Оценка радиационной и химической обстановки. Тема 7

1.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСОВА
ВОЕННЫЙ УЧЕБНЫЙ ЦЕНТР
КАФЕДРА ОБЩЕВОЕННОЙ ПОДГОТОВКИ
2021
Дисциплина: «Тактико-специальная
подготовка»
Тема 7. «Оценка радиационной и химической
обстановки»
Занятие 5. «Решение типовых задач по оценке радиационной
и химической обстановки с использованием ЭВМ»
Руководитель занятия: старший преподаватель кафедры общевоенной подготовки
кандидат химических наук подполковник запаса Павлов Александр Викторович

2.

Тактико-специальная подготовка
ВУЦ
Цели занятия
1. Привить практические навыки в оценке радиационной обстановки методом
прогнозирования и по данным разведки.
2. Привить практические навыки в оценке химической обстановки методом
прогнозирования.
3. Изучить порядок нанесение радиационной и химической обстановки на рабочую карту.
4. Воспитать умение быстро оценивать радиационную и химическую обстановку и
понимание важности данной задачи.
Учебные вопросы
1. Оценка радиационной обстановки методом прогнозирования.
2. Оценка радиационной обстановки по данным разведки.
3. Методы приближенной оценки наземной радиационной
обстановки при массированном ядерном ударе по большой
территории.
4. Оценка химической обстановки методом прогнозирования
Литература
1.
2.
Справочник по поражающему действию ЯО (изд. 1975 г).
Методика оценки радиационной, химической обстановки по данным разведки. М.: Воениздат, 2014.
2

3.

ВВЕДЕНИЕ
3
ВУЦ
Для ускорения процесса нанесения прогнозируемых зон радиоактивного заражения на
карту (схему) могут использоваться технические приспособления — шаблоны
(трафареты), изготавливаемые из органического стекла, картона или целлулоида в форме
эллипсов. Для каждого масштаба карты обычно применяется специальный комплект
шаблонов. Каждый шаблон используется для нанесения прогнозируемых зон заражения
только для конкретных значений мощности ядерного взрыва и скорости среднего ветра.
Для отображения прогнозируемой радиационной обстановки могут использоваться
устройства экранного типа и различные электронно-вычислительные и аналоговые
машины. При групповом или массированном ядерном ударе границы перекрывающихся
или соприкасающихся прогнозируемых зон заражения объединяют и очерчивают их
внешние контуры сплошными линиями соответствующих цветов.
Химическое оружие представляет очень большую опасность, это известно всем.
Химическое заражение местности ОВ оказывает отрицательное воздействие на личный
состав, вооружение и военную технику, природу, на население и работу объектов
экономики. Применение его запрещено международными конвенциями.
Однако все чаще случаются террористические акты, аварии на химических
предприятиях из-за устаревших приборов, зданий, ухудшающегося состояния химических
предприятий в России и отсутствие средств на ремонт и обновление хранилищ химически
опасных объектов.
В данной лекции мы рассмотрим вопросы оценки серьёзности возникшей опасности,
что делать, если химическое заражение все-таки произошло, насколько оно серьезно.

4.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
ВУЦ
Учебный вопрос № 1.
Оценка радиационной обстановки методом
прогнозирования.
4

5.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
5
ВУЦ
Радиационная обстановка:
∙ складывается на территории определенных районов, населенных пунктов, объектов
экономики в результате радиоактивного загрязнения местности и расположенных на ней
предметов и требует принятия мер защиты для исключения или уменьшения
радиационных поражений и потерь среди населения;
∙ характеризуется масштабом (пространственным размахом), степенью зараженности и
видами (α-, β-, γ-) радиоактивного загрязнения;
∙ не является неизменной: со временем, вследствие распада радионуклидов, степень
загрязнения, а следовательно, и интенсивность ионизирующих излучений уменьшаются.
Оценка радиационной обстановки – это анализ последствий радиоактивного
загрязнения окружающей среды для выбора наиболее целесообразных действий войск
и принятия мер по защите личного состава, при которых исключаются или
максимально снижаются радиационные потери и поражения людей.
Основными факторами радиационного воздействия на личный состав в зонах
радиоактивного загрязнения являются γ- и β-излучения продуктов деления. Возможно
также действие α-излучателей, если из-за особенностей аварии или конструкции
реактора происходит значительный выброс плутония.
При поступлении во внешнюю среду только радиоактивных инертных газов (аргона,
криптона, ксенона и др.) радиационная опасность обуславливается только внешним γизлучением при прохождении радиоактивного облака.

