Кафедра БЖД
Контрольная работа
по дисциплине: Безопасность жизнедеятельности
на тему: Ионизирующие излучения
Пермь, 2004
Введение
Ионизирующим излучением называют излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков.
Ионизирующее излучение – такое излучение, которым обладают радиоактивные вещества.
Под влиянием ионизирующих излучений у человека возникает лучевая болезнь.
Главной целью радиационной безопасности является охрана здоровья населения, включая персонал, от вредного воздействия ионизирующего излучения путем соблюдения основных принципов и норм радиационной безопасности без необоснованных ограничений полезной деятельности при использовании излучения в различных областях хозяйства, в науке и медицине.
Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000) применяются для обеспечения безопасности человека в условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения.
Основные характеристики ионизирующих излучений
Ионизирующим излучением называют излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков. Источники этих излучений широко используются в технике, химии, медицине, сельском хозяйстве и других областях, например при измерении плотности почв, обнаружении течей в газопроводах, измерении толщины листов, труб и стержней, антистатистической обработке тканей, полимеризации пластмасс, радиационной терапии злокачественных опухолей и др. Однако следует помнить, что источники ионизирующего излучения представляют существенную угрозу здоровью и жизни использующих их людей.
Существует 2 вида ионизирующих излучений:
корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля (альфа- и бета-излучение и нейтронное излучение);
электромагнитное (гамма-излучение и рентгеновское) с очень малой длиной волны.
Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, обладающих большой скоростью. Эти ядра имеют массу 4 и заряд +2. Они образуются при радиоактивном распаде ядер или при ядерных реакциях. В настоящее время известно более 120 искусственных и естественных альфа-радиоактивных ядер, которые, испуская альфа-частицу, теряют 2 протона и 2 нейрона.
Энергия альфа-частиц не превышает нескольких МэВ (мега-электрон-вольт). Излучаемые альфа-частицы движутся практически прямолинейно со скоростью примерно 20000 км/с.
Под длиной пробега частицы в воздухе или других средах принято называть наибольшее расстояние от источника излучения, при котором еще можно обнаружить частицу до ее поглощения веществом. Длина пробега частицы зависит от заряда, массы, начальной энергии и среды, в которой происходит движение. С возрастанием начальной энергии частицы и уменьшением плотности среды длина пробега увеличивается. Если начальная энергия излучаемых частиц одинакова, то тяжелые частицы обладают меньшими скоростями, чем легкие. Если частицы движутся медленно, то их взаимодействие с атомами вещества среды более эффективно и частицы быстрее растрачивают имеющийся у них запас энергии.
Длина пробега альфа-частиц в воздухе обычно менее 10 см. За счет своей большой массы при взаимодействии с веществом альфа-частицы быстро теряют свою энергию. Это объясняет их низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию: при движении в воздушной среде альфа-частица на 1 см своего пути образует несколько десятков тысяч пар заряженных частиц – ионов.
Бета-излучение представляет собой поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. В настоящее время известно около 900 бета-радиоактивных изотопов.
Масса бета-частиц в несколько десятков тысяч раз меньше массы альфа-частиц. В зависимости от природы источника бета-излучений скорость этих частиц может лежать в пределах 0,3 – 0,99 скорости света. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет приблизительно 1800 см., а в мягких тканях человеческого тела ~ 2,5 см. Проникающая способность бета-частиц, выше, чем альфа-частиц (из-за меньших массы и заряда).
Нейтронное излучение представляет собой поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно в 4 раза меньше массы альфа-частиц. В зависимости от энергии различают медленные нейтроны (с энергией менее 1 КэВ (кило-электрон-Вольт) = 10 3 эВ), нейтроны промежуточных энергий (от 1 до 500 КэВ) и быстрые нейтроны (от 500 КэВ до 20 МэВ). При неупругом взаимодействии нейтронов с ядрами атомов среды возникает вторичное излучение, состоящее из заряженных частиц и гамма-квантов (гамма-излучение). При упругих взаимодействиях нейтронов с ядрами может наблюдаться обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, но она существенно выше, чем у альфа- или бета-частиц. Нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Мощность нейтронного потока измеряется плотность потока нейтронов.
Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией и с малой длиной волны. Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Высокая энергия (0,01 – 3 МэВ) и малая длина волны обусловливает большую проникающую способность гамма-излучения. Гамма-лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях. Это излучение обладает меньшей ионизирующей способностью, чем альфа- и бета-излучение.
Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Рентгеновское излучение представляет собой один из видов электромагнитного излучения. Энергия его обычно не превышает 1 МэВ. Рентгеновское излучение, как и гамма-излучение, обладает малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.
Для характеристики воздействия ионизирующего излучения на вещество введено понятие дозы излучения. Дозой излучения – называется часть энергии, переданная излучением веществу и поглощенная им. Количественной характеристикой взаимодействия ионизирующего излучения и вещества является поглощенная доза излучения (Д), равная отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе облученного вещества в этом объеме dm:
До недавнего времени за количественную характеристику только рентгеновского и гамма-излучения, основанную на их ионизирующем действии, принималась экспозиционная доза Х – отношение полного электрического заряда dQ ионов одного знака, возникающих в малом объеме сухого воздуха, к массе воздуха dm в этом объеме, т.е.
Для оценки возможного ущерба здоровья при хроническом воздействии ионизирующего излучения произвольного состава введено понятие эквивалентной дозы (Н). Эта величина определяется как произведение поглощенной дозы Д на средний коэффициент качества излучения Q (безразмерный) в данной точке ткани человеческого тела, т.е.:
Существует еще одна характеристика ионизирующего излучения – мощность дозы Х (соответственно поглощенной, экспозиционной или эквивалентной) представляющая собой приращение дозы за малый промежуток времени dx, деленное на этот промежуток dt. Так, мощность экспозиционной дозы (х или w, Кл / кг · с) составит:
Х = W = dx / dt
Биологическое действие рассмотренных излучений на организм человека различно.
Альфа-частицы, проходя через вещество и сталкиваясь с атомами, ионизируют (заряжают) их, выбивая электроны. В редких случаях эти частицы поглощаются ядрами атомов, переводя их в состояние с большей энергией. Эта избыточная энергия способствует протеканию различных химических реакций, которые без облучения не идут или идут очень медленно. Альфа-излучение производит сильное действие на органические вещества, из которых состоит человеческий организм (жиры, белки и углеводы). На слизистых оболочках это излучение вызывает ожоги и другие воспалительные процессы.
Под действием бета-излучений происходит радиолиз (разложение) воды, содержащейся в биологических тканях, с образованием водорода, кислорода, пероксида водорода H 2 O 2 , заряженных частиц (ионов) OH – и HO – 2 . Продукты разложения воды обладают окислительными свойствами и вызывают разрушение многих органических веществ, из которых состоят ткани человеческого организма.
Действие гамма- и рентгеновского излучений на биологические ткани обусловлено в основном образующимися свободными электронами. Нейтроны, проходя через вещество, производят в нем наиболее сильные изменения по сравнению с другими ионизирующими излучениями.
Таким образом, биологическое действие ионизирующих излучений сводится к изменению структуры или разрушению различных органических веществ (молекул), из которых состоит организм человека. Это приводит к нарушению биохимических процессов, протекающих в клетках, или даже к их гибели, в результате чего происходит поражение организма в целом.
Различают внешнее и внутреннее облучение организма. Под внешним облучениемпонимают воздействие на организм ионизирующих излучений от внешних по отношению к нему источников.Внутреннее облучениеосуществляется радиоактивными веществами, попавшими внутрь организма через дыхательные органы, желудочно-кишечный тракт или через кожные покровы. Источники внешнего излучения – космические лучи, естественные радиоактивные источники, находящиеся в атмосфере, воде, почве, продуктах питания и др., источники альфа-, бета-, гамма, рентгеновского и нейтронного излучений, используемые в технике и медицине, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы (в том числе и аварии на ядерных реакторах) и ряд других.
Радиоактивные вещества, вызывающие внутреннее облучение организма, попадают в него при приеме пищи, курении, питье загрязненной воды. Поступление радиоактивных веществ в человеческий организм через кожу происходит в редких случаях (если кожа имеет повреждения или открытые раны). Внутреннее облучение организма длится до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадется или не будет выведено из организма в результате процессов физиологического обмена. Внутреннее облучение опасно тем, что вызывает длительно незаживающие язвы различных органов и злокачественные опухоли.
