Джерела радіації 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Лекція 5
Радіоактивність - мимовільний розпад, що супроводжується випусканням потоку заряджених a-частинок (ядра гелію), b (електрони) і нейтральних g-часток (квант світла).
Радіонуклід - атоми радіоактивного в-ва з даними атомним числом і атомним номером, а для ізомерних ізотопів - і з даними енергетичним станом атомного ядра.

Природні джерела радіації

Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел радіації. Більшість з них такі, що уникнути опромінення від них зовсім неможливо. Протягом всієї історії існування Землі різні види випромінювання падають на поверхню Землі з космосу і надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться в земній корі. Людина піддається опроміненню двома способами. Радіоактивні речовини можуть знаходитися поза організмом і опромінювати його зовні; в цьому випадку говорять про зовнішнє опромінення. Або ж вони можуть опинитися в повітрі яким дихає людина, в їжі або у воді і потрапити всередину організму. Такий спосіб опромінення називають внутрішнім.
Опромінення від природних джерел радіації піддається будь-який житель Землі, проте одні з них одержують більші дози, ніж інші. Рівень радіації в деяких місцях земної кулі, особливо там, де залягають радіоактивні породи, виявляється значно вище середнього. Доза опромінення залежить також від способу життя людей. Застосування деяких будівельних матеріалів, використання газу для приготування їжі, відкритих вугільних жаровень, герметизація приміщень і навіть польоти на літаках - все це збільшує рівень опромінення за рахунок природних джерел радіації.
Земні джерела радіації в сумі відповідальні за більшу частину опромінення, якому піддається людина за рахунок природної радіації. У середньому вони забезпечують понад 5 / 6 річної ефективної еквівалентної дози, одержуваної населенням, в основному внаслідок внутрішнього опромінення. Іншу частину вносять космічні промені і джерела земної радіації, головним чином шляхом зовнішнього опромінення.
Космічні промені
Радіаційний фон, створюваний космічними променями, дає трохи менше половини зовнішнього опромінення, одержуваного населенням від природних джерел радіації. Космічні промені в основному приходять до нас з глибин Всесвіту, але деяка їх частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі або взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи вторинне випромінювання і приводячи до утворення різних радіонуклідів.
Одні ділянки земної поверхні більш схильні до дії променів, ніж інші. Північний і Південний полюси одержують більше радіації, ніж екваторіальні області, через наявність у Землі магнітного поля, що відхиляє заряджені частинки (з яких в основному і складаються космічні промені). Рівень опромінення росте і з висотою, оскільки повітря виконує роль захисного екрана.
Люди, що живуть на рівні моря, одержують у середньому через космічні промені ефективну еквівалентну дозу близько 300 мікрозівертів (мільйонних часток зіверт) на рік; для людей же, що живуть вище 2000 м над рівнем моря, це величина в кілька разів більше. Ще більш інтенсивного, хоча і відносно нетривалого опромінення, піддаються екіпажі і пасажири літаків. При підйомі з висоти 4000 м (максимальна висота, на якій розташовані людські поселення: села шерпів на схилах Евересту) до 12000 м (максимальна висота польоту трансконтинентальних авіалайнерів) рівень опромінення за рахунок космічних променів зростає приблизно в 25 разів і продовжує зростати при подальшому збільшенні висоти до 20000 м (максимальна висота польоту надзвукових реактивних літаків) і вище.
При перельоті з Нью-Йорка в Париж пасажир звичайного турбореактивного літака отримує дозу близько 50 мкЗв, а пасажир надзвукового літака - на 20% менше, хоча піддається більш інтенсивному опроміненню. Це пояснюється тим, що в другому випадку переліт займає набагато менше часу. Усього за рахунок використання повітряного транспорту людство отримує в рік колективну ефективну еквівалентну дозу близько 2000 осіб / Зв.
Земна радіація
Основні радіоактивні ізотопи, що зустрічаються в гірських породах Землі, - це калій-40, рубідій-87 і члени двох радіоактивних сімейств, що беруть початок відповідно від урану-238 і торію-232 - довгоживучих ізотопів, включилися до складу Землі із самого її народження.
Зрозуміло, рівні земної радіації неоднакові для різних місць земної кулі і залежать від концентрацій радіонуклідів у тій чи іншій ділянці земної кори. У місцях проживання основної маси населення вони приблизно одного порядку. Приблизно 95% населення живе в містах, де потужність дози опромінення в середньому становить від 0,3 до 0,6 мілізіверта (тисячних зіверт) на рік. Але деякі групи населення отримують значно більші дози опромінення. У деяких районах Землі рівні земної радіації набагато вище.
У Бразилії є невелика височина де рівень радіації в 800 разів перевершує середній і досягає 250 мілізіверт на рік. Трохи менші рівні радіації були зареєстровані на морському курорті, розташованому в 600 км на схід від цієї височини. В Ірані, наприклад, у районі містечка Рамсер, де б'ють ключі, багаті радієм, були зареєстровані рівні радіації до 400 мілізіверт на рік.
За підрахунками НКДАР ООН (Науковий Комітет у справах атомної радіації) середня ефективна еквівалентна доза зовнішнього опромінення, яку людина отримує за рік від земних джерел природної радіації, становить приблизно 350 мікрозівертів, тобто трохи більше середньої індивідуальної дози опромінення через радіаційного фону, що створюється космічними променями на рівні моря.
Внутрішнє опромінення
У середньому приблизно 2 / 3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина одержує від природних джерел радіації, надходить від радіоактивних речовин, що потрапили в організм з їжею, водою і повітрям.
Зовсім невелика частина цієї дози припадає на радіоактивні ізотопи типу вуглецю-14 і тритію, що утворюються під впливом космічної радіації. Все інше надходить від джерел земного походження. У середньому людина одержує близько 180 мікрозівертів на рік за рахунок калію-40, який засвоюється організмом разом з нерадіоактивними ізотопами калію, необхідними для життєдіяльності організму. Проте значно більшу дозу внутрішнього опромінення людина одержує від нуклідів радіоактивного ряду урану-238 і в меншій мірі від радіонуклідів ряду торію-232.
Деякі з них, наприклад нукліди. свинцю-210 і полонію-210, надходять в організм з їжею. 0ни концентруються в рибі і молюсках, тому люди, що споживають багато риби й інших дарунків моря, можуть одержати відносно високі дози опромінення.
Десятки тисяч людей на Крайній Півночі харчуються в основному м'ясом північного оленя (карібу), в якому обидва згаданих вище радіоактивних ізотопу присутні в досить високій концентрації. Особливо великий зміст полонію-210. Ці ізотопи потрапляють в організм оленів узимку, коли вони харчуються лишайниками. Дози внутрішнього опромінення людини від полонію-210 в цих випадках можуть у 35 разів перевищувати середній рівень. А в іншій півкулі люди, що живуть в Західній Австралії в місцях з підвищеною концентрацією урану, отримують дози опромінення, в 75 разів перевершують середній рівень, оскільки їдять м'ясо і тельбухи овець і кенгуру.
Радон
Лише недавно стало відомо, що найбільш вагомим із усіх природних джерел радіації є невидимий, не має смаку і запаху важкий газ (у 7,5 рази важчий за повітря) радон. Він разом зі своїми дочірніми продуктами радіоактивного розпаду відповідальний приблизно за 3 / 4 річної індивідуальної ефективної еквівалентної дози опромінення, одержуваної населенням від земних джерел радіації, і приблизно за половину цієї дози від усіх природних джерел радіації. Більшу частину цієї дози людина отримує від радіонуклідів, що потрапляють в його організм разом з повітрям, особливо в непровітрюваних приміщеннях.
У природі радон зустрічається в двох основних формах: у вигляді радону-222, члена радіоактивного ряду, утвореного продуктами розпаду урану-238, і у вигляді радону-220, члена радіоактивного ряду торію-232. Мабуть, радон-222 приблизно в 20 разів важливіше, ніж радон-220 (мається на увазі внесок у сумарну дозу опромінення). Взагалі кажучи, велика частина опромінення виходить від дочірніх продуктів розпаду радону, а не від самого радону.
Радон вивільняється із земної кори повсюдно, але його концентрація в зовнішньому повітрі суттєво відрізняється для різних точок земної кулі. Основну частину дози викриття від радону людина одержує, перебуваючи в закритому, непровітрюваному приміщенні. У зонах з помірним кліматом концентрація радону в закритих приміщеннях в середньому приблизно в 8 разів вище, ніж у зовнішньому повітрі.
Радон концентрується в повітрі усередині приміщенні лише тоді, коли вони в достатній мірі ізольовані від зовнішнього середовища. Надходить просочуючись через фундамент і підлогу з грунту або, рідше, вивільняючись з матеріалів, використаних в конструкції будинку. У результаті в приміщенні можуть виникати досить високі рівні радіації, особливо якщо будинок стоїть на грунті з відносно підвищеним вмістом радіонуклідів або якщо при його будівництві використовували матеріали з підвищеною радіоактивністю
Найпоширеніші будівельні матеріали - дерево, цегла і бетон - виділяють відносно небагато радону. Набагато більшою питомою радіоактивністю володіють граніт і пемза, які використовуються в якості будівельних матеріалів.
Протягом декількох десятків років у Швеції використовувалися при виробництві бетону глиноземи, в Північній Америці і в Канаді - кальцій-силікатний шлак - побічний продукт, одержуваний при переробці фосфорних руд. Потім несподівано виявили, що ці матеріали дуже радіоактивні .. Фосфогіпс - ще один побічний продукт, що утворюється при іншій технології переробки фосфорних руд, - широко застосовувався при виготовленні будівельних блоків, сухої штукатурки, перегородок і цементу. Він дешевший природного гіпсу, Але він має набагато більшою питомою радіоактивністю, ніж природний гіпс. Люди, які живуть у будинках, побудованих з його застосуванням, піддаються опроміненню, на 30% більш інтенсивного, ніж мешканці інших будинків.
Серед інших промислових відходів з високою радіоактивністю, що застосовувалися в будівництві, слід назвати цегла з червоної глини - відходу виробництва алюмінію, доменний шлак - відхід чорної металургії і зольную пил, що утворюється при спалюванні вугілля.
Відомі випадки застосування в будівництві навіть відходів уранових рудників. Звичайно, радіаційний контроль будівельних матеріалів заслуговує найпильнішої уваги, проте головне джерело радону в закритих приміщеннях - це грунт. У деяких випадках будинки зводилися прямо на старих відвалах гірничодобувних підприємств, що містять радіоактивні матеріали.
Концентрація радону у верхніх поверхах багатоповерхових будинків, як правило, нижче, ніж на першому поверсі. Дослідження, проведені в Норвегії, показали, що концентрація радону в дерев'яних будинках навіть вище, ніж у цегляних, хоча дерево виділяє зовсім нікчемна кількість радону в порівнянні з іншими матеріалами. Це пояснюється тим, що дерев'яні будинки мають менше поверхів, ніж цегляні.
Швидкість проникнення вихідного з землі радону в приміщення фактично визначається товщиною і цілісністю (тобто кількістю тріщин і мікротріщин) міжповерхових перекриттів.
Крім того, емісія радону зі стін зменшується в 10 разів при облицюванні стін пластиковими матеріалами типу поліаміду, полівінілхлориду, поліетилену або після покриття стін шаром фарби на епоксидній основі або трьома шарами масляної фарби. Навіть при обклеюванні стін шпалерами швидкість емісії радону зменшується приблизно на 30%.
Ще один, як правило менш важливий, джерело надходження радону в житлові приміщення являють собою вода і природний газ. Концентрація радону в звичайно воді, що використовується надзвичайно мала, але вода з деяких джерел, особливо з глибоких колодязів або артезіанських свердловин, містить дуже багато радону.
Однак основна небезпека, як це не дивно, виходить зовсім не від пиття води, навіть при високому вмісті в ній радону. Зазвичай люди споживають велику частину води в складі їжі й у вигляді гарячих напоїв (кава, чай). При кип'ятінні ж води або приготуванні гарячих страв радон у значній мірі випаровується і тому надходить в організм в основному з не кип'яченою водою. Але навіть і в цьому випадку радон дуже швидко виводиться з організму.
Набагато більшу небезпеку становить потрапляння парів води з високим вмістом радону в легені разом з повітрям, що найчастіше відбувається у ванній кімнаті. При обстеженні будинків у Фінляндії виявилося, що в середньому концентрація радону у ванній кімнаті приблизно в три рази вище, ніж на кухні, і приблизно в 40 разів вище, ніж у житлових кімнатах.
Радон проникає також у природний газ.
До значного підвищення концентрації радону всередині приміщень можуть призвести заходи, спрямовані на економію енергії. При герметизації приміщень і відсутності провітрювання швидкість вентилювання приміщення зменшується. Це дозволяє зберегти тепло, але призводить до збільшення вмісту радону в повітрі.

