Небезпечні геологічні процеси і явища в Україні та їх вражаючі фактори

Таблиця 3.1.1

Коефіцієнт відносної  біологічної ефективності W_R

для розрахунку еквівалентної  дози D_ек

Вид випромінювання	WR, (Зв/Гр)
Фотони будь-яких енергій (g-випромінювання)	1
Електрони будь-яких енергій, b-частки	1
Нейтрони з енергією:
менш 10 кеВ	5
від 10 кеВ до 100 кеВ	10
від 100 кеВ до 2 МеВ	20
від 2 МеВ до 20 МеВ	10
більше 20 МеВ	5
Середнє значення для нейтронів	10
a-частки	20
Осколки поділу	20
Важкі ядра	20

 

Таблиця 3.2.2

Ваговий коефіцієнт ризику тканин (органів) W_т

для розрахунку ефективної еквівалентної дози D_еф

Тканини (органи) людини	WТ
Організм у цілому	1,00

Рішення:

1. Визначаємо за табл. 3.2.1 і табл. 3.2.2 значення коефіцієнтів W_R та W_т:

при опроміненні організму b-випромінюваннями W_R=1;

при опроміненні організму g-випромінюваннями W_R=1;

Відповідно до вихідних даних, організм опромінений рівномірно, тому за табл. 3.2.2 для організму в цілому:

W_т=1.

2. Визначаємо ефективну еквівалентну дозу опромінення, отриману окремим органом (тканиною) людини за формулою:

при опроміненні організму b-випромінюваннями:

D_еф.еb=D_п.орг×W_R.b×W_т.орг=0,09×1×1=0,09 (Зв);

 

при опроміненні організму g-випромінюваннями:

 

D_еф.еg=D_п.орг×W_R.g×W_т.орг=0,09×1×1=0,09 (Зв);

 

3. Визначаємо ефективну еквівалентну дозу опромінення всього організму, як суму здобутків ефективних еквівалентних доз від різних випромінювань:

D_еф.орг= D_еф.еb+D_еф.еg =0,09+0,09=0,18 (Зв).

4. Висновки: 1) При одноразовому рівномірному опроміненні організму (всіх тканин і органів) різними видами радіоактивних випромінювань ефективна еквівалентна доза для всього організму суб’єкта А складе Dеф.орг=0,18 (Зв)=18 (бер).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Завдання 4.

Визначити індивідуальний ризик загибелі та ризик стати жертвою нещасного випадку особи «А» ,яка проживає в населеному пункті, що нараховує 290 жителів (N_o). Відповідно до наявної статистики за останні 12 років (Т) ,28 мешканців даного пункту (N_п) загинуло, 28 осіб (N_тр) постраждали в результаті нещасних випадків. Особа «А» 48 годин на тиждень виїжджає на роботу в найближче місто, 3 тижня в році вона відпочиває з виїздом із населеного пункту, 6 тижнів щороку проводить у далеких відрядженнях, а інший час у році перебуває в місці проживання.

Рішення:

1. Розраховується індивідуальний  ризик загибелі особи «А» (R_ІЗ) для даних умов за наступною формулою:

 

, (смертей/осіб. за період 12 років)

де R_ІЗ – індивідуальний ризик загибелі особи «А», (смертей/осіб. за період 12 років);

N_п – кількість загиблих мешканців населеного пункту (28 осіб);

D – кількість тижнів  у році, коли особа «А» проживає  в населеному пункті. Визначається за формулою:

D=d-O-K;

де d – кількість тижнів у році (d=52);

О – кількість тижнів відпочинку (3 тижня в рік – за умовою задачі);

К – кількість тижнів у році коли особа «А» перебуває  у відрядженнях, (6 тижня в рік – за умовою задачі);

D=52-36=43(тижнів).

t – кількість годин  на тиждень, коли особа «А»  наражається на небезпеку в  своєму населеному пункті. Визначається  за формулою:

t= td –М

де t_d – кількість годин у тижні (t_d=24х 7=168 год.);

М – кількість годин  на тиждень, що затрачені особою «А»  на роботу поза пунктом проживання (48 год./тиждень – за умовою задачі).

(год.)

Т – статистичний період спостережень (12 років – за умовою задачі);

N_o – кількість жителів, що проживають у населеному пункті (N_o=290 осіб).

Після підстановки чисельних  значень у формулу одержимо:

 

2. Розраховується індивідуальний ризик стати жертвою нещасного випадку (НВ) будь-якого ступеня важкості для особи «А» за формулою:

 (НВ/осіб за період 12 років),

де N_тр – кількість жителів даного населеного пункту, що одержала травми в результаті нещасного випадку за відрізок часу обліку статистичних даних (28 осіб).

Після підстановки чисельних  значень у формулу одержимо:

 

3. Висновки: 1) Індивідуальний  ризик загибелі особи «А» значно  перевищує індивідуальний прийнятний  ризик.

2) Імовірність стати жертвою  нещасного випадку будь-якого  ступеня важкості у особи «А» у 20 раз вище, ніж загинути.

3) Індивідуальний ризик  нещасного випадку особи А  відноситься до неприпустимого  ризику.

 

 

Завдання 5.

Визначити фактичну швидкість затоплення населеного пункту та заходи щодо зменшення наслідків повені, якщо:

глибина ріки h_o=3,5 (м);

ширина ріки В_о=95 (м);

швидкість течії води у  річці до паводку v_o=0,9 (м/с);

інтенсивність опадів і=35 (мм/год);

площа випадання опадів F=14 (км²);

площа поперечного перетину ріки під час повіні S=166 (м²);

параметр зміщення, який враховує зміщення об’єкту від русла  ріки f=0,6.

