Введение 

    В 1896 году французский ученый Анри Беккерель  положил несколько фотографических  пластинок в ящик стола, придавив их кусками какого-то минерала, содержащего  уран. Когда он проявил пластинки, то, к своему удивлению, обнаружил  на них следы каких-то излучений, которые он приписал урану. Вскоре этим явлением заинтересовалась Мария Кюри, молодой химик, полька по происхождению, которая и ввела в обиход слово  «радиоактивность». В 1898 году она и  ее муж Пьер Кюри обнаружили, что  уран после излучения таинственным образом превращается в другие химические элементы. Один из этих элементов супруги  назвали полонием в память о родине Марии Кюри, а еще один – радием, поскольку по-латыни это слово  означает «испускающий лучи». И открытие Беккереля, и исследования супругов Кюри были подготовлены более ранним, очень важным событием в научном  мире – открытием в 1895 году рентгеновских  лучей; эти лучи были названы так  по имени открывшего их (тоже, в общем, случайно) немецкого физика Вильгельма Рентгена.

    Работами  английского физика Э. Резерфорда и  Кюри было установлено наличие, трёх видов радиоактивных излучений α, β, γ - лучей. Резерфорд и английский физик Ф. Содди указали, что испускание α-лучей сопровождается превращением химических элементов, например, превращением радия в радон. В 1913 американский учёный К. Фаянс и Содди независимо сформулировали т. н. правило смещения, характеризующее перемещение нуклида в периодической системе элементов при α- и - распадах.

    Радиоактивность – отнюдь не новое явление; новизна состоит лишь в том, как люди пытались ее использовать. И радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли.

    Объектом данной работы является  ионизирующее излучение в целом, его основные источники и виды.

    Предмет – средства по защите от  ионизирующих излучений.

    Для полного исследования поставленной темы, нам необходимо выполнить целый  ряд задач:

    - дать четкое определение понятию  «ионизирующие излучения»;

    - кратко охарактеризовать его  виды и главные особенности;

    - определить предельные допустимые  дозы облучения для человека;

    - ознакомиться с основными организационными  мерами по защите от ионизирующих  излучений;

    - определить степень их эффективности.

    Вопросы влияния ионизирующих излучений на окружающую среду и в частности на человека достаточно подробно исследованы в научных статьях, учебных пособиях по экологии, биологии, безопасности жизнедеятельности.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     РАЗДЕЛ 1. Ионизирующие излучения, его виды и влияние на человека 

    Радиационная  опасность для населения и  всей окружающей среды связана с  появлением ионизирующих излучений (ИИ), источником которых являются искусственные  радиоактивные химические элементы (радионуклиды). Радионуклиды могут  попадать в окружающую среду в  результате аварий на радиационно-опасных  объектах (АЭС и др. объектах ядерного топливного цикла – ЯТЦ), усиливая радиационный фон земли.

    Ионизирующими излучениями называют излучения, которые прямо или косвенно способны ионизировать среду (создавать раздельные электрические заряды) [7]. К ионизирующим относятся корпускулярные излучения, которые состоят из частичек с массой покоя, которая отличается от ноля (альфа -, бета-частички, нейтроны) и электромагнитные излучения (рентгеновское и гамма-излучение), которые при взаимодействии с веществами могут образовывать в них ионы [5].

    Альфа-излучение  – это поток ядер гелия, который излучается веществом при радиоактивном распаде ядер с энергией, которая не превышает нескольких мегаэлектровольт (МеВ). Эти частички имеют высокую ионизирующую и низкую проникающую способность.

    Бета-частички – это поток электронов и протонов. Проникающая способность (2,5 см в живых тканях и в воздухе – до 18 м [8]) бета-частичек выше, а ионизирующая – ниже, чем у альфа-частичек.

    Нейтроны  вызывают ионизацию веществ и  вторичное излучение, которое состоит  из заряженных частичек и гамма-квантов. Проникающая способность зависит  от энергии и от состава веществ, которые взаимодействуют.

