Пәннің оқу-әдістемелік кешені «Тіршілік әрекетінің қауіпсіздігі» пәнінен 5В073100 «Тіршілік әрекетінің қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау» мамандығына арналған Оқу әдістемелік материалдар

артық қысым; ауа ағынының жылдамдығы (жоғарғы ауа екпіні) артық қысымының әсер  ету уақыты.

Ауа соққы толқыны әсер еткен кезде, сондай-ақ оның қосалқы зақымының үйлер мен ағаштардың және басқадай заттардың ішкі органдары зақымдануы, контузия және әртүрлі зардапты жарақаттар артық қысым 20-40 кПа (0,2-0,4 кг/см²) болғанда, мұнда адам мертігеді, естуі нашарлап, контузия алады (жеңіл жарақат). Артық қысымның мелшері 40-60 кПа болған кезде адам орташа жарақат алады: ол ауыр контузия алады, есту мүшелері зақымданады, мұрын мен құлақтан қан кетеді, аяқ пен қол буыны шығады. Ауыр жарақаттану артық қысым мелшері 60-100 кПа болған кезде байқалады. Ол ауыр контузия алумен, аяқ-қолдардың сыныуымен, құлақ пен мұрыннан күшті қан кетуімен сипатталады. Өте ауыр жаракат артық кысым 100 кПа-ден жоғары болған кезде байқалады. Өте ауыр жарақат адамның өліміне келдіреді.

Соққы толкынының әсерінен қорғанудың негізгі құралдары: паналау ғимараттары, радиациядан қорғану орындары, адамдардың паналауына ыңғайлап жасалынған метрополитендер мен шахталар, қарапайым паналау орындары (ор, жыра).

Үйлер мен ғимараттарды қирату дәрежесіне қарай ядролық зақымдау ошагын мынадай төрт аймаққа: толық, күшті, орташа және әлсіз қирау аймақтары деп бөлу қабылданған.

II. Сәуле жарқылы - ядролық  жарылыстың зақымдаушы  факторы,   ультракүлгін, инфрақызыл және көрінетін сәулелерден түрады.

Сәуле жарқылы пайда болғаннан кейін секундтың алғашқы үлесінде температура миллиондаған градусқа жетеді және ультракүлгін сәулелер басым болады, ал отгы шардың суыну дәрежесіне қарай көрінетін және инфрақызыл сәулелер басым болады.

Жарықтың сәуле шығару көзі - жарылыстың жарық шығару бөлігі, бұл бөлік жарылыстың 8000-10000°С температураға дейін қызып, балқыған газ түріндегі өнімдерінен түрады.

Ол адамдар мен жануарлар терісінің ашық бөліктерін күйдіріп (I - IV дәрежелі күйік туындайды), көзді зақымдайды, өнеркәсіп нысандарда, елді мекендерде және ормандарда өрт тудырып, түрлі материалдарды тұтандырады.

Түрлі заттардың көлеңкелері сондай-ақ паналау ғимараттары мен паналау орындары қорғаныш бола алады.

III. Өткіш радиация  - ядролық жарылыс кезінде пайда болатын  гамма-сәулелер мен нейтрондар ағыны. Өткіш радиацияның көзі - ядролық реакциялар. Өткіш радиацияның әрекет ету мерзімі 10-15 секундтан аспайды.

Өткіш радиацияның зақымдау әсерін айқындайтын негізгі көрсеткіші: иондаушы сәуле дозасы. Иондаушы сәуле дозасы (радиация дозасы) дегеніміз белгілі бір ортада иондаушы сәуленің әсер ету шегі. Ол төмендегіше бөлінеді:

• 
  жұтылған доза — сәулеленген ортанын масса бірлігі жұтқан  энергия, ол халықаралық (СИ) жүйе  бойынша грэймен (ГР) өлшенеді. 1ГР = 1 Дж/кг. Дозаның   жүйеде   жоқ   бірлігі - "рад" болып   табылады (рентгенің биологиялық эквиваленті). 1 ГР=100 рад ; 1 Р = 1 рад
  
• 
  экспозициялық доза — ауанын иондалуы бойынша кл/кг (кулон кг-ға) өлшенетін рентген және гамма-сәуленін мөлшері. Жүйеде жоқ бірлігі - рентген (Р) қолданылады. Рентген - гамма-сәуленің мөлшері, оның әсерінен температурасы 0°С, қысымы сынап бағанасы бойынша 760 мм 1 см³   құрғақ ауада 2 млрд. жұп ион пайда болады.
  
