Радиоактивное загрязнение местности. Определение, единицы измерения, зоны загрязнения

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ»

Кафедра Управления природопользованием  и экологической  безопасностью 
 

Специальность: Государственное управление и право

Форма обучения: очная 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ 

ПО  ДИСЦИПЛИНЕ: Безопасность в чрезвычайных ситуациях 

«Радиоактивное загрязнение местности.

Определение, единицы измерения, зоны загрязнения. Средства и способы защиты НАСЕЛЕНИЯ» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Исполнитель:

студентка   II курса   группы МО-2-2               ______________    Маргеева А.С. 

Руководитель:

к.воен.н., доц.                                                       ______________    Сычев А.П. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2010 г. 
 

Содержание

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

  История ядерной эры – это история  радиационных аварий и катастроф. Менее чем за полувековую историю развития ядерной энергетики в мире произошло около 400 ядерных инцидентов и аварий различной степени сложности и опасности, повлекших смерть миллионов людей и заражение значительного числа территорий радиоактивными веществами.

  Особая  опасность радиоактивного заражения  определяется его особенностями: большая площадь поражения - десятки тысяч квадратных километров; длительность сохранения поражающего действия - многие годы; трудности обнаружения радиоактивных веществ, не имеющих цвета, запаха и других внешних признаков. В связи с этим проблемы, связанные с радиоактивным заражением местности, а также по защите населения в этих условиях становятся все более актуальными в наши дни. Ведь до сих пор тысячи людей по всему миру страдают от последствий радиоактивного загрязнения: они болеют, умирают, у них рождаются дети с врожденными патологиями.

  Основной  целью данного реферата является систематизация, накопление и закрепление знаний о радиоактивном загрязнении местности и способах и методах защиты от него. В соответствии с поставленной целью в работе предполагается решить следующие задачи:

  - охарактеризовать понятие радиоактивного загрязнения и рассмотреть единицы его измерения;

  - изучить зоны радиоактивного загрязнения местности;

  - проанализировать воздействие радиации на человека, а также способы и средства защиты населения от радиационного воздействия.

  Основными источниками радиоактивного загрязнения (заражения) местности являются: 1) взрывы ядерных боеприпасов и испытания ядерного оружия; 2) аварии на радиационно-опасных объектах (РОО).

  Вследствие  того, что рамки изложения темы довольно широки, в данном реферате автор более внимательно остановится  на вопросах, связанных с радиоактивным  загрязнением местности только как с поражающим фактором ядерного оружия, а проблема аварий на РОО будет затронута только косвенным образом. Более того, опущены будут и следующие вопросы: радиационная разведка местности; правила проживания на территории, степень загрязнения которой превышает фоновые нормы; правила ведения полевых работ и приусадебного хозяйства в подобной ситуации.

  Прежде  чем переходить к основным правилам поведения населения в условиях радиационной опасности и ознакомлению со средствами защиты, необходимо изучить само понятие радиоактивного заражения, чему и будет посвящена первая глава реферата.

§1. Понятие и единицы  измерения радиоактивного загрязнения

 

  Радиоактивное загрязнение - загрязнение поверхности Земли, атмосферы, воды либо продовольствия и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, превышающих уровень, установленный нормами радиационной безопасности и правилами работы с радиоактивными веществами.

  Одной из основных причин появления радиоактивного заражения местности является взрыв ядерных боеприпасов или применение ядерного оружия.

  Ядерное оружие – оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония и при термоядерных реакциях синтеза изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые, например ядра изотопа гелия.

  При любом  виде взрыва в зоне ядерной реакции  в миллионные доли секунды выделяется огромное количество энергии, давление достигает миллиардов атмосфер, температура - миллионов градусов. Вся выделившаяся энергия расходуется на образование поражающих факторов: ударной волны, светового излучения, проникающей радиации, электромагнитного импульса, а также радиоактивного загрязнения местности.

  Радиоактивное загрязнение воздуха, местности, акватории  и расположенных на них объектов происходит в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва. Источниками радиоактивного заражения являются: продукты деления ядерных взрывчатых веществ (Pu-239, U-235 и U-238); радиоактивные изотопы (радионуклиды с коротким периодом полураспада), образующиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов - наведенная активность; неразделившаяся часть ядерного заряда.

