Опасности для человека

В рамках декларирования химически опасных производств и объектов сегодня назрела необходимость обеспечивать промышленными противогазами не только весь промышленно-производственный персонал химически опасных объектов, но и производственный персонал рядом расположенных объектов.

Защитные свойства коробок большого габарита промышленных противогазов по АХОВ:

Промышленные фильтрующие противогазы обладают достаточно высокой сорбционной способностью, что позволяет использовать их при концентрациях АХОВ, многократно превышающих допустимые. Однако надо учитывать, что в условиях производственных или иных аварий, связанных с выбросом опасных химических веществ в атмосферу, в непосредственной близости к источнику опасности концентрации ядовитого вещества могут быть настолько высокими, что использование данных противогазов может оказаться небезопасным. В подобных ситуациях промышленные противогазы могут использоваться лишь для выхода (эвакуации) персонала на безопасную территорию объекта.

Аптечка индивидуальная АИ-2 предназначена для предупреждения или снижения поражающего действия различных факторов источников и самих чрезвычайных ситуаций, а также для оказания первой медицинской помощи пораженным.

Лекарственные средства, содержащиеся в аптечке, применяются при ранениях, ожогах, отравлениях ФОВ, радиационных поражениях и для предупреждения инфекционных болезней.

Входящие в состав аптечки средства размещаются в пластмассовом футляре. На внутренней стороне крышки футляра, на цветном вкладыше, приводится перечень и указывается назначение каждого препарата. Все лекарственные средства аптечки готовы к применению: одни в виде растворов для инъекций в шприц-тюбиках, другие в таблетках, помещенных в пеналы. Колпачки шприц-тюбиков и пеналы имеют разный цвет, что позволяет легко отличить препараты друг от друга. Различная форма пеналов дает возможность находить нужное лекарство на ощупь. Для каждого препарата в футляре аптечки имеется определенное место.

Содержимое аптечки АИ-2 составляет следующие лекарственные средства:

- в гнезде 1 - шприц-тюбик с 2% раствором промедола. Это противоболевое средство, которое вводится внутримышечно при сильных болях, вызванных переломами костей, обширными ранами, размозжением тканей, ожогами. Промедол является наркотиком, в аптечку не вкладывается, а хранится отдельно;

- в гнезде 2 помещен тарен - антидот против фосфорорганических отравляющих веществ. В пенале красного цвета хранится 6 таблеток по 0,3 г. Принимают по 1 таблетке под язык. Повторный прием через 6 часов;

- в гнезде 3 находится препарат сульфадиметоксин - противобактериальное средство. Неокрашенный пенал содержит 15 таблеток по 0,2 г. Принимают при желудочно-кишечных расстройствах, возникших после облучения по 7 таблеток в первые сутки, во вторые и третьи сутки принимают по 4 таблетки на прием;

- в гнезде 4 находится препарат РС-1 (цистамин) - радиопротектор быстрого действия. Хранится в 2 пеналах розового цвета 12 таблеток по 0,2г. Принимают 6 таблеток за 60 мин до ожидаемого облучения. Радиозащитный эффект наступает через 40-60 минут и сохраняется в течение 4-6 часов. Повторный прием возможен через 6 часов в той же дозе;

- в гнезде 5 помещен тетрациклин - противобактериальное средство. Хранится в 2 бесцветных пеналах по 5 таблеток. Принимают тетрациклин в дозе 500 000 ед.(5 таблеток на прием при опасности заражения возбудителями инфекционных заболеваний, а также при ранениях и ожогах). Повторный прием через 6-8 ч.

- в гнезде 6 находится препарат РС- 2 (йодистый калий) - применяется для защиты щитовидной железы от радиоактивного йода. В пенале белого цвета находится 10 таблеток йодистого калия по 0,25г. Применяется за 30-40 мин до предполагаемого облучения или при нахождении на загрязненной радионуклидами территории, при опасности попадания радиоактивного йода в организм, в дозе по 1 таблетке ежедневно до исчезновения угрозы поступления в организм радиоактивных изотопов йода.

- в гнезде 7 находится препарат этаперазин - противорвотное средство. В пенале синего цвета содержится 5 таблеток препарата по 0,006 г. Принимают по 1 табл. при угрозе облучения или сразу после него, при появлении тошноты, в том числе в результате контузии или травмы. Действие продолжается 4-5 часов после приема.

Все указанные средства даются: детям до 8 лет в дозировке в 4 раза меньше, а детям от 8 до 15 лет в 2 раза меньше указанной выше дозы.

В целях повышения эффективности медицинской защиты населения планируется в состав аптечки индивидуальной АИ-2 вместо устаревших препаратов включить более современные медикаменты. Вместо тетрациклина - доксициклин, вместо этаперазина - препарат диметкарб.

Индивидуальный противохимический пакет (ИПП) - предназначен для проведения частичной санитарной обработки при заражении ОВ и АХОВ с целью предотвращения их проникновения в организм через кожные покровы.

ИПП-8 состоит из стеклянного флакона с навинчивающейся пробкой, заполненного полидегазирующей смесью, и четырех ватно-марлевых тампонов, вложенных в полиэтиленовый пакет.При попадании ОВ (АХОВ) на кожу необходимо немедленно вскрыть пакет, обильно смочить жидкостью из флакона и протереть им открытые участки тела и шлем-маску противогаза, затем протереть воротник, обшлага (манжеты) рукавов. Необходимо также обработать те участки одежды, где видны капли ОВ.

ИПП-10 представляет собой алюминиевый баллон с насадкой, заполненный полидегазирующей профилактической защитной рецептурой на основе ланглика. Обработка кожных покровов производится за 30-40 минут до входа в очаг химического заражения или до химического нападения.. Жидкость дает защитный эффект на 12-24 часа за счет создания в толще кожи защитной пленки. При попадании ОВ (АХОВ) на кожу проводится повторная обработка ее открытых участков, но в более отдаленные сроки с учетом обстановки.

