному в табл. 8.1.

Пример 2. Рассчитать дозу внешнего облучения базального слоя кожи

у- и (3-излученисм

Kr, если его объемная активность в атмосферном воздухе

= 3000 Бк/м

(8,1

•

IO"

Ки/м

Решение. Применительно к данному примеру формулы (3.5) и (3.6) для

расчета эквивалентной дозы от фотонов Я

(3в) и формулы (3.65) для расчета

Яр (Зв) на базальный слой кожи от

Р-частиц

будут иметь вид

= B

Jrfyt; ]

7 7

} (8.6)

= B.,

sfyt.

181

Подставив дозовые коэффициенты B

= 1,51 • 10"

(Зв/с)/(Бк/м

) (см.

табл. 3.1) и В

р= 1,23

•

10~

(Зв/с)/(Бк/м

) (см. табл. 3.10), получим годовую

(Г —

3,16

•

с) эквивалентную дозу;

= 1,51

•

10"

•

3,16

•

= 1,43

•

IO"

Зв = 1,43 мбэр;

Hp= 1,23 • 10"

•

3,16

•

= 1,17

•

IO"

Зв = 117 мбэр.

Согласно табл. 8.1 установленный предел дозы для базального слоя кожи

(III группа критических органов) равен 1,2 мЗв (120 мбэр), что примерно

соответствует расчетной величине H= H

+ H

при заданной в примере объемной

активностью

Kr в атмосферном воздухе ,8/^ = 3000 Бк/м

Пример 3. Рассчитать эквивалентную дозу на поверхности тела, создава-

емую фотонным излучением от облака радиоактивных газов смеси изотопов

Kr и Xe для запроектной аварии на реакторе ВВЭР-440, когда 10% общего

количества ИРГ в активной зоне поступило в атмосферу. При этом эффективная

высота выброса h = 60 м; предшествующая кампания T=

года; скорость ветра

и= 1,6 м/с; категория погоды по Пасквиллу F; расстояние х =

км; коэффициент

шероховатости Z

=IOCM (сельская местность); коэффициент экранирования

зданиями к, = 0,4. Фракционированием изотопов Kr и Xe вследствие задержки

на разных барьерах пренебрегаем.

Решение. При данных условиях время движения радиоактивного облака

до точки детектирования

= jc/m = 3000/1,6 = 1870 с«30 мин. Из табл. 2.1 следует,

что полная загрузка активной зоны ВВЭР-440 ураном составляет 41,5 т, а по

табл. 2.3 определяют удельную активность смеси изотопов Kr и Xe, равную

4,06 IO

и 1,07

•

Бк/т соответственно.

Таким образом, полная активность смеси ИРГ, достигшая детектора,

(О,41

+ 1,07)

•

-41,5

• 0,1

= 6,14

•

Бк (1,66

•

Ки). Из рис. П2.12 на-

ходим, что для условий данной задачи коэффициент метеорологического

разбавления G

= 6,0

•

IO"

с/м

. В пересчете на скорость ветра и= 1,6 м/с

получим G

= 6,0

•

10~

/1,6 = 3,8

•

IO"

с/м

. Из табл. 2.7 для смеси изотопов

и Xe имеем B

= 1,07 мкЗв

•

/(год

•

Бк) = 0,126 бэр

•

/(с

•

Ки). Поскольку

точка детектирования расположена за зоной максимума приземной концен-

трации, использование геометрии облака в форме полубесконечного простран-

ства допустимо. Эквивалентную дозу H от кратковременного выброса

можно рассчитать из соотношения

H=Q

Подставив приведенные выше значения, получаем

Н=6,14

-1,07-3,8 - IO"

0,4/3,16

0,31

• IO

мк3в = 0,31 Зв;

H= 1,66

•

0,126

•

3,8

•

10"

•

0,4 = 31 бэр.

Полученные дозы внешнего облучения несколько превосходят пределы

ожидаемых доз для принятия решений в случае запроектной аварии H=0,25 Зв

(см. табл. 7.2). В действительности дозы внешнего и внутреннего облучения

при таком масштабе аварии будут значительно выше, чем дозы от смеси

изотопов Kr и Xe, за счет вклада других радионуклидов и других путей

облучения. Это требует специального рассмотрения.

