Тема 2 - захист людини від небезпечного впливу радіації

Лекція №4 «Дезактивація продовольчої сировини і продуктів харчування»

План лекції

1. Характеристика способів дезактивації, її види.

2. Технічні засоби дезактивації.

3. Дезактивація продовольчої сировини і продуктів рослинного та тварин­ного походження, рибної продукції.

Питання для самостійної роботи

1.Способи очищення води від завислих та від розчинених РН: коагуляція, фільтрація, випарювання [1, с. 104-105].

2.Очищення повітря [1, с. 105-106].

Список літератури:

[Конспект лекцій з «Радіоекології» (електронний варіант); 1, с. 104-106].

Способи очищення води від завислих та від розчинених РН:

коагуляція, фільтрація, випарювання

Радіоактивні речовини води можуть знаходитися у вигляді міцно утриманих на частинках ґрунту і пилу нерозчинених форм (більша частина РН із їх загальної кількості) або у вигляді аніонів і катіонів РН у розчині.

Т

Очистка води

ехнологічна схема очищення води поєднує в собі декілька способів (рис. 2.1).

Вид радіоактивних частинок

Вид розчинених РН

Спонтанне

Вимушене

осідання

(коагуляція)

Фільтрування (ґрунтове,

вугільне,

через іоніти)

Випарювання

Мембранна

технологія

Рис. 2.1 – Способи очищення води

Очищення води може бути здійснено шляхом седиментації або осідання. Цей спосіб доцільно використовувати для очищення від нерозчинених форм РН. Процес триває до кількох діб і може бути прискорений додаванням коагулянтів. Коагуляторами виступають солі алюмінію або заліза (Al₂(SO₄)_3, FeSO₄), які у всьому об’ємі води утворюють пластівці, що осідають на дно відстійника, захоплюючі радіоактивні частинки. Після відстоювання заражена вода освітлюється і значною мірою дезактивується.

Після коагулювання, як правило, проводять фільтрацію води. В якості фільтра використовується кварцовий пісок, дроблений антрацит, різні сорбенти та іоніти (наприклад, бетоніти, каолін, цеоліт тощо).

Якщо дія сорбенту ґрунтується на іонному обміні, їх називають іонітами. Іоніти здатні поглинати з розчину позитивні або негативні іони РН в обмін на еквівалентну кількість іонів одного і того ж знаку (реакція заміщення). У результаті РН води утворюють нерозчинні сполуки з іонітами і тим самим звільняють заражену воду. В якості іонітів використовують іонітообмінні смоли, сульфовуглі, целюлозу.

Випарювання (перегонка) води – один із самих ефективних шляхів її дезактивації, при якому РН концентруються до утворення твердої маси. У результаті отримуємо чисту воду і концентрований відстій радіоактивних забруднень, який потім видаляють в процесі дезактивації ємності для випаровування. Від радіонуклідів спосіб позбавляє на 99,9%, але потребує часу.

Очищення повітря

У порівнянні із водою повітря має значно меншу густину та підвищену рухомість, що впливає на особливості його фільтрації. Цей факт впливає на вибір будови фільтрів та матеріалу для їх виготовлення.

За ступенем ефективності очищення від радіоактивного забруднення фільтруючі матеріали можна розташувати в наступній послідовності: скловолокно, тканина, неткані волокнисті з металевих волокон, синтетичні і природні матеріали. Для підвищення ефективності очищення використовується електромагнітне поле.

У засобах індивідуального захисту для фільтрації особливо високодисперсних аерозолів широко використовується фільтри Петрянова. У них застосовують волокнисті матеріали, які складаються з тонких ниток товщиною від десятих часток мікрометра до декількох мікрометрів. Волокна виготовляються з пер хлорвінілу, ацетилцелюлози, поліакрилатів, фтор полімерів та інших матеріалів. Волокна у вигляді шару товщиною в 1 мм і більше наносяться на підкладку (наприклад, марлю).

Для очищення повітря в ході промислової експлуатації АЕС використовуються приточні, циркулярні і витяжні вентиляційні системи, при цьому здійснюється ступінчасте очищення через різні фільтри.

Питання для самоперевірки

1. У чому полягають переваги та недоліки коагулювання, фільтрації та випарювання як способів дезактивації води? [1, с.104-105].

2. Які матеріали використовують при виготовленні фільтрів для повітря? [1, с. 105-106].

3. Які особливості фільтрів Петрянова? [1, с.105].

Лекція №5 «Радіаційний контроль. Нормування в галузі радіоекології»

План лекції

1. Вимоги норм радіаційної безпеки НРБУ-97.

