Методические указания по расчету радиационной обстановки в окружающей среде и ожидаемого облучения населения при кратковременных выбросах радиоактивных веществ в атмосферу МПА-98 (утв. приказом Министра РФ по атомной энергии 30 декабря 1998 г.)

Методические указания по расчету радиационной обстановки в окружающей среде и ожидаемого облучения населения при кратковременных выбросах радиоактивных веществ в атмосферу МПА-98
(утв. приказом Министра РФ по атомной энергии 30 декабря 1998 г.)

Введены впервые

Введение

Настоящие "Методические указания по расчету радиационной обстановки в окружающей среде и ожидаемого облучения населения при кратковременных выбросах радиоактивных веществ в атмосферу" разработаны в соответствии с Законами Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды", "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения", "Об использовании атомной энергии" и "Об экологической экспертизе", "Нормами радиационной безопасности НРБ-96".

Концепция документа построена с учетом требований отечественных нормативных документов и рекомендаций международных организаций (МКРЗ, МАГАТЭ и ВОЗ), мирового опыта и практики, терминов и определений. Документ в первую очередь ориентирован на действующую в Российской Федерации нормативную базу, но вместе с тем содержит формулы, позволяющие производить расчеты как в терминах эффективных, так и эквивалентных доз. Табличный же материал, в соответствии с НРБ-96, представлен дозовыми коэффициентами перехода в терминах эффективных доз.

Документ содержит рекомендации по расчету радиационной обстановки на местности и ожидаемых доз облучения населения в результате разовых выбросов в атмосферу в произвольные, заранее не запланированные моменты времени. Предполагается, что выброс может произойти в любой, самый неблагоприятный для формирования доз облучения момент времени, поэтому предложенная методология позволяет получить максимально возможные оценки.

Термин "максимально возможная оценка" предполагает не запредельную величину выброса. Он означает, что из всех возможных условий формирования радиационной обстановки выбирается наихудший вариант, приводящий к наибольшим дозам облучения. При этом, конкретные условия формирования доз (прежде всего условия рассеяния выброса), приводящие к таким экстремальным оценкам, для разных точек местности могут быть различными. Так, в непосредственной близости от источника выброса наиболее опасны штилевые условия. На сравнительно небольшом удалении - конвективные (неустойчивые) условия. На большем расстоянии - стабильные категории погоды.

В настоящем документе аварийные поля концентраций в воздухе и выпадений на местности предложено представлять функционалом, являющимся максимально возможной реализацией этих характеристик при всех возможных условиях рассеяния выбросов, связанных с погодными условиями. Ранее, для оценки воздействия проектных повышенных выбросов обычно использовали расчет только одного (и часто не самого тяжелого) сценария рассеяния выбросов. Например, предполагали, что в момент выброса реализовалась категория F рассеяния выбросов. В лучшем случае дополнительно рассматривали еще 1-2 сценария. Но такой подход не позволял судить о возможных неблагоприятных последствиях на всей окружающей территории. Нужна экстремальная "огибающая" всех возможных сценариев рассеяния, представляющая наихудшие последствия в каждой точке местности. Методология нахождения такой "огибающей" и является предметом данного документа.

Область применения Методических указаний ограничивается выбросами, не сопровождающимися большими тепловыделениями, приводящими к подъему облака на большую высоту за пределы пограничного слоя атмосферы. Такие выбросы возникают при проектных авариях и инцидентах небольшого масштаба по системе классификации аварий МАГАТЭ, во время дезактивации оборудования, при планово-предупредительных и разного рода ремонтных работах. Их отличительной особенностью является то, что они не планируются заранее, а могут произойти неожиданно, в любой момент времени.

Практически все нормативные документы США, Канады, Англии, ФРГ и других стран, а также документы МАГАТЭ при расчетах последствий небольших аварий, связанных с выбросом радионуклидов в атмосферу и не приводящих к выбросам больших объемов газовоздушной смеси и тепла, при проектных расчетах последствий проектных аварий рекомендуют использовать хорошо проверенную на практике гауссову модель атмосферной диффузии надлежащей (наилучшим образом подходящей для данных условий) модификации. Имеющееся изобилие более сложных моделей рассеяния аварийных выбросов в атмосфере (различные градиентные модели переноса, лагранжевы модели, 3-мерные боксовые и иные модели диффузии) возможно могут быть полезны при управлении реальной аварией, но они малопригодны для проектных расчетов и при авариях малого масштаба, так как менее достоверны и требуют большего числа трудноизмеряемых параметров. Гауссова же модель для проектных расчетов подходит идеально.

В число решаемых с помощью данных Методических указаний задач, наряду с прямыми расчетами последствий проектных выбросов, входят также задачи расчета разнообразных зон планирования, а возможно и санитарно-защитных зон.

Наибольшие уровни воздействия на окружающую среду (правда на небольших расстояниях от источника выброса) возникают при штилях и слабом ветре. Слабым при этом считается такой минимальный ветер, когда вместо сносимой по ветру струи в районе источника выброса образуется штилевое облако накапливающихся в воздухе загрязняющих веществ. Расчет диффузии при штилевых условиях в научной литературе представлен весьма скудно. Имеются лишь описания возможных подходов к решению задачи на основе той или другой теории диффузии. Главная трудность связана с тем, что при штилях неприменима гипотеза Френкеля о пренебрежимости продольной диффузии по сравнению с переносом ветром. В настоящем документе представлены оригинальные аналитические формулы и схемы, пригодные для практических расчетов.

Документ содержит все необходимые формулы, значения и описание всех используемых параметров. Он может быть использован при "ручном счете", но основное назначение документа - служить основой разработки программного обеспечения расчетов на ЭВМ.

Министр Российской Федерации по атомной энергии

Е.О. Адамов