загрузка...
загрузка...
На головну

іонізуючі випромінювання

  1. Біологічні ефекти іонізуючого випромінювання
  2. Біологічний вплив лазерного випромінювання.
  3. Біологічна дія інфрачервоного випромінювання. нормування ІКД
  4. Біологічна дія лазерного випромінювання
  5. Великий вплив на зростання потужності ВА випромінювання і його частотний спектр надає час зіткнення.
  6. Взаємодія радіоактивного випромінювання з речовиною
  7. Взаємодія рентгенівського випромінювання з речовиною
 Іонізуюче випромінювання -випромінювання, яке створюється при радіоактивному розпаді, ядерних перетвореннях, гальмуванні заряджених частинок в речовині і утворює при взаємодії з середовищем іони різних знаків. Іншими наслідками цієї взаємодії є: пружне зіткнення і збудження атомів. Процес іонізації є найбільш важливим ефектом, на якому побудовані майже всі методи дозиметрії ядерних випромінювань. Радіоактивний розпад призводить до утворення корпускулярних (A, ?, нейтронне випромінювання) і фотонних випромінювань (G і рентгенівське)
 Джерело іонізуючого випромінювання - радіоактивну речовину або пристрій, що випускає чи здатне випускати іонізуюче випромінювання.Джерелами іонізуючого випромінювання в природі є:космічні випромінювання, радіоактивні нукліди, розподілені в землі, воді, продуктах харчування, рослинах, тварин і людину. Природний радіаційний фон - Невід'ємний фактор навколишнього середовища, який грає важливу роль в життєдіяльності людини. Техногенний фон створюється в процесі перетворювальної діяльності людини - це медичні обстеження; радон, що накопичується будівлями; атомна енергетика і радіоактивні відходи; будівельні матеріали; польоти в авіалайнерах; побутова техніка (телевізори і т. п.), ядерні вибухи і ін. Таблиця 10.2.1.Вклад різних джерел ізлученіяв опромінення організму людини становить (%)
 медичне опромінення  51,5
 Природний радіаційний фон  43,4
 ядерні випробування  2,5
 будматеріали  2,0
 Польоти в авіалайнерах  0,3
 Телевізори  0,28
 Атомна енергетика  0,08
 Радіоактивне речовина речовина в будь-якому агрегатному стані, що містить радіонукліди з активністю, на які поширюються вимоги норм і правил радіаційної безпеки.
 Активність (А) - міра радіоактивності будь-якого кількості радіонукліда, що знаходиться в даному енергетичному стані в даний момент часу:де dN - Очікуване число спонтанних ядерних перетворень з даного енергетичного стану, що відбуваються за проміжок часу dt. Одиницею активності є бекерель (Бк). Використовувалася раніше позасистемна одиниця активності кюрі (Кu) становить 3,7 1010 Бк.
 Альфа-випромінювання (a-випромінювання) -іонізірующее випромінювання, що складається з ядер гелію, що випускаються при ядерних перетвореннях. Довжина пробігу a-частинки в повітрі від 2 до 12 см, при цьому на 1 см шляху утворюється близько 50000 пар іонів. З підвищенням щільності матеріалу проникаюча здатність випромінювання різко зменшується, а кількість пар іонів на 1 см пробігу різко зростає. ?-частинки можна затримувати щільним листом паперу. Людська шкіра є для них непереборною перешкодою. Небезпечні a-частинки при внутрішнє опромінення.
 Бетта-випромінювання (b-випромінювання) -Електронна (і позитронне) іонізуюче випромінювання з безперервним енергетичним спектром, що випускається при ядерних перетвореннях. Довжина пробігу електрона в повітрі досягає 169 см, а в біотканинах 2,5 см, при цьому він створює в повітрі всього 50 пар іонів на 1 см шляху. Потік b-частинок ефективно сповільнюється металічною фольгою.
 Випромінювання нейтронне-випромінювання, обумовлене великими незарядженими частинками - нейтронами, які самі по собі не викликають іонізації, але, взаємодіючи з речовиною, створюють наведену радіоактивність в матеріалах або тканинах, крізь які вони проходять. Становлять велику небезпеку для живих організмів. Чутливість живих істот до опромінення тим вище, чим складніше їх організм. Ослаблення нейтронного випромінювання ефективно здійснюється воднем, водою, парафіном, поліетиленом та ін.
