Ионизирующие {радиационные) факторы техносферы

Нормирование негативных факторов. Ионизирующие излучения

Ионизирующие {радиационные) факторы техносферы

Ионизирующее излучение – потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество.[6]

В соответствии с нормами радиационной безопасности (НРБ-99)[4] доза эффективная (эквивалентная) годовая – это количество энергии ионизирующих излучений, поглощенных организмом человека за год, с учетом радиочувствительности к соответствующим видам излучения как всего тела, так и его отдельных органов и тканей. Она (доза) равняется сумме эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением радионуклидов внутрь организма за тот же год. Данное понятие характеризует меру риска возникновения отдаленных последствий облучения человека. Итак, на Земле естественный радиационный фон на уровне моря составляет 0,5 мГр/год. На высоте 1 500 м он уже в 2 раза выше, на высоте 6 000 м (полет самолета) в 5 раз выше.

Для количественной оценки облучения населения и производственного персонала существуют следующие величины: активность радиоактивного вещества, поглощенная доза, эквивалентная доза, эффективная ожидаемая доза, эффективная доза, коллективная эффективная доза.

Сама радиоактивность непосредственно зависит от вида и энергии излучения, физических свойств облучаемой среды и других факторов. Степень ионизации характеризуется дозой облучения: чем она больше, тем больше ионизация вещества.

В соответствии с этим все население делится на 2 категории:

1. Персонал, непосредственно работающий с источниками излучения;

2. Все население.

Персонал в свою очередь делится на 2 группы:

А – работающие с источниками излучения;

Б – по условиям работы находящиеся в сфере их воздействия.

Для каждой категории облучаемых лиц установлено 3 класса нормативов:

-основные дозовые пределы;

-допустимые уровни;

-контрольные уровни.

Таблица1. Дозовые пределы

Нормируемые величины Дозовые пределы, мЗв
Персонал (группа А) Население
Эффективная доза 20 мЗв/год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв/год 1 мЗв/год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв/год
Эквивалентная доза за год в:
Хрусталике
Коже
кистях и стопах

Превышение допустимых и контрольных уровней является порогом ухудшения радиационной обстановки и сигналом к принятию соответствующих мер безопасности.

Расчетные уровни индивидуального радиационного риска, соответствующие установленным нормами радиационной безопасности пределам доз облучения, представлены далее.

Таблица 2. Уровни индивидуального радиационного риска, соответствующие установленным пределам доз.

Категория лиц, подвергающихся облучению Уровень дозы Риск соматико-стохастических последствий в год Риск генетических последствий в год Общий риск в год
Персонал Предел дозы, 0,05 Зв 6,25×10″4 2×10 8.25Х10″4
Средняя доза при установленном пределе, 0,005 Зв 6,25×10″5 2×10'5 8,25×10″5
Отдельные лица из населения Предел дозы, 0,005 Зв 6,25×10″5 2×10″5 8,25×10″5
Средняя доза при установленном пределе, 0,0005 Зв 6,25×10″6 2Х10-6 8,25×10″6

При сочетании внешнего, внутреннего облучения и поступления нескольких радионуклидов в организм должно выполняться условие безопасности, где Д3 1 – эквивалентная доза 1-го излучения на данный орган;

П – поступление у-го радионуклида;

ПДД принято использовать следующие параметры: плотность радиоактивного загрязнения почвы по отдельным радионуклидам: 13 Cs, 90Sr и Pu;

мощность экспозиционной дозы на расстоянии 1 м от поверхности почвы; эффективная эквивалентная годовая доза облучения населения.

Для обнаружения ионизирующих излучений, измерения их энергии и других свойств применяются дозиметрические приборы.

Основные методы защиты в производственном цикле: защита расстоянием, защита временем, защита экранированием источника излучения и защита количеством. “Защита расстоянием” основана на том, что интенсивность облучения уменьшается пропорционально квадрату расстояния между источником излучения и работающим.

“Защита временем” заключается в уменьшении продолжительности контакта человека с источником излучения. “Защита экранированием” – укрытие источника излучения конструкционными материалами, хорошо поглощающими излучение: свинец, железо, бетон, бор – или свинецсодержащее стекло и др.

“Защита количеством” заключается в уменьшении мощности источников до минимальных величин.

Основные санитарные правила (ОСП) работы с источниками ионизирующих излучений

ОСП 72/78 [5] – нормативный документ включает:

· Требования к размещению установок с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений.