Пакет перевязочный медицинский (ППМ) применяется для наложения асептической повязки раненым, обожженным. Наложенная повязка обеспечивает полноценную защиту раны (ожоговой поверхности) от вторичного заражения микроорганизмами и остановку кровотечения. ППМ состоит из бинта и двух стерильных ватно-марлевых подушечек. Одна из подушечек закреплена на конце бинта, другая - подвижная. Благодаря этому при сквозных ранениях имеется возможность закрыть с помощью одного пакета входное и выходное раневые отверстия. Цветными нитками помечены поверхности подушечек, за которые можно браться руками при наложении повязки.

Антидот П-10М используется в качестве профилактического средства при угрозе отравления фосфорорганическими веществами. Применяется внутрь по 2 таблетки на прием, однократно. Защитный эффект наступает через 30 мин. Продолжительность действия 24 часа. Повторное применение препарата не ранее, чем через 48 часов.

Применение медицинских средств индивидуальной защиты в комплексе с другими способами защиты населения позволит избежать или значительно уменьшить количество потерь среди населения от поражающих факторов источников и самих чрезвычайных ситуаций.

35. Эвакуация населения в ЧС мирного и военного времени

Эвакуация - это комплекс мероприятий по организованному выводу и вывозу населения из городов и др.насел.пунктов в безопасные районы в случаеЧС,угрожающей жизни людей.Эвакуация может быть полной или частичной, в мирное или военное время, на несколько часов и многие десятки лет.

В военное время. С объявлением военного положения из ряда городов население будет эвакуировано. В первую очередь это касается городов, имеющих важное экономич., политич. и военное знач-е. Таким городам правит-вом может быть присвоена первая, вторая или третья категория. Города, к-ым категория не присвоена, наз-ют некатегорированными. Из этих городов эвакуация населения, как правило, не проводится.

Решение об эвакуации принимает правит-во. Эвакуация обычно проводится в загородную зону, где избыточное давление во фронте ударной волны в случае применения ядерного оружия.

Порядок эвакуации зависит от следующих факторов:

- в первую очередь эвакуируют рабочих и служащих (вместе с семьями), если предприятия, на которых они грудятся, будут продолжать работу в городе;

- во вторую очередь эвакуируют рабочих и служащих (вместе с семьями), если производственная деятельность перемещается в загородную зону;

- в последнюю очередь эвакуируют неработающее население и учащихся (кроме школьников).

Об эвакуации население оповещается по радио, телевид, через руководителей объектов, через домоуправления, ЖЭСы, с помощью передвижных громкоговорителей. Узнав об эвакуации, граждане должны взять с собой: средства индивидуальной защиты, документы, деньги, продукты на 2--3 суток, воду, медикаменты, необходимые вещи и явиться на сборный эвакуационный пункт. Эвакуация проводится в загородную зону. Размещают людей, как правило, в служебно-бытовых и других помещениях, а также подселяют к местным жителям из расчета, чтобы на одного человека было не менее З м2 площади. Для организации и проведения эвакуации создаются следующие органы:

-- в городе -- эвакуационные комиссии и сборные эвакопункты;

-- в сельской местности приемные эвакуационные комиссии, приемные эвакуационные пункты и промежуточные пункты эвакуации.

Эвакуационные комиссии формируются исполнительными органами власти руководителями объектов. Они планируют, организуют и проводят мероприятия по эвакуации.

Приемные эвакуационные комиссии в сельской местности планируют, организуют и проводят мероприятия по приему, размещению, решению бытовых и других вопросов эвакуированных. В этих пунктах эвакуированных людёй встречают и распределяют по местам проживания.

В мирное время.Эвакуация в мирное время может проводиться в случаях возможного катастрофического затопления, заражения местности и воздуха химическими отравляющими веществами в результате аварии на химически опасном радиоактивного заражения, в результате аварии на радиационно-опасном объекте, из зон возможного задымления в результате лесных пожаров, при угрозе наводнений, при угрозе взрыва дома, при пожаре и др. Следует помнить , что эвакуация -- дорогостоящее мероприятие поэтому проводится она только в случаях крайней необходимости.

Важная роль в орг-ции отводится комиссиям по ЧС различ.уровня. Они обеспечивают оперативность решение всех вопросов, связанных с эвакуацией. Эвакуац.комиссии планируют эвакуац.мероприятия заранее, т.к. нек-ые ЧС можно достаточно точно спрогнозировать: известны потенциально опас.объекты, роза ветров, ос-ти местности и др.исходные данные. Это позволяет заранее информировать службы, организации и объекты района, города об их участии в обеспечении проведения эвакуационных мероприятий.

В мирное время эвакуация будет проводится не в загородную зону, а в безопасные районы в частности, в населенные пункты ,имеющие возможности для размещения эвакуированных.

Граждане, узнав об эвакуации, должны брать с собой самое необходимое:

-личные документы (паспорт, военный билет, свидетельство о браке, рождении детей, пенсионное удостоверение), деньги;

-продукты питания, при возможности, на 2--З суток (консервы, копчености, сухари, печенье, сахар, сыр и др.) и воду;

-кружку (чашку), ложку, перочинный нож, спички (зажигалку), карманный фонарик;

-необходимую одежду, обувь, принадлежности туалета;

-белье, другие принадлежности на случай длительного пребывания в эвакуации.

Все необходимо уложить в чемоданы, рюкзаки, сумки. На всякий случай к ним следует прикрепить бирки с указанием фамилии, домашнего адреса и конечного пункта эвакуации. Не исключаются случаи, когда по радио и телевидению поступит распоряжение самостоятельно уходить из зоны чрезвычайной ситуации. Помните, что в этом случае необходимо брать с собой минимум вещей. Выходить следует по строго рекомендуемым маршрутам.

38. Факторы, влияющие на устойчивость работы промышленного объекта

На устойчивость работы объекта могут влиять различные факторы, хотя не каждый из них может стать причиной возникновения источника ЧС. Факторы могут быть как внутренними, так и внешними.

К внутренним факторам относятся:

-- защищенность производственного персонала от поражения при воздействии поражающих факторов источников ЧС;

--устойчивость инженерно-технического комплекса к поражающим факторам источников чрезвычайных ситуаций;

--планировка и застройка территории объекта;

--надежность и производительность технологического оборудования, степень его изношенности;

-- размеры территории и характер объекта;

-- трудовая и производственная дисциплина;

-- наличие своих источников энергоснабжения;;

-- виды выпускаемой продукции;

-- система безопасности производства;

-- уровень применяемой научно-технической технологии;

численность и профессиональная квалификация рабочих и служащих;

-- заработная плата, текучесть кадров;

-- система производственного менеджмента, маркетинга м их надежность;

-- обученность производственного персонала действиям в ЧС;

--возможность работы объекта в аварийных режимах;

-- готовность объекта к восстановлению производства в случае его нарушения поражающими факторами источника чрезвычайной ситуации.

