Приборы радиационной разведки и дозиметрического контроля

Приборы радиационной разведки и дозиметрического контроля  

Приборы, предназначенные  для обнаружения и измерения  радиоактивных излучений, называются дозиметрическими. Их основными элементами являются воспринимающее устройство, усилитель ионизационного тока, измерительный  прибор, преобразователь напряжения, источник тока.

Дозиметрические приборы  подразделяются на приборы радиационной разведки, предназначенные в основном для измерения мощностей экспозиционных доз излучения, и приборы дозиметрического контроля, предназначенные для измерения  поглощенных доз облучения.

Классификация дозиметрических  приборов:

Первая  группа. Рентгенометры-радиометры, которыми определяют уровни радиации на местности и зараженность различных объектов и поверхностей. Сюда относится измеритель мощности дозы ДП-5В (А, Б) — базовая модель. На смену этому прибору приходит ИМД-5. Для подвижных средств создан бортовой рентгенометр ДП-3Б. Взамен его поступают измерители мощности дозы ИМД-21, ИМД-22. Дозиметр ДРГ-01Т1 - для измерения внешнего гамма-излучения (10 мкР/ч ... 10 Р/ч). Это основные приборы радиационной разведки.

Вторая  группа. Дозиметры для определения индивидуальных доз облучения. В эту группу входят: дозиметр ДП-70МП, комплект индивидуальных дозиметров ИД-1, комплект индивидуальных измерителей доз ИД-11, дозиметры-накопители ДПГ-0З.

Третья  группа. Бытовые дозиметрические приборы. Они дают возможность населению ориентироваться в радиационной обстановке на местности, иметь представление о зараженности различных предметов, воды и продуктов питания.

Измеритель мощности дозы ДП-5В предназначен для измерения уровней гамма-радиации и радиоактивной загрязненности различных объектов (предметов) по гамма-излучению. Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения определяется в миллирентгенах или рентгенах в час (мР/ч, Р/ч). Этот прибор может обнаружить, кроме того, и бета-излучение.

Диапазон измерения по гамма-излучению — от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч.

Имеется шесть поддиапазонов измерения. Показания снимают по стрелке прибора. Кроме того, установлена и звуковая индикация, которая прослушивается с помощью головных телефонов. При обнаружении радиоактивного загрязнения отклоняется стрелка, а в телефонах раздаются щелчки, причем их частота возрастает с увеличением мощности гамма-излучения.

Питание осуществляется от двух элементов типа 1,6 ПМЦ. Масса  прибора — 3,2 кг.

Степень радиоактивного загрязнения  объектов измеряется, как правило, на местности или в местах, где  внешний гамма-фон не превышает предельно допустимого загрязнения объекта более чем в три раза.

Измеритель мощности дозы ИМД-5 выполняет те же функции и в том же диапазоне. Прибор практически ничем не отличается от ДП-5В. Питание осуществляется от двух элементов А-343, которые обеспечивают непрерывную работу в течение 100 ч.

Бортовой рентгенометр ДП-ЗБ предназначен для измерения уровней гамма-излучения на местности. Прибор устанавливается на подвижных объектах (автомобиле, локомотиве, дрезине, речном катере и т.д.). Диапазон измерений — от 0,1 до 500 Р/ч. Прибор имеет четыре поддиапазона. Питание от бортовой сети постоянного тока напряжением 12 или 26 В. Время подготовки прибора к работе — 5 мин. Масса — около 4,4 кг. Уровни загрязнения устанавливаются по отклонению стрелки микроамперметра и с помощью лампы световой индикации: по мере увеличения гамма-излучения частота вспышки лампы увеличивается, а затем свечение становится постоянным. Особенность применения прибора в том, что им можно определять уровни радиации, не выходя из машины, или выставлять блок (зонд) с расположенным на нем детектором ионизирующих излучений наружу. Если измерения проводились прямо из машины, показания прибора умножаются на 2.

В порядке модернизации был  создан прибор ИМД-21, на смену которому пришел ИМД-22.

