5. Практикум

Задание на практическую работу определяет преподаватель соответственно учебному плану специальности.

ИЗМЕРЕНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАДИОЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

НА МЕСТНОСТИ, В ЖИЛЫХ И РАБОЧИХ ПОМЕЩЕНИЯХ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Радиоактивность – это процесс превращения одних элементов в другие, сопровождающийся ионизирующим излучением. Ионизирующим излучением называется излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака. Действие ионизирующих излучений представляет большую опасность для живых организмов.

Среди большого разнообразия ионизирующих излучений наиболее распространены пять его видов: α-, β- ,γ-, нейтронное и рентгеновское излучения.

α-излучения, β-излучения и нейтронное излучение являются потоками частиц и называются корпускулярным излучением. γ-излучения и рентгеновское излучение представляют собой электромагнитные волны высокой частоты и называются фотонным излучением.

Частицы α-излучения представляют собой поток ядер гелия без электронов, испускаемых веществом при ядерных реакциях. Они обладают сравнительно большой массой и зарядом. Поэтому длина пробега α-частиц невелика, но в момент остановки они выбрасывают большое количество энергии. Большие дозы облучения человек получает только при попадании α-частиц внутрь организма. Изотопами, испускающими α-частицы, являются, например, уран-235 , уран-238 и плутоний-239.

Частицы β-излучения представляют собой поток электронов, возникающий при радиоактивном распаде. Они обладают сравнительно небольшой массой, но имеют большую скорость распространения. Поэтому частицы β-излучения обладают меньшей ионизирующей и большей проникающей способностью. Поток β-частиц хорошо задерживается металлической фольгой и даже тонкая одежда способна остановить поток радиации. Изотопами, испускающими β-частицы, являются тритий-3 и стронций-90.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов (частиц без заряда). Они обладают большой вторичной ионизирующей способностью, так как возбуждают электроны атомов вещества.

γ-излучения и рентгеновское излучение – виды электромагнитных излучений, различающиеся условиями образования и свойствами – длиной волны и энергией. Эти виды излучений не обладают большой ионизирующей способностью, но они способны глубоко проникать в вещество. Изотопы, излучающие γ-радиацию – цезий-137 и кобальт-60.

Различают природные и технические источники ионизирующего излучения. К природным относятся космические, а также земные источники, создающие природное облучение – естественный фон. К техническим относятся источники, специально созданные человеком для полезного применения излучения или являющиеся побочным продуктом деятельности.

Нормирование и обращение с ионизирующими излучениями обеспечивается нормативными документами: НРБ–99 «Нормы радиационной безопасности» и ОСПОРБ-99 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности».

Биологическое действие ионизирующего излучения зависит от числа образованных пар ионов или от связанной с ним величины – поглощенной энергии. Ионизация живой ткани приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. Кроме этого, под влиянием излучений в живой ткани происходит расщепление воды на атомарный водород Н и гидроксильную группу ОН, которые, обладая высокой химической активностью, вступают в соединения с другими молекулами ткани и образуют новые химические соединения, не свойственные здоровой ткани. Изменения в химическом составе большого числа молекул приводит либо к гибели клеток, либо к значительному их повреждению. При изменении и повреждении ДНК клетки генетические аномалии будут передаваться не только при делении клеток подвергшегося облучению организма, но и его потомству.

Количественной мерой действия ионизирующего излучения на вещество является поглощенная доза излучения D, для контроля воздействия радиоактивности на персонал устанавливается эквивалентная доза излучения Н.

Поглощенная доза излучения D – это физическая величина, равная отношению средней энергии, переданной излучением единице массы вещества. Единицей измерения дозы D принят грей (Гр): 1Гр = 1Дж/кг. На практике применяется также внесистемная единица – 1 рад = 0,01 Гр.

Эквивалентная доза излучения Н – мера биологического действия излучения на человека, равная произведению дозы D на коэффициент качества Q, т. е. Н=D×Q. Единицей измерения эквивалентной дозы принят зиверт (Зв): 1Зв = 1Гр/Q. На практике применяется также внесистемная единица – 1бэр = 0,01Зв.

Коэффициент качества – это безмерная величина, характеризующая биологические последствия от вида ионизирующего излучения, значения которых приведены в табл.1.1.

Плотность потока излучения φ, производимого радиоактивным веществом, можно измерять либо числом частиц, либо переносимой энергией. Прибор «Радиан»-РКСБ-104 предназначен для измерения плотности потока β-излучения с поверхности вещества в частицах в секунду с квадратного сантиметра.

Для характеристики активности источника Am в качестве единицы активности был принят один распад в секунду и установлено название Беккерель (Бк): 1 Бк = 1распад/с.

Таблица 1.1

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА КАЧЕСТВА

Виды излучения	Коэффициент Q
Рентгеновское и γ-излучение	1
Электроны и позитроны,β-излучение	1
Протоны с энергией меньше 10 МэВ	10
Протоны с энергией меньше 20 КэВ	3
Нейтроны с энергией 0,1…10 МэВ	10
α-излучение с энергией меньше 10 МэВ	20
Тяжелые ядра отдачи	20

Внимание! О всех случаях обнаружения участков местности с полевой эквивалентной дозой γ-излучения выше 0,6 мкЗв/ч и выявления проб веществ с повышенной радиоактивностью при удельной активности выше 3,7х1000 Бк/кг немедленно ставьте в известность санэпидстанцию!