5301 (567324), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Поглощенная доза - количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Специальной единицей поглощенной дозы является 1 рад. В международной системе СИ - 1 Грей (Гр).1 Гр=100 рад.
Эквивалентная доза (ЭД) - единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения. В международной системе СИ единицей ЭД является Зиверт (Зв).1 Зв равен 100 бэр.
Организм человека постоянно подвергается воздействию космических лучей и природных радиоактивных элементов, присутствующих в воздухе, почве, в тканях самого организма. Уровни природного излучения от всех источников в среднем соответствуют 100 мбэр в год, но в отдельных районах - до 1000 мбэр в год.
В современных условиях человек сталкивается с превышением этого среднего уровня радиации. Для лиц, работающих в сфере действия ионизирующего излучения, установлены значения предельно допустимой дозы (ПДД) на все тело, которая при длительном воздействии не вызывает у человека нарушения общего состояния, а также функций кроветворения и воспроизводства (таблица №2)
Таблица № 2. Значение предельно допустимых концентраций некоторых радиоактивных веществ и предельно допустимых доз облучения людей
Предельно допустимые концентрации радиоактивности | ||||
Предельно допустимые значения критериев | ||||
Йод-131 | Цезий-137 | Стронций-90 | Плутоний-239,240 | |
В почве Ки/км | - | 1 | 0,3 | 0,1 |
В воде Ки/л | 1· 10-8 | 1,5 · 10-8 | 4,0 · 10-8 | 5,2 · 10-9 |
В воздухе Ки/л | 1,5 · 10-13 | 4,9 · 10-14 | 4,0 · 10-14 | 3,0 · 10-17 |
Предельно допустимые дозы облучения людей | |
Персонал радиационно-опасных объектов | 20 мЗв (2 бэр) в год в среднем за любые 5 лет, но не более 50 мЗв (5 бэр) в год. |
Население | 1 мЗв (0,1 бэр) в год в среднем за любые 5 лет, но не более 5 мЗв (0,5бэр) в год |
Лица, привлекаемые к ликвидации последствий аварии | 200 мЗв (20 бэр) за время работы |
Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендовала в качестве предельно допустимой дозы (ПДД) разового аварийного облучения 25 бэр и профессионального хронического облучения-до 5 бэр в год и установила в 10 раз меньшую дозу для ограниченных групп населения.
Для оценки отдаленных последствий действия излучения в потомстве учитывают возможность увеличения частоты мутаций. Доза излучения, вероятнее всего удваивающая частоту самопроизвольных мутаций, не превышает 100 бэр на поколение. Генетически значимые дозы для населения находятся в пределах 7-55 мбэр/год.
При общем внешнем облучении человека дозой в 150-400 рад развивается лучевая болезнь легкой и средней степени тяжести; при дозе 400-600 рад - тяжелая лучевая болезнь; облучение в дозе свыше 600 рад является абсолютно смертельным, если не используются меры профилактики и терапии.
При облучении дозами 100-1000 рад в основе поражения лежит так называемый костномозговой механизм развития лучевой болезни. При общем или локальном облучении живота в дозах 1000-5000 рад - кишечный механизм развития лучевой болезни с превалированием токсемии
При остром облучении в дозах более 5000 рад развивается молниеносная форма лучевой болезни. Возможна смерть "под лучом" при облучении в дозах более 20 000 рад. При попадании в организм радионуклидов, происходит инкорпорирование радиоактивных веществ. Опасность инкорпорации определяется особенностями метаболизма, удельной активностью, путями поступления радионуклидов в организм. Наиболее опасны радионуклиды, имеющие большой период полураспада и плохо выводящиеся из организма, на пример радий-266, плутоний-239. На поражающий эффект влияет место депонирования радионуклидов: стронций-89 и стронций-90 - кости; цезий-137 - мышцы. Места депонирования наиболее опасных радионуклидов представлены в таблице №2.
Таблица № 3. Места накопления радионуклидов в организме человека
Органы (ткани) человека | Радионуклиды |
Легкие | Криптон-85; плутон-238,239; радон-222; уран-233; ксенон-133,135 |
Щитовидная железа | Йод-129,131; технеций-99 |
Печень | Цезий-137; кобальт-58,60; нептуний-239; плутоний-238,239,241 |
Кожа | Сера-35 |
Селезенка | Полоний-210 |
Почки | Цезий-134,137; рутений-106 |
Яичники | Барий-140; цезий-134,137; кобальт-58,60; йод-131; криптон-85; плутоний-239; калий-40,42; рутений-106; иттрий-90; цинк-65 |
Кости | Барий-140; углерод-14; европий-154,155; фосфор-32; плутоний-238,239,241; прометий-147; радий-226; стронций-89,90; торий-234; уран-233; иттрий-90; цинк-65 |
Мышцы | Цезий-134,137; европий-154,155; калий-40,42 |
При авариях на ядерно-опасных объектах суммарную дозу облучения населения можно условно представить следующим образом:
Д = Д внешн (ом) +Д внешн (к) +Д внутр (ингал) +Д внутр (пища, вода),
Где Д внешн (ом) - доза внешнего облучения соответственно от радиоактивного облака и загрязненной местности;
Д внешн (к) - доза внешнего облучения от радиоактивной пыли, попавшей на кожные покровы человека;
Д внутр (ингал) - доза внутреннего облучения, полученная через органы дыхания (йод-131);
Д внутр (пища, вода) - доза внутреннего облучения, полученная с пищей и водой, загрязненными радионуклидами долгоживущих элементов (цезия, стронция, плутония)
3. Приборы радиационной разведки и дозиметрического контроля
Приборы, предназначенные для обнаружения и измерения радиоактивных излучений, называются дозиметрическими. Их основными элементами являются: воспринимающее устройство, усилитель ионизационного тока, измерительный прибор, преобразователь напряжения, источник тока.
