Природні джерела радіації Природними радіоактивними речовинами прийнято вважати речовини, які утворилися і впливають на людину без її участі
Космічні промені Радіаційний фон, від космічних променів, відповідальний за половину всього опромінення, одержуваного населенням від природних джерел радіації. Космічні промені представлені високоенергетичними потоками (приблизно 90%), альфа-частками (близько 9%), нейтронами, фотонами, електронами і ядрами легких елементів (1%).
Земна радіація
Головними джерелами земної радіації є радіоактивні елементи, що містяться в гірських породах, які утворилися в результаті геофізичних процесів. Найбільший вміст радіоактивних елементів міститься в гранітних породах і вулканічних утвореннях.
Штучні джерела радіації Відкриття радіоактивності послужило поштовхом для прикладного використання цього фізичного явища. У результаті господарської діяльності за останні кілька десятиліть людина створила штучні джерела радіоактивного випромінювання і навчився використовувати енергію атома в самих різних цілях: медицині, для виробництва енергії та атомної зброї, для пошуку корисних копалин та виявлення пожеж. Мирний атом застосовується в сільському господарстві та археології.
Випромінювання в медицині Медичні процедури і методи лікування, які пов'язані з застосуванням радіоактивного випромінювання вносять основний внесок серед техногенних джерел радіації. Розрізняють три самостійні напрямки застосування радіації в медицині.
Використання випромінювання в діагностичних цілях. Найбільш поширеним з них є рентгенівські промені.
2. Введення радіоактивних ізотопів в організм людини. Метод заснований на реєстрації випромінювання зовні організму після того, як ізотопи сконцентруються в певному органі, розташованому в глибині тіла. .
Ядерні вибухи
Випробування ядерної зброї в атмосфері, розпочаті після другої світової війни, є додатковим джерелом опромінення населення Землі. У результаті вибухів на планеті утворилася величезна кількість радіонуклідів. Частина радіоактивного матеріалу випала неподалік від місця вибуху (локальні опади). Тропосферні опади випали на відстані кількох сотень тисяч кілометрів протягом місяця після вибуху.
Енергетика
Атомна електростанція (АЕС) - новий сучасний тип підприємств з виробництва електроенергії. В основі її виробництва лежать ланцюгові реакції поділу важких ядер. Після аварії на Чорнобильській АЕС в екологічному аспекті виникло різко негативне ставлення до перспектив розвитку ядерної енергетики, хоча і в процесі спалювання вугілля, з метою отримання електроенергії та опалення приміщень, відбувається радіоактивне забруднення навколишнього середовища.
Одиниці виміру радіації
Активність – характеризує кількість розпадів ядер за 1 секунду. Визначається в Кюрі (Кі).
Було визначено, з 1 граму радію за 1 секунду утворює 37 мільярдів розпадів ядер. Це значення і було прийнято вважати за 1 Кі.
1 Кі = 3,7 х 1010 розпадів ядер за 1 сек.
Щільність радіактивного забруднення – характеризує кількість радіоактивної речовини, що приходиться на одиницю забрудненої площі і вимірюється в Кі/м2.
Дози опромінення
Експозиційна доза – 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-випромінення, яка утворює в 1 см3 повітря 2 млн. пар іонів.
1Р = в 1 см3 повітря діє 2,1.109 пар іонів.
Поглинена доза – це кількість енергії, яка 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 Дженергії.
1 Гр – це коли 1 кг тіла або речовини отримав 1 Дженергії.
1 Зв = 100 рад
1 рад = 0,88 Р
.
Дія іонізуючого випромінювання на організм людини
У результаті дії іонізуючого випромінювання на організм людини в тканинах можуть виникати складні фізичні, хімічні та біологічні процеси. При цьому порушується нормальне протікання біохімічних реакцій та обмін речовин в організмі.
