- •А. С. Гринин, в. Н. Новиков экологическая безопасность
- •Об этой книге
- •А. Е. Пекин Принятые сокращения1
- •Введение
- •Глава 1. Классификация чрезвычайных ситуаций
- •Классификация чрезвычайных ситуаций
- •1. Чс техногенного характера
- •2. Чс природного характера
- •3. Чс экологического характера
- •Среднегодовое количество экстремальных природных явлений на Земле
- •Инфекционная заболеваемость населения при чс
- •Классификация инфекционных заболеваний
- •Глава 2. Стихийные бедствия: возникновение, последствия и прогнозирование
- •Перечень основных видов стихийных бедствий
- •Характеристика повреждений при землетрясении
- •Некоторые крупные землетрясения
- •Число погибших при лавинах и оползнях
- •Пример расчета защитного заземления (для лабораторных условий).
- •Домашние источники электромагнитного поля
- •Последствия воздействия некоторых ураганов
- •Последствия ряда наводнений
- •Примеры решения задач
- •Сравнительная характеристика параметров при воздействия чс
- •Величина избыточного давления, кг/см2, определяющая степень разрушения
- •Степень разрушения строений при землятресениях, баллы
- •Высота сплошного завала, м, в зависимости от плотности застройки и этажности зданий
- •Степень разрушения при ветровой нагрузке (скорость ветра м/с)
- •Коэффициент аэродинамического сопротивления лобовой площадки для тел различной формы
- •Коэффициент трения между поверхностями
- •Глава 3. Аварии и катастрофы на пожаро- и взрывоопасных объектах экономики
- •Температура самовоспламенения ацетилена
- •Примеры решения задач
- •Радиусы зон поражения, км, в зависимости от мощности ябп
- •Воздействие светового импульса на материалы
- •Значения светового импульса, вызывающего ожоги открытых участков кожи, кДж/м2
- •Расстояния до центра взрыва, км, при различных мощностях ябп и величинах световых импульсов
- •Время охвата огнем здания без учета величины его разрушения, мин
- •Оценка пожарной обстановки
- •Показатель x1, характеризующий возможную площадь пожара
- •Показатель х2, характеризующий огнестойкость и архитектурно-планировочные особенности застройки
- •Показатель х3, характеризующий удельную пожарную нагрузку
- •Количество тепла q и плотность горючего материала
- •Прогнозирование потенциальной опасности оэ при взрыве твс а. Мгновенное разрушение резервуара хранения
- •Прогнозирование потенциальной опасности оэ при взрыве твс б. Образование облака при испарении разлитой жидкости (из 50% массы)
- •Прогнозирование потенциальной опасности оэ при взрыве твс в. При взрыве вв
- •Глава 4. Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах экономики и при использовании химического оружия
- •Процентный состав атмосферного воздуха (основные компоненты)
- •Некоторые наиболее распространенные ахов
- •Превышение пдк (в число раз) вредных веществ в атмосфере некоторых городов
- •Химические вещества, выделяющиеся из отделочных материалов и мебели
- •Токсикологические характеристики ов
- •Характеристика основных отравляющих веществ
- •Сравнительная оценка ядерного и химического оружия
- •Примеры решения задач
- •Степень вертикальной устойчивости приземного слоя атмосферы
- •Глубина зон заражения парами хлора, км, для закрытой местности при скорости ветра 1 м/с (в условиях города, застройки)
- •Ориентировочное время (часы, минуты) подхода облака зараженного воздуха
- •Время испарения сдяв, ч, при скорости ветра 1 м/с
- •Размеры зон заражения с поражающими концентрациями, км
- •Глубина распространения о3в на открытой местности при применении ов авиацией
- •Стойкость отравляющих веществ на местности
- •Глава 5. Чрезвычайные ситуации на радиационно опасных объектах
- •Планирование ввода в эксплуатацию блоков аэс
- •Характеристика ocновных форм лучевой болезни
- •Критерии для принятия решения по ра нагрузке (мЗв)
- •Критерии для принятия решения об отселении при рз, Ки/км2
- •Примеры решения задач
- •Дозы внутреннего (ингаляционного) поражения людей, Гр
- •Размеры зон возможного ингаляционного ра облучения, км
- •Возможные потери незащищенных людей в зависимости от полученной ими дозы ингаляционного (внутреннего) облучения
- •Коэффициенты ослабления доз радиации (Косл)
- •1. Дозы внешнего облучения, Гр, при открытом расположении людей
- •2. Размеры зон рз, км, при аварии на реакторе
- •Уровни радиации, рад/ч, на оси следа через 1 ч после аварии
- •Суммарные людские потери от радиации, %, в зависимости от полученной ими дозы облучения
- •Режимы СиДнр при авариях на раоо
- •В формуле - уровень радиации через 1 ч после взрыва, р/ч.; д - поглощенная доза раи, Гр; к - коэффициент ослабления радиации (табл. 5.9.)