Внешние факторы:

-- район расположения объекта (экономическая ситуация, насыщенность транспортными коммуникации наличие вблизи потенциально опасных объектов);

-- системы энергоснабжения;

-- производственные связи объекта и их надежность;

-- используемые природные ресурсы;

--конъюнктура рынка, положительный торговый баланс;

--эффективность системы общего менеджмента;

-- источники финансирования налоговая система, штрафные санкции, доступ к внешним кредитным ресурсам; отсутствие или наличие инвестиций; правовая система, регламентирующая работу объекта;

-- международная и внутриполитическая обстановка;

-- источники ЧС, характерные для данной территории.

39. Мероприятия по обеспечению устойчивости объекта в чрезвычайных ситуациях

Работа объекта в ЧС обеспечивается как за счет проведения комплекса мероприятий на этапе проектирования объекта, строительства, установки и отладки технологического и вспомогательного оборудования, так и в процессе производства продукции.

Основными из них являются:

проектирование объекта в соответствии со Строительными нормами и правилами (СНиП);

прогнозирование возникновения и оценка возможных последствий ЧС для работы объекта;

разработка режимов работы рабочих и служащих на случай ЧС;

поддержание в готовности системы оповещения о ЧС;

организация обучения рабочих и служащих правилам поведения и действиям в ЧС при работе на объекте;

принятие мер по повышению устойчивости инженерно-технического комплекса к разрушительному действию источников ЧС;

проведение мероприятий по предупреждению аварий, катастроф на объекте и обеспечению экологической безопасности производства;

исключение или ограничение поражения от вторичных факторов от источников ЧС;

организация устойчивого управления производством и в ЧC;

поддержание трудовой и технологической дисциплины;

обеспечение устойчивости материально-технического снабжения и в ЧС (на государственных предприятиях);

внедрение новейших достижений науки и техники в безопасное производство, повышение надежности технологического оборудования.

Примечание. В условиях рыночной экономики проблемы решаются в системе менеджмента, а средства производства часто страхуются на случай чрезвычайных ситуаций.

Планирование и выполнение большинства перечисленных мероприятий, их конкретизация проводится после исследований на объекте силами инженеров, экономистов, юристов, экологов и других специалистов предприятия. Исследования проводятся по распоряжению или приказу руководителя объекта. Создаются группы специалистов, которые проводят исследования по специальным методикам. По окончании исследований составляется итоговый отчет с предложениями конкретных мероприятий (организационных, технических, финансовых и др.) по обеспечению устойчивости работы объекта в ЧC. Отчет утверждается руководителем объекта. На основе отчета планируются мероприятия с указанием сроков выполнения. Основные этапы исследований показаны на рис.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Примерный алгоритм оценки воздействия ЧС на устойчивость работы объекта и определения мероприятий по обеспечению его устойчивой работы приведен на рис.

Размещено на http://www.allbest.ru/



Решая задачи предотвращения аварий и катастроф на этапах реконструкции и перепрофилирования объекта, обращают внимание на наличие опасных источников, правила обращения с опасными веществами, на опасные процессы в ходе испытаний оборудования.

На этапе производства продукции внимание придается мерам безопасности при работе обслуживающего персонала с технологическим оборудованием, обучению рабочих и служащих действиям в экстремальных ситуациях во время производства продукции, эргономическим требованиям.

Необходимо соблюдать повышенные требования безопасности при эксплуатации сосудов и баллонов со сжатыми (сжиженными) газами, компрессоров, трубопроводов для транспортировки химически токсичных, пожароопасных и взрывоопасных газов, паров и жидкостей.

Должны соблюдаться меры безопасности при хранении, транспортировке легковоспламеняющихся и химически токсичных веществ и материалов, обращении с ними. Все вышеперечисленные мероприятия позволяют снизить вероятность возникновения аварий и катастроф, масштабы их последствий.

Важное значение в предупреждении аварий и катастроф на объекте, соблюдения мер экологической безопасности играют производственный и экологический менеджмент.

Устойчивость производственного менеджмента (в рыночной экономике) в ЧС достигается:

наличием автоматизированной системы управления производством;

высоким уровнем подготовки руководящего инженерно-технического и административно-хозяйственного персонала;

наличием надежных систем связи или их дублированием;

при отсутствии автоматизированной системы управления непрерывностью, твердостью и гибкостью управления руководящего состава;

обеспечением органов управления информацией по прогнозированию ЧС;

тренировками и учениями по предупреждению ЧС и по оперативному восстановлению производства в условиях ЧС.

40. Явление радиоактивности. Виды распада

Впервые спос-ть ядер тяж.эл-тов самопроизвольно распадаться была обнаружена Беккерелем в 1896 г. Позднее Резерфорд и супруги Кюри показали, что ядра нек-ыххим.эл-тов испытывают последов. превращения, образуя радиоактив.ряды, где каждый хим.эл-нт ряда возникает из предыдущего, причем никакими внеш.физич.возд-ями (температура, электрич.имагн.поля и др.) нельзя повлиять на хар-ки распада.

Сп-тьнек-ыхнеустойч.ядерхим.эл-тов самопроизвольно превращаться в ядра др.эл-тов с испусканием разл.видоврадиац.излучений называют радиоактивностью, а изотопы, ядра к-ых способны самопроизвольно распадаться, -- радионуклидами.

Радиоактивный распад ядра описывается при помощи уравнений на основе равенства сумм зарядов и массовых чисел

где Я -- символ ядра, которое испытывает распад;М- массовое число, равное сумме протонов и нейтронов в ядре ;Z -- количество протонов в ядре. M =Z+nгдеn -- количество нейтронов в ядре

Выполнение закона сохранения массового числа:

Выполнение закона сохранения зарядового числа



Виды радиоактивного распада: бета-распад, альфа-распад, спонтанное деление атомных ядер (нейтронный распад), протонная радиоактивность (протонный синтез).

