Контрольная работа по «Безопасности жизнедеятельности»

 

Масса бета - частиц в несколько  десятков тысяч раз меньше массы  альфа-частиц. В зависимости от природы  источника бета - излучений скорость этих частиц может лежать в пределах 0,3 - 0,99 скорости света. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет приблизительно 1800 см., а в мягких тканях человеческого тела ~ 2,5 см. Проникающая способность бета-частиц, выше, чем альфа-частиц (из-за меньших массы и заряда).

 

Нейтронное излучение  представляет собой поток ядерных  частиц, не имеющих электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно в 4 раза меньше массы альфа-частиц. В зависимости от энергии различают  медленные нейтроны (с энергией менее 1 КэВ (кило-электрон-Вольт) = 103 эВ), нейтроны промежуточных энергий (от 1 до 500 КэВ) и быстрые нейтроны (от 500 КэВ до 20 МэВ). При неупругом взаимодействии нейтронов с ядрами атомов среды  возникает вторичное излучение, состоящее из заряженных частиц и  гамма - квантов (гамма-излучение). При  упругих взаимодействиях нейтронов  с ядрами может наблюдаться обычная  ионизация вещества. Проникающая  способность нейтронов зависит  от их энергии, но она существенно  выше, чем у альфа- или бета-частиц. Нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Мощность нейтронного потока измеряется плотность потока нейтронов.

 

Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение  с высокой энергией и с малой  длиной волны. Оно испускается при  ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Высокая энергия (0,01 - 3 МэВ) и  малая длина волны обусловливает большую проникающую способность гамма-излучения. Гамма-лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях. Это излучение обладает меньшей ионизирующей способностью, чем альфа- и бета-излучение.

 

Рентгеновское излучение  может быть получено в специальных  рентгеновских трубах, в ускорителях  электронов, в среде, окружающей источник бета - излучения, и др. Рентгеновское  излучение представляет собой один из видов электромагнитного излучения. Энергия его обычно не превышает 1 МэВ. Рентгеновское излучение, как  и гамма-излучение, обладает малой  ионизирующей способностью и большой  глубиной проникновения.

 

Для характеристики воздействия  ионизирующего излучения на вещество введено понятие дозы излучения. Дозой излучения - называется часть  энергии, переданная излучением веществу и поглощенная им. Количественной характеристикой взаимодействия ионизирующего  излучения и вещества является поглощенная  доза излучения (Д), равная отношению  средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе облученного вещества в этом объеме dm:

 

D = dE / dm

 

До недавнего времени  за количественную характеристику только рентгеновского и гамма-излучения, основанную на их ионизирующем действии, принималась экспозиционная доза Х - отношение полного электрического заряда dQ ионов одного знака, возникающих в малом объеме сухого воздуха, к массе воздуха dm в этом объеме, т.е. Х = dQ / dm

 

Для оценки возможного ущерба здоровья при хроническом воздействии ионизирующего излучения произвольного состава введено понятие эквивалентной дозы (Н). Эта величина определяется как произведение поглощенной дозы Д на средний коэффициент качества излучения Q (безразмерный) в данной точке ткани человеческого тела, т.е.:

 

Н = Д · Q

 

Существует еще одна характеристика ионизирующего излучения - мощность дозы Х (соответственно поглощенной, экспозиционной или эквивалентной) представляющая собой приращение дозы за малый промежуток времени dx, деленное на этот промежуток dt. Так, мощность экспозиционной дозы (х или w, Кл / кг · с) составит:

 

Х = W = dx / dt

 

Биологическое действие рассмотренных  излучений на организм человека различно.

 

Альфа-частицы, проходя через  вещество и сталкиваясь с атомами, ионизируют (заряжают) их, выбивая электроны. В редких случаях эти частицы  поглощаются ядрами атомов, переводя их в состояние с большей энергией. Эта избыточная энергия способствует протеканию различных химических реакций, которые без облучения не идут или идут очень медленно. Альфа-излучение  производит сильное действие на органические вещества, из которых состоит человеческий организм (жиры, белки и углеводы). На слизистых оболочках это излучение  вызывает ожоги и другие воспалительные процессы.