Інші джерела радіації
Вугілля, подібно до більшості інших природних матеріалів, містить радіонукліди. Останні, витягнуті разом з вугіллям з надр землі, після спалювання вугілля попадають у навколишнє середовище, де можуть служити джерелом опромінення людей.
З печей і камінів всього світу вилітає в атмосферу зольного пилу, можливо, не менше, ніж з труб електростанцій. Крім того, на відміну від більшості електростанцій житлові будинки мають відносно невисокі труби і розташовані зазвичай у центрі населених пунктів, тому набагато більша частина забруднень потрапляє безпосередньо на людей.
Ще одне джерело опромінення населення - термальні водойми. Деякі країни експлуатують підземні резервуари пари та гарячої води для виробництва електроенергії та опалення будинків;
Фосфати використовуються головним чином для виробництва добрив. Більшість розроблюваних в даний час фосфатних родовищ містять уран, присутній там у досить високій концентрації. У процесі видобутку і переробки руди виділяється радон, та й самі добрива радіоактивні, і що у них радіоізотопи проникають із грунту в харчові культури.
За останні кілька десятиліть людина створила кілька сотень штучних радіонуклідів і навчилася використовувати енергію атома в самих різних цілях: у медицині і для створення атомної зброї, для виробництва енергії і виявлення пожеж, пошуку корисних копалин. Все це призводить до збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення Землі в цілому.
Індивідуальні дози, одержувані різними людьми від штучних джерел радіації, сильно різняться. У більшості випадків ці дози досить невеликі, але іноді опромінення за рахунок техногенних джерел виявляється у багато тисяч разів інтенсивніше, ніж за рахунок природних.
Як правило, для техногенних джерел радіації згадана варіабельність виражена набагато сильніше, ніж для природних. Крім того, породжене ними випромінювання звичайно легше контролювати, хоча опромінення, пов'язане з радіоактивними опадами від ядерних вибухів, майже так само неможливо контролювати, як і опромінення, зумовлене космічними променями або земними джерелами.
Джерела, що використовуються в медицині
В даний час основний внесок у дозу, одержувану людиною від техногенних джерел радіації, вносять медичні процедури і методи лікування, пов'язані із застосуванням радіоактивності. У багатьох країнах це джерело відповідальний практично за всю дозу, одержувану від техногенних джерел радіації.
Одним з найпоширеніших медичних приладів є рентгенівський апарат. Як не парадоксально, але одним з основних способів боротьби з раком є ​​променева терапія.
У принципі, опромінення в медицині направлено на зцілення хворого. Однак нерідко дози виявляються невиправдано високими: дози, одержувані від опромінення в медичних цілях, складають значну частину сумарної дози опромінення від техногенних джерел.
У більшості країн близько половини рентгенологічних обстежень припадає на частку грудної клітини. Однак у міру зменшення частоти захворювань на туберкульоз доцільність масових обстежень знижується. Відомо також, що іноді опромінення піддається вдвічі більша площа поверхні тіла, ніж це необхідно. Нарешті, встановлено, що зайве радіаційне опромінення часто буває обумовлено незадовільним станом або експлуатацією обладнання.
Завдяки технічним удосконаленням, мабуть, можна зменшити і дози, одержувані пацієнтами при рентгенографії зубів. Менші дози повинні використовуватися і при обстеженні молочної залози.
В даний час широко застосовується комп'ютерна томографія.
Ядерні вибухи
За останні 40 років кожен з нас піддавався опроміненню від радіоактивних опадів, які утворилися в результаті ядерних вибухів.
Максимум цих випробуванні припадає на два періоди: перший - на 1954-1958 роки, коли вибухи проводили Великобританія, США і СРСР, і другий, більш значний, - на 1961-1962 роки, коли їх проводили в основному Сполучені Штати і Радянський Союз. Під час першого періоду більшу частину випробувань провели США, під час другого-СРСР.
Ці країни в 1963 році підписали Договір про обмеження випробувань ядерної зброї, що зобов'язує не випробовувати його в атмосфері, під водою і в космосі. З тих пір лише Франція і Китай провели серію ядерних вибухів в атмосфері, причому потужність вибухів була істотно менше, а самі випробування проводилися рідше (останнє з них - у 1980 році). Підземні випробування проводяться до цих пір, але вони зазвичай не супроводжуються утворенням радіоактивних опадів.
Частина радіоактивного матеріалу випадає неподалік від місця випробування, якась частина затримується в тропосфері (самому нижньому шарі атмосфери), підхоплюється вітром і переміщується на великі відстані, залишаючись приблизно на одній і тій же широті. Перебуваючи в повітрі в середньому близько місяця, радіоактивні речовини під час цих переміщень поступово випадають на землю. Однак більша частина радіоактивного матеріалу викидається в стратосферу (наступний шар атмосфери, що лежить на висоті 10-50 км), де він залишається багато місяців, повільно опускаючись і розсіюючись по всій поверхні земної кулі.
Радіоактивні опади містять кілька сотень різних радіонуклідів, проте більшість з них має незначну концентрацію або швидко розпадається; основний внесок в опромінення людини дає лише невелике число радіонуклідів. Внесок у очікувану колективну ефективну еквівалентну дозу опромінення населення від ядерних вибухів, що перевищує 1%, дають лише чотири радіонукліда. Це вуглець-14, цезій-137, цирконій-95 і стронцій-90.
Атомна енергетика
Джерелом опромінення, навколо якого ведуться найбільш інтенсивні суперечки, є атомні електростанції, хоча в даний час їх внесок є дуже незначний внесок в сумарне опромінення населення. При нормальній роботі ядерних установок викиди радіоактивних матеріалів у навколишнє середовище дуже невеликі.
Атомні електростанції є лише частиною ядерного паливного циклу, який починається з видобутку і збагачення уранової руди. Наступний етап-виробництво ядерного палива. Відпрацьоване в АЕС ядерне паливо іноді піддають вторинній обробці, щоб витягти з нього уран і плутоній. Закінчується цикл, як правило, захороненням радіоактивних відходів.
На кожній стадії ядерного паливного циклу в навколишнє середовище потрапляють радіоактивні речовини.
Доза опромінення від ядерного реактора залежить від часу і відстані. Чим далі людина живе від атомної електростанції, тим меншу дозу він отримує. Незважаючи на це, поряд з АЕС, розташованими у віддалених районах, є й такі, які знаходяться недалеко від великих населених пунктів. Кожен реактор викидає в навколишнє середовище цілий ряд радіонуклідів з різними періодами напіврозпаду. Більшість радіонуклідів розпадається швидко і тому має лише місцеве значення. Однак деякі з них живуть досить довго і можуть розповсюджуватися на значні відстані, а певна частина ізотопів залишається у навколишньому середовищі практично нескінченно.
Приблизно половина всієї уранової руди добувається відкритим способом, а половина - шахтним. І рудники, і збагачувальні фабрики служать джерелом забруднення навколишнього середовища радіоактивними речовинами. Збагачувальні ж фабрики створюють проблему довготривалого забруднення: в процесі переробки руди утворюється величезна кількість відходів - «хвостів».
Ці відходи будуть залишатися радіоактивними протягом мільйонів років. Таким чином, відходи є головним довгоживучим джерелом опромінення населення, пов'язаних з атомною енергетикою. Проте їх внесок в опромінення можна значно зменшити, якщо відвали заасфальтувати або покрити їх полівінілхлоридом. Звичайно, покриття необхідно буде регулярно міняти.
У світовому масштабі приблизно 10% використаного на АЕС ядерного палива направляється на переробку для витягу урану і плутонію з метою повторного їх використання. Зараз є лише три заводи, де займаються такою переробкою в промисловому масштабі: у Маркулов і Ла-Аге (Франція) і в Уиндскейле (Великобританія).
До цих пір ми зовсім не стосувалися проблем, пов'язаних з останньою стадією ядерного паливного циклу - захороненням високоактивних відходів АЕС. Ці проблеми знаходяться у віданні урядів відповідних країн. У деяких країнах ведуться дослідження з отверждению відходів з метою подальшого їх захоронення в геологічно стабільних районах на суші, на дні океану або в розташованих під ними пластах. Передбачається, що поховані таким чином радіоактивні відходи не будуть джерелом опромінення населення в доступному для огляду майбутньому.
90% всієї дози опромінення, зумовленої короткоживучими ізотопами, населення отримує протягом року після викиду, 98%-протягом 5 років. Майже вся доза припадає на людей, що живуть не далі кількох тисяч кілометрів від АЕС.
Люди, що проживають поблизу ядерних реакторів, без сумніву, отримують набагато більші дози, ніж населення в середньому. Тим не менш в даний час ці дози звичайно не перевищують кількох відсотків природного радіаційного фону.
Всі наведені вище цифри, звичайно, отримані в припущенні, що ядерні реактори працюють нормально. Однак кількість радіоактивних речовин, що надійшли в навколишнє середовище при аваріях, може виявитися набагато більше.
Професійне опромінення
Найбільші дози опромінення, джерелом якого є об'єкти атомної промисловості, отримують люди, які на них працюють. Професійні дози майже повсюдно є найбільшими з усіх видів доз.
Оцінки показують, що доза, яку отримують робочі уранових рудників і збагачувальних фабрик, складає в середньому 1 люд. / Зв на кожен гігават-рік електроенергії. Приблизно 90% цієї дози припадає на частку рудників, причому персонал, що працює в шахтах, піддається більшому опроміненню. Колективна еквівалентна доза від заводів, на яких отримують ядерне паливо, також становить 1 люд. / Зв на гігават-рік.
Дози, які отримують люди, зайняті науково-дослідною роботою в галузі ядерної фізики та енергетики, дуже сильно розрізняються для різних підприємств і різних країн. Колективна доза на одиницю отриманої електроенергії для різних країн може відрізнятися в 10 разів. У Японії і Швейцарії, наприклад, вона мала, а у Великобританії - відносно висока. Розумна оцінка в середньому по всіх країнах складає ~ 5 чол. / Зв на гігават-рік.
Деякі працівники піддаються впливу більш високих доз природної радіації. Найбільшу групу таких працівників становлять екіпажі літаків. Польоти здійснюються на великій висоті, і це призводить до збільшення дози через дії космічних променів. Приблизно 70.000 членів екіпажів в США і 20.000-у Великобританії отримують додатково 1-2 мЗв на рік.
Внизу, під землею, підвищені дози отримують шахтарі, що добувають кам'яне вугілля, залізну руду і т.д. Індивідуальні дози сильно розрізняються, а при деяких видах підземних робіт (крім роботи в кам'яновугільних шахтах) ці дози можуть бути навіть вище, ніж в уранових рудниках. Дуже високі дози - більше 300 мЗв на рік, що в 6 разів вище міжнародного стандарту, прийнятого для працівників атомної промисловості, - отримує персонал курортів, де застосовуються радонові ванни і куди люди їдуть, щоб поправити своє здоров'я.
Інші джерела опромінення
На закінчення слід зазначити, що джерелом опромінення є і багато загальновживані предмети, що містять радіоактивні речовини.
Чи не найбільш поширеним джерелом опромінення є годинник зі світловим циферблатом. Вони дають річну дозу, в 4 рази більшу за ту, що обумовлено витоками на АЕС.
Зазвичай при виготовленні таких годин використовують радій, що призводить до опромінення всього організму, хоча на відстані 1 м від циферблату випромінювання в 10.000 разів слабкіше, ніж на відстані 1 см. Радіоактивні ізотопи використовуються також в світяться покажчиках входу-виходу, в компасах, телефонних дисках , прицілах і т.п.
У США продаються антистатичні щітки для видалення пилу з пластинок і фотоприладдя, дія яких заснована на випущенні a-частинок.
Принцип дії багатьох детекторів диму також заснований на використанні a-випромінювання.
При виготовленні особливо тонких оптичних лінз застосовується торій, який може призвести до істотного опроміненню кришталика ока. Для додання блиску штучним зубам широко використовують уран, який може служити джерелом опромінення тканин порожнини рота.
Джерелами рентгенівського випромінювання є кольорові телевізори, проте при правильному налаштуванні і експлуатації дози опромінення від сучасних їх моделей незначні. Рентгенівські апарати для перевірки багажу пасажирів в аеропортах також практично не викликають опромінення авіапасажирів.