Бета-распад -- это процесс превращения в ядре атома протона в нейтрон или нейтрона в протон с выбросом бета-частицы (соотв-но позитрона или электрона). Бета-распад объединяет три самостоятельных вида радиоактивных превращений:

1. Выбрасывание электрона и антинейтрино -- - распад (электронный распад).

2. Выбрасывание позитрона и нейтрино -- -распад (позитронный распад).

3. Поглощение одним из протонов ядра атома электрона с ближайшей орбиты (К-захват).

Если в ядре имеется избыток нейтронов, нарушающий энергетич.равновесие между противоборствующими силами, то избыточ.эн-я стимулирует превращ-еодного из нейтронов в протон с выбросом из нейтрона электрона и антинейтрино. Этот электрон обладает значит.кинет.эн-ей и стан-ся опасен для биологич.ткани. Его назвали бета-частицей. При этом обр-сяхим.эл-нт с порядковым номером в табл. Менделеева на ед-цу>.

Если в ядре имеется дефицит нейтронов, нарушающий энергетич.равновесие между противоборствующими силами, то избыточ.эн-я стимулирует превращ-е 1 из протонов в нейтрон с выбросом позитрона и нейтрино. Этот позитрон обладает значит.кинетич.эн-ей и стан-ся опасен для биологич.ткани. Его также назвали бета-ч-цей. При этом образуется химический элемент с порядковым номером на единицу меньше материнского.

Хим.эл-нт, образовавшийся в рез-те позитронного или электронного распада, также может иметь избыток нейтронов или их дефицит. Тогда процесс радиоактив.распада будет продолжен до тех пор, пока не появится хим.эл-нт, в ядре к-го наступит энергетич.равновесие. Ядро такого хим.эл-та уже не является радиоактивным.

В ядрах нек-ыхэл-тов, где имеется дефицит нейтронов, для превращ-я протона в нейтрон протон захватывает орбитальный электрон и превращается в нейтрон (К-захват).

Примеры бета-распадов. Электронный распад:

е-электрон; ?--антинейтрино ; (n>p)

Позитронный распад:

е--позитрон; -- нейтрино;(протон > нейтрон)

Пример радиоакт.превращ-яpв n при захвате ядром орбитального e (К-захват):

Альфа-распад -- характерен для тяж.эл-тов, ядра к-ых, начиная с номера 82 табл.Менделеева нестабильным, несмотря на избыток нейтронов и самопроизвольно распадаются. Ядра этих элементов преимущественно выбрасывают ядра атомов гелия.

Пример альфа-распада:



где - ядро атома гелия.

Т.к. такие ядра обладают значит.кинетич.эн-ей и массой, то они чрезвычайно опасны при облучении ими биологич.ткани. Таким образом, в результате альфа-распада образуется атом элемента, смещенный на два места левее, то есть к началу от, исходного радиоактивного элемента в периодической системе Менделеева

Иногда радиоактив.распадсопровожд-ся выбросом не только бета- или альфа-ч-ц, но и гамма-квантов. Гамма-квант -- это кратковремен.ЭМ излучение. Он возникает в том случае, если при распаде не вся освобождаемая из ядра эн-я превращается в кинетич.эн-ю выбрас-емой бета-частицы или альфа-ч-цы. Тогда согласно з-ну сохр-я эн-и остаток эн-и и проявл-ся в виде кратковременного ЭМ излучения. Пример ра-диоактив.распада с выбросомгамма-квантов :

Как самост.вид гамма-распад не сущ-ет.

Спонтанное деление атомных ядер (нейтронный распад) -это самопроизв.делениенек-ых ядер тяж.эл-тов (U-238, 235, калифорний-240, 248, 249, 250; кюрий-244, 248 и др.). Вероятность самопроизв.деления ядер незначительна по сравнению с альфа-распадом . Процесс самопроизв.деления ядер происх.из-за того, что ядра сами по себе нестабильны. Иногда деление ядра, напр.,U-235, может вызвать тепловой нейтрон, альфа-ч-ца и даже космич.лучи.

41. Основной закон радиоактивного распада радионуклида. Единицы активности

Закон радиоактивного распада касается только совокупности атомов данного радионуклида.дело в том, что этот процесс статистический, и для отдельно взятого ядра можно лишь указать вероятность распада за определенное время. Естественный радиоактивный распад ядер протекает самопроизвольно, без всякого воздействия извне. Формула закона распада радиоактивного вещества: пусть имеется числоN ядер атомов радионуклида. Тогда число распадающихся ядер dN за время dt пропорционально числу атомов N и промежутку времени dt:

dN=-?Ndt

знак минус показывает, что число ядер N исходных атомов уменьшается во времени.

?-постоянная распада?=-dN/N=constпри dt=1,то есть ?=вероятности распада одного ядра за единицу времени. В уравнении (1) поделим правую и левую части наN и проинтегрируем:

dN/N=- ?dt; ; Ln (1)

где есть начальное число распадающихся ядер атомов ( N= при t= 0) (t = О -- начало отсчета).

После потенцирования получим

или (2)

Формула (2) выражает основной закон радиоактивного распада, где -- количество ядер радионуклида в момент начала отсчета времени (t = 0); ? -- постоянная распада, которая для различных радионуклидов разная; N -- количество ядер радионуклида спустя время t; е -- основание натурального логарифма (е = 2,713....).

Формула (2) имеет два недостатка. Первый недостаток -- хотя постоянная распада ? имеется в таблицах, но прямой информации о скорости распада она не несет. Второй недостаток -- для определения числа распадающихся ядер необходимо знать . Прибора для его определения не существует. Проблемы разрешаются следующим образом. Величина ? может быть заменена другой условной хар-ой , которая несет прямую информацию о скорости распада радионуклида. Для этого вводится понятие период полураспада Т. Периодом полураспада Т называется промежуток времени, в течение которого исходное число радиоактивных ядер уменьшается вдвое, а число распадающихся ядер за время Т остается постоянным (? = const).

