Актинометр (1 — 500) Вт/м² .Радиометры. Спектрорадиометр. Радиометр оптического излучения. Дозиметр оптического излучения.

11. Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовым излучением называется электромагнитное излучение в диапазоне  = 1 — 400 нм (0,0136-0,4 мкм).

По способу генерации относятся к тепловым излучениям, и по характеру воздействия на вещества к ионизирующим излучениям.

Диапазон разбивается на 3 области:

1. УФ — А (400 — 315 нм)

2. УФ — В (315 — 280 нм)

3. УФ — С (280 — 200 нм)

УФ — А приводит к флюоресценции.

УФ — В вызывает изменения в составе крови, кожи, воздействует на нервную систему.

УФ — С действует на клетки. Вызывает коагуляцию белков. Кроме этого обладает бактерицидным действием. Максимальный бактерицидный эффект наблюдается в диапазоне  = 0,254-0,257 мкм.

Действуя на слизистую оболочку глаз, приводит к электроофтальмии. Может вызвать помутнение хрусталика.

Источники УФ излучения:

• лазерные установки;

• лампы газоразрядные, ртутные;

• ртутные выпрямители.

С учетом оптико-физиологических свойств глаза, а также областей УФ излучений установлены: допустимая плотность потока энергии, которой обеспечивают защиту поверхностей кожи и органов зрения.

УФ-А не более 10; УФ-В не более 0,005; УФ-С не более 0,001 [Вт/м²]. Оценка УФ - излучения производится по величине эритемной дозы. Единица 1 эр = 1 Вт УФ-излучения с длиной волны = 0,297 мкм. Оценка бактерицидного действия производится в единицах, называемых БАКТами.

Меры защиты

1. Экранирование источника УФИ.

2. Экранирование рабочих.

3. Специальная окраска помещений (серый, желтый,...)

4. Рациональное расположение рабочих мест.

Средства индивидуальной защиты

1. ткани: хлопок, лен,

2. специальные мази для защиты кожи,

3. очки с содержанием свинца,

12. Ионизирующие излучения

Ионизирующее излучение — излучение, взаимодействие которого со средой приводит к возникновению ионов различных знаков.

12.1. Виды ионизирующих излучений

Различают следующие виды ионизирующих излучений:

альфа-излучение – ионизирующее излучение, состоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях;

бета-излучение – электронное и позитронное ионизирующее излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое при ядерных превращениях;

гамма-излучение – фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях или аннигиляции частиц;

тормозное излучение – фотонное излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое при изменении скорости заряженных частиц. Возникает в рентгеновской трубке, ускорителе электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения и т.д.;

рентгеновское излучение – совокупность тормозного и характеристического излучения, генерируемого рентгеновскими аппаратами.

В некоторых случаях в самостоятельную группу выделяют нейтронное излучение .

12.2. Характеристики ионизирующего излучения

• Экспозиционная доза, Х — отношение заряда вещества к его массе [Кл/кг]; внесистемная единица -[Рентген];

• Мощность экспозиционной дозы [Кл/кгс]; [мР/ч]

• Поглощенная доза, D — средняя энергия в элементарном объеме на массу вещества в этом объеме [Гр=Грей], внесистемная единица - [Рад]; 1Гр = 100 Рад.

• Эквивалентная доза, H — вводится для оценки радиационной опасности при хроническом воздействии излучения произвольным составом [Зв=Зиверт], внесистемная единица [бэр], 1 Зв = 100 бэр.

1 Зв=1Гр/Q, где Q - коэффициент качества (зависит от биологического эффекта ИИ).

• Радиоактивность — самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующего излучения.

• Эффективная доза, E – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и его отдельных органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет собой сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани (введена в соответствии с НРБ-99), измеряется в тех же единицах, что и эквивалентная доза.

• Активностью радионуклида называется величина, которая характеризуется числом распада радионуклидов за определенное временя, или числом радиопревращений в единицу времени, отнесенным к этому интервалу времени.

1 ядерное превращение в секунду = 1 [Беккерель — Бк], внесистемная единица - Кюри. 1 Ки = 3,7 . 10¹⁰ Бк.