При работе с радиоактивными веществами значительному облучению подвергаются руки операторов. Под действием ионизирующих излучений развивается хроническое или острое (лучевой ожог) поражение кожи рук. Хроническое поражение характеризуется сухостью кожи, появлением на ней трещин, изъявлением и другими симптомами. При остром поражении кистей рук возникают отеки, омертвление тканей, язвы, на месте образования которых возможно развитие злокачественных опухолей.
Под влиянием ионизирующих излучений у человека возникает лучевая болезнь. Различают три степени ее: первая (легкая), вторая и третья (тяжелая).
Симптомами лучевой болезни первой степени являются слабость, головные боли, нарушение сна и аппетита, которые усиливаются на второй стадии заболевания, но к ним дополнительно присоединяются нарушения в деятельности сердечно-сосудистой системы, изменяется обмен веществ и состав крови, происходит расстройство пищеварительных органов. На третьей стадии болезни наблюдаются кровоизлияния выпадение волос, нарушается деятельность центральной нервной системы и половых желез. У людей, перенесших лучевую болезнь, повышается вероятность развития злокачественных опухолей и заболеваний кроветворных органов. Лучевая болезнь в острой (тяжелой) форме развивается в результате облучения организма большими дозами ионизирующих излучений за короткий промежуток времени. Опасно воздействие на организм человека и малых доз радиации, так как при этом могут произойти нарушение наследственной информации человеческого организма, возникнуть мутации.
Низкий уровень развития легкой формы лучевой болезни возникает при эквивалентной дозе облучения приблизительно 1 Зв, тяжелая форма лучевой болезни, при которой погибает половина всех облученных, наступает при эквивалентной дозе облучения 4,5 Зв. 100%-ный смертельный исход лучевой болезни соответствует эквивалентной дозе облучения 5,5–7,0 Зв.
В настоящее время разработан ряд химических препаратов (протекторов), существенно снижающих негативный эффект воздействия ионизирующего излучения на организм человека.
В России предельно допустимые уровни ионизирующего облучения и принципы радиационной безопасности регламентируются «Нормами радиационной безопасности» НРБ-76, «Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» ОСП72-80. В соответствии с этими нормативными документами нормы облучения установлены для следующих трех категорий лиц:
Для лиц категории А основным дозовым пределом является индивидуальная эквивалентная доза внешнего и внутреннего излучения за год (Зв/год) в зависимости от радиочувствительности органов (критические органы). Это предельно допустимая доза (ПДД) – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
Для персонала категории А индивидуальная эквивалентная доза (Н , Зв), накопленная в критическом органе за времяТ (лет) с начала профессиональной работы, не должна превышать значения, определяемого по формуле:
Н = ПДД ∙ Т . Кроме того, доза, накопленная к 30 годам, не должна превышать 12 ПДД.
Для категории Б установлен предел дозы за год (ПД, Зв/год), под которым понимают наибольшее среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при котором равномерное облучение в течении 70 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. В табл.1 приведены основные дозовые пределы внешнего и внутреннего облучений в зависимости от радиочувствительности органов.
Таблица 1 – Основные значения дозовых пределов внешнего и внутреннего облучений
«ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ»
(г. Архангельск)
Волгоградский филиал
Кафедра «_______________________________»
Контрольная работа
по дисциплине: « безопасность жизнедеятельности »
тема: «ионизирующее излучение и защита от них »
Выполнил студент
гр. ФК – 3 – 2008
Зверков А. В.
(Ф.И.О.)
Проверил преподаватель:
_________________________
Волгоград 2010
Введение 3
1.Понятие ионизирующего излучения 4
2. Основные методы обнаружения ИИ 7
3. Дозы излучения и единицы измерения 8
4. Источники ионизирующего излучения 9
5. Средства защиты населения 11
Заключение 16
Список используемой литературы 17
С ионизирующим излучением и его особенностями человечество познакомилось совсем недавно: в 1895 году немецкий физик В.К. Рентген обнаружил лучи высокой проникающей способности, возникающие при бомбардировке металлов энергетическими электронами (Нобелевская премия, 1901 г.), а в 1896 г. А.А. Беккерель обнаружил естественную радиоактивность солей урана. Вскоре этим явлением заинтересовалась Мария Кюри, молодой химик, полька по происхождению, которая и ввела в обиход слова «радиоактивность». В 1898 году она и ее муж Пьер Кюри обнаружили, что уран после излучения 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 обозначает «испускающий лучи». Хотя новизна знакомства состоит лишь в том, как люди пытались ионизирующее излучение использовать, а радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли.
Нет необходимости говорить о том положительном, что внесло в нашу жизнь проникновение в структуру ядра, высвобождение таившихся там сил. Но как всякое сильнодействующее средство, особенно такого масштаба, радиоактивность внесла в среду обитания человека вклад, который к благотворным никак не отнесёшь.
Появилось также число пострадавших от ионизирующей радиации, а сама она начала осознаваться как опасность, способная привести среду обитания человека в состояние, не пригодное для дальнейшего существования.
Причина не только в тех разрушениях, которые производит ионизирующее излучение. Хуже то, что оно не воспринимается нами: ни один из органов чувств человека не предупредит его о приближении или сближением с источником радиации. Человек может находиться в поле смертельно опасного для него излучения и не иметь об этом ни малейшего представления.
Такими опасными элементами, в которых соотношение числа протонов и нейтронов превышает 1…1,6. В настоящее время из всех элементов таблицы Д.И. Менделеева известно более 1500 изотопов. Из этого количества изотопов лишь около 300 стабильных и около 90 являются естественными радиоактивными элементами.
Продукты ядерного взрыва содержат более 100 нестабильных первичных изотопов. Большое количество радиоактивных изотопов содержится в продуктах деления ядерного горючего в ядерных реакторах АЭС.
Таким образом, источниками ионизирующего излучения являются искусственные радиоактивные вещества, изготовленные на их основе медицинские и научные препараты, продукты ядерных взрывов при применении ядерного оружия, отходы атомных электростанций при авариях на них.
Радиационная опасность для населения и всей окружающей среды связана с появлением ионизирующих излучений (ИИ), источником которых являются искусственные радиоактивные химические элементы (радионуклиды), которые образуются в ядерных реакторах или при ядерных взрывах (ЯВ). 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). Все ионизирующие излучения по своей природе делятся на фотонные (квантовые) и корпускулярные. К фотонному (квантовому) ионизирующему излучению относятся гамма-излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер или аннигиляции частиц, тормозное излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц, характеристическое излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома и рентгеновское излучение, состоящее из тормозного и/или характеристического излучений. К корпускулярному ионизирующему излучению относят α-излучение, электронное, протонное, нейтронное и мезонное излучения. Корпускулярное излучение, состоящее из потока заряженных частиц (α-, β-частиц, протонов, электронов), кинетическая энергия которых достаточна для ионизации атомов при столкновении, относится к классу непосредственно ионизирующего излучения. Нейтроны и другие элементарные частицы непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия со средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны), способные ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят. Соответственно, корпускулярное излучение, состоящее из потока незаряженных частиц, называют косвенно ионизирующим излучением.
Нейтронное и гамма излучение принято называть проникающеё радиацией или проникающим излучением.
Ионизирующие излучения по своему энергетическому составу делятся на моноэнергетические (монохроматические) и немоноэнергетические (немонохроматические). Моноэнергетическое (однородное) излучение – это излучение, состоящее из частиц одного вида с одинаковой кинетической энергией или из квантов одинаковой энергии. Немоноэнергетическое (неоднородное) излучение – это излучение, состоящее из частиц одного вида с разной кинетической энергией или из квантов различной энергии. Ионизирующее излучение, состоящее из частиц различного вида или частиц и квантов, называется смешанным излучением.
При авариях реакторов образуются a+ ,b± частицы и g-излучение. При ЯВ дополнительно образуются нейтроны -n° .
Рентгеновское и g-излучение обладают высокой проникающей и достаточно ионизирующей способностью (g в воздухе может распространяться до 100м и косвенно создать 2-3 пары ионов за счёт фотоэффекта на 1 см пути в воздухе). Они представляют собой основную опасность как источники внешнего облучения. Для ослабления g-излучения требуются значительные толщи материалов.