В уравнении (2) правую и левую часть поделим на N и приведем к виду:

Полагая, что /N=2,при t=T,получим Ln2=?T, ?=0,693/Т тогдаN=

Величины и N можно заменить другим понятием,пользуясь следующим свойством явления радиоактивности. Есть приборы, которые регистрируют каждый распад (выброс каждой альфа-частицы, бета-частицы или гаммакванта). Очевидно, что можно определить количество распадов за определенный промежуток времени. Этохарактеризует не что иное, как скорость распада радионуклида, которую называют активностью.

Активность -- это физическая величина, характеризующая число радиоактивных распадов в единицу времени:

А=



Исходя из определения активности следует, что она характеризует скорость ядерных переходов в единицу времени. С другой стороны, количество ядерных переходов зависит от постоянной распада ?.

Единицей активности в системе СИ принят:

1 распад/с = 1 Бк.

Существует и внесистемная единица Кюри.Однако на практике и в литературе она пока не используется.

За 1 Кu принята активность 1 г радия-226.

1 Кu= 3,7 10Бк; 1 Бк= 2,7 10Кu.

42. Краткая характеристика ионизирующих излучений

Атом электрически нейтрален. Это означает, что положительный заряд протонов, находящихся в ядре, компенсируется отрицательным зарядом электронов, образующих электронные оболочки. Если один из орбитальных электронов с помощью внешней силы выбивается с орбиты и покидает атом, то есть становится свободным, то атом превращается в положительный ион. Свободный электрон может участвовать в некоторых физических и химических процессах. Процесс образования ионов разных знаков называется ионизацией.

Ионизирующее излучение-это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в этой среде ионов разных знаков и свободных радикалов. Каждый атом характеризуется своим значением энергии ионизации.

Ионизирующее излучение делят на корпускулярное и фотонное: корпускулярное излучение -- это поток частиц с массой, отличной от нуля (электроны, позитроны, протоны, нейтроны, альфа-частицы).

Фотонное излучение -- это электромагнитное излучение (гамма-излучение, характеристическое излучение, тормозное излучение, рентгеновское излучение излучение).

Альфа-излучение -- это поток альфа-частиц, испускаемых при радиоактивном распаде, а также при ядерных реакциях и превращениях. Альфа-частицы обладают сильной ионизирующей и незначительной проникающей способностью. В воздухе они проникают на глубину 2--9 см, а в биологической ткани -- 0,02--0,06 мм, задерживаются листом бумаги, тканью одежды. Альфа-излучение особо опасно при попадании его источника во внутрь организма с пищей или е вдыхаемым воздухом.

Бета-излучение -- это поток электронов или позитронов, испускаемых ядрами радиоактивных элементов при бета-распаде. Энергия бета-частиц колеблется в больших пределах, а проникающая способность в воздухе может составлять от нескольких сантиметров до З метров. В биологической ткани они проникают на глубину до 2 см, одеждой задерживается только частично. Их ионизирующая способность значительно меньше, чем у альфа-частиц. Бета-излучение опасно для здоровья человека, как при внешнем, так и при внутреннем облучении.

Гамма-излучение -- электромагнитное излучение, возникающее в некоторых случаях при альфа- и бета-распаде, аннигиляции частиц, при возбуждении атомов и их ядер, торможении частиц в электрическом поле .

Проникающая способность гамма-излучения значительно больше, чем у вышеперечисленных видов излучений. Глубина распространения гамма -квантов в воздухе в ряде случаев может достигать сотен и тысяч метров. Ионизирующая способность (косвенная) значительно меньше, чем у вышеперечисленных видов излучений. Часть гамма-квантов проходит через биологическую ткань, не причиняя ей вреда, другая -- поглощается ею.

43. Взаимодействие гамма-излучений с веществом

Взаимодействие гамма-квантов с веществом может сопровождаться фотоэффектом, комптоновским рассеянием и образованием электрон позитронных пар. Вид эффекта зависит от энергии гамма-кванта:= ??-,где ?-постоянная Планка; ?-- частота излучения; Е-энергия ионизации соответствующей атомной оболочки (энергия связи выбитого электрона из атома).

Фотоэффект возникает при относительно малых значениях энергий, и происходит на внутренних электронах атома, в основном на электронах К-оболочки. В этом случае вся энергия гамма-кванта передается орбитальному электрону и он выбивается из орбиты.

Выбитый электрон называется фотоэлектроном. Именно он может вызвать ионизацию других атомов. В результате его отрыва в атоме появляется свободный уровень, который заполняется одним из наружных электронов. При этом либо испускается вторичное мягкое характеристическое излучение (флуоресцентное излучение), либо энергия передается одному из электронов, который покидает атом. Флуоресцентное излучение наблюдают в материалах с большим атомным номером. Вероятность фотоэффекта увеличивается с ростом атомного номера материала и уменьшается с ростом энергии фотона.

Комптоновским рассеиванием называется процесс взаимодействия фотонного излучения с веществом, в котором фотон в результате упругого столкновения с орбитальным электроном теряет часть своей энергии и изменяет направление своего первоначального движения, а из атома выбивается электрон отдачи (комптоновский е). При этом частота, а следовательно, и энергия рассеянного гамма-кванта будут меньше.

Энергия комптоновского электрона равна: Е = ??-?

где ?? -- энергия первичного фотона; ? -- энергия рассеянного фотона.

Такой процесс больше всего характерен для фотонов, энергия которых значительно превышает энергию связи электронов в атоме, поэтому рассеяние происходит только на внешних (валентных) электронах.



44. Взаимодействие бета-излучений с веществом

Прохождение бета-частиц через вещество сопровождается упругими и неупругими соударениями с ядрами и электронами тормозящей среды.

Упругое рассеяние бета-частиц на ядрах более вероятно и осуществляется при относительно низких энергиях электронов . Упругое рассеяние бета-частиц на электронах в Z раз ( Z-- величина заряда ядра) менее вероятно, чем на ядрах. Теоретически возможен и сдвиг ядер атомов кристаллической решетки.

При энергии бета-частиц выше энергии связи электрона с ядром (до -- 1 МэВ) основным механизмом потерь энергии является неупругое рассеяние на связанных электронах, приводящее к ионизации и возбуждению атомов .

При больших энергиях электронов главным механизмом потерь энергии является радиационное торможение при котором возникает тормозное излучение.

