Приложение 4. ПРИМЕРЫ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПУНКТОВ ГЛУБИННОГО ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ НА НАСЕЛЕНИЕ
Приложение N 4
к руководству по безопасности
при использовании атомной энергии
"Оценка долговременной безопасности
пунктов глубинного захоронения
радиоактивных отходов", утвержденному
приказом Федеральной службы по
экологическому, технологическому
и атомному надзору
от ________ 20__ г. N ___
ПРИМЕРЫ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ПУНКТОВ ГЛУБИННОГО ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ
ОТХОДОВ НА НАСЕЛЕНИЕ
Для критической группы населения, проживающей в районе размещения ПГЗРО, рекомендуется учитывать пути облучения, связанные с потреблением и использованием загрязненной радионуклидами воды, в том числе:
внешнее облучение от почвы, загрязненной при орошении;
внутреннее облучение при употреблении загрязненной питьевой воды;
внутреннее облучение при употреблении загрязненной растительной пищи;
внутреннее облучение при употреблении загрязненных продуктов животного происхождения;
внутреннее облучение, обусловленное потреблением рыбы;
внутреннее облучение при случайном проглатывании почвы.
Расчет рекомендуется проводить суммированием доз по всем путям облучения для всех присутствующих радионуклидов.
Доза внешнего облучения от загрязненной при орошении почвы Dпочв [Зв/год] рассчитывается по формуле:
Dпочв = Cвнешпочв · Kпочв · t, (1)
где:
Cвнешпочв - концентрация радионуклида на поверхности почвы, Бк/м2;
Cвнешпочв = Cвод · z · g, (2)
где:
Cвод - концентрация радионуклида в воде, Бк/м3;
z - коэффициент загрязнения почвы при орошении;
g - средняя глубина проникновения воды в почву, м;
Kпочв - коэффициент дозового преобразования при внешнем облучении человека от радиоактивно загрязненной поверхности, Зв·м2/с·Бк;
t - время нахождения человека на загрязненной почве, с/год.
Доза внутреннего облучения от употребления загрязненной питьевой воды Dвод[Зв/год]:
Dвод = Cвод · Kвод · Vвод, (3)
где:
Cвод - концентрация радионуклида в воде, Бк/м3;
Kвод - коэффициент дозового преобразования при пероральном поступлении радионуклида, Зв/Бк;
Vвод - годовое потребление воды лицом из критической группы, м3/год.
Доза внутреннего облучения от потребления растительной пищи, выращенной при орошении загрязненной водой Dр[Зв/год]:
Dр = Cр · Kпищ · mр, (4)
где:
Cр - концентрация радионуклида в потребляемой части растения, Бк/кг;
Kпищ - коэффициент дозового преобразования при пероральном поступлении радионуклида, Зв/Бк;
mр - годовое потребление растительной пищи лицом из возрастной группы, которая является критической по пероральному поступлению радионуклида с пищевыми продуктами, кг/год.
Концентрация радионуклида в урожае Cр [Бк/кг] рассчитывается с использованием следующего уравнения:
, (5)
где:
Cвод - концентрация радионуклида в воде, Бк/м3;
Cпочв - концентрация радионуклида в почве, Бк/м3;
Ip - доля радионуклида в воде, которая осаждается на биомассе;
Fp1 - доля внешнего загрязнения урожая почвой после обработки;
Fp2 - доля внутреннего загрязнения, сохранившаяся после обработки урожая;
Fp3 - доля внешнего загрязнения от перехвата радионуклида, сохраняющаяся после обработки урожая;
Fabs - доля радионуклида, поглощенная внешними поверхностями растений;
Ftrans - доля поглощенной активности, перемещенной в съедобную часть растения к моменту сбора урожая;
w - постоянная, характеризующая процессы снижения содержания радионуклидов на поверхности растений за счет процессов выветривания, вымывания и падения листьев, год-1;
T - время между орошением и сбором урожая, год;
CFp - коэффициент концентрации радионуклида от поглощения воды корнями, Бк кг-1 (вес свежего урожая)/Бк кг-1 (вес сухой почвы);
Sp - загрязненность урожая почвой, кг (вес сухой почвы)/кг (вес свежего урожая);
Y - масса урожая с единицы площади, кг/год;
- общая пористость почвы;
- плотность почвы, кг/м3;
Virr - расход воды на орошение на 1 м2 почвы, м3/год.