В залежності від поглинутої дози випромінювання та індивідуальних особливостей організму викликані зміни можуть носити зворотний або незворотний характер. При незначних дозах опромінення уражені тканини відновлюються. Тривалий вплив доз, які перевищують гранично допустимі межі, може викликати незворотні зміни в окремих органах або у всьому організмі й виразитися в хронічній формі променевої хвороби. Віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини
При одноразовому опроміненні всього тіла людини можливі такі біологічні порушення в залежності від сумарної поглинутої дози випромінювання:
Доза 60 Гр (6000 рад) призводить до того, що смерть, як правило, настає протягом декількох годин або діб. Якщо доза опромінення перевищує 60 Гр, людина може загинути під час опромінення ("смерть під променем").
Небезпека радіоактивних елементів для людини визначається здатністю організму поглинати та накопичувати ці елементи. Тому при потраплянні радіоактивних речовин усередину організму уражаються ті органи та тканини, у яких відкладаються ті чи інші ізотопи: йод - у щитовидній залозі; стронцій - у кістках; уран і плутоній - у нирках, товстому кишечнику печінці; цезій - у м'язовій тканині; натрій поширюється по всьому організму. Ступінь небезпеки залежить від швидкості виведення радіоактивних речовин з організму людини.
Режими радіаційного захисту населення
Режим радіаційного захисту - це порядок дій людей, використання заходів і засобів захисту в зонах радіоактивного зараження, який включає радіаційні ураження і опромінювання людей більше встановлених доз. Режими радіаційного захисту людей передбачають послідовність і тривалість використання людьми захисних споруд, житлових і виробничих будинків, перебування на відкритій місцевості з використанням засобів індивідуального захисту.
Режими радіаційного захисту розраховані для використання їх в умовах радіоактивного зараження місцевості внаслідок застосування противником ядерної зброї або при виникненні аварій з викидом радіоактивних речовин на підприємствах, які їх використовують. Режими захисту опрацьовані для типових за характером забудов населених пунктів у вигляді таблиць. Всього розроблено 8 типових режимів радіаційного захисту:
режими № 1, 2, 3 — для непрацюючого населення;
режими № 4, 5, 6,7 — для захисту робітників, службовців і виробничої діяльності підприємства (об'єкту);
режим № 8 — для захисту сил цивільної оборони ( загонів, ланок і т.п.) при проведенні РіІНР в зонах радіоактивного зараження.
Режими захисту розроблені для умов одно- або двозмінної роботи об'єкту (підприємства) протягом 10-12 год на добу. При розробці режимів захисту враховувались дози опромінювання за час перебування робітників і службовців у .-захисних спорудах, виробничих, житлових і адміністративних будинках, а також при пересуванні із місць відпочинку на робочі місця, виходячи з того, що вони не перевищують межі допустимих величин. Типові режими захисту № 1-7 складаються з трьох етапів, які виконуються в строгій послідовності:
1 етап - визначає час зупинки роботи об'єкту ( термін безперервного перебування людей в захисних спорудах),
2 етап - визначає тривалість роботи об'єкту з використанням для відпочинку робітників і службовців захисних споруд (працюють в цеху — відпочивають у сховищі або ПРУ),
3 етап - визначає тривалість режиму захисту з обмеженим перебуванням людей на відкритій місцевості ( не більше 2 год на добу). Працюють у цеху, відпочивають у житлових будинках (вдома).
Класифікація небезпечних хімічних речовин
Небезпечна хімічна речовина (НХР) – це використовувана у промисловості та/або сільському господарстві речовина, яка при розливі або викиданні забруднює довкілля і може спричинити ураження чи загибель людей, рослин і тварин.
Небезпечні хімічні речовини поділяють на: 1) аварійно хімічно небезпечні речовини або сильнодіючі ядучі речовини (СДЯР); 2) бойові отруйні речовини; 3) речовини, що спричиняють переважно хронічні захворювання:
Класифікацію НХР проводять за:
1) ступенем токсичності при інгаляційному і пероральному надходженні до організму;
2) ознакою переважного синдрому при гострій інтоксикації;
3) агрегатним станом;
4) температурою кипіння;
5) здатністю до горіння;
6) впливом на організм людини.
За ступенем токсичності всі хімічні речовини поділяють на:
• надзвичайно токсичні, з
;• високотоксичні, з
;• сильнотоксичні, з
;• помірнотоксичні, з
;• малотоксичні, з
;• нетокеичні, з
У системі стандартів безпеки праці за ступенем дії на організм людини НХР поділяються на чотири класи небезпеки:
I - надзвичайно небезпечні;
II – високонебезпечні;
III - помірно небезпечні;
IV - малонебезпечні речовини.
