Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БЖД+ГО_ практикум Толстых,Васильев.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
2.08 Mб
Скачать

2.4 Порядок нанесення зон зараження на топографічні карти і схеми

Зона можливого зараження хмарою ХНР на картах (схемах) обмежена колом, півколом або сектором, що має кутові розміри φ і радіус, рівний глибині зони зараження Г. Кутові розміри залежно від швидкості вітру за прогнозом приведені в (таблиця 1 п. 2.2.2). Центр кола, півкола або сектора співпадає з джерелом зараження.

Зона фактичного зараження, що має форму еліпса, включається в зону можливого зараження. Зважаючи на можливі переміщення хмари ХНР під впливом вітру фіксоване зображення зони фактичного зараження на карти (схеми) не наноситься.

На топографічних картах і схемах зона можливого зараження має вигляд кола, півкола або сектора.

1. При швидкості вітру за прогнозом менше 0,5 м/с зона зараження має вигляд кола. Точка "0" відповідає джерелу зараження; кут φ = 3600; радіус кола рівний Г.

2. При швидкості вітру за прогнозом 0,6 - 1 м/с зона зараження має вигляд півкола. Точка "0" відповідає джерелу зараження; кут φ = 1800; радіус півкола дорівнює Г; бісектриса кута співпадає з віссю сліду хмари і орієнтована по напряму вітру.

3. При швидкості вітру за прогнозом більше 1 м/с зона зараження має вигляд сектора. Точка "0" відповідає джерелу зараження; кут φ = 900 при швидкості вітру від 1,1 до 2 м/с і φ = 450 при швидкості вітру більше 2 м/с; радіус сектора дорівнює Г; бісектриса сектора співпадає з віссю сліду хмари і орієнтована по напряму вітру.

Площа розливу (джерело зараження) наноситься тільки на великомасштабні схеми або карти синім кольором. У інших випадках джерело зараження береться за точку, з якої походить поширення пари отруйної хмари. З внутрішньої сторони зовнішні межі зони зараження відтіняють жовтим кольором.

Поряд з джерелом зараження чорним кольором наносяться наступні дані: в чисельнику показується найменування і кількість викинутого в довкілля ХНР; у знаменнику - дата і час викиду.

Вказані вище розміри "зони можливого зараження" наносяться на схеми і карти для вироблення і ухвалення рішення на організацію захисту виробничого персоналу об'єкту і населення.

3 Приклад виконання розрахунків

Початкові дані

На хімічно небезпечному об'єкті 15 липня 20.. р. в 2.00 ночі сталося руйнування обвалованої ємності (висота обваловки - 4 м) об'ємом 200 м3, що містила хлористий водень, з нормативним коефіцієнтом заповнення

резервуару - 0,8.

На відстані 2 км від місця аварії починається житлова забудова площею 18 км2, з щільністю населення 4500 чол/км2.

У момент аварії температура повітря складала 20 0С; швидкість вітру - 2 м/с (вітер спрямований у бік житлового масиву); хмарність відсутня.

Оцінити хімічну обстановку в житловому районі через 2 години після аварії, якщо прийняти, що уся забудова знаходиться в зоні зараження. Населення не оповіщене про подію.

РІШЕННЯ

І. Розрахунок глибини і площі зони зараження, тривалість вражаючої дії ХНР і часу підходу зараженого повітря до житлового масиву

1. По таблиці А.1 визначаємо міру вертикальної стійкості атмосфери при швидкості вітру 2 м/с, ясній погоді і часу 2.00 години ночі.

Міра вертикальної стійкості – інверсія (1).

2. Визначимо масу розлитого хлористого водню по формулі:

де Vx - об'єм резервуару (Vx = 200 м3);

d - щільність зрідженого хлороводню (d = 1,191 т/м3 по таблиці. В. 1);

п - нормативний коефіцієнт заповнення резервуару (п = 0,8).

_____________

1) 15 липня на широті України схід сонця відбувається в 5.03, а захід - в 21.04. У зв'язку з цим час доби 15 липня розподіляється таким чином:

- - ніч - 23.05 - 5.02;

- - ранок - 5.03 - 7.03;

- - день - 7.04 - 21.04;

- - вечір - 21.05 - 23.04.

3. По формулі (1) визначаємо еквівалентну кількість речовини в первинній хмарі:

Qэ1 = К1К3К5К7 Q0

По таблиці В. 1 знаходимо коефіцієнти К1 = 0,28; К3 = 0,3; К7 = 1.

Коефіцієнт К5 при інверсії дорівнює 1 (пояснення до формули (1)).

4. По рівнянню (13) визначаємо тривалість вражаючої дії (час випару) хлористого водню :

Товщина шару рідини при розливі в піддон рівна h = H - 0,2 (див. п. 2.1).

Коефіцієнти: К2 = 0,037 (таблиця В.1); К4 = 1,33 при швидкості вітру 2 м/с (таблиця Г.1).

