18101

ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ

Лекция

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Тема 2.8. ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ Практичне заняття 2 години. Навчальні питання занять: Фізична сутність іонізуючого випромінювання. Одиниці виміру іонізуючого випромінювання. Дія іонізуюче випромінювання на людину. Література: М.П.Гандзюк....

Украинкский

2013-07-06

71 KB

3 чел.

Тема 2.8.   ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ

Практичне заняття 2 години.

Навчальні питання занять:

  1.  Фізична сутність іонізуючого випромінювання.
  2.  Одиниці виміру іонізуючого випромінювання.
  3.  Дія іонізуюче випромінювання на людину.

Література:

  1.  М.П.Гандзюк. Основи охорони праці // Підручник – К.: Каравела; Львів: Новий Світ – 2000, 2003. – 408с.

  1.  ФІЗИЧНА СУТНІСТЬ ІонізуючОГО випромінювання

Іонізуюче випромінювання – це потік елементарних частинок в наслідок самостійного розпаду важких ядер радіоактивних ізотопів і утворення на їх місці нових більш легких ядер хімічних елементів.

Такий процес називається радіацією, яка існує протягом всього часу існування Землі, і якій придатна більша частина наявних у природі земних мінералів. Так, із відомих науці 1300 ядер, більше 1000 є радіоактивними, і лише близько 300 ядер становлять стабільні ізотопи. Тому радіоактивними є не лише уранові руди, а й інші копалини, які широко застосовуються на виробництві і в будівництві  (щебінь, цемент, цегла, мармур, асфальт тощо).

Джерела іонізуючого випромінювання поділяються на природні і штучні.

Природні джерела – це:

  •  сонячна енергія;
    •  космічне опромінення;
    •  радіоактивні земні копалини.

Штучні джерела – це:

  •  ядерні реактори;
    •  рентгенівські установки;
    •  штучні радіоактивні ізотопи (збагачений уран);
    •  засоби зв’язку високої напруги тощо.

Природне і штучне іонізуюче випромінювання буває корпускулярним і квантовим (фотонним).

Корпускулярне випромінювання – це потік елементарних частинок, які мають масу і володіють певною енергією. До них відносяться:

  •  α-частинки;
    •  β-частинки;
    •  потік нейтронів (n) і протонів (p).

Квантове (фотонне) випромінювання – це специфічні промені електромагнітного походження, що утворюються під час руху елементарних частинок. До них відносяться γ-промені та рентгенівські Х-промені. Ці промені позбавлені будь якої маси, але вони володіють певною енергією, яка вимірюється в позасистемних одиницях електрон-вольт (еВ):

1 еВ = 1,6 · 10 – 19 Дж.

α-частинки – це потік тяжких ядер гелію, які рухаються зі швидкістю 20000 км/с і мають енергію 2-8 МеВ. Вони володіють значною іонізуючою силою, але мають слабку проникаючу здатність. Вони проникають:

  •  в повітрі – до 10 см;
    •  в біологічну тканину – на 30-40 мкм;
    •  повністю затримуються аркушем паперу.

Тому α-частинки не спричиняють значної небезпеки для людини, поки не потрапляють до її організму через органи дихання, відкриту рану, або до шлунку сумісно з радіоактивною стравою.

β-частинки – це потік легких електронів, які рухаються зі швидкістю близькою до швидкості світла (300000 км/г) і мають енергію 0,02 - 13,4 МеВ:

  •  0,02 МеВ – при розпаду ядер тритію 1Н3;
    •  13,4 МеВ – при розпаду ядра ізотопу бору 5В12.

Вони володіють меншою іонізуючою і більшою проникаючою здібністю ніж α-частинки. Вони проникають:

  •  в повітрі – до 20 м;
    •  в біологічній тканині – на глибину до 1-2 см;
    •  повністю затримуються шаром ґрунту в 3 см.

Потоки нейтронів (n) і протонів (p) виникають при ядерних вибухах, і їх дія залежить від енергії, що виділяється при цих вибухах.