• 
  эквиваленттік доза – ағзадағы радиациялық қауіпінің биологиялық әсер етуі мен дәрежесін анықтайтын және зивертпен ("ЗВ") өлшенетін доза. Жүйеде жоқ бірлігі - "бэр" (рентгеннің биологиялық эквиваленті). 1 бэр =1 Р;   1 ЗВ = 100 бэр
  

Үсті жабылған жаралар, блиндаждар, паналау ғимараттары және басқа қорғаныс құрылыстары, сондай-ақ қорғаныс киімдер өткіш радиация әсерін күрт әлсіретеді.

Әр түрлі материалдардың гамма-сәуле жарқылын әлсіретуін сипаттау үшін жартылай әлсірету қабатының жарты мөлшері, яғни, гамма-сәуле жарқылының жиілігін екі есе әлсірете алатындай материал қабатының қалындығы пайдаланылады.

IV. Жердің радиоактивтік ластануы - ядролық жарылыс бұлтынан жауған радиоактивті заттар жерге түсіп жерді ластайды.

Радиоактивті заттардың көздері:

• ядролық зарядтың ыдырау өнімдері, сәуле шығаратын альфа-бета бөлшектері мен гамма-сәулелері;

• ядролық зарядтың реакцияға қатыспаған бөлшектері (уран,  плутоний);

• бетабөлшектері мен гамма-сәулелері сәулелендірген топырақтағы  нейтрондардың әсерінен пайда болған радиактивті заттар (топырақтағы радиоактивтілік).

Радиоактивтілік - бірқатар химиялық элементтердің (уран, радий, фторий және т.б) өзінен-өзі ыдырауы және көзге көрінбейтін сәулелер (альфа және бета бөлшектер, гамма-сәулелер) шығару қабілеті.

Бұл радиоактивті элементтер жартылай ыдырау кезеңімен, яғни барлық атомдардың жартысы ыдырайтын уақытпен өлшенетін қатаң белгілі бір жылдамдықпен ыдырайды. Түрлі радиоактивті заттар үшін жартылай ыдырау кезеңі секундтың бірнеше белігінен миллиардтаған жылдарға дейінгі кең шектің аралығында болады (цезий - 33 жыл, стронций - 28-30 жыл, плутоний - 24 мың жыл).

Ағзада жайылуына қарай барлық радиоактивті изотоптар 4 топқа бөлінеді:

- сүйекте жиналатын (стронций, радий, кальций, уран).

- бауырда жиналатын (церий, плутоний);

- бірдей бірнеше мүшелерде (бауырда, бүйректе, бұлшық етте және т.б.) жиналатын (тритий, цезий).

- тек бір мүшеде (йод - қалқанша безде, цинк - ұйқы безде).

Киімге және теріге қонған радиоактивті заттар, сондай-ақ гамма-сәулелерімен сәулеленуы адамдар мен жануарларда сәуле ауруын тудырады.

Радиоактивті зақымнан қорғанудың негізгі әдістері - қорганыс құрылыстарына (паналау ғимараттарына, радиациядан қорғайтын паналау орындарына, қарапайым паналау орындарына) адамдарды паналату және жеке құраддарын пайдалану.

V. Электромагниттік импульс. Ядролық жарылыс кезінде электрлі және магнитті өрістер пайда болады, өте қысқа мерзімде ғана болғандықтан оларды электромагниттік импульс деп атайды.

 Электромагниттік импульс байланыс аппараттарына зиян келтіріп, сыртқы желілірге қосылған электр қондырғыларының жұмысын істен шығарады. Адамға әсері жоқ.