Дозиметрические приборы классифицируются тремя группами:
-
1 группа - рентгенометры-радиометры. Ими определяют уровни радиации на местности и зараженность различных объектов и поверхностей. К ним относится измеритель мощности дозы ДП-5В (А, Б) - базовая модель. На смену этому приходит ИМД-5. Для подвижных средств создан бортовой рентгенметр ДП-3Б. Взамен ему поступают измерители мощности дозы ИМД-21, ИМД-22. Это основные приборы радиационной разведки.
-
2 группа - дозиметры для определения индивидуальных доз облучения: дозиметр ДП-70МП, комплект индивидуальных измерителей доз ИД-11.
-
3 группа - бытовые дозиметрические приборы. Они дают возможность ориентироваться в радиационной обстановке на местности, иметь представление о зараженности различных предметов, воды и продуктов питания.
1 группа: рентгенметры-радиометры
Измеритель мощности дозы ДП-5В предназначен для измерения уровней γ-радиации и радиоактивной зараженности (загрязненности) различных объектов (предметов) по γ - излучению. Мощность экспозиционной дозы γ - излучения определяется в миллирентгенах или рентгенах в час (мР/ч, Р/ч). Этим прибором можно обнаружить, кроме того, и β-зараженность. Диапазон измерения по γ - излучению - от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч. Показания снимаются по отклонению стрелки прибора. Кроме того, прибор имеет и звуковую индикацию, которая прослушивается с помощью головных телефонов. При радиоактивном заражении стрелка отклоняется, а в телефонах раздаются щелчки, частота которых возрастает с увеличением мощности γ - излучений. Питание прибора осуществляется от двух элементов типа 1,6 ПМЦ. Масса прибора составляет 3,2 килограмма.
Измеритель мощности дозы ИМД-5 выполняет те же функции, что и ДП-5В. По внешнему виду и порядку работы они, практически, ничем не отличаются. Питание прибора осуществляется от двух элементов А-343, обеспечивающих непрерывную его работу в течение 100 часов.
Бортовой рентгенметр ДП-3Б предназначен для измерения уровней γ - радиации на местности. Прибор устанавливается на транспорте. Диапазон измерений - от 0,1 до 500 Р/ч. Питание производится от бортовой сети постоянного тока напряжением 12 или 26В. Масса - около 4,4 килограммов. Уровни заряжения устанавливаются по отклонению стрелки микроамперметра и лампы световой индикации, которая по мере увеличения гамма-излучения вспыхивает все чаще. Прибором определяются уровни радиации не выходя из машины. Блок выставляется наружу с расположенным в нем детектором ионизирующих излучений. Если измерения проводятся из автомобиля, то показания прибора увеличивают в 2 раза, если из локомотива, дрезины - в 3 раза.
Измерителем мощности дозы ИМД-22 производят измерения поглощенной дозы не только по γ-, но и по нейтронному излучению. Его также можно использовать как на подвижных средствах, так и на стационарных объектах. Питание этого прибора может быть как от бортовой сети автомобиля, так и от бытовой сети (220В).
2 группа: дозиметры
Дозиметр ДП-70МП используется для измерения дозы γ - и нейтронного облучения в пределах от 50 до 800 Р. Он представляет собой стеклянную ампулу с бесцветным раствором, помещенную в футляр. Футляр закрывается крышкой, на внутренней стороне которой находится цветной эталон, соответствующий окраске раствора при дозе облучения 100 Р. По мере облучения раствор меняет свою окраску. Масса дозиметра - 46 граммов, носится в кармане одежды.
Для определения дозы облучения ампулу вынимают из футляра и вставляют в корпус колориметра. Вращая диск фильтрами, ищут совпадения окраски ампулы с цветом фильтра, на котором и написана доза облучения.
Комплект индивидуальных измерителей дозы ИД-11 предназначен для индивидуального контроля облучения людей с целью первичной диагностики поражений.
В комплект входит 500 индивидуальных измерителей доз ИД-11 и измерительное устройство. ИД-11 обеспечивает измерение поглощенной дозы γ - и смешанного γ-нейтронного излучения в диапазоне от 10 до 1500 Р (рад). Масса ИД-11 составляет 25 граммов, носится в кармане одежды.
Для определения дозы, полученной человеком, ИД-11 вставляют в специальное гнездо измерительного устройства, и на табло высвечивается цифра, показывающая результат.
3 группа: бытовые дозиметрические приборы
"Белла" - индикатор внешнего гамма-излучения. С его помощью оценивается радиационная обстановка в бытовых условиях, определяется уровень мощности эквивалентной дозы гамма-излучения: грубая оценка - по звуковому сигналу, точная - по цифровому табло. Индикатор выполнен из ударопрочного полистирола. Питание - от батареи типа "Крона" (200 часов непрерывной работы). Масса - 250 граммов.
РКСБ-104 - бета-гамма радиометр. Предназначен для индивидуального контроля населением радиационной обстановки. Им можно измерить мощность эквивалентной дозы гамма - излучения, плотность потока бета - излучения с загрязненных радионуклидами поверхностей, удельную активность бета - излучений радионуклидов в веществах (продуктах, кормах), а также обнаружить и оценить бета - и гамма - излучения с помощью пороговой звуковой сигнализации. Питание - от батареи "Крона" (100 часов непрерывной работы). Масса - 350 граммов.