Специфические свойства радиоактивных веществ – , —

Характеристика факторов радиационной опасности в зонах радиоактивного загрязнения. Основные пути их воздействия на человека. Медицинские последствия.

В зонах радиоактивного загрязнения местности при авариях на АЭС имеют место два основных фактора радиационной опасности:

• внешнее у-излучение от радионуклидов, находящихся в воздухе в момент прохождения радиоактивного облака, в основном от радиоактивных осадков, выпавших на землю.

В этом случае имеет место общее облучение всего тела человека, снижающееся с течением времени.

• внутреннее облучение в результате вдыхания радионуклидов из облока выброса, радионуклидов, поднятых в воздух из осадков на местности, а также поступивших в организм человека с загрязненной радиоактивными веществами водой и пищей. Оно в основном приводит к облучению отдельных органов и тканей тела и имеет меньшее значение, чем общее у-облучение.

Основная опасность для человека это внешнее облучение (60% доли от пожизненного облучения). Соотношение у-фона и поверхностных компонентов на коже (b—излучения) 1:10 – 1:20. Мощность дозы излучения от пораженных людей, которые были в зоне аварии (реактора четвертого блока Чернобыльской АЭС) достигала 1 – 2 Р/час. Они являлись точечными источниками излучения для обслуживающего их персонала и серьёзной опасности для них не представляли, т.к. контакт с ними был кратковременный (при осмотре, выполнении процедур). Кроме того, за счет распада радионуклидов уровень излучения от больных постепенно спадал.

При инкорпорации радионуклидов через органы дыхания (с вдыхаемым воздухом), через желудочно-кишечный тракт (с пищей, продуктами питания) и через раневые (ожоговые) поверхности они быстро попадают в кровь (легкорастворимые радиоактивные вещества) и оседают в тропных для них органах и тканях (J¹³¹ в щитовидной железе,Sr

90 в костях и т.п.). При их распадеb—частицы непосредственно воздействуют на молекулы и клетки органов и тканей, вызывая в той или иной степени патологический процесс. Особенно опасна инкорпорацияJ¹³¹, который из крови поступает в небольшую по объёму и весу (у взрослого человека 25 – 30 г) щитовидную железу, быстро наполняя её. Учитывая короткий период его полураспада (8 дней), создается возможность интенсивного воздействияJ¹³¹на ткань щитовидной железы в короткий период времени.

Другие радионуклиды (Cs¹³⁴, Cs¹³⁷, Sr⁹⁰), накапливаясь в больших по объёму и весу органах и тканях человека, и, имея длительный период полураспада (30 лет) не могут вызвать серьёзные в них изменения. Однако при длительном их поступлении в значительных количествах в организм человека они представляют определенную опасность.

Раневые и ожоговые поверхности являются не только входными воротами для легкорастворимых в жидкостях организмарадионуклидов, но и объектом их непосредственного поражения в местах контакта. Так, местные изменения в ране и на ожоговой поверхности возможны уже при заражении 0,5 – 1,0 мКи или 1,85 – 3,7

.10⁴Бк/кг (Н.М.Мудрецов, В.М.Черных, 1964).

При комбинированном воздействии радиационного фактора (внешнее облучение и при внутреннем поступлении радиоактивных веществ) ведущим является общее внешнее облучение.

Согласно “Санитарным правилам проектирования и эксплуатации АЭС”на границе санитарно-защитной зоны и за её пределами ожидаемая индивидуальная доза воздействия на щитовидную железу детей за счет изотопов йода не должна превышать 30 бэр, а ожидаемая доза от внешнего излучения на все тело и любые другие его органы (кроме щитовидной железы) – 10 бэр. Так, у 97% детей г.Припять дозовые нагрузки достигали 30 бэр (Л.А.Ильин, 1988). Согласно НРБ-76/87, предельно допустимая доза внешнего и внутреннего облучения для профессиональных работников равна 5 бэр/год, а для населения, которое по условиям проживания подвергаться воздействию радиоактивных веществ, — 0,5 бэр/год или 35 бэр за всю жизнь. Однако, рядом ученых Белоруссии это оспаривается как завышенная доза. Такая доза может быть получена при плотности загрязнения местностиCs

137 до 15 Кюри/км². Пороговые эффекты возникают лишь при облучении в течение всей жизни в дозах, превышающих 10 бэр в год. При ежегодных дозах менее 10 бэр и облучении в течение всей жизни ни один врач не имеет никаких оснований приписывать найденным тем или иным заболеваниям лучевое происхождение.

Медицинские последствия у облученного человека могут иметь различный характер. Воздействиеразличных видов излучения вызывает изменения как у облучающегося индивидуума, так и его потомства. Выделяют соматические (нестохастические) эффекты — ранние или поздние, которые наблюдаются при облучении данного организма (лучевая болезнь – острая или хроническая, ожоги кожи) и стохастические (вероятностные) – преждевременное старение организма (укорочение продолжительности жизни), болезни крови, злокачественные опухоли и генетические эффекты, развивающиеся в результате радиационного воздействия на зародышевые клетки организма и проявляющиеся у потомства. Поздние (опухолевые) и генетические эффекты носят также вероятностный (стохастический) характер.

В проявлении ранних соматических (нестохастических) эффектов характерна четкая зависимость от дозы облучения с наличием минимальной дозы, обозначаемой как пороговая.

Считают, что внешнее у-излучение в диапазоне 0,5 – 1,0 Гр (50 – 100 рад) вызывает нерезко выраженные изменения в показателях крови (снижение числа тромбоцитов и лейкоцитов) и системы вегетативной дисрегуляции.Пороговой дозой для выявления ОЛБ (острой лучевой болезни) принято считать 1 Гр (100 рад).

Доза пролонгированного облучения, не вызывающая клинических симптомов, значительно превышает дозу одномоментного облучения. Хроническая лучевая болезнь развивается при фракционированном облучении в дозе 1,5 Гр (150 рад) и выше в течение ряда лет.

Действие внешнего излучения или аппликации РВ может привести к различным поражениям кожи, от субклинических до выраженных. При воздействии продуктов деления урана поражение кожи возможно в том случае, если плотность заражения покровов превышает 74 кБк/см²(2 мкКи/ см²) или при заражении кожи — 700мр/ч по состоянию на 24 часа заражения (а на 2 часа после заражения 4,9 – 5,0 рад/час). Средняя степень поражения кожи возможна при заражении 1,1 рад/час на 24 – 12 часов и 7,4 рад/час на 2 часа после заражения. При мощности дозы излучения от поверхности тела человека от 50 до 200 мрад/час на 24 – 12 часов – безопасно. Если поглощенная доза в коже в результате действияу— излучения продуктов деления будет менее 10 Гр (1000 рад),медицинская помощь, как правило, практически не потребуется.

При аварии на Чернобыльской АЭС у пораженных на площадке четвертого блока имели место тяжелые и крайне тяжелые радиационные и термические ожоги. Среди населения от аварии на ЧАЭС ни у кого не было поражения кожи радиоактивными веществами.

При инкорпорации радиоактивных веществ внутрь организма также возможны неблагоприятные последствия. Однако, человек имеет определенный запас прочности. Поражение отсутствует при однократном поступлении в организм взрослого человека радиоактивных веществ в дозе 1 мКи или по 0,2 милликюри в течение 10 дней, по 0,1 мКи в течение месяца и по 0,05 мКи в рационе в течение года. Но при однократном поступлении в количестве 15 – 60 мКи или по 3 — -10 мКи в течеине 10 дней и по 1,2 – 3,0 мКи в течение года приведет к легкой степени лучевой болезни при возрасте осколков ядер атомов от 12 до 30 суток. Для детей эти дозы в 4 – 6 раз меньше.

Лейкозы являются одним из наиболее характерных радиационных соматико-стохастических эффектов. Доза равная 1 Гр (100 рад) рассматоивается как минимальная лейкозогенная для человека. Наибольшая частота смерти от лейкоза в Хиросиме и Нагасаки наблюдалась в группах лиц, возраст которых в момент взрыва бомбы соответствовал 0 – 10 годам и старше 50 лет.

При средней продолжительности жизни в 70 лет в расчете на 1млн. человек от всех причин ежегодно умирает 14 тыс. человек. Можно считать, что в гибели одного из них виноват естественный радиационный фон. Намного опаснее курение.

У женщин Хиросимы и Нагасаки после лучевого воздействия в дозе, лревышающей 0,1 Гр (10 рад), число случаев смерти от рака молочной железы с 1950 по 1972 год составило 37 вместо 19, ожидаемых на основании японской национальной статистики.

Укорочение продолжительности жизни облученных в основном связано с развитием в более ранние периоды жизни новообразований. Избыточная смертность от облучения отмечается в диапазоне доз, превышающих в 100 – 200 раз прродный радиационный фон. Облучение в 1 бэр человека в среднем может привести к потере 5 суток жизни.

Наиболее уязвимые для плода сроки – ранний период облучения (от 9-х до 40-х суток после зачатия). Облучение в плодном периоде в зависимости от дозы может приводить к дефектам роста и повышенной смертности. У матерей, которые облучались в период беременности, родившиеся дети несколько отличались от контрольных по показателям роста и массы тела. Так, при облучении женщины в первом триместре беременности, у новорожденного отмечалось уменьшение размеров головы на 2 – 3 см, иногда сочетавшееся с замедлением умственного развития.

В англии, например, при облучении плода ребенка от 1 до 20 рад женщину предупреждают о возможных тяжелых аномалиях у ребенка и предлагают ей прерывание беременности. Если плод получил дозу более 10 рад, врач должен настраивать на прерывание беременности. Рентгеновские исследования можно проводить только в первые 10 дней после менструации (Дж. Мэйр).

Генетические эффекты ионезирующего излучения связаны с наиболее уязвимыми к облучению сперматогониями у мужчин и овоцитами у женщин.

Повреждающие дозы при общем облучении эмбриона и плода человека в зависимости от срока (сутки, недели, триместры беременности) ориентировочно составляют 0,05 – 0,2 Гр (5 – 20 рад). В ранние сроки постнатального развития (первые месяцы и годы жизни) – это дозы 0,3 – 1 Гр (30 – 100 рад), что почти в 10 раз меньше, чем дозы, вызывающие сопоставимые изменения у взрослых.

Следовательно, дозы облучения за пределами 30-километровой зоны явных соматических последствий не вызывают и непосредственной опасности не представляют при соблюдении установленного режима и поведения. Однако, по расчетным данным, за 70 лет на территории РФ умрет от нерадиационного рака 12 млн. человек + 11 тыс. за счет аварии. Кроме того, за этот же срок (70 лет) на территории РФ вероятно появление среди 60 млн. новорожденных 6,5 млн. человек (10%) с обычными (естественный фон) отклонениями от нормы + 0,1% за счет радиации от аварии на Чернобыльской АЭС.

По данным Дж. Мэйр, последствия повышенного облучения всего тела человека в масштабах популяции представлены в таблице №2.

При уровнях радиации, превышающих допустимые, население эвакуируется из таких зон.

Международная комиссия по радиационной защите разработала максимально допустимые дозы облучения за год для лиц, работающих с лучевыми нагрузками и для всего населения (МКРЗ, 1966). Она допускает облучение взрослого персонала (всего тела, половых желез и костного мозга), работающего с лучевыми нагрузками – до 5 бэр, а населения – 0,5 бэр в год, щитовидной железы соответственно 30 и 3 бэра, столько же на кожу и кости, а на конечности даже 75 и 7,5 бэра соответственно.

Таблица №2

Последствия повышенного облучения всего тела человека в масштабах популяции

Заболевания	Число случаев заболеваний на каждый рад облучения всего тела сверх нормы
Лейкоз	20 на 1 млн. населения
Другие злокачественные процессы	40 на 1 млн. населения
Врожденные дефекты в 1-ом поколении	20 на 1 млн. живорожденных

Международная комиссия по радиационной защите разработала максимально допустимые дозы облучения за год для лиц, работающих с лучевыми нагрузками и для всего населения (МКРЗ, 1966). Она допускает облучение взрослого персонала (всего тела, половых желез и костного мозга), работающего с лучевыми нагрузками – до 5 бэр, а населения – 0,5 бэр в год, щитовидной железы соответственно 30 и 3 бэра, столько же на кожу и кости, а на конечности даже 75 и 7,5 бэра соответственно.

Во всем мире считается, что профессионалы, имеющие дело с ионизирующим излучением, за год могут получить 5 бэр. За время трудовой деятельности до 150 бэр. И это заметного влияния на их здоровье не оказывает. Для космонавтов за всю профессиональную деятельность допускается 400 рад. Для населения, проживающего в районе АЭС, годовая норма не должна превышать 0,5 бэра (35 бэр за всю жизнь). Человек без ущерба для здоровья переносит однократное или в течение месяца облучение менее 100 бэр. А если получает 100 – 150 бэр, то может возникнуть заболевание.

studfiles.net

15. Виды ионизирующих излучений и их свойства. Количественная оценка ионизирующих излучений.

Ионизирующими излучениями называются такие виды лучистой энергии, которые, попадая в определенные среды или проникая через них, производят в них ионизацию. Такими свойствами обладают радиоактивные излучения, излучения высоких энергий, рентгеновские лучи и др.

Ионизирующее излучение разделяется на электромагнитное (фотонных) и корпускулярное К последним относятся излучения, состоящие из потока частиц, масса покоя которых не равна нулю (альфа-и и бета-частиц, протонов, нейтронов и др.) К электромагнитного излучения относятся гамма — и рентгеновского излученияння.

Альфа-излучение — это поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия), движущихся со скоростью 20 000 км / с

Бета-излучение — это поток электронов и позитронов, скорость которых приближается к скорости света

Гамма-излучение — это коротковолновое электромагнитное излучение, которое по своим свойствам подобно рентгеновского, но имеет большую скорость (примерно равна скорости света а) и энергии.

Ионизирующее излучение характеризуется двумя основными свойствами: способностью проникать через среду, облучается, и ионизировать воздух и живые клетки организма Причем обе эти власти ивости ионизирующего излучения связаны между собой обратно пропорциональной зависимостьюю.

Наибольшую проникающую способность имеют гамма — и рентгеновское излучения Альфа-и бета-частицы, а также другие, относящиеся к корпускулярного ионизирующего излучения, быстро теряют свою энер гию на ионизацию, поэтому у них сравнительно низкая проникающая способностьь.

Выявление ИИ и количественная оценка уровня радиационных воздействий называется дозиметрией. Для количественной характеристики уровня лучевого воздействия введено понятие дозы излучения. Применяются три основных вида дозы – экспозиционная, поглощённая и эквивалентная.

Экспозиционная доза (Х) – мера количества ИИ, физическим смыслом которой является суммарный заряд ионов одного знака, образующихся при облучении воздуха в его единичной массе:

Х = dQ/dm,

где dQ – суммарный заряд всех ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении всех вторичных электронов, образовавшихся в малом объёме пространства, dm – масса воздуха в этом объёме.

В системе СИ единицей экспозиционной дозы является кулон, делённый на килограмм (Кл/кг

Эквивалентная доза. Различные ИИ вызывают в биосистемах количественно различные эффекты даже при одинаковой поглощённой дозе. Это связано, главным образом, с такими характеристиками ИИ, как ЛПЭ и коэффициент ослабления m..

16. Классификация и краткая характеристика радиационных аварий.

Радиационная авария — событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных нормативными документами для контролируемых условий, происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения, вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами. Типы радиационных аварий определяются используемыми в народном хозяйстве источниками ионизирующего излучения, которые можно условно разделить на следующие группы: ядерные, радиоизотопные и создающие ионизирующее излучение за счет ускорения (замедления) заряженных частиц в электромагнитном поле (электрофизические). Такое деление достаточно условно, поскольку, например, атомные электростанции (АЭС) одновременно являются и ядерными, и радиоизотопными объектами. К чисто радиоизотопным объектам можно отнести, например, пункты захоронения радиоактивных отходов или радиоизотопные технологические медицинские облучательные установки.

Классы радиационных аварий связаны, прежде всего, с их масштабами. По границам распространения радиоактивных веществ и по возможным последствиям радиационные аварии подразделяются на локальные, местные, общие.

Локальная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала, находящегося в данном здании или сооружении, в дозах, превышающих допустимые.

Местная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала в дозах, превышающих допустимые.

Общая авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение населения и загрязнение окружающей среды выше установленных норм.

По техническим последствиям выделяются следующие виды радиационных аварий.

• Проектная авария. Это предвиденные ситуации, то есть возможность возникновения такой аварии заложена в техническом проекте ядерной установки. Она относительно легко устранима.

• Запроектная авария — возможность такой аварии в техническом проекте не предусмотрена, однако она может произойти.

• Гипотетическая ядерная авария — авария, последствия которой трудно предугадать.

• Реальная авария — это состоявшаяся как проектная, так и запроектная авария. Практика показала, что реальной может стать и гипотетическая авария (в частности, на Чернобыльской АЭС)

studfiles.net

Классификация, характеристика радиационных аварий

Радиационная авария — событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных нормативными документами для контролируемых условий, происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения, вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами.

Различают очаг аварии и зоны радиоактивного загрязнения местности.

Очаг аварии — территория разброса конструкционных материалов аварийных объектов и действия α-, β- и γ-излучений.  

Зона радиоактивного загрязнения - местность, на которой произошло выпадение радиоактивных веществ.

Типы радиационных аварий определяются используемыми в народном хозяйстве источниками ионизирующего излучения, которые можно условно разделить на следующие группы: ядерные, радиоизотопные и создающие ионизирующее излучение за счет ускорения (замедления) заряженных частиц в электромагнитном поле (электрофизические). Такое деление достаточно условно, поскольку, например, атомные электростанции (АЭС) одновременно являются и ядерными, и радиоизотопными объектами. К чисто радиоизотопным объектам можно отнести, например, пункты захоронения радиоактивных отходов или радиоизотопные технологические медицинские облучательные установки.

Имеются также специальные технологии, связанные с уничтожением ядерных боеприпасов, снятием с эксплуатации исчерпавших эксплуатационный ресурс реакторов, проводящимися в интересах народного хозяйства ядерными взрывами и др.

На ядерных энергетических установках в результате аварийного выброса возможны следующие факторы радиационного воздействия на население:

  ·  внешнее облучение от радиоактивного облака и от радиоактивно загрязненных поверхностей земли, зданий, сооружений и др.;

  ·  внутреннее облучение при вдыхании находящихся в воздухе радиоактивных веществ и при потреблении загрязненных радионуклидами продуктов питания и воды;

  ·  контактное облучение за счет загрязнения радиоактивными веществами кожных покровов.

Классы радиационных аварий связаны, прежде всего, с их масштабами. По границам распространения радиоактивных веществ и по возможным последствиям радиационные аварии подразделяются на локальные, местные, общие.

Локальная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала, находящегося в данном здании или сооружении, в дозах, превышающих допустимые.

Местная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала в дозах, превышающих допустимые.

Общая авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение населения и загрязнение окружающей среды выше установленных норм.

По техническим последствиям выделяются следующие виды радиационных аварий.

  ·  Проектная авария. Это предвиденные ситуации, то есть возможность возникновения такой аварии заложена в техническом проекте ядерной установки. Она относительно легко устранима.

  ·  Запроектная авария — возможность такой аварии в техническом проекте не предусмотрена, однако она может произойти.

  ·  Гипотетическая ядерная авария — авария, последствия которой трудно предугадать.

  ·  Реальная авария - это состоявшаяся как проектная, так и запроектная авария. Практика показала, что реальной может стать и гипотетическая авария (в частности, на Чернобыльской АЭС).

Аварии могут быть без разрушения и с разрушением ядерного реактора.

Отдельно следует указать на возможность возникновения аварии реактора с развитием цепной ядерной реакции — активного аварийного взрыва, сопровождающегося не только выбросом радиоактивных веществ, но и мгновенным гамма-нейтронным излучением, подобного взрыву атомной бомбы. Данный взрыв может возникнуть только при аварии реакторов на быстрых нейтронах.

При решении вопросов организации медицинской помощи населению в условиях крупномасштабной радиационной аварии необходим анализ путей и факторов радиационного воздействия в различные временные периоды развития аварийной ситуации, формирующих медико-санитарные последствия. С этой целью рассматривают три временные фазы: раннюю, промежуточную и позднюю (восстановительную).

Ранняя фаза — это период от начала аварии до момента прекращения выброса радиоактивных веществ в атмосферу и окончания формирования радиоактивного следа на местности. Продолжительность этой фазы в зависимости от характера, масштаба аварии и метеоусловий может быть от нескольких часов до нескольких суток.

На ранней фазе доза внешнего облучения формируется гамма- и бета-излучением радиоактивных веществ, содержащихся в облаке. Возможно также контактное облучение за счет излучения радионуклидов, осевших на кожу и слизистые. Внутреннее облучение обусловлено ингаляционным поступлением в организм человека радиоактивных продуктов из облака.

Промежуточная фаза аварии начинается от момента завершения формирования радиоактивного следа и продолжается до принятия всех необходимых мер защиты населения, проведения необходимого объема санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий. В зависимости от характера и масштаба аварии длительность промежуточной фазы может быть от нескольких дней до нескольких месяцев после возникновения аварии.

Во время промежуточной фазы основными причинами поражающего действия являются внешнее облучение от радиоактивных веществ, осевших из облака на поверхность земли, зданий, сооружений и т.п. и сформировавших радиоактивный след, и внутреннее облучение за счет поступления радионуклидов в организм человека с питьевой водой и пищевыми продуктами. Значение ингаляционного фактора определяется возможностью вдыхания загрязненных мелкодисперсных частиц почвы, пыльцы растений и т.п., поднятых в воздух в результате вторичного ветрового переноса.

Поздняя (восстановительная) фаза может продолжаться от нескольких недель до нескольких лет после аварии (до момента, когда отпадает необходимость выполнения мер по защите населения) в зависимости от характера и масштабов радиоактивного загрязнения. Фаза заканчивается одновременно с отменой всех ограничений на жизнедеятельность населения на загрязненной территории и переходом к обычному санитарно-дозиметрическому контролю радиационной обстановки, характерной для условий «контролируемого облучения». На поздней фазе источники и пути внешнего и внутреннего облучения те же, что и на промежуточной фазе.

В результате крупномасштабных радиационных аварий из поврежденного ядерного энергетического реактора в окружающую среду выбрасываются радиоактивные вещества в виде газов и аэрозолей, которые образуют радиоактивное облако. Это облако, перемещаясь в атмосфере по направлению ветра, вызывает по пути своего движения радиоактивное загрязнение местности и атмосферы. Местность, загрязненная в результате выпадения радиоактивных веществ из облака, называется следом облака.

Характер и масштабы последствий радиационных аварий в значительной степени зависят от вида (типа) ядерного энергетического реактора, характера его разрушения, а также метеоусловий в момент выброса радиоактивных веществ из поврежденного реактора.

Радиационная обстановка за пределами АЭС, на которой произошла авария, определяется характером радиоактивных выбросов из реактора (типом аварии), движением в атмосфере радиоактивного облака, величиной районов радиоактивного загрязнения местности, составом радиоактивных веществ.

Масштабы и степень загрязнения местности и воздуха определяют радиационную обстановку.

Радиационная обстановка представляет собой совокупность условий, возникающих в результате загрязнения местности, приземного слоя воздуха и водоисточников радиоактивными веществами (газами) и оказывающих влияние на аварийно-спасательные работы и жизнедеятельность населения.

Выявление наземной радиационной обстановки предусматривает определение масштабов и степени радиоактивного загрязнения местности и приземного слоя атмосферы.

Оценка наземной радиационной обстановки осуществляется с целью определения степени влияния радиоактивного загрязнения на лиц, занятых в ликвидации последствий чрезвычайной ситуации, и населения.

Оценка радиационной обстановки может быть выполнена путем расчета с использованием формализованных документов и справочных таблиц (прогнозирование), а также по данным разведки (оценка фактической обстановки).

К исходным данным для оценки радиационной обстановки при аварии на АЭС относятся: координаты реактора, его тип и мощность, время аварии и реальные метеоусловия, прежде всего направление и скорость  ветра, облачность, температура воздуха и его вертикальная устойчивость, а также степень защиты людей от ионизирующего излучения.

При оценке фактической обстановки, кроме вышеупомянутых исходных данных, обязательно учитывают данные измерения уровня ионизирующего излучения и степени радиоактивного загрязнения местности и объектов.

Метод оценки радиационной обстановки по данным радиационной разведки используется после аварии на радиационно-опасном объекте. Он основан на выявлении реальной (фактической) обстановки путем измерения уровней ионизирующего излучения и степени радиоактивного загрязнения местности и объектов.

В выводах, которые формулируются силами РСЧС в результате оценки радиационной обстановки, для службы медицины катастроф должно быть указано:

  ·  число людей, пострадавших от ионизирующего излучения; требуемые силы и средства здравоохранения;

  ·  наиболее целесообразные действия персонала АЭС, ликвидаторов, личного состава формирований службы медицины катастроф;

  ·  дополнительные меры защиты различных контингентов людей.

Характерной особенностью следа радиоактивного облака при авариях на АЭС является пятнистость (локальность) и мозаичность загрязнения, обусловленная многократностью выбросов, дисперсным составом радиоактивных частиц, разными метеоусловиями во время выброса, а также значительно более медленное снижение уровня радиации, чем при ядерных взрывах, обусловленное большим количеством долгоживущих изотопов.



biofile.ru

Основные свойства, виды и источники радиоактивных излучений

В течение своей жизни и всего биологического развития человек облучался и в настоящее время продолжает подвергаться воздействию радиоактивного излучения от естественного природного фона. Это относится ко всему населению земного шара и речь идет о естественной радиоактивности.

Естественные источники излучения, производящие этот фон, разделяют на две категории: внешнего и внутреннего облучения. К внешним относятся космические (галактические) излучения, солнечная радиация, излучения от горных пород земной коры и воздуха. Облучают нас даже собственные стены, то есть стройматериалы, из которых изготовлены здания и сооружения.

Например, в Швеции был измерен фон излучения почти в тысяче квартир (677 домов из 13 городов), построенных из различных материалов: деревянные, кирпичные, бетонные и каменные. Все они были построены до 1946 года, то есть до начала крупных испытаний атомного оружия. Результаты измерений показали, что в деревянных строениях фоновые облучения человека примерно в два раза ниже, чем на открытой местности, в кирпичных — примерно такие же, бетонных — в два, а в гранитных примерно в четыре раза выше, чем на открытой местности.

Внутреннее облучение человека обусловлено теми естественными радиоактивными веществами, которые попадают внутрь организма с воздухом, водой, продуктами питания. Это радиоактивные газы, которые поступают из глубины земных недр (радон, торон и др.), а также радиоактивный калий, уран, торий, рубидий, радий, которые входят в состав пищевых продуктов, растений и воды.

В настоящее время от естественного фона жители крупных городов за год получают дозу в полтора-два раза большую, чем сельские, что объясняется урбанизацией общества и ростом промышленности в городах.

Пути проникновения радионуклидов. Поступление радиоактивных веществ в организм человека происходит через желудочно-кишечный тракт, дыхательную систему и кожные покровы (рис. 6.43). Последний путь возможен в основном при наличии открытых участков кожи (значительная часть РН оказывается на одежде), особенно при ее повреждении, и характерен для периода выпадения радиоактивных осадков. В этой же ситуации много радионуклидов, находящихся в воздухе в виде аэрозолей или на пылевых частицах, попадает в организм через органы дыхания. При этом крупные частицы (более 5 мкм) оседают в полости носоглотки, отхаркиваются и частично попадают в пищеварительный тракт. Очень мелкие, размером менее 1 мкм, частицы в основном (более 90%) удаляются с выдыхаемым воздухом. В легких и нижних отделах дыхательных путей оседают частицы аэрозолей размером от 1 до 5 мкм.

Радиоактивные вещества с током крови разносятся по всему организму. Дальнейшая судьба вовлеченных в обмен веществ радионуклидов в основном зависит от их химических свойств. Как правило, они накапливаются в тех органах и тканях, в составе которых имеются стабильные элементы с аналогичными свойствами. Выделяют два основных типа распределения радиоактивных веществ в организме: скелетный и диффузный. Скелетный тип распределения характерен в основном для радионуклидов щелочноземельных элементов, например для стронция ( 90 Sr ). Диффузный тип распределения присущ изотопам щелочных элементов (калий, цезий ), элементов, входящих в состав органических веществ (тритий, азот и водород), а также полонию и некоторым другим

Способы уменьшения поступления радионуклидов в организм человека. Многие исследователи отмечают, что терапевтические способы выведения радионуклидов из организма малоэффективны, следовательно, основным способом защиты от них, а соответственно, и от внутреннего облучения, является предотвращение поступления их в организм.

По мнению специалистов, наиболее эффективным является предотвращение поступления радионуклидов на этапах почва—растение и растение— животное. Главным источником поступления радиоактивных веществ в организм животных являются корма. Значит, для получения чистой продукции необходимо применять чистые корма.

Учитывая свойства почвы и степень ее загрязнения радионуклидами, путем подбора выращиваемых культур, а также способов использования урожая можно добиться многократного уменьшения радиоактивности продукции растениеводства.

Одним из основных способов уменьшение перехода РН в системе почва—растение является обработка почвы.

Не последнюю роль играют и биологические особенности растений. Многие растения избирательно накапливают определенные элементы (например, горох и люцерна сильно накапливают стронций), следовательно, необходимо осуществлять подбор растений для конкретных условий загрязнения. Кроме этого необходимо создавать и вводить в культуру сорта растений, меньше накапливающие радионуклиды

Снизить радиоактивность пищевых продуктов можно путем технологической переработки. При переработке зерна в муку основная масса радионуклидов удаляется вместе с оболочками, в которых они накапливаются сильнее

Вполне понятно, что желательно употреблять продукты, не содержащие радиоактивных веществ. Однако полностью уберечься от попадания РН в условиях загрязнения территории невозможно. Поэтому следует знать особенности накопления и перераспределения наиболее опасных РН в организме растений и животных и, соответственно, в продуктах питания.

Аварии с выбросом радиоактивных веществ

Человек пытается понять и применить для себя природные явления. Особенно высокими темпами развивается ядерная энергетика. Атомная наука и техника таят в себе огромные возможности, и большую опасность для людей и окружающей среды. Атомные установки эксплуатируются на ледоколах, подводных лодках, в космических аппаратах. Ядерные материалы перевозят, хранят, перерабатывают. Всё это создаёт дополнительный риск радиоактивного загрязнения среды, поражения людей, животных, растений. Аварии на атомных станциях США, Англии, Франции, Японии и СССР (Чернобыль) подтверждают это.
Радиационные аварии делятся на три типа:
1. локальные, где не произошёл выход радиоактивных продуктов превышающих значения для нормальной эксплуатации предприятий;
2. местные – нарушения, где произошёл выход радиоактивных веществ, но в пределах нормы;
3. общие – произошёл выход радиоактивных веществ и возможно облучение людей выше нормы.
Острое однократное получение человеком дозы облучения свыше 100 рентген и облучение в течение года, приводят к лучевой болезни.
При радиационных авариях проводят меры на защиту населения:
а) йодная профилактика,
б) эвакуация,
в) исключение определённых продуктов из пищи,
г) санитарная обработка,
д) индивидуальные средства защиты,
е) дезактивация загрязнённой местности.

