9024

51

менее 0,2 м3 и комплектоваться ведрами. Асбестовое полотно, войлок (кошма) необходимо просушивать 1 раз в 3 месяца и очищать от пыли.

На щитах размещается следующий ручной пожарный инвентарь: ломы, багры, топоры, ведра. Рядом со стендом устанавливаются ящик с песком и лопатами, а также бочка с водой емкостью 200-250 л.

Ломы, багры, топоры должны быть хорошо заточены. Рекомендуемый угол заточки фаски ломов и багров – 65-70 º, топоров – 45-50º. При пожаре ломы, багры, лопаты, топоры применяют для разборки деревянных конструкций. Если огонь проник в междуэтажное перекрытие, штукатурку отбивают кольцом багра. Топор применяют для перерубания досок, конструктивных элементов, открывания дверей.

Кошма предназначена для изоляции очага горения от доступа воздуха. Этот метод очень эффективен, но применяется лишь в небольшом очаге горения. Горящий предмет следует быстро накрыть кошмой, стремясь лучше изолировать от доступа воздуха, и держать до полного прекращения горения.

8.3. Внутренний пожарный кран

Для тушения пожаров внутри зданий используют противопожарные водопроводы, снабженные пожарными кранами. Пожарный кран (рис. 16) состоит из пожарного рукава и ствола. Подступы к пожарным кранам должны быть свободными. Пожарный рукав должен храниться присоединенным к крану и стволу. Рукав скатывается в скатку (круг) или укладывается в гармошку. Шкафчик для хранения пожарного рукава должен быть закрыт снаружи на задвижку и опломбирован. Работу крана нужно периодически проверять. Для этого отсоединяют рукав, под кран ставят ведро и открывают кран. Особенное внимание нужно уделять проверке пожарных кранов после ремонта водопроводной сети. Причиной течи в кране может быть неисправность сальника, отсутствие или износ прокладки.

У рукава для соединения с пожарным краном и стволом с обоих концов есть специальные гайки, снабженные для плотного соединения резиновыми прокладками. Рукава надо периодически очищать от пыли и перекатывать, меняя место продольных складок. Мокрые рукава необходимо сушить, но не на солнце. В процессе эксплуатации следить, чтобы на рукавах не было потертостей и надрыва ткани. При пожаре открыть шкафчик, взять правой рукой ствол и сильным рывком раскатать рукав, а затем бежать к месту пожара.

52

Рис. 16. Внутренний пожарный кран:

1 – место хранения ключа; 2 – пульт дистанционного включения насоса-повысителя; 3 – пожарный кран; 4 – пожарный рукав; 5 – ствол

9. Защита от ионизирующих излучений

Одна из грозных экологических проблем, вставших на пути развития человечества – непрерывное повышение уровня радиационного загрязнения биосферы. Если в начале XIX в., когда была открыта радиоактивность и появились приборы для ее измерения, радиационный фон составлял около 6 микрорентген в час (мкР/ч), то сегодня уже около 8.

Радиоактивность – явление неновое, появившееся после того, как человечество начало овладевать атомной энергией. И радиоактивность и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения жизни, поскольку источники радиации – радиоактивные химические элементы вошли в состав горных пород, образовавших Землю в момент ее рождения. Поэтому на Земле все радиоактивно, даже сам человек.

Основные радиоактивные элементы, встречающиеся в горных породах, образовавших Землю, это изотопы: фосфор-31, калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало от изотопа урана-238 и тория-232. Наиболее «весомым», т.е. вносящим наибольший вклад в продолжающееся радиационное загрязнение биосферы, является член семейства тория

– радон-222, существующий в виде газа и выделяющийся из земных недр, а также природной воды.

Прирост радиационного фона обусловлен тем, что человек, добывая полезные ископаемые (уголь, нефть, металлические руды, сырье для фосфорных удобрений), выносит на поверхность Земли содержащиеся в них радиоактивные вещества. Рытье глубоких котлованов, шахт, бурение скважин на воду, газ, нефть выпускает в атмосферу находящийся в толще земли радон.

В целом, эти горнопроходческие работы обусловливают 80 % прироста радиационного фона. Оставшиеся 20 % прироста радиационного фона обусловлены широким использованием в народном хозяйстве радиоактивных изотопов. И лишь ничтожные доли процента приходятся на атомные станции, причем не

53

на сами, а на те радиоактивные отходы, которые образуются при «выгорании» ядерного топлива.