Бета- частицы (электроны b- и позитроны b+) краткобежны в воздухе (до 3,8м/МэВ), а в биоткани – до несколько миллиметров. Их ионизирующая способность в воздухе 100-300 пар ионов на 1 см пути. Эти частицы могут действовать на кожу дистанционно и контактным путём (при загрязнении одежды и тела), вызывая «лучевые ожоги». Опасны при попадании внутрь организма.
Альфа – частицы (ядра гелия) a+ краткобежны в воздухе (до 11 см), в биоткани до 0,1 мм. Они обладают большой ионизирующей способностью (до 65000 пар ионов на 1 см пути в воздухе) и особо опасны при попадании внутрь организма с воздухом и пищей. Облучение внутренних органов значительно опаснее наружного облучения.
Последствия облучения для людей могут быть самыми различными. Они во многом определяются величиной дозы облучения и временем её накопления. Возможные последствия облучения людей при длительном хроническом облучении, зависимость эффектов от дозы однократного облучения приведены в таблице.
Таблица 1. Последствия облучения людей.
| Таблица 1. | ||
| Радиационные эффекты облучения | ||
| 1 | 2 | 3 |
| Телесные (соматические) | Вероятностные телесные (соматические - стохастические) | Гинетические |
| 1 | 2 | 3 |
Воздействуют на облучаемого. Имеют дозовый порог. | Условно не имеют дозового порога. | |
| Острая лучевая болезнь | Сокращение продолжительности жизни. | Доминантные генные мутации. |
| Хроническая лучевая болезнь. | Лейкозы (скрытый период 7-12 лет). | Рецессивные генные мутации. |
| Локальные лучевые повреждения. | Опухоли разных органов (скрытый период до 25 лет и более). | Хромосомные абберации. |
2. Основные методы обнаружения ИИ
Чтобы избежать ужасных последствий ИИ, необходимо производить строгий контроль служб радиационной безопасности с применением приборов и различных методик. Для принятия мер защиты от воздействия ИИ их необходимо своевременно обнаружить и количественно оценить. Воздействуя на различные среды ИИ вызывают в них определенные физико-химические изменения, которые можно зарегистрировать. На этом основаны различные методы обнаружения ИИ.
К основным относятся: 1) ионизационный, в котором используется эффект ионизации газовой среды, вызываемой воздействием на неё ИИ, и как следствие – изменение ее электропроводности; 2) сцинтилляционный, заключающийся в том, что в некоторых веществах под воздействием ИИ образуются вспышки света, регистрируемые непосредственным наблюдением или с помощью фотоумножителей; 3) химический, в котором ИИ обнаруживаются с помощью химических реакций, изменения кислотности и проводимости, происходящих при облучении жидкостных химических систем; 4) фотографический, заключающийся в том, что при воздействии ИИ на фотопленку на ней в фотослое происходит выделение зерен серебра вдоль траектории частиц; 5) метод, основанный на проводимости кристаллов, т.е. когда под воздействием ИИ возникает ток в кристаллах, изготовленных из диэлектрических материалов и изменяется проводимость кристаллов из полупроводников и др.
3. Дозы излучения и единицы измерения
Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. Ниже в таблице 10 дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.
Таблица 2. Основные радиологические величины и единицы
Таблица 3. Зависимость эффектов от дозы однократного (кратковременного) облучения человека.
Необходимо учитывать, что радиоактивное облучение, полученное в течение первых четырёх суток, принято называть однократными, а за большое время – многократными. Доза радиации, не приводящая к снижению работоспособности (боеспособности) личного состава формирований (личного состава армии во время войны): однократная (в течение первых четырёх суток) – 50 рад; многократная: в течение первых 10-30 суток – 100 рад; в течение трёх месяцев – 200 рад; в течение года – 300 рад. Не путать, речь идёт о потере работоспособности, хотя последствия облучения сохраняются.
4. Источники ионизирующего излучения
Различают ионизирующее излучение естественного и искусственного происхождения.
Облучению от естественных источников радиации подвергаются все жители Земли, при этом, одни из них получают большие дозы, чем другие. В зависимости, в частности, от местожительства. Так уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где особенно залегают радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, в других местах - соответственно, ниже. Доза облучения зависит также от образа жизни людей. Применение некоторых строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровен, герметичность помещений и даже полеты на самолетах - все это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников радиации.
Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергается человек за счет естественной радиации. Остальную часть радиации вносят космические лучи.
Космические лучи, в основном, приходят к нам из глубин Вселенной, но некоторая их часть рождается на Солнце во время солнечных вспышек. Космические лучи могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с ее атмосферой, порождая вторичное излучение и приводя к образованию различных радионуклидов.
За последние несколько десятилетий человек создал несколько сотен искусственных радионуклидов и научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине и для создания атомного оружия, для производства энергии и обнаружения пожаров, для поиска полезных ископаемых. Все это приводит к увеличению дозы облучения как отдельных людей, так и населения Земли в целом.
Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми от искусственных источников радиации, сильно различаются. В большинстве случаев эти дозы весьма невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников оказывается во много тысяч раз интенсивнее, чем за счет естественных.
В настоящее время основной вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных источников радиации, вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением радиоактивности. Во многих странах этот источник ответствен практически за всю дозу, получаемую от техногенных источников радиации.
Радиация используется в медицине как в диагностических целях, так и для лечения. Одним из самых распространенных медицинских приборов является рентгеновский аппарат. Получают все более широкое распространение и новые сложные диагностические методы, опирающиеся на использование радиоизотопов. Как ни парадоксально, но одним из способов борьбы с раком является лучевая терапия.
Источником облучения, вокруг которого ведутся наиболее интенсивные споры, являются атомные электростанции, хотя в настоящее время они вносят весьма незначительный вклад в суммарное облучение населения. При нормальной работе ядерных установок выбросы радиоактивных материалов в окружающую среду очень невелики. Атомные электростанции являются лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Следующий этап - производство ядерного топлива. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергают вторичной обработке, чтобы извлечь из него уран и плутоний. Заканчивается цикл, как правило, захоронением радиоактивных отходов. Но на каждой стадии ядерного топливного цикла в окружающую среду попадают радиоактивные вещества.
5. Средства защиты населения
1. Коллективные средства защиты: убежища, быстровозводимые убежища (БВУ), противорадиационные укрытия (ПРУ), простейшие укрытия (ПУ);
2. Индивидуальные средства защиты органов дыхания: фильтрующие противогазы, изолирующие противогазы, фильтрующие респираторы, изолирующие респираторы, самоспасатели, шланговые, автономные, патроны к противогазам;
3. Индивидуальные средства защиты кожи: фильтрующие, изолирующие;
4. Приборы дозиметрической разведки;
5. Приборы химической разведки;
6. Приборы - определители вредных примесей в воздухе;
7. Фотографии.
6. Радиационный контроль
Под радиационной безопасностью понимается состояние защищённости настоящего и будущего поколения людей, материальных средств и окружающей среды от вредного воздействия ИИ.
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 не превышение 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: 1) радиационные характеристики источников излучения, выбросов в атмосферу, жидких и твердых радиоактивных отходов; 2) радиационные факторы, создаваемые технологическим процессом на рабочих местах и в окружающей среде; 3) радиационные факторы на загрязненных территориях и в зданиях с повышенным уровнем природного облучения; 4) 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.
Поэтому, администрация организации может вводить дополнительные, более жесткие числовые значения контролируемых параметров - административные уровни.
Причём государственный надзор за выполнением Норм радиационной безопасности осуществляют органы Госсанэпиднадзора и другие органы, уполномоченные Правительством Российской Федерации в соответствии с действующими нормативными актами.
Контроль за соблюдением Норм в организациях, независимо от форм собственности, возлагается на администрацию этой организации. Контроль за облучением населения возлагается на органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации.
Контроль за медицинским облучением пациентов возлагается на администрацию органов и учреждений здравоохранения.
Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним.
От альфа-лучей можно защититься путём:
Увеличения расстояния до ИИИ, т.к. альфа-частицы имеют небольшой пробег;
Использования спецодежды и спецобуви, т.к. проникающая способность альфа-частиц невысока;
Исключения попадания источников альфа-частиц с пищей, водой, воздухом и через слизистые оболочки, т.е. применение противогазов, масок, очков и т.п.
