Ионизирующая радиация. 2

     Содержание.

Введение

Глава 1 «Ионизирующая радиация»

1. Виды ионизирующей радиации
1. Виды лучевой болезни
2. Единицы активности и дозы ионизированного излучения
3. Биологическое воздействия ионизированного излучения
1. Виды эффекта облучения

Глава 2 «Защита от ионизированного излучения»

2.1. Понятие  «радиационная безопасность населения»

2.2. Защита  от ионизированного излучения

2.3. Средства  и способы защиты

Заключение

Список  использованной литературы 

ВВЕДЕНИЕ

     В 1896 г. французским физиком Антуаном Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения. Оно положило начало эре изучения и использования ядерной энергии. Бежавшие перед началом второй мировой войны из фашистской Германии в США физики, под руководством американского ученого Роберта Оппенгеймера, в 1945 г. создали оружие разрушительной силы.

     Первый  атомный взрыв был произведен 16 июля 1945 г. в Америке, в штате  Нью-Мексико. На верхней платформе 33-метровой стальной вышки была взорвана атомная  бомба. Последствия были ужасающими: стальная конструкция вышки испарилась, на ее месте образовалась воронка диаметром 37 м и глубиной 1,8 м - она являлась центром простиравшегося на большое расстояние кратера. В окружности 370 км была уничтожена вся растительность. Вспышка от взрыва на расстоянии 32 км казалась в несколько раз ярче, чем солнечный свет в полдень. После нее образовался огненный шар, существовавший несколько секунд. Свет от него был виден в населенных пунктах на расстоянии до 290 км. Звук от взрыва был слышен на таком же расстоянии.

     В результате взрыва образовалась гигантское облако сферической формы. Клубясь, оно устремилось вверх, приобрело форму гигантского гриба. Облако состояло из нескольких тонн пыли, поднятой с поверхности земли, паров железа и большого количества радиоактивных веществ, образовавшихся при цепной реакции деления ядерного заряда. Пыль и радиоактивные частицы осели на огромной площади, небольшое их количество было обнаружено на удалении 190 км от эпицентра взрыва.

     До  конца XIX века человечество подвергалось ионизирующему излучению, но ничего не знало об этом. Люди столкнулись с отрицательным эффектом ионизирующего излучения в связи с открытием рентгеновских лучей. В 1985 г. помощник Рентгена получил ожог рук при взаимодействии с рентгеновскими лучами. Чуть позже А.Беккерель положил в карман пробирку с радием. Мария Кюри умерла от внешнего и внутреннего поражения (останки ее до сих пор радиоактивны). В конце 20-х гг. стало известно, что ионизирующее излучение обладает отрицательным действием. Создаются специальные международные организации, занимающиеся проблемами радиации, в их числе существующая с конца 1920-х годов Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ). Цель этой организации - разрабатывать правила работы с радиоактивными веществами и мероприятия по защите от радиации.

     До 50-х гг. многие не знали о радиации; затем США вели интенсивные испытания ядерного оружия в атмосфере - американская бомбардировки японских городов. В 1955 г Генеральная Ассамблея ООН основала научный комитет по действию атомной радиации (НКДАР). Цель этой организации - изучение воздействия радиации, независимо от ее источника, на окружающую среду и население.

     В России таким институтом является Федеральное государственное учреждение науки «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Основной задачей Института является радиационно-гигиеническое обеспечение безопасных условий жизнедеятельности населения России.

     Глава 1.

     Ионизирующая  радиация 

1. Виды ионизирующей радиации.

     Ионизирующее  излучение, в частности радиоактивное, представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромагнитных волн. Это сложное излучение, включающее несколько видов.

     Альфа-излучение - ионизирующее излучение, состоящее  из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых  при ядерных превращениях и распространяющихся на небольшие расстояния: в воздухе - не более 10 см, в биоткани (живой  клетке) - до 0,1 мм. Они полностью поглощаются листом бумаги и не представляют опасности для человека, за исключением случаев непосредственного контакта с кожей.

     Бета-излучение - электронное ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях. Бета-частицы распространяются в воздухе до 15 м, в биоткани - на глубину до 15 мм, в алюминии до 5 мм. Одежда человека почти на половину ослабляет их действие. Они практически полностью поглощаются оконными стеклами и любым металлическим экраном толщиной в несколько миллиметров; опасны при контакте с кожей.