Рішення:

1. Визначимо витрату води у річці у звичайних умовах за формулою:

, (м³/с);

де h₀ – глибина ріки в звичайних умовах, (м);

B₀ – ширина ріки до паводка, (м);

V₀ – швидкість потоку до паводка, (м/с).

2. Визначимо максимальну витрату води в річці при значних опадах за формулою:

 

(м³/с);

 

де i – інтенсивність опадів, (мм/год);

F – площа випадіння  опадів, (км²);

Q_o – витрата води в річці у звичайних умовах, (м³/с).

3. Визначимо максимальну швидкість потоку затоплення (м/с) за формулою:

(м/с);

де S – площа поперечного  перетину річки, (м²).

4. Визначимо фактичну швидкість потоку затоплення за формулою:

(м/с);

де f – параметр зміщення, який враховує зміщення об’єкту від  русла ріки.

5. Заходи щодо зменшення наслідків повені:

- відвід паводкових вод;

- роботи щодо укріплення  берегів.

6. Висновки: 1) за умов інтенсивних опадів в населеному пункті виникне зона ураження від повені з фактичною швидкістю потоку затоплення V_з=1,03 (м/с).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Завдання 6.

Визначити індивідуальні біоритми (за своєю датою народження06.01.1884р.) станом на 25 грудня 2011 року.

Рішення:

1. Визначаємо кількість  повністю прожитих особою років  за формулою:

 

N_п.р.=(Р_д-Р_н)-1=(2011-1984)-1=26 (років),

де N_п.р. – кількість повністю прожитих років;

Р_д – рік на час дослідження біоритмів, (у нашому прикладі Р_д=2011);

Р_н – рік народження.

    2.Визначаємо кількість високосних років серед повністю прожитих років:

Отже, за повні 26 років життя, з 1984 р. по 2011 р., особа прожила N_в.р.=7

3. Визначаємо кількість днів, що прожиті в рік народження (1984 р.). Дата народження 6 січня, тобто в рік народження я прожила:

D_м.н.=D_бер=(К_д.м.н.-Д_н)+1=(31-6)+1=26 (днів),

де К_д.м.н. – кількість днів у місяці народження, К_д.м.н.=31;

Д_н – дата (день) народження,

Отже, в рік народження (1984 р.) я прожила:

D_р.н.=26+28+31+30+31+30+31+31+30+31+30+31=360(дн.)

4. Визначаємо кількість днів, що прожиті в поточному році (2011 р.) до заданої дати: 

D_п.р=31+28+31+30+31+30+31+31+30+31+30+25=359 (дн.)

5. Визначаємо загальну  кількість прожитих днів за  формулою:

D_заг=[365·(N_п.р.-N_в.р.)]+(366 N_в.р.)+D_р.н.+D_п.р.=

[365·(26-7)]+(366·7)+360+359=10216 (дн.)

де D_заг – загальна кількість прожитих днів;

N_п.р. – кількість повністю прожитих років;

N_в.р. – кількість високосних років;

D_р.н. – кількість прожитих днів у рік народження;

D_п.р. – кількість прожитих днів у поточному році до заданої дати.

6. Визначаємо частку (S_ф, S_е, S_і) від ділення загальної кількості прожитих днів (D_заг) на період досліджуваного біоритму (Ц_ф, Ц_е, Ц_і).

Для фізичного біоритму:

S_ф=D_заг/Ц_ф=10216/23»444,17.   

Для емоційного біоритму:

S_е=D_заг/Ц_е=10216/28»364,85.   

Для інтелектуального біоритму:

S_і=D_заг/Ц_і=10216/33»309,60.  

Таким чином, видно, що на задану дату (25грудня 2011 р.) пройшло повних періодів:

фізичного біоритму S_ф.п=444;

емоційного біоритму S_е.п=364;

інтелектуального біоритму S_і.п=309.

7. Визначаємо залишки часток біоритмів:

фізичного біоритму

S_{ф.залиш}=S_ф-S_ф.п=444,17-444=0,17;  

емоційного біоритму

S_{е. залиш}=S_е-S_е.п=364,85-364=0,85;   

інтелектуального біоритму

S_{і. залиш}=S_і-S_і.п =309,60-309=0,60.

8. Визначаємо день відповідного  циклу біоритму станом на задану  дату (25грудня 2011 р.):

фізичного біоритму

D_ф.дата=Ц_ф·S_{ф.залиш}=23·0,17=3,91»4-й день; 

емоційного біоритму

D_{е. дата}=Ц_е·S_{е. залиш}=28·0,85=23,8»24-й день;  

інтелектуального біоритму

D_{і. дата}=Ц_і·S_{і. залиш}=33·0,6=19,8»20-й день.

9. Визначаємо через яку  кількість днів настануть критичні моменти відповідних біоритмів:

для фізичного біоритму через 

К_ф=Ц_ф-D_ф.дата=23-4=19 (днів);  

для емоційного біоритму через 

К_е=Ц_е-D_{е. дата}=28-24=4 (днів);   

для інтелектуального біоритму через 

К_і=Ц_і-D_{і. дата}=33-20=13 (днів).

10. Визначаємо дати перших критичних днів для біоритмів:

для фізичного ПКД_ф=25 грудня+К_ф=25 грудня+19=13 січня;   

для емоційного ПКД_е=25 грудня +К_е=25 грудня +4=29 грудня;

для інтелектуального ПКД_і=25 грудня +К_і=25 грудня +13=7 січня.

11. Визначаємо амплітуди  біоритмів за формулою:

фізичного біоритму

А_ф=sin(360°×D_ф.дата/Ц_ф)×100=sin(360°×19/23)×100»

»sin297,39°×100»» %;

емоційного біоритму

А_е=sin(360°×D_е.дата/Ц_е)×100=sin(360°×4/28)×100»