 Гамма-випромінювання (g-випромінювання) і рентгенівське випромінювання-короткохвильові електромагнітні (фотонні) випромінювання ядерного походження. Довжина хвилі g-випромінювання 10-8см. Має велику проникаючу здатність, половину енергії втрачають при проходженні в повітрі 4-5 км. Можуть викликати променеве ураження організму, аж до його загибелі. Уповільнення рентгенівського і g-випромінювання найбільш ефективно відбувається на важких елементах: свинці, залозі, важкому бетоні, воді та ін. Матеріалах.
 Біологічна дія іонізуючих випромінювань - біохімічні, фізіологічні, генетичні та ін. Зміни, що виникають в живих клітинах і організмах в результаті дії іонізуючого випромінювання здійснюватиме. В основі біологічної дії випромінювань лежать процеси іонізації і збудження молекул, радіаційно-хімічні реакції, що змінюють функції біополімерів, головним чином ДНК (рис. 10.2.1.). При значних дозах опромінення посилюються генетичні зміни і різні несприятливі наслідки, аж до загибелі клітин і організмів. Ріс.10.2.1. Біологічна дія іонізуючих випромінювань
 Внутрішнє облученіепроісходіт при попаданні радіонуклідів з повітрям, водою, їжею, через пошкоджену шкіру. Є для людини більш небезпечним, т. К. Відбувається контактне опромінення, різко збільшується доза опромінення, що залежить від часу дії радіонукліда в організмі, в опроміненні беруть участь найбільш активні a-частинки, радіоактивні речовини вибірково концентруються в окремих органах, посилюючи локальне опромінення. Наслідки внутрішнього опромінення більш важкі.
 Зовнішнє опромінення -опромінення від джерела, що знаходиться поза організмом. Цей шлях опромінення пов'язаний з  і рентгенівськими випромінюваннями, а також деякими високо енергетичний ?-частками, здатними проникати в поверхневі шари шкіри. біологічна дія різних видів випромінювань по-різному. Основний дозиметричної величиною для оцінки можливого збитку здоров'ю є еквівалентна доза.
 Променева хвороба -захворювання, що виникає при впливі на організм іонізуючого випромінювання здійснюватиме в дозах, що перевищують гранично допустимі. Гострі ураження розвиваються при одноразовому рівномірному опроміненні всього тіла і поглиненої дози 0,25 Гр.Прі дозі 0,25-0,5 Гр можуть спостерігатися скороминущі зміни в крові.При дозі 1,5-2,0 Гр виникає легка форма променевої хвороби ( нудота, блювота в першу добу після опромінення, тривала лімфопенія) .При дозі 2,5-4,0 Гр виникає променева хвороба середньої тяжкості з можливим 20% смертельним ісходом.Доза 4,0-6,0 Гр викликає важку форму променевої хвороби з 50% смертельним результатом. Доза 6 Гр є, безумовно, смертельною.
 Природний радіаційний фон -еквівалентная доза іонізуючого випромінювання, що створюється космічним випромінюванням і випромінюванням природно розподілених природних радіонуклідів в поверхневих шарах Землі, приземної атмосфері, продуктах харчування, воді, в організмі людини. Природний радіаційний фон на рівні моря визначається в межах 0,5 мГр / рік, на висоті 1500 м вже в межах 1 мГр / рік. Допустиме значення ефективної дози від сумарного впливу природних джерел для населення не встановлюється. Зниження опромінення досягається шляхом встановлення системи обмежень на опромінення населення від окремих природних джерел випромінювання. При проектуванні нових будівель житлового та громадського призначення передбачають, щоб середньорічна активність продуктів радону не перевищувала 100 Бк / м3, А потужність ефективної дози гамма-випромінювання не перевищувала потужність дози на відкритій місцевості більш ніж на 0,2 мкЗв / год.
 Гігієнічненормування -здійснюється: - СанПіН 2.6.1.2523-09 (НРБ-99/2009) «Норми радіаційної безпеки»; - СП2.6.1.799-99 «Основні санітарні правила забезпечення радіаційної безпеки» .Норми встановлюють основні дозові межі опромінення (допустима доза опромінення) І допустимі рівні багатофакторного впливу і контрольні рівні для трьох категорій населення.При Нормуванні враховують як детермінований (Пороговий) ефект (Табл.3) дії радіації, так і стохастичний (Безпорогова).
 Таблиця 10.2.2.Основние межі доз
 нормовані величини  Ліміти доз
 персонал (група А)  населення
 ефективна доза  20 мЗв на рік в середньому за будь-які послідовні 5 років, але не більше 50 мЗв на рік  1 мЗв на рік в середньому за будь-які послідовні 5 років, але не більше 5 мЗв на рік
 Еквівалентна доза за рік в кришталику ока  150 мЗв  15 мЗв
 шкірі  500 мЗв  50 мЗв
 кистях і стопах  500 мЗв  50 мЗв