В качестве защиты от бета-излучения используют:
Ограждения (экраны), с учётом того, что лист алюминия толщиной несколько миллиметров полностью поглощает поток бета-частиц;
Методы и способы, исключающие попадание источников бета-излучения внутрь организма.
Защиту от рентгеновского излучения и гамма-излучения необходимо организовывать с учётом того, что эти виды излучения отличаются большой проникающей способностью. Наиболее эффективны следующие мероприятия (как правило, используемые в комплексе):
Увеличение расстояния до источника излучения;
Сокращение времени пребывания в опасной зоне;
Экранирование источника излучения материалами с большой плотностью (свинец, железо, бетон и др.);
Использование защитных сооружений (противорадиационных укрытий, подвалов и т.п.) для населения;
Использование индивидуальных средств защиты органов дыхания, кожных покровов и слизистых оболочек;
Дозиметрический контроль внешней среды и продуктов питания.
Для населения страны, в случае объявления радиационной опасности существуют следующие рекомендации:
Укрыться в жилых домах. Важно знать, что стены деревянного дома ослабляют ионизирующее излучение в 2 раза, а кирпичного - в 10 раз. Погреба и подвалы домов ослабляют дозу излучения от 7 до 100 и более раз;
Принять меры защиты от проникновения в квартиру (дом) радиоактивных веществ с воздухом. Закрыть форточки, уплотнить рамы и дверные проёмы;
Сделать запас питьевой воды. Набрать воду в закрытые ёмкости, подготовить простейшие средства санитарного назначения (например, мыльные растворы для обработки рук), перекрыть краны;
Провести экстренную йодную профилактику (как можно раньше, но только после специального оповещения!). Йодная профилактика заключается в приёме препаратов стабильного йода: йодистого калия или водно-спиртового раствора йода. При этом достигается стопроцентная степень защиты от накопления радиоактивного йода в щитовидной железе. Водно-спиртовой раствор йода следует принимать после еды 3 раза в день в течение 7 суток: а) детям до 2 лет - по 1-2 капли 5%-ной настойки на 100 мл молока или питательной смеси; б) детям старше 2 лет и взрослым - по 3-5 капель на стакан молока или воды. Наносить на поверхность кистей рук настойку йода в виде сетки 1 раз в день в течение 7 суток.
Начать готовиться к возможной эвакуации: подготовить документы и деньги, предметы, первой необходимости, упаковать лекарства, минимум белья и одежды. Собрать запас консервированных продуктов. Все вещи следует упаковать в полиэтиленовые мешки. Постараться выполнить следующие правила: 1) принимать консервированные продукты; 2) не пить воду из открытых источников; 3) избегать длительных передвижений по загрязненной территории, особенно по пыльной дороге или траве, не ходить в лес, не купаться; 4) входя в помещение с улицы, снимать обувь и верхнюю одежду.
В случае передвижения по открытой местности используйте подручные средства защиты:
Органов дыхания: прикрыть рот и нос смоченными водой марлевой повязкой, носовым платком, полотенцем или любой частью одежды;
Кожи и волосяного покрова: прикрыть любыми предметами одежды, головными уборами, косынками, накидками, перчатками.
Заключение
И так как только были открыты ионизирующие излучения и их вредное воздействие на живые организмы, появилась необходимость контролировать облучение этими излучениями человека. Каждый человек должен знать об опасности радиации и уметь защищаться от нее.
Радиация по своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут «запустить» не до конца еще изученную цепь событий, приводящих к раку или генетическим повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибели организма.
В медицине одним из самых распространенных приборов является рентгеновский аппарат, также получают все более широкое распространение и новые сложные диагностические методы, опирающиеся на использование радиоизотопов. Как ни парадоксально, но одним из способов борьбы с раком является лучевая терапия, хотя и облучение направлено на исцеление больного, но нередко дозы оказываются неоправданно высокими, поскольку дозы, получаемые от облучения в медицинских целях, составляют значительную часть суммарной дозы облучения от техногенных источников.
Огромный ущерб приносят и аварии на объектах, где присутствует радиация, яркий этому пример Чернобыльская АЭС
Таким образом необходимо всем нам задуматься, чтобы не получилось так, что упущенное сегодня может оказаться совершенно непоправимым завтра.
Список используемой литературы
1. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. В 2 томах, М., «Мир», 1994.
2. Ситников В.П. Основы безопасности жизнедеятельности. –М.: АСТ. 1997.
3. Защита населения и территорий от ЧС. (ред. М.И.Фалеев) – Калуга: ГУП «Облиздат», 2001.
4. Смирнов А.Т. Основы безопасности жизнедеятельности. Учебник для 10, 11 классов СШ. – М.: Просвещение, 2002.
5. Фролов. Основы безопасности жизнедеятельности. Учебник для студентов учебных заведений среднего профессионального образования. – М.: Просвещение, 2003.
Световое излучение. На его долю приходится 30~35% энергии ядерного взрыва. Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнитное излучение ультрафиолетового, видимого и инфракрасного спектра. Источником светового излучения является светящая область взрыва. Время действия светового излучения и размеры светящейся области зависят от мощности взрыва. С ее увеличением они возрастают. По длительности свечения можно ориентировочно определить мощность ядерного взрыва.
Из формулы:
где X - длительность свечения (с); д - мощность ядерного взрыва (кт), видно, что время действия светового излучения при наземном и воздушном взрыве мощностью 1 кт составляет 1 с; 10 кт - 2,2 с, 100 кт - 4,6 с, 1 мгт - 10 с.
Поражающим фактором воздействия светового излучения является световой импульс - количество прямой световой энергии, падающей на 1 м 2 поверхности, перпендикулярной направлению распространения светового излучения за все время свечения. Величина светового импульса зависит от вида взрыва и состояния атмосферы. Измеряется в системе Си в джоулях (Дж/м 2) и калориях на см 2 во внесистемной системе единиц. 1 Кал/см 2 = 5 Дж/м 2 .
Воздействие светового излучения вызывает у человека ожоги различной степени:
- 2,5 Кал/см 2 - покраснение, болезненность кожи;
- 5 - на коже появляются пузыри;
- 10-15 - появление язв, омертвление кожи;
- 15 и выше - омертвление глубоких слоев кожи.
Потеря трудоспособности наступает при получении ожогов второй и третьей степени открытых участков тела (лицо, шея, руки). При прямом попадании света в глаза возможен ожог глазного дна.
Временное ослепление наступает при внезапном изменении яркости поля зрения (сумерки, ночь). Ночью ослепление может носить массовый характер и продолжаться минутами.
При воздействии на материалы импульс величиной от 6 до 16 Кал/см 2 вызывает их возгорание и приводит к пожарам. При легком тумане величина импульса уменьшается в 10 раз, при густом - в 20.
Приводит к многочисленным пожарам и взрывам в результате повреждения газовых коммуникаций и электросетей.
Поражающее воздействие светового излучения снижается при своевременном оповещении, использовании защитных сооружений и СИЗ (одежды, светозащитных очков).
Проникающая радиация (4-5% энергии ядерного взрыва) представляет собой поток у-квантов и нейтронов, излучаемых в течение 10-15 с из светящейся области взрыва в результате ядерной реакции и радиоактивного распада его продуктов. Доля нейтронов в энергии проникающей радиации составляет 20%. При взрывах малой и сверхмалой мощности доля проникающей радиации значительно возрастает.
Радиус поражения проникающей радиацией незначителен (половинное уменьшение дозы происходит при преодолении в воздухе 4-5 км).
Поток нейтронов вызывает в окружающей среде наведенную радиоактивность за счет перехода атомов стабильных элементов в их радиоактивные изотопы, в основном коротко- живущие. Воздействие проникающей радиации на человека вызывает у него лучевую болезнь.
Радиоактивное заражение (загрязнение) окружающей среды (РЗ). На его долю приходится 10-15% всей энергии ядерного взрыва. Возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва. Расплавленная масса грунта содержит радиоактивные продукты распада. При низком воздушном, наземном и особенно подземном взрыве грунт из воронки, образованной взрывом, втягиваясь в огненный шар, расплавляется и перемешивается с радиоактивными веществами, а затем медленно оседает на землю как в районе взрыва, так и за его пределами в направлении движения ветра. В зависимости от мощности взрыва локально выпадает 60-80% (РВ). 20-40% поднимается в атмосферу и постепенно оседает на землю, образуя глобальные площади зараженных территорий.