· Требования к организации работ с ними.

· Требования к поставке, учету и перевозке.

· Требования к работе с закрытыми источниками.

· Требования к отоплению, вентиляции и пеле-, газоочистки при работе с источниками.

· Требования к водоснабжению и канализации.

· Требования к сбору, удалению и обезвреживанию отходов.

· Требования и дезактивации раб. помещений и оборудования.

· Требования по индивидуальной защите и в личной гигиене.

· Требования к проведению радиационного контроля.

· Требования к предупреждению радиац. аварий и ликвидаций их последствий.

Проектирование защиты от внешнего ионизирующего излучения, рассчитанные по мощности экспозиционной дозы, коэф. защиты равен 2.

Все работы с открытыми источниками радиокт. веществ подразделяются на три класса:

I. (самый опасный). Работа осуществляется дистанционно.

Работа с ист. III-го класса осуществляется при использовании систем местной вентиляции (вытяжные шкафы).

Работа с источником II-го класса осуществляется в отдельно расположенных помещениях, которые имеют специально оборудованный вход (душевой и средства проведения радиационного контроля).

При выполнении работ с веществами I, II и III классов проведение радиационного контроля обязательно.[6]

Источник: https://megaobuchalka.ru/9/20821.html

Ионизирующие {радиационные) факторы техносферы: Следующей группой рассматриваемых негативных факторов техносферы

Ионизирующие {радиационные) факторы техносферы

Следующей группой рассматриваемых негативных факторов техносферы являются очень опасные ионизирующие (радиационные) воздействия, обусловленные процессами ядерных превращений тяжелых химических радиоактивных элементов в основном трансуранового ряда и многочисленных неустойчивых изотопов, а также приравненные к ним виды ЭМИ высокой проницаемости.

Под радиоактивно стью-(от лагг. radio — излучаю и activus — деятельный, действенный) понимается самопроизвольное превращение радиоактивных изотопов с выделением ядер гелия, различных элементарных частиц или «жесткого» излучения. Начиная с открытия радиоактивности в 1896 г. французским физиком А.

Беккерелем (1852—-1908) при изучении свойств солей урана, список радиоактивных химических элементов и их изотопов стал стремительно расширяться. Усилиями будущих Нобелевских лауреатов П. Кюри (1859—1906) и М. Склодов- ской-Кюри (1867—1934) в 1898 г., были открыты новые химические радиоактивные элементы полоний и радий.

Сегодня в число химических элементов и их изотопов, обладающих свойством естественной или искусственной радиоактивности, дополнительно входят (в порядке возрастания атомного номера в периодической таблице): кобальт, технеций, цезий, прометий, радон, актиний, торий, нептуний, плутоний и др. (всего около 50 естественных и свыше 1000 искусственных радиоактивных изотопов).

В соответствии с существующей классификацией ионизирующие (радиационные) воздействия делятся на следующие основные виды: альфа-излучение, бета-излучение, нейтронное излучение, гамма-излучение, рентгеновское излучение. Первые три вида воздействий носят общее название корпускулярных излучений, а два последних — электромагнитных.

Альфа-излучение представляет собой излучение ядер атомов гелия, образованных в ходе ядерных превращений тяжелых изотопов и состоящих из связанных между собой сильным взаимодействием двух протонов и двух нейтронов.

Несмотря на сравнительно высокую начальную скорость излучения, достигающую 20 000 км/с, расстояние свободного пробега альфа-частиц в воздухе не превышает нескольких сантиметров, а в водной среде и биологических тканях ограничено десятками микрон.

Однако ионизирующая способность такого вида радиационного излучения очень высока и приводит к образованию нескольких тысяч электрически заряженных ионов на каждый сантиметр пробега частиц в воздухе.

Бета-излучение образуют легкие элементарные частицы — электроны или позитроны, возникающие при радиоактивном бета-распаде ядер атомов, обусловленном так называемым слабым взаимодействием.

Скорость бета-излучения приближается к скорости света (меньше 300 000 км/с), а его действие вызывает явления ионизации и л юме не с цен ци и, хотя ионизирующий эффект и выражен существенно меньше, чем для альфа-излу- ченйя. Длина пробега бета-частиц не превышает в воздухе 18 м, а в тканях организма — 2,5 см, те. проникающая способность бета-излучения сравнительно высока, и достаточной защитой от него может служить, например, лист алюминия толщиной не менее 3,5 мм.

