bjd

–планирование и выполнение целевых и научно-технических программ и мер по предупреждению ЧС, обеспечению безопасности и защиты населения, сокращению возможных потерь и ущерба,

атакже по повышению устойчивости функционирования промышленных объектов и отраслей экономики в ЧС;

–совершенствование подготовки органов управления по делам ГО и ЧС, сил и средств к действиям при ЧС, организация обучения населения способам защиты и действиям при ЧС;

–создание и восполнение резервов финансовых и материальных ресурсов для ликвидации ЧС;

–осуществление целевых видов страхования.

2. В режиме повышенной готовности:

–введение круглосуточного дежурства руководителей и должностных лиц РСЧС;

–информирование населения о приемах и способах защиты

вЧС;

–усиление наблюдения и контроля за состоянием окружающей природной среды, обстановкой на потенциально опасных объектах и прилегающих к ним территориях, прогнозирование возможности возникновения ЧС и их масштабов;

–принятие мер по защите населения и окружающей природной среды, по обеспечению устойчивого функционирования объектов;

–приведение в состояние готовности сил и средств, уточнение планов их действий и выдвижение при необходимости в предполагаемый район ЧС.

3.В режиме чрезвычайной ситуации:

–проведение мероприятий по защите населения;

–выдвижение оперативных групп в район ЧС;

–организация работ по ликвидации ЧС;

–организация работ по обеспечению устойчивого функционирования отраслей экономики и объектов, первоочередному жизнеобеспечению пострадавшего населения;

–осуществление непрерывного контроля за состоянием окружающей среды в районе ЧС, за обстановкой на аварийных объектах и на прилегающей к ним территории.

61

В целях заблаговременного проведения мероприятий по предупреждению ЧС и максимально возможного снижения размеров ущерба и потерь в случае их возникновения, осуществляется планирование действий в рамках РСЧС на основе федерального плана действий по предупреждению и ликвидации ЧС, межрегиональных планов взаимодействия субъектов РФ, планов действий федеральных органов исполнительной власти, субъектов РФ, органов местного самоуправления и организаций. Объём и содержание указанных мероприятий определяются, исходя из принципов необходимой достаточности и максимально возможного использования имеющихся сил и средств.

Режимы функционирования устанавливаются главами администраций территорий и объектов, где возникла ЧС, а при угрозе возникновения или возникновении ЧС межрегионального и федерального характера режимы функционирования РСЧС могут устанавливаться решениями Правительственной КЧС и ПБ.

Организационно-методическое руководство планированием действий РСЧС осуществляет МЧС.

Контрольные вопросы

1.Безопасность. Основные понятия и определения.

2.Общие положения Стратегии национальной безопасности РФ.

3.Основные угрозы национальной безопасности РФ.

4.Основные определения и понятия в области безопасности в чрезвычайных ситуациях.

5.Источникиопасности, классификацияи их поражающиефакторы.

6.Классификация ЧС по масштабу и тяжести последствий и характеру источника.

7.Принципы защиты населения в ЧС.

8.Основные положения ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

9.Основные положения ФЗ «О гражданской обороне».

10.Цели, задачи и организационная структура РСЧС.

11.Задачи и организация ГО в Российской Федерации.

12.Силы и средства РСЧС, порядок их применения.

62

13.Органы управления РСЧС, режимы функционирования РСЧС.

14.Права и обязанности граждан РФ в области ГО и ЧС.

15.Службы и силы реагирования в ЧС.

16.Характерные ЧС и их характеристики для района своего проживания.

17.Основные поражающие факторы техногенных ЧС и их параметры.

18.Основные поражающие факторы природных источников ЧС и их параметры.

19.Информационно-управляющая система РСЧС.

63

Раздел второй

ОСНОВЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ

1.Общие сведения о радиации

1.1.Исторические сведения о радиации

В1896 г. французский ученый Анри Беккерель положил несколько фотографических пластинок в ящик стола, придавив их кусками какого-то минерала, содержащего уран. Когда он проявил пластинки, то обнаружил на них следы каких-то излучений. Вскоре этим явлением заинтересовалась Мария Кюри. В 1898 г. она и её муж Пьер Кюри обнаружили, что уран после излучения превращается в другие химические элементы. Один из этих элементов супруги назвали полонием в память о родине Марии Кюри, а ещё один – радием, поскольку по-латыни это слово означает «испускающий лучи».

А. Беккерель одним из первых столкнулся с самым неприятным свойством радиоактивного излучения: а именно о его воздействии на ткани живого организма. А. Беккерель положил пробирку

срадием в карман и в результате получил ожог кожи. Мария Кюри умерла от лейкемии (разновидности рака), возможно, в результате многолетней работы с радиоактивными веществами без защиты. По крайней мере, 336 человек, работавших с радиоактивными веществами в то время, умерли в результате облучения. Несмотря на это, небольшая группа талантливых и большей частью молодых людей направила свои усилия на разгадку излучения, стремясь проникнуть в тайны материи. Результатам их поисков суждено было воплотиться в 1945 г. в атомную бомбу.

64

Атомные бомбы были сброшены в 1945 г. на два японских города Хиросиму и Нагасаки. Хотя эта бомбардировка, возможно, приблизила окончание войны и тем самым спасла многие жизни, однако многих ученых, в том числе Эйнштейна, мучило чувство вины за колоссальные человеческие жертвы, вызванные атомной бомбардировкой японских городов.

Но практическим воплощением их поисков явилось также создание в 1954 г. в Советском Союзе и в 1956 г. в Великобритании первых промышленных атомных станций.

Основным объектом исследования ученых стал сам атом – его строение. Первую модель – так называемый пудинг с изюмом – предложил английский ученый Дж.Дж. Томсон (1856–1940 гг.). В этой модели отрицательно заряженные зерна были погружены в некую твердую субстанцию. Затем физик Эрнест Резерфорд (1871– 1937 гг.), уроженец Новой Зеландии, предложил модель, в которой отрицательно заряженные частицы – электроны – вращаются вокруг положительно заряженного ядра. Эту модель усовершенствовал датский физик Нильс Бор (1885–1962 гг.) предположивший, что электроны движутся только по вполне определенным орбитам. В 1932 г. английский физик Джеймс Чедвик (1891–1974 гг.) создал новую модель. Будучи во многих отношениях сходной с предыдущими, она была более точной в отношении ядра атома, которое теперь предполагалось состоящим из частиц, называемых нейтронами и протонами. Современные ученые иногда пользуются моделью электронных облаков. Каждое облако – это часть пространства, где нахождение электрона наиболее вероятно.

1.2. Ионизирующееизлучение

Ядра атомов одного и того же элемента всегда содержат одно и тоже число протонов, но число нейтронов в них может быть разным. Атомы, имеющие ядра с одинаковым числом протонов, но различающиеся по числу нейтронов, относятся к разновидностям одного и того же химического элемента, называемым изотопами данного элемента. Чтобы отличить их друг от друга, к символу элемента приписывают число, равное сумме всех частиц в ядре данного изотопа. Так, уран-238 содержит 92 протона и 146 нейтро-

65

нов; в уране-235 тоже 92 протона, но 143 нейтрона. Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу «нуклидов».

Некоторые нуклиды стабильны, т. е. в отсутствие внешнего воздействия никогда не претерпевают никаких превращений. Большинство же нуклидов нестабильны, они все время превращаются в другие нуклиды. Если бы в атоме не было нейтронов, он бы развалился. Поскольку все протоны имеют одинаковый положительный заряд, они взаимно отталкиваются. Одно из назначений нейтронов – удерживать протоны на месте. Чем больше в ядре протонов, тем сильнее их электрический заряд и тем большее число нейтронов требуется, чтобы удержать их вместе. Поэтому ядра с относительно большим количеством нейтронов часто распадаются, испуская ионизирующее излучение (радиацию), т. е. становятся радиоактивными.

Неустойчивые атомы пытаются сохранить равновесие разными способами. Некоторые из них в попытке обрести устойчивость идут на потерю массы. Ядро иногда выбрасывает сгусток из двух протонов и двух нейтронов. Эта группа из четырех субатомных частиц называется альфа-частицей. В качестве примера возьмем атом урана-238, в результате испускания альфа-частицы он превращается в торий-234, в ядре которого содержится 90 протонов и 144 нейтрона. Альфа-частица ничем не отличается от ядра атома гелия – газа, который легче воздуха. Если альфа-частицы скапливаются, они могут притянуть электроны с атомов ближайшего вещества и образовать гелий.

Торий-234 тоже нестабилен, его превращение происходит, однако не так, как в предыдущем случае: один из его нейтронов превращается в протон.

Установлено, что при распаде нейтрона образуется несколько частиц, в том числе протон и электрон. Если в неустойчивом атоме происходит распад нейтрона, то вновь образовавшийся протон остается в ядре, а электрон выбрасывается наружу. Испущенный электрон называют бета-частицей. Это электрон с большой энергией, он движется почти со скоростью света.

Таким образом, торий-234 превращается в протактиний-234, в ядре которого содержится 91 протон и 143 нейтрона. В этом случае общее число субатомных частиц в ядре остается неизменным, а

66

число протонов увеличивается на единицу. Такой распад называют бета–-распадом.

Кроме того, в ядре один из протонов может превратиться в нейтрон, такой распад называют электронным бета+-распадом.

В некоторых случаях радиоактивные превращения происходят без вылета из ядра частиц – за счет захвата радиоактивным ядром электрона с электронной оболочки атома. В результате один из протонов ядра превращается в нейтрон. Такой процесс называется к-захватом, так как происходит захват электрона с к-оболочки. Очевидно, что при к-захвате вновь образованное ядро так же, как и при позитронном бета+-распаде, будет иметь порядковый номер на единицу больше и то же массовое число.

Когда ядро радиоактивного атома уже выбросило альфаили бета-частицу, оно часто все ещё содержит слишком много энергии, чтобы быть устойчивым. В попытке прийти в равновесие атом может испускать некоторую часть этой энергии в форме высокоэнергетического излучения. Оно называется гамма-излучением. Весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам такой нуклид – радионуклидом.

Все радионуклиды нестабильны, однако некоторые из них более стабильны, чем другие. Например, протактиний-234 распадается почти моментально, а уран-238 – очень медленно.

2.Активность и дозы радиации

2.1.Активность радионуклида

Активность – мера радиоактивности. Для определенного количества радионуклида в определенном энергетическом состоянии в заданный момент времени активность А задается в виде:

где dω – ожидаемое число спонтанных ядерных превращений, происходящих в источнике ионизирующего излучения за интервал времени dt.

67

Активность радионуклида (А) – это отношение числа dω

спонтанных (самопроизвольных) ядерных превращений в источнике за интервал времени dt к этому интервалу.

Самопроизвольное ядерное превращение называют радиоактивным распадом.

Единицей измерения активности является обратная секунда (с–1), имеющая специальное название беккерель (Бк). Беккерель равен активности радионуклида в источнике, в котором за время 1 с происходит одно спонтанное ядерное превращение.

Внесистемная единица активности – кюри (Ku). Кюри – активность радионуклида в источнике, в котором за время 1 с происходит 3,7·1010 спонтанных ядерных превращений. Примерно 1 г чистого радия дает активность 3,7·1010 ядерных распадов в секунду

(3,7·1010 Бк = 1 Ku).

Не все ядра радионуклида распадаются одновременно. В каждую единицу времени самопроизвольное ядерное превращение происходит с определенной долей ядер. Доля ядерных превращений для разных радионуклидов различна. Например, из общего числа ядер радия ежесекундно распадается 1,38·10–11 часть, а из общего количества ядер радона – 2,1·10–6 часть. Доля ядер, распадающихся в единицу времени, называется постоянной распада λ.

Из приведенных определений следует, что активность А связана с числом радиоактивных атомов в источнике в данный момент

где N(t) – число оставшихся радиоактивных атомов по прошествии времени t; N0 – число радиоактивных атомов радионуклида в начальный момент времени t = 0.

Отсюда следует, что и активность радионуклида, также уменьшается во времени t по экспоненциальному закону:

где А0 – активность радионуклида в начальный момент времени t = 0.

68

По прошествии определенного времени Т число радиоактивных атомов радионуклида уменьшается вдвое, это время называется периодом полураспада Т. Между периодом полураспада и постоянной распада существует следующая зависимость:

У различных радионуклидов период полураспада варьируется в очень широких пределах: от миллиардов лет до миллионных долей секунды.

Например, период полураспада урана равен 4,5 миллиарда лет, радия – 1 622 года, радона Rn86222 – 3,8 дня и т. д.

После подстановки выражения (2.5) в формулы (2.3) и (2.4) получим:

Свяжем массу m радионуклида (без учета массы неактивного носителя – это может быть вода, пища, воздух и т. д.) с его активностью. Так как число радиоактивных атомов N, соответствующих активности А, определяется из формулы (2.2), а масса одного атома в граммах ma = E / NА, где E – атомная масса; NА – постоянная Авогадро: NА = 6,022·10–23 моль–1 и учитывая выражения (2.6) и (2.7), получим:

Из формулы (2.8) можно также выразить активность в беккерелях радионуклида массой m в граммах:

Отношение активности радионуклида в источнике к его массе или объему (для объемных источников) называется удельной или объемной активностью, соответственно

где Аm, AV – удельная или объемная активность вещества; А – активность радионуклида в источнике; М, V – масса и объем вещества, носителя радионуклида.

Если отношение активности берется к площади поверхности или к длине источника, то эти отношения называют соответственно поверхностной или линейной активностью.

69

Выбор единиц удельной активности определяется конкретной задачей. Например, активность в воздухе выражают в беккерелях на кубический метр (Бк/м3) – объемная активность. Активность в воде, молоке и других жидкостях также выражается как объемная активность, так как количество воды и молока измеряется в литрах (Бк/л). Активность в хлебе, картофеле, мясе и других продуктах выражается как удельная активность (Бк/кг).

Очевидно, что биологический эффект воздействия радионуклидов на организм человека будет зависеть от их активности, т. е. от количества радионуклида. Поэтому объемная и удельная активность радионуклидов в воздухе, воде, продуктах питания, строительных и других материалах нормируются.

Поскольку в течение определенного времени человек может облучаться различными путями (от поступления радионуклидов в организм до внешнего облучения), все факторы облучения связывают определенной величиной, которая называется дозой облучения.

2.2. Поглощенная доза

Различные виды излучений сопровождаются высвобождением соответствующей энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма. Альфа-излучение, состоящее из нейтронов и протонов, задерживается, например, листом бумаги и практически не способно проникнуть через наружный слой кожи, образованный отмершими клетками. Поэтому оно не представляет опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие альфа-частицы, не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или с вдыхаемым воздухом; тогда они становятся чрезвычайно опасными. Бета-излучение обладает большой проникающей способностью: оно проходит в ткани организма на глубину один – два сантиметра. Проникающая способность гамма-излучения, которое распространяется со скоростью света, очень велика: его может задержать (ослабить) лишь толстая свинцовая или бетонная плита.

Повреждений, вызванных в живом организме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передает тканям: коли-

70