При воздушных взрывах РВ не смешиваются с грунтом, а поднимаются в атмосферу, разносясь в ней и медленно выпадая в виде дисперсионного аэрозоля.
В отличие от аварии на АЭС, где след аварийного выброса РВ имеет мозаичную форму из-за частого изменения направления ветра в приземном слое, при ядерном взрыве образуется эллипсообразный след, так как за время локального выпадения РВ направление ветра практически не меняется.
Источниками РЗ местности являются продукты деления материала ядерного взрыва, а также непрореагировавшие частицы материала. (II 235 , Р1; 239). Незначительную долю в общей массе РВ составляют радиоактивные элементы - продукты действия наведенной радиации, образующиеся в результате воздействия нейтронного излучения.
Характерной особенностью РЗ является постоянно происходящий спад уровня радиации вследствие распада радионуклидов. За время, кратное 7, уровень радиации снижается в 10 раз. Так, если через 1 ч после взрыва уровень радиации принять за исходный, то через 7 ч он снизится в 10 раз, через 49 ч - в 100 раз, а через 14 суток - в 1000 раз по сравнению с первоначальным.
При аварии на АЭС спад уровня радиации происходит медленнее. Это объясняется иным изотопным составом радиоактивного облака. Большинство короткоживущих изотопов распадаются еще в процессе работы реактора, и их число при аварийном выбросе значительно меньше, чем при ядерном взрыве. В результате этого спад уровня радиации при аварии за семикратный промежуток времени уменьшается лишь вдвое.
Электромагнитный импульс (ЭМИ). При ядерных взрывах в атмосфере в результате взаимодействия у-излучения и нейтронов с атомами окружающей среды возникают кратковременные мощные электромагнитные поля с длиной волны от 1 до 1000 м и более. (Соответствует диапазону радиоволн.) Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением мощных электрических полей в проводах и кабелях линий связи, в антеннах радиостанций и других радиоэлектронных устройствах. Поражающим фактором ЭМИ является напряженность электрического и (в меньшей степени) магнитного полей, зависящая от мощности и высоты взрыва, расстояния от центра взрыва, свойств окружающей среды. Наибольшее поражающее воздействие ЭМИ оказывает при космическом и высотном ядерных взрывах, выводя из строя радиоэлектронную аппаратуру, находящуюся даже в заглубленных помещениях.
Один ядерный взрыв в верхних слоях атмосферы способен породить ЭМИ, достаточный для того, чтобы нарушить работу электронного оборудования на территории всей страны. Так, 9 июля 1962 г., в г. Охау на Гавайях, который находится в 1300 км от расположенного в Тихом океане острова Джонстон, где проводились ядерные испытания, погасли уличные фонари.
Боеголовка современной баллистической ракеты способна пробивать до 300 м каменных пород и срабатывать в особо укрепленных пунктах управления.
Появился новый вид НО - «компактная атомная бомба сверхмалой мощности». При взрыве ее возникает излучение, которое подобно «нейтронной бомбе» уничтожает все живое в районе поражения. Ее основой является химический элемент гафний, атомы которого при облучении активизируются. В результате выделяется энергия в виде у-излучения. По бризантности (разрушительной способности) 1 г гафния эквивалентен 50 кг тротила. Применением гафния в боеприпасе можно создать миниатюрные снаряды. Радиоактивных осадков после взрыва гафниевой бомбы будет очень мало.
Сегодня около 10 стран практически очень близки к созданию ядерного оружия. Однако этот вид оружия наиболее легко поддается контролю в силу его неизбежной радиоактивности и технологической сложности производства. Сложнее обстоят дела с химическим и биологическим оружием. В последнее время возникло множество предприятий с различной формой собственности, работающих в области химии, биологии, фармакологии, пищевой промышленности. Здесь даже в кустарных условиях можно приготовить ОВ или смертельно опасные биопрепараты, можно отпустить товар по устному распоряжению руководителя. В подмосковном городе Оболенске находится крупнейший в мире центр биологических исследований, в котором собрана уникальная коллекция штаммов самых опасных болезнетворных бактерий. Цех обанкротился. Возникла реальная угроза утраты уникальной коллекции.
Радиацией называется лучеобразное распространение чего-либо от центра к окружности.
Существуют разные виды радиации, которые, в отличие от видимого света и тепла, не воспринимаются нашими органами чувств. Человек живет в мире, где нет мест, в которых отсутствовала бы радиация. Считается, что именно способность радиоактивного излучения вызывать мутации послужила основной причиной непрерывной эволюции биологических видов. По оценкам биологов, с начала возникновения жизни на Земле эволюционировало около 1 млрд видов живых организмов. В настоящее время, по разным оценкам, осталось от 2 до 15 млн видов флоры и фауны. Без воздействия радиации на нашей планете, вероятно, не появилось бы такого разнообразия форм жизни. Наличие радиационного фона - одно из обязательных условий жизни на Земле, радиация так же необходима для жизни, как свет и тепло. При небольшом увеличении радиационного фона обмен веществ в организме человека несколько улучшается, при снижении радиационного фона рост и развитие живых организмов замедляется на 30 - 50%. При "нулевой" радиации семена растений перестают произрастать, а живые организмы размножаться. Поэтому не следует поддаваться радиофобии - страху перед радиацией, однако необходимо знать, какую угрозу несут высокие уровни радиации, научиться избегать ее, а при необходимости и выживать в условиях радиационной опасности. Естественная радиация является природным компонентом среды обитания человека. Условно радиационное излучение можно разделить на ионизирующее и неионизирующее. Неионизирующее излучение - это свет, радиоволны, радиоактивное тепло от Солнца. Этот вид радиации не вызывает повреждений в организме человека, хотя и оказывает вредное воздействие при наличии высокой интенсивности. Радиация считается ионизирующей в том случае, если она способна разрывать химические связи молекул, составляющих живые организмы. Ионизирующую радиацию для простоты называют просто радиацией, а ее количественную характеристику - дозой. Для регистрации показателей и характеристик радиоактивного излучения служат специальные приборы - дозиметры и радиометры.
Нормальным радиационным фоном считается величина 10 - 16мкР/ч.
Под воздействием естественного радиационного фона человек подвергается внешнему и внутреннему облучению. Источники внешнего облучения - это космическое излучение и естественные радиоактивные вещества, расположенные на поверхности и в недрах Земли, в атмосфере, воде, растениях. Космическая радиация включает в себя галактическое и солнечное излучения. Интенсивность космического излучения зависит от геомагнитной широты (возрастает от экватора к северным широтам), высоты над уровнем моря. По сравнению с дозой космического облучения, получаемого людьми вблизи экватора, на широте Москвы она возрастает в 1,5 раза, на высоте 2 км - в 3 раза, 4 км - в 6 раз, в самолете на высоте 12 км - в 150 раз. Уровень космического излучения существенно повышается при вспышках на Солнце.
Основное количество естественных радиоактивных веществ содержится в горных породах, слагающих толщу земной коры, Они распределены в земной коре неравномерно, в зависимости от типа горных пород; соответственно и доза облучения у людей, живущих в разных местах, будет различна. На Земле существует 5 географических районов, где естественный радиационный фон существенно увеличен. Эти места расположены в Бразилии, Индии, Франции, Египте и на острове Ниц в Тихом океане. Так, на некоторых пляжах курортного города Гуарапари (Бразилия) уровень радиации превышает норму примерно в 500 раз. Связано это с тем, что город стоит на песках, богатых торием.
Внутреннее облучение человека от естественных источников на 2/3 происходит от попадания радиоактивных веществ в организм с пищевыми продуктами, питьевой водой, вдыхаемым воздухом. Довольно часто радионуклиды поступают в организм человека по так называемым пищевым или биологическим цепочкам. Например, радионуклид, находящийся в почве, с водой попадает в растения, растения съедает корова, вместе с молоком или мясом от этой коровы радиоактивное вещество попадает в организм человека.
Наибольший вклад в естественное внутреннее облучение человека вносит радиоактивный газ - радон.
Этот газ повсеместно высвобождается из земной коры. При длительном воздействии радона у человека могут развиться онкологические заболевания. По данным Научного комитета ООН по действию атомной радиации, причиной почти 20% всех заболеваний раком легких может быть воздействие на организм радона и продуктов его распада. Концентрация радона в закрытых помещениях в 8 раз выше, чем на улице. Радон дает 44% суммарной радиационной дозы на территории России.