6.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
6
ВУЦ
Во всех других случаях радиационная обстановка и степень радиационной опасности (т.е.
внешнего и внутреннего облучения) определяются количеством и радионуклидным составом
выброшенных продуктов деления, расстоянием до места аварии, метеорологическими,
гидрологическими и почвенными характеристиками, временем года и другими условиями.
При оценке радиационной обстановки решаются следующие основные задачи:
Определение коэффициента скорости распада радионуклидной смеси.
Определение уровней радиации на загрязненной местности на заданное время.
Определение времени достижения заданного значения уровня радиации.
Определение доз облучения, получаемых людьми за время пребывания на загрязненной
местности.
Определение допустимого времени пребывания людей в зонах радиоактивного загрязнения.
Определение допустимого времени начала работ или преодоления загрязненной местности.
Определение режимов радиационной защиты рабочих, служащих и хозяйственной
деятельности производственного объекта.
Определение возможных радиационных потерь (поражений) в зонах радиоактивного
загрязнения.
Определение степени загрязнения техники, транспорта, оборудования и т. п.
Задачи со второй по седьмую решаются как при авариях на РОО, так и при ядерном взрыве.
Кроме того, при авариях на РОО определяется радионуклидный состав выброса (перечень
элементов и их количество) и решается первая основная задача. Задачи восьмая и девятая решаются,
как правило, только при оценке обстановки после ядерных взрывов.

7.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
7
ВУЦ
Методическая основа оценки радиационной обстановки
Важной характеристикой поля ионизирующих излучений в конкретной точке местности (с
координатами R и S) на территории, загрязнённой радиоактивными
веществами, является мощность
..
экспозиционной дозы – Р. Однако, она не является однозначной характеристикой для данной точки,
так как зависит от высоты над загрязнённой поверхностью (h), на которой производится измерение,
т.е. Р=f (h) и в данной точке является множеством значений – {Pi}. На практике в целях
однозначности оценки принято пользоваться понятием уровень радиации.
Уровнем радиации называется мощность дозы, измеренная на высоте 0,7 – 1м над
загрязнённой поверхностью.
В военной дозиметрии уровень радиации обозначается – (P). В данной методике мы же будем
использовать обозначение – (Х) или Х(t), если радиационная обстановка меняется во времени),
считая по умолчанию, что измерение мощности дозы проведено по правилам измерения уровня
радиации.
В качестве методической основы оценки радиационной обстановки используется эмпирическая
формула, отражающая спад уровня радиации (или мощности экспозиционной дозы) во времени в
соответствии с законом радиоактивного распада:
(1)
где
X(t)- уровень радиации на время t после аварии;
X(t0) - уровень радиации на время t0;
n - коэффициент, характеризующий скорость распада смеси радионуклидов.
Выражение (1) справедливо для достаточно большого периода времени и
является основным и исходным при получении всех других зависимостей,
составляющих методику расчета параметров обстановки на загрязненной
местности в результате аварии на РОО или после ядерного взрыва.

8.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
8
ВУЦ
Методика оценки радиационной обстановки при авариях на РОО
1. Определение коэффициента скорости распада смеси радионуклидов (n) при
известном времени аварии
..
Оценка радиационной обстановки по результатам замеров, полученных при
радиационном контроле (разведке) местности, начинается с определения скорости распада
смеси радионуклидов, что обеспечивает возможность использования выражения (1) при
решении всех задач прогноза и оценки.
Значение коэффициента n зависит от состава радионуклидов в аварийном выбросе,
произошедшем на радиационно опасном объекте (РОО).
При аварийных выбросах из реактора радионуклидный состав будет зависеть от
многих факторов - типа реактора, времени его работы до аварии, характера выброса и
других, поэтому значение коэффициента n заранее неизвестно, но его можно определить
по данным радиационного контроля после выпадения осадков.
Из выражения (1) следует:
(2)
где отношение уровней радиации при первом и втором
измерениях, проведенных в одной и той же точке,
tII / tI - отношение интервалов времени второго и первого измерений,
отсчитываемых от момента аварии.
Значение коэффициента по двум замерам при известном времени аварии может быть
найдено расчетом по формуле (2).