5. З вираження (5) визначаємо еквівалентну кількість речовини у вторинній хмарі:

Коефіцієнти К1, К2, К3, К4, К5 такі ж як і у формулах (1) і (13).

Коефіцієнт К6 визначається з пояснення до формули (5).

Коефіцієнт К7 = 1 (таблиця В.1) для вторинної хмари.

.

6. По таблиці Б.1 знаходимо глибину зони зараження для первинної хмари.

Для Qэ1 = 16,00 т глибина зони зараження знаходиться методом інтерполяції:

7. Для вторинної хмари для Qэ2 = 0,78 т глибина зони зараження визначається по таблиці Б.1 інтерполяцією:

8. Розраховуємо повну глибину зони зараження (формула (7)) :

9. По рівнянню (8) визначаємо гранично можливе значення глибини перенесення повітряних мас :

10. Розрахункова глибина зони зараження приймається рівною Гр = 15,42 км як мінімальна з Г і Гп.

11. Розраховуємо площу зони можливого зараження по (10) :

12. Визначаємо по рівнянню (11) площу зони фактичного зараження :

.

13. Визначаємо час підходу зараженого повітря до об'єкту по формулі (12) :

ІІ. Розрахунок кількості і структури уражених

14. Проводимо оцінку наслідків аварії в місті:

а) по таблиці Д.1 на 2.00 ночі знаходимо середній коефіцієнт захищеності при дії первинної хмари.

Оскільки первинна хмара діє нетривало, розрахунок виробляється на мінімальний час, приведений в таблиці, - 15 хвилин після дії отруйної речовини. К'зах = 0,95.

По формулі (15) визначаємо кількість уражених :

б) аналогічно, як і для первинної хмари, по таблиці Д.1 визначаємо середній коефіцієнт захищеності при дії вторинної хмари через 2 години після аварії (початкові умові). Д''зах = 0,36.

По рівнянню (15) визначаємо кількість уражених (за винятком уражених від первинної хмари) :

.

в) сумарна кількість уражених :

15. Відповідно до таблиці Л.1 оцінюємо структуру уражених :

- - смертельні - 15 % - 53298 * 0,15 = 7995 чоловік;

- - важкій і середній мірі - 10 % - 53298 * 0,1 = 5330 чоловік;

- - легкій і середній мірі - 25 % - 53298 * 0,25 = 13324 людини;

- - порогові - 50 % - 53298 * 0,5 = 26649 чоловік.

Перевірка:

7995 + 5330 + 13324 + 26649 = 53298 чол.

Таблиця А.1 - Визначення міри вертикальної стійкості атмосфери за прогнозом погоди

Швидкість

вітри, м/з

Ніч

Ранок

День

Вечір

ясно

мінлива хмарність

суцільна хмарність

ясно

мінлива хмарність

суцільна хмарність

ясно

мінлива хмарність

суцільна хмарність

ясно

мінлива хмарність

суцільна хмарність

< 2

ін

із

із (ін)

із

к (із)

із

ін

із

2 - 3,9

ін

із

із (ін)

із

із

із

із (ін)

із

≥ 4

із

із

із

із

із

із

із

із

_________________________________

Примітки:

1. Позначення: ін - інверсія; із - ізотермія; к - конвекція; букви в дужках - при сніговому покриві.

2. Під терміном "ранок" розуміється період часу протягом 2 годин після сходу сонця; під терміном "вечір" - протягом 2 годин після заходу сонця. Період від сходу до заходу сонця за вирахуванням двох уранішніх годин - день, а період від заходу до сходу сонця за вирахуванням двох вечірніх годин - ніч.

3. Швидкість вітру і міра вертикальної стійкості повітря приймаються в розрахунках на момент аварії.

Таблиця Б.1 - Глибина зони зараження (км)