     Гамма-излучение - фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных  превращениях со скоростью света. Гамма-частицы  распространяются в воздухе на сотни  метров и свободно проникают сквозь одежду, тело человека и значительные толщи материалов. Это излучение считают самым опасным для человека.

     Степень опасности поражения людей ионизирующими  излучениями определяется значением  экспозиционной дозы излучения Д, которая  измеряется в рентгенах, Р. Интенсивность радиоактивных излучений оценивается мощностью дозы излучения Р, характеризующей скорость накопления дозы и выражаемой в рентгенах в час, Р/ч, миллирентгенах в час, мР/ч, или в микрорентгенах в час, мкР/ч.

     В Международной системе единиц СИ экспозиционная доза излучения измеряется в кулонах на килограмм, Кл/кг, а ее мощность - в кулонах на килограмм в секунду, Кл/кг*с. Кулон на килограмм равен экспозиционной дозе, при которой в 1 кг воздуха в результате ионизации образуется суммарный электрический заряд всех ионов одного знака, равный 1 Кл.

      1.1.1. Виды лучевой болезни

     При облучении ионизирующим излучением возникает лучевая болезнь.       
Лучевая болезнь I (легкой) степени развивается при общей дозе. однократного облучения 12 Гр (100200 Р). Скрытый период ее длительный, достигает 4 недели и более. Нерезко выражены симптомы периода разгара болезни.

     Лучевая болезнь II степени (средней тяжести) возникает при общей дозе облучения 24 Гр (200400 Р). Реакция на облучение обычно выражена и продолжается 12 суток. Скрытый период достигает 23 недели. Период выраженных клинических проявлений развивается нерезко. Восстановление нарушенных функций организма затягивается на 22 и более месяцев.

     Лучевая болезнь III (тяжелой) степени возникает при общей дозе облучения 46 Гр (400600 Р). Начальный период обычно характеризуется выраженной симптоматикой. Резко нарушена деятельность центральной нервной системы, рвота возникает повторно и иногда приобретает характер неукротимой. Скрытый период чаще всего продолжается 710 дней. Течение заболевания в период разгара (длится 23 недели) отличается значительной тяжестью. Резко нарушен гемопоэз. Выражен геморрагический синдром. Более отчетливо выявляются симптомы, свидетельствующие о поражении центральной нервной системы. В случае благоприятного исхода исчезновение симптомов болезни происходит постепенно, выздоровление весьма замедленно (35 и более месяцев).

                Лучевая болезнь IV (крайне тяжелой) степени возникает при облучении 6 Гр (600 Р) и более. Она характеризуется ранним бурным появлением в первые минуты и часы тяжелой первичной реакции, сопровождающейся неукротимой рвотой, адинамией, коллапсом. Начальный период болезни без четкой границы переходит в период разгара, отличающийся чертами септического характера, быстрым угнетением кроветворения (аплазия костного мозга, панцитопения), ранним возникновением геморрагий и инфекционных осложнений (в первые дни). 
Следует отметить, что при увеличении мощности ядерного боеприпаса значительно увеличиваются радиусы воздействия ударной волны и светового излучения, тогда как радиус действия ионизирующего излучения увеличивается незначительно.

     Ослабление  ионизирующего излучения осуществляется различными материалами, используемыми  в качестве защиты (бетон, грунт, дерево). Они характеризуются слоем половинного ослабления, т. е. слоем, который уменьшает интенсивность воздействия излучения на человека в 2 раза.

2. Единицы активности и дозы ионизированного излучения.

     При оценке последствий облучения людей  ионизирующими излучениями важно знать не экспозиционную, а поглощенную дозу излучения, т.е. количество энергии ионизирующих излучений, поглощенное тканями организма человека.

     В качестве единицы измерения поглощенной  дозы излучения в системе СИ принят грэй, Гр, а мощность такой дозы - грэй в секунду, Гр/с. На практике используется внесистемная единица поглощенной дозы - рад (в одном грамме облучаемого вещества поглощается энергия, равная 100эрг). Внесистемная единица мощности поглощенной дозы - рад в час или рад в секунду, рад/ч, рад/с.

     Между экспозиционной Дэксп и поглощенной Дпогл дозами излучения имеется зависимость:

     Дпогл = ДэкспК,

     Где К - коэффициент пропорциональности (для мягких тканей организма человека К = 0.877).