РАДИОАКТИВТІК ЛАСТАНУ АЙМАҒЫ

Түзілген радиоактивтік бұлт желдің екпінімен қозғалады. Одан жауған радиоактивтік заттар жерде көзге көрінбейтін радиоактивтік тозаң іздерін құрайды. Радиоактивтік заттар жауған аудандарда жер бірдей ластанбайды. Ең күшті ластану жарылысқа таяу манда болады, ал одан алыстаған сайын азая береді. Жазық жерде радиоактивтік бұлт ізі эллипс формаға йе болады.

Радиоактивтік ластану 4 аймаққа бөлінеді:

• А аймағы (баяу радиоактивтік ластану аймағы);

• Б аймағы (күшті радиоактивті ластану аймағы);

• В аймағы (қауіпті радиоактивті ластану аймағы);

• Г аймағы (төтенше қауіпті радиоактивті ластану аймағы) (2 сур.).

Аймақ радиация деңгейімен (Р₁) және экспозициялық доза (Д) мөлшерімен өлшенеді.

 
2 сурет - Радиоактивтік ластану аймағы

ЯДРОЛЫҚ ЗАҚЫМ ОШАҒЫ

Ядролық зақым ошағының аумағы қолданылған қарудың мөлшері мен қуатына, жарылыстардың түріне, құрылыстың сипатына, жер бедеріне (акватория терендігі) және ауа райы жағдайларына байланысты.

Қирау сипатына қарай және құтқару жұмыстарының көлемін белгілеу үшін ядролық зақым ошағын 4 аймаққа бөледі:

•   толық қирау аймағы;

•   күшті қирау аймағы;

•   орташа қирау аймағы;

•   әлсіз қирау аймағы (3 сур.).

 3 сурет - Ядролық зақым ошағы       
Өзін өзі тексеру сұрақтары

1. 
   Химиялық, мұнай химиялық, мұнай газ өндіретін кәсіпорын өнеркәсібіндегі өртер мен жарылыстар
   
2. 
   Транспорттагы төтенше жағдайлар
   
3. 
   Ядролық қару, зақымдаушы факторлары
   
4. 
   Радиоактивтік ластану аймағы
   

1. 
   Радиоактивті заттар, ядролық реакторлар. Радиациялық қорғау. Сәулелену дозалары, Өткір сәуле ауруы.
   
2. 
   Дозиметрлік бақылау аспаптарының жұмыс істеу принцптері
   

Радиоактивті заттар, ядролық реакторлар. Радиациялық қорғау. Сәулелену дозалары, Өткір сәуле ауруы.

Радиоактивтілікпен ластану радиоактивті үрдіс кезінде химиялық элемент атомдарының ядроға айналуынан болады: альфа – ыдырау, бета – ыдырау, электронды қамту, атомдық ядроны спонтандық (өздігінен) болу. Барлық радиоактивті сәулеленудің маңызды бір қасиеті олар өздері тарай­тын электрлі бейтарап молекуланың сәулеленуін тудырады. Ең көп сәулеленуді шығару қасиетіне альфа – бөлшек ие. Сәулелену болғанда альфа – бөлшек энергиясы тез азаяды. Белгілі қашықтықтан өткеннен кейін альфа – бөлшек өзінің тіршілігін тоқтатады. Қуаттылығының көп бөлігін жоғалтқаннан кейін ол екі электронды өзіне тартып алады және гелийдің бей­тарап атомы болады. Альфа – сәулелену адам үшін де, басқа да кез – келген тірі организм үшін де қандайда бір қауіп тудырады.

Зат арқылы өту кезінде сәулелену қабілетіне бета – бөлшекте ие, алайда ол едәуір аз. Бета – бөлшек өзінің қуаттылығын баяу жоғалтатындықтан, оның ауадағы және басқа материалдардағы еркін жүріс ұзындығы едәуір көп. Бета – бөлшектің едәуір бөлігі әртүрлі радиоактивті изотоптарда ауада 3-5 м жүреді. Тығыз заттарда айтарлықтай аз болады (суда, ағаштарда, организм ұлпаларында 1000 рет). Бұған қарамастан бета – сәулелену адам үшін қауіпті, әсіресе радиоактивті зат терінің ашық жеріне түскенде.

