Радиационная безопасность работников рудников, шахт и других подземных сооружений

Министерство  здравоохранения Республики Беларусь

Учреждение  образования «Гродненский медицинский  государственный университет»

Кафедра общей  гигиены и экологии

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Радиационная безопасность работников рудников, шахт и других подземных сооружений. Требования к ограничению облучения в соответствии с СанПиН 2.6.2.11.4-2005 «Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения».

 

 

 

Подготовил: студент 2 курса ЛФ 13 группы

Ярошук Сергей Иванович

Преподаватель: Строк Татьяна Александровна

 

 

 

 

Гродно 2013 г.

 

Содержание

 

Введение 3

Цели и задачи 4

Ионизирующее излучение 5

Виды излучения 6

Источники ионизирующего излучения 7

Естественные источники радиации 7

Источники радиации, созданные человеком (техногенные) 9

Радиационная безопасность работников организаций 13

Общие требования по основным контролируемым параметрам и нормативам 13

Требования к ограничению облучения  работников рудников, шахт и других подземных сооружений 17

Заключение 18

Список литературы 19

 

 

 

Введение

Энергия, заключенная внутри атомных ядер, является практически неисчерпаемой в отличие от горючих материалов, которые человечество использует повсеместно. По самым оптимистическим прогнозам нефти и природного газа нам хватит еще на несколько десятилетий. Кроме того, атомная энергия является экологически чистой, поэтому переход на энергию атомных источников является просто необходимым условием для выживания всего человечества в будущем. Уже сейчас атомная энергия применяется в большинстве отраслей промышленности. Получение полимеров, холодная стерилизация перевязочных материалов, анализ газовых и жидких сред осуществляется при непосредственном участии атомной энергии. Атомная энергия может быть переработана в другие виды энергии, например, в электрическую (АЭС), энергию движения ледоколов или подводных лодок. Медицина также широко использует энергию атомных источников для лечения различных болезней, например, злокачественных образований. Несмотря на огромное количество плюсов такой энергии, нельзя упускать из виду те отрицательные моменты, которые несет использование атомной энергии. Стоит вспомнить хотя бы бомбардировку Хиросимы и Нагасаки в 1945 году, которая унесла 300 тыс. людских жизней. Количество несчастных случаев на АЭС значительно меньше, чем в других областях человеческой деятельности. Тем не менее, авария на Чернобыльской АЭС превратила огромную территорию некогда плодородных земель в бесплодную пустыню. При этом радионуклиды, которые были выброшены в атмосферу, еще долго будут источником облучения близ лежащих земель. Для того, чтобы внедрение атомной энергетики и использование радиоактивности в народном хозяйстве не принесло большого ущерба, существует специальная дисциплина – радиоактивная безопасность.

 

 

 

 

 

 

 

 

Цели и задачи

 

Радиационная  безопасность - научно практическая дисциплина, возникшая с момента создания атомной промышленности, решающая комплекс теоретических и практических задач, связанных с уменьшением возможности возникновения аварийных ситуаций и несчастных случаев на радиационно-опасных объектах.

Основные  задачи:

1. Разработка критериев для оценки ионизирующего излучения как вредного фактора воздействия на отдельных людей, популяцию в целом и объекты окружающей среды;
2. Снижение уровня облучения персонала и населения ниже регламентируемого предела на основу следующих мероприятий: технических (создание защитных ограждений, автоматизация технологического процесса), медико-санитарных (обеспечение персонала средствами индивидуальной защиты), организационных (создание специального графика работы в условиях пере облучения).
3. Создание эффективных систем радиационного контроля, позволяющих оперативно регистрировать изменения в радиационной обстановке.

Перед тем  как изучить методы защиты от облучения  нужно понять, что из себя представляет ионизирующее излучение, узнать его виды и источники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ионизирующее излучение

Излучение, взаимодействие которого со средой вызывает образование электрических  зарядов, называется ионизирующим. Ионизирующее излучение представляет собой поток  частиц, обладающих дискретным или  непрерывным спектром энергии. Данные частицы могут иметь или не иметь электрического заряда.

При прохождении через вещество заряженных частиц происходит передача ими своей энергии, расходующейся  на возбуждение и ионизацию атомов и молекул. Для количественного определения переданной веществу энергии вводят понятие линейной передачи энергии S:

S=dE/dl,

где dE-энергия, теряемая заряженной частицей в среде при прохождении элемента пути dl.