Клас небезпеки НХР встановлюють за найбільш жорстким показником, характерним для даної речовини. За здатністю до горіння НХР поділяються на:
• горючі – легко займаються від джерела вогню та продовжують самостійно горіти після його вилучення (аміл, акрилонітрил, гептил, аміак-газ, сірковуглець, окиси азоту тощо);
• важкогорючі – легко займаються під впливом джерела вогню, не здатні самостійно горіти після вилучення останнього (аміак рідкий, ціаністий водень тощо);
• негорючі – не здатні до горіння в атмосфері нормального складу (з концентрацією кисню до 21%) при температурі до 900°С (хлор, азотна кислота, фтористий кисень, фосген, окис вуглецю, сірчаний ангідрид);
• негорючі пожежонебезпечні – розкладаються при низьких температурах, виділяють горючі гази (пара), це окислювачі (хлор, азотна кислота).
За агрегатним станом НХР класифікуються як:
– рідкі та стиснені гази (аміак, фосген, сірчаний газ, окис вуглецю, фтор тощо);
– рідини з температурою кипіння, нижчою за 100 °С (фтористий кисень, азотна кислота, сірковуглець, акрилонітрил тощо);
– рідини з температурою кипіння понад 100 °С (хлористий кисень, сірчана кислота).
Відповідно до токсикологічної класифікації всі НХР поділяють на шість груп:
1. Речовини з переважно задушливою дією (хлор, трихло- ристий фосфор, фосген, хлориди сірки тощо) впливають на організм людини через вдихання парів, через деякий час ці речовини викликають токсичний набряк легенів.
2. Речовини переважно загальної токсичної дії (кислота синильна, вуглецю діоксид тощо) – викликають гострі порушення енергетичного обміну в організмі та поділяються на отрути крові, гемолітичні отрути, тканинні отрути (інгібітори ферментів дихальної системи, відокремлювач процесів окислення), а також речовини, які виснажують запаси субстратів для процесів біологічного окислення. У разі потрапляння до організму людини смертельних доз з'являються клонікотонічні судоми, різкий ціаноз, гостра серцево-судинна недостатність, зупинка дихання.
3. Речовини, яким властива задушлива і загальноотруй- на дія (сірководень, сульфатний ангідрид, азоту оксид тощо) мають здатність до сильної опікової дії, що значно ускладнює надання допомоги потерпілим. У разі високих концентрацій спостерігаються судоми, знепритом- нення, глибокий наркоз зі зникненням усіх рефлексів.
4. Нейротропні отрути, що діють на виникнення, проведення і передавання знервованого імпульсу (ФОС, сірковуглець) діють на нервову систему людини. У разі високих концентрацій – це глибокий наркоз зі зникненням усіх рефлексів. Падіння артеріального тиску, порушення серцевого ритму.
5. Речовини із задушливою і нейротропною дією (аміак, гептил, гідразин тощо) – викликають гіпертонію, кон'юнктивіт носоглотки, кашель, блювання. При високих концентраціях – набряк губ і кон'юнктиви, кашель з мокротинням, ціаноз, тахікардія.
6. Метаболічні отрути (отрути) (діоксан, метилбромід, метилхлорид, спирт метиловий) втручаються в процес метаболізму речовин в організмі. Отруєння ними характеризується відсутністю певної реакції організму на отруту, але поступово у процес ураження втягується багато органів.
Типологія аварій на потенційно небезпечних об’єктах (пно)
У якості ознаки розподілу потенційно небезпечних об'єктів на класи використаний основний вид небезпеки об'єкта (радіаційна, хімічна і т.д.). Основні потенційно небезпечні об'єкти з погрозою виникнення ЧС розподілені на наступні класи:
1.1. Радиационно небезпечні об'єкти
1.2. Хімічно небезпечні об'єкти
1.3. Пожаровзрывоопасные й пожароопасные об'єкти
1.4. Небезпечні транспортні засоби
1.5. Небезпечні технічні спорудження.