Дія радіації на людину

Радіація по самій своїй природі шкідлива для життя. Малі дози опромінення можуть "запустити" не до кінця ще встановлену ланцюг подій, що приводить до раку або до генетичних ушкоджень. При великих дозах радіація може руйнувати клітини, пошкоджувати тканини органів і з'явитися причиною швидкої загибелі організму.
Ушкодження, викликані великими дозами опромінення, звичайно проявляються протягом декількох годин або днів. Ракові захворювання проявляються через багато років після опромінення, як правило, не раніше ніж через одне-два десятиліття. А вроджені вади розвитку та інші спадкові хвороби, викликані ушкодженням генетичного апарату, проявляються лише в наступному або подальших поколіннях: це діти, онуки та більш віддалені нащадки індивідуума, який зазнав опромінення.
У той час як ідентифікація швидко проявляються ("гострих") наслідків від дії великих доз опромінення не складає труднощів, виявити віддалені наслідки від малих доз опромінення майже завжди виявляється дуже важко. Частково це пояснюється тим, що для їхнього прояву повинне пройти дуже багато часу. Але навіть і виявивши якісь ефекти, потрібно ще довести, що вони пояснюються дією радіації, оскільки і рак, і пошкодження генетичного апарату можуть бути викликані не тільки радіацією, але і безліччю інших причин.
Щоб викликати гостре ураження організму, дози опромінення повинні перевищувати певний рівень. Однак, навіть при відносно великих дозах опромінення далеко не всі люди приречені на ці хвороби: діючі в організмі людини репараційні механізми звичайно ліквідують всі пошкодження. Точно так само будь-яка людина, що піддався дії радіації, зовсім не обов'язково повинен захворіти на рак або стати носієм спадкових хвороб; однак імовірність, або ризик, настання таких наслідків у нього більше, ніж у людини, який не був опромінений. І ризик цей тим більше, чим більша доза опромінення.