Заряженные частицы проходят разное расстояние в веществе в зависимости  от их энергии и свойств мишени. Для количественного определения  этого расстояния вводят понятие  длины свободного пробега частицы. Можно показать, что длина свободного пробега обратно пропорциональна  отношению Z/A, где Z-атомный номер атомов мишени, а А-их массовое число.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды излучения

1. Альфа-частицы (ядра гелия) имеют заряд +2, массу 4 а.е.м., энергию, измеряемую в МэВ; обладают высокой ионизационной способностью, имеют незначительную проникающую способность: пробег в воздухе измеряется в сантиметрах, в биологической ткани – в микрометрах;
2. Бета-частицы – это электроны и позитроны, имеющие пренебрежимо малую массу и заряд -1, или +1 соответственно; энергия чаще измеряется в кэВ; удельная плотность ионизации, создаваемая бета-частицами, примерно в 1000 раз меньше, чем у альфа-частиц той же энергии; проникающая способность у бета-частиц больше, чем у альфа-частиц: пробег в воздухе составляет метры, в биологической ткани – сантиметры;
3. Нейтроны имеют массу, равную 1 а.е.м., заряд 0; нейтрон может иметь энергию от 0,025 эВ до 300 и более МэВ. По энергии выделяют медленные и быстрые нейтроны, граница между ними лежит примерно в области 1 МэВ. Энергия нейтроны определяет характер его взаимодействия с веществом;
4. Гамма-излучение образуется при ядерных превращениях и имеет длину волны 10^-10-10^-14 м; обладает высокой проникающей способностью, длина пробега в воздухе достигает сотен метров;
5. Рентгеновское излучение имеет длину волны 10^-9-10^-12 м. Различают характеристическое рентгеновское излучение и тормозное. Характеристическое рентгеновское излучение образуется за счет изменения энергетического состояния электрона при его переходе на энергетически более выгодную орбиталь. Тормозное излучение образуется при столкновении заряженных частиц с частицами вещества, через которое они проходят. Чем меньше длина волны, тем выше энергия излучения и больше его проникающая способность.

 

 

 

 

 

 

Источники ионизирующего излучения

Существует два способа облучения: если радиоактивные вещества находятся  вне организма и облучают его  снаружи, то речь идет о внешнем облучении. Другой способ облучения – при  попадании радионуклидов внутрь организма с воздухом, пищей и  водой – называют внутренним.

Источники радиоактивного излучения  весьма разнообразны, но их можно объединить в две большие группы: естественные и искусственные (созданные человеком). Причем основная доля облучения (более 75% годовой эффективной эквивалентной  дозы) приходится на естественный фон.

Естественные  источники радиации

 

 Естественные радионуклиды делятся  на четыре группы: долгоживущие (уран-238, уран-235, торий-232); короткоживущие (радий, радон); долгоживущие одиночные, не образующие семейств (калий-40); радионуклиды, возникающие  в результате взаимодействия космических  частиц с атомными ядрами вещества Земли (углерод-14).

Разные виды излучения попадают на поверхность Земли либо из космоса, либо поступают от радиоактивных  веществ, находящихся в земной коре, причем земные источники ответственны в среднем за 5/6 годовой эффективной  эквивалентной доз, получаемой населением, в основном вследствие внутреннего  облучения.

Уровни радиационного излучения  неодинаковы для различных областей. Так, Северный и Южный полюсы более, чем экваториальная зона, подвержены воздействию космических лучей  из-за наличия у Земли магнитного поля, отклоняющего заряженные радиоактивные  частицы. Кроме того, чем больше удаление от земной поверхности, тем интенсивнее  космическое излучение.

Иными словами, проживая в горных районах  и постоянно пользуясь воздушным  транспортом, мы подвергаемся дополнительному  риску облучения. Люди, живущие выше 2000м над уровнем моря, получают в среднем из-за космических лучей  эффективную эквивалентную дозу в несколько раз большую, чем  те, кто живет на уровне моря. При  подъеме с высоты 4000м (максимальная высота проживания людей) до 12000м (максимальная высота полета пассажирского авиатранспорта) уровень облучения возрастает в 25 раз. Примерная доза за рейс Нью-Йорк – Париж по данным НКДАР ООН  в 1985 году составляла 50 микрозивертов  за 7,5 часов полета.

Всего за счет использование воздушного транспорта население Земли получало в год эффективную эквивалентную  дозу около 2000 чел-Зв.   

Уровни земной радиации также распределяются неравномерно по поверхности Земли  и зависят от состава и концентрации радиоактивных веществ в земной коре. Так называемые аномальные радиационные поля природного происхождения образуются в случае обогащения некоторых типов  горных пород ураном, торием, на месторождениях радиоактивных элементов в различных  породах, при современном привносе урана, радия, радона в поверхностные  и подземные воды, геологическую  среду.

По данным исследований, проведенных  во Франции, Германии, Италии, Японии и  США, около 95% населения этих стран  проживает в районах, где мощность дозы облучения колеблется в среднем  от 0,3 до 0,6 миллизиверта в год. Эти  данные можно принять за средние  по миру, поскольку природные условия  в вышеперечисленных странах  различны.