Серед радиационно небезпечних об'єктів найбільшу групу становлять ядерні реактори, які фахівцями класифікуються по декільком ознакам.
По призначенню реактори класифікуються на енергетичні, дослідницькі,
По енергетичному спектру нейтронів розрізняють реактори на тих-
пловых, швидких і проміжних нейтронах. Найбільш освоєні зараз реактори на теплових нейтронах. Реактори на швидких нейтронах перебувають у стадії промислового освоєння. Реактори на проміжних нейтронах використовуються в дослідницьких установках.
, промислові, багатоцільові
По виду сповільнювача реактори на теплових нейтронах підрозділяються на легководные, важководні й графітові.
При розгляді промислових аварій і катастроф виділяють:
1. Хімічні аварії, обумовлені висновком з-під контролю тих або інших хімічних процесів.
2. Пожежі й вибухи, викликані внутрішніми факторами (порушення технологічних режимів виробництва, аварії в системах э лектро- і газопостачання й т.п.).
3. Руйнування будинків і споруджень через дефекти проектування або будівництва, а також внаслідок пожеж, вибухів або впливу зовнішніх факторів (землетрусу, урагани та ін.).
4. Ядерні аварії на АЕС.
При аналізі масштабів аварій і катастроф техногенного типу, їх класифікації, оцінки рівня людських втрат і матеріального збитку виникають серйозні утруднення через відсутність загальної науково обґрунтованої методики. Це обумовлене в першу чергу складністю вибору й визначення для різних надзвичайних подій на виробництві найголовніших аналізованих даних, їхньої пріоритетності, порівнянності й т.п.
Організація дозиметричного і хімічного контролю на с/г об'єкті і облік доз опромінення
Дозиметричний і хімічний контроль є складовою частиною заходів протирадіаційного і протихімічного захисту населення.
Дозиметричний контроль включає:
-контроль опромінення людей і контроль радіоактивного зараження;
-забезпечення сил ЦЗ і населення приладами дозиметричного контролю;
-підтримка в технічно справному стані засобів дозиметричного контролю;
-надання донесень про міру опромінення;
-облік опромінення людей і радіоактивного зараження.
При контролі радіоактивного опромінення визначають величину поглиненої дози опромінення людей за час перебування на зараженій місцевості.
Дозиметричний контроль організовується в цілях визначення працездатності особового складу і своєчасного вжиття заходів захисту.
Визначення доз опромінення здійснюється безперервно і проводиться груповим і індивідуальним методами
Груповий метод контролю застосовується в тих випадках, коли особовий склад формування діє спільно, в одних і тих же умовах і може отримати приблизно однакову дозу опромінення.
При такому методі контролю доза опромінення визначається за свідченнями одного-двох індивідуальних дозиметрів, виданих на ланку або групу, а також розрахунковим шляхом по рівню радіації і часу знаходження людей на зараженій території.
Індивідуальний метод контролю поширюється на командирів формувань і на особовий склад, що виконує завдання у відриві від формування.
Визначення міри радіоактивного зараження одягу і поверхні тіла людини, техніки і інструменту робиться в цілях встановлення необхідності і повноти їх спеціальної обробки, встановлення придатності до вживання і необхідності дезактивації продовольства, води і інших матеріальних засобів. Визначення міри зараження людей, техніки і інструменту, як правило, проводиться після виходу формувань за кордон зараженої місцевості, а продовольства, води і інших засобів - в міру необхідності, керуючись допустимими величинами зараження радіоактивними речовинами різних поверхонь, продовольства і води.
Хімічний і бактеріологічний контроль включає визначення характеру і міри небезпеки зараження особового складу, повітря місцевості, автомашин, техніки, інструменту, продовольства, води і інших засобів отруйними речовинами і збудниками хвороб.
Хімічний контроль включає:
-визначення міри зараження ОР і СДОР;
-визначення необхідності і міри дегазації;
-встановлення дії людей без засобів захисту;
-встановлення факту застосування супротивником невідомих ОР.
Хімічний контроль робиться негайно після застосування супротивником хімічної зброї або витоку СДОР, а якщо немає можливості, то після виходу із зараженої ділянки.