Доза внутреннего облучения от потребления продуктов животного происхождения Dж[Зв/год]:
Dж = Cж · mж · Kпищ, (6)
где:
Cж - концентрация радионуклида в килограмме свежей продукции, Бк/кг;
mж - годовое потребление продуктов животного происхождения лицом из возрастной группы, которая является критической по пероральному поступлению радионуклида с пищевыми продуктами, кг/год;
Kпищ - коэффициент дозового преобразования при пероральном поступлении радионуклида, Зв/Бк.
Для расчета концентрации радионуклида в животноводческой продукции рассматриваются пути облучения животных через потребление загрязненной воды, пастбищной травы (корма) и проглатывание почвы. Концентрация радионуклида в килограмме свежей продукции животного происхождения Cж [Бк/кг] рассчитывается как:
, (7)
где:
TFпищж - фактор концентрации радионуклида в животном продукте, день/кг;
Cкорм - концентрация радионуклидов в корме/пастбищной траве, Бк/кг;
mкорм - потребление корма скотом, кг/день;
Cвод - концентрация радионуклида в воде, Бк/м3;
Vвод - объем потребления воды скотом в день, м3/день;
Cпочв - концентрация радионуклида в единичном объеме почвы, Бк/м3;
mпочв - масса почвы, случайно проглатываемой скотом в день, кг/день;
- пористость влажной почвы;
- общая пористость почвы;
- плотность почвы, кг/м3;
- плотность воды, кг/м3.
, (8)
где:
CFpast - коэффициент концентрации для пастбищ, Бк-кг-1 (свежий вес пастбищной травы) / Бк-кг-1 (вес сухой почвы);
Spast - загрязнение почвы на пастбище, кг (сухая почва)/кг (свежий вес пастбищной травы);
Ipast - доля перехвата для оросительной воды на пастбищах;
SBpast - постоянный выход травы с пастбищ, кг;
Wpast - скорость удаления оросительной воды с пастбищ за счет выветривания, год-1;
Mкорм - потребление корма скотом, кг/год;
SD - количество животных в расчетной области.
Доза внутреннего облучения от непреднамеренного проглатывания почвы Dпотребпочв [Зв/год]:
, (9)
где:
Cпочв - концентрация радионуклида в единичном объеме почвы, Бк/м3;
mпочв - индивидуальный уровень годового потребления почвы, кг/год;
- пористость влажной почвы;
- общая пористость почвы;
- плотность почвы, кг/м3;
- плотность воды, кг/ м3;
Kпищ - коэффициент дозового преобразования при пероральном поступлении радионуклида, Зв/Бк.
Доза внутреннего облучения от потребления рыбы (Зв/год):
Dрыб = FFw · Cвод · CFaq · 10-3 · mрыб · Kпищ, (10)
где:
Cвод - концентрация радионуклида в водоеме, Бк/м3;
FFw - доля активности, растворенная в водоеме (-);
CFaq - коэффициент концентрации для рыбы, (Бк-кг-1 свежего веса съедобной части рыбы / Бк-л-1 фильтрованной воды), 10-3 - переводной коэффициент из м3 в л;
mрыб - годовое потребление рыбы лицом из возрастной группы, которая является критической по пероральному поступлению радионуклида, кг/год;
Kпищ - коэффициент дозового преобразования при пероральном поступлении радионуклида, Зв/Бк.
Доля активности, растворенная в водоеме:
. (11)
где:
Кd - коэффициент межфазного распределения (м3/кг);
- концентрация донного осадка, растворенная в водоеме (кг/м3).