9.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
9
ВУЦ
2. Определение n при неизвестном времени начала отсчета
В случаях, когда при аварии происходит несколько выбросов, определить время аварии, от
которого нужно вести отсчет, трудно, иногда невозможно. Например, при аварии на ЧАЭС
.
произошло три крупных выброса с интервалом в несколько дней. В такой ситуации следует
произвести три замера уровней радиации в одной точке через равные промежутки времени.
Это позволит исключить из соотношений время и для определения n получить следующую
зависимость:
(3)
После определения n появляется возможность определить необходимое для
дальнейших расчетов время отсчета – условную точку на оси времени, принимаемую за
начало отсчета, в том числе в случае нескольких выбросов.
Для определения времени отсчета используется формула для расчета интервала
времени между условным временем аварии и первым произведенным замером:
(4)
где: ∆t – интервал между замерами.

10.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
10
ВУЦ
3. Определение уровней радиации на загрязненной местности на заданное время
При проведении радиационного контроля местности в различных ее точках фиксируются
..
уровни радиации в определенные, произвольно
складывающиеся, моменты времени. Для
удобства нанесения зон загрязнения на карту и решения задач по оценке обстановки уровни
радиации целесообразно приводить к конкретному времени, а именно: на 1 час после аварии.
(5)
где: X(1)– мощность дозы в данной точке через 1 час после аварии.
4. Определение времени достижения заданного значения уровня радиации
Для определения момента времени, в который уровень радиации в данной точке
достигнет заданного значения, воспользуемся соотношением (5)
(6)
где: X(tзад)– заданное значение мощности дозы, а tизв и tиск известный и искомый
моменты времени соответственно. Тогда
(7)

11.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
11
ВУЦ
5. Определение доз облучения, полученных за время пребывания на загрязненной местности
Расчёт поглощённой дозы (D), полученной от момента входа на загрязнённую территорию (tвх)
..
до момента выхода (tвых) из неё, может быть проведен
обычным интегрированием:
(8)
где: Косл –коэффициент ослабления экрана, находящегося между источником
излучения и облучаемым объектом,
tвх и tвых – моменты входа на загрязнённую территорию и выхода из неё
соответственно.
6. Определение допустимого времени пребывания людей в зоне радиоактивного
загрязнения
Путем преобразования (8) можно получить:
(9)
где: Dзад – заданная в конкретной ситуации доза облучения, которая не может
превышать допускаемую нормативными документами величину.
Допустимое время пребывания на загрязнённой территории определяется по
(10)
формуле:

12.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
12
ВУЦ
7. Определение допустимого времени начала работ
Из (9) можно получить:
.
(11
)
По выражению (11) построенa таблица, где входами являются величина n и
параметр b, вычисляемый по формуле
(12)
а подлежит определению значение (tвх/Tпреб). Далее допустимое время начала работ
определяется, как:
(13)

13.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
13
ВУЦ
Изложенная методика может быть использована в начальное время после
аварии, главным образом на промежуточном
этапе, для формирований, ведущих
..
АСДНР, или других лиц, которые, находясь на загрязненной местности,
используют СИЗ и подвергаются только внешнему облучению.
На восстановительном этапе, когда облучение определяют несколько (2-3)
наиболее долгоживущих изотопа (короткоживущие распались или не играют
заметной роли), выражение (1) не обеспечивает достаточной точности и для
расчетов не применяется. На этом этапе расчеты следует вести для каждого из
оставшихся радионуклидов отдельно, а полученные результаты для внешнего
облучения суммировать.

14.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
14
ВУЦ
Особенности методики оценки радиационной обстановки после
ядерного взрыва
..
Ввиду близости физических процессов,
протекающих при ядерных взрывах
различной мощности и природы (деления или синтеза ядер), коэффициент скорости
распада образовавшейся смеси радионуклидов при ядерных взрывах постоянен и равен
n = 1,2, что является основным отличием в расчетных формулах для оценки обстановки
при ядерных взрывах.
Аналогично оценке обстановки при авариях на РОО за опорные уровни радиации
для различных расчетов при ядерных взрывах удобно принимать уровни на 1час после
взрыва. Приведение замеренных в различное время уровней радиации к 1 часу после
взрыва производится с помощью таблиц, графиков и другими способами. В основе
всех способов лежит зависимость X1 = Xt · t1,2.
ПРИМЕР.
Разведкой замерены уровни радиации на местности после взрыва, произведенного в 1000.
Требуется привести результаты замеров к 1 часу после взрыва для нанесения обстановки на
карту.
Текущее
Пункт
Замеренный
t I, ч
Уровень Х1 р/ч
Зона
время
1100
1130
1200
1200
1500
1500
уровень р/ч
К
Л
М
Н
П
С
8,5
50
104
3,5
12
35
1
1,5
2
2
5
5
8,5
80
240
8
83
243
расположения
пункта
Б
Б
В
А
В
Г

15.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
15
ВУЦ
8. Определение доз облучения, получаемых людьми за время пребывания на
загрязненной местности
В условиях ограниченного времени на оценку
обстановки доза внешнего облучения
..
может рассчитываться по приближенной формуле:
(14)
Выражение (11) эквивалентно выражению
(15)
Величина "а" приводится в таблицах и графиках, с помощью которых решается
большинство задач по оценке радиационной обстановки после ядерных взрывов.

