Радиационно опасные и биологически опасные объекты – Радиационно опасные объекты — Гражданская оборона и гражданская защита Библиотека русских учебников

Радиационно опасные объекты

Радиационно опасными объектами (РОО) называются объекты, на которых хранят, перерабатывают, используют или транспор­тируют радиоактивные вещества в значительных количествах. Их опасность обусловлена тем, что при авариях может произойти облучение людей (персонала) и (или) радиоактивное загрязне­ние местности, сооружений, водоемов, приземного воздуха.

К радиационно опасным объектам относятся: . предприятия атомного топливного цикла (АТЦ) — атомные электростанции (АЭС), ядерные реакторы, хранилища отрабо­танного ядерного топлива и радиоактивных отходов;

предприятия по изготовлению ядерного топлива и ядерных за­рядов — урановые рудники, заводы по обогащению урана, изго­товлению топливных кассет;

предприятия по переработке отработавшего ядерного топлива и захоронению радиоактивных отходов;

научно-исследовательские и проектные организации, реакто­ры, испытательные стенды;

транспортные ядерно-энергетические установки на кораблях, подводных лодках, космических аппаратах;

транспортные средства, предназначенные для перевозки ра­диоактивных грузов.

В России по состоянию на 2000 г. имелось около 115 крупных РОО, среди которых 10 атомных электростанций с 30 энергоблока­ми, 113 исследовательских ядерных установок, 12 промышленных предприятий АТЦ, девять атомных судов с объектами их обеспече­ния, более 250 других судов с ядерными энергетическими установ­ками, а также около 13 000 более мелких предприятий и организа­ций, использующих радиоактивные вещества.

52

Основные проблемы радиационной опасности связаны с эксп­луатацией предприятий АТЦ (в частности АЭС). Большинство российских АЭС расположены в густонаселенной европейской части страны, а в их 30-километровых зонах постоянного контро­ля радиационной обстановки проживает около 4 млн человек. В чем же заключается потенциальная опасность АЭС?

В атомной энергетике используется энергия, заключенная в атомных ядрах некоторых природных элементов Земли (урана, тория). Если ядро сверхтяжелого атома урана превращается в два отдельных и меньших по массе ядра (осколки деления), избыто­чная энергия выделяется в виде теплоты. Этот процесс лежит в основе действия всех ядерных реакторов (ЯР), в процессе работы которых накапливаются радиоактивные осколки деления. Они и представляют потенциальную опасность, поскольку имеют высо­кую активность.

При нормальной работе АЭС выходу радиоактивных веществ в окружающую среду препятствуют: конструкция ЯР, технологи­ческие системы АЭС, системы противоаварийного характера. Об­разующиеся при нормальной работе АЭС жидкие и газообразные радиоактивные отходы проходят многоступенчатую очистку и выдержку, а их поступление в окружающую среду жестко регла­ментировано.

Расчеты доказывают, что индивидуальная доза для человека, проживающего вблизи АЭС, за счет поступления в окружающую среду радиоактивных продуктов АЭС при максимальном годовом выбросе не превышает 1 % дозы, обусловленной естественным радиационным фоном. Суммарная активность радионуклидов в сельскохозяйственных растениях в зоне АЭС практически не от­личается от фонового значения.

Радиационные факторы при авариях на АЭС

Радиационная авария сопровождается прямым или косвенным радиационным воздействием на человека и окружающую среду с уровнями, превышающими допустимые пределы.

Несмотря на принятие самых жестких конструкторских и орга­низационно-технических мер по обеспечению безопасности ядер­ных реакторов они, будучи техническим комплексом большой сложности, создают определенную степень риска возникновения аварии, опасной для населения и окружающей среды. Вероятность тяжелой аварии на АЭС, как показывает опыт Чернобыля, ни­когда не может быть уменьшена до нуля. Цена ее исключительно высока.

Для единообразной оценки опасности аварии на любой АЭС в любой стране экспертами Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) предложена международная шкала событий

53

на АЭС. Основная цель этой шкалы — выдача информации о ра-диационно опасных событиях в виде, понятном для обществен­ности всех стран. С 1990 г. эта международная шкала стала вне­дряться в России.

Отметим, что при авариях на АЭС может произойти только тепловой взрыв; взрыв ядерного типа невозможен в соответствии с физическими законами.

В развитии крупной радиационной аварии на АЭС различают три стадии.

Первая стадия — тепловой взрыв в активной зоне реактора, выброс смеси газоаэрозольных радиоактивных продуктов из реак­тора и их последующее истечение. В образующемся при этом обла­ке и его шлейфе преобладают радиоактивные благородные газы (РБГ) — изотопы криптона и ксенона. Содержатся радиоизотопы йода (в основном йода-131), а также непосредственные продукты деления: цезий-137, стронций-89, -90. Так как облако за счет корот-коживуших изотопов является мощным гамма-излучателем и рас­пространяется на небольшой высоте (менее 1 км), то на этом этапе основным радиационным фактором на расстояниях

R = 30…50 км от АЭС является внешнее облучение гамма-излучением от облака и его шлейфа. Облучению подвергаются люди, животный и расти­тельный мир. Радиоактивное облако формируется на высоте 600 — 800 м над поверхностью Земли.

При прохождении облака мощность дозы от него на высоте 1 м от поверхности земли может составлять от нескольких сотен (при Я, = 1 …3 км от АЭС) до единиц рад в час (при R = 30 — 50 км).

Вторая стадия — постепенное осаждение радиоактивных ве­ществ и загрязнение местности и приземной атмосферы. В радио­активном облаке содержатся очень мелкие (менее 1 мкм) части­цы и аэрозоли, скорости их осаждения весьма малы; потоками воздуха они разносятся на сотни и тысячи километров от места аварии (в результате аварии на ЧАЭС произошло радиоактивное загрязнение территории от Балтийского моря до Германии и Ита­лии). Осаждение может продолжаться в течение нескольких дней и недель.

При длительном истечении радиоактивных продуктов в атмо­сферу ветер на высотах до 1 км может неоднократно менять свое направление. Поэтому загрязнение территории будет происходить во все стороны от источника аварии и иметь на больших удалени­ях в разных направлениях «пятна» с повышенными уровнями ра­диации за счет вымывания радиоактивных веществ из облака осад­ками.

Главным фактором радиационного риска на стадии осаждения является поступление в организм радиоактивного йода (йод-131, период полураспада Т_1/2 = 8 дней) при вдыхании и по пищевой цепочке трава—скот—молоко (мясо) — щитовидная железа. Йод из-

54

бирательно накапливается в щитовидной железе, вызывая раковые заболевания. Так как щитовидная железа у детей имеет массу в 4 — 5 раз меньшую, чем у взрослых, то этот процесс наиболее опасен для детей. Йод-131 практически полностью прекращает свое суще­ствование через 3 — 4 мес после выброса из аварийного источника.

Третья (заключительная) стадия, когда выпадение заверши­лось и сформировалось радиоактивное загрязнение местности (РЗМ), характеризуется максимальной потенциальной опаснос­тью радиоактивного загрязнения почвы, воды и продукции сель­ского хозяйства долгоживущими радиоактивными изотопами цезия-137 (Т_1/2= 30,2 года) и стронция-90 (Т_1/2= 28,5 лет), более длительного, чем при ядерном взрыве.

Количественной характеристикой загрязнения на больших площадях является плотность загрязнения, т.е. количество ра­диоактивных веществ, выпавших на единице площади, чаще всего используемая единица — кюри на квадратный километр, Ки/км

2. (Связь плотности загрязнения по цезию с мощностью дозы на высоте 1 м от поверхности земли определяют при помо­щи соотношения 1 Ки/км² -10 мкрад/ч, что соответствует годо­вой дозе около 10 мрад.)

Для условий мирного времени в качестве безопасной нормы загрязнения принимают 15 Ки/км². Если плотность загрязнения больше 15 Ки/км², то на территории проводится постоянный ра­диационный контроль и медицинское обследование населения. Запрещается использовать загрязненные продукты питания. При плотности загрязнения выше 40 Ки/км² возможна эвакуация лю­дей. В зависимости от плотности загрязнения цезием-137 законода­тельно предусмотрено выделение на следе аварийного выброса Чер­нобыльской АЭС следующих зон: отчуждения — более 40 Ки/км

2, отселения — 15 — 40 Ки/км², проживания с правом отселения — 5 — 15 Ки/км², проживания с льготным статусом —1 — 5 Ки/км².