Пример 4. Рассчитать эквивалентную дозу на щитовидную железу взрослых

и детей в возрасте 8—12 лет, если в атмосферном воздухе поддерживается

объемная активность

131

I,s/

= 5,6 Бк/м

(1,5

•

10"

Ки/л). Учитывать только

один путь — через органы дыхания.

182

Решение. Из табл. 3.16 используем среднесуточную скорость вдыхания

для взрослых V

=23 м

/сут и детей V

= 13 м

/сут, или 8,4

•

и 5,5

•

/год

соответственно. Кратность превышения ожидаемых доз на щитовидную железу

детей и взрослых при поступлении единичной активности Л (г ) = 3.6 (см.

табл. 3.14). Из табл. 3.13 имеем дозовый коэффициент для взрослых

= 2,9

•

-7

Зв/Бк. Следовательно, для детей B

= 1,0

•

10~

Зв/Бк. Отсюда

по формуле (3.68) получим:

для взрослых

= IB- Ю

-7

-8,4- IO

-5,6= 1,4- IO"

Зв (1,4 бэр);

для детей

= 1,0

•

IO"

•

5,5

•

• 5 •

6 = 3,0

•

10~

Зв

бэр).

Примечание: принятая в примере объемная активность соответствует

ДК

в [6] для взрослых.

Пример 5. В результате аварийного выброса

137

Cs молоко оказалось

загрязненным до ,J

= HQ Бк/л. Рассчитать годовую дозу H на организм

взрослого человека, если суточный объем потребляемого молока V=

л/сут

(или 365 л/год) и указанная объемная активность в молоке сохраняется

в течение года.

Решение. Используя (3.72) и значение дозового коэффициента из табл. 3.12

= 1,4

-8

Зв/Бк, получим

H=B

V= 1,8 -IO"

Зв(0,18 бэр).

Примечание: при необходимости численные значения B

и B

, Зв/Бк,

могут быть получены из [6] с помощью зависимости

В„, = ПД/ПГП (воздух); Д„ = ПД/ПГП (воды),

где ПД — предел дозы для отдельных лиц из населения, Зв/год, а ПГП -предел

годового поступления с воздухом и водой соответственно, Бк/год.

Пример 6. Годовой выброс

131

I в атмосферу

8,1

• IO

Бк. Рассчитать

дозу на щитовидную железу взрослых лиц из населения и детей в возрасте

8—12 лет, если коэффициент G = 5-10~

с/м

Решение. Используя (3.4), получаем приземную объемную активность

воздуха

Vv = 8,l

•

5,0

•

10"

/(3,16

•

)= 1,3

•

IO"

Бк/м

Из табл. 3.13 имеем для взрослых B

ift

= 2,9

•

IO"

Зв/Бк, а из табл. 3.14

R(I) = 3,6. Тогда по аналогии с примером 4 получим годовую дозу:

для взрослых

= B

V= 3,2 - IO"

Зв;

для детей

= H

R(I) V

= 7,2-10"

Зв.

Эти значения доз получены без учета вклада пищевых и биологических цепочек.

Пример 7. Рассчитать годовую дозу H от непрерывного выброса

131

2 =

8,1 •

Бк/год с учетом миграции по «молочной» цепочке. Остальные

условия те же, что и в примерах 5 и 6.

Решение. Расчет годовой дозы Я, Зв, на щитовидную железу производим

по формуле

H= QGV

"? B

. (8.7)

183

Принимаем G = 5-IO"

с/м

; К

е/

= 0,01 м/с [см. (8.1)]; 5,-, = 4,8

•

IO"

Зв/Бк (см.

табл. 3.12); К™

(

= 0,28 м

(см. табл. 5.19 для воздушного пути загрязнения).

Подставляя эти значения в формулу (8.7), получаем:

для взрослых

=5,5-10"

Зв (5,5 мбэр);

для детей

= H

Rit) = 2,0 IO"

Зв(20 мбэр).

Из сравнения с соответствующими дозами примера 6, полученными

только за счет вдыхания атмосферного воздуха, видно, что в данном случае

дозы превосходят их в 18 и 28 раз соответственно для взрослых и детей

(в данном примере суточное потребление молока взрослыми и детьми принято

одинаковым 1 л/сут). Более полный расчет доз требует принять во внимание

также и другие пищевые цепочки — с мясом, овощами и др. Табл. 5.19—5.33

переходных коэффициентов для K

позволяют учесть практически все многооб-

разие случаев как для непрерывных, так и кратковременных выбросов.