Таким образом, процессы взаимодействия бета-частиц со средой характеризуются радиационным торможением и относительно большой потерей энергии или значительным изменением направления их движения в элементарном акте. Вследствие этого взаимодействия интенсивность пучка бета-частиц уменьшается почти по экспоненте с ростом толщины поглощающего слоя х.

Путь бета-частиц в веществе обычно представляет ломаную линию, а пробег бета-частиц одинаковых энергий имеет значительный разброс. Это связано с тем, что масса бета-частиц крайне мала, поэтому вероятность упругого рассеяния на ядрах больше, чем у тяжелых частиц. Итак, бета-частицы не имеют точной глубины проникновения, так как обладают непрерывным энергетическим спектром. Для грубой оценки глубины пробега бет частиц пользуются приближенными формулами. Одна изних:

Rср/Rвозд=?возд/?ср

гдеRср -- длина пробега в среде; Rвозд-- длина пробега воздухе;?возд и ?ср -- плотность воздуха и среды соответственно; Е -- энергия бета-частиц.

45. Способы обнаружения и измерения ионизирующих излучений

Наиболее распространенные способы регистрации: фотографический, химический, полупроводниковый, сцинтилляционный, биологический, ионизационный.

Фотографический способ -- основан на потемнении фотоэмульсии под воздействием ионизирующих излучений (разновидность химического).

Химический способ -- базируется на измерении концентрации ионов воды, которые появились в результате ее облучения ионизирующими излучениями. Можно использовать свойство некоторых веществ изменять свой цвет под воздействием излучений.

Полупроводниковый способ -- основан на том, что некоторые полупроводники изменяют свое сопротивление под воздействием ионизирующих излучений.

Сцинтилляционный способ -- базируется на том, что некоторые вещества под воздействием ионизирующих излучений испускают фотоны видимого света.

Биологический способ -- заключается в исследовании состава крови и структуры зубов.

Ионизационный способ -- основан на ионизации газов.

Наиболее распространенными способами являются Ионизационный и сцинтилляционный. Для регистрации каждого вида заряженных частиц и гамма-квантов по вызываемому ими ионизационному эффекту применяют счетчики или ионизационные камеры определенного типа и конструкции. Это обусловлено тем, что величина ионизации зависит от вида излучения, его энергии и природы поглощения. Основным элементом в каждом способе регистрации излучений является детектор.

Детектор -- это чувствительный элемент, предназначенный для преобразования энергии ионизирующего излучения в другой вид энергии, удобный для регистрации и измерений.

Ионизационные камеры -- это газоразрядные детекторы, работающие при напряжениях, соответствующих 1-му участку вольтамперной характеристики. Принципиальна схема ионизационной камеры показана на рис.

Пропорциональные счетчики -- это газоразрядные детекторы, работающие при напряжениях, соответствующих участку 2 вольтамперной характеристики.

Счётчики Гейгера-Мюллера -- это газоразрядные детекторы, работающие при напряжениях, соответствующие участку 4 вольтамперной характеристики, называемому областью Гейгера.

Сцинтилляционный счетчик состоит из сцинтилляционного детектора и пересчетного устройства.

46. Экспозиционная, поглощенная, эквивалентная и эффективная дозы. Мощности доз

Дозой облучения называется часть энергии радиационного излучения, котораярасходуетсяа ионизацию и возбуждение атомов и молекул любого облученного объекта.

Экспозиционная доза фотонного (рентгеновского и гамма-) излучения характеризует их способность создавать в веществе заряженные частицы.

Выражается отношением суммарного электрического заряда ионов одного знака , образованного излучением в некотором объеме воздуха, к массе dmв этом объеме:

X=dQ/dm.

Единица измерения в системе СИ -- 1Кулон/кг, внесистемная единица -- Рентген.

Доза в 1 Р накапливается за 1 час на расстоянии 1 м от источника радия массой в 1 г, то есть активностью в 1 Кu.

Мощность экспозиционной дозы -- отношение приращения экспозиционной дозы dXза интервал времени dt к этому интервалу:

= dX/dt

Единицы измерения: в системе СИ -- А/кг (ампер на кг); внесистемная единица Р/с, Р/ч, мР/ч, мкР/ч и т.д. Мощность дозы, измеренная на высоте 70--100 см от поверхности земли, часто называют уровнем радиации.

Поглощённая доза -- количество энергии Е, переданное веществу ионизирующим излучением любого вида в пересчете на единицу массы m любого вещества.

Другими словами, поглощенная доза (D) -- это отношение энергии dE, которая передана веществу ионизирующим излучением в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме:

D= dE/dm

1 Дж/кг = 1 Грей. Внесистемная единица -- рад (радиационная адсорбционная доза).

1 Грей = 100 рад.

Мощность поглощенной дозыионизирующего излучения -- отношение приращения поглощенной дозы излучения dD за интервал времени dt к этому интервалу:

Единицы измерения мощности дозы: рад/с, Гр/с, рад/ч, Гр/ч и т.д.

Эквивалентная доза () -- поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент качества излучения данного вида излучения R.

Введена для оценки последствий облучения биологической ткани малыми дозами . Ее нельзя использовать для оценки последствий облучения большими дозами. Доза эквивалентная равна:

где -- поглощенная доза биологической тканью излучением R;

-- весовой множитель (коэффициент качества) изучения R (альфа-частиц, бета-частиц, гамма-квантов и др.), учитывающий относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов.

Формула справедлива для оценки доз внешнего, так и внутреннего облучения только отдельных органов и тканей или равномерного облучения всего тела человека.

При воздействии различных видов излучений одновременно с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для всех этих видов излучения R:



H=

Установлено, что при одной и той же поглощенной дозе биологический эффект зависит от вида ионизирующих излучений и плотности потока излучения.

Единица измерения эквивалентной дозы в системе СИ -- Зиверт (Зв). Зиверт -- единица эквивалентной дозы излучения любой природы в биологической ткани, которая создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр образцового рентгеновского излучения. Существует и внесистемная единица -- бэр(1 Зв = 100 бэр).

Мощность эквивалентной дозы -- отношение приращения эквивалентной дозы dН за время dtк этому интервалу времени:=dH/dtЕдиницы измерения мощности эквивалентной дозым3в/с, мкЗв/с, бэр/с, мбэр/с и т.д.