  Эти РВ распадаются и испускают ионизирующие излучения, которые фактически и являются поражающим фактором.

  Ионизирующее  излучение представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромагнитных волн. Различают:

• α-излучение – ионизирующее излучение, состоящее из α-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях и распространяющихся на небольшие расстояния: в воздухе – не более 10 см, в биоткани – до 0,1 мм. Эти частицы полностью поглощаются листом бумаги и не представляют опасности для человека, за исключением случаев непосредственного контакта с кожей.
• β-излучение – электронное ионизирующее излучение. β-частицы распространяются в воздухе до 15 м, в биоткани – на глубину до 15 мм. Они практически полностью поглощаются оконными стеклами и любым металлическим экраном толщиной в несколько миллиметров; опасны при контакте с кожей.
• γ-излучение – фотонное ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях со скоростью света. γ-частицы распространяются в воздухе на сотни метров и свободно проникают сквозь одежду, тело человека и значительные толщи материалов. Это излучение - самое опасное для человека.

  Параметрами радиоактивного загрязнения являются доза излучения и ее мощность (уровень радиации). Доза облучения количественно характеризует воздействие поражающего фактора на людей, животных и растения. Ее мощность характеризует степень загрязнения местности и объектов.

  Доза  излучения (облучения) – это количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы за время облучения. Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы.

  Степень опасности поражения людей ионизирующими излучениями определяется значением экспозиционной дозы излучения D_э которая измеряется в рентгенах, Р. Интенсивность радиоактивных излучений оценивается мощностью дозы излучения Р, отношением дозы излучения D ко времени t: P = D/t.

  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 (m_в) в результате ионизации образуется суммарный электрический заряд всех ионов одного знака (q), равный 1 Кл: D_э = q/m_в. Мощность экспозиционной дозы (Р_э, Кл/кг*с, А/кг, Р/ч): Р_э = D_э /t.

  При оценке последствий облучения людей  ионизирующими излучениями важно  знать не экспозиционную, а поглощенную дозу излучения D_п, т.е. количество энергии ионизирующих излучений (W), поглощенное единицей массы вещества, отнесенное к этой массе (m): D_п = W/m.

  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 (1Гр = 100 рад). Мощность поглощенной дозы рассчитывается по формуле Р_п = D_п /t.

  Эквивалентная доза H (по системе Си измеряется в зивертах, Зв, внесистемная единица – бэр) служит для определения биологического воздействия различных видов ионизирующих излучений на организм и определяется как произведение поглощенной доза на коэффициент К (коэффициент пропорциональности): H = D_пK. При воздействии нескольких видов излучения H = ∑D_пK.

Для рентгеновского, γ и β-излучений коэффициент К=1. Мощность эквивалентной дозы (Р_н, Зв/с, бэр/ч) рассчитывается по формуле Р_н = Н /t.

  Основной  характеристикой источника ионизирующего  излучения является его активность – мера интенсивности распада ядер атомов радиоактивных веществ. Единица Си – Беккерель (Бк), равный 1 распад/с, внесистемная единица – Кюри (Ки), притом 1 Ки = 3,7*10¹⁰ Бк.

§2. Зоны радиоактивного загрязнения местности

 

   Особая  опасность радиоактивного заражения определяется его особенностями: большая площадь поражения - тысячи и десятки тысяч квадратных километров; длительность сохранения поражающего действия - недели, месяцы, и многие годы; трудности обнаружения радиоактивных веществ, не имеющих цвета, запаха и других внешних признаков.

  Масштабы  и степень заражения местности зависят от:

• вида и мощности боеприпасов (измеряется в тротиловом эквиваленте)

• ядерные (основанные на реакции деления) – до 100 кт;
• термоядерные (на реакции синтеза) – от 100 до 1 000 кт;
• комбинированные («деление-синтез-деление») – более 1 Мт;

• вида ядерного взрыва

• высотный – взрыв, осуществляемый на высоте 10 км и более для поражения воздушных и космических целей;
• воздушный – взрыв, осуществляемый на высоте от сотен метров до нескольких километров;
• наземный/надводный – взрыв, осуществляемый на поверхности земли/воды или на незначительной высоте от нее;
• подземный/подводный – взрыв, происходящий под землей/водой;

• рельефа местности и густоты застройки;

• метеорологических условий;
• степени вертикальной устойчивости воздуха;
• скорости и направления ветра.

