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

42672. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АНАЛОГОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА И РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ Я НАГРУЗОК ВСЕХ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ БЛОКА 287 KB
  На передней панели БЭ размещен предохранитель элемент сигнализации регулятор выходного напряжения гнезда выходного стабилизированного напряжения. К первичной обмотке трансформатора через разъем и предохранитель подведено напряжение 220В 50Гц а также подключена цепочка сигнализации поданного напряжения. Структурная схема Для транзисторов записать предельно допустимые напряжения Uкэ и предельно допустимый ток коллектора. Ее экспериментально определяют следующим образом измеряют падение напряжения на резисторе вольтметром в вольтах.
42673. Изучение термоэлектрического метода измерения температур. Введение компенсации температуры холодных спаев термопары 101 KB
  Подключаем термопару градуировки ХА к измерительному прибору. Опускаем ее в измеряемую среду. Измеряем термо- ЭДС ЕАВ(tt0’)в соответствии с «Порядком работы с образцовым прибором ПП 63». Результат записываем в таблицу №1 п.1.
42674. Изучение работы жидкостного U – образного манометра и комплекта приборов для измерения давления пневматической ветви ГСП 359.5 KB
  Березники 2003 Цель работы – в процессе выполнения лабораторной работы студенты закрепляют знания по разделам Измерение давления и Дистанционная передача сигнала теоретического курса Технологические измерения и приборы; студенты знакомятся с принципом действия устройством измерительного пневматического преобразователя разности давления 13ДД11 в комплекте с вторичным прибором РПВ4. Величина давления контролируется по Uобразному манометру. измеряем давление на выходе из измерительного преобразователя 13ДД11 по образцовому...
42675. Изучение конструкции и поверки измерительного преобразователя давления типа "Сапфир – 22ДИ" 35.5 KB
  Березники 2003 Цель работы – ознакомиться с принципом действия и конструкцией измерительного преобразователя типа Сапфир–22ДИ; выполнить проверку измерительного преобразователя типа Сапфир–22ДИ; приобрести навыки в определении давления при помощи измерительных преобразователей типа Сапфир. Стенды предназначены для проведения лабораторных работ по поверке автоматического миллиамперметра КСУ–2 в комплекте с преобразователем давления Сапфир–22ДИ. На втором стенде установлены автоматический миллиамперметр КСУ–2 клеммы Миллиамперметр...
42676. Изучение конструкции и поверки вторичного прибора РП160 40.5 KB
  Цель работы – ознакомление с работой измерительной системы измерения температуры в комплекте пирометр сопротивления заменён магазином сопротивления нормирующий преобразователь НП–СЛ вторичный прибор РП160. Порядок проведения работы: Ознакомились со схемой подключения магазина сопротивления нормирующего преобразователя вторичного прибора; Установили магазином сопротивления сопротивление 4171 атм. соответствующее температуре – 50С значение температуры считали по шкале прибора РП160; Рассчитали значение...
42677. Изучение и исследование термоэлектрического метода измерения температур 96 KB
  При этом студенты овладевают методикой поверки автоматического потенциометра КСП4 в комплекте с образцовым потенциометром УПИП–60М градуировки шкалы. магазин сопротивлений R4 R10 и клеммы – для подключения образцового потенциометра УПИП–60М. Поверка автоматического потенциометра КСП4. Для поверки градуировки шкалы автоматического потенциометра КСП4 собирают схему по рисунку.
42678. Изучение работы жидкостного U – образного манометра и комплекта приборов для измерения давления пневматической ветви ГСП 403.5 KB
  Березники 2007 Цель работы – в процессе выполнения лабораторной работы студенты закрепляют знания по разделу Измерение давления и Дистанционная передача сигнала измерительной информации теоретического курса Технические измерения и приборы. Студенты знакомятся с принципом действия устройством преобразователя измерительного разности давления пневматического 13ДД11 в комплекте с вторичным прибором РПВ4. Стенд предназначен для выполнения лабораторной работы по изучению работы измерительного преобразователя разности давления...