Методы и средства радиационной защиты персонала при работе делящимися и радиоактивными материалами
Министерство образования
и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное
учреждение высшего профессионального
образования
«Южно-Уральский государственный университет»
(национальный исследовательский университет)
Факультет «Экономика и управления»
Кафедра «Экономическая теория и мировая
экономика»
Реферат
На тему: «Методы и средства радиационной защиты персонала при работе делящимися и радиоактивными материалами»
Проверил: Кутлуев Д.А.
Выполнил: ст.гр.ЭиУ 470 Радаева Н.С.
Челябинск 2012
СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1 ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ
РАДИАЦИИ В ЖИЗНИ И БЫТУ…………………………………………
1.1 Техногенные источники радиации………………………………………..4
1.2 Рентгеновская аппаратура…………………………………………………5
1.3 Воздействие радиации
на живой организм…………………………………
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ………………………………………………………………
2.1 Радиационная защита……………………………
2.2 Средства радиационной
защиты персонала………………………………..
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Радиация играет
огромную роль в развитии цивилизации
на данном историческом этапе. В XX столетии
человечество приобрело дополнительные
источники облучения к
Проблема радиационного загрязнения стала одной из наиболее актуальных. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию. Поэтому очень важно знать методы и средства радиационной защиты, при работе с радиоактивными материалами.
ГЛАВА 1 ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ В ЖИЗНИ И БЫТУ
1.1 Техногенные источники радиации
Искусственные источники
радиационного облучения
Основной вклад в загрязнение
от искусственных источников вносят
различные медицинские
Неизвестно точное количество людей, подвергающихся подобным обследованиям и лечению, и дозы, получаемые ими, но можно утверждать, что для многих стран использование явления радиоактивности в медицине остается, чуть ли не единственным техногенным источником облучения.
В принципе облучение в медицине не столь опасно, если им не злоупотреблять. Но, к сожалению, часто к пациенту применяются неоправданно большие дозы. Среди методов, способствующих снижению риска, — уменьшение площади рентгеновского пучка, его фильтрация, убирающая лишнее излучение, правильная экранировка и самое банальное, а именно исправность оборудования и грамотная его эксплуатация.
Один из наиболее обсуждаемых сегодня источников радиационного излучения является атомная энергетика. На самом деле, при нормальной работе ядерных установок ущерб от них незначительный. Дело в том, что процесс производства энергии из ядерного топлива сложен и проходит в несколько стадий.
Ядерный топливный цикл начинается
с добычи и обогащения урановой руды,
затем производится само ядерное
топливо, а после отработки топлива
на АЭС иногда возможно вторичное
его использование через
Осталось указать несколько искусственных источников радиационного загрязнения, с которыми каждый из нас сталкивается повседневно.
Это, прежде всего, строительные материалы, отличающиеся повышенной радиоактивностью. Среди таких материалов — некоторые разновидности гранитов, пемзы и бетона, при производстве которого использовались глинозем, фосфогипс и кальциево-силикатный шлак. Известны случаи, когда стройматериалы производились из отходов ядерной энергетики, что противоречит всем нормам. К излучению, исходящему от самой постройки, добавляется естественное излучение земного происхождения. Самый простой и доступный способ хотя бы частично защититься от облучения дома или на работе — чаще проветривать помещение.
- Рентгеновская аппаратура
Рентгеновская аппаратура широко используется в медицине и технике. В промышленно развитых странах рентгенологическим обследованиям и процедурам подвергаются в течение года от 300 до 900 человек на тысячу населения. Рентгенография, флюорография, рентгенотерапия — эти процедуры стали ординарными. Как правило, они необходимы или даже неизбежны, но сопровождаются облучением тех или иных участков или органов человека.
Для сравнения приведем следующие цифры: 0,5—1 мбэр — ежедневный 3-часовой просмотр ТВ в течение года,
150—200 мбэр — годовая доза за счет естественного радиационного фона,
370 мбэр — флюорография (одна процедура),
3000 мбэр — однократное облучение при рентгенографии зубов,
30000 мбэр — рентгеноскопия желудка (одна процедура),
30000 мбэр — обслуживание радоновых ванн,
8500 мбэр — радиофармацевтическая процедура.
