
- •Основы радиационной безопасности. План лекции
- •I. Введение
- •II. Вопросы лекции
- •1. Явление радиоактивности
- •1.1. Строение атома
- •Электронная характеристика атомов (по таблице Менделеева)
- •1.2. Строение ядра атома
- •Сравнительная характеристика фотона и элементарных частиц атома
- •Некоторые физические величины
- •1.3. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
- •1.4. Природа ионизирующих излучений (ии)
- •Классификация ии
- •Рентгеновское излучение Бета-излучение Аннигиляционное излучение Нейтронное излучение Нейтринное излучение и другие и другие
- •1.5. Взаимодействие излучений с веществом
- •1.5.1. Взаимодействие альфа-излучений с веществом
- •1. 5.2. Взаимодействие бета-излучений с веществом
- •1. 5. 3. Взаимодействие гамма-излучений с веществом
- •1. 5. 4. Взаимодействие нейтронов с веществом
- •1.6. Дозиметрические величины и их единицы
- •1. 6.1. Экспозиционная доза X
- •1. 6.2. Поглощенная доза d
- •1. 6. 3. Эквивалентная доза h
- •1. 6. 4. Эффективная доза e
- •1. 6. 5. Мощность дозы
- •2. Методы обнаружения и регистрации ионизирующих излучений
- •2.1. Ионизационный метод
- •2.1.1. Ионизационная камера –
- •2.1.2. Газоразрядный счетчик (грс)
- •2.2. Сцинтилляционный метод
- •2.3. Химический метод
- •2.4. Фотографический метод
- •2.5. Люминесцентный метод
- •3. Биологическое действие ионизирующих излучений
- •3.1. Механизм биологического действия излучения
- •3.2. Возможные последствия облучения людей
- •3.3. Особенности внутреннего облучения организма
- •4. Фоновое облучение человека, его источники
- •4.1. Структура фонового облучения человека.
- •4.2. Естественный (природный) радиационный фон.
- •4.3. Дозы от искусственных источников в окружающей среде и в быту.
- •Рентгеновское излучение и др. Излучения:
- •5. Чернобыльская катастрофа и ее последствия
- •5.1. Устройство и принцип работы ядерного реактора
- •Авария на Чернобыльской аэс 26 апреля 1996 года, ее причины и последствия
- •Данные о радиоизотопном составе Чернобыльского выброса
- •5.2.1. Состояние воздуха
- •5.2.2. Водные экосистемы
- •После Чернобыльской катастрофы
- •5.2.3. Почва, флора, угодья
- •5.2.4. Экономические последствия
- •5.2.5. Состояние здоровья населения
- •Общее количество и частота рождения детей с врожденными дефектами
- •6. Защита населения при радиационных авариях
- •Сравнительная оценка общего ущерба здоровью
- •6.1. Авария на аэс с выбросом радиоактивных веществ как один из видов чрезвычайных ситуаций (чс)
- •6.2. Основные мероприятия по защите населения и особенности защиты детей в случае аварийных ситуаций на аэс
- •Прогнозируемые уровни облучения,
- •Критерии для принятия решений об ограничении потребления загрязненных продуктов питания в первый год после аварии
- •Критерии для принятия решений об отселении и ограничении потребления загрязненных пищевых продуктов
- •Основные защитные мероприятия в случае радиационной аварии с выбросом радионуклидов
- •Предельные уровни мощности дозы
- •Рекомендации по проведению йодной профилактики
- •Лекарственные средства, содержащие стабильный йод,
- •Подготовка к эвакуации (отселению)
- •Эффективность использования предметов бытового назначения вместо респираторов
- •6.3. Порядок разработки подраздела Календарного плана основных мероприятий учебного заведения в случае чрезвычайных ситуаций (по защите учащихся и работников после радиационной аварии)
- •Календарный план (вариант) основных мероприятий, выполняемых при приведении средней школы № ___ в различные режимы функционирования при угрозе и возникновении чс
- •6.4. Расчеты доз внешнего облучения людей после радиационной аварии при их нахождении на улице, укрытии в помещениях и подвалах
- •7. Законодательство по радиационной безопасности
- •7.1. Закон рб «о правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на Чернобыльской аэс» от 26.05.2012
- •Характеристика Чернобыльских зон загрязнения
- •7.2. Закон рб «о социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской аэс»
- •7.3. Закон рб «о радиационной безопасности населения», его основные положения
- •Основные пределы доз облучения на территории Республики Беларусь
- •7.4. Республиканские уровни содержания радионуклидов цезий-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде (рду-99)
- •7.5. Нормы радиационной безопасности «нрб-2000» в Республике Беларусь
- •Глава 3, ст.8. Ионизирующее излучение при воздействии на организм человека может вызвать 2 вида эффектов (болезней):
- •Глава 4, ст.17. Устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:
- •Основные пределы доз
- •Глава 6. Ст.30. Эффективная доза облучения природными источниками облучения всех работников, включая персонал, не должна превышать 5 мЗв/год в производственных условиях.