Пример 8. Рассчитать дозу от

13j

I на щитовидную железу взрослого

человека для двух случаев: 1) когда в щитовидной железе в течение года

поддерживается активность stf = 260 Бк; 2) когда эта же активность оказалась

там после одноразового поступления.

Решение. Расчет производим по одноэкспоненциальной модели, исполь-

зованной при составлении исходных параметров, принятых в [6].

1-й случай—постоянное содержание радионуклида в органе:

годовая доза Н, Зв/год:

StfE

1,602

•

IO"

•

3,16

•

H= — = 1,5

•

10 Зв (1,5 бэр). (8.8)

т W

2-й случай—содержание от разового поступления:

ожидаемая доза до полного распада H

, Зв:

JtfE

1,602 -10"

= —

—

= 4,5-10 Зв (0,045 бэр). (8.9)

т W0,693

В этих формулах E

= 0,23 МэВ/расп.— эффективная поглощенная энергия:

/и = 0,02 кг масса щитовидной железы; T

= IficyT (6,6

•

с) - эффективный

период полувыведения из щитовидной железы; W=

Дж/'(кг

•

Гр) — энергетичес-

кий эквивалент грея. Если во 2-м случае требуется определить дозу за

I суток после установления заданной величины #(/), Зв, то вместо (8.9)

можно записать

StfE

1,602- W

[1 -ехр(-Х.

е/

/)]

H(t) = zzz^rz —

—

= Я

[1 —ехр (-X

t)], (8.10)

т 1^0,693

где X

= X + X

= 0,69i/T

. Формулы, аналогичные приведенным выше, могут

быть использованы для определения доз и других радионуклидов, а также

для различных возрастных групп населения с учетом соответствующих

исходных данных (здесь X

—период биологического полувыведения радионук-

лида из органа).

Пример 9. Рассчитать дозовые характеристики внешнего у-излучения почвы,

поверхность которой год тому назад была загрязнена кратковременным

выбросом радионуклидов до уровня stf

= 3,l МБк/м

(100 Ки/км

) со следу-

ющим изотопным составом, %:

137

Cs-63, '

134

Cs-25 и

106

Ru/

106

Rh —12.

Известно также, что к этому времени основная активность содержалась

184

в слое толщиной 2 см. Постоянная биологического полувыведения из почвы

принята

= O,04 год"\

Решение. В расчетах используем приближенные формулы (3.37) и (3.53),

при этом принимается, что коэффициент к, =

(см. табл. 3.7). Результаты

расчетов приведены в табл. 8.8.

Таблица 8.8. Оценочный расчет дозовых характеристик внешнего фотонного

излучения от почвы

Характеристика Единицы

137

134

106

Ru/

106

Сумма

гГ„

Зв

• м

/(с

•

Бк) 2,33-17

6,26-17 8,27-18

•

см

/(ч мКи) 3,24

8,72 1,15

X+X

ч"

7,2-6 4,3-5

8,3-5

jrf

Бк/м

2,33 0,93 0,44

3,7

Jrf

IO"

мКи/см

63 25 12 100

Мощность дозы через 1 год

после выброса:

Ii=Anjrf

гГ

3,6

•

мкЗв/ч 2,45 2,63 0,16 5,24

X=Anjrf

Г IO

мкР/ч

256 274 17 547

Доза через 2 года после

измерения:

Н=Н[\-ехр(-Х

с/

1)]/ мЗв 39,4

32,3

1,5

JT=JT [1-ехр (-X

I)]/ P

4,1

3,4 0,2

7,7

IKf

Доза за 70 лет после изме-

рения:

Hio = HIX

мЗв 334

61 2 397

X-JQ

= XIX

P 34,9 6,4

0,2 42

Дозовый коэффициент B

Зв м

/(с

•

Бк)

2,92-16 7,87-16 1,04-16 3,93-16

Дозовый коэффициент B

мкР

•

км

/(ч

•

Ки) 4,06 11,0 1,42 5,47

Заметим, что ожидаемая доза до практически полного распада (t -> оо)

лишь на 2% превосходит дозу за 70 лет. Приведенные в двух последних

строчках табл. 8.8 дозовые коэффициенты B

для данных радионуклидов

в единицах СИ совпадают с таковыми в табл. 3.3. Суммарное значение

получено с учетом относительного вклада каждого радионуклида.