Гостре ураження
Велика кількість відомостей гострого ураження було отримано при аналізі результатів застосування променевої терапії для лікування раку. Багаторічний досвід дозволив медикам одержати велику інформацію про реакцію тканин людини на опромінення. Ця реакція для різних органів і тканин виявилася неоднаковою, причому розходження дуже великі. Величина ж дози, що визначає тяжкість ураження організму, залежить від того, чи отримує її організм відразу або в кілька прийомів. Більшість органів встигає в тій чи іншій мірі залікувати радіаційні пошкодження і тому краще переносить серію дрібних доз, ніж ту ж сумарну дозу опромінення, отриману за один прийом.
"Першими ознаками ураження організму людини великими дозами гамма-опромінення, близько 500 р. є раптово розвивається нудота, за якою незабаром настає блювання, а іноді і пронос. У деяких людей ці симптоми проявляються через півгодини після опромінення, в інших - через кілька годин. Ці ознаки зникають зазвичай через два-три дні. Проте, у невеликої кількості людей ці симптоми не зникли; блювота і пронос посилювалися, цього слід було виснаження, висока температура і іноді маячний стан. У таких випадках потерпілий помирав приблизно через тиждень після опромінення ".
"Ті, хто переніс описані вище стадії променевої хвороби, відчувають себе досить добре, хоча аналіз їх крові показує, що відбулося зменшення числа білих кров'яних клітин. Однак між другою і четвертою тижнями у деяких з постраждалих настає нове загострення, якому передує поступове наростання нездужання. Першою ознакою такого загострення є, ймовірно, часткове або повне випадання волосся. Потім, починаючи приблизно з третього тижня, спостерігаються крововиливи в шкірному покриві і слизовій оболонці рота, що може створити схильність до легкого виникнення синців і кровотеч з ясен. В цей же час у роті та горлі утворюються виразки. Освіта подібних виразок у кишечнику може з'явитися причиною відновлення проносу. Незабаром хвороба ще більше посилюється; у потерпілого постійно підвищується температура, він повністю втрачає апетит і худне. Годування такого хворого через рот неможливо, так як це повело б до розтину гояться виразок і занесенню до них інфекції ".
"На цій стадії променевої хвороби число червоних кров'яних клітин нижче норми, і такого роду анемія швидко прогресує до четвертої або п'ятого тижня після опромінення. Падіння числа білих кров'яних клітин, що спостерігалось протягом перших двох днів після опромінення, продовжується і в період відносно доброго самопочуття; до цього часу кількість подібних клітин досягає свого мінімуму. Зміни у складі крові значно зменшують здатність організму протистояти інфекції. Спостереження, проведені в містах Хіросіма і Нагасакі, показують, що серед жертв атомних бомбардувань лютували інфекційні захворювання, в результаті чого багато хто з хворих вмирали на даній стадії променевої хвороби, а у тих, хто виживав, процес відновлення клітин йшов повільно і одужання було тривалим. Навіть у тому випадку, коли одужання здавалося очевидним, смерть могла настати раптово в результаті інфекційного зараження, наслідки якого у здорової людини були б незначними ".
Зрозуміло, якщо доза опромінення досить велика, опромінений людина загине. Дуже великі дози опромінення порядку 100 Гр. викликають настільки серйозне ураження центральної нервової системи, що смерть, як правило, настає протягом декількох годин або днів. При дозах опромінення від 10 до 50 Гр. при опроміненні всього тіла поразка ЦНС може виявитися не настільки серйозним, щоб привести до летального результату, однак опромінений людина швидше за все все одно помре через один-два тижні від крововиливів у шлунково-кишковому тракті. При ще менших дозах може не відбутися серйозних ушкоджень шлунково-кишкового тракту або організм з ними впорається, і тим не менш смерть може настати через один-два місяці з моменту опромінення головним чином через руйнування клітин червоного кісткового мозку - головного компонента кровотворної системи організму : від дози в 3-5 Гр. при опроміненні всього тіла вмирає приблизно половина всіх опромінених.
Червоний кістковий мозок та інші елементи кровотворної системи найбільш уразливі при опроміненні та втрачають здатність нормально функціонувати вже при дозах опромінення 0,5-1 Гр. Однак, вони мають здатність до регенерації, і якщо доза опромінення не настільки велика, щоб викликати пошкодження усіх клітин, кровотворна система може повністю відновити свої функції. Якщо ж опроміненню піддалося не все тіло, а якась його частина, то уцілілих клітин мозку буває достатньо для повного відшкодування пошкоджених клітин.
Репродуктивні органи та очі також відрізняються підвищеною чутливістю до опромінення. Одноразове опромінення сім'яників при дозі всього лише в 0,1 Гр. призводить до тимчасової стерильності чоловіків, а дози понад двох греев можуть призвести до постійної стерильності: лише через багато років сім'яники зможуть знову продукувати повноцінну сперму. Яєчники набагато менш чутливі до дії радіації, принаймні у дорослих жінок. Але одноразова доза> 3 Гр. все ж призводить до їх стерильності.
Найбільш вразливою для радіації частиною ока є кришталик. Чим більше доза, тим більше втрата зору. Помутнілі ділянки кришталика можуть утворитися при дозах опромінення 2 Гр. і менше. Прогресуюча катаракта - спостерігається при дозах близько 5 Гр.
Діти також украй чутливі до дії радіації. Відносно невеликі дози при опроміненні хрящової тканини можуть уповільнити або зовсім зупинити у них ріст кісток, що призводить до аномалій розвитку скелета. Чим менше вік дитини, тим сильніше пригнічується ріст кісток. Виявилося також, що опромінення мозку дитини при променевій терапії може викликати зміни в його характері, призвести до втрати пам'яті, а у дуже маленьких дітей навіть до недоумства і ідіотії. Кістки і мозок дорослої людини здатні витримувати набагато більші дози.
Вкрай чутливий до дії радіації і мозок плоду, особливо якщо мати піддається опроміненню між восьмою і п'ятнадцятий тижнями вагітності. У цей період у плода формується кора головного мозку, і існує великий ризик того, що народиться розумово відстала дитина.
Більшість тканин дорослої людини відносно мало чутливі до дії радіації. Нирки витримують сумарну дозу близько 23 Гр., Отриману протягом п'яти тижнів, без особливого для себе шкоди; печінка - щонайменше 40 Гр. за місяць; сечовий міхур - щонайменше 55 Гр. за чотири тижні, а зріла хрящова тканина-до 70 Гр. Легені - набагато більш уразливі, а в кровоносних судинах незначні, але, можливо, істотні зміни можуть відбуватися вже при відносно невеликих дозах.
Звичайно, опромінення в терапевтичних дозах, як і всяке інше опромінення, може викликати захворювання на рак в майбутньому або призвести до несприятливих генетичним наслідків. Опромінення у терапевтичних дозах, однак, застосовують звичайно для лікування раку, коли людина смертельно хворий, а оскільки пацієнти в середньому досить літні люди, ймовірність того, що вони будуть мати дітей, також відносно мала.
Рак
Рак - найбільш серйозне з усіх наслідків опромінення людини при малих дозах. Великі обстеження, що охопили близько 100.000 чоловік, які пережили атомні бомбардування Хіросіми і Нагасакі в 1945 році, показали, що поки рак є єдиною причиною підвищеної смертності в цій групі населення.