γ-промені – це специфічне електромагнітне випромінювання, яке утворюється під час руху елементарних частинок, поширюється зі швидкістю світла (300000 км/г), і володіють енергією:

  •  в природних перетвореннях – від 0,001 до 5 МеВ:
    •  при ядерних вибухах – до 70 МеВ.

Характеризуються значною проникаючою здатністю:

  •  тіло людини пронизують наскрізь;
    •  свинець товщиною в 1 см лише послаблює їх дію в 2 рази.

Рентгенівське випромінювання (Х-промені) – виникають при зміні стану електрона і володіють енергією до 1 МеВ. Вони можуть бути:

  •  характеристичним – при переході електрона з одного на інший енергетичний рівень в атомі;
    •  гальмівним – при різкій зупинці руху електрона (використовується в рентгенівських трубках).

2.  ОДИНИЦІ ВИМІРУ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

Дія радіації характеризується активністю, щільністю радіаційного забруднення, а також дозою  та  потужністю опромінення.

Активність (А) – характеризує кількість розпадів ядер за 1 секунду. Визначається в кюрі і бекерель.

За еталон було взято 1 грам радію і підраховано, що він за 1 секунду утворює 37 міліардів розпадів ядер. Це значення і було принято вважати за 1 Кі.

1 Кі = 3,7 х 1010 розпадів ядер за 1 сек.

1 Бк (бекарель) = 1 розпаду ядра за 1 сек.

Щільність радіоактивного забруднення (Q) – характеризує кількість радіоактивної речовини, що приходиться на одиницю площі, обєму або маси.

Вимірюється  

  •  для площі в Кі/м2;
  •  для об’єму в Кі/м3;
  •  для рідин в Кі/л;
  •  для маси в Кі/кг.

Дози опромінення

Експозиційна доза (Х) – це кількість пар іонів що діють в певнім об’ємі повітря. Вона  характеризує проникаючу радіацію і вимірюється в рентгенах

Один рентген (Р) це така доза рентгенівського або γ-випромінювання, яка утворює в 1 см3  повітря 2 мільйона пар іонів.

1Р = в 1 см3 повітря діє 2,1.109  пар іонів.

1Р = 2,58 Кл/кг

Поглинена доза (Д) – це кількість енергії як приходиться 1 кг тіла людини або на 1 кг будь якої речовини, що потрапили під опромінення.

Характеризує наведену (поглинену) радіацію і вимірюється в одиницях рад, Гр (Грей), або Зв (зіверт).

 1 рад – це 1 кг тіла або речовини отримав 0,01 Дж енергії. 

1 Гр  –  це коли 1 кг тіла або речовини отримав 1 Дж енергії. 

1 Зв = 100 рад

1 рад = 0,88 Р

Еквівалентна доза (Н) – характеризує степінь ураження біологічного тіла в залежності від виду опромінення α, β чи γ-променями.

Визначається в одиницях бер (біологічний еквівалент рентгена) 

1 бер становить:

  •  для α і β променів 1 рад;
  •  для  γ-променя 20 рад.

Потужність дози (Р) – це кількість випроміненої або поглиненої енергії за одну годину, і визначається:

  •  для експозиційної дози – Р/годину;
  •  для поглиненої дози – рад/годину;
  •  для еквівалентної дози – бер/годину.

3.  ДІЯ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ЛЮДИНУ

Надмірне опромінення призводить до незворотних біохімічних процесів у організмі людини, що виражається в хронічній формі променевої хвороби.

Передвісниками такої хвороби є променеві катаракти і злоякісні пухлини.

В залежності від дози опромінення виділяється 4 ступені променевої хвороби.

Сту-пінь

Доза

опроміненя

Результат дії опромінення

Прихований період дії

Термін лікування

до 25 бер

25-50 бер

50-100 бер

Видимих порушень немає

Зміни в складі крові

Порушується працездатність

Не визначається

Відбувається самолікування при відсутності радіації

І

100-200 бер

Втрата працездатності

2-3 тижні

Потребує медичного  втручання

ІІ

200-400 бер

Можливі смертельні наслідки

до 1 тижня

Стадіон. лікування

1,5 – 2 місяці

ІІІ

400-500 бер

50% смертельних наслідків

1-2 доби

Стадіон. лікування

6 – 8  місяців

ІV

500-600 бер

100% смертельних наслідків

декілька годин

Постійне лікування

1000 бер

Смерть під променем

декілька хвилин

Не виліковується

Виділяється три групи критичних органів людини, від ураження яких залежить ступінь променевої хвороби:

  І група – все тіло, гонади, червоний кістковий мозок;

  ІІ група – м’язи, печінка, легені, селезінка, нирки та інші;

  ІІІ група – шкіра, кістки, гомілки, стегна.