  Наиболее  опасный - наземный ядерный взрыв. При нем огненный шар касается земли, значительная часть грунта испаряется и захватывается огненным шаром. Например, при взрыве мощностью в 1Мт испаряется и вовлекается в огненный шар около 20 тысяч тонн грунта. Радиоактивные вещества оседают на расплавленных частицах грунта, в результате чего образуется мощное радиоактивное облако. В течение 7-10 мин облако поднимается, достигает своей максимальной высоты и под действием воздушных потоков перемещается, а радиоактивные частицы выпадают на землю в течение 10-20 ч.

  При воздушном  и высотном взрывах огненный шар  не касается поверхности земли. При этом почти вся масса радиоактивных продуктов в виде очень мелких частиц уходит в стратосферу и только небольшая часть остается в тропосфере, а из нее они выпадают в течение 1-2 месяцев. Из стратосферы они выпадают на землю в течение 5-7 лет. За это время частицы уносятся на большие расстояния и распределяются на огромных площадях.

  При подводном  ядерном взрыве выбрасывается огромный столб воды с грибовидным облаком (султаном). В этом случае радиоактивное загрязнение обусловлено наличием радиоактивного дождя, выпадающего из облаков, образованных из взрывного султана и базисной волны (вихревое кольцо радиоактивного тумана из капель и водяных брызг, образующихся при оседании водяного столба у его основания).

  Очаг  ядерного поражения – это территория, в пределах которой в результате применения ядерного оружия произошли массовые поражения и гибель людей, с/х животных и растений, разрушения и повреждения зданий, сооружений, транспортных коммуникаций и других объектов.

  На  местности, подвергшейся радиоактивному заражению при ядерном взрыве, образуются два участка: очаг взрыва и след облака.

  Форма следа радиоактивного облака зависит  от направления и скорости ветра. На равнинной местности при неменяющемся по направлению и скорости ветре радиоактивный след имеет форму вытянутого эллипса.

  В очаге  ядерного взрыва и на следе его  радиоактивного облака выделяют 4 зоны заражения¹:

   Зона  А - умеренного заражения. Экспозиционная доза излучения за время полного распада колеблется от 40 до 400 Р. Уровень радиации на внешней границе зоны через 1 ч после взрыва - 8 Р/ч, через 10 ч - 0,5 Р/ч. Ее площадь составляет 70-80% площади всего следа.

  Зона  Б - сильного заражения. Экспозиционная доза за время полного распада от 400 до 1200 Р. Уровень радиации на внешней границе через 1 ч - 80 Р/ч, через 10 ч - 5 Р/ч. Работы на объектах прекращаются сроком до 1 суток, люди укрываются в защитных сооружениях ГО или в подвалах. На долю этой зоны приходится примерно 10% площади радиоактивного следа.

  Зона  В - опасного заражения. Экспозиционная доза на   внешней границе до полного распада -1200 Р, на внутренней границе - 4000 Р. Уровень радиации на внешней границе через 1 ч - 240 Р/ч, через 10 ч - 15 Р/ч. Работы в зоне прекращаются на срок от 1 до 4 суток. Люди укрываются в защитных сооружениях ГО. Эта зона занимает примерно 8-10% площади следа облака взрыва.

  Зона  Г - чрезвычайно опасного заражения. Экспозиционная доза на внешней границе за время до полного распада - 4000 Р, уровень радиации через 1 ч - 800 Р/ч, через 10 ч - 50 Р/ч. Работы в зоне прекращаются на 4 и более суток. Люди укрываются в убежищах.