Швидкість вітру, м/с

Еквівалентна кількість ХНР, т

0,01

0,05

0,1

0,5

1

3

5

10

20

1 і менш

0,38

0,85

1,25

3,16

4,75

9,18

12,53

19,20

29,56

2

0,26

0,59

0,84

1,92

2,84

5,35

7,20

10,83

16,44

3

0,22

0,48

0,68

1,53

2,17

3,99

5,34

7,96

11,94

4

0,19

0,42

0,59

1,33

1,88

3,28

4,36

6,46

9,62

5

0,17

0,38

0,53

1,19

1,68

2,91

3,75

5,53

8,19

6

0,15

0,34

0,48

1,09

1,53

2,66

3,43

4,88

7,20

7

0,14

0,32

0,45

1,00

1,42

2,46

3,17

4,49

6,48

8

0,13

0,30

0,42

0,94

1,33

2,30

2,97

4,20

5,92

9

0,12

0,28

0,40

0,88

1,25

2,17

2,80

3,96

5,60

10

0,12

0,26

0,38

0,84

1,19

2,06

2,66

3,76

5,31

11

0,11

0,25

0,36

0,80

1,13

1,96

2,53

3,58

5,06

12

0,11

0,24

0,34

0,76

1,08

1,88

2,42

3,43

4,85

13

0,10

0,23

0,33

0,74

1,04

1,80

2,37

3,29

4,66

14

0,10

0,22

0,32

0,71

1,00

1,74

2,24

3,17

4,49

15 і більше

0,10

0,22

0,31

0,69

0,97

1,68

2,17

3,07

4,34

Продовження таблиці Б.1

Швидкість вітру, м/с

Еквівалентна кількість ХНР, т

30

50

70

100

300

500

700

1000

2000

1 і менш

38,13

52,67

65,23

81,91

166

231

288

363

572

2

21,02

28,73

35,35

44,09

87,79

121

150

189

295

3

15,18

20,59

25,21

31,30

61,47

84,50

104

130

202

4

12,18

16,43

20,05

24,80

48,18

65,92

81,17

101

157

5

10,33

13,88

16,89

20,82

40,11

54,67

67,15

83,60

129

6

9,06

12,14

14,79

18,13

34,67

47,09

56,72

71,70

110

7

8,14

10,87

13,17

16,17

30,73

41,63

50,93

63,16

96,30

8

7,42

9,90

11,98

14,68

27,75

37,49

45,79

56,70

86,20

9

6,86

9,12

11,03

13,50

25,39

34,24

41,76

51,60

78,30

10

6,50

8,50

10,23

12,54

23,49

31,61

38,50

47,53

71,90

11

6,20

8,01

9,61

11,74

21,91

29,44

35,81

44,15

66,62

12

5,94

7,67

9,07

11,06

20,58

27,61

35,55

41,30

62,20

13

5,70

7,37

8,72

10,48

19,45

26,04

31,62

38,90

58,44

14

5,50

7,10

8,40

10,04

18,46

24,69

29,95

36,81

55,20

15 і більше

5,31

6,86

8,11

9,70

17,60

23,50

28,48

34,98

52,37

Таблиця В. 1 - Характеристика ХНР і допоміжні коефіцієнти для визначення глибини зони зараження

п/п

ХНР

Щільність ХНР, т/м3

Темпер.

кипін.,

0С

Порог.

токсодоза

((мгххв.)/л

Значення допоміжних коефіцієнтів

К1

К2

К3

К7 для температури повітря (0С)

газ

рідина

- 40

- 20

0

20

40

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

Акролеїн

-

0,839

52,7

0,2

0

0,013

3,0

0,1

0,2

0,4

1

2,2

2

Аміак - зберігання:

- - під тиском

- - ізотермічне

0,0008

-

0,681

0,681

-33,42

-33,42

15

15

0,18

0,01

0,025

0,025

0,04

0,04

0

0,9

0

0,9

0,3

1

1

1

0,6

1

1

1

1

1

1

1

1,4

1

1

1

3

Ацетонітрил

-

0,786

81,6

21,6**

0

0,004

0,028

0,02

0,1

0,3

1

2,6

4

Ацетонціангідрин

-

0,932

120

1,9**

0

0,002

0,316

0

0

0,3

1

1,5

5

Водень миш'яковистий

0,0035

1,64

-62,47

0,2**

0,17

0,054

3,0

0,3

1

0,5

1

0,8

1

1

1

1,2

1

6

Водень фтористий

-

0,989

19,52

4

0

0,028

0,15

0,1

0,2

0,5

1

1

7

Водень хлористий

0,0016

1,191

-85,10

2

0,28

0,037

0,30

0,4

1

0,6

1

0,8

1

1

1

1,2

1

8

Водень бромистий

0,0036

1,490

-66,77

2,4*

0,13

0,055

0,25

0,3

1

0,5

1

0,8

1

1

1

1,2

1

9

Водень ціаністий

-

0,687

25,7

0,2

0

0,026

3,0

0

0

0,4

1

1,3

10

Діметиламін

0,0020

0,680

6,9

1,2*

0,06

0,041

0,5

0

0,1

0

0,3

0

0,8

1

1

2,5

1

11

Метиламін

0,0014

0,699

-6,5

1,2*

0,13

0,034

0,5

0

0,3

0

0,7

0,3

1

1

1

1,8

1

12

Мітив бромистий

-

1,732

3,6

1,2*

0,04

0,039

0,5

0

0,2

0

0,4

0

0,9

1

1

2,3

1

13

Мітив хлористий

0,0023

0,983

-23,76

10,8**

0,125

0,044

0,056

0

0,5

0,1

1

0,6

1

1

1

1,5

1

14

Метилакрилат

-

0,953

80,2

6*

0

0,005

0,1

0,1

0,2

0,4

1

3,1

Продовження таблиці В. 1

п/п

ХНР

Щільність ХНР, т/м3

Темпер.

кипін.,

0С

Порог.