Майже всі дані про частоту захворювання раком в результаті опромінення отримані при обстеженні людей, що отримали відносно великі дози опромінення -1 Гр. і більше. Є дуже небагато відомостей про наслідки опромінення при дозах, пов'язаних з деякими професіями, і зовсім відсутні прямі дані про дію доз опромінення, одержуваних населенням Землі в повсякденному житті. Тому немає ніякої альтернативи такому способу оцінки ризику населення при малих дозах опромінення, як екстраполяція оцінок ризику при великих дозах (вже не цілком надійних) в область малих доз опромінення.
НКДАР ООН, так само як і інші установи, що займаються дослідженнями в цій області, у своїх оцінках спирається на два основних допущення, які поки що цілком узгоджуються з усіма наявними даними. Відповідно до першого припущення, не існує ніякої порогової дози, за якої відсутній ризик захворювання на рак. Будь-яка як завгодно мала доза збільшує ймовірність захворювання на рак для людини, яка отримала цю дозу, і будь-яка додаткова доза опромінення ще більш збільшує цю ймовірність. Друге припущення полягає в тому, що ймовірність, або ризик, захворювання зростає прямо пропорційно дозі опромінення: при подвоєнні дози ризик подвоюється, при отриманні трикратної дози - потроюється і т.д. НКДАР вважає, що при такому допущенні можлива переоцінка ризиків у сфері малих доз, але навряд чи можлива його недооцінка. На такий завідомо недосконалою, але зручною основі і будуються всі приблизні оцінки ризику захворювання на різні види раку при опроміненні.
Згідно з наявними даними, першими в групі ракових захворювань, що вражають населення у результаті опромінення, стоять лейкози. Вони викликають загибель людей в середньому через 10 років з моменту опромінення - набагато раніше, ніж інші види ракових захворювань.
Згідно з оцінками НКДАР ООН, від кожної дози опромінення в 1 Гр. в середньому дві людини з тисячі помруть від лейкозів. Інакше кажучи, якщо хто-небудь отримає дозу 1 Гр. при опроміненні всього тіла, при якому страждають клітини червоного кісткового мозку, то існує один шанс із 500, що ця людина помре в подальшому від лейкозу.
Найпоширенішими видами раку, викликаними дією радіації, виявилися рак молочної залози та рак щитовидної залози. За оцінками НКДАР, приблизно у десяти чоловік з тисячі опромінених відзначається рак щитовидної залози, а у десяти жінок з тисячі рак молочної залози.
Однак обидва різновиди раку в принципі виліковні, а смертність від раку щитовидної залози особливо низька.
Рак легенів, навпаки, нещадний вбивця. Він теж належить до поширених різновидів ракових захворювань серед опромінених груп населення.
Рак інших органів і тканин, як виявилося, зустрічається серед опромінених груп населення рідше. Згідно з оцінками НКДАР. ймовірність померти від раку шлунка, печінки або товстої кишки становить приблизно всього лише 1 / 1000 на кожен грей середньої індивідуальної дози опромінення, а ризик виникнення раку кісткових тканин, стравоходу, тонкої кишки, сечового міхура, підшлункової залози, прямої кишки і лімфатичних тканин ще менше і становить приблизно від 0,2 до 0,5 на кожну тисячу і на кожен грей середньої індивідуальної дози опромінення.
Діти більш чутливі до опромінення. ніж дорослі, а при опроміненні плоду ризик захворювання на рак, мабуть, ще більше. У деяких роботах дійсно повідомлялося, що дитяча смертність від раку більше серед тих дітей, матері яких в період вагітності зазнали впливу рентгенівських променів.
Є ряд питань ще більш складних, які потребують вивчення. Радіація, наприклад, може в принципі надавати дію на різні хімічні і біологічні агенти, що може приводити в якихось випадках до додаткового збільшення частоти захворювання на рак
Очевидно, що це питання надзвичайно важливе, тому що радіація присутній скрізь, а в сучасному житті багато різноманітних агентів, які можуть з нею взаємодіяти. Щодо деяких з них виникли деякі підозри, але серйозні докази були отримані лише для одного з них: тютюнового диму. Виявилося, що шахтарі уранових рудників з числа тих, що палять хворіють на рак набагато раніше.
Давно висловлювалися припущення, що опромінення, можливо, прискорює процес старіння і таким чином зменшує тривалість життя. Однак досить переконливих доказів, що підтверджують цю гіпотезу, як для людини, так і для тварин (принаймні при помірних і малих дозах, одержуваних при хронічному опроміненні) немає. Опромінені групи людей дійсно мають меншу тривалість життя, але у всіх відомих випадках це цілком пояснюється більшою частотою ракових захворювань.
Генетичні наслідки опромінення
Вивчення генетичних наслідків опромінення пов'язано з ще більшими труднощами, ніж у випадку раку. По-перше, дуже мало відомо про те, які ушкодження виникають у генетичному апараті людини при опроміненні; по-друге, повне виявлення всіх спадкоємних дефектів відбувається лише протягом багатьох поколінь, і, по-третє, як і у випадку раку, ці дефекти неможливо відрізнити від тих, які виникли зовсім з інших причин.
Близько 10% всіх живих новонароджених мають ті або інші генетичні дефекти починаючи від необтяжливих фізичних недоліків типу дальтонізму і кінчаючи такими важкими станами, як синдром Дауна, хорея Гентінгтона й різні пороки розвитку. Багато хто з ембріонів і плодів з важкими спадкоємними порушеннями не доживають до народження; згідно з наявними даними, близько половини всіх випадків спонтанного аборту пов'язані з аномаліями в генетичному матеріалі. Але навіть якщо діти із спадковими дефектами народжуються живими, імовірність для них дожити до свого першого дня народження в п'ять разів менше, ніж для нормальних дітей.
Генетичні порушення можна віднести до двох основних типів: хромосомні аберації, що включають зміни числа або структури хромосом, і мутації в самих генах. Генні мутації підрозділяються далі на домінантні (які виявляються відразу в першому поколінні) і рецесивні (які можуть проявитися лише в тому випадку, якщо в обох батьків мутантним є один і той же ген: такі мутації можуть не проявитися протягом багатьох поколінь або не виявитися взагалі ). Обидва типи аномалій можуть привести до спадкових захворювань у наступних поколіннях, а можуть і не проявитися взагалі.
Кілька насторожує повідомлення про те, що у людей, які одержують невеликі надлишкові дози опромінення, дійсно спостерігається підвищений вміст клітин крові з хромосомними порушеннями. Цей феномен при надзвичайно низькому рівні опромінення був відзначений у жителів курортного містечка Бадгастайн в Австрії і там же серед медичного персоналу, що обслуговує радонові джерела з цілющими, як вважають, властивостями.
Оскільки немає ніяких інших відомостей, доводиться оцінювати ризик появи спадкових дефектів у людини, грунтуючись на результатах, отриманих в численних експериментах на тваринах.
В останній доповіді НКДАР вперше була зроблена спроба оцінити збиток, що наноситься суспільству серйозними генетичними дефектами, всіма разом і кожним окремо. Наприклад, і синдром Дауна, і хорея Гентінгтона - це серйозні генетичні захворювання, але соціальний збитки від них неоднаковий. Хорея Гентінгтона вражає організм людини між 30 і 50 роками і викликає дуже важку, але поступову дегенерацію центральної нервової системи; синдром Дауна проявляється в дуже важкому ураженні організму з самого народження. Якщо намагатися якось диференціювати ці хвороби, то очевидно, що синдром Дауна слід розцінювати як хвороба, заподіює суспільству більше шкоди, ніж хорея Гентінгтона.
Незважаючи на свою приблизність, ці оцінки все-таки необхідні, оскільки вони являють собою спробу взяти до уваги соціально значущі цінності при оцінці радіаційного ризику. А це такі цінності, які все більшою мірою впливають на вирішення питання про те, прийнятний ризик у тому чи іншому випадку чи ні. І це можна тільки вітати.