Опромінення значно впливає на репродукційну функцію людини і залежить від її статі:

  •  для чоловіків:   10 бер – тимчасова стерильність;

                             200 бер – стійка стерильність;

  •  для жінок:   300 бер – призводить до безпліддя.

НОРМИ РАДІАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ

“Норми радіаційної безпеки України” (НРБУ- 97) поділяють населення на три категорії, які можуть зазнати опромінення:

  •  категорія А – персонал, який безпосередньо працює з радіоактивними речовинами;
    •  категорія Б – особи, які не працюють з радіоактивними речовинами, але за місцем роботи або проживання піддаються дії опромінення;
    •  категорія В – інше населення України.

Для цих категорій введена система дозових меж опромінення:

  •  Гранично допустима доза (ГДД) – це доза щорічного опромінення персоналу, яка протягом 50 років не викликає суттєвих змін у його здоров’ї;
    •  Межа дози (МД) – це доза щорічного опромінення осіб категорії Б, яка протягом 70 років не приводить до суттєвих змін у їх здоров’ї;
    •  Межа річного надходження (МРН) – це таке щорічне надходження радіонуклідів до організму людей категорії В, яке протягом 70 років може створити у критичному органі максимальну еквівалентну дозу опромінення.

Допустимі дози опромінення

Групи критичних органів

ГДД (бер/рік)

МД (бер/рік)

МРН (бер/рік) 

І група – все тіло, гонади, червоний кістковий мозок

5

0,5

0,5

ІІ група – м’язи, печінка, легені, селезінка, нирки та інші органи, що не входять до І і до ІІ категорій

15

1,5

1,5

ІІІ категорія – шкіра, кістки, гомілки, стопи.

30

3,0

3,0

Норми радіаційної безпеки

Категорія осіб

День

(мбер)

Тиждень

(мбер)

Рік

(бер)

А

17

100

5

Б

17

10

0,5

В

Не вище категорії Б

Допустима разова доза опромінення:

  •  для чоловіків – 2,3 бер;
    •  для жінок – 1,3 бер.

ЗАХИСТ ВІД ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЕННЯ

  •  Захист відстанню – збільшення відстані між людиною і джерелом          

                                          випромінювання;

  •  Захист часом – скорочення тривалості роботи в зоні опромінення;
    •  Захист екраном – екранування джерела випромінювання;
    •  Індивідуальні засоби захисту – спеціальні комбінезони, взуття,

                                                            рукавиці, респіратори.

На дверях приміщень з джерелами радіоактивного випромінювання наноситься знак радіаційної безпекитри червоних пелюстка на жовтому фоні.


γ - промені

Іонізуюче випромінювання

орпускулярне

Квантове (фотонне)

α - частинки

β - частинки

Потоки нейтронів і протонів (n, p)