    Гамма-излучение  – это электромагнитное (фотонное) излучение с большой проникающей и малой ионизирующей способностью с энергией 0,001 3 МеВ [5].

    Рентгеновское излучение – излучение, возникающее в среде, которая окружает источник бета-излучения, в ускорителях электронов и является совокупностью тормозного и характерного излучений, энергия фотонов которых не превышает 1 МеВ. Характерным называют фотонное излучение с дискретным спектром, который возникает при изменении энергетического состояния атома. Тормозное излучение — это фотонное излучение с непрерывным спектром, которое возникает при изменении кинетической энергии заряженных частичек.

    Степень биологического влияния ионизирующего  излучения зависит от поглощения живой тканью энергии и ионизации  молекул, которая возникает при  этом.

    Во  время ионизации в организме  возникает возбуждение молекул  клеток. Это предопределяет разрыв молекулярных связей и образование  новых химических связей, несвойственных здоровой ткани. Под влиянием ионизирующего излучения в организме нарушаются функции кровотворних органов, растет хрупкость и проницаемость сосудов, нарушается деятельность желудочно-кишечного тракта, снижается сопротивляемость организма, он истощается. Нормальные клетки перерождаются в злокачественные, возникают лейкоз, лучевая болезнь.

    Одноразовое облучение дозой 25–50 Бер предопределяет необратимые изменения крови. При 80–120 Бер появляются начальные признаки лучевой болезни. Острая лучевая болезнь возникает при дозе облучения 270–300 Бер [1;122].

    Облучение может быть внутренним (при проникновении радиоактивного изотопа внутрь организма), и внешним; общим (облучение всего организма) и местным; хроническим (при действии в течение длительного времени) и острым (одноразовое, кратковременное влияние).

    Различают два вида эффекта воздействия  на организм ионизирующих излучений: соматический и генетический [3;75]. При соматическом эффекте последствия проявляются непосредственно у облучаемого, при генетическом – у его потомства. Соматические эффекты могут быть ранними или отдалёнными. Ранние возникают в период от нескольких минут до 30-60 суток после облучения. К ним относят покраснение и шелушение кожи, помутнение хрусталика глаза, поражение кровеносной системы, лучевая болезнь, летальный исход. Отдалённые соматические эффекты проявляются через несколько месяцев или лет после облучения в виде стойких изменений кожи, злокачественных новообразований, снижения иммунитета, сокращения продолжительности жизни.

    При изучении действия излучения на организм были выявлены следующие особенности:

    ●высокая эффективность поглощённой энергии, даже малые её количества могут вызвать глубокие биологические изменения в организме;

    ●наличие скрытого (инкубационного) периода проявления действия ионизирующих излучений;

    ●действие от малых доз может суммироваться или накапливаться;

    Генетический  эффект - воздействие на потомство.

    Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению.

    Не  каждый организм (человек) в целом  одинаково реагирует на облучение.

    Облучение зависит от частоты воздействия. При одной и той же дозе облучения  вредные последствия будут тем  меньше, чем более дробно оно получено во времени.

    Ионизирующее  излучение может оказывать влияние  на организм как при внешнем (особенно рентгеновское и гамма-излучение), так и при внутреннем (особенно альфа-частицы) облучении. Внутреннее облучение происходит при попадании  внутрь организма через лёгкие, кожу и органы пищеварения источников ионизирующего излучения. Внутреннее облучение более опасно, чем внешнее, так как попавшие внутрь ИИИ подвергают непрерывному облучению ничем не защищённые внутренние органы.

    Под действием ионизирующего излучения  вода, являющаяся составной частью организма человека, расщепляется, и образуются ионы с разными зарядами. Полученные свободные радикалы и окислители взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая её. Нарушается обмен веществ. Происходят изменения в составе крови - снижается уровень эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и нейтрофилов. Поражение органов кроветворения разрушает иммунную систему человека и приводит к инфекционным осложнениям.

    Местные поражения характеризуются лучевыми ожогами кожи и слизистых оболочек. При сильных ожогах образуются отёки, пузыри, возможно, отмирание тканей (некрозы).