Более строгие прогностические расчеты за длительный период требуют

введения ряда поправочных коэффициентов, которые могут значительно

снизить ожидаемую дозу. Они определяются процессами естественной миграции

радионуклидов в почве, ее перепахиванием, эффектами экранирования зданиями

и снежным покровом, перемещением населения в другие районы и т. д.

Пример 10. Рассчитать мощность экспозиционной дозы над поверхностью

почвы (d=\ м), верхний слой которой толщиной

= 2 см равномерно загрязнен

137

Cs с s/

= \,S

•

-6

мКи/г.

Решение. Этот пример аналогичен предыдущему с той лишь разницей,

что здесь оставлен только

137

Cs с поверхностной активностью

,e/

= 2,33 IO

Бк/м

(63 Ки/км

). Расчет мощности экспозиционной дозы в этом

случае производим по формуле (3.39), но выраженной во внесистемных

единицах

. 2nsrf

X= — [£

(М-£

(/>З)], (8-И)

M-sm

где srf

— удельная активность почвы, мКи/г; Г = 3,19 P

•

см

/(ч

•

мКи) — диф-

ференциальная гамма-постоянная

137

Cs для E

=0,662 МэВ (вкладом в мощ-

ность дозы энергии ЮГ-излучения E

= 0,033 МэВ и Г = 0,05 P

•

см

/(ч

•

мКи)

пренебрегаем, так как он составляет около 0,1%); ц

5т

=0,074 см

/г

185

и = 0,077 см

/г — массовые коэффициенты ослабления в почве (принято по Al)

и воздухе соответственно [1]. Принимая плотность почвы р

= 1,8 г/см

и плотность воздуха

р„

= 1,29

•

-3

г/см

, получаем 6, = ц

</=0,01, b

I-I

= 0,27,

= p

d+\i

h =

0,01

+0,27 = 0,28. Используя из [I] значения ^(ZJ

) = O, 95

и E

) =0,49 и подставляя численные значения всех параметров в (8.11),

получаем окончательное значение Л"=224 мкР/ч. Это значение на 14% меньше

соответствующего расчетного значения, оцененного по методу предыдущего

примера — 256 мкР/ч (см. табл. 8.8). Учет многократного рассеяния фотонов

в почве сократит это различие в использованных методах расчета. При сложном

спектре излучения в этом методе расчета X следует использовать принцип

суммирования с учетом вклада в мощность дозы от каждой энергии фотонов.

Формулы (3.39)—(3.51) позволяют учитывать практически любое рас-

пределение активности по глубине источника и любую высоту над источником.

Естественно, что строгий расчет требует введения поправок на многократное

рассеяние и всевозможные поправочные коэффициенты, упомянутые в преды-

дущем примере.

8.4. Примеры расчета допустимых выбросов (ДВ)

радионуклидов в атмосферу

В отечественной практике ДВ радионуклидов от АЭС нормируются исходя

из двух принципов: 1) непревышения установленного предела дозы (см.

табл. 8.1); 2) с учетом технически достигнутого уровня выбросов в процессе

эксплуатации в установившемся стационарном режиме при условии, однако, что

они не приводят к превышению указанных пределов доз. Это второе требование

исходит из принципа оптимизации, провозглашенного МКРЗ; все дозы облучения

должны поддерживаться на таких низких уровнях, какие только можно разумно

достигнуть с учетом экономических и социальных факторов. Существуют,

конечно, и другие ограничения, чаще всего технологические. Они вытекают из

специфики атомной промышленности, где необходима высокая герметичность

оборудования с тем, чтобы обеспечить безопасные условия персоналу. Кроме

того, расчет ДВ исходя только из первого принципа (непревышения пределов

доз) приводит к тому, что для некоторых долгоживущих радионуклидов (

238

232

I h и др.) получаются такие большие уровни выбросов, которые недопустимы

как но технологическим, так и по экономическим соображениям. Допустимые

выбросы, приведенные в табл. 8.2, 8.3, основаны на втором принципе

нормирования, который практически во всех случаях приводит к меньшим

пределам доз, чем в табл. 8.1. Это нужно иметь в виду, поскольку в настоящем

разделе примеры расчета ДВ иллюстрируют применение только первого

принципа — непревышения установленных пределов доз от выбросов АЭС.