Измеритель мощности дозы ИМД-22 имеет две отличительные особенности. Во-первых, он может производить измерения поглощенной дозы не только гамма-, но и нейтронного излучения, а во-вторых, использоваться как на подвижных средствах, так и на стационарных объектах (пунктах управления, защитных сооружениях). Питание прибора может быть от бортовой сети автомобиля, бронетранспортера или от сети 220 В. Диапазон измерений для разведывательных машин — от 1 · 10^-2 до 1 · 10⁴ рад/ч, для стационарных пунктов управления — от 1 до 1 · 10⁴ рад/ч.

Дозиметр ДП-70МП предназначен для измерения дозы гамма- и нейтронного облучения в пределах от 50 до 800 Р. Он представляет собой стеклянную ампулу, содержащую бесцветный раствор. Ампула помещена в пластмассовый (ДП-70МП) или металлический (ДП-70М) футляр. Футляр закрывается крышкой, на внутренней стороне которой находится цветной эталон, соответствующий окраске раствора при дозе облучения 100 Р (рад). По мере облучения раствор меняет свою окраску. Это свойство положено в основу работы химического дозиметра. Он дает возможность определять дозы как при однократном, так и при многократном облучении. Масса дозиметра — 46 г.

Для того чтобы определить полученную дозу облучения, ампулу вынимают из футляра, вставляют в корпус колориметра. Вращая диск с фильтрами, ищут совпадение окраски ампулы с цветом фильтра, на котором и написана доза облучения.

Комплект индивидуальных измерителей дозы ИД-1 (в комплекте 10 дозиметров, обеспечивающих измерение поглощенных доз гамма- и гамма-нейтронного (суммарного) излучения в диапазоне от 20 до 500 рад).

Комплект индивидуальных измерителей дозы ИД-11 предназначен для индивидуального контроля облучения людей в целях первичной диагностики радиационных поражений. В него входят 500 индивидуальных измерителей доз ИД-11 и измерительное устройство. ИД-11 обеспечивает измерение поглощенной дозы гамма- и смешанного гамма-нейтронного излучения в диапазоне от 10 до 1500 рад (рентген). При многократном облучении дозы суммируются и сохраняются прибором в течение 12 месяцев. Масса ИД-11 — всего 25 г. Носят его в кармане одежды.

Измерительное устройство может  работать в полевых и стационарных условиях. Удобно в эксплуатации. Имеет  цифровой отсчет показателей на передней панели.

Дозиметры-накопители ДПГ-0З — измерение поглощенных доз облучения.

Контроль радиоактивного облучения

Может быть индивидуальным и групповым. При индивидуальном методе дозиметры выдаются каждому  человеку. Обычно их получают командиры  формирований, разведчики, водители машин  и другие лица, выполняющие задачи отдельно от своих основных подразделений. Групповой метод контроля применяется  для остального личного состава  формирований и населения. В этом случае индивидуальные дозиметры выдаются одному-двум из звена, группы, команды  или коменданту убежища, старшему по укрытию. Зарегистрированная доза засчитывается  каждому как индивидуальная и  записывается в журнал учета.

Обнаружение и  измерение ионизирующих излучений

Ионизирующее излучение  — излучение, которое создается  при радиоактивном распаде, ядерных  превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при  взаимодействии со средой ионы разных знаков.

По своей природе ядерное  излучение может быть электромагнитным (например, гамма-излучение) или представлять поток быстро движущихся элементарных частиц — нейтронов, протонов, бета- и альфа-частиц. Любые ядерные излучения, взаимодействуя с различными материалами, ионизируют их атомы и молекулы. Ионизация среды тем сильнее, чем больше мощность дозы проникающей радиации или радиоактивного излучения и длительнее их воздействие.

Действие ионизирующих излучений  на людей и животных заключается  в разрушении живых клеток организма, которое может привести к заболеваниям различной степени, а в некоторых  случаях и к смерти. Чтобы оценить  влияние ионизирующих излучений  на человека (животное), надо учитывать  две основные характеристики: ионизирующую и проникающую способность.

