1. Основные понятия, термины и определения
Радиация, проникающая радиация, радиационная защита, защита от
ионизирующих и рентгеновских излучений, нуклиды, радионуклиды и
т.п.
Многообразие этих терминов, которые в какой-то степени повторяют
друг друга, нередко приводит к неоднозначному пониманию и
толкованию.
С некоторым допущением можно сказать, что радиация – это
явление, происходящее в радиоактивных элементах, ядерных
реакторах, при ядерных взрывах, сопровождающееся испусканием
частиц и различными излучениями, в результате чего возникают
вредные и опасные факторы, воздействующие на людей.
Следовательно, термин «ионизирующие излучения» есть одна из сторон
проявления физико-химических процессов, протекающих в
радиоактивных элементах.
Термин «проникающая радиация» следует понимать как поражающий
фактор ионизирующих излучений, возникающих, например, при взрыве
атомного реактора.
Ионизирующее излучение – это любое излучение, вызывающее
ионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в этой
среде, в том числе и в организме человека, что часто приводит
к разрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим
тяжелым последствиям.
2.Источники и виды ионизирующих излучений
Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивных элементы
и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители заряженными частиц и
др. рентгеновские установки и высоковольтные источники постоянного
тока относятся к источникам рентгеновского излучения.
Здесь следует отметить, что при нормальном режиме их
эксплуатации радиационная опасность незначительна. Она наступает
при возникновении аварийного режима и может долго проявлять себя
при радиоактивном заражении местности.
Ионизирующие излучения разделяются на два вида: электромагнитное
(гамма-излучение и рентгеновское излучение) и корпускулярное,
представляющее собой (- и (-частицы, нейтроны и др.
По своим свойствам (-частицы обладают малой проникающей
способностью и не представляют опасности до тех пор, пока
радиоактивные вещества, испускающие (-частицы, не попадут внутрь
организма через рану, с пищей или вдыхаемым воздухом; тогда они
становятся чрезвычайно опасными.
(-частицы могут проникать в ткани организма на глубину один –
два сантиметра.
Большой проникающей способностью обладает (-излучение, которое
распространяется со скоростью света; его может задержать лишь
толстая свинцовая или бетонная плита.
3. Понятие о нуклидах и радионуклидах
Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу
«нуклидов». Большинство нуклидов нестабильны, т.е. они все время
превращаются в другие нуклиды.
Например, атом урана-238 время от времени испускает два протона
и два нейтрона ((-частицы). Уран превращается в торий-234, но
торий также нестабилен. В конечном итоге эта цепочка превращений
оканчивается стабильным нуклидом свинца.
Самопроизвольный распад нестабильного нуклида называется
радиоактивным распадом, а сам такой нуклид – радионуклидом. При
каждом распаде высвобождается энергия, которая и передается
дальше в виде излучения. Поэтому можно сказать, что в
определенной степени испускание ядром частицы, состоящей из двух
протонов и двух нейтронов, – это (-излучение, испускание электрона
– (-излучение, и, в некоторых случаях, возникает (-излучение.
Образование и рассеивание радионуклидов приводит к радиоактивному
заражению воздуха, почвы, воды, что требует постоянного контроля
их содержания и принятия мер по нейтрализации.
4. Радиация вокруг нас
Как все-таки действует радиация на человека и окружающую среду?
Это одна из многих сегодняшних проблем, которая приковывает к
себе внимание огромного количества людей.
Радиация действительно опасна: в больших дозах она приводит к
поражению тканей, живой клетки, в малых – вызывает раковые
явления и способствует генетическим изменениям.
Однако опасность представляют вовсе не те источники радиации, о
которых больше всего говорят. Радиация, связанная с развитием
атомной энергетики, составляет лишь малую долю, существенную часть
облучения население получает от естественных источников радиации:
из космоса и от радиоактивных веществ, находящихся в земной
коре, от применения рентгеновских лучей в медицине, во время
полета на самолете, от каменного угля, сжигаемого в бесчисленном
количестве различными котельными и т.д.
