методы по бж / UML_4768

УДК 502.7 (07.07)

Толмачева Л.В. Оценка радиационных загрязнений среды обитания человека. Методические указания к практической работе по курсу «Безопасность жизнедеятельности». Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. -

76с.

Содержат методические указания к выполнению практической работы, представлены теоретические положения, описывающие ионизирующие излучения, их воздействия на человека, нормы приборов и порядок выполнения практической работы. Предназначено для студентов всех специальностей и форм обучения.

Табл.16. Ил.20. Библиогр.: 7 назв.

Рецензент Бакаева Т.Н., канд.техн.наук, профессор кафедры ПиБЖ ТТИ ЮФУ;

2

2.3.Дозовые характеристики поля ионизирующего излучения…………………………………………………... 12

2.4.Источники излучений……………………………. 23

2.5.Действие ионизирующих излучений на человека………………………………………………... 30

2.6.Применение ионизирующих излучений и нормы радиационной безопасности…………………………. 39

2.7.Средства измерения ионизирующих излучений и

3.1.Подготовка дозиметра цифрового «POISK-M» к

работе………………………………………………... 46

3.2.Содержание экспериментальной части………….. 50

«ДРБП-03»…………………………………………….. 52

4.1. Ознакомление с прибором дозиметр-радиометр

«ДРБП-03»…………………………………………… 52

4.2.Устройство и основные принципы работы дозиметра-радиометра «ДРБП-03»…………………… 58

4.3.Меры безопасности. Подготовка прибора к

3

4

Введение

Вусловиях современного научно-технического прогресса развитие производственных сил человечества достигло уровня, при котором в процессе производства вовлечена почти вся оболочка состояния планеты. Со всей остротой возникла проблема резкого ухудшения состояния окружающей среды и истощения природных ресурсов во все возрастающих масштабах.

Загрязнение окружающей среды, начавшееся с крупных городов и промышленных центров, стало приобретать региональный характер. В настоящее время все более очевидными становятся глобальные изменения состояния природной среды. Экологические проблемы локального, регионального и глобального характера для человека стали одними из наиболее важных проблем.

Всвязи с развитием атомной энергетики и расширением сферы использования радионуклидов в народном хозяйстве особое место занимают проблемы, связанные с радиационными загрязнениями окружающей среды.

И радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в Космосе до возникновения самой Земли. Ионизирующее излучение сопровождало Большой взрыв, с которого, как полагают, началось существование нашей Вселенной – около 20 миллиардов лет назад. С того времени радиация постоянно наполняет космическое пространство. Радиоактивные элементы вошли в состав Земли с самого ее рождения. Человеческий организм тоже слегка радиоактивен, так как во всякой живой ткани присутствуют в следовых количествах радиоактивные вещества.

5

Только одна ближайшая к нам звезда Солнце; испускает огромное количество быстрых частиц: электроны, ионы, нейроны, гамма-кванты и т. д. На планете в результате мощных горообразовательных катаклизмов сформировались слои радиоактивных гранитов, базальтов и руд. Под толщей осадочных пород указанные источники радиации образуют естественный природный фон. Человек и все другие живые существа как бы «привыкли» к радиации и вряд ли смогли бы вести здоровый образ жизни в условиях абсолютно стерильной радиационной среды. В связи с этим у человека отсутствуют рецепторы, чувствительные к радиоактивности.

Прогресс науки и техники привел к разработке и практическому использованию новых материалов, к бурному развитию атомной энергетики, а также оборонной промышленности. Превышение природного радиационного фона приводит к самым печальным результатам. Яркими примерами этого являются последствия использования ядерного оружия, ЧС на АЭС, распространений в атмосфере и гидросфере радионуклидов и др.

Как только были открыты ионизирующие излучения и их вредное воздействие на живые организмы, появилась необходимость контролировать облучение этими излучениями человека. Каждый человек должен знать об опасности радиации и уметь защищаться от нее!

1. Цель работы

Цель работы включает:

1. Изучение теоретических положений, описывающих ионизирующие излучения.

6

2.Изучение методов контроля и приборов: дозиметр цифровой «POISK-M» и дозиметр-радиометр «ДРБП-03» ,для измерения ионизирующих излучений.

3.Приобретение навыков определения загрязнения окружающей среды с помощью приборов дозиметр цифровой «POISK-M» и дозиметр-радиометр «ДРБП-03».

