Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Костромской государственный технологический

университет

Кафедра промышленной экологии и безопасности

РАДИАЦИОННАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА

В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Кострома, 2006

Репин Владимир Михайлович

Радиационная и химическая защита в чрезвычайных ситуациях.

Учебное пособие. – Кострома. КГТУ, 2006. – 200с.

ISBN, 100 экз.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности «Защита в чрезвычайных ситуациях», однако оно может быть использовано и студентами других специальностей, изучающими дисциплину «Безопасность жизнедеятельности». В учебном пособии, таким образом, подобран и структурирован материал, что позволяет от рассмотрения основных характеристик, свойств и особенностей воздействия опасностей радиационного и химического характера на человека, перейти к оценке последствий радиационных или химических аварий и системе мероприятий по защите населения и территорий. Совместно с разработанным автором лабораторным практикумом «Методы и средства радиационного контроля» и учебным пособием «Средства индивидуальной и коллективной защиты» учебное пособие вполне обеспечивает методические и учебные потребности в изучении соответствующей дисциплины.

ББК УДК

ВВЕДЕНИЕ

Непрерывная интенсификация и расширение масштабов хозяйственной деятельности человека, приводит к более возрастающим масштабам использования радиоактивных и химических веществ в науке, промышленности, медицине, сельском хозяйстве, на транспорте и т.п. Нет ни одной отрасли хозяйства, где бы в той или иной форме не использовались источники ИИ и те или иные химические вещества. Особую опасность в этом отношении представляют радиационно и химически опасные объекты (РОО и ХОО). Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций на таких объектах обусловлена физическим износом оборудования, нарушением технологических режимов, недостаточно высокой подготовленностью персонала и соблюдением им нормативных и регламентных требований.

Большинство радиационно и химически опасных объектов располагается в густо населенных регионах РФ. Так в Центральном регионе размещено 35 РО и 800 ХОО с общей численность населения, проживающего в зонах возможного действия поражающих факторов примерно 27 млн. человек. В Приволжском регионе – 11 РО и 500 ХОО с населением примерно 10,5 млн.человек, в Северо – Западном регионе – 13 РО и 350 ХОО с населением примерно 7 млн.человек.

В этих условиях очень важное значение приобретает осуществление комплекса мероприятий радиационной и химической защиты, основной целью которого является – не допустить или максимально снизить воздействие радиоактивных, аварийно химически опасных веществ на население и обеспечить функционирование объектов экономики в условиях радиационного и химического заражения.

Комплекс мероприятий радиационной и химической зашиты включает:

1) Выявление и оценку радиационной и химической обстановки и пре­дупреждение населения о заражении при авариях на радиационно- и химически – опасных объектах.

2) Разработку (выбор) и введение режимов радиационной и химической защиты, деятельности объектов и жизнедеятельности населения в условиях заражения.

3) Обеспечение формирований ГО, персонала предприятий, организа­ций и населения средствами радиационной, химической защиты, их накопление, хранение, содержание в постоянной готовности к выдаче и своевременному использованию.

4) Организацию и ведение дозиметрического и химического контроля.

5) Ликвидацию последствий радиоактивного и химического заражения (организацию проведения санитарной обработки людей, обеззараживания одежды, обуви, средств индивидуальной защиты, техники, приборов, зданий, сооружении и местности).

6) Защиту населения от ава­рийных химических и радиационно опасных веществ (эвакуация, укрытие в защитных со­оружениях, герметизированных помещениях, использование средств индивидуальной защиты и обеспе­чение режима радиационной безопасности).

Умелые, грамотные действия по выполнению этих мероприятий, спасению людей, оказанию ими необходимой помощи позволят сократить число погибших, сохранить здоровье пострадавшим, уменьшить материальные потери.

В связи с этим все более возрастает значение подготовки специалистов с высшим образованием, способных грамотно и умело организовать предотвращение экстремальных ситуаций и действия по ликвидации опасности.

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений. Оно имеет целью дать им основные сведения о свойствах и характеристиках радиоактивных и химически опасных веществах, о тех поражающих факторах, которые могут возникнуть при авариях на радиационно и химически опасных объектах, об опасности воздействия этих факторов на человека. Кроме этого, в пособии рассматриваются методики прогнозирования и оценки радиационной и химической обстановки, содержание и организация проведения мероприятий радиационной и химической защиты.

