Материал: Все лекции в одном

Радиационная безопасность населения обеспечивается путем ограничения облучения от всех основных источников.

Свойства основных источников и возможности регулирования облучения населения их излучением существенно различны. В связи с этим облучение населения излучением природных, техногенных и медицинских источников регламентируется раздельно с применением разных методологических подходов и технических способов. При этом следует принимать меры как по снижению дозы излучения у отдельных лиц, так и по уменьшению числа лиц, подвергающихся облучению.

Работа с радиоактивными изотопами нормируется в зависимости от класса опасности радионуклида (А, Б, В, Т) и класса опасности работ (I, II, III) (см. рисунок 6).

При работе с установками , использующими рентгеновское излучение нормируется мощность экспозиционной дозы

.

Рисунок 6

При работе с установками, где рентгеновское излучение является побочным фактором (высоковольтные электронные лампы, микроскопы, осциллографы, электронно-лучевые трубки, установки для плавления, сварки и т. п.) также нормируется Р_эксп в любой точке пространства (на расстоянии 5 см от корпуса установки) в зависимости от продолжительности рабочей недели. При 41-часовой недели – Р_эксп £ 0,288 мР/час.

На случай чрезвычайной ситуации, вызванной радиационной аварией существует так называемое планируемое повышенное облучение.

Планируемое повышенное облучение персонала при ликвидации аварии выше установленных дозовых пределов (таблица 2) разрешается только в тех случаях, когда нет возможности принять меры, исключающие их превышение, и может быть оправдано лишь спасением жизни людей, предотвращением дальнейшего развития аварии и облучения большого числа людей.

Планируемое повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии, после информирования о возможных дозах облучения при ликвидации аварии и риске для здоровья.

7 Защита от ионизирующих излучений

Кратко методы защиты можно представить в виде следующих:

1) защита количеством – т. е. использование источников с минимальным выходом ИИ, герметизация;

2) защита временем;

3) защита расстоянием (доза облучения убывает пропорционально квадрату расстояния);

4) зонирование территории (при работе с открытыми источниками);

5) дистанционное управление;

6) экранирование источников.

Для защиты от рентгеновского и g-излучения используются металлические экраны, выполненные из материалов с большим атомным весом (свинец, вольфрам, железо). Могут использоваться также бетон, кирпич, чугун.

Для защиты от b-излучения наоборот – используются материалы с малой атомной массой (для минимизации тормозного излучения), а именно, алюминий, плексиглас. Толщина экрана подбирается по номограммам в зависимости от кратности ослабления К

,

где Р_о – замеренная на рабочем месте мощность дозы, Р_доп – соответствует предельно допустимой дозе.

Рисунок 7

Для защиты от нейтронного излучения используются материалы, содержащие в своем составе водород (вода, парафин, полиэтилен и т. п.).

Зонирование подразумевает деление территории на 3 зоны:

I зона – укрытия (боксы, камеры, коммуникации, являющиеся источниками радиоактивного загрязнения);

II зона – объекты и помещения, в которых люди могут находиться периодически (помещения для временного хранения отходов и т. п.);

III зона – помещения для постоянного пребывания людей.

6. Дозиметрический контроль

Одним из существенных факторов системы радиационной безопасности является дозиметрический контроль. Обнаружение и измерение ИИ основывается на их способности ионизировать вещество среды, в которых они распространяются. Таким образом, принцип действия приборов, используемых для регистрации излучений, заключается в измерении эффектов, возникающих в процессе взаимодействия излучения с веществом. В связи с этим методы измерения классифицируются следующим образом:

1) ионизационный;

2) сцинтилляционный;

3) фотографический;

4) химический;

5) калориметрический.

Применяются также полупроводниковые, фото- и термолюминесцентные детекторы ионизирующих излучений.

По назначению приборы РК условно подразделяются на 3 группы:

1) рентгенометры (для измерения мощности экспозиционной дозы);

2) радиометры (для измерения плотности потоков ИИ);

3) индивидуальные дозиметры (для измерения экспозиционной или поглощенной дозы ИИ).

Фотографический метод основан на измерении степени почернения фотоэмульсии под воздействием ИИ. Гамма-лучи, воздействуя на молекулы бромида серебра, содержащегося в фотоэмульсии, выбивают из них электроны связи. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые и вызывают почернение фотопленки при ее проявлении. Сравнивая почернение пленки с эталоном, можно определить полученную пленкой дозу облучения, так как интенсивность почернения пропорциональна дозе облучения.

Химический метод основан на изменении цвета некоторых химических веществ под воздействием ИИ. Так, например, молекулы хлороформа при облучении распадаются, образуя молекулы соляной кислоты, которая воздействует на индикатор, добавленный к хлороформу. Интенсивность окрашивания индикатора зависит от количества соляной кислоты, которое, в свою очередь, пропорционально экспозиционной дозе облучения.