Аварії з викидом радіоактивних речовин

основні поняття

Радіаційно небезпечний об'єкт (РОО) - науковий, промисловий або оборонний об'єкт, при аваріях або руйнування якого можуть відбутися масові радіаційні ураження людей, тварин, рослин і радіоактивне зараження середовища.
Є декілька видів промислових РОО:
Атомна станція (АС) - промислове підприємство для виробництва енергії в заданих умовах і режимах застосування, що розташоване у межах конкретної території, на якому використовується ядерний реактор (реактори) і комплекс необхідних систем, пристроїв, обладнання та споруд з необхідним персоналом.
Атомна електрична станція (АЕС) - атомна станція призначена для виробництва електричної енергії.
Атомна теплоелектроцентраль (АТЕЦ) - атомна станція призначена для виробництва теплової та електричної енергії.
Атомна станція теплопостачання (АСТ) - атомна станція призначена для виробництва теплової енергії для побутових цілей.
Атомна станція промислового теплопостачання (АСПТ) - атомна станція призначена для виробництва гарячої води і пари для технічних і побутових цілей.
У період нормального функціонування РОО з метою профілактики та контролю виділяють 2 основні зони безпеки:
Санітарно-захисна зона РОО - територія навколо об'єкта, на якій рівень опромінення людей в умовах нормальної експлуатації об'єкта може перевищити межа дози.
Зона спостереження - територія, де можливий вплив радіоактивних скидів та викидів РРО і де опромінення проживаючого населення може досягати встановленої межі дози.
Найбільшу небезпеку для персоналу РОО і поблизу живе населення являє радіаційна аварія.
Радіаційна аварія - аварія, пов'язана з викидом радіоактивних продуктів і (або) виходом іонізуючого опромінення за передбачені проектом кордони для нормальної експлуатації РОО в кол-вах, що перевищують встановлені межі безпеки експлуатації об'єкта.
Місцева радіаційна аварія - порушення в роботі РОО, при якому стався вихід радіоактивних продуктів у межах санітарно-захисної зони об'єкта в кол-вах, що перевищують встановлені для нормальної експлуатації об'єкта значення.
Загальна радіаційна аварія - порушення в роботі РОО, при якому стався вихід радіоактивних продуктів за межі санітарно-захисної зони об'єкта в кол-вах, що призводять до радіоактивного забруднення прилеглої території та можливого опромінення на ній проживає населення вище встановлених норм.
У залежності від можливості передбачити виникнення аварії завчасно і здійснити необхідні підготовчі заходи, аварії можуть бути розділені на проектні та запроектні.
Проектна аварія - аварія, для якої проектом визначені вихідні події і кінцеві післяаварійні контрольовані стану елементів і систем, а також передбачені заходи і технічні системи безпеки, що забезпечують обмеження наслідків аварії встановленими межами.
Запроектна аварія - аварія, викликана не враховуються для проектних аварій вихідними подіями і супроводжується додатковими в порівнянні з проектними аваріями відмовами систем безпеки понад одиничної відмови і помилковими діями персоналу, що в підсумку проводить до важких наслідків, у тому числі може призвести до розплавлення активної зони.
Рівень аварійної готовності - встановлена ​​ступінь готовності персоналу, штабів ЦО, та ін залучуваних сил, а також використовуваних технічних засобів для дій щодо захисту персоналу та населення у разі порушення умов безпечної експлуатації, аварійної ситуації та аварії.
Наслідки аварії - виникає в результаті аварії на РОО радіаційна обстановка, а також її довготривалі наслідки, які завдають збитків за рахунок радіаційного впливу на персонал, населення, об'єкти техносфери та природне середовище, а також їх радіаційного забруднення.
Безпосередні наслідки радіаційної аварії обумовлюються радіоактивним зараженням об'єктів і вражаючою дією іонізуючого випромінювання.
Іонізуюче випромінювання - випромінювання, що складається з потоку елементарних частинок і квантів електромагнітного випромінювання, взаємодія якого з речовиною призводить до утворення в останньому різнополярних іонів. Енергія частинок іонізуючого випромінювання вимірюється у позасистемні одиницях - електрон-вольтах (еВ).
Альфа-випромінювання (a-випромінювання) - іонізуюче випромінювання, що складається з a-частинок (ядер гелію), що випускаються при ядерних перетвореннях.
Бета-випромінювання (b-випромінювання) - електронне (позитронно) іонізуюче випромінювання, з безперервним енергетичним спектром, що випускається при ядерних перетвореннях.
Гамма-випромінювання (g-випромінювання) - фотонне (електромагнітне) іонізуюче випромінювання, що випускається при ядерних перетвореннях і анігіляції частинок.
Поразка людей, тварин і рослин відбувається за рахунок внутрішнього та зовнішнього опромінення від джерела іонізуючого випромінювання.
Джерело іонізуючого випромінювання - пристрій або радіоактивну речовину, що випускає або здатний випускати іонізуюче випромінювання.
Радіонуклід - атоми радіоактивного в-ва з даними атомним числом і атомним номером, а для ізомерних ізотопів - і з даними енергетичним станом атомного ядра.
Активність радіонукліда в джерелі - міра радіоактивності, що дорівнює відношенню числа мимовільних ядерних перетворень у цьому джерелі за малий інтервал часу до цього інтервалу. Одиниця виміру активності: позасистемна - кюрі (Кі), в СІ - Беккераль (Бк).
Зовнішнє опромінення - опромінення тіла від знаходиться поза його джерела іонізуючого випромінювання. Зовнішнє опромінення відбувається, головним чином, за рахунок гамма-випромінювання і нейтронів.
Внутрішнє опромінення - опромінення тіла від знаходиться всередині нього джерела іонізуючого випромінювання. Внутрішнє опромінення відбувається, за рахунок альфа-, бета-і гамма-випромінювання.
Люди, що мають те чи інше відношення до радіаційно небезпечних об'єктів, з точки зору потенційної небезпеки для них, піддаються радіаційному впливу і поділяються на категорії А, Б і В.
Категорія А опромінюваних осіб або персонал - особи, які постійно або тимчасово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючого випромінювання.
Категорія Б опромінюваних осіб або обмежена частина населення - особи, які не працюють безпосередньо з джерелами іонізуючого випромінювання, але за умовами проживання або розміщення робочих місць можуть зазнавати впливу радіоактивних в-в і ін джерел випромінювання, застосовуваних у РОО і (або) видаляються під зовнішнє середовище.
Категорія В опромінюваних осіб або населення - населення країни, республіки, краю, області.
Критична група осіб - найбільша за чисельністю група осіб категорії Б, однорідна за умовами життя, віком, статтю або ін факторів, яка піддається найбільшому радіаційного впливу в межах установах, його санітарно-захисної зони і зони спостереження.
Найважливішими дозиметричними характеристиками радіаційного впливу, критеріями, що визначають міру його небезпеки для людини, є дози опромінення.
Експозиційна доза - характеризує Ионообразующее можливості рентгенівського або гамма-випромінювання. Одиниця виміру: позасистемна - рентген (р), в СІ - кулон на кілограм (Кл / кг).
Рентген - доза рентгенівського або гамма випромінювання, під впливом якого в 1 см 3 сухого повітря при температурі 0 0 С і тиску 760 мм рт. ст. створюються іони, що несуть одну електростатичну одиницю кількості електрики кожного знака (тобто 2,08 '10 9 пар іонів в 1 м 3 повітря).
Потужність експозиційної дози (Р) - вимірюється в рентгенах / на годину.
Поглинена доза - енергія іонізуючого випромінювання, поглинена опромінюваним тілом (тканинами організму), у перерахунку на одиницю маси. Одиниця виміру: позасистемна - радий (1 рад = 100 ерг / г = 0,01 Дж / ​​кг = 2, 388 '10 -6 кал / г), в СІ - грей (1 грей = 1 Дж / ​​кг). 1 рад = 0,01 гріючи.
Еквівалентна доза - Поглинена доза, помножена на коефіцієнт, який відображає здатність даного виду випромінювання ушкоджувати тканини організму. Одиниця виміру: позасистемна - бер, в СІ - зіверт (Зв).
Ефективна еквівалентна доза - еквівалентна доза, помножена на коефіцієнт, що враховує різну чутливість різних тканин до опромінення. Одиниця виміру - зіверт (Зв).
Колективна ефективна еквівалентна доза - еквівалентна доза, отримана групою людей від якого небудь джерела радіації. Вимірюється в людино-зіверт (люд. / Зв.)
Повна (очікувана) колективна ефективна еквівалентна доза - колективна ефективна еквівалентна доза, яку отримають покоління людей від якого небудь джерела за увесь час його подальшого існування.
Бер (біологічний еквівалент рентгена) - така погашена доза будь-якого випромінювання, яка викликає той самий біологічний ефект, що й 1 рентген гамма-випромінювання.
Межа дози (ПД) - основний дозовий межа для категорії Б опромінюваних осіб. Являє собою таке найбільше значення (середнє) індивідуальної еквівалентної дози за календарний рік у критичної групи осіб, при якому рівномірний опромінення протягом 70 років не може викликати в стані здоров'я несприятливих змін, які виявляються сучасними методами.
Гранично допустима доза (ПДР) - основний дозовий межа для категорії А опромінюваних осіб. ПДР - таке найбільше значення (середнє) індивідуальної еквівалентної дози за календарний рік, при якому рівномірний опромінення протягом 50 років не може викликати в стані здоров'я несприятливих змін, які виявляються сучасними методами.
Межа річного надходження (ПГП) - допустимий рівень надходження радіонукліда в організм для категорії Б опромінюваних осіб. ПГП - таке надходження радіонуклідів протягом календарного року, яке за 70 наступних років створить в критичному органі максимальну еквівалентну дозу, яка дорівнює межі дози (ПД). При щорічному вступі на рівні ПГП середня еквівалентна доза за будь-який календарний рік у критичної групи осіб категорії Б буде дорівнює або менше ПД в залежності від часу досягнення рівноважного змісту радіонукліда в організмі.
У ході радіаційної аварії, як результат градації її наслідків, утворюються зони, які мають різну ступінь небезпеки для здоров'я людей і характеризуються тієї чи іншої можливої ​​дозою опромінення.
Зона можливого небезпечного радіоактивного забруднення - територія, в межах якої на випадок загальної радіаційної аварії на АС прогнозуються дозові навантаження перевищують 10 бер на рік.
Зона екстрених заходів захисту населення - територія, в межах якої доза зовнішнього гамма-опромінення населення за час формування радіоактивного сліду викидів при загальній радіаційної аварії на АС може перевищити 75 радий, а доза внутрішнього опромінення щитовидної залози за рахунок надходження в організм людини радіоактивного йоду (I 2) - 250 радий.
Зона профілактичних заходів - територія, в межах якої доза зовнішнього гамма-опромінення населення за час формування радіоактивного сліду викидів при загальній радіаційної аварії на АС може перевищити 25 рад (але не більше 75 рад), а доза внутрішнього опромінення щитовидної залози за рахунок надходження в організм людини радіоактивного йоду (I 2) може перевищити 30 рад (але не більше 250 рад).
Зона обмежень - територія, в межах якої доза зовнішнього гамма-опромінення населення за час формування радіоактивного сліду викидів при загальній радіаційної аварії на АС може перевищити 10 рад (але не більше 25 рад), а доза внутрішнього опромінення щитовидної залози за рахунок надходження в організм людини радіоактивного йоду (I 2) не перевищує 30 рад.
Зона радіаційної аварії - територія, на якій можуть бути перевищені межі дози (ПД) та межі річного надходження (ПГП), встановлені НРБ 76/88.
Після стабілізації радіаційної обстановки в районі аварії в період ліквідації її довготривалих наслідків можуть встановлюватися зони:
- Відчуження - з забрудненням по гамма-випромінювання - понад 20 мр / год, по цезію - понад 40 кюрі / км 2, по стронцію - понад 10 кюрі / км 2;
- Тимчасового відселення - з забрудненням по гамма-випромінювання -5-20 мр / год, по цезію - 15 - 40 кюрі / км 2, по стронцію - 3-10 кюрі / км 2;
- Жорсткого контролю - з забрудненням по гамма-випромінювання -3 - 5 мр / год, по цезію - до 15 кюрі / км 2, по стронцію - до 3 кюрі / км 2;

