ТУСУР, техногенные системы и экологический риск (контрольная работа)
| 25.05.2026, 12:23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Контрольная работа «Оценка риска для здоровья человека от воздействия радиационного фактора» В результате аварии в техногенной системе атомной энергетики произошел выброс радионуклидов в окружающую среду, что вызвало ингаляционное и пероральное радиационное воздействие на население, проживающее на близлежащих территориях. По данным мониторинга был определен перечень радионуклидов, поступивших в окружающую среду, и установлены значения их активности в воздухе и пищевых продуктах. Оцените на количественном и качественном уровне риск радиационного воздействия для здоровья населения, а именно вероятность возникновения возможных отдаленных последствий внутреннего облучения (возникновение ЗНО или смерть по причине ЗНО) за счет поступления радионуклидов в организм людей с воздухом и пищей. Оценку риска необходимо выполнить, основываясь на предлагаемых модельных условиях (данных) согласно вашему варианту (приложение А). Выполнение задания контрольной работы включает следующие этапы: 1. Рассчитайте показатель риска заболевания (вероятность возникновения ЗНО) k-й возрастной группы населения, проживающей в населенном пункте N, вследствие ингаляционного поступления в организм аэрозолей, содержащих j-й радионуклид в течение времени Tk. Объемная активность j-го радионуклида равна Сj. Для расчета используйте формулы (1.1) и (1.2). 2. Рассчитайте показатель риска заболевания (вероятность возникновения ЗНО) населения, проживающего в населенном пункте N, вследствие ингаляционного поступления в организм аэрозолей, содержащих j-й радионуклид, в течение временного периода повышенной концентрации данного радионуклида в атмосферном воздухе (t). Объемная активность j-го радионуклида равна Сj. Для расчета используйте формулу (1.3). 3. Рассчитайте показатель риска смерти от ЗНО для всего населения, проживающего в населенном пункте N, вследствие поступления в организм jго радионуклида с воздухом в течение временного периода повышенной концентрации данного радионуклида (t). Объемная активность j-го радионуклида равна Сj. Для расчета используйте формулу (1.3). 4. Оцените на качественном уровне установленные в пунктах 1–3 количественные оценки риска заболевания и смертности населения в результате ингаляционного воздействия радионуклидов. Для оценки используйте таблицу 1.5. 5. Рассчитайте показатель риска смерти от ЗНО в k-й возрастной группе населения в результате потребления пищевой продукции i, загрязненной одним или несколькими j-ми радионуклидами. Удельная активность j-го радионуклида равна Aij. Для расчета используйте формулу (1.4). 6. Рассчитайте показатель риска заболевания (вероятность возникновения ЗНО) всех возрастных групп в целом в результате потребления пищевой продукции i, загрязненной одним или несколькими jми радионуклидами. Удельная активность j-го радионуклида равна Aij. Для расчета используйте формулу (1.5). 7. Рассчитайте показатель риска смерти от ЗНО для населения в результате потребления пищевой продукции i, загрязненной одним или несколькими j-ми радионуклидами. Удельная активность j-го радионуклида равна Aij. Для расчета используйте формулу (1.5). 8. Оцените на качественном уровне установленные в пунктах 5–7 количественные оценки риска заболевания или смерти населения в результате потребления загрязненной радионуклидами пищевой продукции. Для оценки используйте таблицу 1.5. Обязательные элементы отчета: · титульный лист (см. приложение Г); · основная часть (расчет по каждому пункту задания в соответствии с описанным выше порядком выполнения. Каждый расчет необходимо детально прописать с пояснениями, в том числе с указанием используемых коэффициентов, как показано в примерах в п. 2.2). Отчет оформляется в текстовом редакторе (например, MS Word) и размещается в электронном курсе для проверки преподавателем. Выбор варианта Выбор варианта контрольной работы осуществляется по общим правилам с использованием следующей формулы: V = (N × K) div 100, где V – искомый номер варианта, N – общее количество вариантов, K – код варианта, div – целочисленное деление. При V = 0 выбирается максимальный вариант. Исходные данные для выполнения задания контрольной работы приведены в приложении А. Примеры выполнения контрольной работы Рассмотрим примеры расчета риска онкологического заболевания (заболевания в результате образования ЗНО) или смерти по причине ЗНО для населения при ингаляционном и пероральном поступлении радионуклидов в организм человека вследствие радиационной аварии, произошедшей на опасном производственном объекте. Пример 1 Рассчитаем показатель риска заболевания (возникновения ЗНО) у девочек 7–10 лет, проживающих в городе, который расположен на территории, подвергшейся радиационному загрязнению вследствие аварии. Известно, что данная возрастная группа населения была подвержена ингаляционному воздействию быстрорастворимых аэрозолей, содержащих I131, в течение 10 часов. При этом объемная активность I131 составляла 6000 Бк/м3. В соответствии с формулой (1.2) показатель риска для возрастных групп рассчитывается на основе суммарной активности радионуклида, вдыхаемого человеком за указанный промежуток