    Смертельные поглощённые дозы для отдельных  частей тела следующие:

    голова - 20 Гр [5];

    нижняя  часть живота - 50 Гр [5];

    грудная клетка -100 Гр [5];

    конечности - 200 Гр [5].

    При облучении дозами, в 100-1000 раз превышающую  смертельную дозу, человек может  погибнуть во время облучения («смерть под лучом»).

    Допустимые  уровни ионизирующего излучения  регламентируются «Нормами радиационной безопасности» и «Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующего излучения». Согласно этим нормативным документам облучаемые лица разделяются на следующие категории [7]:

    А – персонал – лица, которые постоянно или временно работают с источниками ионизирующего излучения;

    Б – ограниченная часть населения – лица, которые не работают непосредственно с источниками излучений, но по условиям проживания или расположения рабочих мест могут подлежать облучению;

    В – население области, страны.

    По  степени снижения чувствительности к ионизирующему излучению установлено 3 группы критических органов [4;243-245], облучение которых влечет за собой наибольший убыток здоровью:

    I – все тело, красный костный мозг;

    II – щитовидная железа, мышцы, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаз;

    III – кожа, кости, предплечье, икры, стопы.

    В среднем нормальное облучение человека от естественного радиоактивного фона, который состоит из космического излучения; излучения естественно  распределенных радиоактивных веществ  на поверхности Земли, в приземной  атмосфере, в продуктах питания, воде составляет в течение года приблизительно 0,1 рад [1;130]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РАЗДЕЛ 2. Меры по защите от ионизирующих излучений. 

    Защита  от ионизирующих излучений может  осуществляться путем использования  следующих принципов:

          –использование источников с минимальным излучением путем 
перехода на менее активные источники, уменьшение количества изотопа;

          –сокращение времени работы с источником ионизирующего излучения;

отдаление рабочего места от источника ионизирующего  излучения;

      –экранирование источника ионизирующего излучения.

    Экраны  могут быть передвижные или стационарные, предназначенные для поглощения или ослабления ионизирующего излучения. Экранами могут служить стенки контейнеров  для перевозки радиоактивных  изотопов, стенки сейфов для их хранения.

    Альфа-частицы  экранируются слоем воздуха толщиной несколько сантиметров, слоем стекла толщиной несколько миллиметров. Однако, работая с альфа-активными изотопами, необходимо также защищаться и от бета - и гамма-излучения.

    С целью защиты от бета-излучения используются материалы с малой атомной  массой. Для этого используют комбинированные  экраны, в которых со стороны источника  располагается материал с малой  атомной массой толщиной, которая  равна длине пробега бета-частиц, а за ним – с большей массой.

    С целью защиты от рентгеновского и  гамма-излучения применяются материалы  с большой атомной массой и  с высокой плотностью (свинец, вольфрам) [8].

    Для защиты от нейтронного излучения  используют материалы, которые содержат водород (вода, парафин), а также бор, бериллий, кадмий, графит. Учитывая то, что нейтронные потоки сопровождаются гамма-излучением, следует использовать комбинированную защиту в виде слоистых экранов из тяжелых и легких материалов (свинец-полиэтилен).

    Действенным защитным средством является использование  дистанционного управления, манипуляторов, роботизированных комплексов.

    В зависимости от характера выполняемых  работ выбирают средства индивидуальной защиты [2;99-102] : халаты и шапочки из хлопковой ткани, защитные передники, резиновые рукавицы, щитки, средства защиты органов дыхания (респиратор «Лепесток»), комбинезоны, пневмокостюмы, резиновые сапоги.

    Действенной мерой обеспечения радиационной безопасности является дозиметрический  контроль по уровням облучения персонала  и по уровню радиации в окружающей среде.

