Документ утратил силу или отменен. Подробнее см. Справку
Приказ Ростехнадзора от 11.11.2015 N 458 "Об утверждении руководства по безопасности при использовании атомной энергии "Рекомендуемые методы расчета параметров, необходимых для разработки и установления нормативов предельно допустимых выбросов...

Приложение N 4. Пример расчета параметров, необходимых для расчета нормативов предельно допустимых выбросов

Приложение N 4

к руководству по безопасности

при использовании атомной энергии

"Рекомендуемые методы расчета параметров,

необходимых для разработки и установления

нормативов предельно допустимых выбросов

радиоактивных веществ в атмосферный воздух",

утвержденному приказом Федеральной службы

по экологическому, технологическому

и атомному надзору

от 11 ноября 2015 г. N 458

ПРИМЕР

РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА

НОРМАТИВОВ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ

1. Данное приложение содержит пример расчета параметров, необходимых для расчета нормативов ПДВ с использованием соотношений, приведенных в настоящем Руководстве по безопасности.

2. Рассмотрим следующий набор исходных данных:

1) источник выбросов - вентиляционная труба высотой hs = 120 м, диаметр устья трубы d = 4,48 м. Скорость истечения выброса w0 = 6,26 м/с, температура выбрасываемой смеси T = 23 оC;

2) радионуклидный состав и годовой объем выбросов приведены в таблице N 17 настоящего приложения;

3) санитарно-защитная зона представляет собой окружность радиусом 3 км с центром в точке расположения источника; сельскохозяйственных производств в пределах санитарно-защитной зоны нет; квота годовой эффективной дозы облучения населения составляет 200 мкЗв/год;

4) повторяемость направлений ветра в различных румбах и среднегодовая скорость ветра на высоте флюгера приведены в таблице N 18 настоящего приложения; годовые атмосферные осадки в районе расположения источника приведены в таблице N 19 настоящего приложения. Коэффициент мезомасштабной шероховатости z0 = 1 см.

Таблица N 17

РАДИОНУКЛИДНЫЙ СОСТАВ И ГОДОВОЙ ОБЪЕМ ВЫБРОСОВ

Радионуклид

Q, Бк/год

131I (газовая форма)

1,8·1010

137Cs

2,0·109

Таблица N 18

ПОВТОРЯЕМОСТЬ НАПРАВЛЕНИЙ ВЕТРА В РАЗЛИЧНЫХ РУМБАХ

И СРЕДНЕГОДОВАЯ СКОРОСТЬ ВЕТРА НА ВЫСОТЕ ФЛЮГЕРА

(ОТКУДА ДУЕТ ВЕТЕР)

Наименование характеристики

Величина

Роза ветров, %

С

8

СВ

9

В

10

ЮВ

10

Ю

12

ЮЗ

21

З

17

СЗ

13

Среднегодовая скорость ветра, м/с

1,8

Таблица N 19

ГОДОВЫЕ АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ В РАЙОНЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА

Тип осадков

Количество, мм/год

Жидкие

464

Твердые

180

Смешанные

56

Сумма

700

3. С учетом приведенных в пункте 2 настоящего приложения исходных данных формула для расчета среднегодового метеорологического фактора разбавления (2) приложения N 1 к настоящему Руководству по безопасности примет следующий вид:

00000312.wmz

Порядок расчета величин, входящих в формулу (1), описан в приложении N 3 к настоящему Руководству по безопасности.

4. С учетом того, что в исходных данных принято, что коэффициент мезомасштабной шероховатости поверхности z0=1 см, для расчета вертикальной дисперсии струи выброса 00000313.wmz для различных категорий устойчивости атмосферы используется параметризация Бриггса, описанная формулами (4) - (9) приложения N 3 к настоящему Руководству по безопасности.

На рис. 1 настоящего приложения приведены графики зависимостей 00000314.wmz для различных категорий устойчивости атмосферы в логарифмическом масштабе.

00000315.png

Рис. 1. Графики зависимостей 00000316.wmz для различных

категорий устойчивости атмосферы

5. Рассчитанные на высоте выброса в соответствии с формулой (10) приложения N 3 к настоящему Руководству по безопасности значения скорости ветра 00000317.wmz для различных категорий устойчивости приведены в таблице N 20 настоящего приложения.