В зоне отчуждения проживание населения запрещено; в зоне отселения люди подлежат обязательной эвакуации, если средне­годовая доза облучения превысит допустимое значение 0,5 рад.

Доза внешнего облучения от загрязненной местности обычно не превышает допустимых значений даже при длительном на­хождении на ней. Так, на территориях с плотностью загрязнения 15 Ки/км² средняя годовая доза внешнего облучения за 1991 г. составила около 0,15 рад в год.

Полная доза облучения складывается из внешней и внутрен­ней. Доза внешнего облучения надежно определяется исходя из плотности загрязнения и среднего времени пребывания в домах и вне их с учетом характера построек (каменные, деревянные). Прак­тически доза внутреннего облучения на 70 — 80% определяется загрязнением предполагаемого к потреблению молока; поэтому о ней судят, измеряя степень загрязнения молока.

55

studfiles.net

Радиационно – опасные объекты.»

ТОП 10:

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами: радио- активные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении, или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма- такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они живут. Уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах — соответственно ниже. Доза облучения зависит также от образа жизни людей. Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвер- гается человек за счет естественной радиации. Проблема радиационной обстановки очень актуальна на сегодняшний день. Проблема с выбросами радиоактивных отходов. Очень много вредных радиоактивных веществ выбрасываются в моря, реки и т.д. После аварий на АЭС иногда даже нет специальных контейнеров, в которых можно хранить радиоактивные вещества (в Чернобыле такие контейнеры строили уже после аварии, подвергая тем самым персонал пере- облучению). Крупные аварии: Чернобыльская АЭС, Уральская АЭС. Естественно, что эти аварии в большей мере подрывают веру многих людей в безопасность использования АЭС. Очень большой процент погибших и навсегда искалеченных людей. Но не одни АЭС являются источниками повышенной радиоактивной опасности. О них и пойдет далее речь. За последние несколько десятилетий человек создал несколько сотен искусственных радионуклидов и научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине и для создания атомного оружия, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов и поиска полезных ископаемых. Все это приводит к увеличению дозы облучения как отдельных людей, так и населения Земли в целом. Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми от искусственных источников радиации, сильно различаются. В большинстве случаев эти дозы весьма невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников оказывается во много тысяч раз интенсивнее, чем за счет естественных. Кроме того, порождаемое ими излучение обычно легче контролировать, хотя облучение, связанное с радиоактивным и осадками от ядерных взрывов, почти так же невозможно контролировать, как и облучение, обусловленное космическими лучами или земными источниками. Радиационно опасные объекты— предприятия, при аварии на которых или при разрушении которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных, растений и радиоактивное заражение окружающей природной среды. К ним относятся: 1) Предприятия ядерного топливного цикла — урановая промышленность, радиохимическая промышленность, ядерные реакторы разных типов, предприятия по переработке ядерного топлива и захоронения радиоактивных отходов; 2) Научно – исследовательские и проектные институты, имеющие ядерные установки; 3) Транспортные ядерные энергетические установки; 4) Военные объекты; Во избежание аварий на радиационно опасных объектах необходимо соблюдать технику безопасности. Режимы радиационной защиты — это порядок действия людей, применения средств и способов защиты в зонах радиоактивного заражения, предусматривающий максимальное уменьшение возможных доз облучения. Для обеспечения радиационной безопасности при нормальной эксплуатации объектов необходимо руководствоваться следующими положениями: 1. Не превышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения человека от всех источников ионизирующего излучения (принцип нормирования). 2. Запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному фону облучения (принцип обоснования). 3. Поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующего излучения (принцип оптимизации). Источником облучения, вокруг которого ведутся наиболее интенсивные споры, и являются атомные электростанции, хотя в настоящее время они вносят весьма незначительный вклад в суммарное облучение населения. При нормальной работе ядерных установок выбросы радиоактивных материалов в окружающую среду очень невелики. К концу 1984 года в 26 странах работало 345 ядерных реакторов, вырабатывающих электроэнергию. Их мощность составляла 13% суммарной мощности всех источников электроэнергии. Впоследствии каждые 5 лет эта мощность удваивалась, однако, сохранится ли такой темп роста в будущем, неясно. Причины тому экономический спад, реализация мер по экономии электроэнергии, а также противодействие со стороны общественности. Атомные электростанции являются лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Следующий этап производство ядерного топлива. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергают вторичной обработке, чтобы извлечь из него уран и плутоний. Заканчивается цикл, как правило, захоронением радиоактивных отходов. На каждой стадии ядерного топливного цикла в окружающую среду попадают радиоактивные вещества. Доза облучения от ядерного реактора зависит от вpемени и pасстояния. Чем дальше человек живет от атомной электростанции, тем меньшую дозу он получает. Несмотря на это, наряду с АЭС, расположенными в отдаленных районах, имеются и такие, которые находятся недалеко от крупных населенных пунктов. Каждый реактор выбрасывает в окружающую среду целый ряд радионуклидов с разными периодами полураспада. Большинство радионуклидов распадается быстро и поэтому имеет лишь местное значение. Однако некоторые из них живут достаточно долго и могут распространяться по всему земному шару, а определенная часть изотопов остается в окружающей среде практически бесконечно. Величина радиоактивных выбросов у разных реакторов колеблется в широких пределах: не только от одного типа реактора к другому и не только для разных конструкций реактора одного и того же типа, но также и для двух разных реакторов одной конструкции. Выбросы могут существенно различаться даже для одного и того же реактора в разные годы, потому что различаются объемы текущих ремонтных работ, во время которых и происходит большая часть выбросов. В последнее время наблюдается тенденция к уменьшению количества выбросов из ядерных реакторов, несмотря на увеличение мощности АЭС. Частично это связано с техническими усовершенствованиями, частично с введением более строгих мер по радиационной защите. В мировом масштабе примерно 10% использованного на АЭС ядерного топлива направляется на переработку для извлечения урана и плутония с целью повторного их использования. Взрыв или повреждение ядерного реактора несет с собой огромную экологическую катастрофу. Не смотря на то, что при взрыве не высвобождается огромного количества энергии, как при атомном взрыве последствия в результате заражения будут не меньшими. Важной особенностью аварийного выброса радиоактивных веществ является то, что они представляют собой мелкодисперсные частицы, обладающие свойством плотного сцепления с поверхностями предметов, особенно металлических, а также способностью сорбироваться одеждой и кожными покровами человека, проникать в протоки потовых и сальных желез. Это снижает эффективность дезактивации (удаление радиоактивных веществ) и санитарной обработки (мероприятия по ликвидации загрязнения поверхности тела человека). При одноразовом выбросе радиоактивных веществ из аварийного реактора и устойчивом ветре движение радиоактивного облака происходит в одном направлении. В этом случае след радиоактивного облака имеет вид эллипса. Доза облучения людей на ранней фазе протекания аварии формируется за счет гамма- и бета-излучения радиоактивных веществ, содержащихся в облаке, а также вследствие ингаляционного поступления в организм радиоактивных продуктов, содержащихся в облаке. Данная фаза продолжается с момента начала аварии до прекращения выброса продуктов ядерного деления (ПЯД) в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности. Есть мнение, что «шум», поднятый вокруг аварии на ЧАЭС жур­налистами и политиками, как фактор стресса и отрицательных эмо­ций нанес здоровью людей больший ущерб, чем радиационный выб­рос. Но, возможно, что АЭС не так опасны, как мы предполагаем. Известно что, с начала использования этих электростанций произошло много аварий и катастроф. Самая страшная катастрофа на АЭС произошла в 1986 в Чернобыле. Авария повлекла за собой значительные отрицательные психологи­ческие последствия, выраженные в повышенном чувстве тревоги и возникновении стресса из-за постоянного ощущения весьма сильной неопределенности, что наблюдалось и за пределами загрязненных районов. На основании оцененных в рамках Проекта доз и принятых в настоящее время оценок радиационного риска можно сказать, что будущее увеличение числа раковых заболеваний или наследственных изменений по сравнению с естественным уровнем будет трудно оп­ределить даже при широкомасштабных и хорошо организованных дол­госрочных эпидемиологических исследованиях. Сообщения о вредных для здоровья последствиях, объясняемых воздействием радиации, не подтвердились ни надлежащим образом проведенными местными исследованиями, ни исследованиями в рам­ках Проекта. По сравнению с контрольными районами не было обна­ружено достоверных отличий числа и видов психологических нару­шений, общего состояния здоровья, нарушений сердечно-сосудистой системы, функционирования щитовидной железы, гематологических показателей, случаев раковых заболеваний, катаракт, мутаций хромосом и соматических клеток, аномалий плода и генетических изменений. 

infopedia.su

Радиоактивность и радиационно опасные объекты

Радиоактивность – это явление самопроизвольного превращения одних атомных ядер в другие, сопровождаемое испусканием частиц и электромагнитного излучения. Именно излучение или потоки таких частиц и являются опасными для человека. Существует естественная и искусственная радиоактивность. Под естественной радиоактивностью подразумевается содержание радиоактивных элементов на нашей планете. Ну а искусственная радиоактивность – это дело рук человеческих, то есть радиоактивные излучения, создаваемые в результате деятельности людей.

