Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Практикум-1
.pdf
Окончание табл. 4.4
Номер
вари-
анта
Материал
огнеупорной
футеровки
печи
19 Каолин 783 0,25 Ультралегковес (кирпич)
20 Динас 803 0,25 Пенобетон (блок)
21 Магнезит 983 0,12 Пеношамот (блок)
22 Каолин 1260 0,25 Шамот-легковес (кирпич)
23 Шамот 1153 0,12 Ультралегковес (кирпич)
24 Огнеупор-
ный бетон
25 Динас 883 0,25 Пенодиатомитовый кирпич
26 Динас 973 0,25 Шамот-легковес (кирпич)
27 Магнезит 1123 0,12 Пенобетон (блок)
28 Каолин 1173 0,25 Ультралегковес (кирпич)
29 Огнеупорный
бетон
30 Шамот 933 0,25 Пеношамот (блок)
31 Динас 863 0,12 Пенодиатомитовый кирпич
32 Магнезит 1073 0,25 Пенобетон (блок)
33 Каолин 883 0,12 Пенодиатомитовый кирпич
34 Шамот 1233 0,25 Ультралегковес (кирпич)
35 Огнеупор-
ный бетон
Температура
внутренней
поверхности
стенки печи
, К
T
вн
923 0,12 Пеношамот (блок)
883 0,12 Пенодиатомитовый кирпич
973 0,12 Шамот-легковес (кирпич)
Толщина
огнеупорной
футеровки
d
, м
1
Материал и вид теплоизо-
ляции печи
4.2. Расчет средств защиты
отионизирующегоизлучения
4.2.1. Основные понятия
иопределения
В науке и технике часто используют устройства, являющиеся источником ионизирующего излучения (ИИ) – рентгеновские установки, томографы, дифрактометры рентгеновские общего назначения, электронные микроскопы и т.д.,
представляющие опасность для человека.
91
Ионизирующими называют излучения, взаимодействие
,
d
.
d
R
TR
T
E
Dm=
которых с окружающей средой приводит к ее ионизации,
т.е. образованию электрических зарядов противоположных
знаков.
Существует два вида ионизирующего излучения:
• корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя,
отличной от нуля (альфа-, бета-, нейтронное излучение);
• фотонное – электромагнитное излучение (ЭМИ) с очень
малой длиной волны (гамма- и рентгеновское излучение).
Ионизирующее излучение оказывает сильное воздействие
на биологический объект. Его действие оценивается дозами
излучения, являющимися количественными параметрами,
позволяющими оценить степень и форму лучевых поражений
организма человека.
Основополагающей дозиметрической величиной является поглощенная доза, показывающая величину энергии ИИ,
переданной веществу (живому организму).
Поглощенная доза D
– отношение средней энергии dER,
T,R
Дж, переданной определенным видом ионизирующего излучения R органу или ткани T в элементарном объеме, к массе
этого органа или ткани dm
, кг, в этом объеме; единица из-
T
мерения – грей [Гр]; 1 Гр = 1 Дж / кг = 100 рад (внесистемная
единица измерения):
(4.13)
Поглощенная доза не отражает биологический эффект облучения.
Для учета различного биологического эффекта облучения
разными видами ИИ используется эквивалентная доза.
Эквивалентная доза H
– сумма произведений поглощен-
T
ной дозы в органе или ткани T на соответствующие взвешивающие коэффициенты W
для данных видов излучения R;
R
единица измерения – зиверт [Зв]; 1 Зв = 100 бэр (биологиче-
92
ский эквивалент рентгена (или рада) – внесистемная единица
( )
∑
( )
E TT
∑
измерения):
где D
H WD= ⋅
T R TR
R
– поглощенная доза в органе или ткани Т (гонады,
T,R
,
(4.14)
,
костный мозг, желудок, легкие, печень, кожа и др.) опре-
деленного вида ионизирующего излучения R, Гр;
W
– взвешивающий коэффициент для данного вида из-
R
лучения R (прил. 4.2), учитывающий относительную эф-
фективность различных видов излучения в индуцирова-
нии биологических эффектов.
Для оценки риска возникновения отдаленных последствий
облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их чувствительности к ИИ используют эффективную дозу.
Эффективная доза H
ной дозы H
в органах и тканях на соответствующие взвеши-
T
вающие коэффициенты W
где Н
W
– эквивалентная доза в органе или ткани T, Зв;
Т
– взвешивающий коэффициент для данного вида тка-
T
– сумма произведений эквивалент-
E
; единица измерения – зиверт [Зв]:
T
H WH= ⋅
T
,
(4.15)
ни Т (прил. 4.3), учитывающий различную чувствитель-
ность к ИИ разных органов и тканей; для организма в це-
лом принимается W
= 1.
T
В СанПин 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99 / 2009» [5] установлены значения предельно
допустимых доз (ПДД) излучения для персонала, непосредственно работающего с источниками ИИ (группа А), персонала, находящегося по условиям работы в сфере их воздействия
(группа Б), и населения (табл. 4.5).
93
Основные пределы доз
Таблица 4.5
Нормируемый
параметр
Эффективная доза 20 мЗв в год в среднем
за любые последователь-
Эквивалентная доза,
мЗв за год:
• в хрусталике глаза 150 15
• коже 500 50
• кистях и стопах 500 50
*
ПДД для персонала группы Б равны 1 / 4 значений для персо-
Значение нормируемого параметра
Персонал (группа А)* Население
1 мЗв в год в среднем
за любые последователь-
ные 5 лет, но не более
50 мЗв в год
ные 5 лет, но не более
5 мЗв в год
нала группы А.
Эффективная доза для персонала не должна превышать
за период трудовой деятельности (50 лет) – 1000 мЗв, а для
населения за период жизни (70 лет) – 70 мЗв.
Пример 4.3
Установить, превышен ли норматив облучения ИИ для
персонала разных категорий – персонала, работающего с техногенным источником ИИ (группа А), и персонала, находящегося в сфере воздействия техногенного источника ИИ (группа Б). Фактические эффективные дозы облучения персонала
приведены в табл. 4.6.
Таблица 4.6
Фактические эффективные дозы облучения персонала
Эффективная доза облучения персонала
H
Период облучения
Первый год
Первый квартал 3 1
Второй квартал 9 0
, мЗв, для категории персонала
E
Группа А Группа Б
94
Окончание табл. 4.6
Эффективная доза облучения персонала
H
Период облучения
Третий квартал 2 0
Четвертый квартал 4 1
Второй год
Первый квартал 6 2
Второй квартал 8 0
Третий квартал 3 0
Четвертый квартал 7 1
Третий год
Первый квартал 10 1
Второй квартал 5 1
Третий квартал 3 0
Четвертый квартал 5 1
Четвертый год
Первый квартал 4 3
Второй квартал 6 1
Третий квартал 12 4
Четвертый квартал 4 5
Пятый год
Первый квартал 0 1
Второй квартал 6 0
Третий квартал 5 1
Четвертый квартал 3 0
, мЗв, для категории персонала
E
Группа А Группа Б
Решение
1. Для того чтобы установить, превышен ли норматив облучения ИИ, необходимо сопоставить фактические значения
эффективной дозы облучения персонала с нормативными. Как
следует из табл. 4.5, сопоставление необходимо провести для
нормативного значения за год и для среднего значения за последовательные 5 лет. При этом для выполнения требований
норматива оба условия должны быть выполнены.
2. Рассчитаем фактические значения эффективной дозы
облучения персонала группы А за каждый год облучения и
среднее значение дозы за последовательные 5 лет облучения:
95
• за первый год H
• второй год H
• третий год H
• четвертый год H
• пятый год H
= 3 + 9 + 2 + 4 = 18 мЗв;
E
1
= 6 + 8 + 3 + 7 = 24 мЗв;
E
2
= 10 + 5 + 3 + 5 = 23 мЗв;
E
3
= 4 + 6 + 12 + 4 = 26 мЗв;
E
4
= 0 + 6 + 5 + 3 = 14 мЗв;
E
5
• среднее значение дозы за последовательные 5 лет облучения H
= (18 + 24 + 23 + 26 + 14) / 5 = 21 мЗв.
E
ср
3. Сопоставим полученные фактические значения эффективной дозы облучения персонала группы А с нормативными. Согласно табл. 4.5 нормативное значение эффективной дозы облучения персонала группы А не должно
превышать 50 мЗв в год, а ее среднее значение за любые последовательные 5 лет – 20 мЗв. Получим:
• за первый год H
• второй год H
• третий год H
• четвертый год H
• пятый год H
= 18 < 50 мЗв – норматив не превышен;
E
1
= 24 < 50 мЗв – норматив не превышен;
E
2
= 23 < 50 мЗв – норматив не превышен;
E
3
= 26 < 50 мЗв – норматив не превышен;
E
4
= 14 < 50 мЗв – норматив не превышен;
E
5
• среднее значение дозы за последовательные 5 лет облучения H
= 21 > 20 мЗв – норматив превышен.
E
ср
4. Аналогично п. 2 и 3 рассчитаем фактические значения
эффективной дозы облучения персонала группы Б за каждый
год облучения и среднее значение дозы за последовательные
5 лет облучения и сопоставим их с нормативными значениями. Согласно табл. 4.5 нормативное значение эффективной
дозы облучения персонала группы Б не должно превышать
12,5 мЗв в год, а ее среднее значение за любые последовательные 5 лет – 5 мЗв. Получим:
• за первый год H
= 1 + 0 + 0 + 1 = 2 < 12,5 мЗв – норматив
E
1
не превышен;
• второй год H
= 2 + 0 + 0 + 1 = 3 < 12,5 мЗв – норматив
E
2
не превышен;
• третий год H
= 1 + 1 + 0 + 1 = 3 < 12,5 мЗв – норматив
E
3
не превышен;
• четвертый год H
= 3 + 4 + 1 + 5 = 13 > 12,5 мЗв – норма-
E
4
тив превышен;
96
• пятый год H
= 1 + 0 + 1 + 0 = 2 < 12,5 мЗв – норматив
E
5
не превышен;
• среднее значение дозы за последовательные 5 лет облучения H
= (2 + 3 + 3 + 13 + 2) / 5 = 4,6 < 5 мЗв – норматив не
E
ср
превышен.
Вывод. Для персонала, работающего с техногенным ис-
точником ИИ (группа А), норматив облучения ИИ превышен,
так как имеется превышение норматива за последовательные
5 лет работы. Для персонала, находящегося в сфере воздействия техногенного источника ИИ (группа Б), норматив облучения ИИ также превышен, так как имеется превышение
норматива за четвертый год работы.
Задача 4.3
Установить, превышен ли норматив облучения ИИ для
персонала разных категорий – персонала, работающего с
техногенным источником ИИ (группа А), и персонала, находящегося в сфере воздействия техногенного источника ИИ
(группа Б).
Варианты исходных данных приведены в табл. 4.7.
4.2.2. Расчет толщины защитного экрана приработе
срентгеновской трубкой
Одним из наиболее эффективных способов защиты от ИИ
является экранирование. Выбор защитного экрана следует
производить в зависимости от вида ИИ.
Для защиты от a-излучения применяют экраны из стекла, плексигласа толщиной в несколько миллиметров. Достаточной защитой от a-излучения является слой воздуха в несколько сантиметров.
В случае b-излучения используют экраны с материалами
малой атомной массы (например, алюминий), а чаще комбинированные экраны (со стороны источника – материал с малой атомной массой, а со стороны защищаемого объекта –
с большой, например, свинец или сталь.
97
Таблица 4.7
, мЗв
E
года
Квартал пятого
го года
Квартал четверто-
1 0 0 6 1 4 6 8 12
года
Квартал третьего
года
Исходные данные к задаче 4.3
Квартал второго
Фактическая эффективная доза облучения персонала H
года
I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV
Квартал первого
Б 0 1 1 0 0 2 0 0 2 0 1 1 2 2 3 4 2 1 0 1
Б 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 2 2 5 4 1 1 1 1
Б 0 2 0 1 0 2 0 1 2 0 1 0 3 0 4 2 2 3 4 0
Б 1 1 0 2 1 0 1 2 4 1 1 0 4 0 3 1 1 4 0 0
Б 8 5 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0
Б 1 0 0 1 6 7 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0
нала
персо-
Группа
1 А 8 7 6 6 7 3 6 2 8 4 1 7 2 8 10 3 1 7 4 2
2 А 9 5 3 2 12 5 8 13 5 3 2 8 4 2 12 4 4 6 5 4
3 А 12 4 2 6 7 6 4 5 14 1 1 5 7 8 13 6 8 9 3 6
4 А 15 8 9 19 2 5 3 2 3 1 1 2 3 5 5 5 3 3 3 2
5 А 5 13 2 7 8 12 6 3 5 8 9 3 6 4 1 3 7 9 3 0
анта
вари-
Номер
6 А 2 6 4 2 7 8 3 2 1 2 8 9 12 4 6 2 4 2 5 9
Б 0 1 2 0 3 4 5 1 2 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
7 А 2 1 0 2 0 1 0 2 14 11 14 12 1 3 5 0 1 2 3 1
8 А 4 3 5 3 4 2 2 1 2 3 0 3 1 0 7 8 16 12 14 9
Б 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Б 2 0 2 0 1 2 0 1 0 1 2 0 1 0 1 1 0 1 0 1
9 А 3 2 6 1 3 2 2 2 2 2 0
98
1 2 3 4 8 1 4 9 2
10 А 3 2 6 1 3 2 11 2 2 9 10 1 7 8 6 1 4 6 8 12
Б 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 2 0 5 4 3 1 0 1 1 1
Б 0 0 0 1 2 0 3 1 1 1 2 0 1 0 2 0 1 0 2 1
Б 1 2 0 0 1 1 0 4 0 0 1 4 0 1 0 3 0 0 1 5
Б 1 0 1 0 1 0 3 9 8 3 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1
Б 1 1 1 0 0 1 1 0 2 3 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1
Б 3 4 7 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1
Б 0 1 0 1 0 0 0 1 3 2 3 6 0 1 1 1 1 0 0 0
Б 1 0 1 1 1 0 1 1 1 2 3 2 4 1 1 1 1 1 0 1
11 А 6 5 4 0 3 1 2 5 7 2 8 9 1 0 0 3 6 4 7 11
12 А 8 2 7 9 5 12 9 7 11 3 6 9 14 15 13 9 5 10 8 7
13 А 6 3 5 6 2 4 1 4 7 0 3 4 7 4 5 8 2 6 3 8
14 А 5 2 1 9 5 7 3 1 6 0 0 4 12 12 15 12 9 9 8 7
15 А 2 3 2 8 3 5 4 0 8 0 1 4 15 13 11 12 14 13 10 15
16 А 8 9 4 2 1 0 7 1 8 6 1 0 1 2 9 8 2 3 7 6
17 А 2 3 5 2 2 3 2 6 2 0 0 1 2 3 4 8 14 10 11 16
18 А 12 11 15 17 0 1 3 0 1 2 3 1 2 3 4 8 14 10 11 16
Б 0 0 0 0 5 7 1 0 0 2 0 2 0 0 0 2 0 1 0 2
Б 6 0 0 0 3 0 0 0 1 2 0 1 1 7 0 1 3 1 0 3
Б 0 2 0 0 0 0 3 0 0 2 0 3 0 0 0 2 0 2 0 3
20 А 4 3 0 2 5 4 7 0 18 0 17 21 0 10 0 0 6 0 1 1
19 А 9 5 1 0 3 2 7 1 1 9 0
Б 1 0 2 0 2 0 1 0 1 2 0 1 3 9 0 1 0 1 0 0
21 А 8 8 8 8 9 9 9 9 6 6 6 6 5 4 3 2 9 12 8 11
99
Окончание табл 4.7
, мЗв
E
Фактическая эффективная доза облучения персонала H
года
Квартал пятого
го года
Квартал четверто-
8 1 0 3 0 0 1 2 3
года
Квартал третьего
года
Квартал второго
года
I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV
Квартал первого
Б 0 0 0 0 3 1 0 2 1 1 0 1 0 3 1 2 1 0 0 3
Б 1 1 0 0 3 6 4 0 0 0 1 1 0 0 1 0 3 0 0 3
Б 1 1 3 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 3 7 4 3
Б 0 0 3 0 1 1 1 1 0 0 0 0 2 3 0 0 2 0 1 0
Б 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 5 6 6 0 0 1 1 0 1 0
Б 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 2 0 3 1 0 2 0 1 1 1
нала
персо-
Группа
22 А 5 4 3 7 2 0 1 2 3 5 4 8 1 0 14 12 17 21 0 0
23 А 17 1 15 18 0 3 5 7 0 1 5 2 6 3 0 1 7 1 4 1
24 А 0 3 8 0 2 7 0 1 6 0 3 2 7 5 3 9 1 0 0 2
25 А 3 6 1 0 4 7 9 3 2 8 1 6 3 9 2 9 4 4 4 2
26 А 2 0 6 0 0 1 2 4 16 13 12 15 0 2 7 3 5 2 3 0
анта
вари-
Номер
27 А 14 12 14 15 6 7 0 1 1 1 5 7 3 2 0 1 1 0 2 4
Б 0 1 0 1 2 6 5 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1
28 А 12 10 7 12 2 6 3 0 12 3 6 1 8 2 6 4 5 2 3 1
29 А 2 3 5 9 2 8 3 3 8 4 6 14 12 13 11 20 5 4 3 6
Б 2 1 0 1 4 0 1 3 6 4 5 0 0 0 0 1 1 1 0 1
Б 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2 0 3 0 1 0 3 2 0 3 2
30 А 9 12 20 10 2 4 8 1 0 6 2
Б 0 0 1 1 1 2 0 2 0 3 0 4 0 1 0 2 0 3 0 2
31 А 4 5 1 4 7 2 1 6 3 9 4 2 0 2 4 2 6 2 1 8
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]