Альфа-излучение обладает высокой ионизирующей и слабой проникающей  способностью. Обыкновенная одежда полностью  защищает человека. Самым опасным  является попадание альфа-частиц внутрь организма с воздухом, водой и  пищей. Бета-излучение имеет меньшую  ионизирующую способность, чем альфа-излучение, но большую проникающую способность. Одежда уже не может полностью  защитить, нужно использовать любое  укрытие.

Гамма- и нейтронное излучения обладают очень высокой проникающей способностью, защиту от них могут обеспечить только убежища, противорадиационные укрытия, подвалы.

Методы обнаружения  и измерения

В результате взаимодействия радиоактивного излучения с внешней  средой происходит ионизация и возбуждение  ее нейтральных атомов и молекул. Такие процессы изменяют физико-химические свойства облучаемой среды. Взяв за основу эти явления, для регистрации  и измерения ионизирующих излучений  используют ионизационный, химический и сцинтилляционный методы.

Ионизационный метод. Сущность метода заключается в том, что под воздействием ионизирующих излучений в среде (газовом объеме) происходит ионизация молекул, в результате чего электропроводность этой среды увеличивается. Если в нее поместить два электрода, к которым приложено постоянное напряжение, то между электродами возникает направленное движение ионов, т. е. проходит так называемый ионизационный ток, который легко может быть измерен. Такие устройства называют детекторами излучений. В качестве детекторов в дозиметрических приборах используются ионизационные камеры и газоразрядные счетчики различных типов.

Ионизационный метод положен  в основу работы таких дозиметрических  приборов, как ДП-5А(Б,В), ДП-ЗБ, ДП-22В и ИД-11.

Химический метод. Сущность метода состоит в том, что молекулы некоторых веществ в результате ионизирующих излучений распадаются, образуя новые химические соединения. Количество вновь образованных химических веществ можно определить различными способами. Наиболее удобным для этого является способ, основанный на изменении плотности окраски реактива, с которым вновь образованное химическое соединение вступает в реакцию. На этом методе основан принцип работы химического дозиметра гамма- и нейтронного излучения ДП-7 ОМП.

Сцинтилляционный  метод. Этот метод основывается на том, что некоторые вещества (сернистый цинк, йодистый натрий, вольфрамат кальция и др.) светятся при воздействии на них ионизирующих излучений. Возникновение свечения является следствием возбуждения атомов под действием излучений: при возвращении в основное состояние атомы испускают фотоны видимого света различной яркости (сцинтилляция). Фотоны видимого света улавливаются специальным прибором — фотоэлектронным умножителем, способным регистрировать каждую вспышку. В основу работы индивидуального измерителя дозы ИД-11 положен сцинтилляционный метод обнаружения ионизирующих излучений.

ВВЕДЕНИЕ

В случае какой-либо черезвычайной ситуации могут возникнуть большие очаги ядерного, химического и бактериологического поражения, охватывающие не только отдельные промышленные объекты и населенные пункты, но и крупные административные центры с прилегающими к ним объектами.При этих условиях от гражданской обороны потребуется в максимально короткие сроки проведение целого комплекса весьма сложных работ в большом объеме, в том числе в первую очередь по спасению людей и оказанию помощи пострадавшему населению. Эти работы должны быть начаты немедленно после нанесения поражения и закончены в самые короткие сроки.Успех спасательных работ во многом будет зависеть от того, насколько быстро и правильно дана оценка сложившейся обстановки и как четко организованно выполнение их. Для правильной оценки обстановки, определения характера и объема работ организуется разведка района поражения, которая предшествует остальным видам работ, связанных с ликвидацией последствий ЧС.Разведка организуется соответствующими штабами и осуществляется главным образом силами и средствами гражданской обороны.По мере получения этих данных в очаг вводятся соответствующие формирования гражданской обороны, которым ставятся определенные и четкие задачи.

Обнаружение и определение  степени заражения ядовитыми, радиационными  веществами производится с помощью  приборов химической разведки или путем  взятия проб и последующего анализа  их в химических лабораториях.

Основными из них  являются: дозиметр, измеритель мощности дозы (ренгенметр), индикатор радиоактивности и радиометр.

