Защита от ионизирующих излучений

1. В настоящее время в средствах автоматизации, металлургии, атомной энергетики и т.д. находят применение р/активные вещества и источники ионизирующих излучений. Однако, опасность воздействия этих излучений на человека и угроза загрязнения окружающей среды, требуют принятия надёжных мер безопасности.

Под ионизирующим излучением понимают любое излучение взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Т.о. ионизация это процесс образования ионов. Различают следующие виды излучений – α, β, γ, характеристическое, тормозное, корпускулярное, рентгеновское, рассеянное и нейтронное. Известны два вида облучения:

а) внешнее – когда на организм воздействуют ионизирующие излучения от внешних по отношению к нему источников;

б) внутреннее – когда на организм воздействуют ионизирующие излучения от р/активных веществ находящихся внутри организма.

Любое р/активное вещество характеризуется активностью. Это мера количества р/активного вещества выраженная числом распадов атомных ядер в единицу времени и единицей измерения является «Беккерель» (Бк), т.е. один акт распада в секунду. Внесистемной единицей является «Кюри» (Ки) – это активность препарата, в котором за 1 сек. происходит 3,7 актов распада. Однако, на практике, оперируют понятием доза излучения. Различают поглощённые, эквивалентные и экспозиционные дозы излучения.

Поглощённая доза излучения это отношение энергии ΔЕ излучения, поглощённой в некотором элементарном объёме среды, к массе этого объёма Δm. Тогда Д=ΔЕ/Δm. Единицей измерения принят «Грей» (Гр), а внесистемной радиан (рад).

В связи с тем, что одинаковая поглощённая доза различных видов излучения вызывает в биологической ткани различное действие для оценки радиационной опасности облучения введено понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза определяется произведением поглощённой дозы на сумму коэф. относительной биологической эффективности, т.е. и измеряется в «Зивертах» (Зв), а внесистемной единицей является «бэр».

Для характеристики дозы излучения по эффекту ионизации применяют понятие экспозиционной дозы рентгеновского или γ излучения, измеряемая в Кл/кг. Внесистемной единицей является рентген. 1Р – это доза которая в 1 сухого воздуха при температуре и давлении 760мм.рт.ст. производит в воздухе ионы несущие заряд каждого знака в одну электростатическую единицу.

На практике оперируют понятием предельно допустимая доза. ПДД – это годовой уровень облучения персонала не вызывающий при равномерном накоплении дозы в течение 50 лет обнаруживаемых современными методами неблагоприятных изменений в состоянии здоровья самого облучаемого и его потомства.

2. Ионизирующие излучения оказывают воздействие на кровь, кроветворные органы, вызывают повреждение кожи, злокачественные опухоли, катаракту, могут нарушать стерильность организма и т.д. В зависимости от условий облучения поражение может быть острым или хроническим, могут возникнуть и генетические последствия. Следует отметить, что органы чувств человека не в состоянии обнаружить излучение и, даже происшедшее воздействие, обнаруживается не сразу. Установлено также, что излучения могут нарушать течение биохимических процессов и обмен веществ в организме.

В настоящее время достоверно установлено, что эффект облучения организма человека зависит от таких факторов как:

1. Доза облучения. Известно, что эффект облучения зависит от величины поглощённой дозы, однако, даже малые дозы, могут вызвать в организме неблагоприятные процессы. Поэтому, сегодня трудно определить величину дозы, сверх естественного фона, которую можно назвать совершенно безопасной. Естественный фон создаётся космической и земной радиацией и примерно составляет 125 мбэр/год. Однако, в зависимости от высоты над уровнем моря, содержания земных недр и других факторов, эта величина может колебаться.

2. Продолжительность облучения. Установлено, что величина поглощённой дозы зависит от продолжительности облучения, причём, при одной и той же суммарной дозе воздействие тем слабее, чем меньше её отдельные составляющие. Однако, организм человека обладает способностью к самовосстановлению, т.е. имеет смысл «растягивать» дозу во времени.

