Годовая эффективная доза облучения населения от выбросов АЭС
А.1. Алгоритм расчета
А.1.1. В результате поступления радионуклидов в атмосферу формирование дозы облучения населения в районе АЭС происходит по прямым и непрямому путям воздействия.
К прямым путям облучения относятся: внешнее облучение от фотонов, испускаемых содержащимися в атмосфере и отложившимися на почве радионуклидами, и внутреннее облучение, обусловленное радионуклидами, поступившими в организм с вдыхаемым воздухом (ингаляционный путь).
К непрямому пути воздействия относится внутреннее облучение от радионуклидов, попавших в организм вследствие их миграции по пищевым и биологическим цепочкам (пероральный путь).
Доза облучения по прямым путям воздействия зависит от места нахождения человека на местности. В общем случае, дозы по пищевым цепочкам определяются не местом проживания человека, а территориальным распределением посевных площадей и других сельскохозяйственных угодий в регионе АЭС.
Доза облучения населения по пероральному пути воздействия формируется, в основном, за счет потребления местных растительных и мясомолочных пищевых продуктов.
А.1.2. Расчет дозы проводится по статической модели, в соответствии с которой принимается равновесное накопление радионуклидов в объектах окружающей среды в условиях непрерывного их поступления в атмосферу с постоянной мощностью. Это обычно принимаемое допущение является несколько консервативным для долгоживущих радионуклидов (например, Cs), период полураспада которых незначительно отличается от продолжительности эксплуатации источника.
А.1.3. В качестве потенциально критических групп рассматриваются следующие возрастные группы отдельно сельского и городского населения:
- от одного года до двух лет;
- от двух лет до семи лет;
- от семи лет до двенадцати лет;
- от двенадцати лет до семнадцати лет;
- взрослые (старше семнадцати лет).
Каждая из перечисленных групп населения считается достаточно однородной по основным факторам (время пребывания на открытой местности, защитные характеристики зданий и сооружений, физиологические и метаболические характеристики, возраст, рацион питания и т.д.), влияющим на получаемые дозы от выбросов АЭС.
А.1.4. Результаты многочисленных исследований и многолетний опыт эксплуатации АЭС убедительно свидетельствует, что основной вклад (свыше 98%) в дозу облучения населения от выбросов АЭС в контролируемых условиях вносят ИРГ (аргон, ксенон, криптон), I, Co, Cs и Cs, а также Na (для реакторов типа БН). Вклад в дозу облучения населения остальных радионуклидов, обнаруживаемых в выбросах АЭС, не превышает нескольких процентов, то есть пренебрежимо мал.
Выброс I в атмосферу происходит в виде органических соединений (главным образом, метилиодида CHI), аэрозолей и элементарного йода (I), выброс долгоживущих радионуклидов Со, Cs и Cs - в виде аэрозолей.
В условиях нормальной эксплуатации АЭС с реакторными установками различного типа эффективный диаметр радиоаэрозолей в выбросе АЭС в атмосферу меньше одного микрометра, то есть их гравитационным осаждением из облака выбросов на подстилающую поверхность по сравнению с сухим осаждением и вымыванием осадками можно пренебречь.
А.1.5. Важную роль при проведении расчетов дозы облучения населения от выбросов АЭС играет выбор модели атмосферной диффузии. Существует три теоретических подхода к проблеме атмосферной диффузии, основанных на учете градиентного переноса или К-теории, статистической теории и анализе размерностей. На практике широкое применение получили Гауссовы модели. Многочисленные модификации Гауссовой модели отличаются различными способами оценки горизонтальной и вертикальной дисперсий и . Они определяются путем сопоставления результатов измерения концентрации примеси в воздухе от реальных источников с расчетами по Гауссовой модели на основе той или иной параметризации коэффициентов диффузии. При этом для различных местностей и условий выброса получаются разные результаты. Происходит накопление данных. Более поздние разработки обычно учитывают результаты предшествующих диффузионных экспериментов в атмосфере, которые сохраняются в международных и национальных информационных банках данных. В настоящее время чаще всего используются формулы Бриггса для горизонтальной дисперсии примеси и Смита-Хоскера для вертикальной дисперсии как функции расстояния от источника выброса, категории устойчивости атмосферы и шероховатости подстилающей поверхности.
А.1.6. Расчет годовой эффективной дозы облучения лиц из критической группы населения от выбросов АЭС проводится по формуле
, (А.1.1)
где - годовая эффективная доза облучения по пути воздействия для лиц из возрастной группы , Зв/год.
А.1.7. Расчет индивидуальной дозы облучения от радиоактивного облака для лиц из возрастной группы проводится по формуле
, , , (А.1.2)
где - расстояние от источника, м;
- номер румба куда переносится выброс;
- номер румба откуда дует ветер;
- общее число румбов направлений ветра;