Эффективная доза (Е) -- это такая доза при неравномерном облучении тела человека, которая равна эквивалентной дозе при равномерном облучении всего организма, при этом риск неблагоприятных последствий будет таким же, как и при неравномерном облучении тела человека.

Е=

где -- эквивалентная доза в данном i-том органе биологической ткани; -- взвешивающий коэффициент для тканей и органов, учитывающий чувствительность разных органов и тканей при возникновении стохастических эффектов в i-том органе.

Единицы измерения эффект. дозы те же,что и эквивалентной.



47. Космическая и земная радиация

Космическое излучение делят на галактическое, межгалактическое и солнечное. Их также делят на первичное и вторичное.

Галактическое и межгалактическое космическое излучение -- это поток протонов (92 %) и альфа-частиц (7%). Остальное (около 1 %) это в основном ядра легких элементов лития, бериллия, азота, углерода, кислород фтора и др.

Галактическое излучение обладает очень высокой энергией. Считается, что такая большая энергия объясняется разгоном частиц магнитными пол звезд.Такое излучение губительно для всего живого. К счастью, протоны задерживаются радиационными поясами Земли, их энергия несколько уменьшается.

Космические лучи, проходя через атмосферу, вызывают появление космогенных радионуклидов. Наиболее значительные из них тритий, угдлерод-14 ,берилий-7,сера-32, натрий-22, 24. Эти радионуклиды распадаясь, испускают бета-частицы. Наиболее опасными из них являются тритий и углерод-14. Оба радионуклида непрерывно возникают и непрерывно распадаются. Существует определенное равновесие в природе и всегда имеется некоторый его запас. Смешиваясь с углеродом и водородом, тритий и углерод-14 попадают в воду, человека, животных, растения и представляют определенную угрозу для жизни и здоровья человека.

Вклад в космическое излучение вносят и вспышки на при которых происходит выброс в космическое пространство протонов . Это явление называется солнечным излучением. Однако по сравнению с галактическим излучением эта энергия незначительна.

В почве, воздухе, воде, живых организмах всегда имеются в незначительных количествах радионуклиды, но больше всего их в гранитах, глиноземах, песчаниках, известняках. Возраст Земли 5,3 млрд. лет, поэтому на Земле сохранились только радионуклиды с большим периодом полураспада, остальные распались.

Газ попадает в воздух, почву, растворяется в воде и попадает, наконец, в организм человека. В РБ газом является радон. Человек половину (54 %) земной радиации получает именно от радона. Радон повсеместно выделяется из земли, воды, стройматериалов. Это бесцветный инертный газ, не имеющий вкуса и запаха, тяжелее воздуха примерно в 7,5 раза. Являясь альфа-излучателем, радон становится причиной заболеваний раком легких, желудка и других органов. Особенно опасен радон для легких, надпочечников, гонад и костного мозга.

Следует помнить, что концентрация радона в закрытых помещениях летом более чем в 8 раз, а в зимнее время -- в 5000 раз выше по сравнению с минимальным фоном. Обычно концентрация радона на кухне примерно в 40 раз выше, чем в жилой комнате. Высокое содержание радона в ванной комнате, в спальных помещениях.

Для ослабления воздействия радона на организм человека необходимо проветривать помещения не менее 5 часов в сутки. При проветривании помещений необходимо учитывать, что радон тяжелее воздухи, поэтому выходит из помещения не сразу, непосредственно через форточки, а через некоторое время за счет циркуляции воздуха. Во время кипения воды в чайнике или другой закрытой посуде необходимо открывать на несколько секунд крышку, чтобы радон испарился из воды. Сушка белья должна быть вне помещений, а после стирки ванная комната должна быть хорошо проветрена. Следует помнить, что и при сжигании газа на кухне также необходимо проветривать помещение, так как из природного газа также выделяется радон. Так как радон являете альфа-излучателем и выделяется в том числе и из стен то их рекомендуется или красить или оклеивать обоями.

48. Антропогенные источники ионизирующих излучений

Некоторые источники ионизирующих излучений:

-- тепловые электростанции;

-- склады минер.(фосфор.) удобрений, имеющих повыш.сод-е радионуклидов уранового и ториевого рядов;

-- часы, компасы со светящимся циферблатом;

-- телефонные диски, указатели входа-выхода;

-- цветные телевизоры и дисплеи компьютеров;

-- пожарные дымовые детекторы;

-- краски, содержащие повышенное количество урана;

-- рентгеновские установки для проверки пассажиров и их багажа в аэропортах;

-- установки для холодной стерилизации перевязочного материала и медицинского инструмента;

-- рентгеновские аппараты и установки для диагностики заболеваний человека;

-- радиационная терапия для лечения онкологических заболеваний;

-- приборы для поиска полезных ископаемых;

-- приборы для определения толщины покрытий из золота и серебра, наносимые на отдельные изделия;

-- установки для контроля износа некоторых деталей технических устройств;

-- приборы для измерения износа деталей технических устройств и многое др.

Область применения и вид используемых закрытых ист-ков ионизир.излучения в различных областях:

1.Медицина и биология -ускорители заряженных частиц, рентгеновские и гамма-аппараты, гамма- и бета-источники.

2.Сельское хозяйство - мощные гамма-установки, химические удобрения;

3.Химическая и легкая промыш. - мощные гамма-установки, радиоизотопные приборы (уровнемеры, толщиномеры, приборы для снятия статических зарядов)

4.Металлургия - ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, аппараты для гамма-дефектоскопии, радиоизотопные приборы (уровнемеры)

5.Строительная индустрия - ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, аппараты для гамма- дефектоскопии

6.Геология - нейтронные и гамма-источники, радиоизотопные приборы (уровнемеры),

7.Научные исследования - ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, мощные гамма- установки, нейтронные и бета-усгановки.

8.Ядерная энергетика - нейтронные источники

49. Механизм воздействия радиации на молекулы биологической ткани и способность их самовыживания

Облучение биологической ткани ионизирующими излучением схематично можно выразить следующим образом:

-физический этап (поглощение энергии);

-физико-химический этап (возбуждение атомов или их ионизация);

-химический этап (образование свободных радикалов);

-биомолекулярные повреждения (изменения структуры молекул белков, нуклеиновых кислот); -биологические и физиологические изменения в организме.

