Вопрос 10. Химическое заражение ОС. Формирование зоны химического заражения

Под химическим заражением ОС понимается распространение АХОВ в ОПС в концентрации или количествах, создающих угрозу для людей, с/х. животных, растений в течение определённого времени. При авариях на ХОО с выбросом (проливом) АХОВ происходит химическое заражение ОС с различной степенью концентрации АХОВ, продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток, в зависимости от конкретных условий - состояния погоды, времени года, местности, а также характера применяемых мер по ликвидации аварии. Основным физико-химическим показателем, определяющим размеры опасной для людей зоны распространения вредных веществ, является их фазовое состояние при данных метеоусловиях. При этом наибольшую опасность для населения будут представлять аварии со сжиженными газами и АХОВ, кипящими при низкой температуре. Пары и газы, а также не оседающий аэрозоль, образующиеся при авариях со сжиженными или газообразными АХОВ, могут распространяться на многие километры, что существенно увеличивает масштабы опасности. При этом образуется зона химического заражения, представляющая собой территорию, в пределах которой создается опасность химического поражения. Она включает в себя очаг химического заражения и зону распространения зараженного воздуха с опасными концентрациями АХОВ (при не оседающих АХОВ), а также зону заражения территории (при наличии оседающих примесей). Внешние границы зоны химического заражения соответствуют пороговому значению токсодозы АХОВ при ингаляционном воздействии на человека.

Вопрос 11. Нормирование радиационного облуче­ния в обычных условиях и чрезвычайных ситуациях. Дозиметрические величины.

Мерой воздействия ИИ на человека является доза. Различают следующие виды доз: экспозиционная, поглощен­ная, эффективная, эквивалентная. Экспозиционная дозаX - это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в сухом воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в элементарном объеме воздуха с массой dm, полностью остановились в воздухе, к массе воздуха в этом объеме: X = dQ/dm. Единицы измерения: Кл/кг; рентген. [1 Р=2,58·10^-4 Кл/кг].Поглощенная дозаD - это отношение средней энергии dW, переданной ИИ веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме:D = dW/dm .Единицы измерения: грей и внесистемная единица – рад.1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад. Эквивалентная доза Н_ТR - это поглощенная доза в органе или тка­ни, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, W_R.Н_TR = W_R ЧD_TR ,В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах. Внесистем­ной единицей является 1 бэр. 1 Зв = 100 бэр. Эффективная доза Е - сумма произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на взвешивающие коэффициенты для этих органов и тка­ней.E = ∑ H_RT Ч W_R.Единица измерения - зиверт. Эффективная коллективная доза (S) это эффективная доза, полу­ченная группой людей от какого-либо источника радиации. Эффективная коллективная доза является мерой коллективного риска возникновения стохастических (вероятных) эффектов облучения. Она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица измерения эффективной коллективной дозы - человеко-зиверт (чел-Зв), внесистемная – человеко-бэр (чел-бэр): S = ΣЕ. Норма в обычных условиях: Принцип нормирования- непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения. Принцип обоснования- 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 радиационному фону облучением. Принципоптимизации- поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ИИ.В нормальных условиях эксплуатации источников ИИ Нормами установлены следующие категории облучаемых лиц: персонал - лица, работающие с техногенными источниками ИИ (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б); все население, включая лиц из персонала, находящееся вне сферы и условий их производственной деятельности.Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни облучения персонала группы Б, равны 1/4 значений для персонала группы А.Так доза от медицинского обследования для здоровых людей не должна превышать 1 мЗв/год.В помещениях естественный фон не должен быть выше уровня ра­диации на открытой местности на 0,2 мкЗв/час (20 мкР/час). При превышении 30 мЗв/месяц - временное отселение. Норма при ЧС:В аварийных ситуациях для персонала и лиц, привлекаемых для проведения аварийных и спасательных работ, может быть разрешено планируемое повышенное облучение, которое выше установленных дозовых пределов. Повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет и только при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения при ликвидации аварий и риске для здоровья. при однократном облучении (до 4-х суток) - не более0,5Гр;при многократном облучении:в течение одного месяца- 1 Гр;в течение трехмесяцев-2 Гр;в течение года -3 Гр. работоспособность полная- профессиональные обязанности выполняются в полном объеме; работоспособность сохранена- профессиональные обязанности выполняются в полном объеме, но замедленно время реакции в сложной обстановке; работоспособность ограничена- профессиональные обязанности в сфере умственной деятельности выполняются, однако, число ошибочных действий составляет 10-15 %, выполнение тяжелой физической работы снижено на 50 % исходного уровня; работоспособность существенно ограничена- в сфере умственной работы возможно выполнение только закрепленных профессиональных навыков без анализа сложной обстановки, число ошибочных действий составляют 20 % и более; возможно как исключение выполнение легкой физической работы.

