Защита от ионизирующих излучений
жүктеу/скачать 22.71 Kb.
|
|
ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Характеристики ионизирующих излучений. Ионизирующими называются излучения, взаимодействие котоpые со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Ионизирующие излучения применяют в машиностроении для автоматического контроля технологических операций и управления ими, определения износа деталей, качества сварных швов, структуры металла и т. д. Работа с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений представляет потенциальную угрозу здоровью и жизни людей, которые участвуют в их использовании. К ионизирующим излучениям относятся: гамма-излучение (электромагнитное фотонное излучение, испускаемое при ядерных превращениях); характеристическое (фотонное излучение, испус¬каемое при изменении энергетического состояния атома); тормоз¬ное (фотонное излучение, испускаемое при изменении кинетической энергии заряженных частиц) - оно возникает в среде, окружающей источник бета-излучения, в рентгеновских трубках, ускорителях электронов и т. п.; рентгеновское излучение (совокупность тормоз¬ного и характеристического излучений, диапазон энергии фотонов которых составляет 1-1000 кэВ); корпускулярное (излучение, со¬стоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля; альфа - и бета¬частиц, протонов, нейтронов и др.). Действие ионизирующих излучений характеризуется следующи¬ми основными показателями: экспозиционная доза Х; поглощенная доза Д; эквивалентная доза Н. Экспозиционной дозой Х называется полный заряд dQ ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами в ма¬лом объеме воздуха, деленный на массу воздуха dm в этом объеме: Х =dQ/dm. Единица экспозиционной дозы - кулон на килограмм, Кл/кг. Внесистемная единица - рентген, Р; 1 Р=2,5810-4 Кл/кг. Мощность экспозиционной дозы Рэксп - это приращение экспо¬зиционной дозы dX за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток: Рэксп=dX/dt. Единица измерения: кулон на кило¬грамм в секунду, Кл/ (кг. с) . Активность А радиоактивного вещества - это число спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток: A=dN/dt. Единицей из¬мерения активности является беккерель, Бк, равный одному рас¬паду в секунду (расп/с). Внесистемная единица активности - кюри, Ки. 1 Ки=3,7 х 1010 Бк. Поглощенная доза Д - это средняя энергия dE, переданная излучением веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу вещества dm в этом объеме: Д =dE/dm. Единица поглощен¬ной дозы - грей, Гр, равный 1 джоулю на килограмм (Дж/кг). Внесистемная единица - рад: 1 рад=0,01 Гр. Мощность поглощенной дозы - это приращение поглощенной дозы dД за малый промежуток времени dt, деленное на этот про¬межуток: Р=dД/dt. Единица мощности поглощенной дозы – грей в секунду, Гр/с. Эквивалентная доза Н - это величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического воздеиствия излучения про-извольного состава. Понятие эквивалентной дозы введено в связи с тем, что разные виды излучений при одинаковых значениях поглощенной дозы вызывают различный биологический эффект. Единицей эквивалент¬ной дозы является зиверт, Зв. 1 Зв= 1 Гр/Q, где Q – коэффициент качества, определяющий зависимость биологического эффекта хро¬нического воздействия излучения от его вида. Q - безразмерная величина. Внесистемная единица эквивалентной дозы - бэр (биологиче¬ский эквивалент рада): 1 бэр= 1 рад/Q. Биологическое действие ионизирующих излучений. Биологическое действие ионизирующего излучения - это сово¬купность процессов в живом организме, возннкаюших под дейст¬вием излучения. В результате облучения в живой ткани поглощается энергия и возникает ионизация молекул облучаемого вещества. Ионизация живых тканей сопровождается возбуждением моле¬кул клеток, что ведет к разрыву молекулярных связей и к измене¬нию химической структуры различных соединений. Так как основ¬ную часть массы тела человека составляет вода (около 75%), то первичные процессы во многом определяются поглощением излу¬чения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием вы¬сокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа ОН- или Н+ и последующими цепными каталитическими реакция¬ми в основном окислением этими радикалами молекул белка. В клетках возникают функциональные изменения. Одним из отрицательных свойств ионизирующей радиации яв¬ляется суммарное, кумулятивное действие на организм. Каждая доза оставляет глубокий след в организме; их действие суммиру¬ется. Кумулятивное действие оказывается особенно сильным при попадании в организм радиоактивных веществ, отлагающихся в оп¬ределенных тканях. При этом, присутствуя в организме изо дня в день в течение длительного срока, они облучают близлежащие клетки и ткани. Под его влиянием. происходит