токсодоза

((мгххв)/л

Значення допоміжних коефіцієнтів

К1

К2

К3

К7 для температури повітря (0С)

газ

рідина

- 40

- 20

0

20

40

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Метилмеркаптан

-

0,867

5,95

1,7**

0,06

0,043

0,353

0

0,1

0

0,3

0

0,8

1

1

2,4

1

16

Нітрил акрилової кислоти

-

0,806

77,3

0,75

0

0,007

0,80

0,04

0,1

0,4

1

2,4

17

Оксиди азоту

-

1,491

21,0

1,5

0

0,040

0,40

0

0

0,4

1

1

18

Окисел етилену

-

0,882

10,7

2,2**

0,05

0,041

0,27

0

0,1

0

0,3

0

0,7

1

1

3,2

1

19

Сірчистий ангідрид

0,0029

1,462

-10,1

1,8

0,11

0,049

0,333

0

0,2

0

0,5

0,3

1

1

1

1,7

1

20

Сірководень

0,0015

0,964

-60,35

16,1

0,27

0,042

0,036

0,3

1

0,5

1

0,8

1

1

1

1,2

1

21

Соляна кислота (концентр.)

-

1,198

-

2

0

0,021

0,30

0

0,1

0,3

1

1,6

22

Сірковуглець

-

1,263

46,2

45

0

0,021

0,013

0,1

0,2

0,4

1

2,1

23

Триметиламин

-

0,671

2,9

6*

0,07

0,047

0,1

0

0,1

0

0,4

0

0,9

1

1

2,2

1

24

Формальдегід

-

0,815

-19,0

0,6*

0,19

0,034

1,0

0

0,4

0

1

0,5

1

1

1

1,5

1

25

Фосген

0,0035

1,432

8,2

0,6

0,05

0,061

1,0

0

0,1

0

0,3

0

0,7

1

1

2,7

1

26

Фтор

0,0017

1,512

-188,2

0,2*

0,95

0,038

3,0

0,7

1

0,8

1

0,9

1

1

1

1,1

1

27

Фосфор трихлористий

-

1,570

75,3

3

0

0,010

0,2

0,1

0,2

0,4

1

2,3

Продовження таблиці В. 1

п/п

ХНР

Щільність ХНР, т/м3

Темпер.

кипін.,

0С

Порог.

токсодоза

((мгххв)/л

Значення допоміжних коефіцієнтів

К1

К2

К3

К7 для температури повітря (0С)

газ

рідина

- 40

- 20

0

20

40

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

28

Фосфору хлороокис

-

1,675

107,2

0,06*

0

0,003

10,0

0,05

0,1

0,3

1

2,6

29

Хлор

0,0032

1,553

-34,1

0,6

0,18

0,052

1,0

0

0,9

0,3

1

0,6

1

1

1

1,4

1

30

Хлорпікрин

-

1,658

112,3

0,02

0

0,002

30,0

0,03

0,1

0,3

1

2,9

31

Хлорциан

0,0021

1,220

12,6

0,75

0,04

0,048

0,80

0

0

0

0

0

0,6

1

1

3,9

1

32

Етиленимін

-

0,838

55,0

4,8

0

0,009

0,125

0,05

0,1

0,4

1

2,2

33

Етиленсульфід

-

1,005

55,0

0,1*

0

0,013

6,0

0,05

0,1

0,4

1

2,2

34

Етилмеркаптан

-

0,839

35

2,2**

0

0,028

0,27

0,1

0,2

0,5

1

1,7

Примітки:

1. Щільність газоподібних ХНР в графі 3 приведені для атмосферного тиску. При тиску в місткості, відмінному від атмосферного, щільність визначена шляхом множення графи 3 на значення тиску (у атмосферах).

2. Значення К7 в графах 10 - 14 в чисельнику приведені для первинної хмари, в знаменнику - для вторинної хмари.

3. У графі 6 чисельних значень токсодоз, помічені, визначені орієнтовно по співвідношенню:

,

де Д - токсодоза, (мгххв)/л;

ПДКР.З. - ГДК робочої зони, міліграм/л;

К = 5 для дратівливих газів (помічені однією зірочкою),К = 9 для усіх інших отрут (помічені двома зірочками).

4. Значення К1 для ізотермічного зберігання аміаку наведено для випадку розливу (викиду) в піддон.