Сама по себе радиоактивность – явление не новое, как считают
некоторые, связывая ее возникновение со строительством АЭС и
появлением ядерных боеприпасов. Она существовала на Земле задолго
до зарождения жизни. С тех пор как образовалась наша Вселенная
(порядка 20 миллиардов лет назад), радиация постоянно наполняет
космическое пространство.
Многие удивляются, узнав, что человек, хотя в чрезвычайно малой
мере, но тоже радиоактивен. В его мышцах, костях и других
тканях присутствуют мизерные количества радиоактивных веществ.
Однако с момента открытия радиации как явления не прошло и ста
лет.
Так как основную часть дозы облучения население получает от
естественных источников, то большинства из них избежать просто
невозможно.
Человек подвергается двум видам облучения: внешнему и внутреннему.
Дозы облучения сильно различаются и зависят, главным образом, от
того, где люди живут.
4.1. Источники внешнего облучения
Радиоактивный фон, создаваемый космическими лучами (0,3 мЗв/год),
дает чуть меньше половины всего внешнего облучения (0,65 мЗв/год),
получаемого населением. Нет такого места на Земле, куда бы ни
проникали космические лучи. При этом надо отметить, что Северный
и Южный полюса получают больше радиации, чем экваториальные
районы. Происходит это из-за наличия у Земли магнитного поля,
силовые линии которого входят и выходят у полюсов.
Однако более существенную роль играет место нахождения человека.
Чем выше поднимается он над уровнем моря, тем сильнее
становится облучение, ибо толщина воздушной прослойки и ее
плотность по мере подъема уменьшается, а следовательно, падают
защитные свойства.
Те, кто живет на уровне моря, в год получают дозу внешнего
облучения приблизительно 0,3 мЗв, на высоте 4000 метров – уже 1,7
мЗв. На высоте 12 км доза облучения за счет космических лучей
возрастает приблизительно в 25 раз по сравнению с земной.
Экипажи и пассажиры самолетов при перелете на расстояние 2400 км
получают дозу облучения 10 мкЗм (0,01 мЗв или 1 мбэр), при полете
из Москвы в Хабаровск эта цифра уже составит 40 – 50 мкЗв. Здесь
играет роль не только продолжительность, но и высота полета.
Земная радиация, дающая ориентировочно 0,35 мЗв/год внешнего
облучения, исходит в основном от тех пород полезных ископаемых,
которые содержат калий – 40, рубидий – 87, уран – 238, торий – 232.
Естественно, уровни земной радиации на нашей планете неодинаковы
и колеблются большей частью от 0,3 до 0,6 мЗв/год. Есть такие
места, где эти показатели во много раз выше.
4.2. Внутреннее облучение населения
Внутренне облучение населения от естественных источников на две
трети происходит от попадания радиоактивных веществ в организм с
пищей, водой и воздухом. В среднем человек получает около 180
мкЗв/год за счет калия – 40, который усваивается организмом
вместе с нерадиоактивным калием, необходимым для
жизнедеятельности. Нуклиды свинца – 210, полония – 210
концентрируются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие
много рыбы и других даров моря, получают относительно высокие
дозы внутреннего облучения.
Жители северных районов, питающиеся мясом оленя, тоже
подвергаются более высокому облучению, потому что лишайник,
который употребляют олени в пищу зимой, концентрирует в себе
значительные количества радиоактивных изотопов полония и свинца.
Недавно ученые установили, что наиболее весомым из всех
естественных источников радиации является радиоактивный газ радон
– это невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ, который
в 7,5 раз тяжелее воздуха. В природе радон встречается в двух
основных видах: радон – 222 и радон – 220. Основная часть радиации
исходит не от самого радона, а от дочерних продуктов распада,
поэтому значительную часть дозы облучения человек получает от
радионуклидов радона, попадающих в организм вместе с вдыхаемым
воздухом.