перерождение нор¬мальных клеток в злокачественные, возникновение лейкемии, лучевой болезни. В зависимости от поглощенной дозы излучения процессы могут быть обратимыми и необратимымu, при этом значительную роль играют индивидуальные особенности человека. Различают следующие виды облучений: хроническое (постоян¬ное или прерывистое действие ионизирующего излучения в течение длительного времени); острое (однократное, кратковременное лу¬чевое воздействие); общее (облучение всего организма) и местное (облучение части организма). Нормы радиационной безопасности. В основе нормативных требований к защите персонала и насе¬ления от ионизирующих излучений, заложены три принципа радиа¬ционной безопасности: непревышение установленного дозового пре¬дела; исключение всякого необоснованного облучения; снижение дозы облучения до возможно низкого уровня с учетом экономиче¬ских и социальных аспектов. Основными нормативными документами, регламентирующими допустимые уровни излучения, являются «Нормы радиационной бе-зопасности НРБ-99». Согласно НРБ-99 облучаемые лица подразделяются на сле¬дующие категории: А - персонал, профессиональные работники, лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений; Б - ограниченная часть населения, лица, которые не рабоrают непосредственно с источни¬ками излучений, но по условиям проживания или размещения ра¬бочих мест могут подвергаться облучению; В - население области, края, республики, страны. В порядке убывания чувствительности к ионизирующим излу¬чениям установлены три группы критических органов, облучение которых в данных условиях причиняет наибольший ущерб здо¬ровью: I - все тело, гонады, красный костный мозг; II - щитовид¬ная железа, мышцы, жировая ткань, печень, почки, селезенка, же¬лудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза; III - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы. В качестве основных дозовых пределов в зависимости от груп¬пы критических органов для категории А устанавливается за год nредельно допустимая доза (ПДД) , а для категории Б – предел дозы (ПД). ПДД характеризует наибольшее значение индивидуальной эк-вивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. ПД устанавливается меньше ПДД для предотвращения необос¬нованного облучения лиц категории Б и контролируется по усред¬ненной для критической группы дозе внешнего излучения и уровню радиоактивных выбросов и загрязнения объектов внешней среды. Население подвергается воздействию естественного ионизиру¬ющего излучения, состоящего из космического излучения и излучения естественно распределенных радиоактивных веществ на поверх¬ности земли, в приземной атмосфере, в продуктах питания, воде и т. д. В среднем нормальная облученность человека от естественного радиоактивного фона за год составит 0,001 Гр. При работе с установками, использующими рентгеновское излу¬чение (для рентгеноструктурного анализа, дефектоскопии и хими¬ческого или биологического экспериментов и др.), нормируется со¬гласно ГОСТ 12.2.018 ССБТ мощность экспозиционной дозы следующим образом: на рабочих местах; у опорных стенок, пультов и флуоресцирующих экранов со стороны рабочих мест персонала – 2,3710-10 Кл/(кг с) (3,3 мР/ч); на расстоянии 5 см от корпуса ап¬парата: при закрытом окне аппарата - 17,810-10 Кл/(кг с) (25 мР/ч); при работе электронных ламп - 14,3 10-10 Kл/(кг c) (20 мР/ч); у видеоконтрольного устройства телевизионной системы на стороне, обращенной к оператору,- 0,36 10-10 Kл/(кг с) (0,5 мР/ч). Для установок, в которых рентгеновское излучение является по¬бочным фактором – неuсnользуемое рентгеновское излучение (вы¬соковольтные электронные лампы, микроскопы, осциллографы, электронно-лучевые установки для плавления, сварки и других ви¬дов электронной обработки металлов), нормируется мощность экс¬позиционной дозы; в любой точке пространства на расстоянии 5 см от корпуса установки (защиты электровакуумного прибора) в зависимости от продолжительности рабочей недели допустимые значения составляют: при 41 ч/нед - 0,20610-10 Кл/ (кгс), (0,288 мР/ч); при 36 ч/нед-0,1810-10 Кл/(кгч) (0,252 мР/ч). Защита от ионизирующих излучений. К основным методам защиты относятся: использование источни¬ков с минимально возможным выходом ионизирующих излучений (защита количеством); ограничение времени работ с источниками (защита временем); удаление рабочего места от источника (защита расстоянием); экранирование источников. Различают защиту от внешнего облучения, возникающего при работе с закрытыми источниками излучения, и защиту от внутрен¬него облучения при работе с открытыми источниками излучения. К закрытым относят источники ионизирующих излучений, уст¬ройство которых исключает попадание радиоактивных веществ в окружающую среду. Защиту радиационно-технологических