2. Поділ забрудненої території України на радіоекологічні зони.

3. Припустимі рівні забруднення будівельних матеріалів, виробничих і житлових приміщень.

4. Вимоги ДР-2006 щодо допустимих рівнів забруднення продуктів харчування.

Питання для самостійної роботи

1. Принципи радіаційного захисту населення[1, с. 113; 3, с.62].

2. Порядок оцінки радіоактивного забруднення [1, с.122-123; 3, с. 65-67].

Список літератури:

[1,с. 107-123, 3. с. 58-67].

Принципи радіаційного захисту населення

Радіаційна безпека – дотримання допустимих меж радіаційного впливу на персонал, населення та довкілля, встановлених нормами, правилами та стандартами з безпеки.

Радіаційний захист – сукупність радіаційно-гігієнічних, проектно-конструкторських, технічних та організаційних заходів, спрямованих на забезпечення радіаційної безпеки.

Радіаційна безпека та радіаційний захист ґрунтуються на таких основних принципах:

Принцип виправданості: необхідно, щоб користь від вибраної людської діяльності перевищувала пов'язаний з цією діяльністю сумарний збиток для суспільства чи людини.

Принцип не перевищення: повинні бути застосовані всі можливі заходи для обмеження індивідуальних доз опромінення на рівні, нижчому за поріг детерміністичних радіаційних ефектів.

Принцип оптимізації: форма втручання, його масштаби та тривалість повинні вибиратися таким чином, щоб різниця між сумарною користю та сумарним збитком була максимальною.

Головне завдання при забезпеченні радіаційної безпеки полягає в тому, щоб не допустити можливості опромінення вище гранично допустимої.

Доза опромінення буде тим меншою, чи меншим є час опромінення («захист часом») і чим більшою відстань від джерела випромінювання («захист відстанню»).

«Захист часом» досягається відповідною підготовкою та організацією робіт, складанням і дотриманням графіків, при яких час контакту з джерелами випромінювання мінімальний, а продуктивність праці залишається досить високою.

«Захист відстанню» при роботі з радіоактивними речовинами передбачає максимальне віддалення працівника від джерел опромінення (дистанційні маніпулятори, автоматизоване устаткування, системи дистанційного керування, спостереження за роботою за допомогою телевізійних систем тощо).

Екранування дозволяє знижувати дозу опромінення на робочому місці до гранично допустимого рівня. Проектуючи захисні екрани, визначають їх товщину, матеріал екрану з урахуванням виду і енергії випромінювання.

Для захисту від гамма-випромінювання екрани виконують з матеріалів з великим атомним номером і великою щільністю (свинець, вольфрам). Для стаціонарних споруд застосовують бетон, чавун, сталь, що є одночасно елементами будівельних конструкцій.

Захисними матеріалами від швидких нейтронів є вода, парафін, графіт берилій та ін. Теплові нейтрони добре поглинаються бором, кадмієм.

Для транспортування і збереження радіоактивних речовин використовують контейнери і сейфі, виготовлені зі сталі, свинцю, чавуну.

Виконання правил особистої гігієни зменшує імовірність потрапляння всередину організму радіонуклідів.

Засоби індивідуального захисту захищають шкіру від забруднень радіоактивними речовинами і запобігають їхньому потраплянню всередину організму. До засобів індивідуального захисту відносяться: спецодяг, рукавички, респіратори, пневмокостюми, бахіли.

Необхідно усвідомити чітку різницю щодо оцінки впливу ІВ та дії радіоактивних речовин (РР), а також захисту від цих видів дії для осіб, які відносяться до різних категорій населення, що опромінюється. Якщо людина віднесена до категорії «А», то для неї організований індивідуальний контроль за опроміненням. При необхідності проведення небезпечних робіт, після визначення радіаційних умов, для неї розраховують можливу дозу опромінення і, при необхідності, для неї ж обмежують час, що відводиться для виконання робіт («захист часом»). Крім цього, збільшують відстань між джерелом випромінювання та людиною («захист відстанню»), розташовують тимчасові та стаціонарні захисні елементи.

Для категорій «Б» та «В» такий підхід не годиться. Для цих категорій основним принципом захисту є створення таких умов, щоб РН не потрапляли у зовнішнє середовище у тій кількості, при якій вони будуть спроможні викликати перевищення границі дози (ГД) за календарний рік. Таким чином, для цих категорій захистом є безпосереднє очищення довкілля від забруднень РН, спорудження заслонів на шляхах їх надходження по різноманітним ланцюгам до людини і дії на людину.