времени. Определим суммарную активность I131 в объеме воздуха, вдыхаемом в течение 10 часов, по формуле (1.1) с учетом данных таблицы 1.1: A (I131, 7–10 лет) = 6000 Бк/м3 × 0,59 м3/ч × 10 ч = 35400 Бк. Далее рассчитаем показатель риска заболевания по формуле (1.2) с учетом данных таблицы 1.2 для определения коэффициента rjk: R (I131, девочки 7–10 лет) = 2,37·10–9 Бк–1 × 35400 Бк = 0,84·10–4. Таким образом, показатель риска онкологического заболевания девочек 7–10 лет при указанных условиях равен 0,84·10–4, что, в соответствии с таблицей 1.5, характеризует риск как очень низкий. Пример 2 Рассчитаем показатель риска заболевания (возникновения ЗНО) населения города, которое в результате аварии было подвержено ингаляционному воздействию I131 в течение двух суток. Объемная активность I131 составляла 6000 Бк/м3. Используя формулу (1.3) и учитывая данные таблицы 1.3 для определения коэффициента rj1, рассчитаем требуемый показатель риска: R (I131, население) = 5,63·10–10 Бк–1·ч–1·м3 × 6000 Бк/м3 × 48 ч = 1,62·10–4. Таким образом, показатель риска заболевания всего населения города при указанных условиях равен 1,62·10–4, что, в соответствии с таблицей 1.5, характеризует риск как низкий. Пример 3 Рассчитаем показатель риска смерти от ЗНО для населения города, которое в результате аварии было подвержено ингаляционному воздействию I131 в течение трех суток. Объемная активность I131 составляла 6000 Бк/м3. Используя формулу (1.3) и учитывая данные таблицы 1.3 для определения коэффициента rj1, рассчитаем требуемый показатель риска: R (I131, население) = 5,92·10–11 Бк–1·ч–1·м3 × 6000 Бк/м3 × 72 ч = 2,56·10–5. Таким образом, показатель риска заболевания всего населения города при указанных условиях равен 2,56·10–5, что, в соответствии с таблицей 1.5, характеризует риск как очень низкий. Пример 4 Рассчитаем показатель риска смерти детей 7 лет от ЗНО в результате потребления молока, содержащего Sr90, удельная активность которого составляла 50 Бк/кг, и Cs137 с удельной активностью 1000 Бк/кг, в течение 30 суток. Используя формулу (1.4), а также учитывая данные приложения Б (для определения коэффициента rijk) и таблицы 1.4, рассчитаем требуемый показатель риска для случая употребления молока, содержащего Sr90: R (молоко, Sr90, 7 лет) = 2,99·10–9 Бк–1 × 1,06 кг/сут × 50 Бк/кг × 30 сут = 4,75·10–6. Далее определим требуемый показатель риска для случая употребления молока, содержащего Cs137: R (молоко, Cs137, 7 лет) = 6,52·10–10 Бк–1 × 1,06 кг/сут × 1000 Бк/кг × 30 сут = 2,07·10–5. При поступлении в организм пищевой продукции, загрязненной двумя радионуклидами, оценка риска осуществляется суммированием рисков от каждого радионуклида. Таким образом, показатель риска смерти детей 7 лет в результате потребления молока, содержащего Sr90 и Cs137, определяется следующим образом: R (молоко, Sr90 и Cs137, 7 лет) = 4,75·10–6 + 2,07·10–5 = 2,55·10–5. В соответствии с таблицей 1.5 полученное значение характеризует риск как очень низкий. Пример 5 Рассчитаем показатель риска заболевания населения (возникновение ЗНО) в результате потребления молока, содержащего Sr90 с удельной активностью 100 Бк/кг, в течение 60 суток. Используя формулу (1.5) и учитывая данные приложения В для определения коэффициента rij, рассчитаем требуемый показатель риска для случая употребления молока, содержащего Sr90: R (молоко, Sr90) = 1,26·10–9 Бк–1·кг·сут–1× 100 Бк/кг × 60 сут = 7,56·10–6. Таким образом, показатель риска заболевания населения в результате потребления молока, содержащего Sr90, характеризует риск как пренебрежимый. Пример 6 Рассчитаем показатель риска смерти населения от ЗНО в результате потребления молока, содержащего Cs137 с удельной активностью 500 Бк/кг, в течение 60 суток. Используя формулу (1.5) и учитывая данные приложения В для определения коэффициента rij, рассчитаем требуемый показатель риска для случая употребления молока, содержащего Cs137: R (молоко, Cs137) = 4,22·10–10 Бк–1·кг·сут–1× 500 Бк/кг × 60 сут = 1,27·10–5. Таким образом, показатель риска смерти населения от ЗНО в результате потребления молока, содержащего Cs137, характеризует риск как очень низкий. ПРИЛОЖЕНИЕ А Варианты заданий на контрольную работу
*Если возрастная группа – до 25 лет включительно, то при выборе коэффициентов rjk и rijk следует брать значения для группы 5–10 лет; если возрастная группа – 26 и более лет, то берутся значения коэффициентов для группы 40–60 лет. ПРИЛОЖЕНИЕ Б Коэффициенты риска заболевания и смерти в различных возрастных группах Таблица Б.1 – Коэффициенты риска заболевания и смерти в различных возрастных группах населения при потреблении пищевой продукции с удельной активностью 1 Бк/кг с учетом средней массы потребления каждого продукта (коэффициент rijk), Бк1 [2, 4]
* Приведены значения в качестве примера только для одной детской и взрослой возрастных групп. ПРИЛОЖЕНИЕ В Коэффициенты риска заболевания и смерти населения от ЗНО Таблица В.1 – Коэффициенты риска заболевания и смерти населения от ЗНО при потреблении пищевой продукции с удельной активностью 1 Бк/кг с учетом относительной численности возрастных групп и средней массы суточного потребления пищевой продукции (коэффициент rij), Бк–1·кг·сут–1 [2, 4]
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||