  Со  временем уровни радиации на местности снижаются ориентировочно в 10 раз через отрезки времени, кратные 7 (например, через 7 ч мощность дозы уменьшается в 10 раз, через 49 ч — в 100 раз) или по уравнению:

  Р_t = Р₁t ^-1,2

  где Р_t - уровень радиации в любое заданное время Е после взрыва, Р/ч,

         P₁ - уровень радиации через 1 час после взрыва, Р/ч.

         t - время, прошедшее после взрыва, ч.

  Особенно  быстро падает уровень радиации в  первые часы после взрыва.

  Последствия радиоактивного заражения:

  1) радиоактивному заражению подвергаются сооружения, коммуникации, технологическое оборудование, транспорт, имущество, продовольствие, с/х угодья и природная среда при этом возникает чрезвычайная ситуация;

  2) радиоактивное  заражение воздействует на людей,  животных и другие живые организмы, растения всех видов;

  3) поражающее  воздействие радиоактивного заражения  продолжается в течение длительного времени, при этом в зоне чрезвычайных ситуаций разворачиваются подразделения РСЧС и ГО, проводящие разведку и дезактивацию зараженной территории с помощью специальной техники.

  Радиационное  воздействие на человека состоит  в ионизации тканей его тела и возникновении лучевой болезни. При этом поражаются органы кроветворения, в результате чего наступает кислородное голодание, резко снижается иммунная защищенность организма, ухудшается свертываемость крови.

  Тяжесть заболевания зависит от полученной дозы облучения. Зависимость степени лучевой болезни от величины дозы излучения приведена в таблице.

 
 

  В условиях военных действий с применением  ядерного оружия для исключения переоблучения персонала объектов и населения и для повышения устойчивости функционирования объектов народного хозяйства устанавливают допустимые дозы облучения. Они составляют:

  1) при однократном облучении (до 4 суток) – 50 рад;

  2) при многократном облучении:

до 30 суток  – 100 рад;

90 суток  – 200 рад;

  3) при систематическом облучении (в течение года) – 300 рад.

  На  военное время устанавливается  также допустимые нормы загрязнения  радиоактивными веществами некоторых  объектов, мрад/ч:

• одежда и обувь – 50;
• внутренние поверхности зданий и сооружений – 90;
• техника и транспорт – 180;
• крупногабаритная техника – 400;
• продовольствие – 1,5;
• вода – в объеме котелка – 1,5; в объеме ведра – 4,5.

  Единственным  и самым известным примером применения ядерного оружия в военных целях является атомная бомбардировка японских городов Хиросимы и Нагасаки (6 и 9 августа 1945 года). Атомный взрыв над Нагасаки затронул район площадью примерно 110 квадратных километров. Общее количество погибших составило от 90 до 166 тысяч человек в Хиросиме и от 60 до 80 тысяч человек — в Нагасаки. По истечении 5 лет, общее количество погибших, с учетом умерших от рака и других долгосрочных воздействий взрыва, достигло 140 000 человек.

  Одним из крупнейших случаев радиоактивного загрязнения местности, причиной которого стал не ядерный взрыв, а радиационная авария², является катастрофа в Чернобыле 26 апреля 1986 года. Общая площадь заражения составила до 28 000 км²: Белоруссия -16 500, РФ – 8 000, Украина – 3 500. На этой территории подверглись радиационному облучению до 5 миллионов человек. Сотни тысяч человек принимали участие в ликвидации последствий этой катастрофы и тоже подверглись воздействию радиации. Было зарегистрировано 134 случая острой лучевой болезни среди людей, выполнявших аварийные работы. В 1990—1998 годах было зарегистрировано более 4 000 случаев заболевания раком щитовидной железы.

  Стоит отметить, что для аварий на АЭС характерно, во-первых, радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучими радионуклидами (йод, цезий, стронций), а во-вторых, длительный период полураспада радионуклидов - до 30 лет. Поэтому такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва, не наблюдается.

  В целом  за 50 лет развития ядерной энергетики человечество неоднократно находилось на грани самоуничтожения. История насчитывает более 10 крупных радиационных аварий и более 1 000 испытаний ядерного оружия, что негативно сказывается на здоровье людей и состоянии окружающей среды. В связи с этим возникает необходимость совершенствования способов и методов защиты населения и территорий от подобных происшествий. Об этом и пойдет речь в следующей главе.