Хімічний контроль на об'єктах АПК здійснюється розвідниками - хіміками, за допомогою приладів хімічної розвідки негайно після застосування хімічної зброї, а також після виходу особового складу і техніки з осередків хімічного ураження і зон хімічного зараження.
ВИДИ ВИПРОМІНЮВАННЯ
А́льфа-части́нка (α-частинка) — позитивно заряджена частинка, яка випромінюється ядрами деяких радіоактивних атомів. Потік α-частинок іноді називають α-променями. Кожна альфа-частинка
Бета-випромінювання — потік електронів, що виникає при бета-розпаді. Для захисту від бета-часток енергією до 1 МЕВ достатньо алюмінієвої пластини завтовшки декілька мм. β-складова радіоактивного випромінювання, як і α-складова, відхиляється магнітним полем, але у протилежний бік. β-випромінювання — потік заряджених частинок (так званих β-частинок), але таких, що мають негативний заряд.
Га́мма-випромі́нювання або гамма-промені — електромагнітне випромінювання найвищої енергії з довжиною хвилі меншою за 1 ангстрем. Утворюється в реакціях за участю атомних ядер і елементарних частинок у процесах розпаду, синтезу, анігіляції, під час гальмування заряджених частинок великої енергії.
Експозиційна доза
Експозиційна доза визначає величину заряду, що виникає в одиниці маси сухого повітря під дією рентгенівського і
випромінювання, тобто
(8.21)Зіверт (Зв, Sv) — одиниця вимірювання еквівалентної дози іонізаційного випромінювання в системі СІ.
Один зіверт дорівнює еквівалентній дозі будь-якого виду випромінювання, поглиненої одним кілограмом біологічної тканини, що створює такий же біологічний ефект, як і поглинена доза в один грей рентгенівського або γ-випромінювань.
Зв = Дж·кг−1 = м²·с−2.
Одиниця названа на честь шведського медичного фізика Рольфа Зіверта за його дослідження біологічної дії радіації на живі істоти.
Іонізу́юче випромі́нювання, або іонізу́юча радіа́ція, — потоки електромагнітних хвиль або частинок речовини, що здатні при взаємодії з речовиною утворювати в ній іони.
Іонізуюче випромінювання поділяється на електромагнітне (фотонне) та корпускулярне. До останнього належать випромінювання, що складаються із потоку частинок, маса спокою яких не дорівнює нулю (альфа- і бета-частинок, протонів, нейтронів та ін.). До електромагнітного випромінювання належать гамма - та рентгенівські випромінювання.
Альфа-випромінювання - це потік позитивно заряджених частинок (ядер атомів гелію), що рухаються зі швидкістю 20 000 км/с.
Бета-випромінювання - це потік електронів та позитронів, швидкість яких наближається до швидкості світла.
Гамма-випромінювання - це короткохвильове електромагнітне випромінювання, яке за своїми властивостями подібне до рентгенівського, однак має значно більшу швидкість (приблизно дорівнює швидкості світла) та енергію.
Форми та ступені променевої хвороби;
| Форма та ступінь променевої хвороби | Доза випромінювання Гр |
| Кістково-мозкова форма | 1-10 |
| легкий ступінь | 1-2 |
| середній ступінь | 2-4 |
| важкий ступінь | 4-6 |
| дуже важкий ступінь | 6-10 |
| Кишкова форма | 10-20 |
| Судинна (токсемічна) форма | 20-80 |
| Церебральна форма | >80 |
У разі опромінення дозою менше 1 Гр, може розвинутися променева реакція, але, як правило, не призводить до незворотних змін в організмі.
Захворювання на променеву хворобу протікає у чотири етапи:
період первинної реакції — первинна реакція наступає тим швидше, чим більша доза опромінення, це є основою для оцінки тяжкості променевої хвороби, терміну, місця евакуації і госпіталізації та обсягу лікування;
латентний період — період уявного благополуччя, у випадку кістково-мозкової форми продовжується від кількох днів до 2-4 тижнів;
період розпалу — у тяжких випадках настає безпосередньо за початковим періодом, а в легких — через 3–4 тижні, характеризується погіршенням стану потерпілого;