16.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
16
ВУЦ
9. Определение доз облучения, получаемых людьми при преодолении зон
До настоящего времени рассматривались задачи, в которых личный состав
.. местности, а уровень радиации в этой
получал облучение, находясь в одной точке на
точке изменялся только из-за спада активности выпавших на местность
радионуклидов.
При преодолении зон радиоактивного загрязнения следует иметь ввиду, что в
любой конкретный момент времени уровень радиации в пределах зоны и,
следовательно, по пути следования неодинаков: на внешней границе зоны он
минимален, на внутренней границе значительно выше, а по оси следа облака имеет
максимум, спадающий от внутренней границы к внешней. Появляется необходимость
говорить о максимальном значении уровня радиации по пути следования и, кроме
того, рассматривать это максимальное значение на момент начала пересечения зоны
(момент входа в зону) или на какой-либо промежуточный момент времени движения.
Такой подход достаточно усложняет вид формул, сбор данных и проведение расчетов,
но не всегда оправдано повышает точность проводимой оценки.
Ввиду этого на практике используются упрощенные расчетные формулы, которые
позволяют в короткое время провести оценку возможных последствий облучения, не
требуют подробной предварительной радиационной разведки местности и могут
применяться лицами с минимальной специальной подготовкой.

17.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
17
ВУ
Ц
4
2..
3
1
Рисунок 4 – Принимаемые в приближенных расчетах варианты маршрутов
преодоления зон
Для таких расчетов используются следующие данные радиационной разведки:
∙
Xmax - уровень радиации на оси следа облака в точке пересечения его движущейся
командой,
∙
Xвх, Xвых - уровни в точке начала и конца движения, если движение происходит без
пересечения оси следа, например, параллельно оси.
Средний по пути движения уровень радиации рассчитывается по формулам:
1. при полном пересечении следа перпендикулярно оси Xср= Xмах/4
2. если движение начинается или заканчивается на загрязненной местности Xср= Xмах/3
3. при движении под углом 45о к оси следа Xср= 1,5 Xмах/4
4. при движении параллельно оси следа Xср= (Xвх + Xвых)/2
Возможно определение по данным разведки уровней радиации через равные
интервалы пути:
Xср = (Σ Xi )/m ,
(16)
где: Xi - значения уровней радиации на отдельных участках пути,
m - число замеров.

18.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
18
ВУЦ
9. Определение допустимого времени пребывания людей в зонах
радиоактивного заражения
..
Приведенное выше выражение (7) для определения продолжительности работ
в зонах радиоактивного загрязнения пригодно для расчетов и при ядерных
взрывах, если положить n = 1,2:
(17)

19.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
ВУЦ
..
Второй учебный вопрос
Оценка радиационной обстановки по данным
разведки.
19

20.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
20
ВУЦ
Приведение уровней радиации к одному времени после ядерного взрыва. При
решении задач по оценке радиационной обстановки обычно приводят уровни
радиации на 1 ч после взрыва. При этом .могут встретиться два варианта: когда
время взрыва известно и когда оно неизвестно. Когда время взрыва известно,
уровень радиации определяют по формуле:
Pt=Po×Kt (18), где tо=1 ч.
Значения коэффициентов Kt для пересчета уровней радиации на различное
время t после взрыва i приведены в таблице 4.
Таблица 4
Коэффициенты перевода уровней радиации на 1 час после взрыва
t, ч
0,5
1
2
3
4
5
6
7
8
Kt
2,3
1
0,435
0,267
0,189
0,145
0,116
0,097
0,082
t, ч
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Kt
0,072
0,063
0,056
0,051
0.046
0,042
0,039
0,036
0,033
t, ч
18
20
22
24
26
28
32
36
48
Kt
0,031
0,027
0,024
0,022
0,020
0,018
0,015
0,013
0,01