Процеси накопичення і міграції РН у довкіллі протікають досить повільно, їх кількості в об’єктах навколишнього середовища невеликі і до того ж іноді ще й складно вимірюються. Тому, щоб виключити неприпустиме надходження РН у довкілля, необхідним є контролювання їх вмісту безпосередньо на пристроях, через які здійснюється скид радіації.

Щоб нормувати надходження радіоактивних відходів у довкілля, необхідно знати закономірності їх розподілу у навколишньому середовищі, а для грамотного облаштування захисних бар’єрів і встановлення відповідних очисних пристроїв, слід знати, де і в яких кількості відходи створюються.

Гамма-випромінювання, що створюються радіоактивними речовинами, які знаходяться на поверхні землі, завдяки своїй великій проникаючій здатності в повітрі, можуть вимірюватись з висоти декількох сотень метрів. При виконанні таких завдань екіпаж літака (вертольота) може піддатися певній дозі опромінення.

При вимірі рівня гамма-забруднення місцевості з повітряного судна покази дозиметрів приводять до рівнів радіації на поверхні землі. Для цього користуються спеціальними таблицями (табл. 2.1).

Таблиця 2.1 – Ступені ослаблення гамма випромінювання забрудненої місцевості на різних висотах

Висота, м	50	100	150	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
Ступінь ослаблення	3	5	8	13	27	55	110	200	400	700	1200	2000

Юридичні та фізичні особи, які здійснюють практичну діяльність, пов’язану із впливом ІВ, повинні:

• здійснювати систематичний контроль за радіаційним станом робочих місць, приміщень, території, в санітарно-захисних зонах, а також за викидами і скидами радіоактивних речовин;

• розробляти обґрунтування додержання норм радіаційної безпеки щодо продукції, матеріалів і речовин, технологічних процесів і виробництв;

• проводити заходи щодо забезпечення захисту людини від впливу ІВ;

• здійснювати контроль і облік індивідуальних доз опромінення персоналу;

• регулярно інформувати персонал щодо рівнів ІВ на робочих місцях та отриманих доз опромінення;

• своєчасно інформувати органи виконавчої влади та органи місцевого самоврядування, органи державного регулювання ядерної та радіаційної безпеки щодо виникнення аварійних ситуацій та порушень, які створюють загрозу для безпеки людини;

• забезпечувати реалізація права громадян та їх об’єднань на отримання інформації щодо стану захисту людини від впливу ІВ.

Порядок оцінки радіоактивного зараження (забруднення)

1. Вимірювання потужності еквівалентної дози (ПЕД) на місцевості потрібно проводити в місцях з рівним рельєфом на висоті 1 м від поверхні ґру­нту і на відстані не менше 10 м від невисотних будинків і 30 м від висотних. У середньому на території України ПЕД поза приміщеннями складає 0,054-0,225 мкЗв∙год^-1 (6-25 мкР∙год^-1) – нормальний радіаційний фон. В приміщеннях ПЕД складає у середньому 0,135-0,225 мкЗв∙год^-1 (15-25 мкР∙год^-1) для цегляних і па­нельних будинків відповідно.

Якщо ПЕД перевищує 1,08 мкЗв∙год^-1 (120 мкР∙год^-1) рекомендується від­далитися з даного місця або знаходитися на ньому не більше 6 місяців на рік.

Якщо ПЕД перевищує 2,25 мкЗв∙год^-1 (250 мкР∙год^-1)), перебування потрібно об­межити 3 місяцями на рік і т.п.

2. В приміщеннях вимірювання проводяться за методом конверту: в центрі кімнати на висоті 1 м від підлоги і в 4-х точках по кутах периметра. У випадку великої площі приміщення проводиться одне вимірювання на кожні 50м² обстежуваного приміщення.

3. Оцінку радіоактивного забруднення (питомої або об'ємної активно­сті) продуктів харчування, кормів, води по гамма-випромінюванню проводять методом «прямого вимірювання» на відстані 1-5 см від досліджуваного об'єкта масою не менше 1кг або об'ємом не менше 1л – за різницею результатів вимірювань випромінювання від об'єкта і радіаційного фону.

Питання для самоперевірки

1. Яка методика вимірювання ПЕД у приміщеннях?

2. Яка методика оцінки радіоактивного забруднення продуктів харчування?

3. Які категорії осіб, що опромінюються Вам відомі?

4. Чим відрізняються принципи радіаційного захисту для категорії А від принципів захисту для категорій Б і В людей, що опромінюються?

5. Охарактеризуйте обов’язки юридичних та фізичних осіб, які здійснюють практичну діяльність, пов’язану із впливом ІВ.

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