    Оценка  радиационного состояния осуществляется при помощи приборов, принцип действия которых базируется на следующих  методах:

    ●ионизационный (измерение степени ионизации среды);

    ●сцинтилляционный (измерение интенсивности световых вспышек, возникающих в веществах, которые люминесцируют при прохождении через них ионизирующих излучений);

    ●фотографический (измерение оптической плотности почернения 
фотопластинки под действием излучения);

    ●калориметрические методы (измерение количества тепла, которое 
выделяется в поглощающем веществе).

    Особые  требования предъявляются к экранированию источников гамма-излучений, так как этот вид излучений обладает большой проникающей способностью. Экранирование этих источников производится специальными материалами, обладающими хорошими поглощающими свойствами; к ним относятся: свинец, специальные бетоны, толстый слой воды и др. Учеными разработаны специальные формулы и таблицы расчета толщины защитного слоя с учетом величины энергии источника излучения, поглощающей способности материала и других показателей.

    Конструктивно экранирование источников гамма-излучений  осуществляется в виде контейнеров  для хранения и транспортировки  источников (запаянных в герметичные ампулы), боксов, стен и межэтажных перекрытий производственных помещений, отдельно стоящих экранов, щитов и т. п. Разработаны разнообразные конструкции аппаратов, облучателей и других устройств для работы с источниками гамма-излучений, в которых также предусмотрено максимальное экранирование источника и минимальная для определенных работ открытая часть, через которую происходит рабочее излучение [7].

    Все операции по перемещению источников гамма-излучений (изъятие их из контейнеров, установка в аппараты, открывание и закрывание последних и т. п.), а также по их расфасовке, ампулированию  и т. д. должны производиться механическим путем при дистанционном управлении или при помощи специальных манипуляторов [5] и других вспомогательных устройств, позволяющих работающему на этих операциях находиться на определенном расстоянии от источника и за соответствующим защитным экраном. При разработке конструкций манипуляторов, дистанционного управления, организации работ с источниками излучения необходимо предусматривать максимальное удаление работающих от источников.

    В случаях технической невозможности  полной защиты работающих от внешнего облучения следует строго регламентировать время работы в условиях облучения, не допуская превышения установленных  предельных величин суммарных суточных доз. Это положение относится  ко всем видам работ, и в первую очередь к работам по монтажу, ремонту, очистке оборудования, устранению аварий и т. п., при которых не всегда удается полностью оградить рабочего от внешнего облучения.

    Для контроля за суммарной дозой облучения  все работающие с источниками  излучения снабжаются индивидуальными  дозиметрами. Кроме того, при работах  с источниками больших энергий  необходимо четко наладить работу дозиметрической  службы, контролирующей величины излучений  и сигнализирующей о превышении установленных предельных величин  и о других опасных ситуациях.

    Помещения, где хранятся источники гамма-излучений  или производится работа с ними, должны проветриваться посредством  механической вентиляции.

    Большинство описанных выше мероприятий по защите от внешнего облучения источниками  гамма-излучений распространяются также и на работы с рентгеновским  и нейтронным излучением. Источники  рентгеновских и некоторых нейтронных излучений действуют лишь при  включенном состоянии соответствующих  аппаратов; при выключенном состоянии  они перестают быть действующими источниками излучения, поэтому  сами по себе не представляют никакой  опасности. Вместе с тем необходимо учитывать, что нейтронные излучения  могут вызвать активацию некоторых  облучаемых ими веществ, которые  могут стать вторичными источниками  излучения и действовать даже после выключения аппаратов. Исходя из этого, следует предусмотреть  соответствующие меры защиты от подобных вторичных источников ионизирующего  излучения.

    Работы  с открытыми источниками ионизирующих излучений, представляющих определенную опасность непосредственного попадания  в организм и, следовательно, внутреннего  облучения, требуют проведения всех изложенных выше мероприятий, чтобы  исключить опасность также и  внешнего излучения. Наряду с ними предусматривается  целый комплекс специфических мероприятий, направленных на предупреждение всякой возможности внутреннего облучения. Сводятся они в основном к предупреждению попадания радиоактивных веществ  внутрь организма и загрязнения  ими кожного покрова и слизистых [2;115-127].