21.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
21
ВУЦ
Теперь разберем конкретные примеры решения задач на данную методику.
Пример. В 11 ч 20 мин уровень радиации
на территории объекта составлял 5,3
.
.
Р/ч. Определить уровень радиации на 1 ч после взрыва, если ядерный удар нанесен в
8 ч 20 мин.
Решение 1. Определяем разность между временем замера уровня радиации и
временем ядерного взрыва. Оно равно 3 ч.
2. По табл. 1 коэффициент для пересчета уровней радиации через 3 ч после
взрыва Кз= 0,267.
3. Определяем по формуле:
Pt=Po×Kt
(19)
уровень радиации на 1 ч после ядерного взрыва Р1=Рз/Кз=5.З/0.267=19.8 Р/ч,
так как Kt на 1 ч после взрыва К1=1, на З ч - Кз=0,267.
Не установленное разведкой время взрыва можно определить по скорости
спада уровня радиации. Для этого в какой-либо точке на территории объекта
измеряют дважды уровень радиации. По результатам двух измерений уровней
радиации через определенный интервал времени, используя зависимость Pt=Po×Kt,
можно рассчитать время, прошедшее после взрыва.
По этим данным составляют таблицы, по которым определяют время,
прошедшее после взрыва до первого или второго измерения.

22.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
22
ВУЦ
Пример. В районе нахождения разведывательного звена были измерены уровни
радиации в 10 ч 30 мин Pi =50 Р/ч, в 11 ч 30 мин Р2=30 Р/ч. Определить время взрыва.
Решение:
1. Интервал между измерениями 1 ч.
2. Для отношений уровней радиации P2/P1= 30/50 = 0,6 и интервала времени 60 мин по
табл. находим время с момента взрыва до второго измерения. Оно равно 3 ч. Взрыв,
следовательно, был осуществлен в 8 ч 30 мин.
Пример. Рабочие прибыли из укрытия в цех, расположенный в одноэтажном
производственном здании, через 2 ч после взрыва. Уровень радиации на территории
объекта через 1 ч после взрыва составлял P1 = 200 Р/ч. Определить экспозиционную дозу
излучения, которую получат рабочие в цехе, если работа продолжается 4 ч.
Решение.
1. По формуле Pt=PoKt и табл. 1 определяем уровень радиации через 2 и 6 ч после взрыва
(в начале и конце работы).
Р2=Р1 х К2=200 х 0,435=87 Р/ч; Р6 = 200 х 0,116= 23,6 Р/ч.
2. По формуле вычисляем экспозиционную дозу излучения на открытой местности
(Косл=1), полученную за время пребывания от 2 до 6 ч после взрыва, D = 174 Р.
3. Для определения экспозиционной дозы, которую получат рабочие за 4 ч пребывания в
одноэтажном производственном здании, необходимо найденную экспозиционную дозу
для открытой местности разделить на коэффициент ослабления радиации Kосл=7, D =24,8
Р.

23.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
23
ВУЦ
Пример. Разведгруппе предстоит преодолеть зараженный участок местности. Известно,
что уровни радиации на 1 ч после взрыва на маршруте движения составили: в точке № 1—40
Р/ч, № 2 — 90 Р/ч, № 3—160 Р/ч, № 4—100 Р/ч, № 5—50 Р/ч.
Определить допустимое время начала преодоления зараженного участка при условии, что
экспозиционная доза излучения за время преодоления не превысит 6 Р. Преодоление участка
будет осуществляться на автомашине (Kосл=2) со скоростью 30 км/ч, длина маршрута 15 км.
Решение.
1. Определяем средний уровень радиации
2. При продолжительности движения через зараженный участок в течение Г==0,5 ч (15/30)
личный состав разведгруппы получит экспозиционную дозу излучения
D = Рср×Т/Косл = 88×0,5/2 = 22Р.
3. Коэффициент для пересчета уровней радиации пропорционален изменению уровня радиации
во времени после взрыва, а следовательно, и изменению экспозиционной дозы излучения.
Поэтому личный состав разведгруппы получит экспозиционную дозу излучения 6Р, когда
Kt=6/22=0,27.
Коэффициенту Kt=0,27 (табл. 1) соответствует время, прошедшее после взрыва — З ч.
Таким образом, личный состав разведгруппы может преодолевать зараженный участок через 3 ч
после взрыва. Это время с момента взрыва до пересечения формированием середины участка
заражения. Весь путь займет 0,5 ч (15/30). Следовательно, формирование пройдет весь участок
заражения за время после взрыва от 2 ч 45 мин до 3 ч 15 мин.

