Материал: Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе

Оценка полученного результата

Сравните расчетное время эвакуации по задымленности из рабоче- го помещения, полученное по формуле (5.5), с расчетным временем эва- куации людей из рабочего помещения, полученным по формуле (5.1), и с необходимым (нормируемым) временем эвакуации из рабочего помещения (табл. 5.2 или 5.5).
Порядоквыполненияработы

1. 
   Оценка строительного проекта:
   

а) Ознакомиться с общими сведениями, сделать выписки;

б) Определить расчетное время эвакуации из рабочего помещения и здания, сравнить полученные результаты с необходимым (нормируемым) временем эвакуации и сделать вывод о соответствии строительного проек- та требованиям пожаробезопасности.

2. 
   Пожар в рабочем помещении:
   

а) Определить расчетное время эвакуации из рабочего помещения по задымленности;

б) Сравнить полученный результат с необходимым (нормируе- мым) временем эвакуации из рабочего помещения и расчетным временем эвакуации из помещения, полученным в первой части задания.

3. 
   Сделать общий вывод о пожаробезопасности здания и рабочего помещения. В случае несоответствия нормируемым требованиям пожаро- безопасности предложить мероприятия по реконструкции строительного проекта и организации работ в рабочем помещении.
   
4. 
   Показать отчет преподавателю.
   

Библиографические ссылки

1. 
   СНиП 21-01–97. Пожарная безопасность зданий и сооружений. – М. : Госстрой России, 1997. – 23 с.
   
2. 
   СП 12.13130-2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности [Электронный ресурс].
   

– Доступ из справ.-поисковой системы «Техэксперт».

3. 
   ГОСТ 12.1.004–91. Пожарная безопасность. Общие требования [Элек- тронный ресурс]. – Доступ из справ.-поисковой системы «Техэксперт».
   

Практическая работа 5

ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Цель работы – ознакомиться с основными сведениями о воздейст- вии ионизирующего излучения, нормированием и защитой от него, сфор- мировать практические навыки расчета организационных и технических ме- роприятий по защите персонала и населения от воздействия радиоактивных из- лучений.

Теоретическиеположения

Радиацией (лат. radio – излучаю) называется образова- ние ионизирующего излучения, сопутствующее распаду радиоактивных атомов, т. е. атомов с неустойчивыми ядрами. Процесс этот полностью фи- зический (не может быть следствием химических реакций), способный воздействовать на вещество таким образом, что в его составе появляются новые ионы разных знаков.

Название «ионизирующие излучения» объединяет разные по своей физической природе виды излучений. Сходство между ними в том, что все они обладают высокой энергией, реализуют свое биологическое действие через эффекты ионизации и последующее развитие химических реакций в биологических структурах клетки, которые могут привести к ее гибели. Важно отметить, что ионизирующее излучение не воспринимается органа- ми чувств человека: мы не видим его, не слышим и не чувствуем воздейст- вия на наше тело.

С ионизирующими излучениями население в любом регионе зем- ного шара встречается ежедневно. Источники ионизирующего излучения делятся на естественные и искусственные. Естественные источники – это прежде всего так называемый радиационный фон Земли, который склады- вается из трех компонентов:

• 
  космического излучения, приходящего на Землю из Космоса;
  
• 
  излучения от естественных радиоактивных элементов находящихся в почве (например, радон), строительных материалах, воздухе и воде;
  
• 
  излучения от природных радиоактивных веществ, которые с пи- щей и водой попадают внутрь организма, фиксируются тканями и сохра- няются в теле человека в течение всей его жизни.
  

Кроме того, человек встречается с искусственными источниками излучения, включая радиоактивные нуклиды (радионуклиды), созданные руками человека и широко применяемые в народном хозяйстве. Сюда от- носится, например, ионизирующее излучение, используемое в медицин- ских целях. Поскольку от создавшегося радиационного фона человечество избавиться не может, все усилия должны быть направлены на уменьшение

воздействия от источников ионизирующих излучений. А этого добиться можно. Мирное использование ядерной энергии необходимо человечеству, так как оно открывает новые возможности для улучшения жизни людей на Земле. В этом аспекте наиважнейшей задачей является создание макси- мально безопасной ядерной энергетики. Строго в соответствии с показа- ниями должно использоваться ионизирующее излучение в медицинской практике [1].

Воздействие ионизирующего излучения на организм человека чрезвычайно велико. В процессе облучения образуются свободные радика- лы, способные разрушить целостность макромолекулярных цепочек (нук- леиновые кислоты и белки), привести к самопроизвольным химическим реакциям, спровоцировать массовую гибель клеток организма, мутагенез или канцерогенез.

По своей природе ионизирующее излучение бывает:

1. 
   фотонным:
   

-γ-излучение (фотонное излучение, испускаемое при ядерных излучениях или при ассимиляции частиц);

- рентгеновское (фотонное излучение, состоящее из тормозно- гоили характеристического излучения. Под тормозным понимают излуче- ние, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц, а под характеристическим – возникающее при изменении энерге- тического состояния электронов атома);

2. 
   корпускулярным (ионизирующее излучение, состоящее из час- тиц с массой, отличной от нуля: α- и β-частицы, протоны, нейтроны и др.).
   

Понятие о дозе излучения и единицах ее измерения

Человеческий организм поглощает энергию ионизирующих излу- чений, причем от количества поглощенной энергии зависит степень луче- вых поражений.

Для характеристики поглощенной энергии ионизирующего излу- чения единицей массы вещества используется понятие «поглощенная до- за». Поглощенная доза – это количество энергии, поглощенной облучае- мым веществом и рассчитанной на единицу массы этого вещества. Едини- ца поглощенной дозы в Международной системе единиц (СИ) – грэй (Гр)

1 Гр = 1 Дж/кг.