Таблица N 20

РАССЧИТАННЫЕ НА ВЫСОТЕ ВЫБРОСА ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТИ

ВЕТРА 00000318.wmz ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Категория устойчивости

A

B

C

D

E

F

00000319.wmz

1,1

1,2

1,2

1,3

2,3

3,7

6. Подъем струи над источником выброса 00000320.wmz м, для различных категорий устойчивости атмосферы рассчитывается с помощью формул (12) - (14) приложения N 3 к настоящему Руководству по безопасности.

На рис. 2 настоящего приложения приведены в логарифмическом масштабе графики зависимостей 00000321.wmz для различных категорий устойчивости атмосферы, построенные по формулам (12) - (14) приложения N 3 к настоящему руководству по безопасности.

00000322.png

Рис. 2. Графики зависимостей 00000323.wmz для различных категорий

устойчивости атмосферы

7. Значения функции истощения струи 00000324.wmz рассчитываются с использованием формул (16) - (20) приложения N 3 к настоящему Руководству по безопасности.

Значение среднегодовой постоянной вымывания радионуклидов осадками, рассчитанное с использованием исходных данных из таблицы N 19 настоящего приложения по формуле (15) приложения N 3 к настоящему Руководству по безопасности для радионуклидов 131I и 137Cs, составляет 1,3·10-6 с-1.

Значения скоростей сухого осаждения в соответствии с таблицей N 14 приложения N 3 к настоящему Руководству по безопасности принимаются равными 2·10-2 м/с для 131I и 8·10-3 м/с для 137Cs.

На рис. 3 и 4 для 131I и 137Cs приведены графики зависимостей полных функций истощения струи 00000325.wmz за счет радиоактивного распада, вымывания атмосферными осадками и сухого осаждения для различных категорий устойчивости атмосферы.

00000326.png

Рис. 3. Графики зависимостей функции истощения

для 131I от расстояния от источника для различных

категорий устойчивости атмосферы

00000327.png

Рис. 4. Графики зависимостей функции истощения

для 137Cs от расстояния от источника для различных

категорий устойчивости атмосферы

8. На рис. 5 - 12 приведены графики зависимостей среднегодовых метеорологических факторов разбавления, определяемых формулой (1) пункта 3 данного приложения, для каждого из восьми направлений ветра, приведенных в таблице N 18 настоящего приложения.

00000328.png

Рис. 5. Графики зависимостей фактора разбавления

от расстояния от источника в южном направлении

00000329.png

Рис. 6. Графики зависимостей фактора разбавления

от расстояния от источника в юго-западном направлении

00000330.png

Рис. 7. Графики зависимостей фактора разбавления

от расстояния от источника в западном направлении

00000331.png

Рис. 8. Графики зависимостей фактора разбавления

от расстояния от источника в северо-западном направлении

00000332.png

Рис. 9. Графики зависимостей фактора разбавления

от расстояния от источника в северном направлении

00000333.png

Рис. 10. Графики зависимостей фактора разбавления

от расстояния от источника в северо-восточном направлении

00000334.png

Рис. 11. Графики зависимостей фактора разбавления

от расстояния от источника в восточном направлении

00000335.png

Рис. 12. Графики зависимостей фактора разбавления

от расстояния от источника в юго-восточном направлении

Из анализа графиков, представленных на рис. 5 - 12 настоящего приложения, следует, что максимальные значения факторов разбавления реализуются в северо-восточном направлении от источника.

9. В таблице N 21 настоящего приложения приведены рассчитанные значения 00000336.wmz для 131I и 137Cs в юго-восточном направлении от источника выбросов, рассчитанные по формуле (7) приложения N 1 к настоящему Руководству по безопасности.

Таблица N 21

РАССЧИТАННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ 131I И 137Cs

В ЮГО-ВОСТОЧНОМ НАПРАВЛЕНИИ ОТ ИСТОЧНИКА ВЫБРОСОВ

Расстояние от источника x, м

00000337.wmz с/м2

131I

137Cs

500

4,718·10-4

4,720·10-4

1000

2,350·10-4

2,356·10-4

1500

1,554·10-4

1,565·10-4

2000

1,154·10-4

1,169·10-4

3000

7,594·10-5

7,732·10-5

4000

5,636·10-5

5,758·10-5

5000

4,451·10-5

4,578·10-5

6000

3,655·10-5

3,794·10-5

7000

3,085·10-5

3,235·10-5

9000

2,329·10-5

2,494·10-5

11000

1,868·10-5

2,023·10-5

13000

1,550·10-5

1,697·10-5

15000

1,317·10-5

1,459·10-5

10. Рассчитанные в соответствии с формулами (5) и (6) приложения N 1 к настоящему Руководству по безопасности среднегодовые метеорологические факторы сухого осаждения Fr,n (x) и влажного выведения Wr,n (x) для 131I и 137Cs в северо-восточном направлении от источника представлены в таблицах N 22 и N 23 настоящего приложения.