- •Глава 8.Ст.35 – техногенное облучение в нормальных условиях должно быть таким, что годовая доза облучения не должна превышать аналогичные пределы доз (приложение 1), т.Е. 1 мЗв/год в среднем.
- •Глава 9 – ограничение природного облучения.
- •Глава 10 – ограничение медицинского облучения
- •Глава 12. Требования по контролю за выполнением норм.
- •Глава 13. Значение дополнительных уровней радиационного воздействия.
- •Значения дозовых коэффициентов, пределов годового поступления с воздухом и пищей, допустимой объемной активности во вдыхаемом воздухе и уровни вмешательства
- •8. Гигиенические аспекты радиационной безопасности
- •8.1. Принципы и мероприятия обеспечения радиационной безопасности
- •8.2. Способы защиты населения от внешнего и внутреннего облучения
- •8.2.1. Защита от ионизирующих излучений путем ограничения времени облучения
- •8.2.2. Защита от ионизирующих излучений путем увеличения расстояния до источника
- •8.2.3. Защита от воздействия ионизирующих излучений путем применения
- •8.2.4. Защита от ионизирующих излучений путем применения
- •8.2.5. Химико-биологические способы защиты от ионизирующих излучений (ии)
- •4) Употребление витаминов a, c, p, e, b и продуктов, богатых ими
- •Дезактивация как способ защиты от ионизирующих излучений
- •8.2.7. Защита от внутреннего облучения путем ограничения
- •8.3. Радиационная гигиена жилищ и рабочих мест
- •8.4. Ведение подсобного хозяйства, использование продукции леса, пчеловодство и рыболовство на радиоактивно загрязненных территориях.
- •8.4. 1. Ведение подсобного хозяйства
- •8.4. 2. Использование продукции леса, пчеловодство и рыболовство
- •Регламентация лесопользования на территориях, загрязненных радионуклидами
- •Допустимое содержание цезия-137 в продукции лесного хозяйства
- •8.5. Рациональное питание при проживании на радиоактивно загрязненных территориях
- •Б) Снижение радиоактивного загрязнения продуктов растениеводства в зависимости от способов обработки
- •Б) Способы переработки молока и степень снижения концентрации радиоцезия в конечном продукте из молока
- •III. Заключение
- •IV. Список использованной литературы
Рентгеновское излучение и др. Излучения:
- Цветной телевизор – источник рентгеновского излучения: 10мкЗв/год при S=2,5м/4ч/сут, 100мкЗв/ч при S=5см;
- часы со светящимся циферблатом (радий-226) дают годовую дозу 1 мкГр, т.е. в 4 раза превышающую дозу от работы АЭС;
- самолет на высоте 8км.- 0, 84 мкГр/ч;
- детекторы дыма (америций-241) - дают альфа-излучение.
Р/а изотопы используются также в светящихся указателях входа и выхода, компасах, телефонных дисках, прицелах и т.п.
В промышленности:
- гамма – дефектоскония материалов и изделий.
В сельском хозяйстве:
- облучение семян небольшими дозами гамма – излучения для повышения урожайности; для получения новых сортов (пшеница, фасоль, и др.);
- уничтожение гамма – облучением вредных насекомых, а также консервация пищевых продуктов;
- растворы р/а фосфора применяют для определения усвояемости растениями тех или иных видов удобрений.
в) В медицине
В н.в. основной вклад в году, получаемую человеком от техногенных источников радиации, вносят медицинские процедуры и методы лечения, использующие радиоактивность.
Одним из самых распространенных приборов является рентгеновский аппарат.
Более совершенным аппаратом, позволяющий значительно снизить получаемые пациентами дозы при обследованиях:
- для кожи - в 5 раз;
- для яичников - в 25 раз;
- для семенников - в 50 раз,
является компьютерный томограф.
Тем не менее, средняя эффективная доза от медицинских обследований на одного человека в год составляет (данные на 1998г.):
- в развитых странах - 1мЗв/год;
- во всем мире - 0,4 мЗв/год.
Интересны такие данные по облучению:
Рентгенография зуба - 0,03Гр (3 рада)
Рентгеноскопия желудка - 0,3 Гр (30 рад)
Флюорография - 0,0034 Гр (0,34 рада)
Дозы облучения при использовании радиофармацефтических препаратов, вводимых внутрь организма на отдельный орган измеряется от десятых долей до единиц Гр.
