Приложение 2. Определение радионуклидного состава радиоактивных частиц при атмосферных ядерных взрывах

Приложение 2
к МУ 2.6.1.2574-2010,
утверждены постановлением
Главного государственного
санитарного врача РФ
от 21 января 2010 г. N 5

Определение
радионуклидного состава радиоактивных частиц при атмосферных ядерных взрывах

1. В основе метода определения радионуклидного состава радиоактивных частиц при атмосферных ядерных взрывах лежит двухкаскадная схема индуктивного соосаждения радиоактивных веществ в светящейся области и облаке взрыва. В соответствии с этой схемой рассматриваются процессы осаждения радионуклидов на частицы-носители двух типов. К частицам 1-го типа отнесены частицы расплавленного грунта, образующиеся в результате интенсивного теплового и механического действия ядерного взрыва на грунт подстилающей поверхности, к частицам 2-го типа - мелкодисперсные аэрозоли, образующиеся в результате совместной конденсации паров грунта, испаренных конструкционных материалов взрывного устройства и радионуклидов - продуктов деления ядерного горючего. В результате расчетов по указанной схеме определяются удельные активности произвольного i-го радионуклида в радиоактивных частицах 1-го и 2-го типов на любой момент времени после ядерного взрыва.

2. Для проведения расчетов задаются следующие исходные данные:

- полная мощность взрыва q, т;

- мощность взрыва по делению , т;

- высота взрыва Н, м;

- состав разделившихся материалов () в соотношении компонентов ;

- схемы радиоактивных цепочек распада, периоды полураспада , с, и коэффициенты ветвления радионуклидов;

- независимые выходы радионуклидов при различных типах деления ядерного горючего.

3. Алгоритм расчета включает следующие вычислительные процедуры.

3.1. По формулам 1 Приложения 2 к МУ (далее - П.2.1) определяются моменты времени первого () и второго () каскадов конденсации

(П.2.1)

3.2. Определяются независимые выходы радионуклидов, входящих в состав изобарной цепочки, содержащей i-ый радионуклид ()

(П.2.2)

где - независимые выходы j-го радионуклида при делении и нейтронами спектра деления и нейтронами с энергией 14 МэВ.

3.3. Рассчитываются активности ядер i-го радионуклида цепочки, содержащихся в газопаровой фазе на моменты времени 1-го и 2-го каскадов конденсации ( и , соответственно)

(П.2.3)

где - постоянная распада j-го радионуклида, - коэффициент соосаждения j-го радионуклида на 1-ом каскаде конденсации;

(П.2.4)

В соотношениях (П.2.3) и (П.2.4) суммирование ведется по всем радионуклидам - предшественникам i-го радионуклида по цепочке радиоактивных превращений.

3.4. Рассчитываются удельные активности i-го радионуклида в объеме (индекс "v") и на поверхности (индекс "s") частиц 1-го типа диаметром d на моменты времени 1-го и 2-го каскадов конденсации

(П.2.5)

где - коэффициент соосаждения i-го радионуклида на 2-ом каскаде конденсации, - масса радиоактивных частиц 1-го типа, образующихся при ядерном взрыве, г;

(П.2.6)

(П.2.7)

(П.2.8)

Значения коэффициентов соосаждения и определяются принадлежностью i-го радионуклида к одной из четырех термодинамических групп химических элементов в соответствии с таблицей 1 Приложения 2 к МУ (далее - таблица П.2.1).

Таблица П.2.1

Коэффициенты соосаждения радионуклидов

Коэффициент, отн. ед.	Группа элементов
	Ga, Sr, Y, Zr, Nb, Ag, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd	Ge, As, Se, Rb, Cs, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Sn, Cd, In, Sb, Те	Br, I	Kr,Xe
бета_1i	1	0,32	0,05	0,013
бета_2i	1	1	0,1	0,037

3.5. Рассчитываются удельные активности i-го радионуклида в объеме (индекс "v") и на поверхности (индекс "s") радиоактивных частиц 2-го типа на моменты времени 1-го и 2-го каскадов конденсации

(П.2.9)

где - масса радиоактивных частиц 2-го типа, образующихся при ядерном взрыве, г;

(П.2.10)

3.6. Удельные активности i-го радионуклида в частицах 1-го и 2-го типов на любой момент времени t, с, после ядерного взрыва, превышающий время , рассчитываются по формулам

(П.2.11)

3.7. Приведенные к моменту взрыва удельные активности i-го радионуклида, содержащиеся на частицах , в объеме и на поверхности частиц, рассчитываются по формулам

(П.2.12)

где - момент времени, равный 24 ч ( с).