РАЗДЕЛ 2
ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ.
РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА ИССЛЕДОВАНИЯ.
ОБЩАЯ МЕТОДИКА И ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Обоснование направления и рабочая гипотеза исследования
Наиболее существенным, неизбежным и плохо контролируемым является распространение и миграция РЗ в результате пожаров в радиоактивно загрязненных лесах и торфяниках. При пожарах в лесах и пожарах на торфяниках значительная часть РЗ, содержащихся в лесных и торфяных горючих материалах переходит в продукты горения и газодымовые шлейфы и переносится на значительные расстояния, оставшиеся зола и пепел с высоким уровнем радиоактивного загрязнения может переноситься на значительные расстояния в результате ветровой эрозии.
Радиоактивные лесные, торфяные и луговые пожары являясь активным и действенным механизмом перераспределения радиоактивного загрязнения и вторичного радиоактивного загрязнения территории приземной атмосферы создают серьезные чрезвычайные ситуации, стрессовые нагрузки населения и социальное напряжение, и этот фактор должен учитываться в деятельности местных органов власти и региональных планах социально-экономического развития. Именно поэтому разработка метода прогнозирования радиоактивных пожаров является очень важной и актуальной задачей и определяет направление диссертационной работы.
Это направление исследований является актуальным с учетом следующих факторов:
во-первых, обзор результатов натурных огневых экспериментов (в последнем из которых принимал участие автор) свидетельствуют об определенном расхождении оценок уровня вторичного Р.З. Так, наряду с данными о значительном повышении радиационного фона, наблюдавшегося во время больших лесных пожаров 1992 г., данные о вторичном радиоактивном загрязнении при контролируемых пожарах на площадях порядка нескольких сотен квадратных метров, свидетельствуют об их малом уровне. Естественно, уровень вторичного Р.З. при лесных радиоактивных пожарах определяется суммарной радиоактивностью;
во вторых, даже при малых уровнях повышения радиоактивности в зоне действия радиоактивного пожара, проблема "малых" дополнительных доз радиации остается актуальной и значимой. Как указывает акад. Ипатьев В.А. дозы облучения малой мощности могут увеличивать чувствительность биологических объектов к действию разнообразных факторов окружающей среды, т.е. к негативным синергетическим эффектам. Дозы облучения малой мощности могут увеличивать чувствительность биологических объектов к действию разнообразных факторов окружающей среды. Негативное влияние малых доз облучения на биологические объекты и человека является опасным социальным и медицинским фактором, который интенсивно изучается в последнее время [92,93]. Нельзя не учитывать и то, что при хроническом облучении суммарная доза вызывает более сильные повреждения биологических мембран, чем такая или более высокая, но кратковременная доза [94,95];
в третьих, в тушении и ликвидации радиоактивных пожаров кроме специально подготовленных пожарных может принимать участие и население и должна быть также полная ясность относительно дополнительного, пускай и кратковременного облучения.
Эти положения обосновывают выбор научного направления диссертационной работы - методики прогнозирования вторичного радиоактивного загрязнения местности в результате лесных радиоактивных пожаров.
Может возникнуть вопрос: почему именно прогнозирование? Дело в том, что существующие методы расчета вторичного радиоактивного загрязнения с той или иной степенью достоверности позволяют рассчитать и повышение их концентрации в воздухе по уже свершившемуся факту радиоактивного пожара на конкретной местности с известными характеристиками пожара и при известных метеорологических условиях. Прогноз как взгляд в будущее дает только вероятностную оценку возможных событий когда заранее не известны ни характеристики пожара, ни метеоусловия. В этом заключается и трудность исследования и его прикладная значимость.
Прогнозирование вторичного радиоактивного загрязнения вследствие лесных и торфяных пожаров возможно только на основе комплексного анализа и математического моделирования всех физических процессов от горения радиоактивно загрязненных материалов до их конечного осаждения на поверхности Земли или нахождения в приземном слое атмосферы.
Перенос РЗ в результате лесных, торфяных и луговых пожаров определяется последовательностью физических и химических процессов, которые, по существу, являются детерминированными, однако условия их возникновения (начиная от возникновения самого пожара) и их параметры (направление и сила ветра, метеоусловия) являются стохастическими. Поэтому методика прогнозирования вторичного радиоактивного загрязнения в результате пожаров в радиоактивно загрязненных лесах и торфяниках, должна основываться на рассмотрении последовательности событий (процессов) переноса продуктов горения с учетом физических закономерностей и стохастического характера параметров процесса.
2.2. Рабочая гипотеза, положенная в основу исследования
Перенос РЗ при лесных пожарах представляет собой временную последовательность событий:
лесной пожар ? формирование газодымового шлейфа ? переход РН из лесных горючих материалов в аэрозоль газодымового шлейфа ? движение газодымового шлейфа ? с радиоактивными аэрозолями под действием ветра по направлению ветра и одновременным диффузионным переносом аэрозоли в поперечном направлении ? выпадение радиоактивного загрязненных аэрозолей на земную поверхность и формирование нового пятна РЗ на поверхности земли.
Интегрирование полученного результата (вероятности переноса РЗ из точки пожара) по времени и румбам в итоге дает вероятностный прогноз переноса РЗ в результате лесных пожаров и "расползания" пятен РЗ на местности.
2.3. Общая методика исследования
Общая методика исследования определяется исходя из системного анализа явления переноса РН в результате лесных пожаров и соответственно системного подхода решению поставленной задачи с учетом следу