3. Вид излучения. Проникающая способность излучения зависит от энергии потока среды, в которой он распространяется. В ряду α, β, γ излучений проникающая способность возрастает и наибольшей величиной обладает нейтронное излучение.

4. Облучённый участок организма. Реакция организма зависит от величины поглощённой энергии, которая в свою очередь зависит от массы облучённой части тела. Установлено, что воздействие излучения зависит и от того какой орган подвергается облучению. Особенно уязвимы кожа, глаза, кроветворные и половые органы.

5. Индивидуальные особенности организма. Последние резко проявляются при малых дозах облучения и, с увеличением дозы, проявляются меньше. Организм более устойчив к облучению в возрасте 25 30 лет, однако заболевания внутренних органов и центральной нервной системы снижают сопротивляемость организма.

На скорость выведения р/активного вещества из организма существенное влияние оказывает химическая природа вещества. Так изотопы хлора, натрия и некоторых других быстро обращаются в организме и не задерживаются длительное время. Химически не деятельные, такие как аргон, криптон и др., попадая через легкие растворяются в крови, но не образуют соединений входящих в состав тканей.

Многочисленными исследованиями установлено, что р/активные вещества по характеру поведения в организме подразделяются на 3 группы:

а) элементы накапливающиеся в костном аппарате – стронций, уран, радий и др.;

б) элементы накапливающиеся в печени – актиний, лантан, церий и пр.;

в) элементы равномерно распределяющиеся в организме – рутений, полоний, ниобий и др.

Следует отметить, что некоторые р/активные вещества обладают и токсическим действием, это уран и его соли.

Установлено, что длительность пребывания р/активного вещества в организме зависит от скорости распада и времени выведения из организма. Это время оценивается эффективным периодом полувыделения:

;

где - период полураспада р/активного вещества;

- период полувыделения из организма.

Установлено, что может значительно отличаться от , так:

углерод – 14

радий – 226

стронций – 89

= 5568 лет

= 1620 лет

= 51 сут.

= 10 сут.

= 10 лет

= 43 сут.

Различают следующие категории облучаемых лиц:

А – лица, которые непосредственно работают с источниками ионизирующих излучений и могут облучиться;

Б – контингент населения проживающего на территории где дозы облучения могут превысить установленные пределы;

В – всё остальное население.

Для определения ПДД всего организма для персонала категории «А», пользуются следующим соотношением:

, бэр.

где – возраст человека в годах.

Во всех случаях доза облучения не должна превышать 5 бэр. в год.

3. Для защиты от ионизирующих излучений рекомендуются следующие инженерные мероприятия:

а) помещения, в которых находятся источники излучений, должны сосредотачиваться в одной части здания и иметь санзащитную зону не менее 100м. Стены, пол и потолок должны защищать от первичного и вторичного излучений, легко очищаться от загрязнений. Запрещается применение аэрации, а система механической вентиляции должна обеспечивать не менее 3-х кратного воздухообмена. Удаляемый воздух подвергать 2-х ступенчатой очистке;

б) для хранения р/активных веществ использовать сейфы изготавливаемые из свинца, чугуна или стали с обязательной вытяжкой;

в) весьма важным условием является обязательная дезактивация, эффективность которой устанавливается дозиметрическим контролем;

г) в качестве защитной техники использовать полностью автоматизированное оборудование с дистанционным управлением. Рекомендуется и защитное экранирование, для чего использовать блоки из сурьмянистого свинца, баррито-бетона, а для смотровых систем свинцовое стекло или стёкла с жидким наполнителем из ZnBr или ZnCl. Для защиты от нейтронов применять воду, парафин, графит и некоторые другие, т.к. в большинстве случаях нейтроны рассеиваются с уменьшением энергии до тепловой, а тепловые нейтроны поглощаются средой;

д) к индивидуальным средствам защиты относятся халаты, шапочки, перчатки, комбинезоны из хлорвинила; очки из свинцового стекла или фосфата вольфрама, а для нейтронного излучения – стёкла из боросиликата кадмия; респираторы и строгое соблюдение личной гигиены.

Поиск по сайту: