Методы и средства радиационной защиты персонала при работе делящимися и радиоактивными материалами

Министерство образования  и науки Российской Федерации  
Федеральное государственное бюджетное образовательное  
учреждение высшего профессионального образования  
«Южно-Уральский государственный университет»  
(национальный исследовательский университет)  
Факультет «Экономика и управления»  
Кафедра «Экономическая теория и мировая экономика»

 

 

 

Реферат

На тему: «Методы и средства радиационной защиты персонала при  работе делящимися и радиоактивными материалами»

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверил: Кутлуев Д.А.

Выполнил: ст.гр.ЭиУ 470 Радаева Н.С.

 

Челябинск 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1 ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ  РАДИАЦИИ В ЖИЗНИ И БЫТУ………………………………………………………………………………4

1.1 Техногенные источники радиации………………………………………..4

1.2 Рентгеновская аппаратура…………………………………………………5

1.3 Воздействие радиации  на живой организм………………………………….8

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ………………………………………………………………………...12

2.1 Радиационная защита………………………………………………………..12

2.2 Средства радиационной  защиты персонала………………………………..19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Радиация играет огромную роль в развитии цивилизации  на данном историческом этапе. В XX столетии человечество приобрело дополнительные источники облучения к естественному  радиационному фону: медицина и атомное  оружие, производство энергии и обнаружение  пожаров, изготовление светящихся циферблатов  и поиск полезных ископаемых и  т. д. Эти радиоактивные «поделки»  человека увеличивают дозы облучения, как отдельных людей, так и  населения Земли в целом. Благодаря  явлению радиоактивности был  совершен существенный прорыв в области  медицины и в различных отраслях промышленности, включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё  отчётливее проявляться негативные стороны свойств радиоактивных  элементов: выяснилось, что воздействие  радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем больше становилось  известно о действии радиации на человеческий организм и окружающую среду, тем  противоречивее становились мнения о том, насколько большую роль должна играть радиация в различных  сферах человеческой деятельности.

 Проблема радиационного  загрязнения стала одной из  наиболее актуальных. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию. Поэтому очень важно знать методы и средства радиационной защиты, при работе с радиоактивными материалами.

 

 

 

 

ГЛАВА 1 ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ  РАДИАЦИИ В ЖИЗНИ И БЫТУ

1.1 Техногенные источники  радиации

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.

Один из наиболее обсуждаемых  сегодня источников радиационного  излучения является атомная энергетика. На самом деле, при нормальной работе ядерных установок ущерб от них  незначительный. Дело в том, что процесс  производства энергии из ядерного топлива  сложен и проходит в несколько  стадий.

Ядерный топливный цикл начинается с добычи и обогащения урановой руды, затем производится само ядерное  топливо, а после отработки топлива  на АЭС иногда возможно вторичное  его использование через извлечение из него урана и плутония. Завершающей  стадией цикла является, как правило, захоронение радиоактивных отходов.

Осталось указать несколько  искусственных источников радиационного  загрязнения, с которыми каждый из нас  сталкивается повседневно.

Это, прежде всего, строительные материалы, отличающиеся повышенной радиоактивностью. Среди таких материалов — некоторые  разновидности гранитов, пемзы и  бетона, при производстве которого использовались глинозем, фосфогипс и кальциево-силикатный шлак. Известны случаи, когда стройматериалы производились из отходов ядерной энергетики, что противоречит всем нормам. К излучению, исходящему от самой постройки, добавляется естественное излучение земного происхождения. Самый простой и доступный способ хотя бы частично защититься от облучения дома или на работе — чаще проветривать помещение.

2. Рентгеновская аппаратура

Рентгеновская аппаратура широко используется в медицине и технике. В промышленно развитых странах  рентгенологическим обследованиям  и процедурам подвергаются в течение  года от 300 до 900 человек на тысячу населения. Рентгенография, флюорография, рентгенотерапия  — эти процедуры стали ординарными. Как правило, они необходимы или даже неизбежны, но сопровождаются облучением тех или иных участков или органов человека.

Для сравнения приведем следующие  цифры: 0,5—1 мбэр — ежедневный 3-часовой просмотр ТВ в течение года,

150—200 мбэр — годовая доза за счет естественного радиационного фона,

370 мбэр — флюорография (одна процедура),

3000 мбэр — однократное облучение при рентгенографии зубов,

30000 мбэр — рентгеноскопия желудка (одна процедура),

30000 мбэр — обслуживание радоновых ванн,

8500 мбэр — радиофармацевтическая процедура.

Со времени открытия рентгеновских  лучей самым значительным достижением  в разработке методов рентгенодиагностики  стала компьютерная томография. Ее применение при обследовании почек  позволило уменьшить дозы облучения  кожи в 5 раз, яичников — в 25 раз, семенников — в 50 раз по сравнению с обычными методами.

Рентгеновская аппаратура используется также при рентгеноскопии сварных  швов ответственных узлов металлоконструкций. С некоторого времени рентгеновские  аппараты стали использоваться в  аэропортах для проверки багажа. Опасности  для пассажиров эта процедура  не представляет, так как облучение, с ней связанное, очень мало.