Источник — фотонное излучение радиоактивного облака. Соотношение между

допустимой мощностью выброса Q, Бк/год, и установленным пределом дозы

Н, Зв/год, можно получить из формулы (3.5) в виде

Q = ДВ = H/(GB

r\k,), (8.12)

где

— коэффициент метеорологического разбавления при непрерывном вы-

бросе, с/м

[см. (4.30), (4.33) и (4.52), а также Приложение 1]; B

—дозовый

коэффициент, Зв

•

/(с

•

Бк), приведенный в табл. 3.1 и 3.3.

Пример 11. Рассчитать ДВ смеси ИРГ с изотопным составом, дозовыми

и другими коэффициентами, приведенными в табл. 8.4—8.7 для населенного

пункта А.

186

Решение. Подставляя в (8.12) Я=2 10"

3в, G = 7,8

•

IO*

с/м

= 1,0

•

10"

Зв

•

/(с

•

Бк), г\=2, к

= 0,4, получаем

ДВ = 3,2

•

Бк/год (2,37- IO

Ки/сут).

Источник — у-и !лучение радионуклидов, равномерно осевших на почву.

Допустимый выброс ДВ, Бк/год, может быть рассчитан из формулы (3.26),

представленной в следующем виде:

ДВ = HKGV

x\k,), (8.13)

где H—установленный предел дозы, Зв/год; B

= B

, Зв м

/Бк (см.

табл. 3.3).

Пример 12. Рассчитать ДВ

137

Cs по критерию непревышения годовой

дозы H = 2 10~

ЗВ ОТ у-излучения загрязненной почвы.

Решение. Подставляя в (8.13) Н=2

•

IO"

Зв/год, G = 5 -IO"

с/м

=\Ab-IO"

Зв м

/Бк (см. табл. 3.3), г\ = 2 и £, = 0,4, получаем

ДВ = 3,4 IO

Бк/год (7,6 Ки/мес).

Источник — радиоактивные газы и аэрозоли, содержащиеся в атмосферном

воздухе. Если я/у, Бк/м

, допустимая концентрация радионуклида в атмос-

ферном воздухе, рассчитанная с учетом всех путей воздействия и соответ-

ствующая установленному в табл. 8.1 пределу дозы И, Зв/год, то ДВ, Бк/год,

рассчитывают по формуле

ДЪ = (^у10 3,16 IO

. (8.14)

Пример 13. Рассчитать ДВ, Бк/год,

131

I, который не приводил бы

к превышению предела дозы для щитовидной железы 0,6 мЗв/год, установ-

ленного в табл. 8.1. Учитывать только ингаляционный путь поступления.

Решение. Приведенная в [6] ДК

= 5,6 Бк/м

соответствует пределу дозы

ПД=15мЗв. Следовательно, пределу дозы 0,6 мЗв, приведенному в табл. 8.1

будет соответствовать ДК = 0,22 Бк/м

. Принимая G = 5

•

IO"

с/м

, получаем

ДВ= 1,4 IO

Бк/год(10 Ки/сут).

Источник — загрязненные радиоактивными веществами продукты питания.

С учетом миграции радионуклидов по пищевым и биологическим цепочкам

ДВ, Бк/год, может быть оценен в следующей форме:

ДВ = HI(GV

цК'^B

). (8.15)

Пример 14. Рассчитать ДВ

131

I, Бк/год с учетом миграции по «молочной»

цепочке и возраста.

Решение. Принимая H =6

•

Зв, G = 5

•

10"

с/м

, V

=0,0\ м/с [см. (8.1)],

= 0,28 м

(см. табл. 5.19), для взрослых 3,-, = 4,8

•

IO"

Зв/Бк, а также

учитывая различие в дозах на единичную активность поступления для детей

в возрасте 8—12 лет и взрослых R(t) = 3,6, получим:

при расчете для взрослых

= 8,9 IO

Бк/год(0,67 Ки/сут);

при расчете для детей

ДВ

= ДВ!/3,6 = 0,18 Ки/сут.

Примечание: эта величина в 3 раза превосходит ДВ

131

I, установленный

в [118] для электрической мощности АЭС 6 ГВт.