Таблиця Г. 1 - Значення коефіцієнта К4 залежно від швидкості вітру

Швидкість вітру, м/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

15

К4

1

1,33

1,67

2,0

2,34

2,67

3,0

3,34

3,67

4,0

5,68

Таблиця Д.1 - Швидкість (км/год) перенесення переднього фронту хмари зараженого повітря залежно від швидкості вітру

Стан атмосфери (міра вертикальної стійкості)

Швидкість вітру, м/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Інверсія

5

10

16

21

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Ізотермія

6

12

18

24

29

35

41

47

53

59

65

71

76

82

88

Конвекція

7

14

21

28

Таблиця Ж.1 - Коефіцієнт захищеності виробничого персоналу від ХНР при використанні різних укриттів і засобів індивідуального захисту

Місце перебування або вживані засоби захисту

Час перебування, години

0,25

0,5

1

2

3 - 4

Відкрито на місцевості

0

0

0

0

0

У транспорті

0,95

0,75

0,41

-

-

У виробничих приміщеннях з коефіцієнтом кратності повітрообміну :

0,5

1,0

2,0

0,97

0,67

0,18

0,87

0,52

0,08

0,68

0,30

0,04

0,38

0,13

0

0,09

0

0

У притулках:

- - з режимом регенерації повітря

- - без режиму регенерації повітря

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

У засобах індивідуального захисту органів дихання (промислові протигази)

0,95

0,8

0,5

0

0

_____________________________

Примітка: Промислові протигази використовуються виробничим персоналом при роботі усередині будівлі і при виході з осередку ураження

Таблиця К.1 - Середні значення коефіцієнтів захищеності (Кзах) міського і сільського населення з урахуванням його перебування в житлових і виробничих будівлях, транспорті і відкрито на місцевості

Час доби, годин від і до

Міське населення

Сільське населення

Час, що пройшов після початку дії ХНР

15 хв

30 хв

1 година

2 години

3-4 години

15 хв

30 хв

1 година

2 години

3-4 години

А. В умовах повсякденної діяльності (населення не оповіщене про небезпеку)

1.01-6.00

0,95

0,89

0,76

0,36

0,09

0,72/0,87

0,69/0,84

0,60/0,72

0,28/0,33

0,07/0,15

6.01-7.00

0,84

0,72

0,64

0,29

0,07

0,39/0,59

0,37/0,57

0,32/0,48

0,15/0,23

0,10/0,05

7.01-10.00

0,64

0,54

0,35

0,13

0,02

0,24/0,24

0,23/0,23

0,20/0,20

0,10/0,10

0,02/0,02

10.01-13.00

0,69

0,58

0,37

0,15

0,03

0,19/0,19

0,18/0,18

0,16/0,16

0,08/0,8

0,02/0,02

13.01-15.00

0,72

0,64

0,47

0,20

0,04

0,17/0,24

0,14/0,23

0,12/0,20

0,06/0,10

0,02/0,02

15.01-17.00

0,69

0,58

0,37

0,15

0,03

0,15/0,48

0,14/0,46

0,12/0,40

0,06/0,19

0,02/0,05

17.01-19.00

0,69

0,62

0,47

0,19

0,04

0,19/0,59

0,18/0,57

0,16/0,48

0,08/0,23

0,02/0,05

19.01-1.00

0,88

0,82

0,67

0,3

0,07

0,48/0,78

0,46/0,73

0,40/0,64

0,19/0,30

0,05/0,07

Б. В умовах надзвичайної ситуації (населення оповіщене про небезпеку)

1.01-6.00

0,95

0,89

0,20

0,36

0,09

0,78/0,87

0,73/0,85

0,64/0,74

0,30/0,35

0,08/0,09

6.01-7.00

0,93

0,87

0,74

0,65

0,10

0,50/0,81

0,48/0,77

0,42/0,67

0,21/0,20

0,07/0,08

7.01-10.00

0,78

0,68

0,49

0,22

0,06

0,89/0,39

0,37/0,37

0,32/0,32

0,15/0,15

0,04/0,04

10.01-13.00

0,79

0,67

0,47

0,21

0,04

0,33/0,33

0,31/0,31

0,27/0,27

0,13/0,13

0,13/0,13

13.01-15.00

0,83

0,74

0,56

0,25

0,05

0,31/0,39

0,30/0,37

0,26/0,32

0,12/0,15

0,03/0,04

15.01-17.00

0,79

0,69

0,49

0,22

0,04

0,31/0,59

0,30/0,57

0,26/0,48

0,12/0,23

0,05/0,05

17.01-19.00

0,86

0,78

0,63

0,28

0,06

0,35/0,66

0,38/0,62

0,29/0,55

0,14/0,26

0,03/0,04

19.01-1.00

0,91

0,85

0,71

0,34

0,09

0,59/0,81

0,57/0,77

0,48/0,57

0,23/0,32

0,07/0,6

Примітки:

1. Для сільського населення в чисельнику вказано значення Кзах на період ведення з/х робіт, в знаменнику - на зимовий період.

2. При визначенні кількості уражених від первинної хмари використовується Кзах на 15 і 30 хв.

Таблиця Л.1 - Характеристика структури уражених (у %)

Найменування ХНР

Характер поразок

смертельні

важкій і середній мірі

легкій мірі

порогові

Аміак

15

10

25

50

__________________________

Примітка: По інших ХНР структура уражених орієнтовно така ж.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 11

ОСНОВНІ ВИЗНАЧЕННЯ РАДІАЦІЙНОЇ ОБСТАНОВКИ І

НОРМ РАДІАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ

Іонізуючі випромінювання

Іонізуючим називають будь-яке випромінювання, взаємодія якого з середовищем призводить до утворення електричних зарядів різних знаків.