Особенно большой вклад в облучение техногенного происхождения вносят дымы и золошлаковые отвалы угольных теплоэлектростанций. Они высокорадиоактивны, поскольку радиоактивен каменный уголь. Даже вдоль железных дорог, по которым перевозят уголь, радиационный фон повышен.

Радиоактивны нефть, радиоактивна артезианская вода. Если пользоваться такой водой в плохо вентилируемой ванне, то радиационный фон уже через 3-5 минут может достичь угрожающей величины – 400 мР/час.

Радиоактивны трубы, которые извлекают из земли, после того как скважины выработали свой ресурс.

Радиоактивна медицинская аппаратура, в которой используются радиоактивные изотопы, другие устройства с ними.

9.1. Радиоактивность

Радиоактивность – явление распада ядер изотопов некоторых элементов. Термин «радиоактивность» ввела в науку Мария Кюри – полька, ставшая за исследование этого явления, открытие новых химических элементов дважды лауреатом Нобелевской премии.

Радионуклиды – это изотопы некоторых химических элементов, ядра которых способны самопроизвольно распадаться с образованием других элементов и выделять при этом или протоны или/и альфа-частицы, или/и бета-частицы или/и испускать гамма-лучи (наряду с этим изотопы некоторых элементов могут распадаться и с выделением нейтронов и других элементарных частиц).

Ионизирующее излучение – излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе.

Естественный радиационный фон – доза излучения, создаваемая космическим излучением в совокупности с излучением, создаваемом природными радионуклидами.

Техногенно-измененный радиационный фон – естественный радиационный фон, изменившийся в результате деятельности человека (изменяется лишь в сторону возрастания).

Эффективная доза – величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения (заболеваний) в организме человека или отдельных его органов.

Радиационная авария – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными катаклизмами, актами террора или иными причинами, которые привели или могли привести к облучению людей и радиоактивному загрязнению окружающей среды.

Период полураспада – это время, за которое распадается половина всех радионуклидов данного вещества.

54

Поглощенная доза – количество энергии излучения, поглощенное единицей массы тела.

Эквивалентная доза – поглощенная доза, скоррелированная с учетом того, что различные продукты распада ядер, попадая в организм, приводят к различным по силе разрушающим воздействиям на него. Так, одно и то же количество энергии, выделенное альфа-частицами более опасно, чем гамма-лучами.

Экспозиционная доза – это часть энергии гамма-квантов, преобразовавшаяся в кинетическую энергию, приобретенную молекулами воздуха при столкновении с этими гамма-квантами. Именно такие активные молекулы и воздействуют, в основном, на человека в его жилище, на улице, в поле, в лесу.

9.2. Физическая сущность радиации

Как уже отмечено выше, радиация – это явление распада ядер изотопов. Напомним, что ядро атома состоит из положительно заряженных частиц – протонов, и частиц, не имеющих заряда, – нейтронов. Число протонов в ядре и определяет общий заряд ядра и порядковый номер элемента в периодической системе, т.е. его химическую индивидуальность.

Число нейтронов в ядре атома одного и того же химического элемента может быть различным. Это приводит к тому, что масса ядра, при одном и том же заряде, может быть различной. Атомы, у которых ядра содержат одинаковые количества протонов, но разные количества нейтронов, получили название изотопов. Чтобы отличить изотопы друг от друга к символу элемента приписывают число, равное сумме протонов и нейтронов в ядре.

Другой прием обозначения изотопов заключается в том, что число приписывают к названию химического элемента, отделяя дефисом.

Примеры: уран-238, уран-235, иод-137, иод-131. Ядра изотопов предложено называть нуклидами, соответственно, ядра радиоактивных т.е. нестабильных изотопов – радионуклидами.

В работах ряда ученых, среди которых на первое место надо поставить Э.Резерфорда, было установлено, что излучение урана и радия сложное, состоит из альфа-, бета- и гамма-лучей. Альфа-лучи – это поток атомных ядер газа гелия. Эти ядра назвали альфа-частицами.

Бета-лучи – это поток электронов, а гамма-лучи – это поток фотонов, т.е. квантов электромагнитного поля.

Разные виды лучей сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма.

Альфа-лучи, которые, как уже отмечено, представляют собой поток ядер атома гелия – сравнительно тяжелых частиц, состоящих из нейтронов и протонов, задерживаются, например, даже листом бумаги и практически не способны проникнуть через наружный слой кожи. Поэтому они не представляют опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, выпускающие частицы, не попа-

55

дут внутрь организма человека, через открытую рану, с пищей или вдыхаемым воздухом. Тогда они становятся чрезвычайно опасными. Бета-лучи обладают большей проникающей способностью: проходят в ткани на глубину 1-2 см.

Проникающая способность гамма-лучей, распространяющихся со скоростью света, очень велика, их может задержать лишь толстое препятствие, например свинцовая или бетонная плиты.

9.3. Радиопротекторы

Существуют средства, которые способны повысить сопротивляемость организма к воздействию излучения. Их называют радиопротекторами.

Одним из них является обыкновенный йод в виде йодной настойки.

Прием йода в чрезвычайной ситуации позволяет насытить щитовидную железу, которая, как известно, концентрирует йод, поступающий в организм, йодом-127, нерадиоактивным. Поэтому йод-131 железой поглощаться уже не будет.

Если бы во время Чернобыльской трагедии людям сообщили о таком радиопротекторе, были бы спасены от тяжелых заболеваний десятки тысяч людей, особенно детей, ибо йодное поражение было в первые дни трагедии самым значимым.

Российскими учеными в качестве радиопротектора предлагается препарат ЭФАЗОЛ на основе соединений палладия.

9.4. Единицы для измерения радиоактивности

Фундаментальной единицей является беккерель (Бк). 1Бк равен одному распаду в секунду. Названа она так в честь упомянутого выше французского ученого Беккереля.

Поскольку эта единица мала, то в необходимых случаях используют большую – Кюри (Ки). 1Ки равен 3,7×1010 распадов в секунду.

В беккерелях измеряют (выражают) радиоактивность строительных материалов – песка, щебня, цемента, поскольку в них тоже содержатся радиоактивные элементы. Особенно большие количества радионуклидов могут содержаться в гранитах – щебне из него, используемом при изготовлении бетонных изделий, асфальта, а также для отделки набережных, зданий и т.п.

Например, радиационный фон вблизи набережных Москва-реки, облицованных гранитом, выше нормы.

Многие здания в России были построены в то время, когда об этом аспекте строительных материалов просто не знали, поэтому радиационный фон в них выше нормы.

В Ки обычно измеряют (выражают) заряженность радионуклидами различных территорий и обычно относят ее к одному квадратному километру.

Рентген (Р) – это единица для измерения экспозиционной дозы. Количество энергии, заключенное в одном рентгене вычисляется по формуле:

1Р=1,58×10-4 Дж/кг

56

Поскольку поражающее действие активных молекул тем выше, чем продолжительнее их воздействие, то опасность таких частиц измеряют количеством энергии, поглощенным телом (организмом), за единицу времени.

А поскольку рентген достаточно большое количество энергии, то принято выражать экспозиционную дозу в микрорентгенах в час. Обозначение этой единицы: мР/час.

Именно в этих единицах измеряют естественный радиационный фон и радиационный фон в селитебных зонах.

Для измерения в СИ (системе единиц) количества энергии излучения, поглощенной единицей массы облучаемого тела (тканями организма), т.е. поглощенной дозы, используется единица, название которой Грей (Гр).

Для того, чтобы учесть то обстоятельство, что поглощение одного и того же количества энергии приводит к различной степени поражения организма, обусловленной различием в биологическом воздействии, производимом разными продуктами, образующимися при распаде ядра, введена (в СИ) единица «Зиверт»

(Зв).

9.5. Особенности воздействия радиоактивного излучения на организм человека

Радиоактивные излучения, действуя на живую ткань, вызывают ионизацию, повышают реакционную способность атомов, образуют свободные радикалы. Последние вступают в реакцию с молекулами белка, ферментов и других жизненно важных веществ, в результате чего нарушается нормальное течение биохимических реакций и искажается обмен веществ. В дальнейшем начинаются изменения в физиологических процессах, составе крови, и на конечной стадии при развитии лучевой болезни происходит гибель клеток и всего организма.

Малые количества поглощенной энергии излучения способны в определенных условиях активизировать происходящие в организме человека процессы.

Многократное воздействие малых доз способно суммироваться, накапливаться, т.е. имеет место кумулятивный эффект.