Наслідки радіаційних аварій

Наслідки радіаційних аварій обумовлені їх вражаючими чинниками. Ними є радіаційний вплив і радіоактивне забруднення. Аварії можуть починатися і супроводжуватися вибухами та пожежами.
Найбільш важкими наслідками супроводжуються загальні аварії на атомних станціях (АС).
Наслідки радіаційних аварій в основному оцінюються масштабом і ступенем радіаційного впливу і радіоактивного забруднення, а також складом радіонуклідів і кількістю радіоактивних речовин у викиді.
У ході та після аварії на рівень і довговічність наслідків, а також радіоактивну обстановку значний вплив мають природний розпад радіоактивних в-в, міграція цих в-в у навколишньому середовищі, метеорологічні і кліматичні чинники, результативність робіт з ліквідації наслідків аварії, у тому числі дезактивація та водоохоронні заходи.
У початковий період після аварії найбільший в скарб в загальну радіоактивність вносять радіонукліди з коротким періодом напіврозпаду (зазвичай до 2 місяців). У подальшому спад активності визначається нуклідами з великим періодом напіврозпаду - від кількох сотень доби до тисяч років. З них тривалий час основну частку в динаміку радіаційної обстановки вносять біологічно небезпечні радіонукліди (цезій - 137; стронцій - 90; плутоній - 239 та ін.)
Радіаційному впливу піддаються люди, с / г тварин і рослини, прилади, чутливі до випромінювання.
Радіоактивного забруднення піддаються споруди, комунікації, технологічне обладнання, транспортні засоби, майно, матеріали, продовольство, с / г угіддя і природне середовище.
Значний негативний ефект економіці країни несуть такі наслідки аварії на РОО, як вихід їх з ладу, що викликає припинення виробництва ядерного палива, електричної та теплової енергії, а так само переробки відпрацьованих елементів з ядерним пальним та захоронення радіоактивних відходів.
Радіаційний вплив на людину складається з іонізації тканин його тіла і виникнення променевої хвороби різних ступенів тяжкості. При цьому, перш за все, уражаються кровотворні органи (селезінка, червоний кістковий мозок), в результаті чого настає кисневе голодування тканин, різко знижується імунний захист організму, погіршується здатність згущуватися крові.
Радіаційний вплив на персонал і населення характеризується величинами доз зовнішнього та внутрішнього опромінення. Дози внутрішнього та зовнішнього опромінення розраховуються по кожному з можливих шляхів радіаційного впливу на людину, а також за сумарним впливу. Радіонукліди в живі організми надходить з атмосферного повітря, з водою і їжею.
При розрахунку дозових навантажень на населення враховується довготривалі і короткочасні фактори радіаційного впливу різних видів радіонуклідів на різні вікові групи населення. Дозові навантаження характеризуються ефективними еквівалентними дозами зовнішнього і внутрішнього органів і тканин організму різними радіонуклідами або їх сумішшю.
Радіоактивне забруднення середовища характеризується поверхневою (об'ємною) щільністю радіоактивних в-в і вимірюється активністю радіонукліда, що припадає на одиницю площі (обсягу).
У результаті радіоактивного забруднення виводяться з господарського обороту с / г і промислові підприємства, житло, об'єкти соцкультпобуту, с / г і лісові угіддя, водойми і підземні джерела води, значні природні території. Важкі соціально-економічні наслідки викликаються евакуацією населення із забруднених територій і необхідністю заходів життєзабезпечення людей, що проживають на зараженій місцевості.

профілактика можливих радіаційних аварій
і зниження збитків від них

Основними напрямками робіт з профілактики виникнення аварій на РОО є створення високонадійної техніки і технологій, бездефектне виготовлення обладнання, якісне виконання монтажу і будівництво, суворе дотримання технологій та правил експлуатації. Ефективним шляхом підвищення безпеки ядерної енергетики є створення реакторів підвищеної стійкості і високонадійних систем технологічної безпеки. Найбільш перспективними є високотемпературні газові реактори (ВТГР), здатні протистояти відмов обладнання, технологічних та експлуатаційних порушень, а також застосування швидкодіючих засобів захисту, в тому числі автоматичних відсічних пристроїв, систем взривопредупрежденія і локалізації аварії.
Основними напрямами запобігання та зниження втрат і збитків при радіаційних аваріях є:
· Раціональне розміщення РОО з урахуванням можливих наслідків аварій;
· Спеціальні заходи щодо обмеження поширення викидів за межі санітарно-захисної зони;
· Заходи щодо захисту персоналу та поблизу живе населення.
При розміщенні РОО на території країни і його прив'язці до конкретної місцевості нарівні з господарсько-економічними чинниками мають враховуватися фактори безпеки. Обмежені по мінімуму відстані населених пунктів до АС. Пристанційне селище з населенням до 50 тис. чол. повинен розміщуватися не ближче 8 км від АС. Мінімально допустима відстань від АЕС до міста з населенням від 500 тис. чол. до 1 млн. чол. - 30 км, а з населенням понад 2 млн. чол. - 100 км. Відстань від АСТ до міста з чисельністю населення на вище 1,5 млн. чол. встановлюється не менше 5 км. Щільність населення в 25-км зоні не більше 100 осіб / км 2. При розміщенні РОО повинна враховуватися сейсмічна активність зони, її геологічні та ландшафтні особливості.
Спеціальні заходи щодо обмеження розповсюдження викидів включають конструктивні способи запобігання викидів і локалізації реактора, встановлення санітарно-захисних зон, спеціальні заходи щодо поліпшення при аваріях умов локалізації радіоактивних продуктів. Радіус санітарно-захисної зони АС повинен визначатися розрахунком потужності викидів радіонуклідів в повітря з урахуванням перспективного зростання потужності станції, а також метеоумови.
Спеціальні заходи щодо захисту персоналу та населення включають:
· Створення автоматизованої системи контролю радіаційної обстановки;
· Створення локальної системи оповіщення персоналу і населення в 30-км зоні;
· Першочергове будівництво та приведення в готовність захисних споруд у радіусі 30 км навколо АС, а також використання підвальних та ін легко герметизируемой приміщень;
· Визначення переліку населених пунктів і чисельності проживаючих у них населення, що підлягає захисту на місці або евакуації із зон можливого небезпечного радіоактивного забруднення;
· Створення запасів медикаментів, засобів індивідуального захисту та ін коштів, необхідних для захисту населення та його життєзабезпечення;
· Розробка оптимальних режимів поведінки населення і підготовка його до дій під час аварії:
- Створення на АС спеціальних формувань;
- Прогнозування радіаційної обстановки;
- Організація радіаційної розвідки;
- Періодичне проведення навчань ГО на АС і прилеглої території.