I. Радиационные  и химические разведки

Обеспечение действий сил Службы чрезвычайных ситуаций - это комплекс мероприятий, организуемых и осуществляемых в целях создания условий для успешной ликвидации ЧС.

Одним из видов, которых  является разведка и радиационная (химическая) защита,

Разведка - комплекс мероприятий, проводимый органами управления и Службой ЧС по сбору, обобщению, изучению данных о состоянии природной среды и обстановки в районах аварий, катастроф, стихийных бедствий, а также на участках и объектах проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ.

По характеру  решаемых задач и способу получения  разведывательных данных разведка ведется:

1. системой наблюдения  и лабораторного контроля (СНЛК),

2. органами общей  и специальной разведки.

Учреждения СНЛК осуществляют наблюдение и контроль за состоянием природной среды и потенциально опасных объектов, производят оценку и прогнозирование возникновения ЧС и их последствий.

Общая разведка организуется и проводится органами управления и  силами СЧС (Войска ГО РК и др. различные  формирования) в целях сбора данных об обстановке в районах ЧС, определения  количества пострадавших, степени и  характера разрушений, возможных  направлений распространения опасных  последствий.

Общая разведка ведется  разведывательными отрядами, дозорами, группами и наблюдательными постами, отправленные от Войск ГО, а также  от невоенизированных формирований и других сил, привлекаемых к ликвидации ЧС.

Радиационная  и химическая разведка входит в состав специальной разведки.[1]

Она организуется и  проводится в целях получения  более полных данных о характере  обстановки.

Радиационная и  химическая разведка организуется в  целях:

1. своевременного  обнаружения зараженности воздуха,  воды и местности радиоактивными  и опасными химическими веществами;

2. определения характера  и степени заражения;

3. отыскания и  обозначения путей и направлений  с наименьшими уровнями радиации  и обходов участков химического  заражения;

4. введения оптимальных  режимов радиационной и химической  защиты населения и личного  состава воинских частей, аварийно-спасательных  и других формирований.

Организация всех видов  разведки включает:

- определение целей,  задач и районов (объектов) ведения  разведки;

- распределение  сил и средств;

- планирование и  постановку задач;

- организацию взаимодействия;

- организацию связи  и управления разведывательными  органами, контроль их действий;

- организаций сбора  и обработки разведывательных  данных и обеспечение своевременного  их доклада начальнику ГО (председателю  комиссии по ЧС) и органам управления.

Планирование разведки осуществляется заблаговременно. План разведки может разрабатываться  текстуально с приложением карт, схем или же разрабатываться на карте  с пояснительной запиской.

В плане отражаются:

- цели, задачи и  объекты разведки;

- состав сил и  средств, их задачи;

- организация обеспечения  сил разведки;

- порядок организации  связи, взаимодействия и управления  разведкой.

В пояснительной  записке указываются:

- цели, основные  задачи и последовательность  их выполнения;

- разрабатываются  необходимые расчеты и справки.

II. Дозиметрический  контроль

Дозиметрический контроль включает контроль облучения личного состава служб ЧС, радиоактивного и химического загрязнения людей, техники, материальных средств, продовольствия, воды и объектов внешней среды.

Задачи  дозиметрического контроля определяются особенностями и масштабами практической деятельности и, в первую очередь, направлены на достижение следующих целей:

· подтверждения  соответствия требованиям санитарного  законодательства радиационно-гигиенических  условий и выявление радиационной опасности;

· расчет текущих  и прогнозируемых уровней облучения  населения, а также техники, материальных средств, продовольствия, воды и объектов внешней среды

· обеспечение исходной информации для расчета доз и  принятия решений в случае аварийного облучения, подтверждения качества и эффективности радиационной защиты людей

Данные дозиметрического контроля могут быть использованы также  для:

· совершенствования  применяемых и разработки новых технологии,

· предоставление населению  информации, которая позволяет им понять как, где и когда они  были облучены, что в свою очередь, поможет им в дальнейшем избегать дополнительного облучения,