Дозы облучения отдельных органов в ходе лучевой терапии (например, при лечении рака) могут составлять 20-60 Гр на орган.
г) Дозы от испытаний ядерного оружия
Эти дозы мы получаем в основном за счет выпадения из атмосферы р/а осадков от испытаний ядерного оружия, проводимых в недавнем прошлом, как правило в атмосфере.
Испытания ядерного оружия были начаты США в 1945г, СССР - в 1947г., когда были созданы первые атомные бомбы. Максимум этих испытаний приходится на 2 периода:
- 1954-1958 (США, СССР и Великобретания)
- 1961-1962 (в основном США и СССР).
В 1963г эти страны заключили договор об ограничении испытаний ядерного оружия в атмосфере, под водой и в космосе. С 1963 г. испытания в атмосфере проводили только Франция и Китай (последние в 1980 году).
Общая мощность атмосферных испытаний составила 545,5 Мт.
После воздушного взрыва примерно 50% р/нуклидов выпадают в радиусе 100 км. от эпицентра взрыва, а остальные уходят в тропосферу или стратосферу:
- в тропосферу попадают легкие аэрозольные частицы, которые выпадают на землю в течение последующих 30 суток (I-131, Ва-140, Sr-89 - короткоживущие).
-в стратосферу уходит большая часть р/нуклидов, каторая выподает на землю в течении десятилетий.
Таблица 16
Выход некоторых продуктов деления при взрыве ядерного боеприпаса мощностью 1Мт.
Радионуклид |
Период полураспада |
Выход на деление, % |
Активность, ГБк |
Стронций-89 Стронций-90 Цирконий-95 Рубидий-103 Рубидий-106 Йод-131 Цезий-136 Цезий-137 Барий-140 Германий-141 Германий-144 Тритий Итого при яд. взрыве Тритий
|
50,5 сут 29,1 года 64,0 сут 39,5 сут 368 сут 8,04 сут 13,2 сут 30,2 года 12,8 ст 32,5 сут 284 сут 12,3 года 12,3 года
|
2,56 3,5 5,07 5,2 2,44 2,90 0,036 5,57 5,18 4,58 4,69 0,01 При термоядерном взрыве |
590 3,9 920 1500 78 4200 32 5,9 4700 1600 190 2,6·10-2 13820 740 |
К н.в. из всех радиоизотопов в атмосфере остался практически один радиоуглерод (C-14, 69% всей активности). Т.о., если дальнейших испытаний в атмосфере не будет, то человечество постепенно избавится от одного из искусственных источников облучения.
д) Дозы облучения от выбросов предприятий ядерной энергетики
Суммарные дозы от функционирования ядерно-топливного комплекса складываются из:
- выбросов Rn-222 из урановых рудников (50% урана-235 добывается открытым способом, 50% - шахтным);
- образующихся на фабриках отходов при переработке урановых руд:
так при 0,2% содержании U-235 в топливе на 200 т получаемого топлива (годовая потребность АЭС мощностью 1 ГВт) образуется 100000 т отходов; только в Северной Америке к 2000 году таких отходов было накоплено около 500 млн.т., эти отходы будут оставаться радиоактивными в течении миллионов лет;
- выбросов радиохимических заводов в атмосферу (С-14) и в моря (Сз-137);
- выбросов АЭС (аэрозольных, жидких и твердых) в окружающую среду.
После прохождения системы очистки на АЭС удаляются газообразные, частично аэрозольные и жидкие отходы, а твердые отходы АЭС должны захораниваться.
Следует заметить, что средняя индивидуальная эффективная доза, получаемая населением, проживающим в 100-км зоне вокруг АЭС составляет от 3,6·10-3 до 7,9·10-2 мкЗв/год на 1 Гвт мощности, что в 5-40 раз меньше, чем доза от выбросов угольной ТЭС той же мощности.
Анализ данных о воздухе, здоровья людей проживающих вблизи АЭС и ТЭС дает следующие сравнительные результаты:
Таблица 17
Сравнительная оценка общего ущерба здоровью от ядерного и угольного топливных циклов, отнесенных к выработке 1 ГВт · год
Вид ущерба |
АЭС |
Угольная ЭС |
Число случаев преждевременной смерти Общее сокращение продолжительности жизни, чел-лет Общие потери трудоспособности, чел-лет |
1
20 10 |
300 (20…600)
1·104 ((0,06…1,8)·104) 7·103 ((0,4…12)·103) |
Т.о., ядерная энергетика (при нормальном функционировании) намного экологичнее и безопаснее, чем тепловая. Но при серьезной аварии экологически чистое предприятие мгновенно превращается в вулкан, загрязняющий р/нуклидами громадное пространство вокруг него. Яркий пример этому - авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986г.