Вещества, создающие естественный радиационный фон, образовались вместе с образованием Земли, но проявляют активность и по сей день из-за очень большого периода полураспада. Период полураспада – это промежуток времени, в течение которого распадается половина, от первоначального количества ядер радиоактивного вещества. Так вот, для некоторых радиоактивных элементов период полураспада может измеряться в миллиардах лет, то есть, он сравним с возрастом Земли. Кроме того, в космическом пространстве существует множество излучений (в частности солнечное), которые частично попадают на Землю и вносят свой вклад в естественный радиационный фон.

Радиационный фон распределяется неравномерно.

Например, повышенный радиационный фон часто наблюдается в высокогорье, а также вокруг месторождений некоторых полезных ископаемых.

Радиоактивность была открыта относительно недавно: в тысяча восемьсот девяносто шестом году физиком Антуаном Беккерелем было замечено, что от урана исходит неизвестное невидимое излучение. Это было четко зафиксировано на фотопластинке.

Изучением нового излучения занялись многие ученые того времени. Уже в тысяча восемьсот девяносто восьмом году, супруги Мария и Пьер Кюри выяснили, что такое излучение исходит не только от урана, но и от других веществ, таких как радий или полоний.

Открытие радиоактивности буквально взбудоражило весь научный мир и заставило людей задуматься, как можно применять данное явление на практике? Ещё в тысяча девятьсот четырнадцатом году академиком Вернадским была высказана идея о том, что уран может быть использован как новый источник энергии. Вернадский писал об уране: «…источник огромной энергии в миллион раз превышает все источники сил, какие рисовались человеческому воображению. Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить её на добро, а не на самоуничтожение?».

Этот вопрос актуален и на сегодняшний день. Как вы знаете, сегодня существует ядерное оружие, разрушительная сила которого просто огромна, не говоря уже о последствиях ядерного взрыва.

Впервые о радиации, как о вредном факторе серьёзно задумались после того, как в 1945 году на японские города Хиросима и Нагасаки были сброшены атомные бомбы. Как выяснилось в дальнейшем, излучение, возникшее в результате взрывов атомных бомб, в последующие годы погубило значительно больше людей, чем сама ударная волна.

Первое ядерное испытание было проведено в США, в штате Нью-Мексико, в том же 1945 году, а в 1949 году подобные испытания были проведены в СССР. В 1961 году в СССР испытали самый крупный термоядерный заряд под названием «Царь-бомба». Мощность взрыва была просто огромна – 57 мегатонн в тротиловом эквиваленте (и то, бомба испытывалась только наполовину своей мощности). В дальнейшем подобные испытания активно проводились до 80-х годов, а в некоторых странах и до 90-х. Несколько позднее был принят договор о полном запрещении ядерных испытаний.

Но, несмотря на то, что теперь ядерная энергия используется только в мирных целях, все равно, существует серьёзная опасность радиационного загрязнения. Например, 26 апреля 1986 года произошла страшная катастрофа на атомной электростанции в Чернобыле.

Зоной радиационного заражения  оказалась территория, на которой проживало около 17 миллионов человек. В результате, город Припять был полностью покинут людьми, и сейчас там находится так называемая зона отчуждения. Несмотря на то, что прошло уже почти тридцать лет со дня трагедии, возвращаться в зону отчуждения до сих пор нельзя. Там же осталось много военной техники, поскольку ей уже нельзя пользоваться из-за радиационного загрязнения.

Не так давно произошла подобная авария на станции «Фукусима-1» в Японии – об этом мы уже упоминали.

Поэтому, необходимо знать об источниках радиационного загрязнения и о средствах защиты. Например, в России находится десять действующих атомных электростанций и еще несколько строится. Как видно на карте, почти все действующие АЭС находятся в западной части страны, где плотность населения во много раз больше, чем в восточной. Таким образом, более 4 миллионов россиян проживают в непосредственной близости от АЭС (то есть, в радиусе 30 километров). Атомные электростанции, несомненно, являются радиационно опасными объектами. Вообще, радиационно опасный объект – это объект, на котором используют, хранят, перерабатывают или транспортируют радиоактивные вещества. При аварии на таком объекте люди, животные и растения могут подвергнуться губительному ионизирующему излучению.

К таким объектам относятся атомные электростанции. Кроме того, радиационно опасными объектами являются судостроительные и судоремонтные заводы и базы атомного флота. Также, радиационную опасность представляют собой предприятия по добыче и обработке урана и предприятия по производству обогащенного урана и оружейного плутония. Места утилизации кораблей военно-морского флота с ядерными энергетическими установками тоже представляют собой угрозу радиоактивного загрязнения. Наконец, существуют исследовательские ядерные реакторы (на них производятся те или иные работы в научных целях). Надо сказать, что самые разные предприятия и организации (которых насчитывается более десяти тысяч) тоже используют радиоактивные вещества в своей деятельности. И, конечно, радиационно опасными объектами являются места захоронения радиоактивных отходов.

Что происходит при радиационных авариях? Радиационная авария – это авария на радиационно опасном объекте, которая приводит к выбросу или выходу радиоактивных продуктов или появлению ионизирующих излучений в количествах, превышающих установленные нормы для данного объекта.

На сегодняшний день радиационные аварии классифицируются, исходя из семибалльной шкалы.

Авария в один балл – это авария, которая считается незначительным происшествием. В этом случае наблюдаются некоторые отклонения от нормального функционирования оборудования, что указывает на некоторые недостатки в обеспечении безопасности, но не представляет собой какого-либо риска. Более существенная авария называется происшествием средней тяжести. Это, например, отказ оборудования, который не несет прямую угрозу безопасности станции, но требует серьёзной переоценки мер безопасности.

Если же на станции прошли значительные загрязнения поверхностей или в результате каких-либо событий произошло облучение рабочих, превышающее норму, то это считается серьёзным происшествием. Далее следует авария, которая распространяется на всю электростанцию. При такой аварии, как правило, происходят повреждения активной зоны. У рабочих могут проявляться острые лучевые эффекты от полученной дозы облучения. Если же речь идет не о повреждениях, а о разрушении активной зоны (или большей её части), то это уже авария с риском для окружающей среды. В этом случае требуется частичное принятие мер безопасности по защите населения и персонала.

Тяжёлой аварией считается авария, в результате которой, произошел выброс значительного количества радиоактивных продуктов в окружающую среду. В этом случае уже требуется эвакуация персонала и населения в радиусе двадцати пяти километров от станции, где произошла авария. И, наконец, глобальная авария – авария с выбросом большого количества радиоактивных продуктов. При таких авариях уже имеет место возможность возникновения острой лучевой болезни у персонала и последующее влияние на здоровье населения более чем одной страны. Воздействие на окружающую среду от этих аварий будет продолжаться в течение длительного времени. Как вы, наверное, догадались, упомянутым нами авариям на Чернобыльской АЭС и на станции «Фукусима-1» присвоен статус глобальных аварий.

За безопасным использованием ядерной энергии, а также за нераспространением ядерного оружия следит организация, которая называется МАГАТЭ. Это международное агентство по атомной энергетике при организации объединенных наций, созданное ещё в тысяча девятьсот пятьдесят седьмом году.

Итоги урока:

·                    Радиоактивность – это явление самопроизвольного превращения одних атомных ядер в другие, сопровождаемое испусканием частиц и электромагнитного излучения.

·                    Радиационная авария – это авария на радиационно опасном объекте, которая приводит к выбросу или выходу радиоактивных продуктов или появлению ионизирующих излучений в количествах, превышающих установленные нормы для данного объекта.