· сопровождения  обязательного медицинского обследования населения;

· эпидемиологического  наблюдения за облученными контингентами

Принцип обнаружения  ионизирующих (радиоактивных) излучений (нейтронов, гамма-лучей, бета - и альфа-частиц) основан на способности этих излучений  ионизировать вещество среды, в которой они распространяются. Ионизация, в свою очередь, является причиной физических и химических изменений в веществе, которые могут быть обнаружены и измерены. К таким изменениям среды относятся: изменения электропроводности веществ (газов, жидкостей, твердых материалов); люминесценция (свечение) некоторых веществ; засвечивание фотопленок; изменение цвета, окраски, прозрачности, сопротивления электрическому току некоторых химических растворов и др.

Для обнаружения  и измерения ионизирующих излучений  используют следующие методы: фотографический, сцинтилляционный, химический и ионизационный.

Фотографический метод  основан на степени почернения фотоэмульсии. Под воздействием ионизирующих излучений  молекулы бромистого серебра, содержащегося  в фотоэмульсии, распадаются на серебро  и бром. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые и  вызывают почернение фотопленки при  её проявлении. Плотность почернения пропорциональна поглощенной энергии  излучения. Сравнивая плотность  почернения с эталоном, определяют дозу излучения (экспозиционную или  поглощенную), полученную пленкой. На этом принципе основаны индивидуальные фотодозиметры.

Сцинтилляционный  метод. Некоторые вещества (сернистый  цинк, йодистый натрий) под воздействием ионизирующих излучений светятся. Количество вспышек пропорционально мощности дозы излучения и регистрируется с помощью специальных приборов - фотоэлектронных умножителей.

Химический метод. Некоторые химические вещества под  воздействием ионизирующих излучений  меняют свою структуру. Так, хлороформ  в воде при облучении разлагается  с образованием соляной кислоты, которая дает цветную реакцию  с красителем, добавленным к хлороформу. Двухвалентное железо в кислой среде окисляется в трехвалентное под воздействием свободных радикалов HO2 и ОН, образующихся в воде при её облучении. Трехвалентное железо с красителем дает цветную реакцию. По плотности окраски судят о дозе излучения (поглощенной энергии). На этом принципе основаны химические дозиметры ДП-70 и ДП-70М.

В современных дозиметрических  приборах широкое распространение  получил ионизационный метод  обнаружения и измерения ионизирующих излучений.

Ионизационный метод. Под воздействием излучений в  изолированном объеме происходит ионизация  газа: электрически нейтральные атомы (молекулы) газа разделяются на положительные  и отрицательные ионы. Если в этот объем поместить два электрода, к которым приложено постоянное напряжение, то между электродами  создается электрическое поле. При  наличии электрического поля в ионизированном газе возникает направленное движение заряженных частиц, т.е. через газ  проходит электрический ток, называемый ионизационном. Измеряя ионизационный  ток, можно судить об интенсивности  ионизирующих излучений.

Газоразрядный счетчик используется для измерения радиоактивных излучений малой интенсивности. Высокая чувствительность счетчика позволяет измерять интенсивность излучения в десятки тысяч раз меньше той, которую удается измерить ионизационной камерой.

Газоразрядный счетчик  представляет собой полый герметичный  металлический или стеклянный цилиндр, заполненный разряженной смесью инертных газов (аргон, неон) с некоторыми добавками, улучшающими работу счетчика (пары спирта). Внутри цилиндра, вдоль  его оси, натянута тонкая металлическая  нить (анод), изолированная от цилиндра. Катодом служит металлический корпус или тонкий слой металла, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного  корпуса счетчика. К металлической  нити и токопроводящему слою (катоду) подают напряжение электрического тока.