Іонізуюче випромінювання викликає в організмі ланцюжок оборотних і незворотних змін. Пусковим механізмом дії є процеси іонізації і збудження атомів і молекул в тканинах. Дисоціація складних молекул в результаті розриву хімічних зв'язків - пряма дія радіації. Істотну роль у формуванні біологічних ефектів грають радіаційно-хімічні зміни, обумовлені продуктами радіолізу води. Порушуються обмінні процеси, сповільнюється і припиняється зростання тканин, виникають нові хімічні сполуки, не властиві організму. Це призводить до зміни діяльності окремих функцій і систем організму.

Іонізуюча радіація при дії на організм людини може викликати два види ефектів : детерміновані порогові ефекти (променева хвороба, променевий опік, променева катаракта, променеве безпліддя, аномалії в розвитку плоду та ін.) і стохастичні (імовірнісні) безпорогові ефекти (злоякісні пухлини, лейкоз, спадкові хвороби).

Міра дії радіації залежить від того, є опромінення зовнішнім або внутрішнім. Внутрішнє опромінення можливе при вдиханні, заковтуванні радіоізотопів і проникненні їх в організм через шкіру. Деякі речовини поглинаються і накопичуються в конкретних органах, що призводить до високих локальних доз радіації. Кальцій, радій, стронцій і інші накопичуються в кістках, ізотопи йоду викликають ушкодження щитовидної залози, рідкоземельні елементи - переважно пухлини печінки. Рівномірно розподіляються ізотопи цезію, рубідію, викликаючи пригноблення кровотворення, атрофію сім’яників, пухлини м'яких тканин.

Класифікація іонізуючих випромінювань

Іонізуюче випромінювання розділяється на:

- - гамма-випромінювання - електромагнітне (фотонне) випромінювання, що випромінюється при ядерних перетвореннях або при анігіляції часток;

- - характеристичне випромінювання - фотонне випромінювання з дискретним спектром, що випромінюється при зміні енергетичного стану ядра;

- - гальмівне випромінювання - фотонне випромінювання з безперервним спектром, що випромінюється при зміні кінетичної енергії заряджених часток. Гальмівне випромінювання виникає в середовищі, що оточує джерело бета-випромінювання, в рентгенівських трубках, прискорювачах електронів і тому подібне;

- - рентгенівське - сукупність гальмівного і характеристичного випромінювань;

- - корпускулярне випромінювання - іонізуюче випромінювання, що складається з часток з масою спокою, відмінною від нуля (альфа - і бета-часток, протонів, нейтронів та ін.).

Ультрафіолетове випромінювання і видиме світло не відносяться до іонізуючих випромінювань.

Гігієнічна регламентація іонізуючого випромінювання

Гігієнічна регламентація іонізуючого випромінювання здійснюються Нормами радіаційної безпеки і Гігієнічними нормами.

Відповідно до нормативної документації усе населення розділяється на три категорії:

- - категорія А - персонал (професійні працівники) - особи, які постійно або тимчасово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючих випромінювань;

- - категорія Б - обмежена частина населення - особи, які не працюють безпосередньо з джерелами випромінювання, але за умовами проживання або розміщення робочих місць можуть піддаватися дії радіоактивних речовин і інших джерел випромінювання, що використовуються в установах і (чи) видаляються в зовнішнє середовище з відходами;

- - категорія В - решта населення області, країни.

Радіаційна безпека встановлюють поняття "критичний орган" - орган, тканину, частину тіла або усе тіло, опромінення якого в цих умовах заподіює найбільший збиток здоров'ю цієї особи або його потомства. Критичні органи розділяють на групи, що розрізняються по радіочутливості. Визначені наступні групи критичних органів :

- - І група - усе тіло, гонади, червоний кістковий мозок;

- - ІІ група - м'язи, щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, бруньки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока і інші органи за винятком тих, які відносяться до І і ІІІ груп;

- - ІІІ група - шкірний покрив, кісткова тканина, кисті, передпліччя, кісточки і стопи.

Дози і рівні радіації

Мірою вражаючої дії радіації є доза опромінення. Для обліку особливостей джерел радіації і їх дії на різні об'єкти використовують деякі різновиди дози опромінення.

Експозиційна доза характеризує здатність гамма- і рентгенівського випромінювання іонізувати довкілля. Експозиційна доза визначається тільки для повітря. У практичному застосуванні використовуються позасистемні одиниці виміру експозиційної дози : Р (рентген), мР (мілірентген), мкР (мікрорентген).

Еквівалентна доза - поглинена доза в органі або тканині D, помножена на відповідний коефіцієнт якості для цього випромінювання Q.