Радон высвобождается из земной коры повсеместно, поэтому
максимальную часть облучения от него человек получает, находясь
в закрытом, непроветриваемом помещении нижних этажей зданий, куда
газ просачивается через фундамент и пол. Концентрация его в
закрытых помещениях обычно в 8 раз выше, чем на улице, а на
верхних этажах ниже, чем на первом.
Дерево, кирпич, бетон выделяют небольшое количество газа, а вот
гранит и железо – значительно больше. Очень радиоактивны
глиноземы. Относительно высокой радиоактивностью обладают некоторые
отходы промышленности, используемые в строительстве, например,
кирпич из красной глины (отходы производства алюминия), доменный
шлак (в черной металлургии), зольная пыль (образуется при сжигании
угля).
Другими источниками поступления радона в жилые помещения являются
вода и природный газ. Надо помнить, что в сырой воде его
намного больше, а при кипячении радон улетучивается, поэтому
основную опасность представляет собой его попадание в легкие с
парами воды. Чаще всего это происходит в ванной комнате при
приеме горячего душа.
Точно такую же опасность радон представляет, смешиваясь под землей
с природным газом, который при сжигании в кухонных плитах,
отопительных и других нагревательных приборах попадает в
помещение. Концентрация его сильно увеличивается при отсутствии
хороших вытяжных систем.
Также нельзя забывать, что при сжигании угля значительная часть
его компонентов спекается в шлак или золу, где концентрируются
радиоактивные вещества. Более легкая из них часть – зольная пыль
– уносится в воздух, что также приводит к дополнительному
облучению людей.
Из печек и каминов всего мира вылетает в атмосферу зольной
пыли не меньше, чем из труб электростанции.
За последние десятилетия человек усиленно занимался проблемами
ядерной физики. Он создал сотни искусственных радионуклидов,
научился использовать возможности атома в самых различных
отраслях – в медицине, при производстве электро- и тепловой
энергии, изготовлении светящихся циферблатов часов, множества
приборов, при поиске полезных ископаемых и в военном деле. Все
это, естественно, приводит к дополнительному облучению людей. В
большинстве случаев дозы невелики, но иногда техногенные
источники оказываются во много тысяч раз интенсивнее, чем
естественные.
Медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением
радиоактивности, вносят основной вклад в дозу, получаемую
человеком от техногенных источников. Так, при рентгенографии
зубов человек получает местное разовое облучение 0,03 Зв (3 бэр),
при при рентгенографии желудка – 0,3 Зв (30 бэр), при
флюорографии – 3,7 мЗв (370 мбэр).
Ядерные взрывы тоже вносят свою лепту в увеличение дозы
облучения человека. Радиоактивные осадки от испытаний в атмосфере
разносятся по всей планете, повышая общий уровень загрязненности.
Испытания эти проходили в два периода:
первый (1954 – 1958 гг.), когда взрывы проводили Великобритания,
США и СССР;
второй (1961 – 1962 гг.) – более значительный, когда взрывы
проводили в основном США и СССР.
Всего ядерных испытаний в атмосфере произведено: Китаем – 193,
СССР – 142, Францией – 45, США – 22, Великобританией – 21. После 1980
года взрывы в атмосфере практически прекратились. Подземные же
испытания продолжаются до сих пор.
Атомная энергетика, хотя и вносит в суммарное облучение
населения незначительный вклад, является предметом интенсивных
споров. Если ядерные установки работают нормально, то и выбросы
радиоактивных материалов в окружающую среду очень малы.
Каждому понятно, что доза облучения от ядерного реактора зависит
от времени и расстояния. Чем дальше человек живет от АЭС, тем
меньшую дозу он получает. Дело в том, что большинство
радионуклидов, выбрасываемых в атмосферу, быстро распадаются, и
поэтому они имеют только местное значение. Конечно, есть и
долгоживущие, которые могут распространяться по всему земному
шару и оставаться в окружающей среде практически бесконечно.