Альфа – ыдырау және бета – ыдырау, ереже бойынша, гамма сәулесімен қоса жүреді. Ол жарық жылдамдығының кеңістігімен жайылатын өте үлкен жиіліктегі электромагнита тербеліске ие; ядро түрінде жеке мөлшерде түседі ол гамма – квант немесе фотондар деп аталады. Гамма – кванттар өте үлкен түсу қабілетгілігіне ие. Әртүрлі материалдармен гамма – сәулеленудің әлсіздену сипапамасы үшін жартылай әлсіздену (d 1/2) қабатының кеңдігі қолданылады. Бұл гамма – сәулеленудің қуатын екі есеге әлсірететін материалдың сондай қабаттағы қалыңдығы. Жартылай әлсіз қабат материалдарды қорғау қасиетінің сипаттамалық шарасы болып табылады.

Адамдардың ионды сәулеленумен зақымдану қауіптілігінің дәрежесі ренгентте өлшенетін (Р) экснозиционды сәулелену мөлшерімен (Д) анықтталады. Радиоактивті сәулеленудің қарқындылығы (Р) сәулелену мөлшерінің күштілігімен бағаланады. Сәулелену мөлшерінің қуаттылығы доза жиналуы жылдамдығын сипаттайды және рентгенде бір сағат (Р/с), милли – рентгендерде бір сағат (мР/с) немесе микрорентгендерде бір сағат (мкР/ с) көрсетіледі.

Халықаралық бірлік жүйесінде СИ экспозиционды сәулелену мөлшері кулонда килограмға (Кл/'кг) өлшенеді және оның күштілігі кулонда секундына килограмға (Кл/кгс) өлшенеді. 1 кг ауада иондау нәтижесінде 1 Кл тең бір бөлгідегі барлық иондардың жиынтық электрондық заряды, 1кг ауада түзілетін кулон килограмның экспозиционды мөлшерімен тең.

Сәулеленуді иондармен қанықтырушы адамдар сәулеленудің салдарларын бағалау кезінде, сәулеленудің экспозициялық дозасын емес, сәулеленудің жұтылу дозасын, яғни адам организмі ұлпаларына жұтылған сәулеленуді иондау энергиясының мөлшерін білуі маңызды. СИ жүйесінде сәулеленудің жұтылу дозасын өлшеу бірлігі ретінде грэй (Гр), ал мұндай дозаның қуатын - секундттағы грэй (Гр/с) деп қабылданған. Тәжірибеде жұтылған дозаның жүйеден тыс бірлігі – рад (сәулеге шалдыққан заттың бір грамында, 100 эрг. тең энергия жұтылады) пайдаланылады. Жұтылған дозаның қуаттылығының жүйеден тыс бірлігі – бір сағаттағы рад немесе бір секундтағы рад (рад/ч, рад/с).

Экспозициялықпен жұтылған дозалар аралығындағы сәулеленудің бағыныштылығы:

Қолдағы бар дозиметриялық құралдардағы өлшеу кемшілігі 15-30%-ды құрайтынын ескере отырып, пропорционалдық коэффициенте тең бірлік қабылданады. Сондықтан дозиметриялық құралдардың көмегімен өлшенген адамдар алған сәулелердің салдарларын бағалау кезінде рентгендердегі экспозициялық дозалардың маңызы мен радтардағы жұтылған дозалар шамамен бірдей.

Радиоактивті ластанумен байланысты төтенше жағдай, ереже бо­йынша, атом электр станцияларында, атомдық өндіріс кәсіпорындарында, радиоактивті заттарды таситын және пайдаланатын қондырғылар мен көлік құралдарында, сондай – ақ ядролық жарылыс нәтижесінде орын алады.

Рұқсат етілген сәулелену мөлшерін анықтау кезінде оның бір рет қайталануы немесе бірнеше рет қайталануы мүмкін екенін ескеру қажет. Бір peт қайталанатындар, оған алғашқы 4 тәулікте қабылданған сәулеленулер саналады. Бұл кезеңнен асып кеткен уақыт ішінде қабылданған сәу­лелену бірнеше peт қайталанатын болып саналады. Адамдардың бір рет қайталанатын мөлшермен; 100 Р сәулеленуі және одан көбірек дозаларды кейде өткір сәулелену деп аталатын сәулеленуді қабылдауы мүмкін.