Со времени открытия рентгеновских лучей самым значительным достижением в разработке методов рентгенодиагностики стала компьютерная томография. Ее применение при обследовании почек позволило уменьшить дозы облучения кожи в 5 раз, яичников — в 25 раз, семенников — в 50 раз по сравнению с обычными методами.
Рентгеновская аппаратура используется
также при рентгеноскопии сварных
швов ответственных узлов
С каждым годом растет применение в медицине радионуклидов и меченных радиоактивных атомов в диагностических и радиофармацевтических целях. Количество процедур и обследований с использованием радионуклидов в развитых странах достигло 10—40 в год на тысячу человек. При этом, конечно, облучаются не только пациенты, но также медицинские работники, сотрудники реакторных установок, на которых производятся радионуклиды, и цехов, где они обрабатываются и фасуются. Средняя доза облучения пациента при этих процедурах невелика по сравнению с процедурой рентгеноскопии.
Радоновые ванны приносят людям исцеление от некоторых заболеваний и не приводят к заметному облучению больных. Этого не скажешь об обслуживающем персонале. Доза облучения в год одного сотрудника достигает 30000 мбэр.
Цветной телевизор стал членом
почти каждой семьи, число телезрителей
исчисляется многими
В приборостроении и в часовой промышленности часто применяются люминофоры. Светящиеся радиолюминесцентные циферблаты приборов и часов имеют известные достоинства, но для их изготовления применяются радиоактивные материалы. Коллективная эффективная доза населения, полученная от радиолюминесцентных циферблатов часов и приборов, близка к той, которую получают работники атомной промышленности или экипажи авиалайнеров. В этой связи можно напомнить ситуацию, сложившуюся на первых американских атомных подводных лодках. В первый период эксплуатации, при нормальной работе реакторных установок, дозиметристами было отмечено некоторое превышение нормы облучения экипажа лодок. Обеспокоенные специалисты проанализировали радиационную обстановку на корабле и пришли к неожиданному выводу: причиной переобучения экипажа являлись радиолюминесцентные циферблаты приборов, которыми в избытке были оснащены многие корабельные системы. После сокращения количества приборов и замены радиолюминофоров радиационная ситуация на лодках заметно улучшилась.
1.3 Воздействие радиации на живой организм
Ионизирующее излучение, действуя на живой организм, вызывает в нем цепочку обратимых и необратимых изменений, которые приводят к тем или иным биологическим последствиям. Первичным этапом, инициирующим многообразные процессы, происходящие в биологическом объекте, является ионизация (от атома отрывается электрон).
В процессе ионизации происходит разрушение молекул вещества, образуются «свободные радикалы» и сильные окислители с высокой химической активностью.
Получающиеся в процессе радиолиза воды (в биологической ткани 60—70% по массе составляет вода) свободные радикалы и окислители, обладая высокой химической активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка и других структурных элементов биологической ткани, что приводит к изменению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму. Это приводит к нарушению жизнедеятельности организма в целом.
Специфика действия ионизирующего
излучения на биологические объекты
заключается в том, что производимый
им эффект обусловлен не столько количеством
поглощенной энергии в
Никакой другой вид энергии (тепловой, электрической и др.), поглощенной биологическим объектом в том же количестве, не приводит к таким изменениям, какие вызывает ионизирующее излучение.
Например, смертельная доза ионизирующего излучения для человека, равная 600 рад (600 бэр), соответствует поглощенной энергии излучения 6·104 эрг/г. Если эту энергию подвести в виде тепла, то она нагрела бы тело едва ли на 0,001°C. Это тепловая энергия, заключенная в стакане горячего чая. Именно ионизация и возбуждение атомов и молекул обусловливают специфику действия ионизирующего излучения.
Время протекания процесса ионизации составляет 10-16—10-14 с. Длительность процесса, при котором наблюдаются физико-химические изменения, — 10-10—10-6 с.
Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиною немедленной гибели клеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку.
Эффекты воздействия ионизирующего
излучения на живой организм разделяют
на две категории: соматические, которые
возникают в организме
Тяжесть поражения организма, вызванного дозой радиации, зависит от того, получает ли ее организм сразу или в несколько приемов. Большинство органов успевает в той или иной степени залечить радиационные повреждения, поэтому они лучше переносят серию мелких доз, нежели ту же суммарную дозу облучения, полученную за один прием.
Кроме того, реакция разных органов и тканей человека на облучение неодинакова, причем различия очень велики.