 

Ліміти доз персоналу групи Б рівні 1/4 значень для персоналу групи А.

Ефективна доза для персоналу не повинна перевищувати за період трудової діяльності (50 років) - 1000 мЗв, а для населення за період життя (70 років) - 70 мЗв.

При проведенні профілактичних медичних рентгенологічних досліджень і наукових досліджень практично здорових осіб річна ефективна доза опромінення цих осіб не повинна перевищувати 1 мЗв.

Детермінований ефект -радіаційний ефект (табл. 10.2.3.), який обов'язково виникне при опроміненні індивідуума в дозі, що перевищує порогову. Тяжкість прояву ефекту зростає зі збільшенням дози. Кожен ефект має свою межу дозу, однак, вона в обмеженій мірі може також залежати від опромінюється індивідуума.

Таблиця 10.2.3.

Дозові пороги виникнення деяких детермінованих ефектів опромінення

 стан  При коротко-часовому опроміненні, Зв  При хронічному багаторічному опроміненні, Зв / рік
 Легке пригнічення кровотворення (лейкоцитопенія, порушення імунітету)  0,15  0,40
 Тимчасова стерильність чоловіків  0,15  0,40
 Постійна стерильність чоловіків  3,5-6,00  2,00
 Постійна стерильність жінок  2,5-6,00  0,2 (після накопичення дози ?6 Зв)
 Помутніння кришталика ока  5,00  0,15 (після накопичення дози ?8,00 Зв)
 Легка ступінь променевої хвороби (гамма і рентгенівське опромінення)  1..2  
 Важка променева хвороби, загибель 50% (гамма і рентгенівське опромінення)  4..6  
 Кишкова форма променевої хвороби (гамма і рентгенівське опромінення)  ?10  
 Стохастичний ефект -беспороговий ефект, ймовірність розвитку якого збільшується при великих дозах, а тяжкість прояви від дози не залежить. Стохастичні ефекти можуть бути соматичними (рак, лейкемія) або генетичними і мають, як правило, віддалені за часом (до 30-40 років) наслідки.
 Категорії населення - згідно НРБ-99: категорія А - особи, які постійно або тимчасово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючих випромінювань; категорія Б - особи, які не працюють безпосередньо з джерелами іонізуючого випромінювання, але за умовами проживання або розміщення робочих місць можуть піддаватися впливу радіоактивних речовин і ін. джерел випромінювання, що застосовуються в установі або видаляються в зовнішнє середовище; категорія в - населення країни, республіки, краю, області.
 Доза опромінення -кількість енергії іонізуючого випромінювання, що поглинається в 1г речовини, характеристика радіаційної небезпеки. розрізняють: експозиційну, поглинену, еквівалентну і ефективну дозу.
 Експозиційна доза -характеризує випромінювання за ефектом іонізації і висловлює енергію випромінювання, перетворену в кінетичну енергію заряджених частинок, в одиниці маси атмосферного повітря. Виражається в кулонах / кілограм (Кл / кг) в системі СІ. Позасистемної одиницею гамма або рентгенівського випромінювання є рентген (Р).
 Рентген -внесістемная одиниця експозиційної дози. 1Р відповідає утворенню 2,1. 109 пар іонів в 1 см3 повітря при 0оЗ повагою та тиску 760 мм рт. ст. 1Р = 2,58.10-4 Кл / кг.
 Поглинена доза (D) - величина енергії іонізуючого випромінювання, передана речовині:де de - Середня енергія, передана іонізуючим випромінюванням речовині, що знаходиться в елементарному обсязі, а dm - Маса речовини в цьому об'еме.Енергія може бути усереднена по будь-якому певного обсягу, і в цьому випадку середня доза буде рівна повній енергії, переданої обсягом, поділеній на масу цього обсягу. В одиницях СІ поглинена доза виміряється в джоулях, виділених на кілограм (Дж / кг), і має спеціальну назву - грей (Гр). Використовувалася раніше позасистемна одиниця 1 рад дорівнює 0,01 Гр.
 Грей - одиниця поглиненої дози випромінювання в СІ, позначається Гр. Названа на честь англійського вченого Грея. 1 Гр дорівнює енергії в 1 Дж, поглиненої в 1 кг речовини. 1 Гр = 1 Дж / кг = 100 рад. Доза випромінювання 3-5 Гр є смертельною для 50% опромінених - смерть настає протягом одного-двох місяців внаслідок ураження клітин кісткового мозку. Доза опромінення 10-50 Гр - на 100% смертельна, смерть настає через один-два тижні від крововиливу в шлунково-кишковий тракт. Доза 100 Гр викликає смерть у результаті ураження центральної нервової системи протягом декількох годин або днів.
