9. 7. Нормирование радиационного облучения

их численные значения должны учитывать достигнутый в учрежде­

нии уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия,

при которых радиационное воздействие будет ниже достигнутого.

Для лиц группы Б все дозовые пределы не должны превышать 0,25 дозовых пределов для группы А

Основные дозавые пределы облучения лиц из персонала и насе­

ления не включают в себя дозы от природных источников ИИ, на

которые практически невозможно влиять (космическое излучение

на поверхности Земли и облучение, создаваемое содержащимся в

организме человека калием-40), от медицинских источников ИИ и

дозу вследствие радиацИОijНЫХ аварий. На эти виды облучения ус­ танавливаются специальные ограничения. Соблюдение предела го­

довой дозы предотвращает возникновение детерминированных эф­ фектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется при

этом на приемлемом уровне.

Для каждой категории облучаемых лиц значение допустимого уровня для данного пути облучения определено таким образом,

чтобы при таком уровне воздействия только одного данного фак­ тора облучения в течение года значение дозы, накопленной за год,

равнялось значению соответствующего дозовоrо предела, указанно­

го в табл.9.2.

Значения допустимой мощности дозы (ДМД) при внешнем об­

лучении всего тела от техногенных источников представлены в

табл. 9.3.

лица из населения

ные значения времени облучения, объема воздуха и массы воды и

пищи (рациона), с которыми радионуклид попадает в организм на

протяжении календарного года. Для лиц из персонала установлены

=3,2 ·107 с, Vнас = 7,3 ·106 лвгод=7,3 ·103 м3 вгод,Мнас= 800 кг.

При одновременном воздействии источников внешнего и внут­ реннего облучения должно выполняться условие, чтобы отношение

годовой дозы внешнего облучения Евн к пределу годовой дозы ПГД

и отношение годовых поступлений нуклидов ингаляционным путем

ПIИ и пероральным путем Пт к их годовым пределам ПГПIИ и пrпtn

в сумме не превышали 1:

В аварийных ситуациях для персонала и лиц, привлекаемых для проведения аварийных и спасательных работ, может быть разреше­ но планируемое повышенное облучение, которое выше установлен­

ных дозовых пределов (см. табл. 9.1 ). Повышенное облучение до­

пустимо только в тех случаях, когда нет возможности его исключить

и может быть оправдано лишь спасением людей, предотвращением

дальнейшего развития аварии и облучения большого числа людей. Повышенное облучение допускается только для мужчин старше

30 лет и только при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения при ликвидации ава­ рий и риске для здоровья.

Планируемое повышенное облучение в дозе не более 100 мЗв в

год допускается с разрешения территориальных органов Госсанэпид­

надзора, а облучение в дозе не более 200 мЗв в год - только с раз­ решения Госсанэпиднадзора России.

9.8. Методы и средства контроля радиационной обстановки

Для регистрации ионизирующих излучений и измерения их

параметров используются приборы, основанные на ионизацион­ ном, сцинтилляцион.н.ом, люминесцентном, фотографическом,

химическом и других метоДах (4, б, 8}.

328 Час т ь I Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

При ионизационном методе под воздействием излучения иони­

зируется газовая среда или кристаллы полупроводников и диэлект­ риков, в результате чего резко увеличивается их электропровод­

ность.

При сцинтилляционном методе в некоторых органических или неорганических веществах под воздействием ионизирующего излу­

чения возникают вспышки света - сцинтилляции

При люминесцентных методах в некоторых веществах под воз­

действием излучения образуются центры люминесценции. При ос­

вещении этих веществ ультрафиолетовым излучением либо при их нагреве возникают различные оптические эффекты, в результате ко­

торых изменяется интенсивность свечения (фотолюминесценция) или цвет (термолюминисценция)

При фотографическом методе воздействие ионизирующего из­

лучения на фотоэмульсию приводит к эффекту, аналогичному от

воздействия видимого света - почернению фотоматериала Погло­

щенная энергия излучения определяе гс я по плотности почернения.

При химическом методе воздействие излучения на вещество вы­

зывает различные химические реакции, приводящие, например, к из­

менению его окраски.

Прибор для обнаружения и измерения параметров ионизирую­

щего излучения состоит из детектора (лат detectio - обнаруже­

ние) и измерительной аппаратуры. Веществом детектора может

быть газ, жидкость или твердое тело, что и дает соответствующее

название детекторам. газовые, жидкостные, твердотельные.

Приборы радиационного контроля классифицируют по: назначе­

нию, типу детектора; виду регистрируемого излучения; способу ин­

дикации. области применения и другим признакам.

По назначению приборы подразделяют на дозиметры, радио­

метры, спектрометры и комбинированные приборы.

Дозиметры служат для измерения дозы излучения (поглощен­ ной, эквивалентной, экспозиционной) и (или) мощности соответст­ вующей дозы (уровня радиации).