Нейтронное излучение образовано тяжелыми частицами — нейтронами, входящими обычно в состав ядер атомов н высвобождающимися в ходе ядерных реакций деления. В зависимости от первоначальной энергии этих частиц различают; медленные нейтроны малых энергий (в том числе и тепловые нейтроны, составляющие основу работы ядерных реакторов); нейтроны промежуточных энергий; быстрые нейтроны высоких энергий.

Начальная скорость движения даже медленных нейтронов достаточно высока и составляет в среднем около 2,2 км/с. Проницающая способность нейтронного излучения значительно больше, чем у рассмотренных бета- и альфа-излучения, составляя около 120 м для воздушной среды и до 10 см для биологических тканей. Высокая энергия нейтронов делает их излучение весьма опасным для живых организмов, приводя к многофакторным повреждениям клеточных структур и нарушению их генетических свойств, развитию злокачественных опухолей и нарастающему изменению состава крови (лейкемии). Именно поэтому рабочие зоны ядерных реакторов, где в основном н используется энергия нейтронов для инициирования ядерного деления и выработки тепла, преобразуемого затем в электрическую энергию, имеют мощную бетонно-свинцовую защитную оболочку, которая призвана задерживать опасные для человека радиационные излучения и создавать возможность нормальной работы обслуживающего персонала атомных электростанций (АЭС). Любые случаи разгерметизации систем теплообмена ядерных реакторов и утечки рабочего вещества становятся предметом пристального рассмотрения специального Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) — International Atomic Energy Agency (IAEA). Кроме того, при эксплуатации любых видов АЭС необходимо обеспечить безопасное управление ядерным реактором с целью предотвращения развития в нем условий для критического повышения температуры рабочего ядерного топлива или начала в нем такого ядерного деления, которое сопровождается лавино образным ростом количества высвобождающейся энергии, что в обоих случаях может повлечь опасное попадание радиоактивных веществ в окружающую среду. Для иллюстрации приведем два известных случая, связанных с серьезными авариями на АЭС и во многом обусловленных «человеческим фактором», т.е. неправильными действиями операторов в составе облуживающего персонала атомных станций. Первый из указанных случаев произошел в марте 1979 г. на АЭС «Три-Майл-Айленд» в американском штате Пенсильвания, где в результате частичного выхода из строя системы охлаждения и последующих ошибок операторов был допущен длительный 40-минутный перегрев ядерного топлива с разрушением из-за этого трех барьеров радиоактивной защиты. Последний, четвертый защитный уровень железобетонного корпуса ядерного реактора выдержал аварийные тепловые нагрузки и тем самым предотвратил крупномасштабную экологическую катастрофу. К сожалению, спустя семь лет, в апреле 1986 г. на территории Украины, входившей в состав Советского Союза, на Чернобыльской АЭС произошла техногенная катастрофа со значительно более трагическими последствиями поистине глобального значения. Разрушенные взрывом ядерный реактор и здание четвертого энергоблока АЭС стали причиной того, что вырвавшаяся в окружающую среду радиоактивность привела к сильнейшему радиоактивному загрязнению близлежащих территорий, прежде всего Белоруссии. В целом, по оценкам экспертов, в результате чернобыльской аварии пострадали в той или иной мере около 2,2 млн человек. Количество детей, рожденных с патологией, н частота заболеваний у них щитовидной железы удвоились, число случаев малокровия увеличилось в 7 раз, а хронических заболеваний дыхательных путей — в 10 раз. Пострадали иммунная, эндокринная, кровеносная системы людей. Ценой здоровья и жизни многих тысяч ликвидаторов, занимавшихся очистными и восстановительными работами на Чернобыльской АЭС, над поврежденным ядерным реактором был воздвигнут бетонный защитный «саркофаг», внутри которого продолжаются ядерные процессы. До сих пор из землепользования выведены значительные территории в зоне радиоактивного заражения. Так что все последствия случившейся аварии Чернобыльской АЭС до конца остаются пока неясными. Одним из нежелательных вариантов развития аварийной ситуации может стать так