 еквівалентна доза (HT, R) - поглинена доза в органі чи тканині, помножена на відповідний ваговий коефіцієнт для даного виду випромінювання, WR: де DT, R - Середня поглинена доза в органі чи тканині, а WR - Ваговий коефіцієнт для випромінювання R.Прі впливі різних видів випромінювання з різними ваговими коефіцієнтами еквівалентна доза визначається як сума еквівалентних доз для цих видів випромінювання.Едініцейеквівалентной дози є зіверт (Зв).
 Вагові коефіцієнти для окремих видів випромінювання при розрахунку еквівалентної дози (WR) - використовувані в радіаційного захисту множники поглиненої дози, що враховують відносну ефективність різних видів випромінювання в індукуванні біологічних ефектів (табл. 10.2.4.). Таблиця 10.2.4.Значенія коефіцієнтів при зовнішньому опроміненні
 Фотони будь-яких енергій
 Електрони і мюони будь-яких енергій
 Нейтрони з енергією менше 10 кеВ  
 від 10 кеВ до 100 кеВ
 і від 2 МеВ до 20 МеВ
 від 100 кеВ до 2 МеВ
 більше 20 МеВ
 Протони з енергією більше 2 МеВ, крім протонів віддачі
 Альфа-частинки, осколки поділу, важкі ядра
 зіверт -одиниці еквівалентної дози в СІ. Являє собою одиницю поглиненої дози, помножену на коефіцієнт, що враховує радіаційну небезпеку для організму різних видів випромінювання. 1 Зв = 1 Дж / кг (для рентгенівського, g і b - випромінювань). Названа на честь фізика Р. Зіверт.
 Бер - біологічний еквівалент рентгена (бер), позасистемна одиниця еквівалентної дози іонізуючого випромінювання. 1бер = 0,01Дж / кг = 0,01 Зв.
 Ефективна доза (Е) - величина, яка використовується як міра ризику виникнення віддалених наслідків опромінення всього тіла людини та окремих його органів і тканин з урахуванням їх радіочутливості. Вона являє суму творів еквівалентної дози в органах і тканинах на відповідні вагові коефіцієнти:де HT - Еквівалентна доза в органі чи тканині T, а WT - Ваговий коефіцієнт для органу або тканини T. Одиниця ефективної дози - зіверт (Зв).
 Вагові коефіцієнти для тканин і органів при розрахунку ефективної дози (WT) - множники еквівалентної дози в органах і тканинах, що використовуються в радіаційного захисту для обліку різної чутливості різних органів і тканин у виникненні стохастичних ефектів радіації (табл. 10.2.5.) Таблиця 10.2.5.Взвешівающіе коефіцієнти для тканин і органів
 гонади  0,20
 Кістковий мозок (червоний), товстий кишечник, легені, шлунок  0,12
 Сечовий міхур, грудна залоза, печінка, стравохід, щитовидна залоза  0,05
 шкіра, клітини кісткових поверхонь  0,01
 Потужність дози - доза випромінювання за одиницю часу (секунду, хвилину, годину).
 Захист від іонізуючих випромінювань - базується на чотирьох принципах:захист кількістю - Передбачає проведення роботи з мінімальною кількістю радіоактивної речовини, якщо це можливо;захист часом - Має на меті обмежити час перебування людини в радіаційну обстановку при проведенні ремонтних або аварійних робіт, а також при відвідуванні необслуговуваних приміщень з обов'язковим радіаційним контролем і обмеженням одержуваної дози в межах встановлених норм;захист відстанню - Використовується при невеликих дозах випромінювання і грунтується на видаленні робочих місць від джерела, випромінювання якого послаблюється атомами повітря, досягається за рахунок дистанційного керування або автоматизації процесів, як самостійна міра або в поєднанні з екрануванням;захист екранами - Влаштовується при значній радіоактивності джерела випромінювань. На підставі закону ослаблення випромінювання в речовині підбирається матеріал захисту і розраховується товщина і конфігурація екрану. Найбільша товщина екрана потрібно для захисту від рентгенівського і гамма-випромінювання, а також потоку нейтронів, особливо з енергією більше 0,1 МеВ. Конструктивно екрани можуть вирішуватися у вигляді глобальних або локальних захистів, що розміщуються стаціонарно або в пересувному вигляді, а також у вигляді засобів індивідуального захисту: фартухи, костюми з просвинцьованої гуми. Розрізняють засоби колективного захисту від зовнішнього і внутрішнього опромінення.