Вопрос 12. Характеристика источников ионизирующего излучения.

Ионизирующим излучением (ИИ) считается любое излучение, взаи­модействие которого со средой приводит к образованию электрических за­рядов разных знаков. В законе РФ «О радиационной безопасности населе­ния» дано определение: «Ионизирующее излучение - излучение, ко­торое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, тор­можении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков». Способность веществ испускать ионизирующие излучения называется радиоактивностью. Вещества, испускающие ионизирующие излучения называются радиоактивными веществами.Процессы, в результате которых возникает радиация, называются ра­диоактивными процессами или радиоактивностью. Радиоактивность - это процесс распада ядер атомов, сопровождающийся ионизирующим излуче­нием. Радиоактивность может быть естественной или искусственной (на­веденной).Источником радиации (источником ионизирующих излучений ИИИ) называют объект, содержащий радиоактивный материал или техни­ческое устройство, испускающее или способное в определенных условиях испускать ионизирующее излучение. Мощность источника ионизирующих излучений характеризуется его активностью (А). Под активностью (А) понимается среднее число атомов радиоактивного вещества (РВ) распадающихся в единицу времени.А=dN/dt,Удельная активность радионуклида - отношение активности ра­дионуклида в образце к массе образца: А_m = А/m. Объемная активность радионуклида - отношение активности ра­дионуклида в образце к объему образца: А_v = А/v.Поверхностнаяактивность радионуклида - отношение активности радионуклида содержащегося на поверхности образца к площади поверх­ности этого образца: А_s = А/s. Линейная активностьрадионуклида - отношение активности ра­дионуклида содержащейся на длине образца к его длине: A_L = А/L.Единица активности радионуклида - беккерель (Бк).Беккерель равен активности источника, в котором за время 1 сек, происходит одно спонтанное ядерное превращение. Внесистемная единица активности - кюри (Ки). Кюри - это активность источника, в котором за время 1 сек происхо­дит 3,7·10¹⁰ спонтанных ядерных превращений [беккерель, 1Бк = 1распад/с] (1 Ки = 3,7·10¹⁰ Бк) (1 Ки/км² = 37000 Бк/м²).

Вопрос 13. Характеристика источников радиационной опасности. Естествен­ные и техногенные источники ионизирующего излучения.

Объектом защиты от ИИ является человек. Мерой воздействия ИИ на человека является доза. Дозы могут быть индивидуальными и коллек­тивными. Различают следующие виды доз: экспозиционная, керма, поглощен­ная, эффективная, эквивалентная.

Экспозиционная дозаX - это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в сухом воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в элементарном объеме воздуха с массой dm, полностью остановились в воздухе, к массе воздуха в этом объеме:X = dQ/dm . Единицы измерения: Кл/кг; рентген. [1Р = 2,58·10^-4 Кл/кг].

Понятием экспозиционной дозы желательно пользоваться для фотон­ного излучения в воздухе, при энергии фотонов до 3 Мэв. В настоящее время (с 1.01.1990 г.) использование экспозиционной дозы не рекомендуется. Это связано с тем, что экспозиционная доза была введена только для фотонного излучения, поэтому она не может использо­ваться в полях смешанного излучения разных видов.

Поглощенная дозаионизирующего излучения D - это отношение средней энергии dW, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме: D = dW/dm [грей],т.е. поглощенная доза - это отношение энергии поглощенной веще­ством, к массе этого вещества. Единицы измерения: грей и внесистемная единица – рад.1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Для разных видов излучения биологический эффект при прочих равных условиях, в том числе и при одинаковой поглощенной дозе, оказы­вается различным. Для сравнения биологических эффектов, производимых одинаковой поглощенной дозой различных видов излучения, используют понятие относительной биологической эффективности излучения (ОБЭ).

Под ОБЭ излучения понимают отношение поглощенной дозы об­разцового рентгеновского излучения, вызывающего определенный биоло­гический эффект, к поглощенной дозе рассматриваемого вида излучения, вызывающего тот же биологический эффект. Регламентированные значения ОБЭ, установленные для контроля степени радиационной опасности при хроническом облучении, называют коэффициентом качества излучения. В НРБ-99 этот коэффициент по­лучил название «взвешивающий коэффициент для отдельных видов излу­чения при расчете эквивалентной дозы (W_R)»

В задачах радиационной безопасности для оценки биологического действия излучения любого состава используют понятие «эквивалентная доза». Эквивалентная доза Н_ТR, - это поглощенная доза в органе или тка­ни, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, W_R. Н_TR = W_R ЧD_TR [Зиверт], где D_TR - средняя поглощенная доза в органе или ткани Т, а W_R - взвешивающий коэффициент для излучения R.