Сцинтилляционный метод основан на том, что под воздействием ИИ некоторые вещества испускают фотоны видимого света, таким образом, в объеме вещества возникают вспышки - сцинтилляции. Здесь также существует пропорциональная связь между экспозиционной дозой и интенсивностью вспышек. Сцинтилляционный метод обычно применяется в лабораторной практике.

Ионизационный метод основан на явлении ионизации газов под воздействием ИИ, в результате которой образуются положительные ионы и электроны. Если в этом объеме поместить два электрода, к которым подведено постоянное напряжение, то между электродами создается электрическое поле. Электроны, имеющие отрицательный заряд, будут перемещаться к аноду, т.е. положительному электроду, а положительные ионы - к катоду. Таким образом, между электродами возникает электрический ток, называемый ионизационным. Измеряя ионизационный ток, можно судить об интенсивности излучений.

Ионизационный метод положен в основу действия дозиметрических приборов, т.е. приборов для обнаружения и измерения ионизирующих излучений. Дозиметрические приборы можно разделить на следующие три группы:

приборы для радиационной разведки местности;

приборы для контроля облучения;

приборы для контроля степени заражения поверхностей, веществ, продуктов питания и т.п. (измеряется активность в Ки или Бк).

Рентгенометр-радиометр ДП-5В для обнаружения и измерения уровней гамма- и бета- излучения на местности, степени заражения радиоактивными веществами кожных покровов людей, одежды, техники, продовольствия, воды и т.д. Диапазон измерения прибора по гамма-излучению от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч.

Индивидуальные дозиметры ДП-22В и ДКП-50А для измерения индивидуальных доз гамма - облучения личного состава ГО и РСЧС, действующего на местности, зараженной радионуклидами. Эти дозиметры измеряют экспозиционную дозу облучения в рентгенах.

Комплект индивидуальных измерителей доз ИД-1, ИД11 для измерения поглощенных доз гамма-нейтронного излучения.

К более современным дозиметрическим приборам относятся такие приборы как:

РКСБ-104 - комбинированный прибор, позволяющий измерять мощность эквивалентной дозы, плотность потока гамма-излучения, а также удельную активность;

ДРГБ-01 «ЭКО-1», измеряющий мощность эквивалентной дозы в диапазоне 0,15...5,0 мкЗв/ч и удельную активность в диапазоне 0,5...10,0 кБк/кг;

ИМД-1Р - прибор, измеряющий мощность экспозиционной дозы в диапазоне 10 мкР/ч....995 мР/ч.

В настоящее время в нашей стране выпускается целый ряд бытовых приборов, позволяющих оценивать мощность экспозиционной или эквивалентной доз радиации («Белла», «Сосна», «УНИРЭТ» и др.).

Лекция 15

Электробезопасность

1. Действие тока на организм

2. Пороговые значения токов

3. Электрическое сопротивление тела человека

4. Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям

1. В нормальном режиме работы

2. В аварийном режиме

1. Напряжение прикосновения

2. Напряжение шага

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного действия электрического тока, электрической дуги, электромеханического тока и статического электричества

1. Воздействие электрического тока на организм

Проходя через тело человека электрический ток оказывает на него сложное воздействие, вызывая:

а) термическое действие

б) электролитическое

в) механическое

г) биологическое

Любое из перечисленных воздействий тока может привести к электрической травме, т.е. к повреждению организма, вызванного воздействием электрического тока или электрической дуги (ГОСТ 12.1.009-76).

Различают (условно):

• А. Местные электротравмы:

• электрический ожог, перегрев внутренних органов;

• электрические знаки;

• металлизация кожи частицами расплавившегося под действием электрической дуги металла;

• механические повреждения, вызванные непроизвольными сокращениями мышц под действием тока (редко).

Б. Общие электротравмы (электрический удар) - из-за нарушения нормальной деятельности отдельных жизненно важных органов (например, при фибрилляции сердца) поражается весь организм. Иногда отс. вида сочетаются, но возможное смертельное поражение без видимых местных травм.

Электрический удар - это процесс возбуждения живых тканей организма электрическим током, сопровождающийся судорожным сокращением мышц.

Интенсивность и характер этого процесса зависит от следующих факторов:

1. характера тока (постоянный, переменный, выпрямленный);

2. его силы;

3. длительности;

4. пути прохождения и др.;

5. состояния первичной системы;

6. определенной среды (неблагоприятные факторы - повышенная температура, пониженное давление).

в) изменения состояния организма (расслабление, алкоголь, утомление, заболевание щитовидной железы).

2. Пороговые значения токов

При воздействии тока выделяются 3 основные реакции:

1. ощущение;

2. судорожное сокращение мышц;

3. фибрилляция сердца.