    Для работы с открытыми радиоактивными веществами специально оборудуются  рабочие помещения. Прежде всего, в  их планировке и оборудовании, предусматривают  полную изоляцию помещений, где сотрудники не имеют дела с источниками излучения, от остальных, в которых работают с этими источниками. Изолируются  также помещения для работы с  разными по характеру и мощности источниками

    И наконец, во всех случаях рабочие  помещения должны быть разделены  на зоны: чистые, где находится обслуживающий  персонал, и грязные или горячие, где находятся источники излучений [8]. Горячие отделения, в свою очередь, делятся на две зоны: рабочую и вспомогательную; в рабочей зоне горячего отделения производятся основные работы с источниками, а во вспомогательной — все вспомогательные (мытье посуды и аппаратуры, ремонт последней и т. п.), а также транспортировка источников. Особо тщательная изоляция и в отношении непроницаемости для излучений и в отношении герметичности должна быть между чистыми и грязными отделениями; сообщение между ними осуществляется только через специальный шлюз или чаще всего через санитарный пропускник, где рабочий должен надеть дополнительную спецодежду, соответствующие индивидуальные защитные средства и т. п. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Заключение

    Таким образом, в ходе написания данной работы мы выяснили, что ионизирующими  излучениями называют излучения, которые прямо или косвенно способны ионизировать среду (создавать раздельные электрические заряды). Степень пагубности их влияния на человека зависит, прежде всего, от дозы полученного облучения, а для эффективной защиты от него разработана целая система специальных мер.

    Радиационный  контроль является важнейшей частью обеспечения радиационной безопасности, начиная со стадии проектирования радиационно-опасных  объектов. Он имеет целью определение  степени соблюдения принципов радиационной безопасности и требований нормативов, включая непревышение установленных  основных пределов доз и допустимых уровней при нормальной работе, получение  необходимой информации для оптимизации  защиты и принятия решений о вмешательстве  в случае радиационных аварий, загрязнения  местности и зданий радионуклидами, а также на территориях и в  зданиях с повышенным уровнем  природного облучения. Радиационный контроль осуществляется за всеми источниками  излучения.

      Радиационному контролю подлежат:

    –радиационные характеристики источников излучения, выбросов в атмосферу, жидких и твердых радиоактивных отходов;

    – радиационные факторы, создаваемые технологическим процессом на рабочих местах и в окружающей среде;

    – радиационные факторы на загрязненных территориях и в зданиях с повышенным уровнем природного облучения;

    – уровни облучения персонала и населения от всех источников излучения, на которые распространяется действие настоящих Норм.

    Основными контролируемыми параметрами являются:

    –годовая эффективная и эквивалентная дозы;

    – поступление радионуклидов в организм и их содержание в организме для оценки годового поступления;

    – объёмная или удельная активность радионуклидов в воздухе, воде, продуктах питания, строительных материалов;

    – радиоактивное загрязнение кожных покровов, одежды, обуви, рабочих поверхностей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Список  использованной  литературы

      и источников:

1.Безопасность жизнедеятельности/ Под ред. С. В. Белова. — 3-е изд.,   перераб. — М.: Высш. шк., 2001. — 485с.

2.Юрасов Т.И. Основы радиационной безопасности. Учебное пособие. —М.: АТиСО, 2008. — 155 с.

3.Постник М.И. Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях: Учебник. — М.: Высш.шк., 2003. — 398с.

4.Афанасьев Ю.Г. Безопасность жизнедеятельности. Часть 1. — Бийск, 2006. — 336с.

5.Ионизирующие излучения и человек. [Електронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.eco.nw.ru/lib/data/07/4/020407.htm.

6.Экология и безопасность жизнедеятельности. [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://mguine.narod.ru/ecol_bzhd/index64.htm.

7.Ионизирующие излучения и обеспечение радиационной безопасности. [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://kornienko-ev.ru/BCYD/page232/page507/index.html.

8.Защита от действия ионизирующих излучений. [Електронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.bibliotekar.ru/ecologia-5/96.htm.