     Учитывая  то, что погрешность измерений  существующих дозиметрических приборов составляет 15-30 %, коэффициент пропорциональности принимают равным единице. Поэтому при оценке последствий облучения людей значения экспозиционной и поглощенной доз, измеренные с помощью дозиметрических приборов, примерно одинаковы.

     Внесистемной единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамм-излучений является рентген. Дозе в 1 рентген соответствует образование 2,083*109 (в 9 степени) пар ионов в 1 см3 кубическом воздуха при температуре 0 С и давлении 760 мм рт. ст.

     Для оценки последствий облучения организма человека различными видами излучений, а также при попадании радионуклидов в его организм с воздухом, водой и пищей применяется специальная единица измерения эквивалентной дозы облучения - бэр (биологический эквивалент рентгена).

     Источниками радиационной обстановки на Земле являются: природная радиоактивность, включая космическое излучение; глобальный радиационный фон, обусловленный проводившимися испытаниями ядерного оружия; эксплуатация радиационно опасных объектов.

      1.3. Биологическое воздействие ионизированного излучения (облучения).

Внешнее облучение - источники излучения вне организма. Внутреннее облучение - источник внутри.

     Как внешний источник опасно рентгеновское  и гамма-излучение.

     Как внутреннее особо опасно корпускулярное излучение, т.к. нет естественной преграды - кожи.

     Биологическое воздействие связано с ионизацией воды в организме человека. При  этом образуется ион ОН - гидроксильная группа, резко ускоряются процессы окисления, нарушаются биохимические реакции, что приводит:

       1.Торможение функций кроветворных органов;

     2.Нарушение  нормальной свертываемости крови;

     3.Повышение  хрупкости кровеносных сосудов; 

     4.Расстройство  деятельности желудочно-кишечного  тракта;

     5.Снижение  иммунитета;

     6.Общее  истощение организма.

      1.3.1 Виды эффекта облучения.

     Два вида эффекта облучения: пороговые и беспороговые.

     Порого - порог, составляющий 0,1 Зв в год.

     Пороговый эффект облучения - это биологические  эффекты облучения, в отношении  которых предполагается существование  порога, выше которого тяжесть эффекта зависит от дозы.

     Пороговые эффекты облучения (радиационные поражения):

     1) острые поражения - острая лучевая  болезнь (ОЛБ), наступает при облучении  большими дозами, в течение малого  промежутка времени:

     1 стадия - первичная реакция: повышение  температуры, учащение пульса, тошнота, головокружение, вялость;

     2 стадия - период видимого благополучия (скрытый период);

     3 стадия - разгар болезни (тошнота,  кровоизлияния и т.п.);

     4 стадия - либо выздоровление, либо  летальный исход.

     0,8 - 1,2 Зв; 80-120 Р - начальные признаки лучевой болезни (человек справляется сам).

     2,7 - 3 Зв; 270-300 Р - тяжелые проявления  ОЛБ (50% - летальный исход).

     5,5 - 7 Зв - без лечения - 100% летальный  исход.

     2) Хроническая лучевая болезнь  - профессиональное заболевание  врачей-рентгенологов.

     Беспороговые (стохастические) эффекты облучения - тяжесть эффекта не зависит от дозы; вероятность возникновения  эффектов пропорциональна дозе.

     Радиационный  риск - риск, который определяется как  вероятность того, что у человека в результате облучения возникнет тот или иной вредный эффект. К ним могут относиться различные онкологические заболевания, ослабление иммунной системы.

     Существует  проблема оценки нарушения здоровья (область беспороговых эффектов - 0,1 Зв).

      Глава 2.

     Защита  от ионизированного излучения.

     2.1. Понятие «радиационной безопасности населения»

     Существует понятие радиационной безопасности населения, определенное в Федеральном Законе “О радиационной безопасности населения” (принят Государственной Думой 05 декабря 1995г, в ред. Федерального закона от 22.08.04г № 122-ФЗ). Настоящий Федеральный закон определяет правовые основы обеспечения радиационной безопасности населения в целях охраны его здоровья.

     Нормирование  осуществляется 2 документами:

     1) НРБ-99 (нормы радиационной безопасности). Санитарные правила НРБ-99 являются новым изданием, частично переработанным и дополненным НРБ-96.

     2) ОСПОРБ-99 (основные правила работы с радиационными веществами и другими источниками ионизированного излучения). Взамен ОСП-72/87.

     В соответствии с НРБ-99 все население делится на группы:

     - персонал (группы А и Б);

     - все население, включая лиц  из персонала, вне сферы и  условий их производственной  деятельности.