 

Под действием бета - излучений  происходит радиолиз (разложение) воды, содержащейся в биологических тканях, с образованием водорода, кислорода, пероксида водорода H2O2, заряженных частиц (ионов) OH- и HO-2. Продукты разложения воды обладают окислительными свойствами и вызывают разрушение многих органических веществ, из которых состоят ткани  человеческого организма.

 

Действие гамма - и рентгеновского излучений на биологические ткани обусловлено в основном образующимися свободными электронами. Нейтроны, проходя через вещество, производят в нем наиболее сильные изменения по сравнению с другими ионизирующими излучениями.

 

 

Таким образом, биологическое  действие ионизирующих излучений сводится к изменению структуры или  разрушению различных органических веществ (молекул), из которых состоит  организм человека. Это приводит к  нарушению биохимических процессов, протекающих в клетках, или даже к их гибели, в результате чего происходит поражение организма в целом.

 

Различают внешнее и внутреннее облучение организма. Под внешним  облучением понимают воздействие на организм ионизирующих излучений от внешних по отношению к нему источников. Внутреннее облучение осуществляется радиоактивными веществами, попавшими  внутрь организма через дыхательные  органы, желудочно-кишечный тракт или  через кожные покровы. Источники  внешнего излучения - космические лучи, естественные радиоактивные источники, находящиеся в атмосфере, воде, почве, продуктах питания и др., источники  альфа-, бета-, гамма, рентгеновского и нейтронного излучений, используемые в технике и медицине, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы (в том числе и аварии на ядерных реакторах) и ряд других.

 

Радиоактивные вещества, вызывающие внутреннее облучение организма, попадают в него при приеме пищи, курении, питье загрязненной воды. Поступление  радиоактивных веществ в человеческий организм через кожу происходит в  редких случаях (если кожа имеет повреждения  или открытые раны). Внутреннее облучение  организма длится до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадется или не будет выведено из организма  в результате процессов физиологического обмена. Внутреннее облучение опасно тем, что вызывает длительно незаживающие язвы различных органов и злокачественные  опухоли.

 

При работе с радиоактивными веществами значительному облучению  подвергаются руки операторов. Под  действием ионизирующих излучений  развивается хроническое или  острое (лучевой ожог) поражение  кожи рук. Хроническое поражение  характеризуется сухостью кожи, появлением на ней трещин, изъявлением и другими  симптомами. При остром поражении  кистей рук возникают отеки, омертвление  тканей, язвы, на месте образования  которых возможно развитие злокачественных  опухолей.

 

Под влиянием ионизирующих излучений у человека возникает  лучевая болезнь. Различают три  степени ее: первая (легкая), вторая и третья (тяжелая).

 

Симптомами лучевой болезни  первой степени являются слабость, головные боли, нарушение сна и  аппетита, которые усиливаются на второй стадии заболевания, но к ним  дополнительно присоединяются нарушения  в деятельности сердечно-сосудистой системы, изменяется обмен веществ и состав крови, происходит расстройство пищеварительных органов. На третьей стадии болезни наблюдаются кровоизлияния выпадение волос, нарушается деятельность центральной нервной системы и половых желез. У людей, перенесших лучевую болезнь, повышается вероятность развития злокачественных опухолей и заболеваний кроветворных органов. Лучевая болезнь в острой (тяжелой) форме развивается в результате облучения организма большими дозами ионизирующих излучений за короткий промежуток времени. Опасно воздействие на организм человека и малых доз радиации, так как при этом могут произойти нарушение наследственной информации человеческого организма, возникнуть мутации.

 

Низкий уровень развития легкой формы лучевой болезни  возникает при эквивалентной  дозе облучения приблизительно 1 Зв, тяжелая форма лучевой болезни, при которой погибает половина всех облученных, наступает при эквивалентной  дозе облучения 4,5 Зв. 100%-ный смертельный исход лучевой болезни соответствует эквивалентной дозе облучения 5,5-7,0 Зв.

 

В настоящее время разработан ряд химических препаратов (протекторов), существенно снижающих негативный эффект воздействия ионизирующего  излучения на организм человека.