называемый «китайский синдром», при котором саморазогрев остатков ядерного топлива приведет к проплавлению ими основания АЭС, их взаимодействию с грунтовыми водами и образованию радиоактивного пара под давлением. Гамма-излучение является результатом ядерных превращений или взаимодействия элементарных частиц и представляет собой «жесткое» сверхкоротковолновое излучение (с длиной волны менее 0,1 нм), обладающее как корпускулярными свойствами так называемых гамма-квантов, так и свойствами электромагнитного поля с присущей ему световой скоростью распространения в окружающем пространстве, а также чрезвычайно высокой проникающей способностью. Последнее свойство может быть использовано с целью проведения гамма-дефектоскопии, обеспечивающей возможность выявления дефектов структуры вещества, например, при проверке качества сварных соединений в полевых условиях при строительстве нефте- и газопроводов, однако требует от персонала обеспечения специальных мер радиационной безопасности при обращении с источниками гамма-излучения. Наконец, рентгеновское излучение, названное так в честь открывшею его в 1895 г. нрмецшш физика В.К. Рентгена (1845—1923), хотя и обладает по своим последствиям ионизирующим воздействием, тем не менее представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение, получаемое в рентгеновской трубке — высо- I ковольтном электровакуумном приборе, в котором под действием большой разности напряжения, достигающей 100 кВ и выше, электроны при движении от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду ускоряются до высоких скоростей и как бы «выбивают» из анода кванты коротковолнового излучения электромагнитною поля с длиной волны от 10-7 до 10~12м. Частично перекрывая область еще более коротковолнового гамма-излучения, рентгеновские лучи также обладают большой проникающей способностью и могут преодолевать стальной лист толщиной 80 мм или легкие сплавы толщиной 250 мм, что позволяет с успехом использовать их в рентгенсдефектоскопии, например, для обнаружения дефектов в структуре материала ответственных сварных соединений. При этом, как и при использовании рентгеновского излучения в медицине для рентгенодиагностики (обнаружения переломов, опухолей и повреждений внутренних органов), необходимо обеспечение безопасности труда обслуживающего персонала, работающего с рентгеновскими аппаратами, от вредных ионнзирущих воздействий с помощью специальных систем экранирования и, в случае их отказа, дополнительной блокировки включения высоковольтного напряжения. Помимо ионизации окружающей среды рентгеновские лучи вызывают также эффекты люменесцейции некоторых веществ и засвечивания фотоэмульсий при изготовлении негативов рентгенограмм. Завершая тему ионизирующих (радиационных) факторов, следует упомянуть еще о двух чрезвычайно важных для человека и окружающей среды обстоятельствах. Первое из них касается радиоактивных отходов функционирования любых ядерных реакторов, в том числе сравнительно небольших реакторов ядерных подводных лодок. Ограниченные возможности перерабатывающих эти отходы предприятий, таких как известный «Маяк», приводят к вынужденному длительному их хранению, что несомненно представляет собой серьезную потенциальную опасность. Использование так называемых «могильников» ядерных отходов нельзя считать выходом из создавшейся ситуации, поскольку проблема таким образом не решается кардинальным образом, а лишь откладывается, да еще и усугубляется агрессивным воздействием окружающей среды. Звучавшие ранее предложения об отправке ядерных отходов в космос являются теперь, согласно ст. 48 Федерального закона «Об охране окружающей среды», противоправными, в том числе и из-за большого риска аварий ракет-но с ит елей, который в среднем достигает уровня свыше 10%. Ситуация в значительной степени осложняется также принятыми на себя нашей страной международными обязательствами о ввозе в нашу страну зарубежных ядерных отходов, для чего потребовалось внесение Государственной Думой специальных изменений в федеральное законодательство. Представляется, однако, что, несмотря на выгодные сегодня финансовые компенсации, в долгосрочной перспективе такая практика не отвечает национальным интересам страны и будущих поколений.