Таблица N 22

РАССЧИТАННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ Fr,n (x) И Wr,n (x) ДЛЯ 131I

Расстояние от источника x, м

Fr,n (x), м-2

Wr,n (x), м-2

500

4,0·10-12

6,1·10-10

1000

2,9·10-11

3,1·10-10

1500

3,0·10-9

2,0·10-10

2000

2,3·10-9

1,5·10-10

3000

1,5·10-9

9,9·10-11

4000

1,6·10-9

7,3·10-11

5000

1,5·10-9

5,8·10-11

6000

1,3·10-9

4,8·10-11

7000

1,1·10-9

4,0·10-11

9000

7,9·10-10

3,0·10-11

11000

5,9·10-10

2,4·10-11

13000

4,5·10-10

2,0·10-11

15000

3,5·10-10

1,7·10-11

Таблица N 23

РАССЧИТАННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ Fr,n (x) И Wr,n (x) ДЛЯ 137Cs

Расстояние от источника x, м

Fr,n (x), м-2

Wr,n (x), м-2

500

1,6·10-10

6,1·10-10

1000

1,2·10-9

3,1·10-10

1500

1,2·10-9

2,0·10-10

2000

9,5·10-10

1,5·10-10

3000

6,1·10-10

1,0·10-10

4000

6,5·10-10

7,5·10-11

5000

6,1·10-10

5,9·10-11

6000

5,4·10-10

4,9·10-11

7000

4,7·10-10

4,2·10-11

9000

3,6·10-10

3,2·10-11

11000

2,7·10-10

2,6·10-11

13000

2,2·10-10

2,2·10-11

15000

1,7·10-10

1,9·10-11

11. С учетом того, что в исходных данных принято, что санитарно-защитная зона представляет собой окружность радиусом 3 км с центром в точке расположения источника, формула (1) раздела II настоящего Руководства по безопасности для расчета функции перехода, связывающей активность выброса радионуклида r из i-го источника с годовой эффективной дозой облучения населения, примет следующий вид:

00000338.wmz

Функции перехода 00000339.wmz рассчитываются по формулам (2), (3), (4) и (5) раздела II настоящего Руководства по безопасности.

12. В таблице N 24 для радионуклидов 131I и 137Cs приведены значения параметров, необходимых для расчета функций перехода.

Таблица N 24

ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, НЕОБХОДИМЫХ

ДЛЯ РАСЧЕТА ФУНКЦИЙ ПЕРЕХОДА

Радионуклид

131I

137Cs

00000340.wmz

1,61·10-14

9,28·10-17

00000341.wmz

3,64·10-16

2,99·10-18

00000342.wmz

7,2·10-8

4,6·10-9

00000343.wmz

1,8·10-7

1,3·10-8

00000344.wmz

0,02

0,04

Fm молоко, r, сут./л

0,01

0,01

Ff мясо, r, сут./кг

0,05

0,05

00000345.wmz

0,1

1

Для расчета 00000346.wmz из формулы (2) в соответствии с формулой (4) раздела II настоящего Руководства по безопасности принимались значения интенсивностей вдыхания для лиц из различных возрастных групп, приведенные в таблице N 2 приложения N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

Для расчета 00000347.wmz из формулы (2) в соответствии с формулой (5) раздела II настоящего Руководства по безопасности принимались значения годовых потреблений продуктов лицами из возрастной группы "взрослые" и значения суточных энергетических затрат для лиц из различных возрастных групп, приведенные в таблицах N 4 и N 5 приложения N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

13. В таблице N 25 настоящего приложения приведены годовые потребления пищевых продуктов лицами критической возрастной группы Ir,f, кг/год, рассчитанные по формуле (17) раздела II настоящего Руководства по безопасности.