Красный костный мозг, другие элементы кроветворной системы, репродуктивные органы и глаза наиболее уязвимы при облучении. Дети также крайне чувствительны к действию радиации.
Большинство тканей взрослого человека относительно мало чувствительны к действию радиации. К ним можно отнести почки, печень, мочевой пузырь, зрелые хрящевые ткани.
Накопленный к настоящему времени большой материал, полученный в экспериментах на животных, а также на основе обобщения многолетних данных о состоянии здоровья рентгенологов, радиологов и других лиц, которые подвергались воздействию ионизирующих излучений, показывает, что при однократном равномерном гамма-облучении всего тела:
10000 бэр — смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы,
1000—5000 бэр — смерть наступает через одну—две недели вследствие внутренних кровоизлияний,
400—500 бэр — 50% облученных умирает в течение одного—двух месяцев вследствие поражения клеток костного мозга,
100 бэр — нижний уровень развития лучевой болезни,
75 бэр — кратковременные незначительные изменения состава крови,
30 бэр — облучение при рентгеноскопии желудка (разовое),
25 бэр — допустимое аварийное облучение персонала (разовое),
10 бэр — допустимое аварийное облучение населения (разовое),
5 бэр — допустимое облучение персонала в нормальных условиях за год,
0,5 бэр — допустимое облучение населения в нормальных условиях за год,
0,350 бэр — годовая эквивалентная доза облучения за счет всех источников излучения в среднем для жителя России.
При установлении норм радиационной
безопасности Международной комиссией
по радиологической защите (МКРЗ) был
взят за основу следующий принцип: «Обеспечить
защиту от ионизирующего излучения
отдельных лиц, их потомство и
человечество в целом, и в то же
время создать соответствующие
условия для необходимой
Всего выделено три категории:
- категория А — лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками излучений,
- категория Б — лица, которые не работают непосредственно с радиоактивными источниками, но по условиям проживания могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ,
- категория В — области, края, республики.
Для каждой категории облучаемых
лиц установлены следующие
При облучении всего тела или наиболее радиочувствительных органов (гонады, костный мозг) предельно допустимые дозы равны: для категории А — 5 бэр/год (50 мЗв/год), для категории Б — 0,5 бэр/год (5 мЗв/год). В случае облучения некоторых органов и тканей установлены менее жесткие дозовые пределы с учетом различной радиочувствительности органов.
Дозовые пределы не включают
дозы за счет естественного фона излучения
и рентгенодиагностических
Для категории В дозовые пределы не установлены. Часто не представляется возможным непосредственно измерить дозу, например, в случаях внутреннего облучения. Это обуславливает необходимость введения допустимых уровней — нормативных значений поступления радиоактивных веществ в организм, содержание радиоактивных веществ в организме, их концентрации в воде и воздухе, мощности дозы, плотности потока.
В настоящее время среди
ученых нет единой точки зрения по
вопросу о биологических
При работе с радиоактивными источниками основное требование к обеспечению безопасных условий труда — сооружение защитных барьеров, обеспечивающих снижение дозы внешних потоков излучений на рабочих местах и в соседних помещениях, до допустимых уровней, или использование защиты временем и защиты расстоянием, чтобы за время проведения той или иной операции не произошло переоблучение персонала и ограниченной части населения.
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
2.1 Радиационная защита
РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА – комплекс организационных и техн. мероприятий по предотвращению вредного воздействия ионизирующих излучений на организм человека. Различают воздействия, при к-рых тяжесть поражения зависит от индивидуальной дозы облучения, полученной отдельным органом или всем телом человека (лучевая болезнь, лучевые ожоги, катаракта и т.п.), и воздействия, обусловленные коллективной дозой (суммой индивидуальных доз определенного контингента людей) и определяющие опасность генетических нарушений в популяции. Первые наз. Нестохастическими эффектами, вторые- стохастическими эффектами излучения. Соответственно и Р. з. должна обеспечивать безопасные условия для отдельных лиц, их ближайшего и отдаленного потомства и человечества в целом.
Методы радиационной защиты:
1) методы ослабления воздействия
ионизирующих излучений до
Различают радиационная защита. при внеш. облучении (обусловлена герметичными источниками вне организма человека) и при внутреннего облучении (обусловлена радионуклидами, попадающими в тело человека с загрязнённым воздухом, водой, пищей или через кожу).