В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах. Внесистем­ной единицей является 1 бэр. 1 Зв=100 бэр / 1бэр = 0,01 Зв.

При воздействии различных видов излучения эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для каждого из видов излучения: Н_т = ΣН_TR. [Зиверт],

При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Для количе­ственной оценки этого эффекта потребовалось введение понятия коэффи­циента относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффи­циента качества излучения W_R. Для γ-квантов и β-частиц любых энергий W_R= 1. Для нейтронов от 5 до 10, для альфа-частиц- 20.

Разные органы или ткани имеют разные чувствительности к излу­чению. Поэтому в последние годы для случаев неравномерного облучения разных органов или тканей тела человека введено понятие эффективной дозы.

Эффективная доза Е — сумма произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на взвешивающие коэффициенты для этих органов и тка­ней. Е= ∑Wт*Нт [Зиверт] где Нт — эквивалентная доза в органе или ткани Т, а W_T - взвеши­вающий коэффициент для органа или ткани Т. W_T - представляет собой отношение стохастического риска смерти в результате облучения Т-го ор­гана или ткани к риску смерти от равномерного облучения тела при одина­ковых эквивалентных дозах. Таким образом, W_T - определяет весомый вклад данного органа или ткани в риск неблагоприятных последствий для организма при равномерном облучении. Сумма всех коэффициентов W_T ­равна единице. При равномерном облучении всего организма эквивалент­ная доза в каждом органе или ткани одна и та же Н_т = Н, и, следовательно, Е = Н. Эффективная доза используется как мера риска возникновения от­даленных последствий облучения организма человека и отдельных его ор­ганов с учетом их радиочувствительности. Эквивалентная и эффективная дозы характеризуют меру ожидаемого эффекта облучения для одного индивидуума, они являются индивидуальными дозами. Для оценки стохастических ожидаемых эффектов облучения групп людей часто используется эффективная коллективная доза.

Эффективная коллективная доза (S) это эффективная доза, полу­ченная группой людей от какого-либо источника радиации. Эффективная коллективная доза является мерой коллективного риска возникновения стохастических (вероятных) эффектов облучения. Она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица измерения эффективной коллективной дозы - человеко-зиверт (чел-Зв), внесистемная – человеко-бэр (чел-бэр): S=∑Е n - число людей.

Мощность дозы (уровень радиации) - это отношение приращения дозы (К, X, D, Н, Е) за интервал времени dt к величине этого интервала: Мощность экспозиционной дозы: Х = dX/dt, [Р/час] Мощность кермы: К= dK/dt, [Гр/час] Мощность поглощенной дозы D = dD/dt, [Гр/час] Мощность эквивалентной дозы H=dH/dt , [Зв/час] Мощность эффективной дозы Ё = dE/dt [Зв/час]

Все источники ИИ делятся на естественные и техногенные, связанные с деятельностью человека. К естественным источникам относятся космические источники и природные радионуклиды, создающие природный радиационный фон, за счет которого человек получает за год дозу около 1,5 мЗв. Природные источники излучения - это те источники излучения, которые формируют естественный радиационный фон. Естественный радиационный фон - доза излучения, создаваемая космическим излучением и излучением природных радионуклидов, естественно распре­деленных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека. Космическое излучение подразделяют на галактическое излучение и солнечное излучение (связано с солнечными вспышками). Солнечное космическое излучение играет важную роль за пределами земной атмосферы, но из-за сравнительно низкой энергии (примерно до 40 МэВ) не приводит к заметному увеличению дозы на поверхности земли. Интенсивность космического излучения зависит от солнечной активности географического расположения объекта и возрастает с высотой над уровнем моря. Для средних широт над уровнем моря эффективная эквивалентная доза космического излучения составляет 0.3 мЗв/год. Источники ионизирующих излучений техногенного характера можно условно разделить на технологические (дающие ионизирующие излучения как побочный продукт) и генерирующие (специально генерирующие ионизи­рующее излучение). Излучения техногенного характера дают среднегодовую дозу около 1 мЗв. В целом среднее значение суммарной годовой дозы за счет излучения естественных и техногенных источников составляет 2-3 мЗв. Это так называемый естественный техногенно-измененный радиационный фон. Среди техногенных источников нас интересуют в основном источники технологические, т. к. они являются основными объектами, представляющи­ми радиационную опасность в мирное время.