Таблица N 25

ГОДОВЫЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

ЛИЦАМИ КРИТИЧЕСКОЙ ВОЗРАСТНОЙ ГРУППЫ Ir,f, КГ/ГОД

Пищевой продукт

Критическая группа (радионуклид, по которому она определяется)

Овощи

Мясо и мясопродукты

Молоко и молокопродукты

77,2

43,4

144,8

дети 1 - 2 года (131I)

160

90

300

взрослые (137Cs)

В таблице N 26 настоящего приложения приведены коэффициенты перехода "выпадение из атмосферы - поступление в продукт" радионуклида r в продукт питания f по воздушному пути K1r,f, рассчитанные с помощью формул (7), (11) и (13) раздела II настоящего Руководства по безопасности.

Таблица N 26

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕХОДА ПО ПИЩЕВЫМ ЦЕПОЧКАМ K1 r, f

Радионуклид

K1r,f, м2·год/кг

K1r, овощи

K1r, мясо

K1r, молоко

I-131

2,480·10-6

0,023

6,087·10-3

Cs-137

0,013

0,076

0,02

В таблице N 27 приведены коэффициенты перехода "выпадение из атмосферы - поступление в продукт" радионуклида r в продукт питания f по воздушному пути K2r,f, рассчитанные с помощью формул (8), (12) и (14) раздела II настоящего Руководства по безопасности.

Таблица N 27

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕХОДА ПО ПИЩЕВЫМ ЦЕПОЧКАМ K2r,f

Радионуклид

K2r,f, м2·год/кг

K2r, овощи

K2r, мясо

K2r, молоко

I-131

1,020·10-9

4,692·10-6

1,251·10-6

Cs-137

2,064·10-3

0,031

8,288·10-3

14. С учетом приведенных в пункте 2 настоящего приложения данных о санитарно-защитной зоне максимум годовой эффективной дозы облучения населения будет расположен в том направлении от источника, куда чаще дует ветер.

На рис. 13 в полулогарифмическом масштабе изображены графики зависимостей функций перехода 00000348.wmz связывающих годовые эффективные дозы с выбросом 131I или 137Cs от расстояния в северо-восточном направлении от источника, рассчитанных в соответствии с порядком, описанным в разделе II настоящего Руководства по безопасности.

00000349.png

Рис. 13. Графики зависимостей функций перехода 00000350.wmz

связывающих годовые эффективные дозы с выбросом

131I или 137Cs от расстояния в северо-восточном

направлении от источника

Таким образом, максимум функционала, связывающего годовую эффективную дозу облучения населения с выбросами 131I, реализуется на расстоянии 3990 м в северо-восточном направлении от источника и составляет 5,422·10-14 Зв/Бк.

Максимум функционала, связывающего годовую эффективную дозу облучения населения с выбросами 137Cs, реализуется на расстоянии 3940 м в северо-восточном направлении от источника и составляет 1,84·10-14 Зв/Бк.

15. Функции перехода, связывающие годовую эквивалентную дозу облучения кожи и хрусталика глаза, рассчитываются в соответствии с формулой (34) раздела IV настоящего Руководства по безопасности.

16. В таблице N 28 настоящего приложения приведены значения дозовых коэффициентов для кожи для радионуклидов 131I и 137Cs, взятые из таблицы N 1 приложения N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

Таблица N 28

ДОЗОВЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ КОЖИ

Радионуклид

00000351.wmz

00000352.wmz

131I

2,98·10-14

6,43·10-16

137Cs

8,63·10-15

2,75·10-16

Так как согласно пункту 33 раздела IV настоящего Руководства по безопасности дозовые коэффициенты для хрусталика глаза можно консервативно принять пропорциональными дозовым коэффициентам для кожи с коэффициентом 0,3, значения функции перехода для хрусталика глаза будут пропорциональны значениям функции перехода для кожи с тем же коэффициентом пропорциональности.

Максимальные значения 00000353.wmz рассчитанные в точке максимума годовой эффективной дозы, реализующейся в северо-восточном направлении от источника по формуле (34) раздела IV настоящего Руководства по безопасности, составляют 2,169·10-18 Зв/Бк для 131I и 1,765·10-16 Зв/Бк для 137Cs.

17. Вклад в годовую эффективную дозу 131I, рассчитанный в соответствии с рекомендациями раздела III настоящего Руководства по безопасности, составляет 96,9%, следовательно установление нормативов ПДВ требуется для обоих радионуклидов, содержащихся в выбросе.

Приложение N 3. Рекомендации по определению значений параметров, входящих в состав формул для расчета факторов разбавления, факторов сухого осаждения и влажного выведения