Виды и источники ИИ в бытовой, производственной и окружающей среде:

— корпускулярные (,  нейтроны);

— электромагнитные (, рентгеновские излучения)

По ионизирующей способности наиболее опасно  излучение, особенно для внутреннего излучения (внутренние органы, проникая с воздухом и пищей).

Внешнее излучение действует на весь организм человека.

Фоновое облучение организма человека создается космическим излучением, искусственными и естественными радиоактивными веществами, которые содержатся в теле человека и окружающей среде.

Фоновое облучение включает:

1) Доза от космического облучения;

2) Доза от природных источников;

3) Доза от источников, испускающих в окружающую среду и в быту;

4) Технологически повышенный радиационный фон;

5) Доза облучения от испытания ядерного оружия;

6) Доза облучения от выбросов АЭС;

7) Доза облучения, получаемая при медицинских обследованиях и радиотерапии;

Эквивалентная доза — от космического облучения — 500 мкЗв/год.

В биосфере Земли находится примерно 60 радиоактивных нуклидов.

При полете в самолете на высоте 8 км дополнительное облучение составляет 1,35 мкЗв/год.

Средняя эквивалентная доза облучения при медицинских исследованиях 25 - 40 мкЗв/год. Дополнительные дозы облучения 0,5 млБэр/час на расстоянии 5 м. от бытовой аппаратуры 28 мР/час.

12.3. Биологическое действие ионизирующих излучений

Ионизирующие излучения оказывают воздействие на организм человека. Биологическое воздействие ионизирующих излучений протекает по следующей схеме: поглощение энергии ИИ живой тканью, ионизация молекул живых тканей, разрыв молекулярных связей живых тканей, изменение химической структуры живых тканей, функциональные изменения живых тканей.

ИИ оказывает кумулятивное действие, то есть при проникновении в организм радиоактивных веществ происходит постепенное облучение близлежащих клеток и тканей.

1. Первичные (возникают в молекулах ткани и живых клеток)

2. Нарушение функций всего организма

Наиболее радиочувствительными органами являются:

— костный мозг;

— половые органы;

• селезенка.

Различают следующие виды облучения:

1. хроническое (постоянное или дискретное действие в течение длительного времени).

2. Острое (однократное, кратковременное воздействие).

3. Общее (облучение всего организма).

4. Местное (облучение части организма).

Изменения на клеточном уровне различают:

1. Соматические или телесные эффекты, последствия которых сказываются на человеке, но не на потомстве.

2. Стохастические (вероятностные): лучевая болезнь, лейкозы, опухоли.

3. Нестохастические — поражения, вероятность которых растет по мере увеличения дозы облучения. Существует дозовый порог облучения.

4. Генетические. 100%-я доза летальности при облучении всего тела 6 Гр, доза 50% выживания — 2,4-4,2 Гр. Лучевая болезнь — более одного Гр. У большинства кажущееся клиническое улучшение длится 14 — 20 суток.

Период восстановления продолжается 3-4 месяца. Повышенной опасностью обладают радионуклиды, попавшие внутрь (с пищей, воздухом, водой).

Наиболее опасен воздушный путь (за 6 ч. вдыхается 9 м воздуха, 2,2 л воды).

Биологические периоды выведения радионуклидов из внутренних органов колеблются от нескольких десятков суток до бесконечности.

12.4. Нормирование

Нормы радиационной безопасности (НРБ-99 ) отменили действие НРБ-96 и НРБ-76/87.

Различают 2 категории облучаемых лиц:

- лица из персонала, связанные с источником ИИ (группа А и Б по НРБ- 76/87);

- лица из населения (группа В).

Группа критических органов (по мере уменьшения чувствительности):

1. Все тело, половая сфера, красный костный мозг

2. Мышцы, щитовидная железа, жировая ткань и др. органы за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам

3. кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, стопы.

Основные дозовые пределы, допустимые и контрольные уровни, которые приводятся в НРБ установлены для лиц категории А , Б и населения.

А дозовый предел — ПДД - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, которое при равномерном воздействии в течении 50 лет не вызывает отклонении в состоянии здоровья обслуживающего персонала, обнаруживаемые современными методами исследования.

Б дозовый предел — ПД - основной дозовый предел, который при равномерном облучении в течение 70 лет не вызывает отклонений у обслуживающего персонала, обнаруживаемые современными методами исследования.