Другим источником загрязнения радиоактивными веществами служат
рудники и обогатительные фабрики. В процессе переработки урановой
руды образуется огромное количество отходов – «хвостов», которые
остаются радиоактивными в течение миллионов лет. Они – главный
долгоживущий источник облучения населения. Подводя итог, надо
сказать, что средние дозы облучения от атомной энергетики весьма
малы по сравнению с дозами, получаемыми от естественных
источников (более 1%).
В промышленности и в быту из-за применения различных технических
средств люди тоже получают дополнительное, хотя и небольшое,
облучение. Например, работники, которые участвуют в производстве
люминофоров с использованием радиоактивных материалов, на заводах
стройиндустрии и промплощадках, где используются установки
промышленной дефектоскопии. Под землей повышенные дозы получают
шахтеры, рудокопы, золотодобытчики. Достается и персоналу курортов
с радоновыми источниками.
Самым распространенным бытовым облучателем являются часы со
светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4 раза
превышающую ту, что обусловлена утечкой на АЭС. На расстоянии 1
метра от циферблата излучение, как правило, в 10000 раз
слабее, чем в 1 сантиметре.
Источник рентгеновского излучения – цветной телевизор. При
просмотре, например, одного хоккейного матча человек получает
облучение 0,1мкЗв (1мкбэр). Если смотреть передачи в течении года
ежедневно по 3 часа, то доза облучения составит 5 мкЗв.
Таким образом, в современных условиях при наличии высокого
естественного радиационного фона, при действующих технологических
процессах каждый житель Земли ежегодно получает дозу облучения в
среднем 2 – 3 мЗв (200 – 300 мбэр).
5. Воздействие и критерии опасности ионизирующих
излучений
5.1. Воздействие ионизирующих излучений
Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения
в организме как при внешнем (источник находится вне организма),
так и при внутреннем облучении (радиоактивные вещества, т.е.
частицы, попадают внутрь организма с пищей, через органы
дыхания).
Однократное облучение вызывает биологические нарушения, которые
зависят от суммарной поглощенной дозы. Так при дозе до 0,25 Гр
видимых нарушений нет, но уже при 4 – 5 Гр смертельные случаи
составляют 50% от общего числа пострадавших, а при 6 Гр и более
– 100% пострадавших. (Здесь: Гр – грей).
Основной механизм действия связан с процессами ионизации атомов
и молекул живой материи, в частности молекул воды, содержащихся
в клетках. Они-то как раз и подвергаются интенсивному
разрушению. Вызванные изменения могут быть обратимыми или
необратимыми и протекать в хронической форме лучевой болезни.
5.2. Критерии опасности ионизирующих излучений
Степень воздействия ионизирующих излучений на живой организм
зависит от мощности дозы облучения, продолжительности этого
воздействия и вида излучения и радионуклида, попавшего внутрь
организма.
Для количественной оценки ионизирующего действия рентгеновского и
(-излучения в сухом атмосферном воздухе используется понятие
экспозиционной дозы. За единицу экспозиционной дозы принимают
кулон на килограмм (Кл/кг). Применяется также внесистемная единица
– рентген (Р): 1Р = 2,58*10-4 Кл/кг.
Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы
облучаемого тела (тканями организма), называется поглощенной дозой
и измеряется в системе СИ в греях (1 Гр = 1 Дж/кг). Применяется
также прежняя единица – рад (1 рад = 0,01 Гр). Но этот критерий
не учитывает того, что при одинаковой поглощенной дозе (-частицы
гораздо опаснее (-частиц и (-излучения.
Поэтому введена величина эквивалентной дозы, измеряемая в
зивертах (1 Зв = 1 Дж/кг). Зиверт представляет собой единицу
поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий
неодинаковую радиоактивную опасность для организма разных видов
ионизирующего излучения.