·                    Радиационно-опасный объект – это объект, на котором используют, хранят, перерабатывают или транспортируют радиоактивные вещества.

videouroki.net

Радиационно опасные объекты и их характеристика

СОДЕРЖАНИЕ.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ.

2. РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ.

3. ОСНОВНЫЕ ОПАСНОСТИ ПРИ АВАРИЯХ НА РОО.

4. ОСНОВНЫЕ ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ АВАРИЙ НА РОО.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ.

В настоящее время практически в любой отрасли народного хозяйства и науки во все более возрастающих масштабах используются радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений. Особенно высокими темпами развивается ядерная энергетика. Атомная наука и техника таят в себе огромные возможности, но вместе с тем ядерные технологии несут в себе опасность радиационного загрязнения окружающей среды и лучевого воздействия на живые организмы. Эксплуатация ядерных объектов показала, что, несмотря на все принимаемые меры, на них нельзя исключить возможность аварий, в т. ч. и с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду. Причинами аварии могут быть нарушения барьеров безопасности, предусмотренных проектом реактора; образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении; нарушение контроля и управления цепной ядерной реакцией.

Радиационно опасные объекты (РОО) — научные, народнохозяйственные (промышленные) или оборонные объекты, при разрушениях которых могут произойти массовые радиационные поражения людей, животных и растений, а также заражение среды.

К РОО относятся:

— АЭС с различными видами реакторов(например, АЭС с водо-водяными реакторами, АЭС с графитовыми реакторами, АЭС с реакторами на быстрых нейтронах)

— Исследовательские ядерные реакторы

— Заводы по производству ядерного топлива

— Заводы по переработке и обогащению ядерного топлива

— Заводы по обработке ядерных отходов

— Урановые рудники

— Склады радиоактивной руды

— Хранилища радиоактивных отходов

— Морские суда и подводные лодки с ядерными двигательными установками

— Полигоны для испытаний ядерных боеприпасов

— Радиоционно опасная военная техника

К наиболее крупным АЭС относятся Балаковская ,Белоярская, Билибинская, Курская, Смоленская, Ленинградская.

2. РАДИАЦИОННЫЕ АВАРИИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ .

В зависимости от вида радиационно-опасного объекта, масштабов и опасности последствий существует несколько различных классификаций радиационных аварий, происшествий и инцидентов. В таблице приведена одна из них, принятая Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) для оценки происшествия.

Согласно другой классификации радиационные аварии на РОО подразделяются на три типа:

— Локальная – нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации предприятия значения.

— Местная – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно – защитной зоны и количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия.

— Общая – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно – защитной зоны и количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облучению проживающего на ней населения выше установленных норм.

С точки зрения медицинских последствий, контингента облучаемых лиц и вида лучевого воздействия на организм человека радиационные аварии разделяются на пять основных групп: малые, средние, большие, крупные и катастрофические.

Говоря о различных видах радиационных аварий, следует коротко остановиться на рассмотрении аварий с ядерным оружием и их последствиях. Аварии с ядерным оружием по степени их опасности можно разбить на четыре категории.

Первая категория – случайный или несанкционированный взрыв или возможность ядерного взрыва боеприпаса, которые могут привести к военному конфликту или ядерной войне.

Вторая категория:

а) Случайный или несанкционированный взрыв ядерного боеприпаса, который не может привести к военному конфликту или ядерной войне.

б) Взрыв обычного ВВ, входящего в состав ядерного боеприпаса или горение ядерного боеприпаса.

в) Захват, кража или потеря ядерного боеприпаса либо его компонентов, включая сбрасывания с самолета.

Третья категория:

а) Авария с носителями, на которых находятся ядерные боеприпасы.

б) Авария с носителями, на которых могут находиться ядерные боеприпасы.

Четвертая категория – аварии с ядерным оружием, которые не охватываются первыми тремя группами.

3. ОСНОВНЫЕ ОПАСНОСТИ ПРИ АВАРИЯХ НА РОО.

Факторы опасности ядерных реакторов достаточно многочисленны. Перечислим лишь некоторые из них.

Возможность аварии с разгоном реактора . При этом вследствие сильнейшего тепловыделения может произойти расплавление активной зоны реактора и попадание радиоактивных веществ в окружающую среду. Если в реакторе имеется вода, то в случае такой аварии она будет разлагаться на водород и кислород, что приведет к взрыву гремучего газа в реакторе и достаточно серьезному разрушению не только реактора, но и всего энергоблока с радиоактивным заражением местности. Аварии с разгоном реактора можно предотвратить, применив специальные технологии конструкции реакторов, систем защиты, подготовки персонала.

— Радиоактивные выбросы в окружающую среду . Их количество и характер зависит от конструкции реактора и качества его сборки и эксплуатации.. Очистные сооружения могут уменьшить их. Впрочем, у атомной станции, работающей в нормальном режиме, эти выбросы меньше, чем, скажем, у угольной станции, так как в угле тоже содержатся радиоактивные вещества, и при его сгорании они выходят в атмосферу.

— Необходимость захоронения отработавшего реактора. На сегодняшний день эта проблема не решена, хотя есть много разработок в этой области.

— Радиоактивное облучение персонала . (Можно предотвратить или уменьшить применением соответствующих мер радиационной безопасности в процессе эксплуатации атомной станции.)

Начиная с 50-х годов, развитые страны продолжают наращивать свой производственный ядерный потенциал. АЭС все увереннее выступают в качестве важного источника энергии в странах Запада, США, Канады, Японии и др. Параллельно с этим ростом идет увеличение аварий на РОО. Так, с 1957 года по настоящее время в ряде западных стран и США было зафиксировано около 200 происшествий только на АЭС, в том числе более 30 крупных аварий многие из которых сопровождались выбросами радиоактивных продуктов распада в окружающую среду.

Главной опасностью аварий на РОО был и будет выброс в окружающую природную среду радиоактивных веществ , сопровождающийся тяжелыми последствиями. Радиационная авария присуща не только АЭС, но и всем предприятиям ядерного топливного цикла, а также предприятиям, использующим радиоактивные вещества.

4. ОСНОВНЫЕ ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ АВАРИЙ НА РОО.

Основным поражающим фактором при авариях на реакторах АЭС являются радиоактивные загрязнения местности, а источником загрязнения является атомный реактор как мощный источник накопленных радиоактивных веществ. Наряду с этим к поражающим фактором при авариях на РОО относятся ударная волна при взрыве,тепловое воздействие , ионизирующее излучение и световое излучение.

Рассмотрим образование поражающих факторов и их воздействие при аварии на РОО.

1. Световое излучение и явление проникающей радиации может оказать воздействие, в основном, на работающую смену персонала.

2. Радиоактивное заражение местности в результате выбросов продуктов распада в атмосферу во всех случаях будет значительным и на больших площадях.

3. Ударная волна (сейсмическая) образуется только при ядерном взрыве реактора, при тепловом взрыве ее действие на окружающую среду незначительно.

Специалисты выделяют следующие потенциальные последствия радиационных аварий:

1. немедленные смертельные случаи и травмы среди работников предприятия и населения;

2. латентные смертельные случаи заболевания настоящих и будущих поколений, в том числе изменения в соматических клетках, приводящие к возникновению онкологических заболеваний, генетические мутации, оказывающие влияние на будущие поколения, влияние на зародыш и плод вследствие облучения матери в период беременности;

3. материальный ущерб и радиоактивное загрязнение земли и экосистем;

4. ущерб для общества, связанный с боязнью относительно потенциальной возможности использования ядерного топлива для создания ядерного оружия.

К последствиям серьезных радиационных аварий относится и наличие косвенного риска для здоровья и жизни людей. Косвенный риск возникает при непосредственном осуществлении мер безопасности, эвакуации при аварии. Например: эвакуационные мероприятия, вызванные радиационной аварией, обусловливают возникновение множества косвенных рисков: смертельные случаи вследствие дорожно-транспортных происшествий, увеличение числа сердечных приступов у эвакуируемого населения, психические травмы, вызванные стрессовой ситуацией во время эвакуации, и т.п.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что радиационно опасные объекты являются опасными не только в момент, или после аварии. Эти объекты явлются источниками радиоактивного заражения, в результате несовершенства конструкций, на протяжении всего своего существования. Эта радиация незначительна, но в случае аварии она возрастает во много раз.

mirznanii.com

Радиационно опасные объекты

ПЛАН
1. Общее понятие о радиации

1.1 Естественная и искусственная радиоактивность

2.Биологическое действие ионизирующих излучений
2.1 Особенности ионизирующего излучения при действии
на живой организм
3. Радиационно-опасные объекты
3.1 Характеристика радиационно-опасных объектов
3.2 Основные опасности при авариях на РОО
4. Радиационная безопасность населения

1.     ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О РАДИАЦИИ.
Слово «радиация» воспринимается как образ новой, страшной угрозы здоровью и жизни людей. Именно так оно обычно отображается в средствах массовой информации, в сообщениях о миллионах пострадавших от радиации в результате аварий и испытаний ядерного оружия. Стало возможно объяснять любое свое заболевание, начиная от головной боли, последствиями облучения. Средства массовой информации сообщают, как об отдельных случаях, так и общем учащении вызванных малыми дозами радиации онкологических заболеваний, лейкозов, нервных, ортопедических, сосудистых, и любых других заболеваний.
Ожидание опасности радиации изменяет восприятие и планирование жизни людей. Более половины жителей чистых от радиации районов Брянской области отмечают появление различных болей и заболеваний после аварии на ЧАЭС. Одни считают, что овощи на огороде в результате облучения стали расти хуже. Другие, наоборот, сообщают о необычно пышном росте сорняков.
Поражает в конце двадцатого века скудость познаний человека о природе, в которой он живет. Некоторые, услышав слово «радиация», готовы бежать куда угодно, только подальше. А ведь бежать не надо. Например, естественный радиационный фон существует везде и всюду, как кислород в воздухе.
Не надо бояться радиации, но и не следует ею пренебрегать. В малых дозах она безвредна и легко переносится человеческим организмом, в больших дозах бывает смертельно опасна.
Мы едим, пьем, дышим, – все это сказывается на дозах, которые получаем от естественных источников. Например, хлебобулочные изделия имеют большую радиоактивность, чем молоко, сметана, масло, кефир, овощи и фрукты. Любимый цветной телевизор это источник рентгеновского излучения. Самым распространенным источником облучения являются часы со светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4 раза превышающую ту, которая обусловлена утечками на АЭС.
Надо понять, что радиация везде и всюду окружает нас, мы зародились, живем в этой среде, и ничего здесь противоестественного нет. Только знание основ природы ионизирующих излучений, их влияние на человека и степень опасности могут вылечить людей от радиофобии, болезни, к сожалению, еще так распространенной. Радиофобия – это болезнь нашего невежества.
В 1896 г. французский физик Анри Беккерель занимался люминесценцией. Он знал об открытии в 1895 г. Рентгеном Х-лучей, как их тогда называли. Знал он так же о свечении стекла рентгеновской трубки, имеющем люминесцентный характер. Беккерель решил проверить: не сопровождается ли всякая люминесценция рентгеновскими лучами. Случайно взял одну из солей урана, светящуюся желто-зеленым светом, завернул в черную бумагу, предварительно подержав, на солнце и положил в шкаф на фотопластинку. Проявив пластинку, увидел изображение куска соли урана. Но однажды случайно была проявлена фотопластинка, на которой лежала не облученная солнцем урановая соль. Далее, поместив между солью и пластинкой металлический крестик, Беккерель получил его контуры на пластинке. Так были открыты новые лучи не являющиеся рентгеновскими. Они обладают большой проникающей способностью, не отражаются, не преломляются, проходят насквозь через различные вещества, интенсивность их не изменяется при изменении температуры, освещения, давления: не менялась она и с течением времени.
Однажды для публичной лекции он взял пробирку с радиоактивным препаратом и положил ее в жилетный карман. На следующий день, обнаружив на теле покраснение кожи, в виде пробирки Беккерель рассказывает об этом Пьеру Кюри, который ставит на себе опыт: в течение десяти часов носит привязанную к предплечью пробирку с радием. Через несколько дней у него развивается покраснение, перешедшее затем в тяжелейшую язву, от которой он страдал два месяца. Так впервые человеком, опытным путем, было открыто биологическое действие радиоактивности. Супруги Кюри оба умерли от лучевой болезни.
1.1           ЕСТЕСТВЕННАЯ И ИСКУСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ
Радиоактивность- это способность некоторых химических элементов (урана, тория, радия, калифорния) самопроизвольно распадаться и испускать невидимые излучения.
Радиоактивные вещества (РВ) распадаются со строго определённой скоростью, измеряемой периодом полураспада, т.е. временем, в течение которого распадается половина всех атомов. Радиоактивный распад не может быть остановлен или ускорен каким-либо способом.
Пучок излучений в магнитном поле разделяется на три вида излучения:
α-излучение — поток положительно заряженных частиц представляющих собой ядро гелия, движущийся со скоростью около 20 000 км /с, т.е. в35 000 раз быстрее, чем современные самолёты. Альфа-частица относится к тяжелым частицам, она в 7300 раз тяжелее электрона. В животных тканях её проникающая способность ещё меньше и измеряется микронами. Альфа- частицы входят в состав космических лучей у Земли (6%).
Альфа – распад представляет собой самопроизвольное превращение ядер, сопровождающееся испусканием двух протонов и двух нейтронов, образующих ядро Не⁴_2.
В результате альфа– распада заряд ядра уменьшается на 2, а массовое число на 4 единицы. Например: кинетическая энергия вылетающей α– частицы определяется массами исходного и конечного ядра α – частицы. Известно более 200 α– активных ядер, расположенных в основном в конце периодической системы. Известно также около 20 α–радиоактивных изотопов редкоземельных элементов. Здесь α –распад наиболее характерен для ядер с числом нейтронов N=84, которые при испускании α–частиц превращаются в ядра с заполненной ядерной оболочкой (N=82). Время жизни α–активных ядер колеблются в широких пределах: от 3*10^-7 сек (для Po²¹²) до (2-5)*10¹⁵ лет (природные изотопы Ce^{142, 144, 176}) Энергия наблюдаемого α–распада лежит в пределах 4-9 Мэв (за исключением длиннопробежных α–частиц) для всех тяжелых ядер и 2-4.5 Мэв для редкоземельных элементов.
β- излучение — поток заряженных отрицательно заряженных частиц (электронов). Их скорость 200 000-300 000 км/с приближается к скорости света. Масса бета- частиц равна 1/1840 массы водорода. Бета- частицы относятся к лёгким частицам.
γ-излучение — представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение. По свойствам оно близко к рентгеновскому излучению, но обладает значительно большей скоростью и энергией, но распространяется со скоростью света. В спектре электромагнитных волн эти лучи занимают почти крайнее справа место. За ними следуют лишь космические лучи. Энергия гамма- лучей в среднем составляет около 1,3 Мэв (мегаэлектроновольт). Это очень большая энергия. Частота колебаний волн гамма лучей равна, 10 ²⁰ раз/сек, то есть гамма лучи относятся к очень жёстким лучам, и проникающая способность велика. Через тело человека они проходят беспрепятственно.
При некоторых ядерных реакциях возникает сильно проникающее излучение, не отклоняющееся электрическим и магнитным полями. Эти лучи проникают через слой свинца толщиной в несколько метров. Это излучение представляет собой поток частиц, заряженных нейтрально. Эти частицы названы нейтронами.
Масса нейтрона равна массе протона. Нейтроны обладают различной скоростью, в среднем меньше скорости света. Быстрые нейтроны развивают энергию порядка 0,5 Мэв и выше, медленные — от долей до нескольких тысяч электроновольт. Нейтроны, являясь электрически нейтральными частицами, обладают, как и гамма- лучи, большой проникающей способностью. Ослабление потока нейтронов в основном происходит за счет столкновения с ядрами других атомов и за счет захвата нейтронов ядрами атомов. Так при столкновении с легкими ядрами нейтроны в большей степени теряют свою энергию, но легкие водородосодержащие вещества такие как: вода, парафин, ткани тела человека, сырой бетон, почва, являются лучшими замедлителями и поглотителями нейтронов.
В природе многие химические элементы выделяют излучения. Эти элементы называются радиоактивными элементами, а сам процесс получил название естественной радиоактивности. На процессы радиоактивного излучения не оказывают никакого действия ни огромные давления и температуры, ни магнитные и электрические поля. Радиоактивное излучение связано с превращением ядер элемента. Существует два вида естественного радиоактивного распада.
Альфа- распад, при котором ядро испускает альфа- частицу. При этом виде распада всегда из одного ядра получается ядро другого элемента, у которого заряд меньше на две единицы, а масса меньше на четыре единицы. Так, например, распадается радий, превращаясь в радон:
Ra₈₈²²⁶→ He₂⁴ + Rn₈₆²²²
Бета-распад, при котором из ядра вылетает бета-частица. Так как бета-частица может быть различно заряженной, то бета-распад может быть или электронный, или позитронный.
При электронном распаде образуется элемент с той же массой, но с зарядом, большим на единицу. Так торий превращается в протактиний:
Th ₉₀²³³ →Pa ₉₁²³³ + e_-1 + γ — квант.
При позитронном распаде радиоактивный элемент теряет положительную частицу и превращается в элемент с той же массой, но с зарядом меньшим на единицу. Так изотоп магния, превращается в натрий:
Mg₁₂²³→ Na₁₁²³ + e₊₁ + γ- квант.
Направляя, пучок альфа- частиц на пластинку алюминия, впервые получили искусственный радиоактивный изотоп фосфора Р₁₅³⁰:
Al₁₃²⁷ + He₂⁴ → P₁₅³⁰+ n₀¹
Полученные таким образом изотопы были названы искусственно радиоактивными, а их способность распадаться получила название искусственной радиоактивности. В настоящее время получено свыше 900 искусственных радиоактивных изотопов.
Они широко используются в медицине и в биологии для изучения химических превращений в организме. Этот метод называется методом меченых атомов.

2. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
2.1 ОСОБЕННОСТИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ НА ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ
При изучении действия излучения на организм были определены следующие особенности:
1. Высокая эффективность поглощенной энергии. Малые количества поглощенной энергии излучения могут вызвать глубокие биологические изменения в организме.
2. Наличие скрытого, или инкубационного, периода проявления действия ионизирующего излучения. Этот период часто называют периодом мнимого благополучия. Продолжительность его сокращается при облучении в больших дозах.
3. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться. Этот эффект называется кумуляцией.
4. Излучение воздействует не только на данный живой организм, но и на его потомство. Это так называемый генетический эффект.
5. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению. При ежедневном воздействии дозы уже наступают изменения в крови.
6. Не каждый организм в целом одинаково реагирует на облучение.
7. Облучение зависит от частоты. Одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия, чем фракционированное.
Энергия, излучаемая РВ, поглощается окружающей средой. В результате воздействия ионизирующего излучения на организм человека в тканях происходят сложные физические, химические и биохимические процессы.
Поглощенная энергия от ионизирующих излучений различных видов вызывает ионизацию атомов и молекул веществ, в результате чего молекулы и клетки ткани разрушаются. Ионизация является одним из основных звеньев в биологическом действии излучения.
Известно, что 2/3 общего состава ткани человека составляют вода и углерод; вода под действием излучения расщепляется на водород H и гидроксильную группу OH, которые либо непосредственно, либо через цепь вторичных превращений образуют продукты с высокой химической активностью: гидратный окисел HO₂ и перекись водорода H₂O₂. Эти соединения взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая ее.
В результате воздействия ионизирующего излучения нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмен вещества в организме. В зависимости от величины поглощенной дозы излучения и от индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми. При небольших дозах пораженная ткань восстанавливает свою функциональную деятельность. Большие дозы при длительном воздействии могут вызвать необратимое поражение отдельных органов или всего организма.
Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем облучении (источник находиться вне организма), так и при внутреннем облучении (РВ попадают внутрь организма, например пероральным или ингаляционным путем).
Рассмотрим действие ионизирующего излучения, когда источник облучения находится вне организма.
Биологический эффект ионизирующего излучения зависит от суммарной дозы и времени воздействия излучения, от вида излучения, размеров излучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма
При однократном облучении всего тела человека возможны биологические нарушения в зависимости от суммарной поглощенной дозы излучения.
При облучении дозами, в 100-1000 раз превышающими смертельную дозу, человек может погибнуть во время облучения.
Поглощенная доза облучения, вызывающая поражение отдельных частей тела, а затем смерть, превышает смертельную поглощенную дозу облучения всего тела. Смертельные поглощенные дозы для отдельных частей тела следующие: голова-2000, нижняя часть живота-3000, верхняя часть живота-5000, грудная клетка-10 000, конечности-20 000 рад.
Степень чувствительности различных тканей к облучению неодинакова. Если рассматривать ткани органов в порядке уменьшения их чувствительности к действию излучения, то получим следующую последовательность: лимфатическая ткань, лимфатические узлы, селезенка, зобная железа, костный мозг, зародышевые клетки. Большая чувствительность кроветворных органов к радиации лежит в основе определения характера лучевой болезни. При однократном облучении всего тела человека поглощенной дозой 50 рад через день после облучения может резко сократиться число лимфоцитов , продолжительность жизни которых и без того незначительна — менее одного дня. Уменьшится также и количество эритроцитов (красных кровяных телец) по истечении двух недель после облучения (продолжительность жизни эритроцитов примерно 100 суток). У здорового человека насчитывается порядка 10¹⁴ красных кровяных телец при ежедневном воспроизводстве 10¹², у больного лучевой болезнью такое соотношение нарушается.
Важным фактором при воздействии ионизирующего излучения на организм является время облучения. С увеличением мощности дозы поражающее действие излучения возрастает. Чем более дробно излучение по времени, тем меньше его поражающее действие.
Степень поражения организма зависит от размера облучаемой поверхности. С уменьшением облучаемой поверхности уменьшается и биологический эффект. Так, при облучении фотонами поглощенной дозой 450 рад участка тела площадью 6 см² заметного поражения организма не наблюдалось, а при облучении такой же дозой всего тела было 50% смертельных случаев.
Индивидуальные особенности организма человека проявляются лишь при небольших поглощенных дозах. Чем моложе человек, тем выше его чувствительность к облучению, особенно высока она у детей. Взрослый человек в возрасте 25 лет и старше наиболее устойчив к облучению.
При попадании РВ внутрь организма поражающее действие оказывают в основном α – источники, а затем β– и γ -источники. Альфа — частицы, имеющие небольшую плотность ионизации, разрушают слизистую оболочку, которая является слабой защитой внутренних органов по сравнению с наружным кожным покровом.
РВ могут попасть внутрь организма при вдыхании воздуха, зараженного радиоактивными элементами, с зараженной пищей или водой и, наконец, через кожу, а также при заражении открытых ран.
Попадание твердых частиц в дыхательные органы зависит от степени дисперсности частиц. Из проводившихся над животными опытов установлено, что частицы пыли размером менее 0.1 мкм ведут себя так же, как и молекулы газа, т. е. при вдохе они попадают вместе с воздухом в легкие, а при выдохе вместе с воздухом удаляются. В легких может оставаться только самая незначительная часть твердых частиц. Крупные частицы размером более 5 мкм почти все задерживаются носовой полостью.
Основные особенности биологического действия ионизирующих излучений:

coolreferat.com

Радиационно опасные объекты и защита от них

Содержание

Введение

1. Особенности ионизирующего излучения при действии на живой организм

2. Радиация от источников, созданых человеком

3. Радиационно- опасные объекты

4. Радиационная безопасность населения

Список использованной литературы

Введение

Ионизирующая радиация — это особый вид энергии, которая образуется в результате различных превращений в атомах. Отличают эту радиацию от других видов энергии (механической, тепловой, электрической и другой) две особенности. Во-первых, ионизирующее излучение проникает в тело человека и в любые другие ткани на разную глубину в зависимости от вида и энергии этого излучения ,а также плотности вещества или тканей, на которые оно воздействует. Отсюда и термин «проникающее излучение» как синоним термина «радиация». Во-вторых, все виды этой радиации не просто проходят сквозь ткани, а взаимодействуют с веществом, молекулами тканей, вызывая появления в них на короткое время электрически заряженных частиц — ионов. Отсюда термин «ионизирующее излучение». В отличие от него видимый свет и ультрафиолетовые лучи не являются ни проникающими, ни тем более ионизирующими .

По своей природе ионизирующее излучение делят на 2 вида:

1 коротковолновое электромагнитное излучение — рентгеновское и гамма-излучение;

2 корпускулярное излучение, представляющее собой потоки частиц — альфа-частиц, бета-частиц (электронов), протонов, нейтронов, тяжёлых ионов и других.

Наиболее важными для человека видами излучений, с которыми он сталкивается в условиях повседневной жизни, профессиональной деятельности и в случаях возникновения радиационных аварий, являются рентгеновское и гамма-излучения, нейтроны, альфа- и бета-лучи. Ионизирующие излучения являются мутагенным фактором, поэтому вопросы их влияния на все проявления жизни занимают важное место среди проблем современного естествознания.

1 Особенности ионизирующего излучения при действии на живой организм

При изучении действия излучения на организм были определены следующие особенности:

1. Высокая эффективность поглощенной энергии. Малые количества поглощенной энергии излучения могут вызвать глубокие биологические изменения в организме.

2. Наличие скрытого, или инкубационного, периода проявления действия ионизирующего излучения. Этот период часто называют периодом мнимого благополучия. Продолжительность его сокращается при облучении в больших дозах.

3. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться. Этот эффект называется кумуляцией.

4. Излучение воздействует не только на данный живой организм, но и на его потомство. Это так называемый генетический эффект.

5. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению. При ежедневном воздействии дозы 0.02-0.05 Р уже наступают изменения в крови.

6. Не каждый организм в целом одинаково реагирует на облучение.

7. Облучение зависит от частоты. Одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия, чем фракционированное.

Энергия, излучаемая РВ, поглощается окружающей средой. В результате воздействия ионизирующего излучения на организм человека в тканях происходят сложные физические, химические и биохимические процессы.

Поглощенная энергия от ионизирующих излучений различных видов вызывает ионизацию атомов и молекул веществ, в результате чего молекулы и клетки ткани разрушаются. Ионизация является одним из основных звеньев в биологическом действии излучения.

Известно, что 2/3 общего состава ткани человека составляют вода и углерод; вода под действием излучения расщепляется на водород H и гидроксильную группу OH, которые либо непосредственно, либо через цепь вторичных превращений образуют продукты с высокой химической активностью: гидратный окисел HO2 и перекись водорода h3O2. Эти соединения взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая ее.

В результате воздействия ионизирующего излучения нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмен вещества в организме. В зависимости от величины поглощенной дозы излучения и от индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми. При небольших дозах пораженная ткань восстанавливает свою функциональную деятельность. Большие дозы при длительном воздействии могут вызвать необратимое поражение отдельных органов или всего организма.

Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем облучении (источник находиться вне организма), так и при внутреннем облучении (РВ попадают внутрь организма, например пероральным или ингаляционным путем).

Важным фактором при воздействии ионизирующего излучения на организм является время облучения. С увеличением мощности дозы поражающее действие излучения возрастает. Чем более дробно излучение по времени, тем меньше его поражающее действие.

Степень поражения организма зависит от размера облучаемой поверхности. С уменьшением облучаемой поверхности уменьшается и биологический эффект.

Индивидуальные особенности организма человека проявляются лишь при небольших поглощенных дозах. Чем моложе человек, тем выше его чувствительность к облучению, особенно высока она у детей. Взрослый человек в возрасте 25 лет и старше наиболее устойчив к облучению.

При попадании РВ внутрь организма поражающее действие оказывают в основном α – источники, а затем β– и γ -источники. Альфа — частицы, имеющие небольшую плотность ионизации, разрушают слизистую оболочку, которая является слабой защитой внутренних органов по сравнению с наружным кожным покровом.

РВ могут попасть внутрь организма при вдыхании воздуха, зараженного радиоактивными элементами, с зараженной пищей или водой и, наконец, через кожу, а также при заражении открытых ран.

Попадание твердых частиц в дыхательные органы зависит от степени дисперсности частиц. Из проводившихся над животными опытов установлено, что частицы пыли размером менее 0.1 мкм ведут себя так же, как и молекулы газа, т. е. при вдохе они попадают вместе с воздухом в легкие, а при выдохе вместе с воздухом удаляются. В легких может оставаться только самая незначительная часть твердых частиц. Крупные частицы размером более 5 мкм почти все задерживаются носовой полостью.

Основные особенности биологического действия ионизирующих излучений следующее:

1. Действие ионизирующих излучений на организм не ощутимы человеком. У людей отсутствует орган чувств, который воспринимал бы ионизирующее излучение. Поэтому человек может проглотить, вдохнуть радиоактивное вещество без всяких первичных ощущений. Дозиметрические приборы являются как бы дополнительным органом чувств, предназначенным для восприятия ионизирующего излучения.

2. Видимые поражения кожного покрова, недомогание, характерные для лучевого заболевания, появляются не сразу, а спустя некоторое время.

3. Суммирование доз происходит скрыто. Если в организм человека систематически будут попадать РВ, то со временем дозы суммируются, что неизбежно приводит к лучевым заболеваниям.

Действие ионизирующего излучения на любое вещество, в том числе и на живую ткань, сопровождается образованием ионов и возбужденных атомов.

Процесс образования ионов длится всего около 10-13 с, после чего наступают физико-химические изменения ткани.

Большой интерес представляет решение вопроса о том, возникают ли физико-химические изменения в живой ткани (например, в белках) в результате ионизации молекул этого вещества. Последующие физико-химические изменения происходят сначала в среде, в которой находятся белковые вещества, а уже продукты разложения раствора (воды) действуют на белки, вызывая соответствующие изменения в них.

Вероятность попадания ионизированной частицы в молекулу воды в 104 раз больше, чем в молекулу белка, так как в отдельных тканях организма содержится до 80% воды.

До недавнего времени преобладала теория, утверждавшая, что излучение действует непосредственно на белковое вещество клетки, на так называемую мишень. Мишенью называется вычисленный из сопоставления дозы облучения и биологического эффекта чувствительный объем, действие на который ведет к его поражению.

Но теория мишени оказалась неудовлетворительной для объяснения биологического действия излучения на сложные соединения, на которые влияют не только доза излучения, но и физиологическое состояние объекта, изменение температуры и водной среды и т.д. Поэтому имеется мнение, что излучение действует косвенным путем, через продукты разложения воды.

2 Радиация от источников, созданных человеком

В результате деятельности человека во внешней среде появились искусственные радионуклиды и источники излучения. В природную среду стали поступать в больших количествах естественные радионуклиды, извлекаемые из недр Земли вместе с углем, газом, нефтью, минеральными удобрениями, строительными материалами.

За последние несколько десятилетий человек создал несколько тысяч радионуклидов и начал использовать их в научных исследованиях, в технике, медицинских целях и др. Это приводит к увеличению дозы облучения, получаемой как отдельными людьми, так и населением в целом. Иногда облучение за счет источников, созданных человеком, оказывается в тысячи раз интенсивнее, чем от природных источников.

В настоящее время основной вклад в дозу от источников, созданных человеком, вносит внешнее радиактивное облучение при диагностике и лечении. В развитых странах на каждую тысячу населения приходятся от 300 до 900 таких обследований в год не считая массовой флюорографии и рентгенологических обследований зубов.

coolreferat.com

Радиационно-опасные объекты

ПЛАН

1. Общее понятие о радиации

1.1 Естественная и искусственная радиоактивность

2.Биологическое действие ионизирующих излучений

2.1 Особенности ионизирующего излучения при действии

на живой организм

3. Радиационно-опасные объекты

3.1 Характеристика радиационно-опасных объектов

3.2 Основные опасности при авариях на РОО

4. Радиационная безопасность населения

1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О РАДИАЦИИ.

Слово «радиация» воспринимается как образ новой, страшной угрозы здоровью и жизни людей. Именно так оно обычно отображается в средствах массовой информации, в сообщениях о миллионах пострадавших от радиации в результате аварий и испытаний ядерного оружия. Стало возможно объяснять любое свое заболевание, начиная от головной боли, последствиями облучения. Средства массовой информации сообщают, как об отдельных случаях, так и общем учащении вызванных малыми дозами радиации онкологических заболеваний, лейкозов, нервных, ортопедических, сосудистых, и любых других заболеваний.

Ожидание опасности радиации изменяет восприятие и планирование жизни людей. Более половины жителей чистых от радиации районов Брянской области отмечают появление различных болей и заболеваний после аварии на ЧАЭС. Одни считают, что овощи на огороде в результате облучения стали расти хуже. Другие, наоборот, сообщают о необычно пышном росте сорняков.

Поражает в конце двадцатого века скудость познаний человека о природе, в которой он живет. Некоторые, услышав слово «радиация», готовы бежать куда угодно, только подальше. А ведь бежать не надо. Например, естественный радиационный фон существует везде и всюду, как кислород в воздухе.

Не надо бояться радиации, но и не следует ею пренебрегать. В малых дозах она безвредна и легко переносится человеческим организмом, в больших дозах бывает смертельно опасна.

Мы едим, пьем, дышим, – все это сказывается на дозах, которые получаем от естественных источников. Например, хлебобулочные изделия имеют большую радиоактивность, чем молоко, сметана, масло, кефир, овощи и фрукты. Любимый цветной телевизор это источник рентгеновского излучения. Самым распространенным источником облучения являются часы со светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4 раза превышающую ту, которая обусловлена утечками на АЭС.

Надо понять, что радиация везде и всюду окружает нас, мы зародились, живем в этой среде, и ничего здесь противоестественного нет. Только знание основ природы ионизирующих излучений, их влияние на человека и степень опасности могут вылечить людей от радиофобии, болезни, к сожалению, еще так распространенной. Радиофобия – это болезнь нашего невежества.

В 1896 г. французский физик Анри Беккерель занимался люминесценцией. Он знал об открытии в 1895 г. Рентгеном Х-лучей, как их тогда называли. Знал он так же о свечении стекла рентгеновской трубки, имеющем люминесцентный характер. Беккерель решил проверить: не сопровождается ли всякая люминесценция рентгеновскими лучами. Случайно взял одну из солей урана, светящуюся желто-зеленым светом, завернул в черную бумагу, предварительно подержав, на солнце и положил в шкаф на фотопластинку. Проявив пластинку, увидел изображение куска соли урана. Но однажды случайно была проявлена фотопластинка, на которой лежала не облученная солнцем урановая соль. Далее, поместив между солью и пластинкой металлический крестик, Беккерель получил его контуры на пластинке. Так были открыты новые лучи не являющиеся рентгеновскими. Они обладают большой проникающей способностью, не отражаются, не преломляются, проходят насквозь через различные вещества, интенсивность их не изменяется при изменении температуры, освещения, давления: не менялась она и с течением времени.

Однажды для публичной лекции он взял пробирку с радиоактивным препаратом и положил ее в жилетный карман. На следующий день, обнаружив на теле покраснение кожи, в виде пробирки Беккерель рассказывает об этом Пьеру Кюри, который ставит на себе опыт: в течение десяти часов носит привязанную к предплечью пробирку с радием. Через несколько дней у него развивается покраснение, перешедшее затем в тяжелейшую язву, от которой он страдал два месяца. Так впервые человеком, опытным путем, было открыто биологическое действие радиоактивности. Супруги Кюри оба умерли от лучевой болезни.

1.1 ЕСТЕСТВЕННАЯ И ИСКУСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ

Радиоактивность- это способность некоторых химических элементов (урана, тория, радия, калифорния) самопроизвольно распадаться и испускать невидимые излучения.

Радиоактивные вещества (РВ) распадаются со строго определённой скоростью, измеряемой периодом полураспада, т.е. временем, в течение которого распадается половина всех атомов. Радиоактивный распад не может быть остановлен или ускорен каким-либо способом.

Пучок излучений в магнитном поле разделяется на три вида излучения:

α-излучение — поток положительно заряженных частиц представляющих собой ядро гелия, движущийся со скоростью около 20 000 км /с, т.е. в35 000 раз быстрее, чем современные самолёты. Альфа-частица относится к тяжелым частицам, она в 7300 раз тяжелее электрона. В животных тканях её проникающая способность ещё меньше и измеряется микронами. Альфа- частицы входят в состав космических лучей у Земли (6%).

Альфа – распад представляет собой самопроизвольное превращение ядер, сопровождающееся испусканием двух протонов и двух нейтронов, образующих ядро Не⁴_2.

В результате альфа– распада заряд ядра уменьшается на 2, а массовое число на 4 единицы. Например: кинетическая энергия вылетающей α– частицы определяется массами исходного и конечного ядра α – частицы. Известно более 200 α– активных ядер, расположенных в основном в конце периодической системы. Известно также около 20 α–радиоактивных изотопов редкоземельных элементов. Здесь α –распад наиболее характерен для ядер с числом нейтронов N=84, которые при испускании α–частиц превращаются в ядра с заполненной ядерной оболочкой (N=82). Время жизни α–активных ядер колеблются в широких пределах: от 3*10^-7 сек (для Po²¹² ) до (2-5)*10¹⁵ лет (природные изотопы Ce^{142, 144, 176} ) Энергия наблюдаемого α–распада лежит в пределах 4-9 Мэв (за исключением длиннопробежных α–частиц) для всех тяжелых ядер и 2-4.5 Мэв для редкоземельных элементов.

β- излучение — поток заряженных отрицательно заряженных частиц (электронов). Их скорость 200 000-300 000 км/с приближается к скорости света. Масса бета- частиц равна 1/1840 массы водорода. Бета- частицы относятся к лёгким частицам.

γ-излучение — представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение. По свойствам оно близко к рентгеновскому излучению, но обладает значительно большей скоростью и энергией, но распространяется со скоростью света. В спектре электромагнитных волн эти лучи занимают почти крайнее справа место. За ними следуют лишь космические лучи. Энергия гамма- лучей в среднем составляет около 1,3 Мэв (мегаэлектроновольт). Это очень большая энергия. Частота колебаний волн гамма лучей равна, 10 ²⁰ раз/сек, то есть гамма лучи относятся к очень жёстким лучам, и проникающая способность велика. Через тело человека они проходят беспрепятственно.

При некоторых ядерных реакциях возникает сильно проникающее излучение, не отклоняющееся электрическим и магнитным полями. Эти лучи проникают через слой свинца толщиной в несколько метров. Это излучение представляет собой поток частиц, заряженных нейтрально. Эти частицы названы нейтронами.

Масса нейтрона равна массе протона. Нейтроны обладают различной скоростью, в среднем меньше скорости света. Быстрые нейтроны развивают энергию порядка 0,5 Мэв и выше, медленные — от долей до нескольких тысяч электроновольт. Нейтроны, являясь электрически нейтральными частицами, обладают, как и гамма- лучи, большой проникающей способностью. Ослабление потока нейтронов в основном происходит за счет столкновения с ядрами других атомов и за счет захвата нейтронов ядрами атомов. Так при столкновении с легкими ядрами нейтроны в большей степени теряют свою энергию, но легкие водородосодержащие вещества такие как: вода, парафин, ткани тела человека, сырой бетон, почва, являются лучшими замедлителями и поглотителями нейтронов.

В природе многие химические элементы выделяют излучения. Эти элементы называются радиоактивными элементами, а сам процесс получил название естественной радиоактивности. На процессы радиоактивного излучения не оказывают никакого действия ни огромные давления и температуры, ни магнитные и электрические поля. Радиоактивное излучение связано с превращением ядер элемента. Существует два вида естественного радиоактивного распада.

Альфа- распад, при котором ядро испускает альфа- частицу. При этом виде распада всегда из одного ядра получается ядро другого элемента, у которого заряд меньше на две единицы, а масса меньше на четыре единицы. Так, например, распадается радий, превращаясь в радон:

Ra₈₈²²⁶ → He₂⁴ + Rn₈₆²²²

Бета-распад, при котором из ядра вылетает бета-частица. Так как бета-частица может быть различно заряженной, то бета-распад может быть или электронный, или позитронный.

При электронном распаде образуется элемент с той же массой, но с зарядом, большим на единицу. Так торий превращается в протактиний:

Th₉₀²³³ →Pa₉₁²³³ + e_-1 + γ — квант.

При позитронном распаде радиоактивный элемент теряет положительную частицу и превращается в элемент с той же массой, но с зарядом меньшим на единицу. Так изотоп магния, превращается в натрий:

Mg₁₂²³ → Na₁₁²³ + e₊₁ + γ- квант.

Направляя, пучок альфа- частиц на пластинку алюминия, впервые получили искусственный радиоактивный изотоп фосфора Р₁₅³⁰ :

Al₁₃²⁷ + He₂⁴ → P₁₅³⁰ + n₀¹

Полученные таким образом изотопы были названы искусственно радиоактивными, а их способность распадаться получила название искусственной радиоактивности. В настоящее время получено свыше 900 искусственных радиоактивных изотопов.

mirznanii.com