Для категории А:

Н_м / ПДД + П_внешн. / ПДП + П_внутр. / ПДП =< 1

Для категории Б:

Н_м / ПД + П_внешн. / ПГП + П_внутр. / ПГП =< 1

Н_м = D К (К=1 для гамма излучения, К = 20 для альфа излучения).

П = А V t k

Таблица 5

Основные дозовые пределы по эквивалентной дозе в мЗв за год (НРБ-99)

Категории	группы критических органов
	Хрусталик	Кожа	Кисти и стопы
Лица из персонала	150	500	500
Лица из населения	15	50	50

По эффективной дозе в соответствии с НРБ-99 регламентируют следующие дозовые пределы (в мЗв):

• для лиц из персонала (группа А): 20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год;

• для лиц из населения: 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год.

Таблица 6

Основные дозовые пределы в БЭР за год (НРБ 76/87)

Категории облучаемых лиц	Группы критических органов
	I	II	III
А	5,0	15,0	30,0
Б	0,5	1,5	3,0

12.5. Мероприятия по защите от ионизирующих излучений

Технические мероприятия: защита временем, экранирование (свинец, бетон), защита расстоянием, применение СИЗ.

Строительно-планировочные мероприятия:

1. При предоставлении земельных участков под строительство учреждений, предназначенных для работы с источниками ИИ, требуется обязательное согласование с федеральными органами.

2. Размещение учреждений, предназначенных для работы с источниками ИИ, в жилых зданиях и детских учреждениях запрещается.

3. Площадки должны соответствовать нормам строительного проектирования промышленных предприятий.

4. Для размещения вновь строящихся учреждений, предназначенных для работы с открытыми ИИ, площадки следует выбирать с подветренной стороны по отношению к жилым зданиям и т.д.

5. Вокруг учреждений, предназначенных для работы с ИИ устанавливается санитарно-защитная зона (СЗЗ). В СЗЗ запрещается размещение жилых зданий, детских учреждений и др.

Учет, хранение, транспортировка и ликвидация отходов:

1. Учет (учреждение обязано в 10-ти дневный срок известить местные органы СЭС и внутренних дел о получении радиоактивных веществ, радионуклидных приборов, установок и др.). Все источники фиксируются в приходно-расходном журнале.

2. Хранение (в лабораторных помещениях РВ должны находиться в количествах, не превышающих необходимых норм для суточной работы). Источники, не находящиеся в работе, должны храниться в специально отведенных местах (хранилищах). МЭД на поверхности хранения не должна превышать 0,1 мБЭР в час.

3. Транспортировка (условия безопасности транспортирования РВ за пределами учреждения регламентируются "Правилами безопасности при транспортировании РВ" - ПБПТРВ и "Основными правилами безопасности и физической защиты при перевозке ядерных материалов" - ОПБЗ).

4. Ликвидация отходов (отходы делят на жидкие и твердые). Жидкие отходы: слабоактивные с объемной активностью менее 10^-5 Ки/л, среднеактивные с объемной активностью 10^-5 - 1 Ки/л, высокоактивные с объемной активностью выше 1 Ки/л. Твердые отходы: объемная активность больше или равна 2 . 10^-7 Ки/кг - для альфа излучения, объемная активность больше или равна 2 . 10^-6 Ки/кг - для бета излучения, объемная активность больше или равна 1 . 10^-7 г-эквивалент радия/кг - для гамма излучения).

12.6. Приборы радиационного контроля

Применяемые приборы: дозиметры, радиометры, спектрометры, сигнализаторы, универсальные приборы, устройства детектирования.

13. Безопасность оборудования и технических систем

13.1. Анализ опасностей оборудования и технических систем

При взаимодействии человека (оператора) с оборудованием (машиной) и окружающей производственной и непроизводственной средой возникает ряд опасных и вредных факторов, которые могут оказать негативное воздействие как на человека, так и на окружающую среду. Потенциальные опасности при таком взаимодействии изучаются в системе «человек – машина – окружающая среда».

При анализе потенциальных опасностей используются следующие основные понятия.

Несчастный случай – случайное событие, приводящее к повреждению организма человека (травме или заболеванию).