     Нормируемой величиной является эффективная доза для групп:

     А - 20 млЗв в год (в среднем за 5 лет), не больше 50 млЗв в год.

     Б - 1/4 значений для персонала группы А.

     население – 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год.

     2.2. Защита от ионизированного излучения.

     Способы защиты:

     1) количеством - используются источники  с минимальным выходом ионизированного излучения;

     2) временем - ограничения на пребывание  на территории, где уровень излучений  выше допустимого;

     3) расстоянием - интенсивность излучения  убывает пропорционально квадрату расстояния;

     4) дистанционное управление (А-метод) - разделение гомо- и иоксосферы;

     5) экранирование источников;

     6) зонирование территорий при работе  с открытыми источниками.

     Кратность ослабления - К=Р/Р_ДОП - для экрана, где

     Р - мощность экспозиционной дозы, Р=dX/dt=[млР/час], d - толщина экрана.

     Для нейтрального излучения - экран должен содержать водород, полиэтилен, воду, парафин.

     Дозиметрический контроль.

     Методы:

     1) фотографический;

     2) химический (изменение цвета);

     3) суинтилляционный (испускание фотонов видимого света при прохождении через него ионизированного излучения);

     4) ионизационный (основан на явлении  ионизации газов под воздействием  ИИ, в результате которого образуются  положительные ионы и электроны).

     Дозиметрический контроль:

     1) для радиационной разведки местности  - рентгенометр-радиометр;

     2) для контроля облучения - дозиметры;

     3) для контроля степени заражения  поверхности веществ, продуктов  питания.

     2.3. Средства и способы защиты.

     Радиационная  авария - это потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или к радиоактивному загрязнению окружающей среды (Федеральный закон «О радиационной безопасности населения).

     Последствия радиационных аварий обусловлены их поражающими факторами: ионизирующим излучением и радиоактивным загрязнением местности.

     Радиационное  воздействие на человека заключается в нарушении жизненных функций различных органов и развития лучевой болезни.

     Радиоактивное загрязнение местности вызывается воздействием альфа-, бета- и гамма-ионизирующих излучений и обуславливается  выделением при аварии не прореагировавших элементов и продуктов деления ядерной реакции (радиоактивный шлак, пыль, осколки ядерного продукта), а также образованием различных радиоактивных материалов и предметов (например, грунта) в результате их облучения.

     Радиоактивное загрязнение при аварии на предприятии ядерной энергетики имеет несколько особенностей:

     · Радиоактивные продукты (пыль, аэрозоли) легко проникают внутрь помещений;

     · Сравнительно небольшая высота подъема  радиоактивного облака приводит к загрязнению  населенных пунктов и лесов значительно больше, чем открытой местности;

     · При большой продолжительности  радиоактивного выброса, когда направление  ветра может многократно меняться, возникает вероятность радиоактивного загрязнения местности практически  во все стороны от источника аварии.

     Основной  способ оповещения населения  об авариях на радиационно  опасных объектах - передача информации по местной теле- и радиовещательной сети. Для привлечения  внимания населения  перед подачей  такой информации включают сирены и  другие звуковые сигнальные средства, звуки которых означает сигнал «Внимание всем!».

     При отсутствии в поступившей информации рекомендаций по действиям следует  защитить себя от внешнего и внутреннего  облучения. Для этого по возможности  быстро надеть респиратор, противогаз или ватно-марлевую повязку, а при их отсутствии - прикрыть органы дыхания шарфом, платком, разместиться в ближайшем здании, лучше в собственной квартире.

     Войдя в помещение, следует снять с  себя верхнюю одежду и обувь, положив  их в пластиковый пакет или  пленку, немедленно закрыть окна, двери и вентиляционные отверстия, включить радиоприемник, телевизор и радиорепродуктор, занять место вдали от окон и быть готовым к приему информации и указаний о действиях.

     При наличии измерителя мощности дозы определить степень загрязнения квартиры. Обязательно загерметизировать помещение и укрыть продукты питания. Для этого заделать щели в окнах и дверях, заклеить вентиляционные отверстия. Открытые продукты положить в полиэтиленовые мешки, пакеты или пленку. Сделать запас воды в емкостях с плотно прилегающими крышками. Продукты и воду поместить в холодильники, закрываемые шкафы или кладовки.