Есть несколько «горячих точек», где уровень радиации намного  выше. К ним относятся несколько  районов в Бразилии: окрестности  города Посус-ди-Калдас и пляжи близ Гуарапари, города с населением 12000 человек, куда ежегодно приезжают отдыхать примерно 30000 курортников, где уровень  радиации достигает 250 и 175 миллизивертов  в год соответственно. Это превышает  средние показатели в 500-800 раз. Здесь, а также в другой части света, на юго-западном побережье Индии, подобное явление обусловлено повышенным содержанием тория в песках. Вышеперечисленные  территории в Бразилии и Индии  являются наиболее изученными в данном аспекте, но существует множество других мест с высоким уровнем радиации, например во Франции, Нигерии, на Мадагаскаре.

По территории России зоны повышенной радиоактивности также распределены неравномерно и известны как в  европейской части страны, так  и в Зауралье, на Полярном Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье, на Дальнем Востоке, Камчатке, Северо-востоке.

Среди естественных радионуклидов  наибольший вклад (более 50%) в суммарную  дозу облучения несет радон и  его дочерние продукты распада (в  т.ч. радий). Опасность радона заключается  в его широком распространении, высокой проникающей способности  и миграционной подвижности (активности), распаде с образованием радия  и других высокоактивных радионуклидов. Период полураспада радона сравнительно невелик и составляет 3,823 суток. Радон  трудно идентифицировать без использования  специальных приборов, так как  он не имеет цвета или запаха.

Одним из важнейших аспектов радоновой  проблемы является внутреннее облучение  радоном: образующиеся при его распаде  продукты в виде мельчайших частиц проникают в органы дыхания, и  их существование в организме  сопровождается альфа-излучением. И  в России, и на западе радоновой  проблеме уделяется много внимания, так как в результате проведенных  исследований выяснилось, что в большинстве  случаев содержание радона в воздухе  в помещениях и в водопроводной воде превышает ПДК. Так, наибольшая концентрация радона и продуктов его распада, зафиксированная в нашей стране, соответствует дозе  облучения 3000-4000 бэр в год, что превышает ПДК на два-три порядка. Полученная в последние десятилетия информация показывает, что в радон широко распространен также в приземном слое атмосферы, подпочвенном воздухе и подземных водах.

Источники радиации, созданные человеком (техногенные)

 

 Искусственные источники радиационного  облучения существенно отличаются от естественных не только происхождением. Во-первых, сильно различаются индивидуальные дозы, полученные разными людьми от искусственных радионуклидов. В  большинстве случаев эти дозы невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников гораздо  более интенсивно, чем за счет естественных. Во-вторых, для техногенных источников упомянутая вариабельность выражена гораздо  сильнее, чем для естественных. Наконец, загрязнение от искусственных источников радиационного излучения (кроме  радиоактивных осадков в результате ядерных взрывов) легче контролировать, чем природно-обусловленное загрязнение.

Энергия атома используется человеком  в различных целях: в медицине, для производства энергии и обнаружения  пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов, для поиска полезных ископаемых и, наконец, для создания атомного оружия.

Основной вклад в загрязнение  от искусственных источников вносят различные медицинские процедуры  и методы лечения, связанные с  применением радиоактивности. Основной прибор, без которого не может обойтись ни одна крупная клиника – рентгеновский  аппарат, но существует множество других методов диагностики и лечения, связанных с использованием радиоизотопов.

Неизвестно точное количество людей, подвергающихся подобным обследованиям  и лечению, и дозы, получаемые ими, но можно утверждать, что для многих стран использование явления  радиоактивности в медицине остается чуть ли не единственным техногенным  источником облучения.

В принципе облучение в медицине не столь опасно, если им не злоупотреблять. Но, к сожалению, часто к пациенту применяются неоправданно большие  дозы. Среди методов, способствующих снижению риска, -- уменьшение площади  рентгеновского пучка, его фильтрация, убирающая лишнее излучение, правильная экранировка и самое банальное, а именно исправность оборудования и грамотная его эксплуатация.

Из-за отсутствия более полных данных НКДАР ООН был вынужден принять  за общую оценку годовой коллективной эффективной эквивалентной дозы, по крайней мере, от рентгенологических обследований в развитых странах на основе данных, представленных в комитет Польшей  и Японией к 1985 году, значение 1000 чел-Зв на 1 млн. жителей. Скорее всего, для развивающихся стран эта величина окажется ниже, но индивидуальные дозы могут быть значительнее. Подсчитано также, что коллективная эффективная эквивалентная доза от облучения в медицинских целях в целом (включая использование лучевой терапии для лечения рака) для всего населения Земли равна примерно 1 600 000 чел-Зв в год.