24.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
ВУЦ
Третий учебный вопрос
Методы приближенной оценки наземной
радиационной обстановки при массированном
ядерном ударе по большой территории.
24

25.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ
25
ВУЦ
Мощность ядерного взрыва можно определить методом регистрации длительности
светового излучения. Ориентировочно оценить мощность ядерного взрыва можно по данным
измерения геометрических размеров радиоактивного облака.
Вид ядерного взрыва можно установить путем определения высоты взрыва и последующей
оценки его приведенной высоты. Приведенная высота Н (м/т1/3) равна отношению абсолютной
высоты взрыва Н (м) к корню кубическому из мощности ядерного боеприпаса V/√q (т1/3).
Числовое значение приведенной высоты является характеристикой вида ядерного взрыва.
Результаты выявления прогнозируемой наземной радиационной обстановки наносятся на карту
(схему) в такой последовательности. Отмечают центр взрыва и в направлении среднего ветра
прямой линией проводят ось прогнозируемых зон заражения. На оси следа отмечают длину и
максимальную ширину каждой из зон заражения.
Для ускорения процесса нанесения прогнозируемых зон радиоактивного заражения на
карту (схему) могут использоваться технические приспособления — шаблоны (трафареты),
изготавливаемые из органического стекла, картона или целлулоида в форме эллипсов. Для
каждого масштаба карты обычно применяется специальный комплект шаблонов. Каждый
шаблон используется для нанесения прогнозируемых зон заражения только для конкретных
значений мощности ядерного взрыва и скорости среднего ветра.
Для отображения прогнозируемой радиационной обстановки могут использоваться устройства
экранного типа и различные электронно-вычислительные и аналоговые машины. При
групповом или массированном ядерном ударе границы перекрывающихся или
соприкасающихся прогнозируемых зон заражения объединяют и очерчивают их внешние
контуры сплошными линиями соответствующих цветов.

26.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
ВУЦ
Четвертый учебный вопрос
Оценка химической обстановки методом
прогнозирования
26

27.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
27
ВУЦ
Под химической обстановкой понимают
масштабы и
степень заражения
отравляющими веществами или АХОВ воздуха, местности, водоемов, сооружений,
техники и т. п.
Оценка химической обстановки — это определение масштабов и характера
заражения АХОВ окружающей среды, а также
анализ влияния АХОВ на
деятельность объектов и сил ГО и установление степени опасности для населения.
Оценка является прогнозом, который проводится :
• либо по факту произошедшей ЧС на основании реальных данных химической разведки
и другим наблюдениям,
• либо для виртуальной ЧС с наихудшими условиями ее протекания.
Подлежат определению:
• глубина зоны заражения;
• площадь возможного заражения;
• площадь территории, над которой пройдет облако;
• время прихода зараженного облака к определенному рубежу;
• продолжительность заражения.
Исходными данными при прогнозе химической обстановки являются:
• метеорологические условия (степень вертикальной устойчивости воздуха, скорость
приземного ветра и температура воздуха);
• виды, количество и способ хранения АХОВ, в емкостях на объекте;
• характер разлива АХОВ (свободно на подстилающую поверхность или в поддон,
обваловку);
• время, на которое делается прогноз.

28.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
28
ВУЦ
При задании метеоусловий кроме
температуры
и
скорости
ветра
используется параметр степень вертикальной устойчивости
атмосферного
воздуха в приземном слое, высота которого принимается равной 20 м.
Различают три вида вертикальной устойчивости воздуха: инверсию,
изотермию и конвекцию.
При конвекции температура воздуха в приземном слое с высотой понижается,
при инверсии — возрастает, а при изотермии — остается постоянной.
Различают 2 случая задания метеоусловий при оценке химической
обстановки:
1) при оценке по факту ЧС метеоусловия берутся реальные;
2) при оценке виртуальной ЧС, поскольку метеоусловия неизвестны,
то они
предполагаются наихудшими с точки зрения возможных
последствий,
т.е. в
наибольшей степени благоприятствующие
распространению ядовитого облака.
Такими условиями являются:
• СВУ — инверсия,
• V = 1 м/с ,
• tоC — максимальная в данной местности в данное время года .

29.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
29
ВУЦ
При определении количества АХОВ, участвующих в виртуальной ЧС учитываются
два фактора:
1) Вид происшествия на ХОО, т.е. авария или разрушение объекта: при аварии
прогноз ведется исходя из объема наибольшей емкости, а при разрушении — по совокупному
объему всех емкостей с АХОВ на рассматриваемом ХОО. Прогноз на разрушение объекта
ведется для сейсмоопасных районов и для ЧС военного времени.
2) Агрегатное состояние АХОВ. Количество АХОВ, вышедшее при ЧС, определяется
в зависимости от агрегатного состояния АХОВ по-разному:
При хранении (транспортировке) в газообразном состоянии используется уравнение
состояния газа, согласно которому количество вышедшего АХОВ равно:
(20)
где: P - давление в резервуаре,
рг - плотность газа,
V - объем резервуара,
процентная концентрация АХОВ, если оно находится в смеси с другими газами;
При хранении (транспортировке) в жидком состоянии:
mо = сзап ·V·рж , т ,
(21)
где: сзап - коэффициент стандартного заполнения резервуара,
V - объем резервуара,
рж – плотность жидкости.
n–

