Радіаційні ризики та методи їх оцінювання

Мета вивчення дисципліни
Дисципліна ставить перед собою за мету підготовку фахівців спроможних оцінювати та управляти екологічними та радіаційними ризиками, які обумовлюються роботою радіаційно-небезпечних об’єктів, для забезпечення їх безпечної роботи.
Дисципліна вирішує завдання формування систематизованих знань у студентів про основні теоретичні та прикладні питання щодо методології оцінювання, аналізу та управління ризиками, а саме про:
- основні джерела та чинники екологічної (радіаційної) небезпеки і ризику;
- поняття екологічного (радіаційного) ризику;
- основні методи, моделі, комп’ютерні системи аналізу і кількісного оцінювання екологічних (радіаційних) ризиків;
- механізми та загальну стратегію управління екологічними та радіаційними ризиками.
Практичне значення та використання отриманих знань
У результаті вивчення дисципліни студенти повинні
знати: суть екологічного (радіаційного) ризику; основні джерела та чинники екологічної (радіаційної) небезпеки і ризику; основні методи, моделі, комп’ютерні системи аналізу і кількісного оцінювання екологічних (радіаційних) ризиків; механізми та загальну стратегію управління екологічними та радіаційними ризиками; знати нормативні та правові механізми регулювання екологічної безпеки та ризику;
вміти: ідентифікувати джерела й чинники екологічної небезпеки, ризику, визначати критерії, що характеризують ризики від дії техногенних та природних джерел на навколишнє середовище та людину; вміти аналізувати поширення викидів забруднювачів різної природи і походження у навколишньому середовищі та розраховувати екологічні та радіаційні ризики за допомогою комп’ютерних програм;
володіти: методами якісного і кількісного оцінювання та управління екологічними (радіаційними) ризиками; прийомами й методами аналізу всієї вірогідної інформації, зіставлення різних підходів у процесі прийняття рішень.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Мета і завдання дисципліни.
1.1 Зміст курсу.
1.2 Основні поняття і терміни з тематики дисципліни.
Лекція 2. Характеристики ризиків.
2.1 Визначення поняття «ризик».
2.2 Види ризиків.
Лекція 3. Суть і визначення екологічного та радіаційного ризиків.
3.1 Визначення екологічного ризику.
3.2 Визначення радіаційного ризику.
3.3 Висновки щодо характеристик ризиків.
Лекція 4. Джерела й чинники техногенного характеру.
4.1 Техногенні джерела екологічної небезпеки.
4.2 Техногенні джерела радіаційної небезпеки.
Лекція 5. Джерела й чинники природного характеру.
5.1 Природні джерела екологічної небезпеки.
5.2 Природні радіаційні джерела.
Лекція 6. Якість елементів навколишнього середовища.
6.1 Нормативи якості навколишнього середовища.
6.2 Якість атмосфери.
6.3 Якість води.
6.4 Якість грунту.
6.5 Чинники екологічних та радіаційних ризиків, які впливають на якість навколишнього середовища та на здоров’я людей.
Лекція 7. Математичні моделі та методи оцінювання екологічних ризиків.
7.1 Модель для визначення рівня ризику.
7.2 Моделі, що використовують функції розподілу.
Лекція 8. Математичні моделі та методи оцінювання екологічних ризиків.
8.1 Лінійно-квадратична модель оцінювання ризику.
8.2 Методи оцінювання ризику для здоров’я людей.
Лекція 9. Аналіз екологічної небезпеки та ризику.
9.1 Етапи аналізу: ідентифікація джерел небезпеки, оцінювання ризику, управління ризиком.
9.2 Загальний алгоритм аналізу екологічної небезпеки та ризику.
9.3 Два види ризику – екологічний та економічний – і їх особливості.
Лекції 10. Моніторинг навколишнього середовища - важливий інструмент при аналізі екологічної небезпеки і ризику.
10.1 Поняття екологічного та радіаційного моніторингу.
Лекції 11. Радіаційний моніторинг навколишнього середовища у районах розташування радіаційно-небезпечних підприємств (на прикладі АЕС).
11.1 Моніторинг навколишнього середовища у районах розташування АЕС при штатному режимі роботи і комунальній аварії (принципи, концепція, завдання, методи, засоби).
Лекція 12. Основні нормативно-регламентні та методичні документи, які лежать в основі оцінки радіаційного ризику.
