Лекция: Понятие о применении радиоактивных веществ

Понятие о применении радиоактивных веществ

План

Цель занятия

1. Ионизирующие излучения

2. Нормирование ионизирующих излучений

3. Защита от ионизирующих излучений

4. Лазерное излучение

Заключение

Вопросы по теме

Используемая литература

Цель занятия

радиоактивный вещество ионизирующий защита

Пояснить учащимся смысл применения радиоактивных веществ на производстве, а также определить основные правила по защите от ионизирующих излучений. Рассмотреть лазерное излучение и классификацию лазеров по степени опасности лазерного излучения.

1. Ионизирующие излучения

Ионизирующие излучения (ИИ) - излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию ионов (электрически заряженных частиц) разных знаков из электрически нейтральных атомов и молекул.

ИИ делят на корпускулярные и электромагнитные.

К корпускулярным ИИ относятся: альфа (б)-излучение - поток ядер атомов гелия; бета (в)-излучение - поток электронов, иногда позитронов («положительных электронов»); нейтронное (n)-излучение - поток нейтронов, возникающий в результате ряда ядерных реакций.

Электромагнитными ИИ являются: рентгеновское (v) излучение - электромагнитные колебания с частотой 3*10¹⁷ - 3*10²¹ Гц, возникающие при резком торможении электронов в веществе; гамма-излучение - электромагнитные колебания с частотой 3*10²² Гц и более, возникающие при изменении энергетического состояния атомного ядра, при ядерных превращениях или аннигиляции («уничтожении») частиц.

Количественную оценку действия ИИ в среде производят по значению дозы излучения: поглощенной и эквивалентной.

Поглощенная доза характеризует количество энергии любого ионизирующего излучения, поглощенное, единицей облучаемой массы и измеряется в СИ в греях (Гр), 1Гр = 1 Дж/кг; внесистемная единица - рад (рад), 1рад = 0,011 Гр.

Эквивалентная доза характеризует количество энергии любого ионизирующего излучения, поглощенное биологической тканью и измеряется в СИ в зивертах (Зв), 1 Зв = 1 Гp*W, где W = 1-20 и более - взвешивающие коэффициенты, показывающие во сколько раз радиационная опасность данного вида ИИ выше, чем от рентгеновского излучения при одинаковых поглощенных дозах; внесистемная единица эквивалентной дозы - бэр (бэр), 1 бэр=0,01 Зв.

Биологическое действие ИИ на организм человека характеризуется следующими особенностями. Наши органы чувств не приспособлены к восприятию ИИ, поэтому человек не может обнаружить их наличие и действие на организм. Различные органы и ткани человека имеют неодинаковую чувствительность к действию облучения. Имеется латентный (скрытый) период проявления действия ИИ, характеризующийся тем, что видимое развитие лучевого заболевания проявляется не сразу, а спустя некоторое время (от нескольких минут до десятков лет в зависимости от дозы облучения), радиочувствительности органа и наблюдаемой функции. Действие даже от малых доз облучения может накапливаться. Суммирование (кумуляция) доз происходит скрытно. Последствия облучения могут проявиться непосредственно у самого облученного (соматические эффекты) или у его потомства (генетические эффекты).

К соматическим эффектам относятся: локальные лучевые повреждения (лучевой ожог, катаракта глаз, повреждение половых клеток и др.); острая лучевая болезнь (при однократном облучении большой дозой за короткий промежуток времени, например, при аварии); хроническая лучевая болезнь (при облучении организма в течение продолжительного времени); лейкозы (опухолевые заболевания кроветворной системы); опухоли органов и клеток; сокращение продолжительности жизни.

Генетические эффекты - врожденные уродства - возникают в результате мутаций (наследственных изменений) и других нарушений в половых клеточных структурах, ведающих наследственностью.

Облучение источниками ИИ может быть внешним и внутренним. Внешнее облучение производится источниками, находящимися вне организма, внутреннее - источниками, попавшими в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу или ее повреждения.

2. Нормирование ионизирующих излучений

К основным правовым нормативам в области радиационной безопасности относятся:

1. СП 2.6.1.758-99. Нормы радиационной безопасности (НРБ - 99) введены постановлением Госкомсанэпиднадзора от 2 июля 1999 года.

2. СП 2.6.1.799-99. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99).

Нормы радиационной безопасности устанавливают три категории облучаемых лиц: категория А - профессиональные работники, работающие непосредственно с источниками ИИ; категория Б - лица, которые не работают непосредственно с источниками ИИ, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться промышленному облучению; третья категория - остальное население.

Установлены также три класса нормативов:

- основные пределы доз (ПД) приведены в табл.6;

- допустимые уровни монофакторного воздействия, являющиеся производными от дозовых пределов: пределы кодового поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА), допустимые уровни загрязнения рабочих поверхностей и т. д.;

- контрольные уровни (дозы, уровни активности, плотности потоков и др.).

Их значения должны учитывать достигнутый в организации уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.

Таблица 6.Основные пределы доз

Примечание^*) Дозы облучения, как и все остальные допустимые производные уровни персонала группы Б, не должны превышать 1/4 значений для персонала группы А.

3. Защита от ионизирующих излучений

Эквивалентную дозу излучения можно снизить, если:

а) уменьшить активность источника ИИ («защита количеством»);

б) использовать в качестве источника излучения нуклид (изотоп) с меньшей энергией («защита мягкостью излучения»);

в) уменьшить время облучения («защита временем»);

г) увеличить расстояние от источника излучения («зашита расстоянием»).

Если зашита количеством, мягкостью излучения, временем или расстоянием невозможна, то используют экраны («защита экранированием»). Экранирование - основное защитное средство, позволяющее снизить ИИ на рабочем месте до любого уровня.

Защита от внутреннего облучения состоит в предотвращении или ограничении (требуемом санитарными нормами) попадания радиоактивного вещества внутрь организма. Наиболее важные защитные меры здесь: поддержание необходимой чистоты воздуха в помещениях путем эффективной вентиляции их; подавление и улавливание радиоактивной пыли, чтобы исключить накопление радиоактивных веществ на различных плоскостях; соблюдение правил личной гигиены.

К числу основных профилактических мероприятий относятся правильный выбор планировки помещений, оборудования, отделки помещений, технологических режимов, рациональная организация рабочих мест, соблюдение мер личной гигиены работающими, рациональные системы вентиляции, защиты от внешнего и внутреннего облучения, сбора и удаления радиоактивных отходов.

К средствам индивидуальной защиты от ИИ относятся:

1) изолирующие пластиковые пневмокостюмы с принудительной подачей воздуха в них;

2) специальная одежда хлопчатобумажная (халаты, комбинезоны, полукомбинезоны) и пленочная (халаты, костюмы, фартуки, брюки, нарукавники);

3) респираторы и шланговые противогазы для защиты органов дыхания;

4) специальная обувь (сапоги резиновые, пленочные туфли, парусиновые чехлы на обувь);

5) резиновые перчатки и рукавицы из просвинцованной резины с гибкими нарукавниками для защиты рук;

6) пневмошлемы и шапочки (хлопчатобумажные, из просвинцованной резины) для защиты головы:

7) щитки из оргстекла для зашиты лица;

8) очки для защиты глаз; из обычного стекла при альфа- и мягком бета-излучении, из силикатного и органического стекла (плексигласа) при бета-излучении высокой энергии, из свинцового стекла при гамма-излучении, из стекла с бороксилатом кадмия или фтористыми соединениями при излучении нейтронов.

4. Лазерное излучение

Лазерное излучение (ЭМИ с частотами от 30*10¹¹ до 1,5*10¹⁵ Гц) генерируют оптические квантовые генераторы (ОКГ) - лазеры. Лазерное излучение (ЛИ) - это узкий нефокусированный или фокусированный световой поток, сосредоточенный в основном в видимой области длин волн, а также в инфракрасной и ультрафиолетовой. Специфическими свойствами ЛИ являются острая направленность, монохроматичность (одноцветность), большая мощность. Нефокусированный луч имеет ширину 1-2 см, фокусированный - 1-0,01 мм и менее.

В основу классификации лазеров положена степень опасности лазерного излучения для обслуживающего персонала. По этой классификации лазеры разделены на четыре класса:

1-й класс (безопасные) - выходное излучение не опасно для глаз;

2-й класс (малоопасные) - опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение;

3-й класс (среднеопасные) - опасно для глаз прямое, зеркально, а также диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) для кожи прямое или зеркально отраженное излучение;

4-й класс (высокоопасные) - опасно для кожи диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

Биологическое действие ЛИ возникает вследствие поглощения организмом тепловой энергии лазера, что приводит к ожогам кожи. Особенно сильно влияет ЛИ на глаза. При работе с лазерами большой мощности возможно повреждение внутренних органов и мозга. ЛИ может вызвать изменения б деятельности сердечно-сосудистой системы. При работе с ОКГ опасно не только прямое, но и отраженное ЛИ. В механизме биологического воздействия лазерного луча, кроме теплового эффекта, имеет значение и ряд других факторов. При обслуживании ОКГ, кроме излучений, на работающих может влиять постоянный или импульсный шум интенсивностью до 120 дБ, пониженное содержание кислорода в воздухе или повышенное содержание азота, а также токсические вещества (нитробензол, сероуглерод).

В качестве ведущих критериев при оценке степени опасности генерируемого лазерного излучения приняты величина мощности (энергии), длина волны, длительность импульса и экспозиция облучения.

Основными нормативными правовыми актами, используемыми для оценки условий труда при работе с оптическими квантовыми генераторами, являются: Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров СанПиН №5804-91; методические рекомендации «Гигиена труда при работе с лазерами», утвержденные Министерством здравоохранения 27.04.81 г.; ГОСТ 24.713-81 «Методы измерений параметров лазерного излучения. Классификация»; ГОСТ 24.714-81 «Лазеры. Методы измерения параметров излучения. Общие положения»; ГОСТ 12.1.040- 83 «Лазерная безопасность. Общие положения»; ГОСТ 12.1.031-81 «Лазеры. Методы дозиметрического контроля лазерного излучения».

Предупреждение поражений лазерным излучением включает систему мер инженерно-технического, планировочного, организационного, санитарно-гигиенического характера.

Защитные мероприятия включают в себя: экранирование ОКГ; применение телевизионных систем наблюдения за ходом процесса; использование дистанционного управления процессом; сведение к минимуму отражающих поверхностей оборудования и стенок. Работа выполняется при общем ярком освещении. Размещают лазер только в специальном помещении, дверь которого должна иметь блокировку. На входную дверь наносят знак лазерной безопасности. Для удаления возможных токсических газов, паров и пыли оборудуется приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Для защиты от шума принимаются соответствующие меры звукоизоляция установок, звукопоглощения и др.

При эксплуатации лазеров должен производиться периодический дозиметрический контроль (не реже одного раза в год). В качестве СИЗ применяют специальные противолазерные очки; фильтры, защищающие глаза оператора: щитки; маски; технологические халаты и перчатки.

Заключение

Защита от внутреннего облучения состоит в предотвращении или ограничении попадания радиоактивного вещества внутрь организма. Наиболее важные защитные меры здесь: поддержание необходимой чистоты воздуха в помещениях путем эффективной вентиляции их; подавление и улавливание радиоактивной пыли, чтобы исключить накопление радиоактивных веществ на различных плоскостях; соблюдение правил личной гигиены.

К числу основных профилактических мероприятий относятся правильный выбор планировки помещений, оборудования, отделки помещений, технологических режимов, рациональная организация рабочих мест, соблюдение мер личной гигиены работающими, рациональные системы вентиляции, защиты от внешнего и внутреннего облучения, сбора и удаления радиоактивных отходов.

Вопросы по теме

1. Что называют ионизирующим излучением и его разновидности?

2. Какие бывают последствия от облучения?

3. На какие классы делят лазеры по степени их излучения?

Используемая литература

1. «Безопасность жизнедеятельности» под ред. С.В. Белова;

2. «Справочная книга по охране труда в машиностроении» В.Г. Бектобеков, Н.Н. Борисова, В.И. Коротков.