30.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
30
ВУЦ
Учет влияния условий хранения, определяющих характер разлива.
1) При стандартно залитом резервуаре высоту слоя жидкости в поддоне или
обваловке принимают равной
h = H — 0,2 , м
(22)
где: Н — высота поддона или обваловки, м, h - высота слоя испарения, м.
Зазор в 0,2 м предусмотрен ГОСТом.
2) В случае общей обваловки для нескольких резервуаров при виртуальной
аварии высота слоя жидкости вычисляется по формуле
,т
(23)
где moi — масса АХОВ в каждом резервуаре, т.
3) При свободном разливе АХОВ на подстилающую поверхность (земля, бетон,
асфальт и т.п.) высота слоя жидкости принимается равной h = 0,05 м.

31.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
31
ВУЦ
В основу методики расчетов положены следующие допущения и
условия:
1. Внешние границы зон заражения рассчитываются по пороговой
токсодозе АХОВ.
2. Определение глубины зоны заражения проводится по единой для всех
АХОВ таблице.
3. Для того, чтобы пользоваться единой таблицей для всех АХОВ,
производится пересчет исходных данных и характеристик вещества к
веществу, выбираемому эталоном. Эталонным веществом в используемой
методике прогнозирования выбран хлор.
4. Основная таблица составлена для аварий с выходом хлора при
следующих метеоусловиях: инверсия, температура воздуха 20оС.
Эквивалентное количество АХОВ - это такое количество хлора,
масштаб заражения которым при инверсии
и температуре
20оС эквивалентен масштабу заражения данным АХОВ при конкретных
метеоусловиях.

32.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
32
ВУЦ
Коэффициенты, используемые при расчете эквивалентного количества
К1- коэффициент, определяющий относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ
К2- удельная скорость испарения вещества - количество испарившегося вещества в тоннах с
площади 1 м. кв. за 1 час, (т/м2 ч) ;
K3 - отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ (значения
приведены в таб.№ 14);
К4- коэффициент, учитывающий влияние скорости ветра на интенсивность испарения АХОВ
(значения приведены в таб.№ 15);
K5 - коэффициент, учитывающий влияние степени вертикальной устойчивости воздуха на
интенсивность рассеивания АХОВ :
для инверсии
К5 = 1 ,
для изотермии
К5 = 0,23 ,
для конвекции
К5 = 0,08 .
К6 — коэффициент, учитывающий соотношение времени, на которое осуществляется прогноз
(Тпрог) и продолжительности испарения АХОВ (Тисп) :
при Tисп > 1 часа
К6 = min { Tисп ;Tпрог)0,8 ,
при Tисп ≤ 1 часа
K6 = 1 .
Если необходимо рассчитать максимальные размеры зон заражения, то Тпрог условно
принимается бесконечно большим.
К7 — коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха в момент аварии на
интенсивность испарения АХОВ при формировании первичного (К7п) и вторичного облака
(К7в):
для газообразных АХОВ
К7 = 1,
для жидкостей и сжиженных газов К7п, К7в из таб.№ 14.

33.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
33
ВУЦ
Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке
Эквивалентное количество вещества, по первичному облаку, т, определяется по
формуле:
mэ1 = K1 ·K3 ·K5 ·K7п ·mо
(24)
где: mо- количество вышедшего при аварии АХОВ , т.
Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке
Вторичное облако образуется за счет испарения жидкой фазы АХОВ.
Расчет проводится в два этапа:
1)Определяется время испарения, час :
(25)
где рж - плотность АХОВ, т/м. куб;
h - высота слоя испарения разлившегося АХОВ, м .
При Tисп <1 во всех дальнейших расчетах принимаем Т = 1 ч.
2) Определяется эквивалентное количество АХОВ во вторичном облаке, т :
(26)

