Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Приложение 1
к МУ 2.6.1.2574-2010,
утверждены постановлением
Главного государственного
санитарного врача РФ
от 21 января 2010 г. N 5
Определение
временных характеристик и дисперсного состава радиоактивных выпадений на следе облака атмосферного ядерного взрыва
1. В основе способа определения временных характеристик и дисперсного состава радиоактивных выпадений на следе облака атмосферного ядерного взрыва лежит математическое моделирование процессов образования радиоактивных частиц, вовлечения их в атмосферу воздушными потоками поднимающегося облака взрыва, последующего выпадения на поверхность земли под воздействием ветра, атмосферной турбулентности и силы гравитации, формирования полей гамма-излучения над радиоактивно загрязненной территорией. Для количественного описания этих процессов используется комплекс физико-математических моделей и методов, включающий в себя:
- метод определения радионуклидного состава радиоактивных частиц;
- модель объёмного источника радиоактивного загрязнения внешней среды, представляющую собой совокупность соотношений, описывающих распределение радиоактивных частиц по размерам и пространству возмущённой области атмосферы на момент окончания подъёма и стабилизации облака взрыва в атмосфере;
- физико-математическую модель распространения радиоактивных примесей в атмосфере;
- метод расчета характеристик радиационных полей над загрязненной поверхностью земли.
Рассматриваются процессы образования и пространственного переноса радиоактивных частиц двух типов. К радиоактивным частицам 1-го типа отнесены частицы, образующиеся в результате осаждения радионуклидов на частицы раздробленного грунта, к частицам 2-го типа - мелкодисперсные аэрозоли, образующиеся в результате совместной конденсации паров грунта, испарённых конструкционных материалов взрывного устройства и радионуклидов - продуктов деления ядерного горючего.
В результате расчётов по описанному ниже методу в точке с координатами населённого пункта устанавливаются значения следующих характеристик радиоактивного загрязнения:
- вклад в мощность экспозиционной дозы гамма-излучения радиоактивных частиц 1-го типа;
- распределение по размерам d массы выпавших радиоактивных частиц 1-го типа;
- распределение по размерам d массы выпавших радиоактивных частиц 2-го типа;
- времена начала и окончания выпадения радиоактивных частиц 1-го типа;
- времена начала и окончания выпадения радиоактивных частиц 2-го типа.
2. Для проведения расчетов задаются следующие исходные данные:
- полная мощность взрыва q, т;
- высота взрыва Н, м;
- распределения модуля скорости v(z), м/с, и направления , град, штурманского ветра (куда дует) по высоте атмосферы z;
- горизонтальные и вертикальная
составляющие коэффициента турбулентной диффузии,
.
3. Алгоритм расчёта включает следующие вычислительные процедуры.
3.1. По формуле 1 Приложения 1 к МУ (далее - П.1.1) определяются максимальный () и минимальный (
) размеры радиоактивных частиц 1-го типа, распределённых в источнике загрязнения
,
,
(П.1.1)
,
где - параметры логарифмически-нормального распределения массы образующихся радиоактивных частиц 1-го типа по их размерам.
Далее диапазон размеров частиц от до
разбивается на S фракций и определяются ширина фракции
и средний размер частиц внутри фракции
(П.1.2)
3.2. Для среднего размера частиц каждой фракции решается система одномерных дифференциальных уравнений в частных производных следующего вида
,
,
(П.1.3)
,
где L - дифференциальный оператор вида
,
(П.1.4)
- центральные моменты распределения радиоактивной примеси на высоте z атмосферы в момент времени t после взрыва,
- скорость гравитационного осаждения частицы диаметром
на высоте z атмосферы,
- составляющие скорости ветра на высоте z атмосферы по осям х и у, соответственно;
,
м/с,
(П.1.5)
- плотность радиоактивных частиц 1-го типа,
- плотность воздуха на высоте z, км, атмосферы;
.
Граничные условия для задачи (П.1.3), (П.1.4) задаются в виде соотношений
,
(П.1.6)
где .
Начальные условия для системы уравнений (П.1.3), (П.1.4) имеют вид:
(П.1.7)
Расчёт значений функций и
, описывающих объёмный источник радиоактивного загрязнения, производится на основе соотношений
(П.1.8)
(П.1.9)
3.3. Радиоактивные частицы 2-го типа рассматриваются как одна фракция с нулевой скоростью осаждения. Для этих частиц система уравнений (П.1.3), (П.1.4) решается при дополнительном условии и следующих начальных условиях:
(П.1.10)
Расчёт значений функций и
, описывающих пространственное распределение в объёмном источнике загрязнения радиоактивных частиц 2-го типа, производится на основе соотношений
(П.1.11)
3.4. Массовая концентрация фракции частиц 1-го типа размером (массовая концентрация частиц 2-го типа) в произвольной точке пространства (x,y,z) на любой момент времени t после взрыва рассчитывается по соотношению
(П.1.12)
3.5. Плотность выпадения массы фракции радиоактивных частиц 1-го типа размером в точке с координатами населённого пункта
определяется численным интегрированием по времени плотности потока массы радиоактивной примеси:
(П.1.13)
Полная плотность выпадения массы радиоактивных частиц 1-го типа, а также плотность радиоактивного загрязнения поверхности земли z-ым радионуклидом, содержащимся на частицах 1-го типа, находятся суммированием по всем фракциям частиц:
(П.1.14)
где - удельная активность i-го радионуклида в частице 1-го типа диаметром
на время t после взрыва.
Установленная в результате аналогичного интегрирования по времени плотности потока массы радиоактивных частиц 2-го типа величина плотности выпадения массы этих частиц используется для расчёта плотности загрязнения поверхности земли i-ым радионуклидом, содержащимся на частицах 2-го типа
(П.1.15)
где - удельная активность i-го радионуклида в частицах 2-го типа на время t после взрыва.
Мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, сформированные выпавшими радиоактивными
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.