Для описания переноса
проникающего излучения в
Радиационная защита от внешнего воздействия а- и b-частиц обеспечивается малыми толщинами поглотителя: для полного поглощения a-частиц с макс. пробегом ~8-9 см воздуха достаточен лист бумаги, для b-частиц с макс. пробегом до 1 м воздуха достаточен слой Аl толщиной 5-7 мм. В случае g-излучения каждый акт рассеяния сопровождается выведением фотона из пучка. Для расчёта радиационной защиты от узкого пучка g-излучения используют Ламберта закон:
Здесь I0 - нач. интенсивность излучения, t - толщина защитной среды, L - линейный коэф. ослабления g-излучения в этой среде, обусловленный фотоэффектом, комптоновским рассеянием и образованием пар. При энергии фотона меньше 200 кэВ доминирует фотоэффект. Его вероятность по мере роста энергии фотона уменьшается, и основного вклад в L до(1-2) МэВ даёт комптоновское рассеяние. При (3,3-5,0)МэВ для тяжёлых и (15-50) МэВ для лёгких элементов начинается рост L, обусловленный образованием пар. В Р. з. часто применяют массовый коэф. поглощения g-излучения (в см2/г):
где N - число Авогадро,
А - атомный вес, s - сечение процесса.
В области, где доминирует
Рис. 1. Зависимость поглощённой
дозы D от расстояния r до точечного
изотропного источника g-
Для расчёта Р. з. от широкого
пучка g-излучения используют понятие
длины релаксации R - толщины вещества,
ослабляющей интенсивность
Геометрия широкого
пучка относится к наиболее
важным случаям, в частности,
радиационная защита ядерных
реакторов. В этом случае
Рис. 2. Зависимость фактора накопления В от расстояния до источника при разных энергиях фотона.
Особенно важна радиационная
защита в случае проникающего
нейтронного излучения.
Радиационная защита от внутреннего облучения. При подземной добыче урановых руд для снижения концентрации Rn и продуктов его распада применяют изоляцию выработанных штреков, вытяжную вентиляцию с интенсивным отсосом воздуха вблизи мест выделения радиоактивного газа и др. При открытой добыче урановых руд наиболее эффективны очистка воздуха от радиоактивных аэрозолей и подача его в кабину оператора бульдозера, экскаватора или автомашины.
При работе в атмосфере радиоактивных газов и аэрозолей при их содержании не более 200 допустимых концентраций (ДК) используют респираторы "Лепесток" (на основе фильтрующей ткани с заряж. волокнами), маски с фильтрующими насадками (сорбенты для улавливания I); при содержании радионуклидов от 200 до 1000 ДК применяют пневмомаски и пневмокостюмы с поддувом чистого воздуха в зону дыхания; при концентрация более 2000 ДК используют изолирующие костюмы и скафандры с автономными системами воздухообеспечения.
Радиоактивные инертные
газы не концентрируются в
теле человека. Они опасны только
как внешние b- и g-излучатели, их
концентрации достигают
Для защиты от короткоживущих Кг и Хе (см. Целение ядер)используют газгольдеры. Возникающие при их распаде дочерние радиоактивные аэрозоли улавливают фильтрацией воздуха. На радиохимимических заводах применяют извлечение Кг и Хе из воздуха методом низкотемпературной дистилляции и адсорбции газов.
Некоторые органы человека
избирательно концентрируют
По данным многолетних
наблюдений персонала крупных
ядерных объектов, измеримое содержание
радионуклидов обнаруживается

- Методы и средства радиационно-технологического контроля при сортировке твердых радиоактивных отходов
- Методы и средства развития физических качеств школьников
- Методы и средства сохранения здоровья
- Методы и средства управления персоналом в системе менеджмента предприятия
- Методы и средства электрических измерений
- Методы исследований в возрастной психологии
- Методы исследований в конфликтологии
- Методы и средства обработки информации в глобальных компьютерных сетях
- Методы и средства обучения в современной школе
- Методы и средства осуществления и регулирования ВЭД в России
- Методы и средства поверки вольтметра цифрового В7-38
- Методы и средства получения информации
- Методы и средства противодействия утечке информации через побочные электромагнитные излучения и наводки
- Методы и средства работы со звуком и музыкой