Для оценки поглощенной дозы используется также внесистемная единица – рад:

1 рад = 0,01 Дж/кг; 1 Гр = 100 рад.

Рад является весьма крупной единицей измерения, и поэтому дозы облучения обычно выражаются в долях рад – сотых (сантирад), тысячных (миллирад) и миллионных (микрорад).

Например, радиационный фон Земли измеряется в миллиардах рад, а доза, полученная пациентом при однократном рентгеновском про- свечивании желудка, составляет несколько рад.

Существует несколько видов радиации, каждый из которых наде-лен специфическими свойствами, по-своему опасен для человека и требуетособыхмеррадиационнойзащитынаселения(рис. 6.1) [2].

	Альфа-частицы, положительно заряженные тяжелые частицы, представляющие собой ядра гелия-4 и образующиеся в результате альфа-распада радиоактивных изотопов, относятся (наряду с бета-частицами и гамма-излучением) к наиболее опасным для человеческого организма, являются причиной возникновения серь- езных заболеваний и генетических нарушений. Альфа-частицам свойственна высокая активность, в связи с чем для уничтоже- ния живого организма (или, во всяком случае, повреждения очень большого чис- ла клеток) может быть достаточно одной заряженной частицы. Однако благодаря той же активности достаточной мерой защиты от указанного типа радиации ста- новится любое жидкое или твердое вещество, в том числе и простая одежда или лист бумаги.
	Бета-частицы, или поток быстрых электронов, образующихся в результате бета-распада радиоактивных изотопов, обладают большей проникающей спо- собностью, нежели альфа-частицы. Вызвано это их меньшей массой и зарядом, позволяющим расходовать энергию на значительном расстоянии. Достаточной мерой защиты от внешнего воздействия бета-частиц являются обувь и средства индивидуальной защиты.
	Гамма-излучение, состоящее из фотонов, сходно по природе с видимым све- том, но обладает большей проникающей способностью (может пронизывать жи- вую ткань насквозь). Гамма-излучение имеет вторичную природу, т. е. образует- ся в результате альфа- и бета-распада либо при избытке энергии в атоме (напри- мер, при передаче и столкновении бета-частиц с другими атомами происходит выброс энергии, которая превращается в гамма-излучение). Именногамма-излучениеслужитсвоеобразныминдикаторомрадиоактивно-сти, по его присутствию можно судить о наличии других типов радиации. Гам- ма-излучение относится к так называемой проникающей радиации, распростра- няется чрезвычайно быстро, ионизирует атомы веществ, сквозь которые прохо- дит, меняет их физическую структуру. Следствием проникающей радиации (гамма-излучение и потоки нейтронов) может стать лучевая болезнь, степень тяжести которой будет зависеть от дозы и площади излучения, состояния орга- низма и времени, на протяжении которого она воздействовала. Проходя через различные вещества, энергия гамма-излучения расходуется на взаимодействие с электронами атомов, потому степень ее ослабления находится в обратно пропорциональной связи с плотностью материала. Защитой от гамма- излучения может стать толстый слой свинца (или другого вещества c большим удельным весом). Однако даже такие преграды останавливают только часть из- лучения. Максимальный показатель – 50 %, которые гарантируют 1 сантиметр свинца, 5 сантиметров бетона или 10 сантиметров воды.
	Потоки нейтронов, электрически нейтральных частиц, образующихся вследст- вие работы атомных реакторов, как и гамма-излучение, обладают огромной про- никающей способностью и могут насквозь пронизывать живую ткань, нарушая биологические процессы. Потоки нейтронов также относятся к проникающей радиации, вызывают лучевую болезнь. Ослабление нейтронов происходит в ос- новном за счет их столкновения с ядрами атомов вещества. Лучшей защитой от потоков нейтронов становятся слои более легких веществ (такие тяжелые веще- ства как металлы хуже ослабляют нейтронное излучение).

Рис.6.1.Виды радиации

Для оценки радиационной обстановки на местности, в рабочем или жилом помещениях, обусловленной воздействием рентгеновского или γ-излучения, используют экспозиционную дозу облучения. Количество ра- диоактивной энергии, переданной организму, называется экспозиционной дозой. В СИ единица экспозиционной дозы – кулон на килограмм (Кл/кг). Однако на практике чаще используют внесистемную единицу – рентген (Р). Соотношение между этими единицами следующее: 1 Р = 2,58  10^–4 Кл/кг (количество электрических зарядов, появившихся под воздействием ионизирующего излучения (ИИ) в единице массы вещества).

Поглощенной дозе 1 рад соответствует экспозиционная доза, при- мерно равная 1 Р, т. е. 1 рад 1 Р.

Экспозиционная доза в 1 Р примерно соответствует поглощенной дозе D = 0,88 рад = 0,9 Гр.

Поглощенная доза не учитывает того, что при одинаковой погло- щенной дозе -излучение в двадцать раз опаснее β- или γ-излучений.

При облучении живых организмов возникают различные биологи- ческие эффекты, разница между которыми при одной и той же поглощен- ной дозе объясняется разными видами облучения. Принято сравнивать биологические эффекты, вызываемые любыми ионизирующими излуче- ниями, с эффектами от рентгеновского и γ-излучения, т. е. вводится поня- тие об эквивалентной дозе.

В СИ единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв). Существует также внесистемная единица эквивалентной дозы ионизирующего излучения – бэр (биологический эквивалент рентгена). 1 Зв = 100 бэр; 1 Зв соответствует поглощенной дозе в