34.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
34
ВУЦ
Расчет глубины зоны заражения при аварии на ХОО.
В основной таблице (Таблица № 13) приведены значения глубин зон заражения
первичным Г1 или вторичным Г2 облаком АХОВ в зависимости от эквивалентного
количества вещества и скорости ветра. Соотношение между значениями Г1 и Г2
для каждого АХОВ индивидуально.
Глубина зоны заражения, обусловленная первичным и вторичным облаками,
определяется формулой:
Гоб = max { Г1; Г2} + 0,5 min { Г1; Г2} , км.
(27)
Во-первых, рассчитывается значение величины Гоб в соответствии сформулой
(8).
Во-вторых, по Таблице 16 в зависимости от СВУ и средней скорости ветра
определяется скорость ветра на высоте переноса облака Vпер и глубина
переноса облака Гпер :
Гпер = Vпер ×Тпрог
(28)
В-третьих, за окончательную расчетную глубину зоны заражения (Гок )
принимается минимальная из величин Гоб и Гпер:
Гок = min {Гоб; Гпер}
(29)
Затем рассчитывается время формирования зоны:
Tф = Гок / Vпер
(30)

35.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
35
ВУЦ
Определение площади зоны заражения и нанесение ее на карту
Зона возможного заражения - это пространство , в котором может распространиться
АХОВ при данных метеорологических условиях.
На картах зона возможного заражения изображается в виде секторов окружности
радиуса Гок. Биссектриса секторов ориентирована по направлению ветра и проходит через
центр аварии.
Скорость ветра в приземном
слое, v м/с
v ≤ 0,5 , м/с
0,6 < v ≤ 1 , м/с
1,1 < v ≤ 2 , м/с
v > 2 , м/с
Форма
и размеры
возможного заражения
зоны
сектор с центральным углом 360о
(окружность)
сектор с центральным углом 180о
сектор с центральным углом 90о
сектор с центральным углом 45о
Площадь зоны возможного заражения облаком АХОВ определяется по формуле:
Sв = 8,73 × 10-3 × Гок2 × φ = p Гок2 j/ 360 , км2
(31)
где: Гок - глубина зоны заражения , км;
φ - угловые размеры зоны, град.

36.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
36
ВУЦ
Зоной фактического заражения называется территория, воздушное
пространство которой заражено АХОВ в опасных для жизни пределах.
Конфигурация зоны фактического заражения близка к эллипсу, который
не выходит за пределы зоны возможного заражения и может перемещаться в
ее пределах под воздействием ветра.
Из-за возможного перемещения зоны фактического заражения на карту ее
не наносят.
Ее размеры используют для определения возможной численности
пораженного населения и необходимого запаса сил и средств, необходимых
для проведения спасательных работ.
При расчетах зоны используется коэффициент К8 , учитывающий
влияние степени вертикальной устойчивости воздуха на интенсивность
рассеивания АХОВ:
для инверсии К8 = 0,081,
для изотермии К8 = 0,133,
для конвекции К8 = 0,235 .

37.

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
37
ВУЦ
Площадь зоны фактического заражения облаком АХОВ вычисляется по
формуле:
Sф = К8 Гок2 q0,2 ,
(32)
где: Гок - глубина зоны заражения, км;
q - время формирования зоны на момент прогноза, которое
определяется, как
q = min { Тф; Тпрог}, Тф = Гок / Vnер , ч.
Расчеты при разрушении химически опасного объекта.
Принимается следующий порядок расчета.
1) Расчет Тi для i от 1 до n, где n — число различных АХОВ в ЧС.
2) Определение наборов коэффициентов (k1- k8)i для каждого i-го АХОВ.
3) Определение обобщенного эквивалентного количества АХОВ :
mэ = 20 K4 · K5 ∑(K2·K3·K6·K7в·mо/rж)i
(33)
(При расчете первичными облаками пренебрегаем, k7 берем для
вторичного облака).
4) Расчет глубин зон — аналогично расчету при авариях.
5) Расчет площадей.
6) Расчет продолжительности заражения по формуле:
Tзар = max {Tисп i} .
(34)

38.

ТАКТИКО-СПЕЦИАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА
ВУЦ
Тема 7. «Оценка радиационной и химической обстановки».
Занятие 5. «Решение типовых задач по оценке радиационной и
химической обстановки с использованием ЭВМ».
Учебные вопросы
1. Оценка радиационной обстановки методом прогнозирования.
2. Оценка радиационной обстановки по данным разведки.
3. Методы приближенной оценки наземной радиационной
обстановки при массированном ядерном ударе по большой
территории.
4. Оценка химической обстановки методом прогнозирования
Литература
1.
2.
Справочник по поражающему действию ЯО (изд. 1975 г).
Методика оценки радиационной, химической обстановки по данным разведки. М.: Воениздат, 2014.
Задание на самостоятельную подготовку
Изучить: порядок нанесения на карту радиационную и химическую обстановку.
38