Второе обстоятельство связано с весьма распространенным негативным воздействием, которое проявляет на человека радиоактивный инертный газ радон.

Будучи бесцветным тяжелым газом без запаха, радон тем не менее обладает всеми атрибутами радиоактивного элемента и является сопутствующим продуктом распада более тяжелых естественных радиоактивных изотопов, находящихся в земной коре.

Попадая в среду обитания человека вместе со строительными материалами, радон может стать негативным фактором повышения естественного уровня радиации и служить дополнительным источником ухудшения здоровья человека, Поэтому при малейшем подозрении на повышенную радиоактивность окружающей среды необходимо обратиться в одно из специализированных предприятий, которое проведет соответствующее радиационное обследование и даст заключение о действующем уровне естественной радиоактивности. Нормой считается безопасный уровень естественного фона радиоактивности, составляющий в природных условиях около 8—12 мР/ч. 

Источник: https://bookucheba.com/sotsialno-opasnyie-bjd/ioniziruyuschie-radiatsionnyie-faktoryi-64640.html

Ионизирующие (радиационные) воздействия

Ионизирующие {радиационные) факторы техносферы

Ионизирующие (радиационные) воздействия обуслов­лены процессами ядерного деления тяжелых радиоактивных элементов трансуранового ряда и многочисленных радиоактивных изотопов, а также приравненные к ним ЭМИ высокой проницаемости, вызывающие сходные ионизирующие эффекты в биологических тканях живых организмов. Сам термин «радиоактивность»предполагает самопроизвольные ядерные превращения с выделением ядер гелия нейтронов или «жесткого» излучения.

Альфа-излучениепредставляет собой излучение ядер атомов гелия, образованных в ходе ядерных превращений тяжелых радиоактивных изотопов.

Нейтронное излучениеобразовано тяжелыми частицами — нейтронами, входящими в состав ядер атомов и высвобождающимися в ходе ядерных реакций деления.

Гамма-излучениеявляется результатом ядерных превраще­ний или взаимодействия элементарных частиц и представляет собой «жесткое» сверхкоротковолновое излучение с длиной волны менее 1 нм, обладающее свойствами гамма-квантов со световой скоростью распространения и чрезвычайно вы­сокой проникающей способностью. Рентгеновское излучениевозникает в результате «вы­бивания» ускоренным потоком электронов под действием сверхвысокого напряжения (100 кВ и выше) из положитель­но заряженного анода квантов электромагнитного поля с дли­ной волны от 10-7 до 10-12 м.

Дозу излучения (Р) на рабочем месте можно рассчи­тать по формуле:

где a – активность источника, мКи; Кa— гамма-посто­янная изотопа, которая берется из таблиц; t — время облучения, ч; R — расстояние, см.

Из этой формулы следует, что для защиты от g-излучения существует три метода: защита временем, рас­стоянием и экранированием.

Защита временем состоит в том, чтобы ограничить время пребывания в условиях облучения и не допус­тить превышения допустимой дозы.

Защита расстоянием основывается на следующих фи­зических положениях. Излучение точечного или лока­лизованного источника распространяется во все сторо­ны равномерно, т. е. является изотропным. Отсюда следует, что интенсивность излучения уменьшается с увеличением расстояния R от источника по закону об­ратных квадратов.

Принцип экранирования или поглощения основан на использовании процессов взаимодействия фотонов с веществом.

К числу технических средств защиты от ионизирую­щих излучений относятся экраны различных конструк­ций. В качестве СИЗ применяют халаты, комбинезоны, пленочную одежду, перчатки, пневмокостюмы, респи­раторы, противогазы. Для защиты глаз применяются очки. Весь персонал должен иметь индивидуальные до­зиметры.

Основной механизм влияния разнообразных ионизирующих излучений на любые биологические ткани обусловлен высокой энергией ее носителей и прямым попаданием высокоэнергетических элементарных частиц в сложные молекулы ДНК клеточных структур с их повреждением или разрывом.

Эф­фекты развиваются в течение разных промежутков времени: от не­скольких секунд до многих часов, дней, лет.

Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (луче­вая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследст­венные болезни).

Степень воздействия радиации зависит от того, является облучение внешним или внутренним (при попадании радиоактивного изотопа внутрь организма). Внутреннее облучение возможно при вдыхании, заглатывании радиоизотопов и проникновении их в организм через кожу. Некоторые вещества поглощаются и накапливаются в конкрет­ных органах, что приводит к высоким локальным дозам радиации.

Кальций, радий, стронций и другие накапливаются в костях, изотопы йода вызывают повреждение щитовидной железы, редкоземельные элементы — преимущественно опухоли печени. Равномерно распреде­ляются изотопы цезия, рубидия, вызывая угнетение кроветворения, атрофию семенников, опухоли мягких тканей. При внутреннем облу­чении наиболее опасны альфа-излучающие изотопы полония и плуто­ния.

Способность вызывать отдаленные последствия — лейкозы, злока­чественные новообразования, раннее старение — одно из коварных свойств ионизирующего излучения.

7 Электробезопасность: действие электрического тока на организм человека, средства электрозащиты. (4ч.)

7.1 Действие электрического тока на организм человека.

7.2 Виды поражений электрически током.

7.3 Защита человека от поражения электрическим током.

7.4 Оказание первой медицинской помощи пораженному электрически током.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/1_97561_ioniziruyushchie-radiatsionnie-vozdeystviya.html

Book for ucheba
Добавить комментарий