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

44724. Nominative Absolute Participle Clause. Participle+Infinitive 54 KB
  PrticipleInfinitive TEXT 12 The Fundmentl Problems of Television. The word “television†by common cceptnce hs come to men the essentilly instntneous trnsmission either by wire or rdio of moving pictures or imges. Essentilly three steps re involved in television nmely: 1 the nlysis of the light imge into electricl signl; 2 the trnsmission of the electricl signl to the points of reception; nd 3 the synthesis of visible reproduction of the originl imge from the electricl signl. nswer the questions: Wht does the word “televisionâ€...
44725. Infinitive (Passive and Perfect Forms) 80.5 KB
  From the first electronic digital computers of the forties to to-day’s versatile computers and most up-to-date microcomputers, very little has changed as far as basic computer operation is concerned. In the last thirty years, vast improvements in the size, speed and capabilities of computers have taken place
44726. Complex Subject 76.71 KB
  The low temperture physics dels with vrious phenomen occurring tempertures in the region of bsolute zero 273єC. The lowest temperture on Erth is known to hve been registered in the ntrctic bout 80єC. Still lower tempertures re climed to be found on other plnets.
44727. Complex Object. For + Noun (Pronoun) + Infinitiv 83.69 KB
  On the one hnd light ws pictured s wve motion of some sort nd on the other s flight of fstmoving prticles. The wve theory of light seemed to hve defeted the prticle theory when it explined the pproximtely rectiliner propgtion. It ws found tht light could cuse toms tо emit electrons nd tht when light relesed n electron from n tom the energy possessed by the electron very gretly exceeded tht which the tom could ccording to electromgneticwve theory hve received.
44728. Gerund. Gerund clauses 63.5 KB
  Tsiolkovsky 18571935 Mnkind will not remin on erth forever. Tsiolkovsky ws selftught mn. The min problem Tsiolkovsky hd been working t for mny yers ws creting theory of interplnetry trvel. 1 It ws Tsiolkovsky who suggested the ide of multistge rocket nd of mnmde stellite which could serve s lbortory for studying the universe.
44729. Verbals 51.31 KB
  They do this with n efficiency pproching one hundred per cent s compred with mximum of bout one per cent of other lsers. Semiconductor lsers re sure to open up gret prospects for solving vrious scientific nd technicl problems. Clcultions nd experiments show tht lredy superhrd substnces dimonds rubies nd so on nd hrd lloys cn be worked profitbly by ruby lsers for exmple.
44730. Modals + Perfect Infinitives. Subjunctive Mood. Conditional Sentences 56.05 KB
  By closer observtion of the spectrum however we find tht the spectrum is crossed by n immense number of fine drk lines mounting to mny thousnds. When we investigte the drk lines in the spectrum of the Sun we find tht these correspond line by line to the spectr emitted in the lbortory by vrious elements iron clcium hydrogen etc. From this it follows tht the light from the Sun must hve gone through clouds of these toms somewhere nd in respect to such substnces s iron or clcium or most other elements this must hve hppened on the Sun...
44731. Emphatic Inversion 47 KB
  To get even one report from computer requires the prior ppliction of gret del of intensive skilled humn lbour. Given below re some fundmentls concerning computer opertions. Computers perform with gret speed nd ccurcy mny opertions tht up to now hve trditionlly been done only by humn lbour.
44732. Elliptic Sentences 33.81 KB
  It ws believed on theoreticl grounds tht gs should be nonconducting in the bsence of rdition provided tht the potentil grdient cross it ws not so high tht sprking could tke plce. Curiously enough experiments undertken to test this hypothesis showed tht smple of ir in closed vessel lwys exhibited smll electricl conductivity in spite of every precution to eliminte rdition nd prevent lekge long the insultors. Tht these explntions were not sufficient to ccount for the observed phenomen ws shown by the experiments of some scientists who in...