В газоразрядных  счетчиках используют принцип усиления газового разряда. В отсутствие радиоактивного излучения свободных ионов в  объеме счетчика нет. Следовательно, в  цепи счетчика электрического тока также  нет. При воздействии радиоактивных  излучений в рабочем объеме счетчика образуются заряженные частицы. Электроны, двигаясь в электрическом поле к  аноду счетчика, площадь которого значительно меньше площади катода, приобретают кинетическую энергию, достаточную для дополнительной ионизации атомов газовой среды. Выбитые при этом электроны также  производят ионизацию. Таким образом, одна частица радиоактивного излучения, попавшая в объем смеси газового счетчика, вызывает образование лавины свободных электронов. На нити счетчика собирается большое количество электронов. В результате этого положительный  потенциал резко уменьшается  и возникает электрический импульс. Регистрируя количество импульсов  тока, возникающих в единицу времени, можно судить об интенсивности радиоактивных  излучений.

ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО  ПО ОХРАНЕ ТРУДА

 
     Право на безопасный труд закреплено в Конституции РФ. 
     В области охраны труда на предприятиях и в учреждениях основными законодательными актами являются Трудовой кодекс РФ (ТК РФ), Гражданский кодекс РФ (ГК РФ) и Федеральный закон от 17 июля 1999 г. № 181-ФЗ "Об основах охраны труда в Российской Федерации". 
     Основные законодательные акты, обеспечивающие безопасные и безвредные условия труда, представлены ТК РФ. 
     ГК РФ устанавливает ответственность работодателей вследствие причинения вреда работнику на производстве (ст. 1064—1083), а также определяет формы и размер возмещения вреда, причиненного жизни и здоровью гражданина (ст. 1083-1101). 
     Вступивший в силу Федеральный закон "Об основах охраны труда в Российской Федерации" устанавливает правовые основы регулирования отношений в области охраны труда между работодателями и работниками. 
     Впервые в Российской Федерации на законодательном уровне рассматривается большой спектр вопросов, связанных с конкретным решением проблем охраны труда физических лиц, вступивших в трудовые отношения с работодателем. Действие названного Закона многостороннее и распространяется как на работодателей, так и работников, состоящих с работодателями в трудовых отношениях, а также на студентов и учащихся различных образовательных учреждений, проходящих производственную практику. Законодатель акцентирует внимание всех участников трудовых отношений на том, что при осуществлении указанными юридическими и физическими лицами любых видов деятельности, в том числе при организации производства и труда, требования охраны труда обязательны для исполнения. 
     Названный Закон определяет роль системы охраны труда в трудовых отношениях работодателя и работника. В том случае, если служба охраны труда или специалист по охране труда в учреждении (организации) отсутствует, работодатель должен заключать соответствующий договор со специалистами или с организациями, оказывающими услуги в области охраны труда. Работодатель обязан ознакомить работников с требованиями охраны труда и обеспечить такие условия труда на каждом рабочем месте, которые соответствовали бы требованиям охраны труда; проводить аттестацию рабочих мест по условиям труда. При заключении с работником трудового договора (контракта) Закон обязывает работодателя осуществлять проведение за счет собственных средств обязательных предварительных медицинских осмотров (обследований) работников, равно как и периодических (в течение трудовой деятельности) внеочередных медицинских осмотров (обследований) работников по их просьбам в соответствии с медицинскими рекомендациями с сохранением за ними места работы (должности) и среднего заработка на время прохождения указанных медицинских осмотров. Вместе с тем закон предписывает, что работник со своей стороны обязан роходить обязательные предварительные (при поступлении нa работу) и периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования). Особо подчеркивается, что работодатель обязан не допускать работников к выполнению ими трудовых обязанностей без прохождения обязательных медицинских осмотров, а также в случае медицинских противопоказаний.

 
     Среди подзаконных актов по безопасности жизнедеятельности на производстве следует отметить постановления Правительства РФ и других федеральных органов исполнительной власти, например Федеральной службы по труду и занятости, Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию, Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству и т. п. 
     Во исполнение постановления бывшего Министерства труда и социального развития РФ (ныне Федеральной службы по труду и занятости) от 7 апреля 1999 г. № 7 "Об утверждении норм предельно допустимых нагрузок для лиц моложе восемнадцати лет при подъеме и перемещении тяжестей вручную" в отраслях экономики разрабатывается нормативная и нормативно-техническая документация (рис. 1).