Основные пределы доз. Индикация радиоактивности

Индикация радиоактивности

Методические указания

для лабораторных работ

Нижнекамск

Индикация радиоактивности: методические указания для лабораторных работ сост. Г.Ф. Нафиков, Э.Г. Гарайшина. – Нижнекамск: Нижнекамский химико-технологический институт (филиал) ГОУ ВПО КГТУ, 2010 – 20 с.

Изложены источники, виды, биологические действия, основные показатели, нормирования ионизирующих излучений, методы защиты от ионизирующих излучений и методы контроля радиоактивности материалов и продуктов.

Приведена методика оценки уровня ионизирующего излучения с применением индикатора радиоактивности РАДЭКС РД 1503.

Предназначены для студентов по специальности дневной и вечерней формы обучения всех специальностей, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности»

Печатаются по решению редакционно-издательского совета Нижнекамского химико-технологического института (филиала) ГОУ ВПО «КГТУ».

Рецензенты:

Саримов Н.Н, кандидат физико-математических наук, доцент.

Гарипов М.Г., кандидат технических наук, доцент.

Изучение ионизирующих излучений

Общие положения

Ионизирующее излучение – излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы различных знаков.

Источниками ионизирующих излучений являются техногенные и природные. Природные источники излучения – источники альфа-, бета-, гамма-, рентгеновского и нейтронного излучений, используемые в технике и медицине, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы, радиоактивные отходы, радиоактивные осадки после ядерных испытаний.

Источники ионизирующих излучений используются в различных отраслях промышленности, строительстве, в машиностроении и приборостроении. Радиоактивные изотопы применяют при дефектоскопии, в контрольно-измерительных и регулирующих приборах.

Природные источники излучения – космические лучи, естественные радиоактивные источники, находящиеся в атмосфере, воде, почве, продуктах питания, строительных материалах.

В промышленности встречаются следующие виды ионизирующих излучений:

1) корпускулярные (α^-, β⁺, p⁺ и nº) – потоки частиц;

2) фотонные (электромагнитные излучения с высокой частотой) (γ- и рентгеновское излучение);

Корпускулярные имеют энергию и массу. Энергия γ-частиц лежит в диапазоне 3-9 МэВ, энергия β-частиц составляет 0,1-3,5 МэВ.

Энергия нейтронов находится в пределах от 0,1 до 20 МэВ в зависимости от мощности. Поэтому они обладают высокой ионизирующей способностью, но малой проникающей способностью.

γ-излучение и рентгеновское излучение представляют собой электромагнитное излучение с энергией 0,01-3 МэВ. Они обладают меньшей ионизирующей способностью, чем α- и β- излучения. Однако они обладают большей проникающей способностью.

В качестве показателя числа распадов вводится понятие активности.

, где dN – число ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени dt.

Единицей активности является беккерель (Бк).

Для характеристики воздействия корпускулярного ионизирующего излучения на вещество введено понятие поглощение дозы излучения (Д)

, где de – энергия излучения; dm – масса вещества.

В системе СИ в качестве единицы поглощенной дозы принят грей (Гр).

Для различных видов излучения биологический эффект при одинаковой поглощенной дозе оказывается различным. Поэтому для оценки биологического эффекта вводится понятие эквивалентной дозы

, где – поглощенная доза; – коэффициент для вида излучения.

Единицей эквивалентной дозы СИ является зиверт (Зв). Внесистемная единица – бэр (Бр).

1 Зв = 100 Бр.

Разные органы и ткани имеют различную чувствительность к измерению. Поэтому введено понятие эффективной дозы (Е).

, где – эквивалентная доза; – коэффициент для органа и ткани.

Единица Е – зиверт или бэр.

Для фотонных ионизирующих излучений показателем является экспозиционная доза ().

, где – суммарный заряд всех ионов одного знака, созданных в воздухе в объеме воздуха с массой dm.

Единица экспозиционной дозы в системе СИ – Кулон на килограмм (Кл/кг)

Внесистемная единица – рентген (Р)

Кл/кг

Мощность дозы (Ď) – доза за единицу времени. Например, Гр/с, мкГр/с, мкР/ч, мкЗв/ч.

Под воздействием ионизирующего излучения на организм человека в тканях могут происходить сложные физические и биологические процессы. В результате ионизации жировой ткани происходит разрыв молекулярных связей и изменение химической структуры различных соединений, что в свою очередь, приводит к гибели клеток.

Нарушения биологических процессов могут быть обратимыми и необратимыми, ведущими к поражению отдельных органов или всего организма и возникновению лучевой болезни.

Степень воздействия ионизирующего излучения зависит от того, является ли облучение внешним или внутренним. Внутреннее облучение осуществляется радиоактивными веществами, попавшими внутрь организма, что вызывает длительно не заживающие язвы различных органов и злокачественных опухолей, лейкозы, наследственные болезни и др.

Основными нормативными документами, регламентирующими уровни воздействия ионизирующих излучений, являются Нормы радиационной безопасности НРБ-99 и санитарные правила СП-2.6.1.758-99.

Нормы распространяются на воздействие ионизирующего излучения на человека от техногенных, природных источников и при медицинском облучении.

Для ограничения техногенного облучения НРБ-99 устанавливают следующие категории облучаемых лиц:

- персонал (группы А и Б);

- все население.

Группа А – лица, работающие с техногенными источниками излучения.

Группа Б – лица, находящиеся по условиям работы в среде их воздействия.

Для категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:

1) основные пределы доз (ПД), приведенные в табл.;

2) допустимые уровни, являющиеся производными от основных пределов доз: пределы годового поступления (ПГД), допустимые среднегодовые объемы активности (ДОА), допустимые среднегодовые удельные активности (ДУА) и др;

3) контрольные уровни (дозы, уровни активности, плотности потока и др.)

Таблица 1

Основные пределы доз

Таблица 2

Поиск по сайту: