- •Лабораторная работа 4 исследование и оценка содержания пыли и радиоактивных изотопов в воздухе производственного помещения
- •4.1. Общие сведения
- •4.1.1. Производственные пыли
- •4.1.2. Радиоактивные вещества в производстве
- •4.2. Описание лабораторной установки и применяемых методов исследований
- •4.2.1. Установка для отбора пыли (рис. 4.1)
- •4.2.2. Методика взвешивания фильтра на торсионных весах
- •4.2.3. Методика отбора пробы пыли и расчета её концентрации в воздухе
- •4.2.4. Установка для определения числа радиоактивных распадов в пробе пыли (рис. 4.3.)
- •4.3. Порядок выполнения работы
- •4.4. Требования к оформлению отчета
- •4.5. Контрольные вопросы
- •4.6. Литература
- •Исходные данные к лабораторной работе 4
- •Протокол лабораторной работы
- •Исходные данные
- •Результаты измерений и расчетов
4.1.2. Радиоактивные вещества в производстве
В технике широко применяют приборы и оборудование, принцип работы которых построен на использовании радиоактивных веществ и ионизирующих излучений. Такие устройства используют при дефектоскопии, определении износа деталей, ускорении химических процессов, контроле качества, в медицинской практике. Однако их использование связано с отрицательным воздействием на организм человека.
Радиоактивными веществами называются вещества, содержащие изотопы химических элементов и испускающие ионизирующее излучение в результате их ядерного распада.
В настоящее время различают корпускулярное ионизирующее излучение, состоящее из частиц, масса покоя которых больше нуля, иэлектромагнитное ионизирующее излучение.
К корпускулярным ионизирующим излучениям относят:
Альфа-излучение– поток ядер гелия. Скорость отдельных частиц может достигать 20 км/с. Пробег частиц изменяется от 2 до 12 см в воздухе. Альфа-частицы обладают высокой ионизирующей, но малой проникающей способностью;
Бета-излучениеобразуется при распаде радиоактивных веществ и представляет собой быстродвижущиеся электроны или позитроны. Имеют большую проникающую способность и меньшую ионизирующую способность, чем альфа-частицы;
Нейтронное излучение–поток частиц, масса которых близка к массе протона, но без заряда. Нейтроны имеют высокую проникающую способность. Их ионизационная способность ниже, чем у бета-частиц.
К электромагнитным ионизирующим излучениям относят:
Гамма-излучение– электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны. Обладает очень высокой проникающей способностью и малым ионизирующим действием;
Рентгеновское излучениеблизко по своим характеристикам к гамма-излучению. Длина волны рентгеновского излучения больше, чем у гамма-излучения, а частота более низкая.
Для оценки радиоактивных веществ используют понятие активности(скорости радиоактивного распада), представляющее собой количество распадающихся в единицу времени атомов. В системе измерений СИ за единицу распада принят беккерель (Бк) – один ядерный распад в секунду. Внесистемной единицей активности радиоактивного изотопа является кюри (Ки) – представляющее собой 3,7*1010распадов в секунду.
Количественной характеристикой рентгеновского и гамма-излучений является экспозиционная доза. Она равна заряду заряженных частиц одного знака, возникающего в единице массы сухого воздуха под воздействием ионизирующего излучения. За единицу экспозиционной дозы принято 1 Кулон/кг (Кл/кг).
По способу воздействия ионизирующих излучений на организм человека различают внешнее и внутреннее. Внешнее происходит в результате воздействия сторонних источников излучения (рентгеновские аппараты и др.). Внутреннее вызывается источниками излучений, попавших в организм в результате вдыхания газов, паров, пыли радиоактивных веществ и.т.д. Внешнее облучение длится только при работе с источниками, тогда как внутреннее продолжается до полного распада или выведения из организма радиоактивного источника.
Комплекс стойких изменений в организме человека под воздействием ионизирующего излучения называют лучевой болезнью.
Защита от внешнего излучения, как правило, осуществляется экранированием. Поскольку альфа-излучение практически неопасно при внешнем облучении, защита полностью обеспечивается слоем воздуха или плотным веществом (стеклом, алюминием) толщиной в несколько миллиметров. Защита от бета-излучения выполняется из легких материалов, например алюминия. Обычно защитный экран делается двухслойным. Для защиты от гамма-излучения применяют материалы высокой плотности и большой атомной массы, например свинец.
Применяют также защиту расстоянием с полной механизацией и автоматизацией работ. Если же технически невозможно полностью защитить работающего, то необходимо строго регламентировать время его пребывания в опасной зоне. Кроме того, работающие с источниками ионизирующих излучений и радиоактивными веществами должны снабжаться спецодеждой, соблюдать правила личной гигиены и регулярно проходить дозиметрический и медицинский контроль.