, (1)

Одиницею виміру еквівалентної дози є Дж/кг, що має спеціальне найменування зиверт (Зв).

Коефіцієнт якості Q - безрозмірний коефіцієнт, що визначає залежність несприятливих біологічних наслідків опромінення людини в малих дозах від повної ЛПЕ випромінювання.

ЛПЕ (чи LΔ) - лінійна передача енергії заряджених часток в середовищі, тобто середня енергія , що втрачається часткою в середовищі при зіткненнях з передачею енергії менше Δ, на малому відрізку шляху :

LΔ= (dE/dl)Δ (2)

Середній коефіцієнт якості Q при декількох компонентах випромінювання з різною якістю визначається з вираження

, (3)

де D - поглинена доза, тобто середня енергія dE, передана випромінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, ділена на масу речовини dm в цьому об'ємі, :

або (4)

У таблиці 11.1 приведені значення коефіцієнта якості для різних видів випромінювання.

Таблиця 11.1 - Значення коефіцієнта якості Q

п/п

Вид випромінювання

Значення Q

1

Рентгенівське і гамма-випромінювання

1

2

Електрони і позитрони, бета-випромінювання

1

3

Протони з енергією менше 10 МеВ

10

4

Нейтрони з енергією менше 0,02 МеВ

3

5

Нейтрони з енергією 0,1-10 МеВ

10

6

Альфа-випромінювання з енергією менше 10 МеВ

20

7

Важкі ядра віддачі

20

Розрізняють наступні дози і рівні опромінення :

- - поглинена доза D - середня енергія dE, передана випромінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, ділена на масу речовини dm в цьому об'ємі D=dE/dm. Одиниця поглиненої дози грей (Гр), дорівнює 1 джоулю на килограм (Дж/кг);

- - гранично допустима доза (ГДД) - найбільше значення індивідуальної еквівалентної дози за рік, яке при рівномірній дії в течії 50 років не викличе в стані здоров'я персоналу (категорія А) несприятливих змін, що виявляються сучасними методами; ГДД є основною дозовою межею для осіб категорії А;

- - межа дози (МД) - гранична еквівалентна доза за рік для обмеженої частини населення (категорії Б); межа дози встановлюється менше ГДД для запобігання необгрунтованому опроміненню цього контингенту людей і є основною дозовою межею для осіб категорії В;

- - допустимі рівні - нормативні значення надходження радіоактивних речовин в організм, зміст радіоактивних речовин в організмі, їх концентрація у воді і повітрі, потужності дози, щільність потоку і тому подібне, розраховані зі значень основних дозових меж ГДД і МД;

- - граниче допустиме річне надходження (ГДН) для осіб категорії А - таке надходження радіоактивних речовин в організм впродовж року, яке за 50 років створює в критичному органі еквівалентну дозу, рівну 1 ГДД;

- - межа річного надходження (МРН) для осіб категорії Б - таке надходження радіоактивних речовин в організм впродовж року, яке за 70 років створює в критичному органі еквівалентну дозу, рівну 1 МД;

- - допустимий вміст (ДВ) - такий середньорічний зміст радіоактивних речовин в організмі (критичному органі), при якому еквівалентна доза рівна ГДД, - для категорії А або МД - для категорії Б;

- - контрольні рівні - річне надходження радіонукліда в організм, зміст радіонукліда в організмі, потужність дози, щільність потоку, концентрація радіонукліда в повітрі (а для категорії Б і у воді), забруднення поверхні, що встановлюються в цілях обмеження опромінення персоналу і населення.

Нині для визначення величини радіоактивного випромінювання і радіоактивного забруднення використовуються як системні, так і несистемні одиниці виміру. Зв'язок між ними приведений в таблиці 11.2.

Таблиця 11.2 - Одиниці виміру радіоактивного випромінювання і забруднення

Дозиметричні величини

Одиниці виміру

Співвідношення між одиницями

система СІ

Несистемні

1

2

3

4

Активність

Беккерель (Бк)

Кюрі (Ки)

1 Бк = 1 розпад/з

Міра забруднення

Бк/м2

Ки/м2

1 Ки/м2 = 3,7*1010 Бк/м2

Експозиційна доза

Кл./кг

Рентген (Р)

1 Кл/кг = 3876 Р

Поглинена доза

Грей (Гр)

рад

1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад

Еквівалентна доза

Зиверт (Зв)

бер

1 Зв = 100 бер = 1 Гр * Q

Контрольні питання

1. Дайте поняття іонізуючим випромінюванням і їх дії на організм людини.

2. Охарактеризуйте види іонізуючого випромінювання.

3. Яким чином розподіляють населення відносно радіаційної безпеки?

4. Що таке "критичні органи" і які групи, в організмі людини, вони утворюють?

5. Дайте визначення експозиційній дозі випромінювання.

6. Визначите еквівалентну дозу і коефіцієнт якості.

7. Яка ефективність дії різних видів випромінювання на організм людини?