Радиометры служат для измерения активности радионуклидов

в источнике, удельной, объемной и поверхностной активности пред­

метов окружающей среды и материалов (в том числе продуктов), а

также плотности потока ионизирующих излучений

Спектрометры служат для измерения распределения ионизи­ рующих излучений по энергии частиц или фотонов, массе и заряду

элементарных частиц с целью их идентификации.

330 Час т ь I Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

91

/,А

о

и.в

Рис 9 2 Вольт амперная характеристика токовой ионизационной камеры

при постоянной мощности дозы излучения, называется вольт-ампер­

ной характеристикой токовой камеры (рис 9 2) На участке 1 этой

характеристики значение ионизационного тока зависит от напряже­

ния на электродах Поэтому этот участок является нерабочим На участке JJ значение ионизационного тока, называемого в этом слу­

чае током насыщения tн, не зависит от напряжения, приложеннога

к электродам, а определяется мощностью дозы ионизирующего из­

лучения Пропорциональная зависимость тока насыщения от мощ­

ности дозы на участке JJ (этот участок называется <<ПЛаТо>>) и ис­

пользуется в ионизационных токовых камерах Основной недостаток

ионизационных камер - низкое значение выходного сигнала, что

требует его усиления

С увеличением напряженности электрического поля ионизаци­ онного детектора скорость дрейфа ионов, образованных первичным ионизирующим излучением, будет возрастать Электроны, обладаю­ щие небольшой массой по сравнению с массой положительно заря­ женных ионов газа-наполнителя, будут с большей скоростью дви­

гаться к собирающему электроду (аноду) При достижении опреде­

ленной разности потенциалов кинетическая энергия ускоренных в

электрическом поле электронов достигнет значения, при котором

наступит ударная ионизация (JJJ) Вновь образованные вторичные

электроны также будут ускоряться в электрическом поле и произ­

водить ионизацию атомов газа-наполнителя В результате возникает

лавинный процесс - газовое усиление первичной ионизации Коэф­

фициент газового усиления, представляющий собой отношение ко­

личества электронов, дошедших до анода, к количеству первичных

электронов, может достигать 1Qб 107

В цепь анода б включается сопротивление нагрузки 7, на котором формируется импульс напряжения Коэффициент умножения ФЭУ

лежит в пределах 105.. .106. Таким образом, с помощью сцинтилля­

ционного детектора можно измерить поглощенную дозу (по количе­

ству импульсов за определенное время) и ее мощность (по частоте

следования импульсов).

Описанные методы и принципы работы измерителей параметров

ионизирующих излучений используются в приборах, предназначен­

ных для персонала. В приборах для населения в качестве детекторов

применяются газоразрядные счетчики (табл. 9.5).

Показания дозиметрического прибора от измерения к измере­

нию могут значительно отличаться, особенно при измерении малых

значений, так как радиоактивный распадпроцесс вероятностный.

Поэтому для получения более достоверного результата рекоменду­ ется проводить измерения несколько раз. В качестве результата из­

мерения принимают среднее значение т измерений (т= 3. 10 раз)

Кроме того, следует учитывать, что дозиметрические приборы для

населения обеспечивают измерения или оценку мощности дозы

внешнего гамма-излучения и практически не чувствительны к

альфа-, бета- и нейтронному излучениям, а также к <<мягкому•> рент­

геновскому и тормозному излучениям (цветного телевизора, цвет­

ных дисплеев компьютеров, рентгеновских установок с ускоряющим

напряжением на трубке менее 60...80 кВ и др ).

9.9. Проrнозирование радиационной обстановки nри ядерных катастрофах

При ядерных авариях и катастрофах на предприятиях ядерного

топливного цикла и при ядерных взрывах необходимо решать ряд

задач по прогнозированию и оценке радиационной обста·новки [6, 9].

Основные задачи рассматриваются ниже.

Определение (уточнение) закона спада уровня радиации

При делении ядерного топлива в реакторах и ядерных зарядах об­

ра3уется несколько сотен радионуклидов с периодами полураспада

от миллионных долей секунды до миллиардов лет. Поэтому в случае ядерных взрывов и аварий из радиоактивного облака на землю вы­ падает смесь радионуклидов, состав которой с течением времени из­

меняется как вследствие естественного распада радиоактивных ве­

ществ, так и вследствие образования новых нуклидов при ядерных

превращениях

336 Час т ь 1 Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

D(t)

Рис 9 6 К определению '<доп и t 8 ,

При внешнем гамма-облучении известным радионуклидом

закон спада уровня радиации аналогичен закону радиоактивного

распада

(9 32)

где D(t), D 0 - мощность поглощенной дозы для текущего и исход­

ного (t = О) моментов времени соответственно, Л = ln 2/Т1;2 -

постоянная распада радионуклида, Т112 - период nолураспада

Отсюда ожидаемая поглощенная доза внешнего фотонного

облучения за время 't" = t2 - t 1 (см рис 9 5) определяется из урав­

нения

Из (9 33) следует, что (см рис 9 6) допустимое время пребы-

вания на загрязненной территории