12.1 Основні рекомендації, які наведені у Публикації 103 МКРЗ.
12.2 Три ключові принципи радіаційного захисту: принцип обгрунтування (принцип виправданості), принцип оптимізації, принцип застосування меж дози (принцип неперевищення).
12.3 Референтний рівень опромінення.
Лекція 13. Використання поняття ризику при організації протирадіаційного захисту населення.
13.1 Модель безпорогової залежності доза - ефект (лінійна безпорогова модель).
13.2 Коефіцієнт ефективності дози і потужності дози.
13.3 Коефіцієнти номінального ризику для стохастичних ефектів з урахуванням їх шкоди після опромінення з малою потужністю дози.
Лекція 14. Норми радіаційної безпеки України про радіаційний ризик від потенційних джерел опромінювання.
14.1 Терміни та визначення, що зустрічаються в НРБУ-97 і НРБУ-97 / Д-2000.
14.2 Групи джерел потенційного опромінення.
14.3 Референтні ймовірності критичних подій, що супроводжуються реалізацією потенційного опромінення населення від джерел першої групи.
14.4 Референтні ймовірності критичних подій, що супроводжуються реалізацією потенційного опромінення персоналу від джерел першої групи.
Лекція 15. Методика оцінювання радіаційного ризику у населення за рахунок техногенного опромінення у малих дозах.
15.1 Загальні положення методики.
15.3 Три варіанти оцінки очікуваних наслідків опромінення: оцінка поточної ситуації опромінення, прогнозна оцінка, ретроспективна оцінка.
15.4 Вихідні дані для оцінки ризику.
15.5 Оцінювання радіаційного ризику в різних вікових групах населення.
15.6 Приклади виконання розрахунків.
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття № 1. Іонізаційні дозиметри фотонного випромінювання для радіаційного контролю.
Мета роботи: поглибити знання щодо принципу дії, обладнання, технічних характеристик і особливостей використання приладів на основі іонізаційних детекторів, які призначені для визначення дозиметричних характеристик полів фотонного випромінювання. Вміти вибирати прилад відповідно до поставленого завдання. Вміти оцінювати результати дозиметричних вимірювань, їх похибку і невизначеність.
Лабораторне заняття № 2-3. Вимірювання потужності дози з допомогою радіометрів-дозиметрів МКС-01Р та РКС-01.
Мета роботи: відпрацювання навичок використання дозиметричних приладів при вимірюванні потужності дози.
Лабораторне заняття № 4. Вимірювання характеристик радіаційних полів від технологічних установок та джерел іонізуючого випромінювання за допомогою радіометра СРП-68.
Мета роботи: відпрацювання навичок роботи з радіометром СРП-68 для вимірювання радіаційного поля, яке утворює джерело іонізуючого випромінювання у приміщені чи навколишньому середовищі.
Лабораторне заняття № 5. Огляд сучасних комп’ютерних програм (кодів), призначених для оцінки екологічного стану досліджуваних територій, математичного моделювання техногенного навантаження на навколишнє середовище, визначення ризиків здоров’ю населення, пов’язаних з забрудненням навколишнього середовища.
Мета роботи: придбати навички із застосування існуючих програм оцінювання екологічного стану НС та екологічних ризиків. Вміти вибрати програму відповідно до поставленого завдання.

Лабораторне заняття № 6-7. З використанням Excel скласти програму розрахунку радіаційного ризику у населення за рахунок техногенного опромінення в малих дозах для трьох варіантів опромінення.
Мета роботи: надати студентам навички розрахунку радіаційних ризиків з допомогою програми Excel.
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Вступ до дисципліни.
1.1 Основні поняття і терміни з тематики дисципліни.
1.2 Основні нормативно-регламентні та методичні документи, які лежать в основі оцінки радіаційного ризику.
1.3 Використання поняття ризику при організації протирадіаційного захисту.
Лекція 2. Оцінювання радіаційного ризику для населення за рахунок техногенного опромінення у малих дозах.
2.1Три варіанти оцінки очікуваних наслідків опромінення: оцінка поточної ситуації опромінення, прогнозна оцінка, ретроспективна оцінка.
2.2 Вихідні дані для оцінки ризику.
2.3 Приклади виконання розрахунків.