Для оценки эквивалентной дозы применяется также единица БЭР
(биологический эквивалент рада): 1БЭР = 0,01 Зв.
Эффективная эквивалентная доза – эквивалентная доза, умноженная на
коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей
к облучению; она также измеряется в зивертах.
В 1996 году, в соответствии с Законом РФ «О радиационной
безопасности населения», введены дозовые пределы: для персонала –
20мЗв (миллизиверт) в год при производственной деятельности с
источниками ионизирующих излучений и 1 мЗв для населения.
6. Методы и средства защиты от ионизирующих
излучений
Включают в себя организационные. Гигиенические, технические и
лечебно-профилактические мероприятия, а именно:
увеличение расстояния между оператором и источником;
сокращение продолжительности работы в поле излучения;
экранирование источника излучения;
дистанционное управление;
использование манипуляторов и роботов;
полная автоматизация технологического процесса;
использование средств индивидуальной защиты и предупреждение
знаком радиационной опасности;
постоянный контроль за уровнем излучения и за дозами облучения
персонала.
Защита от внутреннего облучения заключается в устранении
непосредственного контакта работающих с радиоактивными и
предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны.
Необходимо руководствоваться нормами радиационной безопасности, в
которых приведены категории облучаемых лиц, дозовые пределы и
мероприятия по защите, и санитарными правилами, которые
регламентируют размещение помещений и установок, место работ,
порядок получения, учета и хранения источников излучения,
требования к вентиляции, пылегазоочистке, обезвреживанию
радиоактивных отходов идр.
7. Краткий комментарий закона РФ «О радиационной безопасности
населения»
С начала 1996 года в РФ действует Закон «О радиоактивной
безопасности населения».
Принципиальная основа Закона РФ заключается в новой стратегии
радиационной защиты, предусматривающей в качестве основного
показателя оценки уровня радиационного благополучия населения
среднюю эффективную дозу, получаемую им от всех источников
ионизирующего излучения.
Предусмотрено возмещение ущерба здоровью граждан, проживающих
вблизи радиационно-опасных предприятий и на территории, где могут
быть превышения дозовых пределов.
В Законе указываются конкретные значения основных дозовых
пределов, которые снижены для работающих с излучением в 2,5
раза, а для населения – в 5 раз по сравнению с ранее
действовавшими нормами.
Проведение мероприятий, связанных с введением в действие новых
основных дозовых пределов, предусматривается за счет собственных
средств предприятий. Кроме того, за счет средств предприятий и
средств экологических фондов будет внедряться государственная
система социально-экономической компенсации граждан за повышенный
риск, связанный с проживанием в районах расположения
радиационно-опасных объектов. За счет средств федерального бюджета
– осуществлять разработка единой государственной системы учета и
контроля доз облучения персонала, работающего с радиоактивными
источниками, и населения, подвергшегося воздействию источников
излучения естественного и искусственного происхождения, а также
составление карт-схем, атласов радиоактивного загрязнения и
создание банка данных.
Содержание:
1. Основные понятия, термины и определения 3 стр.
2. Источники и виды ионизирующих излучений 3 стр.
3. Понятие о нуклидах и радионуклидах
4. Радиация вокруг нас
4.1. Источники внешнего облучения
4.2. Внутреннее облучение населения
5. Воздействие и критерии опасности ионизирующих излучений
5.1. Воздействие ионизирующих излучений
5.2. Критерии опасности
6. Методы и средства защиты от ионизирующих излучений
7. Краткий комментарий закона РФ «О радиационной безопасности
населения» 4 стр.
4 стр.
5 стр.
6 стр.
9 стр.
10 стр.
11 стр.
11 стр.
8. Список использованной литературы 12 стр.
8. Литература:
1.Петров Н.Н. «Человек в чрезвычайных ситуациях». Учебное пособие –
Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1995 г.
2. Фомин А.Д. «Организация охраны труда на предприятии в
современных условиях». Новосибирск, изд-во «Модус», 1997 г.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