8. Назвіть відомі вам дози і рівні опромінення.

9. Що таке поглинена і гранично допустима дози?

10. Дайте визначення межі дози і допустимим рівням.

11. Для яких категорій населення і в чому різниця між ГДН і МРН?

12. Охарактеризуйте поняття "допустимий вміст" і "контрольні рівні".

13. Які дозиметричні величини ви знаєте?

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 12

ОЦІНКА РАДИЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ ЗА ДОПОМОГОЮ ПРИЛАДІВ РАДІАЦІЙНОЇ РОЗВІДКИ І ДОЗИМЕТРИЧНОГО КОНТРОЛЮ

Найбільш точним видом оцінки радіаційної обстановки є визначення масштабів зараження місцевості і атмосфери за допомогою приладів радіаційної розвідки.

Принцип дії дозиметричних приладів

У більшості приладів радіаційної розвідки реалізований іонізаційний метод визначення потужності радіаційного випромінювання (рис. 12.1).

Рис. 12.1 - Блок-схема пристрою дозиметричних приладів

1 - сприймаючий пристрій (датчик); 2 - підсилювач; 3 - вимірювальний прилад; 4 - блок живлення; 5 - джерело живлення.

Сприймаючий пристрій - детектор випромінювань (датчик), призначений для перетворення енергії радіоактивних випромінювань на електричну. Газорозрядний лічильник представлений металевим циліндром з тонкою коаксіально розташованою металевою ниткою (зовнішній і внутрішній електроди), до яких подається досить висока напруга. Простір між електродами заповнений сумішшю інертних газів (аргон і неон) під пониженим тиском. Газорозрядний лічильник використовується як детектор іонізуючих випромінювань в приладах, призначених для виявлення радіоактивного зараження місцевості і об'єктів. Вимірювальний пристрій служить для визначення сигналів, сприймаючого пристрою. У блоці живлення відбувається перетворення низької напруги у високе, необхідне для роботи газорозрядних лічильників.

Класифікація дозиметричних приладів за призначенням

1. Індикатори - призначені для виявлення випромінювання і орієнтовної оцінки потужності дози - та -випромінювань.

2. Ретгенметри (вимірники потужності дози) - служать для виміру рівня радіації, потужності експозиційної дози  -випромінювання, а також виявлення  -випромінювання на місцевості.

3. Радіометри (вимірники радіоактивності) - застосовуються для виявлення і визначення міри радіоактивного зараження поверхонь, устаткування та ін. -, - частками. Радіометрами можна також вимірювати і невеликі рівні експозиційної дози -випромінювання.

4. Дозиметри - для контролю індивідуальних доз опромінення людей на радіоактивно зараженій місцевості.

Прилади радіаційної розвідки місцевості

Вимірник потужності дози (рентгенметр) ДП-5В (рис. 12.2) призначений для виміру рівнів гамма-радіації на місцевості і радіоактивного зараження поверхні різноманітних предметів по гамма-випромінюванню, а також виявлення наявності бета-випромінювання. Прилад має звукову індикацію іонізуючого випромінювання на усіх піддіапазонах, окрім першого. Діапазон виміру ДП-5В від 0,05 мР/годину до 200 Р/годину.

У комплект приладу входять: прилад, розміщений у футлярі (вимірювальний пульт, блок детектування (з джерелом контролю), які з'єднуються за допомогою гнучкого кабелю завдовжки 1,2 м); подовжувальна штанга завдовжки 45-75 см; головні телефони; дільник напруги (з кабелем завдовжки 10 м) для підключення приладу до зовнішнього джерела постійного струму напругою 12 або 24 В; два розсувні ремені; комплект ЗІП; комплект експлуатаційної документації (технічний опис, інструкція по експлуатації і формуляр); пакувальний ящик.

Рис. 12.2 - Вимірник потужності дози ДП‑5В :

1 - вимірювальний пульт; 2 - сполучний кабель; 3 - кнопка скидання свідчень; 4 - перемикач піддіапазонів; 5 - мікроамперметр; 6 - кришка футляра приладу: 7 - таблиця допустимих значень забруднення об'єктів; 8 - блок детектування; 9 - контрольне джерело; 10 - поворотний екран; 11 - тумблер підсвічування шкали мікроамперметра; 12 - подовжувальна штанга; 13 - головні телефони; 14 - футляр.

Блок детектування має поворотний екран, який може фіксуватися на корпусі блоку в положеннях "Б", "Г" і "К". У положенні "Б" відкривається вікно в корпусі блоку детектування, в положенні "Г" - вікно закрите екраном, в положенні "К" - проти вікна встановлюється вмонтоване в корпус контрольне джерело. На корпусі є два виступи, якими блок детектування ставлять на обстежувану поверхню під час контролю радіоактивного забруднення і виявлення бета-випромінювання. Живлення приладу здійснюється від трьох елементів живлення А-336.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.