основні норми поведінки та дії населення
при радіаційних аваріях і радіоактивне
забрудненні місцевості

Отримавши сигнал "Радіаційна небезпека" та інформацію про радіаційної аварії, персонал підприємства, установ та населення діють відповідно до отриманих конкретними рекомендаціями.
У випадку, якщо в інформації, що надійшла відсутні рекомендації щодо дій, слід захистити органи дихання (хустка, шарф і т. д.) і по можливості швидко сховатися в найближчому будинку, краще всього у власній квартирі.
Увійшовши до приміщення, зняти і помістити верхній одяг і взуття в пластиковий пакет або плівку, закрити вікна і двері, відключити вентиляцію, включити телевізор або радіоприймач, зайняти місце в дали від вікон, бути в готовності до прийому інформації і вказівок.
За наявності вимірника потужності дози, визначити рівень радіації в приміщенні і ступінь його зараженості.
Провести герметизацію приміщення та захист продуктів харчування. Для цього підручними засобами закласти щілини у вікнах і дверях, заклеїти вентиляційні отвори. Відкриті продукти помістити в поліетиленові пакети або загорнути в плівку. Зробити запас води в закритих посудинах. Продукти і воду помістити в холодильники і закриваються шафи.
При отриманні вказівок по коштах інформації або телефону провести профілактику препаратами йоду. При їх відсутності використовувати 5% розчин йоду: 3-5 крапель на склянку води для дорослих і 1-2 краплі на 100 г рідини для дітей до 2-х років. Прийом повторити через 5-7 годин.
При приготуванні та прийманні їжі всі продукти, що витримують дію води, промивати.
Суворо дотримуватися правил особистої гігієни, що запобігають і значно знижують внутрішнє опромінення організму.
При необхідності захистити органи дихання наявними засобами індивідуального захисту: протигазами, респіраторами, ватно-тканинними пов'язками, протипиловими тканинними масками або застосувати підручні засоби (хустки, шарфи, та інші тканинні вироби).
Приміщення залишати лише за крайньої необхідності і на короткий час. При виході захищати органи дихання за допомогою протигаза, респіратора, ватно-тканинної пов'язки, підручних засобів, а також застосовувати плащі, накидки з підручних матеріалів і табельні засоби захисту шкіри. Після повернення переодягнутися.
Підготуватися до можливої ​​евакуації. Для цього підготувати необхідні речі:
· Засоби індивідуального захисту, в тому числі накидки, плащі з синтетичних плівок, гумові чоботи, рукавички та ін;
· Одяг і взуття згідно сезону року;
· Одноденний запас продуктів і ліків для хворих;
· Нижня білизна;
· Документи, гроші та інші цінні та вкрай необхідні речі;
Зайвих речей в евакуацію не брати. Речі і продукти укласти в рюкзак або валіза, сумку. Вони повинні мати вагу і габарити, що дозволяють без особливих зусиль переміщати їх одній людині і не перевантажувати транспорт. Рюкзаки і валізи упакувати в синтетичну плівку.
Перед виходом з приміщення для евакуації очистити холодильники, відключити всі електро-і газові прилади, прибрати сміття. Підготувати транспорт "У приміщенні (квартирі № ___) нікого немає".
При вибутті закрити квартиру і вивісити на двері заготовлений транспорт. При посадці на транспорт зареєструватися в евакокоміссіі.
Перебуваючи на відкритій забрудненій місцевості, не знімати кошти інд. захисту, уникати підняття пилу і руху по високій траві і чагарнику, без потреби не сідати і не доторкатися до стороннім предметам. Забороняється пити, приймати їжу і курити. Необхідно періодично проводити часткову дезактивацію засобів захисту шкіри, одягу та речей шляхом їх обережного обтирання або обмітанням, а також часткову санітарну обробку змиванням або обтиранням відкритих ділянок тіла.
При прибутті в район розміщення евакуйованих здати кошти інд. захисту та одяг на дезактивацію або утилізацію, або провести її самостійно шляхом вибивання чи витрушування, перебуваючи при цьому в засобах захисту дихання з навітряного боку. Промити очі 2% розчином питної соди або чистою водою, прополоскати рот і горло, 2 рази вимити тіло водою з милом. Після проходження дозиметричного контролю, одягнути чисту білизну, одяг і взуття.
При проживанні на місцевості, ступінь забрудненості якої перевищує норму, але не перевищує небезпечних меж, дотримується спеціальний режим поведінки, проводяться заходи щодо профілактики пилоутворення, ведення с / г виробництва в особистих госп-вах, профілактиці надходження радіоактивних в-в з продуктами харчування і водою в організм.
На присадибній господарстві слід викосити траву, вранці зволожувати територію ділянки водою.
Прибирання в приміщенні повинна проводитися вологим способом з ретельні видалення пилу з меблів і підвіконь. Килими постілки і ін ткані вироби не слід витрушувати, а чистити пилососом або навіженої ганчіркою. Вуличне взуття ретельно мити і залишати за порогом. Сміття з пилососа і ганчір'яну ганчір'я необхідно скидати до ями глибиною не менше 50 см.
При проведенні польових робіт обов'язкове використання ватно-марлевої пов'язки, спец. одягу і головного убору. У кінці робочого дня обов'язково прийняти душ.
При веденні присадибного госп-ва для обмеження радіоактивного забруднення вирощуваних культур у грунт вносяться вапно, калійні та ін добрива, а також торф. Під час прибирання врожаю продукти безпосередньо на грунт не складуються. Вони піддаються вибіркового дозиметричного контролю. У разі їх забруднення - промиваються (очищаються) і, залежно від результату вторинного контролю, використовуються за призначенням або в корм худобі.
Вся продукція, що отримується від с / г тварин, птиці, бджіл піддаються вибірковому дозиметричному контролю. При виявленні забруднення ці продукти підлягають обов'язковому продажу заготівельним організаціям для знешкодження або утилізації.
С / г тварин, приміщення де вони містяться, обладнання та продукція повинні утримуватися в чистоті. Водопій худоби здійснюється із закритих джерел. Гній складується на обладнаних майданчиках.
Не рекомендується вживати рибу та раків з місцевих водойм, особливо дрібних, здатних до накопичення радіоактивних в-в.
Заготівля ягід, грибів, лікарських трав здійснюється за дозволом місцевої влади з певних територій тільки після дозиметричного контролю.

Література

1. Радіація. Дози, ефекти, ризик: пер з англ. М.: Мир, 1988. С. 17-71.
2. Дж. Х. Хемфрі, І. Бархоп, Г.Х. ЛЕС і ін Радіоактивна небезпека (небезпека від радіоактивних випадінь в результаті ядерних вибухів). М., Атоміздат, 1958. 183.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Безпека життєдіяльності та охорона праці | Лекція
134.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Джерела радіації
Біологічна дія радіації
Біологічна дія радіації
Дія радіації на імунну систему
Захист організмів від радіації
Радіоактивний вплив радіації на людину
Особливості впливу радіації на живе речовина
Законодавчі основи захисту населення від радіації
Вплив малих доз радіації на клітінній імунітет
© Усі права захищені
написати до нас