Рентгенівські

(Х- промені)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26362. Просвещенный абсолютизм в Австрии. Реформы Марии-Терезии и Иосифа II 15.02 KB
  Реформы МарииТерезии и Иосифа II. Правление Иосифа II 178090 Сын Марии Терезии Иосиф II ставший соправителем своей матери после 1765 часто вступал с ней в споры по вопросам государственной политики. Демонстрируя просвещенность и добрую волю Иосиф II провозгласил равенство всех подданных перед судом и при сборе налогов. Хотя Иосиф II объявил себя защитником католичества он вел энергичную борьбу с властью папы Римского.
26363. Итальянские войны 1494-1559 г 25.59 KB
  Французские войска вторглись в Италию подчинили Флоренцию и практически не встречая сопротивления в 1495 году заняли Неаполь. 6 июля 1495 года французские войска встретились с армией Венецианской лиги в сражении при Форново и не сумев добиться победы ушли во Францию. В 1496 году испанские войска очистили территорию Италии от французских гарнизонов остававшихся в крепостях а французский гарнизон в Неаполе капитулировал. В 1501 году французские войска вторглись на территорию Неаполя а испанский экспедиционный корпус высадился в Калабрии.
26364. Тридцатилетняя война 1618-1648 г 29.02 KB
  Тридцатилетняя война 16181648 г. Тридцатилетняя война 1618 1648 первый в истории Европы военный конфликт затронувший в той или иной степени практически все европейские страны в том числе и Россию за исключением Швейцарии. Война началась как религиозное столкновение между протестантами и католиками Германии но затем переросла в борьбу против гегемонии Габсбургов в Европе. Последняя значимая религиозная война в Европе породившая вестфальскую систему международных отношений.
26365. Война за испанское наследство 34.66 KB
  Когда же Людовик XIV начал более агрессивно расширять свои территории некоторые европейские державы главным образом Англия и Голландская республика выступили на стороне Священной Римской империи чтобы воспрепятствовать усилению Франции. Другие государства присоединились к союзу против Франции и Испании чтобы попытаться заполучить новые территории или же защитить уже имеющиеся. В результате Филипп V остался королём Испании но лишился права наследовать французский престол что разорвало династический союз корон Франции и Испании. В...
26366. Война за австрийское наследство 17.67 KB
  Претензии сторон После смерти императора Карла VI 20 октября 1740 года его старшая дочь Мария Терезия вступила согласно постановлению Прагматической санкции во владение всеми землями австрийской монархии но её наследственные права стали оспариваться с разных сторон а одновременно с тем заявлены были и разные другие притязания. Прусский король Фридрих II Великий прежде всех воспользовался этим случаем чтобы заявить древние права своего дома на силезские герцогства Лигниц Волау Бриг и Егерндорф и в декабре 1740 года вступил в Силезию....
26367. Семилетняя война 1756-1763 г. и европейская дипломатия вт.пол. XVIII в 62.81 KB
  Первая 1740 1742 и вторая 1744 1748 Силезские войны являются составной частью Войны за австрийское наследство. Североамериканский театр войны называют франкоиндейской войной. Причины войны Первые выстрелы Семилетней войны раздались задолго до её официального объявления и не в Европе а за океаном. Фридрих считая войну с Австрией неизбежной и сознавая ограниченность своих ресурсов сделал ставку на английское золото а также на традиционное влияние Англии на Россию рассчитывая удержать Россию от участия в предстоящей войне и избежать...
26368. Исторические предпосылки и характерные черты эпохи Возрождения 12.63 KB
  Христиане в свою очередь окончательно вытеснили мусульман из католической Западной Европы уничтожив в 1492 году в год открытия Колумбом Америки на Пиренейском полуострове Кордовский халифат. Все населения Европы было окончательно христианизовано.в Третьим важнейшим историческим фактором стал упадок влияния церкви на общественногосударственную жизнь стан Западной Европы. Ослабление а то и подрыв господства церкви в политической жизни народов Европы самым положительным образом сказалось на всех сторонах социальной исторической и...
26369. Западноевропейская естественнонаучная мысль эпохи Возрождения 26.42 KB
  Более чем через столетие его идеи с энтузиазмом воспринял и распространял Джордано Бруно. Наиболее известным продолжателем Кузанского был уже упомянутый Джордано Бруно. Утопические и естественнонаучные идеи эпохи Ренессанса Томмазо Кампанелла Джордано Бруно Томмазо Кампанелла Важный вклад в развитие социальной мысли Ренессанса внес Томмазо Кампанелла 15681639. Джордано Бруно 15481600.
26370. Типы информационных моделей 195.5 KB
  Табличные информационные модели Одним из наиболее часто используемых типов информационных моделей является прямоугольная таблица которая состоит из столбцов и строк. С помощью таблиц могут быть построены как статические так и динамические информационные модели в различных предметных областях. В табличной информационной модели обычно перечень объектов размещен в ячейках первого столбца таблицы а значения их свойств в других столбцах.