Появление источников искусственной радиации
способствовало увеличению радиационной нагрузки на человека. Люди периодически подвергаются воздействию излучения от телевизоров, компьютеров, медицинских рентгеновских аппаратов, радиоактивных атмосферных осадков, выпадающих после испытаний ядерного оружия, а также в результате работы АЭС.
Существенный источник повышения радиационного фона на планете - аварии на АЭС. Причины таких чрезвычайных ситуаций разнообразны - от ошибок в работе персонала и износа оборудования до злого умысла. Высока вероятность террористических атак на АЭС. В единичных случаях чрезвычайные ситуации на АЭС могут перерасти в катастрофы, наносящие огромный ущерб. В 2004 г. на предприятиях Российской Федерации зарегистрированы 4 аварии с выбросом радиоактивных веществ (в 2005 г. - 0).
В настоящее время в мире насчитывается около 45 тыс. ядерных боеголовок. При ядерных взрывах радиационное поражение людей происходит за счет проникающей радиации и радиоактивного загрязнения местности (рис. 3.7).
Рис.3.7.
Проникающая радиация -
поток гамма-лучей и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва во все стороны в течение несколько секунд.
Радиоактивное загрязнение -
это результат выпадения из облака взрыва огромного количества радиоактивных веществ. Выпадая на земную поверхность, они создают зараженный уча сток, называемый радиоактивным следом.
Искусственное и естественное радиоактивное излучения схожи по своей природе и могут оказывать вредное воздействие на здоровье человека.
Действие
ионизирующего излучения:
- действие излучения на организм неощутимо человеком (люди не имеют органов чувств, которые воспринимали бы ионизирующее излучение);
- ионизирующее излучение может оказывать вредное воздействие на здоровье человека (границы между вредом и пользой радиации пока не установлены, поэтому к любому ионизирующему излучению следует относиться как к опасному);
- индивидуальные особенности организма человека проявляются лишь при небольших дозах радиации (чем моложе человек, тем выше его чувствительность к облучению; начиная с 25 лет, человек становится наиболее устойчивым к облучению);
- чем больше доза облучения, полученная человеком, тем выше вероятность появления у него лучевой болезни;
- видимые поражения кожного покрова, недомогание, характерное для лучевой болезни, появляются не сразу, а лишь некоторое время спустя;
- суммирование доз происходит скрытно (со временем дозы излучения суммируются, что приводит к лучевым заболеваниям).
В результате воздействия радиации в организме человека нарушается течение биохимических процессов и обмена веществ. В зависимости от поглощенной дозы и индивидуальных особенностей организма изменения могут быть обратимыми или необратимыми. При небольшой дозе пораженная ткань восстанавливает свою функциональную деятельность, большая доза при длительном воздействии может вызвать необратимое поражение отдельных органов или всего организма в целом.
При возникновении ЧС, сопровождающейся ионизирующим излучением, необходимо предпринять все меры, чтобы полученная доза была как можно меньше. Существует три действенных способа защиты от радиации: защита временем, защита расстоянием, защита экранированием и поглощением (рис. 3.8).
Рис. 3.8.
Защита временем подразумевает ограничение времени пребывания на местности или объектах, пораженных радиоактивным загрязнением (чем короче промежуток времени, тем меньше полученная доза облучения).
Под защитой расстоянием понимается эвакуация людей из мест, где отмечается или ожидается высокий уровень радиации.
В условиях невозможности проведения эвакуации осуществляется защита экранированием и поглощением. При этом способе защиты используются убежища, укрытия и средства индивидуальной защиты.
Оповещение населения о радиоактивном загрязнении организуется органами ГО ЧС.
"Радиационная опасность" - сигнал, который подается при выявлении начала радиоактивного заражения данного населенного пункта (района) или при угрозе радиоактивного заражения в течение ближайшего часа. Он доводится до населения по местным радио и телевизионным сетям, а также подается сиренами. После уведомления о радиационной опасности населению следует незамедлительно действовать согласно полученным по средствам массовой информации рекомендациям.
Источник света делится на:
Химический источник
Фотолюминесцентный
Радиолюминесцентные (фосфор 31)
Лампы накаливания (Лодыгин)
Газоразрядные лампы (Яблочков)
Полупроводниковые источники света (светодиоды) (Алферов)
Неэлектрические источники
Характеристики источников света:
Номинальное напряжение (обычно 220 или 127)
Мощность лампы
Номинальный световой поток [Ф ном ]
Цветовое оформление производственного интерьера. Работоспособность в определенной степени зависит от цветового оформления.
Красный цвет – возбуждает
Оранжевый – бодрит
Желтый – веселит
Зеленый – успокаивает
Синий – регулирует дыхание
Черный – резко снижает настроение
Белый - вызывает апатию
Шум и вибрация
Влияние шума на деятельность человека.
Шум – любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм человека.
Поражение шумом:
Снижает внимание
Ухудшает реакцию
Угнетает нервную систему
Способствует нарушению обмена веществ
Шумовая болезнь – профессиональное заболевание (перестают действовать некоторые органы из-за шума).
Звуковые колебания делятся на:
Инфразвук (менее 20 Гц)
Слышимый (от 20 Гц до 20 кГц)
Ультразвуковой диапазон
Низкочастотный (от 20 до 400 Гц)
Средняя частота (от 400 до 1000)
Высокочастотный (от 1000 до 4000)
Интенсивность - отношение мощности к площади переносимой энергии. [Вт/м 2 ]
Давление звуковой волны (измеряется в паскалях).
Прирост силы ощущения
Измеряется в Бэлах
Нормирование шума
Нормируется по:
Предельному спектру (постоянные шумы)
По эквивалентному уровню шума (непостоянные шумы)
До 35 дБ – не беспокоит человека
От 40 до 70 вызывает неврозы
Свыше 70 дБ ведет к тугоухости
до 140 вызывает боль
свыше 140 смерть
Защита от шума
Снижение звуковой мощности источника шума
Изменение направленности шума
Рациональная планировка производственных участков
Наиболее рациональным способом уменьшения шума является снижение звуковой мощности его источника. Снижение механических шумов достигается: улучшением конструкции механизмов; заменой металлических деталей на пластмассовые; заменой ударных технологических процессов на безударные.
Эффективность этих мероприятий по снижению уровня шума дает эффект до 15 дБ.
Следующим способом снижения шума является изменение направленности его излучения.
Этот способ применяется в том случае, когда работающее устройство направленно излучает шум. Примером такого устройства может служить труба для сброса в атмосферу сжатого воздуха в сторону, противоположную рабочему месту.
Рациональная планировка предприятий и цехов. Если на территории предприятия имеется несколько шумных цехов, то их целесообразно сосредоточить в одном - двух местах, максимально удаленных от остальных цехов и жилых районов.
Следующий способ борьбы с шумом связан с уменьшением звуковой мощности по пути распространения шума (звукоизоляция). Практически это достигается использованием звукоизолирующих ограждений и кожухов, звукоизолирующих кабин и пультов управления, звукоизолирующих и акустических экранов.
В качестве материалов для звукоизолирующих ограждений рекомендуется использовать бетон, железобетон, кирпич, керамические блоки, деревянные полотна, стекло.
Звукоизолирующими кожухами обычно полностью закрывают издающее шум устройство. Кожухи изготавливают из листового металла (сталь, дюралюминий) или пластмассы. Как и в случае звукоизолирующих ограждений, кожухи более эффективно снижают уровень шума на высоких частотах, чем на низких.
5. Звукопоглощение. В производственных помещениях уровень звука существенно повышается из-за отражения шума от строительных конструкций и оборудования. Для снижения уровня отраженного звука применяют специальную акустическую обработку помещения с использованием средств звукопоглощения, к которым относятся звукопоглощающие облицовки и штучные звукопоглотители. Они поглощают звук. При этом колебательная энергия звуковой волны переходит в тепловую вследствие потерь на трение в звукопоглотителе.
Для звукопоглощения используют пористые материалы (т.е. материалы, обладающие не сплошной структурой), так как потери на трение в них более значительны. И наоборот, звукоизолирующие конструкции, отражающие шум, изготавливают из массивных, твердых и плотных материалов.