187

8.5. Примеры расчета допустимых концентраций (ДК)

радионуклидов в атмосферном воздухе

В основном нормативном документе [6

]

ДК в атмосферном воздухе

рассчитаны из условия непревышения установленных дозовых пределов для

отдельных лиц из населения (категория Б), принятых равными 5, 15

и 30 мЗв/год для I, II и III групп критических органов соответственно. При

этом учитывается лишь стандартный путь воздействия — поступление радионук-

лидов в организм взрослых с вдыхаемым воздухом. Очевидна ограниченность

такого подхода: игнорирование миграции радиоактивных нуклидов в биосфере

по пищевым и биологическим цепочкам и возрастание со временем полей

внешнего ионизирующего излучения от загрязненной почвы, использование

моделей метаболизма радионуклидов в организме только для взрослого

условного человека и т. д. Пока не решена проблема регионального нор-

мирования выбросов, связанная с увеличением антропогенного фонового

загрязнения биосферы от возрастающего числа источников выброса. Этот

и некоторые другие малоизученные проблемы в основном экологического

направления еще ждут своего разрешения. В настоящем разделе ДК рассчитаны

из условия непревышения пределов доз, приведенных в табл. 8.1 (которые

составляют лишь 4% ПД в [6]). При расчете ДК определенного радионуклида

в атмосферном воздухе с учетом всех путей воздействия конечное значение

ДK

o6ul

определяется из. формулы, подобной известной формуле смеси:

ДК

общ

=1/(£1/ДКД (8.16)

где ДК; — допустимая концентрация, вычисленная с учетом только /-го пути

воздействия, а суммирование проводится по всем путям.

В ряде последующих примеров используется известная [см. (3.4)] зави-

симость .'4 у, Бк/м

, от мощности выброса Q, Бк/с, и коэффициента

метеорологического разбавления G, с/м

Stf

= QG.

Источник — внешнее у- и р-излучение радиоактивного облака в форме

полубесконечного пространства. Из (4.1), (3.5) и (3.65) имеем

ДК

= Я/(Я„

3,16 -IO

); (8.17)

ДКр = #/(5

р 3,16

•

). (8.18)

Пример 15. Рассчитать ДК

133

Xe в атмосферном воздухе, при которой

на открытой местности достигается по внешнему у-излучению

Н = 2

•

10~

Зв/год на тело и H= 1,2

•

Зв/год на кожу.

Решение. Используя из табл. 3.1 B

= 3,2- IO"

Зв м

/(с Бк) и из табл. 3.10

В„

5,1

IO"

Зв м

/(с

•

Бк), получаем

ДК

2,1 •

Бк/м

(5,3

• 10

Ки/л);

ДК

= 7,4

•

Бк/м

(2,0

IO"

Ки/л).

Примечание: чтобы привести полученные значения ДК

и ДКр в соот-

ветствие с таковыми в [6], необходимо увеличить их в 25 раз, т. е. ввести

поправку на различие в пределах доз.

Источник — у-излучение радионуклидов от поверхностного загрязнения почвы.

Объемная активность stfy, Бк/м

, равна

188

Sify = H/(V

3,16 IO

), (8.19)

где дозовый коэффициент B

Звм

/Бк, приведен в табл. 3.3, a V

дается

формулой (8.1).

Пример 16. Рассчитать ДК

134

Cs в атмосферном воздухе из условия

непревышения предела доз H =2- 10

Зв/год за счет у-излучения поверхностно

загрязненной почвы.

Решение. Подставляя B

= 6,6

•

Зв

•

/Бк и V

0,01

м/с в (8.19),

получаем

= 9,6

•

Бк/м

(2,6

•

10"

Ки/л).

Источник — загрязненные радиоактивными веществами продукты питания.

Объемная активность sty, Бк/м

, равна

stfy = HI(V

?? B

I ЛЬ- IO

). (8.20)

Пример 17. Рассчитать ДК

137

Cs в атмосферном воздухе по кри-

терию непревышения H=2

•

Зв/год в организме по мясной и молочной

цепочкам.

Решение. При непрерывных выпадениях в течение года и воздушном

пути загрязнения коэффициенты К'"? = 1,2 и 15 м

для мясной и молочной

цепочек соответственно (см. табл. 5.19). Подставляя в формулу (8.20)

= 1,4 -IO"

Зв/Бк и V

0,01

м/с, получаем:

по мясной цепочке

Stf

= 3,7

IO"

Бк/м

(1,0

•

IO"

Ки/л);

по молочной цепочке

= 3,0 10"

Бк/м

(8,1

•

10*

Ки/л).