2.Общие сведения

2.1.Что такое радиация

Врезультате исследований учеными атома мы можем представить себе его строение. Мы знаем, что атом похож на Солнечную систему в миниатюре, в которой вокруг крошечного ядра движутся по орбитам «планеты» – электроны. Размеры ядра в сто тысяч раз меньше размеров самого атома, но плотность его очень велика, поскольку масса ядра почти равна массе всего атома. Ядро, как правило, состоит из более мелких частиц, которые плотно сцеплены друг с другом (рис. 1).

Рис. 1. Строение атома

Некоторые из этих частиц имеют положительный заряд и называются протонами. Число протонов в ядре и определяет, к какому химическому элементу относится

7

данный атом: ядро атома водорода содержит всего один протон, атом кислорода – 8, урана – 92. В каждом атоме число электронов в точности равно числу протонов в ядре; каждый электрон несет отрицательный заряд, равный по величине заряду протона, так, что в целом нейтрален.

В ядре, как правило, присутствуют и частицы другого типа, называемые нейтронами, поскольку они электрически нейтральны. Ядра атомов одного и того же элемента всегда содержат одно и то же число протонов, но число нейтронов в них может быть разным. Атомы, имеющие ядра с одинаковым числом протонов, но различающиеся по числу нейтронов, относятся к разным 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. Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу «нуклидов».

Некоторые нуклиды стабильны, т.е. при отсутствии внешнего воздействия никогда не претерпевают никаких превращений.

Большинство же нуклидов нестабильны, они все время превращаются в другие нуклиды. В качестве примера возьмем хотя бы атом уран-238, в ядре которого протоны и нейтроны едва удерживаются вместе силами сцепления. Время от времени их него вырывается компактная группа из четырех частиц: двух протонов и двух нейтронов (α-частица). Уран превращается, таким образом, в торий-234, в ядре которого содержатся 91 протон и 143 нейтрона. Эта метаморфоза, происшедшая в ядре, сказывается и на движущихся по своим орбитам электронах: один из них становится неспаренным и вылетает из атома. Далее следуют иные превращения,

8

сопровождаемые излучениями, и вся эта цепочка, в конце концов, оканчивается стабильным нуклидом свинца. Разумеется, существует много таких цепочек самопроизвольных превращений (распадов) разных нуклидов по разным схемам превращений и их комбинациям.

При каждом таком акте распада высвобождается энергия, которая и передается дальше в виде излучения. Можно сказать (хотя это и не совсем строго), что испускание ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов, – это α-излучение; испускание электрона, как в случае распада тория-234, – это β-излучение. Часто нестабильный нуклид оказывается настолько возбужденным, что испускание частицы не приводит к полному снятию возбуждения; тогда он выбрасывает порцию чистой энергии, называемую g-излучением. Как и в случае рентгеновских лучей (во многом подобных γ-излучению), при этом не происходит испускания каких-либо частиц.

2.2. Основные понятия и определения

Ионизирующее излучение – любое излучение,

взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Ионизирующее излучение представляет собой поток зараженных и не зараженных частиц. Видимый свет и ультрафиолетовое излучение принято не включать в понятие «ионизирующее излучение».

При этом различают фотонное и корпускулярное ионизирующие излучения.

К фотонному ионизирующему излучению относятся:

гамма -излучение, которое возникает при изменении энергетического состояния атомных ядер или при

9

аннигиляции частиц; тормозное излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц; характеристическое излучение, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома. На практике часто используется рентгеновское излучение, состоящее из тормозного и (или) характеристического излучений.

К корпускулярному излучению, состоящему из частиц с массой, отличной от нуля, относятся, например,

альфа-излучение, электронное, протонное, нейтронное.

Гамма-излучение имеет вн утриядерное происхождение. Гамма-излучение представляет собой жесткое (большой энергии) электромагнитное излучение, распространяющееся со скоростью света (рис. 2).

Рис. 2. Установка для исследования ионизирующего излучения

Рентгеновское излучение, являющееся потоком электромагнитных колебаний, т. е. обладая одной и той же природой с гамма-излучением, отличается от последнего условиями образования (не имеет внутриядерного происхождения), а также своими свойствами (длиной волны или энергией).

10