 

В России предельно допустимые уровни ионизирующего облучения  и принципы радиационной безопасности регламентируются «Нормами радиационной безопасности» НРБ-76, «Основными санитарными  правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками  ионизирующих излучений» ОСП72-80. В соответствии с этими нормативными документами  нормы облучения установлены  для следующих трех категорий  лиц:

 

* категория А - персонал, постоянно или временно работающий с источниками ионизирующих излучений;

 

* категория Б - ограниченная часть населения, которая по условиям размещения рабочих мест или по условиям проживания может подвергаться воздействию источников излучения;

 

* категория В - население страны, республики, края и области.

 

Для лиц категории А основным дозовым пределом является индивидуальная эквивалентная доза внешнего и внутреннего излучения за год (Зв/год) в зависимости от радиочувствительности органов (критические органы). Это предельно допустимая доза (ПДД) - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

 

Для персонала категории А индивидуальная эквивалентная доза (Н, Зв), накопленная в критическом органе за время Т (лет) с начала профессиональной работы, не должна превышать значения, определяемого по формуле:

 

Н = ПДД • Т.

 

Кроме того, доза, накопленная  к 30 годам, не должна превышать 12 ПДД.

 

Для категории Б установлен предел дозы за год (ПД, Зв/год), под которым понимают наибольшее среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при котором равномерное облучение в течении 70 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. В табл.1 приведены основные дозовые пределы внешнего и внутреннего облучений в зависимости от радиочувствительности органов.

Основные принципы радиационной безопасности заключаются в не превышении установленного основного дозового предела, исключении всякого необоснованного  облучения и снижении дозы излучения  до возможно низкого уровня.

 

Для определения индивидуальных доз облучения персонала необходимо систематически проводить радиационный (дозиметрический) контроль, объем которого зависит от характера работы с  радиоактивными веществами. Каждому  оператору, имеющему контракт с источниками  ионизирующего излучения, выдается индивидуальный дозиметр для контроля полученной дозы гамма-излучений. В  помещениях, где проводится работа с радиоактивными веществами, необходимо обеспечить и общий контроль за интенсивностью различных видов излучений. Эти помещения должны быть изолированы от прочих помещений, оснащены системой приточно-вытяжной вентиляции с кратностью воздухообмена не менее 5. Окраска стен, потолка и дверей в этих помещениях, а также устройство пола выполняются таким образом, чтобы исключить накопление радиоактивной пыли и избежать поглощения радиоактивных аэрозолей, паров и жидкостей отделочными материалами (окраска стен, дверей и в некоторых случаях потолков должна производиться масляными красками, полы покрываются материалами, не впитывающими жидкости, - линолеум, полихлорвиниловым пластиком и др.). Все строительные конструкции в помещениях, где проводится работа с радиоактивными веществами, не должны иметь трещин и несплошностей; углы закругляют для того, чтобы не допустить скопления в них радиоактивной пыли и облегчить уборку. Не менее 1 раза в месяц проводят генеральную уборку помещений с обязательным мытьем горячей мыльной водой стен, окон, дверей, мебели и оборудования. Текущая влажная уборка помещений проводится ежедневно.

 

Для уменьшения облучения  персонала все работы с этими  источниками проводят с использованием длинных захватов или держателей. Защита временем заключается в том, что в работу с радиоактивными источниками проводят за такой период времени, чтобы доза облучения, полученная персоналом, не превышала предельно  допустимого уровня.

 

Коллективные средства защиты от ионизирующих излучений регламентируются ГОСТом 12.4.120-83 «Средства коллективной защиты от ионизирующих излучений. Общие  требования». В соответствии с этим нормативным документом основными  средствами защиты являются стационарные и передвижные защитные экраны, контейнеры для транспортирования и хранения источников ионизирующих излучений, а  также для сбора и транспортировки  радиоактивных отходов, защитные сейфы  и боксы и др.

 

Стационарные и передвижные  защитные экраны предназначены для  снижения уровня излучения на рабочем  месте до допустимой величины. Если работу с источниками ионизирующих излучений проводят в специальном  помещении - рабочей камере, то экранами служат ее стены, пол и потолок, изготовленные  из защитных материалов. Также экраны носят название стационарных. Для устройства передвижных экранов используют различные щиты, поглощающие или ослабляющие излучение.