mirznanii.com

3.2.2. Общая характеристика радиоактивности — Энергетика: история, настоящее и будущее

3.2.2. Общая характеристика радиоактивности

Явление радиоактивности было открыто в 1896 г А. Беккерелем, который обнаружил проникающее излучение соединений урана, действующее на эмульсию фотопластинки. При этом он установил, что интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и совершенно не зависит от того, в какие соединения он входит. То есть это свойство присуще не соединениям, а конкретному химическому элементу – урану.

Явление самопроизвольного испускания химическими элементами излучения, обладающего значительной проникающей способностью и ионизирующими свойствами, получило название естественной радиоактивности. Элементы, испускающие такое излучение, называются радиоактивными. Радиоактивными являются все элементы с порядковым номером более 83 в таблице Менделеева (Z>83), а также отдельные изотопы более легких элементов.

Радиоактивность заключается в том, что ядра радиоактивных элементов самопроизвольно распадаются с испусканием α-,β-частиц и γ-квантов или путем деления; при этом исходное ядро превращается в ядро другого элемента.

Уже в первых исследованиях было обнаружено, что α-,β-лучи отклоняются магнитным полем в разные стороны, а γ-лучи не отклоняются совсем. Результаты исследования свойств излучения приведены в табл. 3.1.

Естественная радиоактивность – самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе. Сейчас насчитывается около 70 радионуклидов естественного происхождения. Последовательность нуклидов, каждый из которых самопроизвольно благодаря радиоактивному распаду переходит в следующий до тех пор, пока не будет получен стабильный изотоп, называется радиоактивным рядом. Исходный нуклид называется материнским, а все остальные нуклиды в ряду называют дочерними. Все они генетически связаны между собой и находятся в определенном соотношении.

Радиоактивные элементы природного происхождения условно могут быть разделены на три группы: радиоактивные изотопы, входящие в состав радиоактивных семейств, родоначальниками которых являются уран U, торий Th и актиноуран AcU; отдельные радионуклиды, не имеющие  генетической связи между собой: калий К, кальций Са, рубидий Rb и др.; радиоактивные изотопы, непрерывно возникающие на Земле в результате ядерных реакций, под воздействием космических лучей, в первую очередь углерод С, бериллий Ве и тритий Н.

Радиация заполняет всю Вселенную. Радиоактивные вещества вошли в состав Земли с самого ее зарождения. Они находятся в горных породах, воде, растениях и животных. Даже в органах человека всегда присутствует определенное незначительное количество радиоактивных элементов.

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи (внешнее облучение). Они также могут оказаться в воздухе, в пище или в воде и попасть внутрь организма (внутреннее облучение).

Искусственная радиоактивность – самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции, – открыта французскими физиками Фредериком и Ирен Жолио-Кюри в 1934 г. В настоящее время известно свыше 1500 искусственно-радиоактивных изотопов, тогда как естественно-радиоактивных изотопов существует лишь около 40, а число устойчивых (нерадиоактивных) изотопов равно 260.

Принципиальной разницы между естественной и искусственной радиоактивностью нет, так как ядерные превращения можно вызывать с помощью заряженных частиц (протонов, α-частиц и др.), фотонного излучения или нейтронов. Однако среди искусственно-радиоактивных веществ часто встречается еще иной тип распада, не свойственный естественно-радиоактивным элементам. Это распад с испусканием позитронов – частиц, обладающих массой электрона, но несущих положительный заряд (е⁺). По абсолютной величине заряды позитрона и электрона равны.

Таблица 3.1 Основные характеристики свойств излучения вещества

Обозначение	Природа	Зарядовое и массовое число	Энергия	Скорость
α–лучи	поток полностью ионизированных атомов гелия		4–9 МэВ	107 м/с
β–лучи	поток быстрых электронов	или	непрерывный спектр энергий от 0 до 782 кэВ	108 м/с
γ–лучи	жесткое электро- магнитное излу- чение (λ=10-2 нм)	–	линейчатый спектр энергий	3·108 м/с

Основная масса радиоактивных изотопов получена искусственно в ядерных реакторах и ускорительных установках в результате взаимодействий ионизирующих излучений со стабильными изотопами.

energetika.in.ua