 

§3. Средства и способы защиты населения

  Защита  населения от оружия массового поражения - одна из главных задач гражданской обороны. Защита населения включает:

  1) укрытие населения в коллективных средствах защиты - защитных сооружениях и простейших укрытиях, а также умелое использование защитных свойств местности и местных предметов;

  2) обеспечение населения средствами индивидуальной защиты и изготовление простейших средств защиты самим населением;

  3) эвакуация населения;

  4) организация оповещения населения;

  5) обучение всего населения защите от оружия массового поражения, а также основам оказания первой медицинской помощи пораженным.

  Основным  способом защиты населения следует  считать изоляцию людей от внешнего воздействия радиоактивных излучений, а также исключение условий, при которых возможно попадание радиоактивных веществ внутрь организма человека вместе с воздухом и пищей.

  Наиболее  целесообразный способ защиты от радиоактивных  веществ и их излучений - убежища и противорадиационные укрытия, которые надежно защищают от радиоактивной пыли и обеспечивают ослабление гамма излучения радиоактивного заражения в сотни - тысячи раз. Стены и перекрытия промышленных и жилых зданий, особенно подвальных и цокольных помещений, также ослабляют действие гамма-лучей.

  Основной  способ оповещения населения о радиационной опасности – передача информации по местной теле- и радиовещательной сети. Для привлечения внимания населения перед подачей такой информации включают специальные звуковые сигналы, означающие «Внимание всем!».

  Основные  правила поведения населения:

  1) защитить  органы дыхания имеющимися средствами  индивидуальной защиты – надеть маски противогазов, респираторы, ватно-тканевые повязки, противопыльные тканевые маски или применить подручные средства - платки, шарфы и др. Для взрослых можно рекомендовать противогазы ГП-5, ГП-7, для детей дошкольного возраста – ПДФ-Д, ПДФ-2Д, школьникам – ПДФ-Ш, ПДФ-2Ш, до полутора лет – КЗД-4, КЗД-6. Из респираторов лучше всего использовать «Лепесток», Р-2, Р-2Д, «Кама», можно РПГ-67;

  2) по возможности быстро укрыться в ближайшем здании, сооружении;

  3) войдя  в помещение, снять и поместить  верхнюю одежду и обувь в  пластиковый пакет или пленку, закрыть окна и двери, отключить вентиляцию, включить телевизор, радиоприемник;

  4) занять  место вдали от окон;

  5) при  наличии измерителя мощности  дозы облучения (дозиметра, рентгенометра) определить уровень радиации;

  6) провести  герметизацию помещения и защиту  продуктов питания;

  7) сделать  запас воды в закрытых сосудах;

  8) принимать  лекарственные препараты, которые выдаются лечебно-профилактическими учреждениями в первые часы после аварии;

  9) при получении указаний провести профилактику препаратами йода (например, йодистым калием) или использовать 5%-ный раствор йода;

  10) строго соблюдать правила личной гигиены, значительно снижающие внутреннее облучение организма;

  11) оставлять помещение только при крайней необходимости и на короткое время. При выходе защищать органы дыхания и надевать плащи, накидки и средства защиты кожи. После возвращения переодеваться.

  Для того чтобы снизить тяжесть последствий ионизирующих излучений на организм человека, применяются специальные химические вещества (радиопротекторы). Они повышают защитные свойства организма, делают его более устойчивым к ионизирующим излучениям, снижают тяжесть лучевой болезни, ослабляют симптомы, вызывающие тошноту и рвоту. Эти вещества распространены под названиями: цистеин, цистомин, цистофос и др. Принимать их надо обязательно до начала радиоактивного заражения.

  Подготовка  к возможной эвакуации заключается в сборе самых необходимых вещей – это документы, деньги, личные вещи, продукты, лекарства, средства индивидуальной защиты. Вещи и продукты укладывают в чемоданы или рюкзаки, обернутые синтетической пленкой.

  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. 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 санитарную обработку открытых участков тела обмыванием или обтиранием влажной ветошью.