Общую для этих двух путей ДК рассчитываем по формуле (8.16)

vo6lu

= 2,810"

Бк/м

(7,6-IO"

Ки/л).

8.6. Примеры расчета допустимых уровней отложения

радионуклидов на почве при непрерывных выбросах

Источник — внешнее у-излучение поверхности почвы. Связь между по-

верхностной активностью V

, Бк/м

, к моменту достижения равновесно-

го накопления на почве и пределом дозы Н, Зв/год, может быть представлена

в форме

Stf

= HKB

3,16 IO

), (8.21)

где дозовые коэффициенты B

, Зв

•

/(с

•

Бк), приведены в табл. 3.3.

Пример 18. Рассчитать поверхностную равновесную загрязненность почвы

137

Cs V

, Бк/м

, при которой создается доза внешнего у-излучения

H= 2

IO"

Зв/год.

Решение. Подставляя в (8.21) B

= 2,92

•

10"

Зв

•

/(с

•

Бк), получаем

= 2,2

•

Бк/м

(0,6 Ки/км

189

Источник — загрязненные радионуклидами продукты питания. Если Я—

годовая доза, Зв/год; X

/0,693 год"

, где T

ll2

TJ(T

ll2

-VT

a T

-период «биологического» полувыведения нуклидов из корнеобитаемого

слоя почвы за счет всех процессов, кроме радиоактивного распада, то

поверхностную загрязненность srf

, Бк/м

, можно выразить в форме

/(KffB

(8.22)

Пример 19. Рассчитать равновесную поверхностную загрязненность почвы

srf

, Бк/м

, для

Sr при непрерывных выпадениях из атмосферы и условии

непревышения годовой дозы на красный костный мозг // = 2-10

Зв. Ис-

точником внутреннего облучения является зерно яровой пшеницы, загрязняемой

по воздушному и корневому путям. Учесть, что в рацион входит зерно

только местного производства.

Решение. Принимая постоянную «биологического» выведения нуклидов

из корнеобитаемого слоя почвы X

= 0,02 год"

(см. табл. 5.17), постоянную

радиоактивного распада

= 0,024 год" получаем x

= 23 года. Используя

из табл. 5.20 и 5.22 суммарное для воздушного и корневого путей загрязнения

значения Kff = 3,5 + 0,87¾4,4 м

и из табл. 3.12 B

= 1,9

•

Зв/Бк, получаем

Srf

= 5,5

•

Бк/м

(0,15 Ки/км

Примечание. В случае, если загрязнен не один, а несколько продуктов

питания, то в соответствующих формулах для доз и производных харак-

теристик. вместо переходного коэффициента К

, следует использовать

сумму из п переходных коэффициентов KJf

= KJf

, где « число загряз-

к= 1

ненных продуктов. В примере 17 n = 2, KJf

=Xb,2 и

srfУ

= 2,8

•

IO"

Бк/м

Если же учесть «хлебную» и «растительную» цепочки (см. табл. 5.23), то

и = 7,

КJf

= 23,6 м

и srf

= 1,9- IO"

Бк/м

Естественно, что такое правило справедливо для определенного пути выпадения

и загрязнения. Это, конечно, не исключает применения формулы смеси (8.16).

8.7. Примеры расчета допустимых уровней годовых

выпадений радионуклидов на поверхность почвы

при непрерывных выбросах

Источник воздействия — фотонное излучение от почвы, поверхность которой

равномерно загрязнена радионуклидами. Допустимая мощность годовых выпаде-

ний srf

[Бк/м

•

год) ]

Srf

= HIB

X^ = HIB

(8.23)

где Я регламентированный предел дозы, Зв/год; B

= B

^ розовый

коэффициент, приведенный в табл. 3.3, Зв

•

/Бк.

Пример 20. Рассчитать допустимый уровень мощности выпадения на

почву

Co, при котором создается годовая доза H = 2 10~

3в (0,02 бэр).

Решение. Используя BJ

= 2,13 IO"

Зв

•

/Бк, приведенную в табл. 3.3,

получаем ,s/

= 940 Бк/(м

-год) [25 мКи/(км

•

год)].

Источник воздействия — радионуклиды, попавшие в организм по пищевым

цепочкам от загрязненных продуктов питания. Допустимая мощность годовых

выпадений srf'

[Бк/(м

•

год)] рассчитывается из формулы (5.2)

190