Раздел I. Защита населения и территорий при авариях на радиационно (ядерно) опасных объектах с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду

1. Характеристика источников радиационной опасности

1.1. Радиация и активность

Под термином «радиация» обычно понимают ионизирующее излучение, способное вызывать определенные изменения в живой и неживой материи.

Ионизирующим излучением (ИИ) считается любое излучение, взаи­модействие которого со средой приводит к образованию электрических за­рядов разных знаков. В законе РФ «О радиационной безопасности населе­ния» дано определение: «Ионизирующее излучение - излучение, ко­торое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, тор­можении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков».

Способность веществ испускать ионизирующие излучения называется радиоактивностью. Вещества, испускающие ионизирующие излучения называются радиоактивными веществами.

Процессы, в результате которых возникает радиация, называются ра­диоактивными процессами или радиоактивностью. Радиоактивность - это процесс распада ядер атомов, сопровождающийся ионизирующим излуче­нием. Радиоактивность может быть естественной или искусственной (на­веденной).

Источником радиации (источником ионизирующих излучений ИИИ) называют объект, содержащий радиоактивный материал или техни­ческое устройство, испускающее или способное в определенных условиях испускать ионизирующее излучение.

Современные ядерно-технические установки обычно представляют собой сложные источники излучений. Любой источник излучения харак­теризуется:

- видом излучения;

- геометрией источника (формой и размером);

- мощностью источника;

- энергетическим составом;

- временным распределением излучения;

- угловым распределением излучения.

Мощность источника ионизирующих излучений характеризуется его активностью (А). Под активностью (А) понимается среднее число атомов радиоактивного вещества (РВ) распадающихся в единицу времени.

А = , (1.1)

dN - число атомов РВ, распавшееся за интервал времени dt.

Отношение активности к массе, объему, площади или длине источ­ника называется удельной, объемной, поверхностной или линейной актив­ностью источника соответственно.

Удельная активность радионуклида - отношение активности ра­дионуклида в образце к массе образца: А_m = А/m.

Объемная активность радионуклида - отношение активности ра­дионуклида в образце к объему образца: А_v = А/v.

Поверхностная активность радионуклида - отношение активности радионуклида содержащегося на поверхности образца к площади поверх­ности этого образца: А_s = А/s.

Линейная активность радионуклида - отношение активности ра­дионуклида содержащейся на длине образца к его длине: A_L = А/L

Изменение активности во времени описывается экспоненциальной зависимостью получившей название - Закон радиоактивного распада:

А_t= А₀ exp(-λ·t) (1.2)

Где: A_о - активность радионуклида в источнике в начальный момент времени (t=0);

λ - постоянная распада.

λ = 0,693/ T _½ (1.3)

T _½ - период полраспада радионуклида (время в течение которого число ядер в результате радиоактивного раcпада уменьшается в 2 раза). 0,693 = Ln2.

На практике часто вместо экспоненциального закона изменение ак­тивности во времени определяется степенной зависимостью предложенной Вигнером и Веем:

А_t= А₀ (1.4)

Где: A_о - активность осколков деления в момент времени tо;

А_t - активность осколков деления в момент времени t;

n - коэффициент зависящий от изотопного состава источника ионизи­рующего излучения и от времени прошедшего после аварийного выброса или ядерного взрыва.

Для практических расчетов в широком диапазоне времени принима­ют:

n = 0,4 (для радиационной аварии);

n = 1,2 (для ядерного взрыва).

Единица активности радионуклида - беккерель (Бк).

Беккерель равен активности источника, в котором за время 1 сек, происходит одно спонтанное ядерное превращение.

Внесистемная единица активности - кюри (Ки). Кюри - это активность источника, в котором за время 1 сек происхо­дит 3,7·10¹⁰ спонтанных ядерных превращений [беккерель, 1Бк = 1распад/с] (1 Ки = 3,7·10¹⁰ Бк) (1 Ки/км² = 37000 Бк/м²).

Свяжем массу m радионуклида в граммах (без учета массы неактив­ного носителя) с его активностью А в беккерелях. m = N×m_а, где m_а - мас­са одного атома в граммах. m_а = М_а/N_а, где М_а - молекулярная масса, N_а -постоянная Авогадро N_a = 6,022x10²³ моль^-1.

А = 4,17×10²³ × (1.5)

Для описания источников кроме активности (удельной активности) источника (изотопа) используют такие характеристики как: выход реакции, период полураспада, энергетическое распределение излучения.