5 Аналіз результатів

Побудувати графіки та провести аналіз залежності опору тіла людини від електричного струму при постійній частоті струму(частоту струму відкладати у логарифмічному масштабі),

Побудувати графіки та провести аналіз залежності опору тіла людини від частоти струму при постійній силі струму .

Висновки

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6 Дослідження методів і засобів захисту людини від іонізуючих випромінювань

6.1 Мета роботи

Вивчити методи контролю іонізуючих випромінювань і основних засобів захисту людини від їх впливу.

6.2 Загальні положення

До чинників радіаційної небезпеки відноситься іонізуюче випромінювання.

При взаємодія з речовиною енергія випромінювання витрачається на іонізацію - відрив електронів від атомів речовини, через яку проходить випромінювання. Розрізняють два види іонізуючих випромінювань: рентгенівське випромінювання і радіоактивність.

Рентгенівське випромінювання. Виникає при різкому гальмуванні електронів, що швидко рухаються, при постановці на шляху їхнього руху екрану. Довжина хвилі рентгенівського випромінювання складає (0,006...2,5)х10^-10м (або 0,006.2,5 ангстрем).

Розрізняють два види випромінювання: цільове (що використовується, наприклад в флюорографії) випромінювання і не цільове (яке не використовується).

Радіоактивність. Явище радіоактивності полягає в самовільному розпаді ядер речовини, що супроводжується, як правило, випромінюванням. Утворюються ядра нових елементів. При розпаді утворюються:

"альфа"- випромінювання (), - потік ядер гелію, енергія - 3...9 МеВ, пробіг в повітрі - 3...12 см, в організмі людини - до десятих часток міліметра;

"бета"- випромінювання (),- потік електронів або позитронів, енергія - 0,03...3,5 МеВ, пробіг в повітрі - 8...14 см; нейтрони - потік незаряджених частинок, що взаємодіють тільки з ядрами атомів, перетворюючись на протони;

"гамма"- випромінювання () - електромагнітне випромінювання, що виникає під час переходу ядер атома з одного енергетичного стану в інший, довжина хвилі 10-9...10-12 см.

Радіоактивне опромінювання може бути зовнішнім і внутрішнім – Радіоактивні речовини потрапляють у всередину при вдиханні, з їжею і ін.

Іонізуюче випромінювання визначається дозою випромінювання.

Доза випромінювання це кількість енергії радіоактивних випромінювань, які поглинені одиницею об'єму навколишнього середовища. Іонізуюче випромінювання поглинається організмом частково. Поглинена енергія характеризується дозою поглинання.

Ефект іонізуючого опромінювання залежить від:

поглиненої дози; розмірів опромінюваної поверхні тіла; індивідуальних особливостей організму; виду випромінювання, періоду напіврозпаду.

При дії іонізуючого випромінювання відбувається розрив молекулярних зв'язків і змінюється хімічна структура сполук.

В живих тканинах відбувається розпад води на іони Н+ і Н^-, ці продукти розщеплювання мають високу хімічну активність і вступають в з'єднання, утворюючи речовини, не властиві живій тканині. Також порушується обмін речовин.

Можливі поразки: гострі - що проявляються при великих дозах за короткий проміжок часу і хронічні - що розвиваються при дії малих доз протягом довгого часу.

Джерела ядерної небезпеки.

До джерел ядерної небезпеки відносяться: АЕС; підприємства з виготовлення і переробці ядерного палива; підприємства з поховання радіоактивних відходів; науково-дослідні організації які працюють з ядерними реакторами; ядерні енергетичні установки на пересувних об'єктах; зона відчуження Чорнобильської АЕС; ядерна зброя країн НАТО, Росії і ін.

Будь-яка радіоактивна речовина характеризується активністю (А), яка визначається числом фонтанних перетворювань (dN) даної речовини за малий проміжок часу (dt), діленим на цей проміжок

(6.1)

Одиницею виміру активності є Бекерель (Бк), 1 Бк дорівнює одному ядерному перетворюванню за секунду. Крім того, застосовується спеціальна одиниця активності Кюрі (Кю)

Ефект іонізації визначається дозою Х. експозиційна доза – це повний заряд одного знаку, що виникає в повітрі в даному місті простору при повному гальмуванні всіх повторних електронів, які були утворені фотонами в малому об’ємі повітря, поділеному на масу повітряв цьому об’ємі.

(6.2)

Одиниця виміру експозиційної дози – кулон на кілограм (Кл/кг) або рентген (спеціальна одиниця для рентгенівського або гамма-випромінювання)

Рівень радіації (іонізуючого випромінювання) визначається також потужністю експозиційної дози , яка являє собою приріст експозиційної дозиза малий проміжок часу, поділеної на цей проміжок

(6.3)

Наслідки впливу іонізуючих випромінювань на живий організм визначається поглиненою дозою

(6.4)

де - приріст середньої енергії, переданої випромінюючою речовиною в деякому елементарному об′ємі;- маса речовини. Поглинена доза характеризується одиницями виміру – Грей, Рад, 1 Дж/с

Через те, що різні види випромінювань володіють різним біологічним впливом, то для оцінки радіаційної безпеки запроваджена спеціальна величина- еквівалентна доза

(6.5)

де - поглинена доза,- коефіцієнт якості випромінювання. Одиниця еквівалентної дози – Зіберт.

Бер (біологічний еквівалент рентгену) – спеціальна одиниця еквівалентної дози, яка визначає поглинену дозу кожного виду випромінювання, що спричиняє рівний біологічний ефект з дозою 1 Рад рентгенівського випромінювання. Значення коефіцієнта для різних видів випромінювання наведені в таблиці 9.1.

Таблиця 6.1 – Коефіцієнт якості різних видів випромінювання

Вид випромінювання		Вид випромінювання
Рентгенівські та
- випромінювання	1	Нейтрони з енергією менше 20 КсВ	3
- випромінювання	1	Нейтрони з енергією 0,1 – 10 МсВ	10
Протони з енергією менше 10 МсВ	10	- випромінювання з енергією менше 10 МсВ	20

Відповідно діючим нормам радіаційної безпеки (НРБ) для людини визначені граничнодопустимі дози випромінювання – ГДД. Нормами визначені дві категорії випромінювання для здорових людей (табл. 6.2).

Таблиця 6.2 – Значення граничнодопустимих доз випромінювання (надприродний фон)

Категорія випромінювальних осіб	Зовнішнє випромінювання всього організму
А	0,1	5
Б	0,01	0,05

Постійний індивідуальний і загальний контроль експозиційних доз і потужностей експозиційних доз на робочих місцях необхідний тому, що знаходячись поблизу джерел іонізуючих випромінювань, людина може опромінитися непомітно для себе.

Прилади дозиметричного контролю засновані на іонізаційному, сцинціляційному та фотографічному методах регістрації. Іонізаційний метод заснований на здібності газів під впливом радіоактивних випромінювань ставати електропровідними. Газ при поглинанні випромінювання іонізується: рух іонів під впливом прикладеної напруги утворює струм, виміряний регіструючим приладом. На цьому принципі працюють іонізаційні камери та газові лічильники.

Сцинціляційний метод заснований здібністю деяких кристалів, газів та розчинів випромінювати спалахи світа при поглинанні енергії іонізуючих випромінювань. Світлові спалахи при допомозі фото посилювача перетворюються в електричні імпульси і підсилюються. За кількістю імпульсів за визначений період часу можна визначити дозу опромінювання.

Фотографічний метод заснований на впливі іонізуючих випромінювань на фотопапір. Після проявлення за ступенем почорніння емульсії можна оцінити дозу випромінювання. Визначення дози випромінювання контрольної і еталонної плівок.

Захист від іонізуючих випромінювань складається із комплексу організаційних і технічних заходів. Організаційні заходи визначаються детальним аналізом умов праці. Для проведення робіт необхідно по можливості:

• застосувати ізотопи з меншим періодом напіврозпаду і енергією;

• розробити інструкції з вказівками порядку і правил проведення робіт, забезпечуючи безпеку;

• спорудити герметичні сховища;

• відкриті джерела випромінювання розмістити в строго обсягненій зоні, перебування в якій обмежено.

Доза випромінювання бкдк тим менша, чим менший час випромінюванняі чим більша відстаньвід джерела випромінювання за працюючим

(6.6)

де - іонізаційна сталість даного ізотопу;

- активність джерела випромінювання, мКі;

• організувати медичний огляд.

Технічні засоби захисту полягають в екрануванні, при допомозі якого можна зменшити випромінювання на робочому місці до будь-якого заданого рівня. В основі захисного екранування лежить визначення матеріалу і товщини екрана для поглинання випромінювання. Альфа-частки мають невелику довжину пробігу, тому прошарок повітря в декілька сантиметрів, одяг, гумові рукавички є достатнім захистом. Для екранів, захищаючих від - випромінювань застосовують матеріали за невеликою атомною вагою (алюміній, плексиглас). Для захисту від- випромінювань великих енергій використовують екрани із алюмінію, вкритого шаром свинцю, так як при проходженні- часток крізь речовину виникає не тільки іонізація і збудження атомів, а й виникає гальмувальне випромінювання у вигляді рентгенівських або гамма-променів. Для захисту від- часток необхідно, щоб товщина екрана була не менше максимального пробігу їх в цьому матеріалі. Максимальний пробігелектронів з енергієюМэв, в алюмінію можна зазначити за допомогою таких емпіричних формул:

для 0,15 Мев <> 0,8 Мев=0,40,

для 0,8 Мев <> 3 Мев=0,542.

Гамма-випромінювання краще всього поглинається матеріалами з високою щільністю (свинець, вольфрам). Розрахунок екранів для захисту від - випромінювань може бути здійсненим за формулами, довідковими таблицями і номограмами. При цьому треба мати на увазі, що послаблення інтенсивності (потужності експозиційної дози) залежить від геометрії потоку (вузький чи широкий) і енергії-випромінювання. Послаблення потоку- випромінювань від точкового джерела відбувається за експоненціальним законом

(6.7)

де - поглинання потоку у фазах;- лінійний коефіцієнт послаблення, см^—1.

У разі самостійної роботи у процесі підготовки до лабораторної роботи рекомендується література [5, c.65-69].