С каждым годом растет применение в медицине радионуклидов и меченных радиоактивных атомов в диагностических  и радиофармацевтических целях. Количество процедур и обследований с использованием радионуклидов  в развитых странах достигло 10—40 в год на тысячу человек. При этом, конечно, облучаются не только пациенты, но также медицинские работники, сотрудники реакторных установок, на которых  производятся радионуклиды, и цехов, где они обрабатываются и фасуются. Средняя доза облучения пациента при этих процедурах невелика по сравнению с процедурой рентгеноскопии.

Радоновые ванны приносят людям исцеление от некоторых  заболеваний и не приводят к заметному  облучению больных. Этого не скажешь  об обслуживающем персонале. Доза облучения  в год одного сотрудника достигает 30000 мбэр.

Цветной телевизор стал членом почти каждой семьи, число телезрителей исчисляется многими миллионами. А между тем телевизор тоже является источником ионизирующего  излучения, правда, довольно слабого. Тем  не менее, трехчасовое «дежурство»  в день у телевизора приводит к  облучению дозой около 1 мбэр в год.

В приборостроении и в  часовой промышленности часто применяются  люминофоры. Светящиеся радиолюминесцентные  циферблаты приборов и часов имеют  известные достоинства, но для их изготовления применяются радиоактивные  материалы. Коллективная эффективная  доза населения, полученная от радиолюминесцентных  циферблатов часов и приборов, близка к той, которую получают работники  атомной промышленности или экипажи  авиалайнеров. В этой связи можно  напомнить ситуацию, сложившуюся  на первых американских атомных подводных  лодках. В первый период эксплуатации, при нормальной работе реакторных установок, дозиметристами было отмечено некоторое  превышение нормы облучения экипажа  лодок. Обеспокоенные специалисты  проанализировали радиационную обстановку на корабле и пришли к неожиданному выводу: причиной переобучения экипажа  являлись радиолюминесцентные циферблаты приборов, которыми в избытке были оснащены многие корабельные системы. После сокращения количества приборов и замены радиолюминофоров радиационная ситуация на лодках заметно улучшилась.

 

1.3 Воздействие радиации  на живой организм

Ионизирующее излучение, действуя на живой организм, вызывает в нем цепочку обратимых и  необратимых изменений, которые  приводят к тем или иным биологическим  последствиям. Первичным этапом, инициирующим многообразные процессы, происходящие в биологическом объекте, является ионизация (от атома отрывается электрон).

В процессе ионизации происходит разрушение молекул вещества, образуются «свободные радикалы» и сильные  окислители с высокой химической активностью.

Получающиеся в процессе радиолиза воды (в биологической  ткани 60—70% по массе составляет вода) свободные радикалы и окислители, обладая высокой химической активностью, вступают в химические реакции с  молекулами белка и других структурных  элементов биологической ткани, что приводит к изменению биохимических  процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется  и прекращается рост тканей, возникают  новые химические соединения, не свойственные организму. Это приводит к нарушению  жизнедеятельности организма в  целом.

Специфика действия ионизирующего  излучения на биологические объекты  заключается в том, что производимый им эффект обусловлен не столько количеством  поглощенной энергии в облучаемом объекте, сколько той формой, в  которой эта энергия передается (индуцированные свободными радикалами химические реакции вовлекают в  этот процесс многие сотни и тысячи молекул, не затронутых излучением).

Никакой другой вид энергии (тепловой, электрической и др.), поглощенной  биологическим объектом в том  же количестве, не приводит к таким  изменениям, какие вызывает ионизирующее излучение.

Например, смертельная доза ионизирующего излучения для  человека, равная 600 рад (600 бэр), соответствует  поглощенной энергии излучения 6·104 эрг/г. Если эту энергию подвести в виде тепла, то она нагрела бы тело едва ли на 0,001°C. Это тепловая энергия, заключенная в стакане горячего чая. Именно ионизация и возбуждение  атомов и молекул обусловливают  специфику действия ионизирующего  излучения.

Время протекания процесса ионизации составляет 10-16—10-14 с. Длительность процесса, при котором наблюдаются  физико-химические изменения, — 10-10—10-6 с.

Биохимические изменения  могут произойти как через  несколько секунд, так и через  десятилетия после облучения  и явиться причиною немедленной  гибели клеток или таких изменений  в них, которые могут привести к раку.

Эффекты воздействия ионизирующего  излучения на живой организм разделяют  на две категории: соматические, которые  возникают в организме человека, непосредственно подвергшегося  облучению, и генетические, проявляющиеся  у его потомков.

Тяжесть поражения организма, вызванного дозой радиации, зависит  от того, получает ли ее организм сразу  или в несколько приемов. Большинство  органов успевает в той или  иной степени залечить радиационные повреждения, поэтому они лучше  переносят серию мелких доз, нежели ту же суммарную дозу облучения, полученную за один прием.