Соответственно, токи, вызывающие эти реакции, называются:

1. ощутимыми;

2. неотпускающими;

3. фибрилляционными.

Минимальные их значения называются пороговыми.

При воздействии переменного тока частотой f = 50 гц наблюдаются следующие воздействия тока:

До 1 мА - не ощущается (пороговое значение 0,6 - 1,5 мА, для постоянного тока 5 - 7 мА).

1 - 6 мА - ощущения безболезненны, контроль мышц не утрачен.

6 - 20 мА - болезненные ощущения, управление мышцами затруднено.

Действие тока 20-30 мА – ощущения весьма болезненны, самостоятельное освоождение от контакта невозможно.

30-50 мА - сильные судорожные сокращения мышц, в том числе грудной клетки, дыхание затруднено, возможна остановка сердца.

50-100 мА - паралич дыхания; возможна фибрилляция, смерть.

100-500 мА - фибрилляция, самовосстановление невозможно.

500-1000 мА - ожоги в месте контакта; фибрилляция.

1000 мА - сильные ожоги, возможна фибрилляция.

Далее, до 3000 - 5000 мА фибрилляция может и не возникать.

Неотпускающее значение (6-20 мА) тока приводит к тому, что человек не в состоянии освободиться и возникает опасность длительного протекания тока, а это ведет к затруднению и нарушению дыхания.

При 100 - 1000 мА может возникнуть фибрилляция сердца, т.е. беспорядочные сокращения волокон сердечной мышцы, сердце при этом не может прокачивать по сосудам кровь. Как правило, фибрилляция длится несколько минут, после чего наступает полная остановка сердца.

Процесс фибрилляции сердца необратим, т.е. самовосстановление нормального биения невозможно. Сила тока, вызывающая фибрилляцию, является смертельной. Пороговые значения фибрилляционных токов индивидуальных: они зависят от массы тела, состояния организма, а также от длительности протекания тока и его пути.

Электрический ток является сложнейшим раздражителем тканей и органов. Это раздражение бывает первичным (непосредственным) и вторичным (опосредствованным через нервную систему). Ток возбуждает прежде всего нервные окончания - внешние рецепторы. Он сужает их, нарушая нормальную систему кровоснабжения и вызывая сокращение мускулатуры, которое может привести к остановке дыхания либо непосредственно, либо в результате спазмов сосудов головного мозга.

Для исхода электротравмы большое значение имеет путь тока. Особенно тяжелое поражение, если на пути тока оказываются сердце, грудная клетка, головной и спинной мозг. Это, в частности, происходит при двухфазном (двухполюсном) прикосновении к токоведущим частям.

Чаще всего на практике ток, протекающий через человека, попавшего под напряжение, течет по направлению «рука-ноги» и «рука-рука», «нога-нога». Степень поражения при этом зависит от того, какие органы окажутся на пути. Например, при протекании тока «нога-нога» через сердце проходит 0,4% всего тока, а по пути «рука-рука» - 3,3%. Воздействие тока многократно усиливается, если он проходит через так называемые акупунктурные зоны.

Поскольку выделено 3 реакции на действие тока, существует и 3 критерия электробезопасности и соответствующие им уровни допустимых токов (ГОСТ 12.1.038-82):

1. Неощутимый ток, который не вызывает нарушений в организме и допускается для длительного ( 10 мин) протекания через тело человека при обслуживании электрооборудования; для тока с f = 50 гц- это ток менее 0,3 мА, (для постоянного - 1 мА).

II. Отпускающий ток; действие такого тока допустимо, если t_{протек.} 30 c. Для переменного тока это - 6 мА (постоянного - 15 мА)

Фибрилляционный ток, не превосходящий пороговый и действующий t  1с. Он нормируется в зависимости от времени действия от 50 до 650 мА для переменного тока и от 200 до 650 мА - для постоянного.

Исследование по определению влияния рода тока на опасность поражения человека показали, что f = 50 гц - самая неблагоприятная частота! (Заметное увеличение пороговых значений ощутимого и неотпускающего тока наблюдения при f  30 гц и f  100 гц) J при f = 400  в 3,5 выше.

Поэтому одна из мер повышения электрической безопасности - увеличение частоты тока f (но только для схем с заземленной нейтралью!)

Параметры окружающей среды тоже в большой мере влияют на электробезопасность. Это, прежде всего, влажность, температура, наличие токопроводящей пыли, материал пола и т.п.). Во влажных помещениях или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, например, увеличивается площадь контакта человека с токоведущими частями. Если в помещении заземлен пол и есть заземленные металлические конструкции, человек все время как бы связан с одним полюсом (землей) ЭУ. В этом случае любое прикосновение человека к токоведущим частям сразу приводит к его двухполюсному включению в электрическую цепь.