Последствия облучений определяется их частотой. Одноразовое облучение одной большой дозой вызывает более значительные негативный эффект по сравнению с многоразовой малой дозой.

После воздействия ионизирующего излучения имеет место инкубационный период – период мнимого благополучия. Его продолжительность сокращается при облучении большой дозой.

Ионизирующее излучение воздействует не только на конкретный живой организм, но и на последующее поколение, имеет место генетический эффект не в лучшую сторону.

57

9.6. Допустимые уровни радиационной опасности

Обеспечение безопасности при осуществлении деятельности по выработке и использованию атомной энергии является безусловным императивом в этой сфере техники, важнейшей составляющей национальной безопасности России.

Этот императив закреплен в целом ряде правовых документах. Основные из них следующие: «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99), вступившие в силу в 1999 г. Этот документ особенно необходим строителям, поскольку в нем заложены нормы по радиоактивности строительных материалов.

Так, согласно НРБ-99, удельная эффективная активность не должна превышать:

для материалов, используемых в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий – 370 Бк/кг;

для материалов, используемых при возведении производственных сооружений, а также для строительства дорог в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки – 740 Бк/кг;

для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населенных пунктов – 1500 Бк/кг.

Если у материалов удельная активность располагается в пределах от 1500 до 4000 Бк/кг, то вопрос об их использовании решается в каждом конкретном случае органами Госпотребнадзора.

Если активность более 4000 Бк/кг, то материалы использовать нельзя.

Эта проблема отражена в Федеральных законах «Об использовании атомной энергии», «О рациональной безопасности населения», «О санитарноэпидемиологическом благополучии населения».

Последний закон обязывает производителей и потребителей всех видов радиоактивных материалов обеспечивать надлежащее с точки зрения радиационной безопасности качество продукции путем проведения производственного радиационного контроля.

Технология контроля предусматривает два этапа. На первом проводится ориентировочная оценка радиационного качества с помощью переносных приборов, например, спектрометра «ГАММА-200», которые имеют довольно большую погрешность. В случаях, когда полученные показатели близки к допустимым, проводится контроль в лабораториях радиационного контроля, аккредитованных Госстандартом.

Наряду с вышеперечисленными документами действуют «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ-2000) и ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов.

Этим ГОСТом предписывается осуществлять радиационный контроль на всех стадиях строительства – от землеотвода до приема зданий в эксплуатацию.

58

9.7. Приборы для обнаружения радиации и ее измерения

Приборы этого назначения делят на три группы: радиометры, дозиметры, спектрометры.

Радиометры предназначены для обнаружения радиации и измерения ее интенсивности.

Дозиметры предназначены для измерения накопленной дозы за все время их эксплуатации (нахождения во включенном состоянии), сохранения информации о накопленной дозе при отключенном источнике питания.

Спектрометры предназначены для выявления спектра радиоактивного излучения, т.е. они измеряют величины альфа-, бета- и гамма-радиации.

Дозиметры разделяют на персональные (индивидуальные), переносные, стационарные.

Дозиметры персональные изготавливают преимущественно в виде авторучек, вставляемых в карман одежды или наручных часов.

Так, в России только что началось производство наручных часовдозиметров, название которых ECOWatch РМ-1205. Он наделен такими функциями, как непрерывный круглосуточный контроль гамма-излучения, измерение эквивалентной дозы, визуальная и звуковая сигнализация о превышении установленных порогов, электронные часы. Масса его всего 40 г.

На АЭС используют стационарные высокоточные дозиметрические установки, которые контролируют загрязнение на персонале одежды, обуви, отдельных частей тела.

В последние годы началось создание автоматизированных систем радиационного контроля «Антитеррор», предназначенных для предотвращения террористических актов, которые могут совершаться с применением радиоактивных веществ.

9.8. Защита человека от внешнего и внутреннего облучения

При выполнении работ с радиоактивными изотопами установлены определенные нормативы, правила, которые должны выполняться. При выполнении работ предусматривается три вида защиты:

1)защита расстоянием;

2)экранирование источника;

3)защита временем.

1.Защита расстоянием предусматривает использование дистанционных инструментов, манипуляторов, захватов, щипцов.

2.Экранирование предусматривает применение соответствующих материалов – листы из свинца, пластмасс, резины определенной конфигурации, которые ограждают источник радиоактивного излучения.

3.Защита временем – это ограничение нахождения человека в опасной зоне. При этом работник, получивший за любой малый промежуток времени дозу, превышающую предельно-допустимую, обязан покинуть опасную зону.

59

При выполнении работ, связанных с применением радиоактивных источников, рекомендуется использовать специальные защитные средства: пневмокостюмы, респираторы, защитные щитки, перчатки, фартуки из поливинилхлорида (ПВХ), бахилы из пластиковой ткани.

10. Защита от лазерного излучения

Лазерные излучения используют при сварке, резке, пайке, принцип действия лазера – это создание вынужденных электромагнитных излучений за счет перевода структуры ядра в возбужденное состояние. лазеры генерируют электромагнитные излучения ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов с длиной. При длине электромагнитной волны 380-1400 нм поражается сетчатка глаз, при большей длине возникает ожог.

Для исключения негативного воздействия используется экранирование лазерных установок, в помещениях применяется матовая окраска, исключающая отражение лазерного луча. Операторы лазерных установок должны применять средства индивидуальной защиты: халаты из хлопчатобумажной ткани светлозеленого и голубого цвета, перчатки, противолазерные очки из синезеленого или оранжевого стекла.

11. Защита от электромагнитных полей

Электромагнитные поля образуются в установках промышленной электротермии при индукционной и диэлектрической обработке различных материалов, а также при эксплуатации установок радиовещания, телевидения и персональной электронно-вычислительной техники. Механизм действия электромагнитного поля на человека заключается в поляризации атомов и молекул тела человека в электрическом поле, появлении ионных токов и, как следствие, нагреве тканей тела.

ЭМП характеризуется непрерывным распределением в пространстве, способностью распространяться со скоростью света, воздействовать на заряженные частицы и токи, вследствие чего энергия поля преобразуется в другие виды энергии. ЭМП является совокупностью двух взаимосвязанных переменных полей – электрического и магнитного, которые характеризуются соответствующими векторами напряженности Е (В/м) и Н (А/м).

Результатом длительного воздействия на человека электромагнитного поля высокой мощности являются изменение в сердечно-сосудистой системе, помутнение хрусталиков глаз (катаракта), ломкость ногтей и выпадение волос.

Для защиты работающих от воздействия электромагнитных полей чаще всего применяются защитные экраны. В качестве материалов для изготовления защитных экранов применяют хорошо проводящие металлы: медь, латунь, алюминий, сталь и др. В них под воздействием электромагнитных полей образуются токи Фуко, наводящие вторичное поле, которое препятствует проникновению в материал экрана первичного поля.

60

При недостаточности действия экранов для снижения напряженности электромагнитного поля до допустимого уровня применяют средства индивидуальной защиты: комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, специальные очки.

11.1. Воздействие ЭМП промышленной частоты

Длительное действие таких полей приводит к расстройствам, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в области сердца. При постоянном воздействии ЭМП промышленной частоты наблюдаются нарушения ритма и замедление частоты сердечных сокращений. У работающих в зоне ЭМП промышленной частоты могут наблюдаться функциональные нарушения ЦНС и сердечно-сосудистой системы, а также изменения в составе крови. Поэтому необходимо ограничивать время пребывания человека в зоне действия электрического поля, создаваемого токами промышленной частоты напряжением выше 400 кВ.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие ЭМП промышленной частоты, является электрическая составляющая напряженности. Магнитная составляющая напряженности заметного влияния на организм не оказывает, так как в действующих установках напряженность магнитного поля промышленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявляется при напряженностях 150...200 А/м.

Воздействие электрического поля промышленной частоты на организм человека сводится к влиянию электрического поля непосредственно на мозг и центральную нервную систему. Наряду с биологическим действием электрическое поле обусловливает возникновение разрядов между человеком и металлическим предметом, имеющим иной, чем у человека, потенциал. Ток разряда может вызвать судороги.

11.2. Воздействие ЭМП радиочастотного диапазона

Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений составляют радиоволны (3 Гц... 300 ГГц). В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения ткани организма проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.

Электромагнитное поле воздействует следующим образом: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, полярные молекулы (например, воды) ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля; в электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови и т. п., после воздействия внешнего поля появляются ионные токи. Переменное электрическое поле вызывает нагрев тканей человека как за счет переменной поляризации диэлектрика (сухожилия, хрящи и т.д.), так и за счет появления токов проводимости. Тепловой эффект является следствием поглощения