Средства Захисту від зовнішнього опромінення за конструктивним виконанням поділяються на: - огороджувальні пристрої - сухі, рідинні, змішані стаціонарні або пересувні; - попереджувальні пристрої - дисциплінують і обмежувальні барьери.Средства захисту від внутрішнього опромінення в залежності від способу захисту поділяються на: - герметизуючі пристрої: захисні камери, захисні бокси, захисні сейфи, капсули; - захисні покриття лакофарбові, полімерні, металеві, керамічні, скляні; - пристрої очищення повітря і рідин вентиляційні, фільтруючі, конденсаційні; фіксують; - кошти дезактивації: дезактивирующие розчини і сухі матеріали.
 Контроль радіаційний - отримання інформації про радіаційну обстановку в організації, в навколишньому середовищі і про рівні опромінення людей (включає дозиметричний і радіометричний контроль).
 Дозиметричні прилади (дозиметри) - пристрої, призначені для вимірювання доз іонізуючого випромінювання здійснюватиме або величин, пов'язаних з дозами, можуть служити для виміру доз одного виду випромінювань або змішаного випромінювання.
 Санітарно-захисна зона-територія навколо радіаційного об'єкта, на якій рівень опромінення людей в умовах нормальної експлуатації техногенних джерел іонізуючого випромінювання може перевищити встановлену межу дози опромінення населення.
 Дезактівація- видалення або зниження радіоактивного забруднення з будь-якої поверхні або з будь-якої середовища. Дезактивація споруд, транспорту та спеціальної техніки досягається сметані, струшуванням, обмиванням водою, миючими розчинами. Для дезактивації застосовують різні речовини (вода, миючі розчини, сорбенти та ін.) І технічні засоби, наприклад, спеціальні машини та прилади, машини комунального господарства, сільськогосподарську техніку і т. Д. Особливе значення в умовах масованого ядерного удару має дезактивація в результаті природного радіоактивного розпаду.
 Іони в атмосфері -атмосферні іони, електрично заряджені частинки, що знаходяться в атмосфері. Виникають у верхніх шарах атмосфери під дією переважно ультрафіолетового і корпускулярного випромінювань Сонця, а в нижніх шарах атмосфери в основному завдяки радіоактивному випромінюванню, космічних променів і ін., Що викликають іонізацію нейтральних молекул або атомів. В результаті утворюються вільні електрони і позитивно заряджені молекули (атоми) - позитивні іони. У 1см3 чистого повітря біля поверхні Землі міститься 500-1000 легких іонів, причому позитивно заряджених зазвичай на 10-20% більше, ніж заряджених негативно. З висотою концентрація і рухливість легких іонів в тропосфері зростають; на висоті 10 км, наприклад, їх концентрація може перевищувати вказану величину приблизно в 10 разів. У містах і індустріальних районах концентрація важких іонів може доходити до 100 000 в 1 см3; одночасно із зростанням числа важких іонів в атмосфері зменшується концентрація легких іонів: вона може впасти до 10 в 1 см3. Концентрація легких і важких іонів неоднакова в різних географічних пунктах, вона міняється і протягом доби і року. Зазвичай концентрація легких іонів максимальна рано вранці і мінімальна опівдні; в літній час легких іонів більше, ніж в зимовий. Багато іонів виникає біля водопадів, фонтанів, а також при коронірованії гострих предметів в сильних електричних полях (під час грози або сильної бурі та ін.); електропровідність повітря також залежить від числа легких іонів. Збільшення числа негативних іонів стимулює активність людей, з ростом числа позитивних іонів пов'язані велика стомлюваність, поява головних болів. Концентрація іонів в атмосфері може бути виміряна за допомогою лічильників іонів, а розподіл концентрацій по рухливості визначається за допомогою іонних спектрометрів.
 
