Об утверждении Положения о повышении точности прогностических оценок радиационных характеристик радиоактивного загрязнения окружающей среды и дозовых нагрузок на персонал и население (утратил силу на основании приказа Ростехнадзора от 08.06.2010 N 465)

Приложение N 20
к Положению о повышении
точности прогностических оценок
радиационных характеристик
радиоактивного загрязнения
окружающей среды и дозовых
нагрузок на персонал и население,
утвержденному приказом
Федеральной службы по
экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 15 января 2010 года N 11

     

Метод определения необходимого и достаточного количества датчиков АСКРО, размещаемых на промплощадке и в СЗЗ ОИАЭ

К размещению постов контроля в СЗЗ предъявляют демографические, экономические и экологические требования. Демографические - определяются критерием численности населения: пост контроля устанавливается в населенном пункте с числом жителей не менее 5 тыс. человек [1].     

     
Рис.1. Иллюстрация выбора оптимального количества датчиков АСКРО

Экономические требования сводятся к ограничению числа постов (датчиков), что обусловлено высокой стоимостью линий связи, оборудования (датчиков, приемопередающих информацию устройств, систем персональных ЭВМ), зарплатой обслуживающего персонала, затратами на социальные нужды и т.д. Экологические требования сводятся к обеспечению высокой степени информативности об уровнях

загрязнения окружающей среды при любом направлении выброса, чего можно достигнуть увеличением числа постов контроля на промплощадке и в СЗЗ. Таким образом, число постов контроля АСКРО играет значительную роль не только как одна из наиболее важных составных частей системы, но и как часть, формирующая стоимость системы в целом.

Для определения необходимого и достаточного числа датчиков, способных зарегистрировать факел или облако радиоактивных выбросов, распространяющихся от источника при любом направлении ветра 0 < 2 и при любом состоянии устойчивости атмосферы, воспользуемся идеей работы [2], но в качестве "дозовых критериев" выберем мощность дозы внешнего облучения, а в качестве порога - мощность дозы внешнего облучения для населения [3]. Число постов контроля в этом случае найдем следующим образом. Положим, что радиоактивная примесь рассеивается с высоты при наихудших метеорологических условиях, в качестве которых можно рассматривать категорию устойчивости типа F из класса устойчивости модели Пасквилла-Гиффорда [4]. Этот класс характеризуется сильным ветровым переносом и слабой поперечной диффузией факела выбросов. На подстилающей поверхности на расстоянии R ~ 3* км от источника на проекции оси выброса задают мощность дозы внешнего облучения, равную предельно допустимой для группы "В" (население), полагая, что такую мощность дозы создает факел выброса, распространяющийся в заданном направлении в выбранной точке (рис.1).

_______________

* В настоящее время происходит пересмотр границ СЗЗ АС и зон наблюдения в сторону их уменьшения.

На подстилающей поверхности рассчитывают распределение мощности дозы в направлении, перпендикулярном к радиусу, считая, что в максимуме распределения, т.е. на границе зоны по радиусу и достигается предельно допустимая мощность дозы. В полученном распределении находят расстояние, на котором мощность дозы оказывается равной порогу чувствительности датчика . Если это расстояние , то необходимое число датчиков определится целой частью отношения , а достаточное - на единицу больше . При классе устойчивости F равно = 2224. При ином классе устойчивости (например, А), когда скорость переноса невелика, но значительна поперечная диффузия примесей, при неизменных остальных параметрах выброса (мощность выброса, радионуклидный состав) = 1416, что нетрудно понять из рис.2. Таким образом, наименьшее число датчиков, размещаемых в СЗЗ и регистрирующих факел выбросов при любом направлении ветра, для класса устойчивости не ниже F должно отвечать наихудшим условиям и составлять 2225. Следует отметить при этом, что с повышением чувствительности датчика, т.е. с уменьшением порога до 0,01 Зв/ч (последнее может быть получено за счет повышения чувствительности непосредственно регистрирующего элемента и путем вычитания радиационного фона) значение 5 увеличится, а - уменьшится без потери чувствительности системы в целом (наглядный пример того, как повышение качества дает количественный результат).

     
Рис.2. Распределение мощности дозы в направлении, перпендикулярном оси факела выбросов при Х = 2750 м при устойчивом = 25,4 и неустойчивом = -15,8 состояниях атмосферы [5]

Таким образом, алгоритм определения необходимого и достаточного количества датчиков АСКРО, размещаемых на промплощадке и в СЗЗ ОИАЭ, сводится к:

1. Заданию радиуса СЗЗ R.

2. Определению эффективной высоты выброса h.

3. Определению направления выброса радиоактивной примеси в атмосферу;

4. Проведению расчета пространственного распределения мощности дозы внешнего облучения на высоте 1 м в локальной системе координат для наихудшего состояния устойчивости атмосферы (состояния типа F в рамках классификации модели Пасквилла-Гиффорда).

5. Построению кривой распределения мощности дозы внешнего облучения в локальной системе координат AT на границе СЗЗ (рис.1) (максимум распределения (на оси Y) соответствует предельному значению мощности дозы для населения).

6. Нахождению на построенной кривой распределения мощности дозы D'(X) значения, соответствующего величине предельной чувствительности датчика фотонного излучения системы АСКРО и соответствующего этой величине значения абсциссы .

7. Определению необходимого количества числа датчиков фотонного излучения системы АСКРО целой частью отношения: .

8. Определению достаточного количества числа датчиков фотонного излучения системы АСКРО выражением .

Полученные значения и будут отвечать соответственно необходимому и достаточному количеству датчиков фотонного излучения системы АСКРО, размещаемых вокруг ОИАЭ.