     При получении указаний провести профилактику препаратами йода. При их отсутствии использовать 5%-ный раствор йода: 3-5 капель на стакан воды для взрослых и 1-2 капли на 100 г жидкости для детей. Прием повторить через 6-7 ч. Следует помнить, что препараты йода противопоказаны беременным женщинам.

     При приготовлении и приеме пищи все  продукты, подверженные воздействию  воды, промыть. Строго соблюдать правила личной гигиены, предотвращающие или снижающие внутреннее облучение организма. В случае загрязненности помещения почистить органы дыхания.

     Помещения оставлять лишь при крайней необходимости  и на короткое время. При выходе защитить органы дыхания, надеть плащ (накидку) или средства защиты кожи. После возвращения переодеться.

     Подготовка  к возможной эвакуации заключается  в сборе самых необходимых  вещей - это документы, деньги, личные вещи, продукты, лекарства, средства индивидуальной защиты, в том числе подручные - накидки, плащи из синтетических пленок, резиновые сапоги, боты, перчатки и т.д. Вещи и продукты укладывают в чемоданы или рюкзаки, обернутые синтетической пленкой, их масса и габариты должны позволять одному человеку без особых усилий перемещать каждый из них. В ходе подготовки к эвакуации необходимо внимательно слушать передачи местного телевидения и радио, по которым будет сообщено, когда и к каким мерам защиты следует прибегнуть.

     При поступлении сигнала на эвакуацию  перед выходом из помещения следует освободить от продуктов холодильник, отключить все электро- и газовые приборы, вынести в мусоросборники скоропортящиеся продукты, жидкости, мусор. Подготовить табличку с надписью «В помещении №____ жильцов нет». При убытии закрыть квартиру и вывесить на дверь заготовленную табличку.

     При нахождении на улице применять средства защиты органов дыхания и кожи, по возможности не поднимать пыль, стараться не ставить чемоданы или  рюкзаки на землю или использовать при этом чистую газету или любую  другую подстилку. Избегать движения по высокой траве и кустарнику, без надобности не садиться и не прикасаться к местным предметам. В процессе движения не пить, не принимать пищу и не курить. Перед посадкой в автомобиль провести частичную дезактивацию средств защиты кожи, одежды, вещей их осторожным обтиранием или обметанием, а также частичную санитарную обработку открытых участков тела обмыванием или обтиранием влажной ветошью.

     При посадке на транспорт или формировании пешей колонны зарегистрироваться у представителя эвакокомиссии. По прибытии в район размещения эвакуированных при необходимости сдать средства индивидуальной защиты и предметы одежды на дезактивацию или утилизацию в соответствии с результатами радиационного контроля. Затем умыться, помыть руки с мылом, прополоскать рот и горло. По возможности вымыть тело с мылом, особенно тщательно промыть части тела, покрытые волосяным покровом. После прохождения радиационного контроля надеть чистые белье, одежду, обувь.

     При проживании на территории, степень  загрязнения которой превышает фоновые нормы, но не опасные пределы, соблюдается специальный режим поведения. Уборку помещения нужно проводить влажным способом с тщательным стиранием пыли с мебели и подоконников. Ковры, половики и другие тканые покрытия следует не вытряхивать, а чистить пылесосом или влажной тряпкой. Уличную обувь необходимо ополаскивать в специальных емкостях с водой (особенно подошву), затем протирать влажной ветошью и оставлять за порогом квартиры или дома. Желательно оставлять вне квартиры, дома уличную одежду. Мусор из пылесоса и использованную при уборке ветошь сбрасывать в емкость, врытую в землю, с тем, чтобы в последующем их отправили на захоронение. Территория двора должна увлажняться как при наличии твердого покрытия, так и при его отсутствии; в последнем случае дополнительно выкашивается трава, а с дорожек снимается верхний слой грунта.

     При проведении полевых работ обязательно  пользоваться респираторами, противопыльными  тканевыми масками или ватно-марлевыми  повязками, сменной спецодеждой и головными уборами. В конце рабочего дня обязателен душ.

     При ведении приусадебного хозяйства  для снижения радиоактивного загрязнения  выращиваемых продуктов в почву  вносятся известь, калийные и другие удобрения, торф. Во время уборки урожая плоды, овощи и корнеплоды не складируются на землю. Выращенные сельхозпродукты подвергаются радиационному контролю. При установлении их загрязненности они промываются (очищаются) и в зависимости от результатов вторичного контроля применяются по назначению или уничтожаются.