Средства индивидуальной защиты
Бируши (снижают до 20 дБ)
Вкладыши (до 40 дБ)
Шлемы (до 60-70 дБ)
Вибрация. Влияние вибрации на жизнедеятельность
Вибрация – это механические колебания твердого тела вокруг положения равновесия.
С физической точки зрения вибрация – это колебательный процесс, в результате которого тело через определенные промежутки проходит одно и то же устойчивое положение.
Частотные характеристики вибрации:
Частотный диапазон для общих вибраций (F=0,8*80 Гц)
Средние геометрические частоты (1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц)
Частотный диапазон для локальных вибраций (от 5 до 1400 Гц)
СГЧ (8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000)
Абсолютные параметры вибрации
Амплитуда [А] [У] измеряется в метрах
Виброскорость [V] м/с
Виброускорение [a] м/с 2
Относительные параметры вибрации
Уровень виброскорости
α v =20Lg(V/V 0) [дБ]
V 0 =5*10 -8 м/с Пороговое значение
Уровень виброускорения
α a =20Lg(a/a 0) дБ
Вибрацию делят на два вида :
Локальная вибрация (действует на отдельные части тела)
Общая вибрация (действует на весь организм через опорные поверхности (пол, сидение)).
Вибрация очень опасна для организма. При совпадении внешних вибраций и колебаний организма наступает резонанс (6-9 Гц).
Вибрационная болезнь (не лечится):
1 стадия: изменение кожных чувств; боль и слабость в костях; изменения в сосудах
2 стадия: нарушение кожной чувствительности; спазмы пальцев
3 стадия:атрофия плечевого пояса; изменение ЦНС (центральная нервная система) и ССС (сердечно-сосудистая система)
Источники вибрации
В соответствии с ССБТ (гост 12) источники вибрации делятся на:
Транспортные источники (авто, ж/д и водный)
Транспортно-технологические (краны, экскаваторы)
Технологические (станки, компрессоры и насосы)
Ручные машинки
Ручной инструмент
Локальные
Нормирование вибрации
Вибрация нормируется в соответствии с санитарными нормами (производственная вибрация, вибрация жилых и общественных помещений).
Вибрация нормируется по двум показателям:
Вибрация локальная
Вибрация общая
И та, и другая вибрация нормируется по уровню скорости в дБ.
Очень часто нормируют одновременно и шум и вибрацию.
Шум нормируют:
По эквивалентному уровню звука
По звуковому давлению инфразвука
По звуковому давлению ультразвука воздушного
По уровню виброскорости ультразвука.
4) Защита от вибрации
Вибропоглащение (вибродемпфер) Механическая энергия превращается в тепловую энергию
Виброгашение (массив, фундамент)
Виброизоляция (помещения изоляторы)
Снижение вибрации в источнике
Уменьшение вибрации по пути ее распространения
Средства индивидуальной защиты
Основные средства индивидуальной защиты – это виброзащитная обувь и виброзащитные перчатки
Соблюдение режима труда и отдыха
Степень воздействия вибрации на человека зависит от времени непрерывной работы вибро инструмента. Медики установили, что через каждые 30 минут делать перерывы на 10-15 минут, то виброболезни можно избежать.
Электромагнитное излучение (ЭМИ)
Воздействие ЭМИ на человека.
Неионизирующие электромагнитные излучения включают:
Ультрафиолетовое излучение
Видимый свет
Инфракрасное излучение
Радио волны
К ионизирующим видам относятся рентгеновские и гамма излучения.
С точки зрения безопасности жизнедеятельности не ионизирующие электромагнитные излучения делятся на три группы:
ЭМП (электромагнитные излучения) радиочастот
ЭМП (электромагнитное излучения промышленной частоты)
Постоянные магнитные поля
Электромагнитные излучения радиочастот
Основные параметры электромагнитных излучений :
Источники электромагнитных излучений :
Микроволновые печи
Мобильные и радиотелефоны
Компьютеры
Радиотехнические объекты
Радиостанции и базовые станции сотовой связи
Термические цеха
Бытовые источники
Зоны воздействия электромагнитных полей (часто на экзамене)
(воздействие характеризуется только плотностью потока энергии [I])
Воздействия на человека электромагнитных излучений связано с тепловым эффектом. Электромагнитное излучение (ЭМИ) – передает определенное количество энергии телу человека, эта энергия преобразуется в тепловую до определенного предела организм отводит это тепло, когда он перестает справляться с отводом тепла человек заболевает.
Органы, которые более подвержены ЭМИ: глаза; мозг желудок печень
Симптомы: утомляемость и изменения в крови, потом возникают опухоли и аллергии.
Нормирования электромагнитной среды
СанНПиН 2.2.4. 191-03 - электромагнитные поля в производственных условиях
ВДУ магнитного поля земли
Предельно допустимые уровни магнитных полей
Предельно допустимые уровни электростатических полей
Предельно допустимые уровни электрических и магнитных полей промышленной частоты
Предельно допустимые уровни электромагнитных полей (по диапазонам)
Плотность потока энергии – в СНГ
В США характеристика – удельная мощность поглощение
Электромагнитная безопасность
Осуществляется следующими методами:
Отражающие (токи Фуко гасят эти волны)
Поглощающие
Защита временем
Защита расстоянием
Защита рациональным возмещением источника ионизирующих излучений
Уменьшение мощности источников ионизирующих излучений
Экранирование
Применение индивидуальных средств защиты (халаты с металлической основой)
Правила пользования сотовым телефоном
Плотность потока энергии мобильного телефона в области мозга составляет (16 Вт/м 2 облучение в минуту, а допустимая норма 10 Вт/м 2)
Наибольшая мощность возникает в момент вызова
Расстояние до уха (сильно не прислонять)
Переносить из руки в руку (т.е. от одного уха к другому)
Использование наушников (гарнитуры)
Вредные факторы, возникающие при работе с компьютером
Рабочая поза и освещенность
Тепло (инфракрасное излучение)
Шум и вибрация
Статическое электричество
Электромагнитные поля
Меры безопасности :
Соблюдение эргономики рабочего места (удобное расположение и освещенность)
Микроклимат (температура не должна превышать 35 градусов; влажность 65%, воздух от 0,1 до 02 м/с)
Объем помещения (на каждого пользователя не менее 20 м 2)
Объем воздуха (не менее 20 м 3 /час)
Расстояние до дисплея (не менее 60 см)
Время отдыха (10 минут в час)
Радиационная безопасность
Виды ионизирующих излучений
Под радиацией понимается ионизирующее излучение.
Ионизирующее излучение – это излучение взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов.
Ионизирующее излучение делится на:
Характеристика источников ионизирующего излучения. (Активность)
Источник ионизирующего излучения – это вещества и установки, при использовании которых возникает ионизирующее излучение.
Характеристикой источников ионизирующего излучения является активность [А].
Активность – количество единиц образованное источником излучения в единицу времени. (Измеряется в Бк – беккерель и Кюри).
1 Бк – активность источника в котором в 1 секунду происходит 1 распад.
1 Кюри – активность источника в котором в 1секунду происходит 37 миллиардов распадов.
Удельная активность – это активность 1 килограмма (единицы массы) источника, т.е. отношение активности к массе. (Бк/кг).
Объемная активность – отношение активности к объему источника. (Бк/м 3)
Поверхностная активность – отношение активности источника к его площади. (Бк/м 2)
Закон радиоактивного распада определяет изменение активности во времени. A t = A 0 e - λt
Закон Вигнера Вея – при взрывах и авариях активность источника меняется по показательному закону. A t = A 0 (t/t 0) - n
Характеристика взаимодействия ионизирующих излучений со средой. (Дозовые характеристики)
Для характеристики воздействия ионизирующего излучения используется понятие «доза измерения ».
В зависимости от поставленной задачи используют различные дозы. Если надо определить количество электричества созданного ионизирующим излучением, то используют экспозиционную дозу.
Экспозиционная доза - это количество электричества созданное ионизирующим излучением в единице массы вещества. Доза измеряется в рентгенах. [рентген]
Поглощенная доза – количество энергии поглощенное единицы массы вещества при прохождении через него излучения.
Эквивалентная доза – доза эквивалентная гамма излучению. . В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах, а внесистемная единица бэр.
Эффективная доза
.
При равномерном облучении эффективная доза равна эквивалентной дозе . При облучении всего человека пользуются эффективной дозой.