Вслед за поглощением энергии ионизирующего излучения, сопровождаемым физическими изменениями структуры атомов и молекул клеток, происходят процессы химического и биологического характера, которые закономерно приводят к нарушению жизненно важных функций биологических молекул в клетке.Эффекты воздействия ионизирующего излучения могут длиться от долей секунды до столетий.

В результате действия излучений на организм наблюдаются изменения на всех уровнях организации живой материи :

1)Молекулярный -повреждение ферментов, ДНК, РНК, нарушение обмена веществ

2)Субклеточный -повреждение клеточных мембран, ядер, хромосом, митохондрий, лизосом

3)Клеточный - остановка деления и гибель клеток, трансформация в злокачественные клетки

4)Тканевой,органный - повреждение центральной нервной системы, костного мозга, желудочно-кишечного тракта

5)Организменный - смерть или сокращение продолжительности жизни

6)Популяционный - изменение генетических характеристик в результате мутаций

Действие радиоактивных веществ на организм, так называемая биологическая эффективность, зависит от многих факторов: вида радиоактивного вещества; вида радиоактивного распада; энергии излучения; периода полураспада; величины всасывания (накопления); скорости выведения из организма.

50. Механизм воздействия радиации на соматическую клетку, клетки крови и способность их самовыживания. Действие ионизирующих излучений на клетки крови и возможные последствия для здоровья человека

Клетка -- это один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живой материи, ее элементарная живая система. В 1 г человеческой ткани примерно 600 миллионов клеток.

Клетка состоит из мембраны, цитоплазмы, ядра, рибосом, митохондрий, транспортных молекул тРНК (рибонуклеиновой -к-ты), матричных мРНК, рибосомныхрРНК и др. В ядре клетки находится 46 хромосом

При облучении клетки, например, бета-частицами, прежде всего, повреждается мембрана. Если учесть, что давление внутри клетки больше, чем в межклеточном пространстве, то через образовавшиеся отверстия будет вытекать цитоплазма. В этом случае ядро вырабатывает ферменты, которые тРНК транспортируют к местам повреждений мембраны и зашивают отверстия. Таким образом, тРНК вместо того, чтобы заниматься своим делом -- транспортировать аминокислоты в рибосомы для синтеза белка, занимаются ремонтом мембран. Если интенсивность облучения превышает некоторый предел, то тРНК задачу ремонта мембраны решить не могут и клетка погибает. При облучении бета-частицами самих молекул тРНК они повреждаются и не могут выполнять свои функции.

При облучении рибосом, за счет разрушений рРНК и белка, в рибосоме может быть построен другой белок, который ведет себя как инородное тело. Такое облучение не всегда представляет большую опасность, так как в последующих циклах может быть сформирован и свой белок. Повреждение матричныхмРНК также может привести к формированию чужого белка. Если в последующих циклах облучение отсутствует или не приводит к разрушению мРНК, то информация для строительства белка будет достоверной. В обоих случаях дефектный белок поступит в кровь, и с помощью иммунной системы будет выведен из организма естественным путем.

Наиболее драматичная ситуация возникает, если поражаются хромосомы и их главная часть - молекулы дНК. В этом случае клетка или погибает или начинает бесконечно делиться.

Степень разрушения клетки зависит не только от поглощенной дозы, но и ее распределения во времени. Если полученная доза растянута во времени, то ущерб будет меньше. Особенно это касается делящихся клеток. Впрочем последствия для делящихся клеток во многом зависят от того, на какой фазе деления клетки имело место облучение. Возможны три варианта последствий облучения клетки:

-полное выживание клетки без последствий;

-процесс выживания и деления осложнен и клетка погибает;

-появление живой, но измененной клетки.

Третий вариант наиболее опасен. При облучении делящейся соматической клетки возможно развитие рака, так как может быть порожден процесс бесконтрольного деления измененных клеток.

Кровь-- непрозрачная, клейкая жидкость красного цвета, солоноватого вкуса, состоящая из двух частей: плазмы форменных ферментов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов). Плазма состоит (на 90--9 1 %) из воды и сухого остатка (9- 10 %), в котором имеются белки и соли. Основную массу форменных элементов крови составляют эритроциты. Это самые многочисленные элементы крови . Образуются эритроциты в красном костном мозге, а разрушаются в печени и селезенке. Они выполняют ряд важных функций:

1) поглощение кислорода в легких и перенос его в капилляры, поглощение углекислоты в капиллярах тканей и доставка ее в легкие;

2) сохранение активной реакции крови;

3) поддержание ионного состава крови;

4) участие в водно-соленом обмене;

5) адсорбция токсинов.

При облучении крови ионизирующими лучами количество эритроцитов ежесуточно снижается в результате - дефицит кислорода в костном мозге нарушает его способность восстанавливать кроветворение.

Лейкоциты -- типичные ядерные клетки. Они выполняют защитную функцию в борьбе с инфекцией. Лейкоциты принимают участие в создании иммунитета, вырабатывая антитела, а также освобождают организм от погибших клеток. При облучении ионизирующими лучами крови количество лейкоцитов уменьшается пропорционально полученной дозе. Сокращение лейкоцитов снижает сопротивляемость организма человека инфекциям.

Лимфоциты -- наиболее чувствительный показатель тяжести поражения от ионизирующих излучений. Сокращение числа лимфоцитов наблюдается сразу после облучения и достигает максимума на 1--3 сутки, тем самым подавляется иммунная система.

Тромбоциты- играют важную роль в процессе свертывания крови. При облучении ионизирующими лучами их количество падает, а следовательно, появляются проблемы со свертываемостью крови.

Действие ионизирующих излучений на клетки крови; заболевания крови: лейкоз, лейкопения, анемия, тромбоцитопения.

51. Способность органов человека к своевременному выведению радионуклидов из организма

При внутреннем облучении степень поражения организма зависит не только от количества попавших в организм радионуклидов, от распределения их по органам и системам, но и от времени их нахождения в органах и системах, В связи с обменными процессами в организме наблюдается естественное выведение радионуклидов из орг-ма. Скорость выведения разл. радионуклидов из различных органов различна.