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття № 1. Іонізаційні дозиметри фотонного випромінювання для радіаційного контролю.
Мета роботи: поглибити знання щодо принципу дії, обладнання, технічних характеристик і особливостей використання приладів на основі іонізаційних детекторів, які призначені для визначення дозиметричних характеристик полів фотонного випромінювання. Вміти вибирати прилад відповідно до поставленого завдання. Вміти оцінювати результати дозиметричних вимірювань, їх похибку і невизначеність.
Лабораторне заняття № 2. Огляд сучасних комп’ютерних програм (кодів), призначених для оцінки екологічного стану досліджуваних територій, математичного моделювання техногенного навантаження на навколишнє середовище, визначення ризиків здоров’ю населення, пов’язаних з забрудненням навколишнього середовища.
Мета роботи: придбати навички із застосування існуючих програм оцінювання екологічного стану НС та екологічних ризиків. Вміти вибрати програму відповідно до поставленого завдання.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу
Індивідуальна робота для здобувачів денної та заочної форми навчання

Реферативна робота
Основною метою написання реферативної роботи (РР) є підтвердження рівня опанування студентами основних положень за обраною тематикою, демонстрація знання відповідної літератури, вміння аналізувати опрацьований матеріал, робити відповідні узагальнення, самостійні та творчі висновки, здійснювати пошук необхідної літератури і статистичних даних (якщо в цьому є необхідність). Реферат повинен передбачати розкриття конкретного напряму та мати прикладний характер.
Тема реферату обирається самостійне із запропонованого викладачем переліку тем, які відповідають тематиці та змісту дисципліни, що вивчається.
Завдання на РР видається на початку семестру. Строк виконання – не пізніше 14-го тижня.
Виконувати реферативну роботу пропонується у 4 етапи:
Етап 1 (1-2 тиждень)
– вибір та затвердження теми, попередній вибір наукових джерел, складання плану реферату.
Етап 2 (3-7 тиждень)
– обговорення теми з викладачем, остаточний відбір наукових джерел, підготовка чорнового варіанту реферативної роботи. Написання аналізу літератури. Написання проєкта тексту основної частини реферату і висновків.
Етап 3 (8-10 тиждень)
– Остаточна редакція тексту реферату, отримання відгуку від викладача (наукового керівника), редагування та підготовка до захисту (презентація + доповідь).
Етап 4 (11-14 тиждень)
– захист реферативної роботи.
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Контрольна робота включає 5 теоретичних та 2 практичних завдання з тематики лабораторних занять. Обсяг роботи – до 10 сторінок.
Практичне завдання №1. Оцінити довічний ризик виникнення онкологічної захворюваності населення в місті «N» внаслідок впливу зовнішнього та внутрішнього радіаційного опромінювання дозою 0.6 мЗв протягом року, спричиненого наслідками аварії на радіаційно-небезпечному об’єкті. Розрахуйте кількість злоякісних новоутворень, які виникнуть протягом майбутнього життя з тієї ж причини.
Практичне завдання №2. Описати як оцінюються результати вимірювань дозиметричних характеристик і невизначенність вимірювань. Навести приклади розрахунків похибок та невизначеності результату дозиметричних вимірювань методом статистичного аналізу результатів багаторазових рівноточних вимірювань.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше ніж за місяць до початку сесії.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти

Поточний контроль полягає у виконанні:
1) семи практичних завдань згідно тематиці лабораторних занять. Бездоганне виконання кожного завдання оцінюється у 4 бали, всього 28 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. МКР виконуються у письмовій формі і носять характер тесту (теоретична частина білету) та практичної частини. Теоретична частина МКР включає до двадцяти теоретичних запитань, практична частина – у розв'язанні двох розрахункових завдань.
Максимальна оцінка за дві МКР – 52 балів (теоретична частина – 30 балів, практична – 22 бали).
3) Бездоганне виконання РР оцінюється у 20 балів.
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати оцінку «зараховано» - 60 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання 5 завдань контрольної роботи по тематиці лекційних занять оцінюється у 50 балів (кожне завдання – 10,0 балів).
Бездоганне виконання практичних завдань по тематиці лабораторних занять оцінюється в 30 балів (два завдання, кожне завдання – 15,0 балів).
Бездоганне виконання РР оцінюється у 20 балів.
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати оцінку «зараховано» - 60 балів.