установок принято разде¬лять на три группы: водяная защита (источник хранится в бассейне с водой - облучение производится под водой); смешанная защи¬та, когда для ослабления излучений используются как твердые, так и жидкие (вода) материалы; обычно при смешанной защите источ¬ник хранится в воде, облучение производится в сухой рабочей ка¬мере при перемещении источника из бассейна с водой в камеру; су¬хая защита (источник в положении хранения и в рабочем положе¬нии находится в сухой защите или в бетонной камере). Организация работ с закрытыми источниками излучения вклю¬чает следующее: установка с источником излучения размещается в отдельном помещении; входная дверь в это помещение блокиру¬ется с механизмом перемещения аппарата или с включением высо¬кого (ускоряющего) напряжения ускорителя частиц; пульт управ¬ления установкой размещается в смежном помещении. Помещения оборудуются сигнализацией о превышении заданной мощности дозы излучения. При работе с открытыми источниками излучения наряду с ме-роприятиями по защите от внешнего облучения предусматривают¬ся меры защиты персонала и населения от внутреннего облучения и охране окружающей среды от радиоактивных загрязнений. При этом суммарная доза от внешних и внутренних источников излу¬чения не должна превышать допустимого уровня, установленного НРБ-99. Требования к устройству и размещению помещений, в которых проводятся работы с открытыми источниками ионизирующих из¬лучений, определяются классом работ. Такие помещения должны иметь знак радиационной опасности при входе с указанием клас¬са работы. Особые требования предъявляются к размещению и оборудованию тех помещений, в которых проводятся работы 1 класса. Эти помещения находятся в отдельном здании или изолированной части зданий с отдельным входом через санпропускник; они разде¬ляются на три зоны. В первой зоне размещаются укрытия - боксы, камеры, обору¬дование, коммуникации, являющиеся источниками радиоактивного загрязнения. Во второй зоне размещаются объекты и помещения, в которых люди могут находиться периодически (помещения для временного хранения отходов и др.). В третьей зоне располагаются операторные, пульты управле¬ния, т. е. помещения для постоянного пребывания людей во время работы. Для предотвращения переноса радиоактивных загрязнений меж¬ду зонами устраивают санитарные шлюзы. При работе с радиоактивными веществами широко применяют¬ся роботизированные комплексы, дистанционное управление, ко¬пирующие и координатные манипуляторы, смотровые системы. Выбор индивидуальных средств и способов защиты человека за¬висит от характера радиационной обстановки, которая определяется объемом работ, проводимых с радиоактивными веществами. Работающие с открытыми радиоактивными изотопами обеспе¬чиваются спецодеждой, которая предохраняет от радиоактивных загрязнений, защищает от -излучения и, по возможности, от -из¬лучения. Вид спецодежды зависит от класса выполняемой работы. При выполнении работ II и III классов применяются халаты и ша¬почки из белой хлопчатобумажной ткани, резиновые перчатки, та¬почки и средства защиты органов дыхания (респиратор «Лепесток»). При выполнении работ I класса вместо халатов применяются комбинезоны, а также нательное белье, носки и ботинки. Для ремонтных и аварийных работ I и II классов персонал обеспечиваются пневмокостюмами типа ЛГ-4, пластиковыми бахилами, резиновыми сапогами и перчатками. При ремонте и настройке высокольтной электровакуумной аппаратуры в качестве СИЗ применяются защитны фартуки, рукавицы, щитки и др. при наличии средств коллективной защиты (ширм, экранов). Одним из существенных факторов системы радиационной без¬опасности является дозиметрический контроль. Принцип действия приборов, используемых для регистрации излучений, заключается в измерении эффектов, возникающих в процессе взаимодействия излучения с веществом. Применяются следующие методы регистраций излучений: ионизационный (основан на измерении степени ионизации среды); сцин-тилляционный (основан на измерении интенсивности световых вспышек, возникающих в люминесцирующих веществах при про¬хождении через них ионизирующих излучений); фотографический (основан на измерении оптической плотности почернения фотогра¬фической пленки при действии ионизирующих излучений); химиче¬ский (основан на измерении изменений, происходящих с вещест¬вом под воздействием излучения: например, выделение газов из соединений, осаждение коллоидов, окрашивание растворов и твердых тел); калориметрические методы (основаны на измерении ко¬личества теплоты, выделенной в поглощающем веществе). Применяются также полупроводниковые, фото- и термолюми¬несцентные детекторы ионизирующих излучений. жүктеу/скачать 22.71 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|