 Питання для підготовки до тестування: 1. Від чого залежить ступінь впливу на організм людини ЕМП промислового діапазону? 2. Якими значеннями напруженості електричного поля обмежують вплив на людину ЕМП промислового діапазону в районі житлової забудови, всередині приміщень, на робочому місці? 3. Яке вплив надають на організм людини ЕМП промислового діапазону? 4. На які групи поділяють ЕМІ радіочастотного діапазону для нормування впливів? 5. Які органи людини особливо чутливі до впливу ЕМІ радіочастотного діапазону? 6. Які зміни відбуваються в організмі при тривалому впливі ЕМВ радіочастотного діапазону? 7. які ЕМІ радіочастотного діапазону надають на організм людини особливо сильний вплив і яке? 8. Які заходи захисту від ЕМП і ЕМІ застосовують? 9. Які матеріали використовують в якості екранів, що відображають ЕМІ? 10. Які матеріали використовують в якості екранів, поглинаючих ЕМІ? 11. Яка біологічна дія надають іонізуючі випромінювання на організм людини? 12. Що таке стохастичний ефект? 13. Що таке детермінований ефект? 14. Для яких груп населення встановлюють межі доз НРБ-99? 15. по якого ефекту визначається, і в яких одиницях вимірюється доза експозиційна? 16. Що показує, і в яких одиницях вимірюється поглинена доза? 17. За яким ефекту визначається, і в яких одиницях вимірюється еквівалентна доза? 18. Що показує, і в яких одиницях вимірюється ефективна доза? 19. На яких принципах базується захист від іонізуючих випромінювань? 20. Які екрани використовують для захисту від a, ?, ?, нейтронних і рентгенівських випромінювань?




Лекція 6. УПРАВЛІННЯ БЕЗПЕКОЮ | Державне управління охороною праці | Організація навчання з охорони праці | На виробництві | об'єктів | Шкідливі речовини | виробнича пил | Шкідливі речовини в будівництві | Виробничий шум | виробнича вібрація |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати