Лабораторна робота № 5
ТЕМА: Алгоритми дій при радіаційній небезпеці, види радіаційного випромінювання, радіаційно небезпечні об’єкти.
МЕТА: Вивчення радіаційної небезпеки, види радіаційного випромінювання, радіаційно небезпечні об’єкти, поведінка при аварії на АЕС. Виховувати уважність, спостережливість, психо-емоційну врівноваженість у надзвичайних ситуаціях. Розвивати працелюбність, колективізм, ввічливе ставлення до оточуючих, координацію рухів.
Література
1. Тимош І.М. Основи фізіології та психології праці. – Тернопіль: Економічна думка, 1999. – 168 с.
2. Советский энциклопедический словарь / Под ред. Прохорова А.М. – 4-е изд. – М.: Сов. Энциклопедия, 1988. – 1600 с.
3. Столяренко Л.Д. Основы психологии. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. – 736 с.
4. Пістун І.П. Безпека життєдіяльності (психофізіологічні аспекти). Практичні заняття. – Львів: Афіша, 2000. – 240 с.
5. Стресс: тонкости, хитрости и секреты / Под ред. Татуры Ю.В. – М.: Бук-пресс, 2006. – 384 с.
6. Повякель Н.И. Практическая психология в системах «человек–техника». – К.: МАУП, 2003. – 296 с.
7. Зинченко В.П. Введение в эргономику. – М.: Сов. Радио, 1974. – 352 с.
8. Березуцький В.В. Практикум з курсу «Безпека життєдіяльності». – Харків: Факт, 2005. – 168 с.
9. Браун Д. Анализ и разработка систем обеспечения техники безопасности. – М.: Машиностроение, 1979. – 364 с.
10. Хенли Э. Дж. Надёжность технических систем и оценка риска. – М.: Машиностроение, 1984. – 528 с.
11. Мигаль Г.В. Безопасность жизнедеятельности. – Харьков: ХАИ, 2002. – 44 с.
ДИДАКТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ: журнали з ОБЖД, підручники, інструкційні картки.
ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОПІДГОТОВКИ
Які відомі групи іонізуючих випромінювань існують? Їх основні характеристики.
Вплив іонізуючих випромінювань на біологічну тканину. Особливості цього впливу.
Ознаки променевої хвороби. Ступені променевої хвороби.
Від чого залежить ступінь впливу іонізуючих випромінювань на організм людини?
Дози іонізуючих випромінювань. Їх фізичний зміст. Одиниці виміру доз. Співвідношення між одиницями доз.
Нормування іонізуючих випромінювань. Від чого залежать допустимі дози.
Що розуміється під інженерним захистом від іонізуючих випромі-чений?
Які матеріали забезпечують найкращий захист від дії α частинок, β частинок, γ випромінювання і чому?
Які відомі методи реєстрації іонізуючих випромінювань?
ЗВІТНІСТЬ. Сформульовані запитання для самопідготовки готуються студентами у вигляді короткої доповіді, виконана лабораторна робота з виконаними завданнями.
Теоритичні відомсті
Радіаційна небезпека обумовлена радіоактивністю деяких хімічних елементів (урану, радію, торію та ін.). Радіоактивність – це властивість ядер атомів елементів без зовнішніх втручань перетворюватись в ядра інших елементів. Речовини, які мають у своєму складі радіоактивні елементи або їх ізотопи (радіонукліди), називають радіоактивними речовинами (РР), а саме явище – радіоактивним розпадом.
Радіоактивний розпад супроводжується випромінюванням альфа- (?), бета- (?) частинок і гамма-променів (?), які здатні проникати в будь-яке середовище та іонізувати його молекули та атоми (поділяти на позитивно і негативно заряджені частини – іони). Це спричиняє зміни фізико-хімічних властивостей середовища, а в біологічній тканині – загибель клітин та ураження органів. Таким чином, основним уражальним фактором радіоактивних речовин є іонізувальне випромінювання.
Альфа-випромінювання – це потік позитивно заряжених частинок (ядра атомів гелію) зі швидкістю близько 20000 км/с. Вони мають велику іонізувальну і малу проникну спроможність. Аркуш паперу повністю затримує ?-частинки. Енергія
Бета-випромінювання – це потік електронів або позитронів зі швидкістю близько 300 000 км/с. Вони мають дещо меншу іонізувальну і більшу проникну спроможність, ніж ?-частинки. Одяг людини поглинає до 50 % ?-частинок, віконне скло поглинає їх повністю.
Альфа- і бета-випромінювання більш небезпечні у разі потрапляння в організм або безпосередньо на шкіру, особливо в очі.
Гамма-промені – це потік коротких електромагнітних хвиль, який діє окремими порціями (квантами) зі швидкістю 300 000 км/с. Вони мають малу іонізувальну і велику проникну спроможність, небезпечні у разі зовнішнього опромінення і завдають основну уражальну дію радіоактивного випромінювання (РВ),
Примітка: Усе в природі складається із простих і складних речовин. Прості речовини називають елементами, складні – сполуками.
Найдрібніша частина елемента, яка є носієм його хімічних властивостей – атом (від гр. atomos – неподільний), складної речовини – молекула. Атом складається з елементарних частинок: електронів, протонів, нейтронів та інших – з відповідною енергією, яка визначається в електронвольтах (еВ). Електронвольт – енергія, яку отримує електрон, проходячи в електричному полі з різницею потенціалів в 1 В. Величина енергії, що дорівнює 1 млн еВ, називається мегаелектровольтом (МеВ).
У центрі атома міститься ядро, яке має позитивний заряд. Навколо ядра по епілептичних орбітах обертаються електрони. Електрон (е) має один елементарний негативний заряд електрики. Майже вся маса атома зосереджена в його ядрі (понад 99 %).
Ядро атома складається із протонів і нейтронів. Їх загальна назва – нуклон (ядерна частинка, від. гр. нуклеус – ядро). Протон (р) – це один елементарний позитивний електричний заряд, рівний заряду електрона. Кількість протонів у ядрі атома будь-якого елемента постійна і відповідає порядковому номеру елемента в системі Д. І. Менделєєва. В атомі будь-якого елемента кількість електронів на орбітах дорівнює кількості протонів у ядрі атома, тому атом – електрично нейтральна система.
Нейтрон (n) – електрично нейтральна частинка, маса якої така ж, як і протона. Нейтрон сам по собі нестабільний. У вільному стані він вилучає електрон і антинейтрино та перетворюється в протон або вилучає позитрон і нейтрино. Сума протонів і нейтронів в ядрі називається масовим числом. Елементи, атоми яких мають однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів, називаються ізотопами (гр. isos – однаковий, topos – місце). Такі елементи мають однаковий номер у таблиці Д. І. Менделєєва (запис елемента в таблиці здійснюється в символах з характеристикою), наприклад, щоб позначити уран 238, записують U, де 92 – кількість протонів, 238 – кількість нуклонів (протонів та нейтронів), тобто масове число, тоді визначаємо кількість нейтронів: 238 – 92 = 147.
Вся енергія атома зосереджена в його ядрі (ядерна енергія). Кількість енергії в речовині пов’язана з її масою співвідношенням W = mc2, Дж, де m – маса речовини, с – швидкість світла (3·108 м/с). Енергія ядра звільняється, якщо зруйнувати ядро – поділити на вільні нуклони (протони, нейтрони). Процес зміни структури ядра називається ядерною реакцією, яка може відбутись за певних умов, що створюються людиною з бажанням отримати ядерну енергію.
Ураження людей відбувається як через зовнішнє опромінення, так і через внутрішнє – у разі попадання РР в організм людини з їжею, водою, повітрям. За зовнішнього опромінення більше ураження спричиняють гамма-промені, за внутрішнього – альфа-випромінювання.
Джерелами радіаційних небезпек вважають:
– РР, що використовуються в медицині, промисловості, сільському господарстві, під час досліджень;
– підприємства з радіаційно-ядерними технологіями (виробництво, зберігання, транспортування джерел РР);
– ядерні енергетичні установки різних типів і особливо ядерні реактори на АЕС;
– місця переробки і захоронення радіоактивних відходів.
Радіаційно небезпечні об'єкти
Потенційно небезпечний об'єкт — об'єкт, на якому використовуються, виготовляються, переробляються, зберігаються або транспортуються небезпечні радіоактивні, пожежовибухові, хімічні речовини та біологічні препарати, гідротехнічні і транспортні споруди, транспортні засоби, а також інші об'єкти, що створюють загрозу виникнення НС.
Аварія з викидом, (розливом) радіоактивних речовин — аварія на радіаційно небезпечному об'єкті, яка спричинила викид (розлив) радіоактивних речовин за межі встановлених захисних бар'єрів і (чи) потужність дози іонізуючого випромінювання перевищує встановлені норми і загрожує довкіллю.
Серед потенційно небезпечних виробництв особливе місце займають радіаційно небезпечні об'єкти (РНО). Вони, як відомо, являють собою особливу небезпеку для людей і навколишнього природного середовища і вимагають дотримання специфічних заходів попередження і захисту. В зв'язку з тим, що небезпека прихована від органів чуття людини, потрібно при всіх видах робіт на РНО звертати на це особливу увагу, щоб не допустити ураження (зараження) людей через їхню необізнаність і недостатню захищеність.
До типових РНО належать: атомні електростанції (АЕС), підприємства з виготовлення ядерного палива, з переробки ядерного палива і поховання радіоактивних відходів; науково-дослідницькі та проектні організації, які працюють з ядерними реакторами; ядерні енергетичні установки на об'єктах транспорту та інше.
На території України діють 5 атомних електростанцій з 16 енергетичними ядерними реакторами, 2 дослідних ядерних реактори та більше 8 тис. підприємств і організацій, які використовують у виробництві, науково-дослідній роботі та медичній практиці різноманітні радіоактивні речовини, а також зберігають та переробляють радіоактивні відходи.
Радіаційні аварії — це аварії з викидом (виходом) радіоактивних речовин (радіонуклідів) або іонізуючих випромінювань за межі, не передбачені проектом для нормальної експлуатації радіаційно небезпечних об'єктів, в кількостях понад установлену межу їх безпечної експлуатації.
Атомні електростанції. Найбільш небезпечними з усіх аварій на РНО є аварії на атомних електростанціях з викидом радіонуклідів в атмосферу і гідросферу, що призводить до радіоактивного забруднення навколишнього середовища.
Для території України транскордонну потенційну небезпеку становлять аварії з викидом радіоактивних продуктів на АЕС інших держав.
Виробництво, транспортування, зберігання і використання радіоактивних матеріалів суворо регламентовані спеціальними правилами. Проте при аваріях на атомних реакторах можуть виникати пошкодження конструкцій, технологічних ліній, пожежі, викиди у навколишнє середовище радіоактивних речовин, а також опромінення людей. У 1998 році на АЕС сталося 44 надзвичайні події об'єктового характеру, постраждала 1 людина.
Радіоактивні відходи (РАВ). На території України розташовано понад 8 тис. різних установ та організацій, діяльність яких призводить до утворення радіоактивних відходів.
Основними виробниками радіоактивних відходів і місцями їх концентрації на сьогодні є:
1. АЕС (накопичено 70 тис. м3 РАВ).
2. Уранодобувна і переробна промисловість (накопичено 65,5 млн т РАВ).
3. Медичні, наукові, промислові, інші підприємства та організації. Виконання робіт із збирання, транспортування, переробки і тимчасового зберігання радіоактивних відходів та джерел іонізуючого випромінювання (ДІВ) від усіх цих підприємств і організацій, незалежно від їх відомчої підпорядкованості, здійснює Українське державне об'єднання "Радон" (накопичено 5 тис м3 РАВ).
4. Зона відчуження Чорнобильської АЕС (понад 1,1 млрд м3 РАВ).
Важливим завданням сьогодні, на додачу до державної програми поводження з радіоактивними відходами, є потреба здійснення перепоховання твердих радіоактивних відходів із сховищ та реконструкцій. Поховання джерел іонізуючого (гамма- та нейтронного) випромінювання має проводитися тільки у спеціалізованих сховищах шляхом безконтейнерного розвантаження джерел, проте в Україні ДІВ ховають здебільшого у захисних контейнерах. На сьогоднішній день сховища для твердих РАВ заповнені майже повністю або на 80—90 % на більшості спецпідприємств, крім Харківського та Львівського спецкомбінатів.