Доза является интегральным
показателем. В качестве дифференциального
показателя используют мощность дозы.
Мощность
дозы
характеризует
поле ионизирующего излучения. Было
определено, что мощность дозы прямо
пропорциональна активности и обратно
пропорциональна квадрату сопротивлению.
Любой экран ослабляет ионизирующее излучение по экспоненциальному закону.
Облучение человека в повседневных условиях
ОПУ складывается из бытового и фонового излучения.
Фоновое облучение складывается из естественного радиоактивного фона (фон Земли и космоса) и техногенно-измененное радиоактивное поле (фон от ядерных взрывов и ядерной энергетики).
Бытовое облучение складывается из медицинского облучения и облучения электронной аппаратурой.
ЕРФ – фон Земли и космоса.
ТИРФ – фон от ядерных
взрывов и энергетики
Каждый человек в среднем получает 3 мЗв/год.
Требования к ограничению облучения
Федеральный закон №3 о радиационной безопасности населения
Норма радиационной безопасности НОРБ 99/2009
Основные своды правил о радиационной безопасности 99 (ОСПоРБ-99)
Персонал группы А (20 мЗв/год)
Персонал группы Б (5 мЗв/год)
Все население (1 мЗв/год)
Строительные материалы – гранит, радон, радиационные приборы.
Раздел 3 (техника БЖД)
Электробезопасность
Технические средства обеспечения электро безопасности
Средства обеспечения электро безопасности.
Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту от вредных и опасных факторов: (часто спрашивают на экзамене)
Электрический ток
Электрическая дуга
Электромагнитных излучений
Статического электричества
Воздействие электрического тока на человека
От воздействия тока возникают травмы, которые называются электро травмы.
Электро травмы могут быть:
Электрические ожоги
Электрические знаки
Металлизация кожи
Электрический удар (делится на 5 степеней)
Местными (т.е. поражать в месте прикосновения к току) обычно бывают при высоких частотах.
Общие (поражается все тело).
1 степень (возникновение судороги)
2 степень (возникновение и судороги и боли)
3 степень (судорога и потеря сознания)
4 степень (потеря сознания + или прекращение дыхание или прекращение биения сердца)
5 степень (клиническая смерть) прекращение дыхания, биения сердца.
Электрический шок
Факторы определяющие исход поражения электрическим током
Закон Ома – ток через человека пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.
Факторы поражения тока.
1 фактор . Сила тока I (для 50 Гц)
Существует три критерия:
Ток пороговой ощутимости (примерно 1 мА).
Пороговые не отпускающий (примерно 10 мА)
Пороговый фибриляционный (смертельный) примерно 100 мА.
2 фактор . Напряжение прикосновения. Допустимым считается напряжение 20 В.
Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками электрической сети, к которой дотронулся человек.
3 фактор . Сопротивление тела человека.
При нормальном режиме эксплуатации электроустановок сопротивление тела человека принимает 6,7 кОм. При аварийном состоянии оборудование снижается сопротивление до 1 кОм. Если температура выше 35 градусов и влажность выше 75% сопротивление уменьшается еще в 3 раза.
4 фактор . Длительность воздействия электрического тока на человека.
Кардиоцикл человека определяет дополнительное время воздействия электрического тока. (t=0,2 – 1 сек)
5 фактор . Путь тока через тело человека.
Наиболее опасные пути тока через человека рука – рука, рука – ноги (т.к. проходят через тело человека).
6 фактор Род тока.
Самый опасный переменный. Менее опасный постоянный и выпрямленный.
7 фактор Частота тока.
Самый опасный ток с частотой от 20 до 100 Гц. Чем выше частота тока, тем меньше вероятность электрического удары и выше вероятность электрического ожога.
8 фактор . Контакт в точках акупунктуры.
9 фактор . Внимание. Электрический ток находится в крови человека. Чем больше внимательность, тем больше ток. Он смягчает последствия.
10 фактор . Индивидуальные свойства человека.
11 фактор . Схема включения.
Наиболее опасно двухфазное прикосновение (скорее всего смерть).
Однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью. (менее опасно, чем предыдущее)
Однофазное прикосновение в сетях с заземленной нейтралью (опасно). Особо когда человек с босой ногой.
12 фактор . Условия внешней среды.
По условиям внешней среды все помещения делят на 4 класса:
Помещение без повышенной опасности
Помещение с повышенной опасностью
Помещения особо опасные
Помещения с особо неблагоприятными условиями.
Опасность определяется: температурой (35 градусов предел), влажностью (75% предел), электропроводностью полов, наличие пыли в воздухе, наличие заземленного оборудования.
Классификация электрических сетей
Все электрические сети можно разделить на 2 большие группы:
Сети с напряжением до 1000 В
Сети с напряжением свыше 1000 В
Кроме этого электрические сети делят в зависимости от заземления нейтрали:
С заземленной нейтралью
С изолированной нейтралью
В зависимости от количества проводов:
Трехпроводные
Четырехпроводные
Пяти проводные
Наиболее распространены
четырехпроводные сети с заземленной
нейтралью. Эти сети называются TNC.
1 буква Т терра (показывает, что электрические проводники заземлены)
2 буква N. Показывает, что электроустановка замыкается на нейтральный провод.
3 буква С. Показывает, что нулевой защитный и нулевой заземленный входит в один провод.
В настоящее время наиболее
широко стали применяться пяти проводные
сети. В этих сетях нулевой провод рабочий
и нулевой провод защитный разъединены.
Обозначаются TN-S.
Для переносного электрооборудования используется трехпроводная сеть с изолированной нейтралью Обозначается IT. Схема эффективна, если она на небольшой протяженности, хорошо обслуживается, находится в сухом помещение.
Технические способы обеспечения электробезопасности
Электробезопасность включает в себя следующие элементы:
Электрическая изоляция (не менее 500 кОм)
Зануление
Заземление
Защитное отключение
Электрическое разделение сетей
Применение малых напряжений
Ограждение токоведущих частей
Применение средств сигнализаций, блокировки, а также знаков безопасности и плакатов.
Технические способы обеспечения безопасности
Индивидуальные средства защиты
Организационные мероприятия
Нормативно-правовые акты
Зануление (Принципиальная схема зануления)
Зануление – это присоединение корпуса к заземленному нулевому проводу.
Принцип действия : превращение замыкания на корпус в короткое замыкание.
Область применения : Трехфазные четырехпроводные сети с глухо заземленной нейтралью
Защитное заземление
Защитное заземление – преднамеренное соединение корпуса с землей.
Принцип действия : снижение до безопасного значения тока через человека.
Область применения : трехфазные трехпроводные сети с изолированной нейтралью (для сетей до 1000 В).
Электрозащитные средства (называют средства индивидуальной защиты СИЗ)
Основные. Позволяют работать под напряжением. (Диэлектрические перчатки, изолирующие клещи и указатели напряжения)
Дополнительные. (диэлектрические калоши, изолирующие подставки, коврики)
Переносные средства, включающие в себя временные переносные ограждения и изолирующие накладки.
Переносные экранирующие средства
Средства изолирующие
Средства ограждающие
Средства экранирующие
Средства предохранительные
Это средства, которые защищают от поражающих факторов не электрической природы, возникающие при работе с электро оборудованием. (очки, щитки, предохранительные пояса, противогазы, невоспламеняющиеся рукавицы).
Организационные основы электробезопасности
Выше, мы рассмотрели технические основы безопасности, но как показывает анализ несчастных случаев, много людей гибнет из-за плохой организации электробезопасности.
К основным организационным мероприятиям отнесем:
труда и отдыха
Перехода на другие работы
Окончание работ
Оформление работ на электроустановках должно проводиться: по нарядам или распоряжению. Если работы проводятся больше 1 часа или в них участвуют больше трех человек, то должен быть выписан наряд на эти работы. Если работа меньше часа и менее трех человек, то распоряжение.
Люди, которые проводят электрические работы, обязаны иметь допуск к работе. Для этого им присваивается классификация. Их всего 5 групп.
Надзор за проведение работ
Соблюдение режима
Оказание первой помощи при поражении током
Первая помощь должна оказаться в течении 1 минуты .
Необходимо : установить наличие дыхания, пульса, шока; организовать вызов скорой помощи; проводить реанимационные мероприятия: восстановить дыхание, непрямой массаж сердца.