- •Допустимое время пребывания на зараженной рв местности
- •Глава 6. Чрезвычайные ситуации военного времени
- •Поражающие факторы ядерного взрыва
- •Время выпадения на поверхность Земли частиц разного диаметра с высоты 24 км
- •Число людей, подвергшихся ра облучению
- •Радиусы зон, км, в которых наводятся напряжения при наземных и низких воздушных ядерных взрывах
- •Примеры решения задач
- •Размеры зон по следу облака
- •Уровни радиации, р/ч, на оси следа рз через час после ядерного взрыва
- •Глава 7. Защита населения в чрезвычайных ситуациях
- •Время защитного действия гп-5, гп-7, мин
- •Время защитного действия респираторов, мин
- •Индивидуальный противохимический пакет ипп-8: а - общий вид; б - флакон с жидкостью; в - ватно-марлевые тампоны
- •Планировка убежища
- •Примеры решения задач
- •Коэффициент безопасной защищенности Cg
- •Режимы радиационной защиты рабочих
- •Составляющие коэффициента надежности
- •Толщина слоя половинного ослабления для различных материалов
- •Коэффициент, учитывающий заглубленность и ширину помещения
- •Коэффициент, учитывающий конструкцию входа
- •Глава 8. Средства радиационной и химической разведки
- •Лабораторная работа № 1.
- •Результаты выполнения эксперимента (вариант)
- •Керма- к и гамма-постоянные г некоторых радионуклидов
- •Лабораторная работа № 2.
- •Лабораторная работа № 3.
- •Комплектация прибора дп-5б:
- •Классификация приборов радиационной разведки
- •Рентгенометр дп-5б
- •Лабораторная работа № 4.
- •Глава 9. Устойчивость функционирования объектов экономики и их жизнеобеспечение
- •Удорожание военной техники
- •Характеристика устойчивости оэ к воздействию увв
- •Характеристика устойчивости оэ к световому импульсу
- •Характеристика защитных свойств элементов оэ
- •Вероятность возникновения вторичных поражающих факторов
- •Пример расчета устойчивости цеха оэ
- •Размещение персонала смены в укрытиях
- •Отчетная карточка исследования устойчивости оэ
- •Глава 10. Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций
- •Характеристика керосинореза к-51 при использовании определенного номера внутреннего мундштука
- •Производительность некоторых насосов
- •Основные характеристики дезактивирующих растворов
- •Расход материалов и затрата времени при дезактивации
- •Расход дегазирующих (дезинфицирующих) веществ
- •Пример выполнения задания (вариант 4)
- •Спецавтомобили: о - обеззараживания, и - изоляции ахов пеной, м - для создания водяной завесы, н- нейтрализации. Ц- цистерна, с - самосвалы, б - бульдозер, э - экскаватор
- •Допустимые сроки непрерывной работы на солнце с использованием сиз, мин, в зависимости от температуры воздуха, 0с
- •Глава 11. Методические указания по разработке вопросов гочс в дипломных проектах
- •Глава 12. Общие сведения о выполнении экономических расчетов при черезвычайных ситуациях
- •Пример действий сил гочс при ликвидации лесного пожара
- •Используемые термины
- •Приложения Приложение 1. Список видеофильмов по курсу го
- •Приложение 2. Шкала Бофорта
- •Приложение 3. Распределение обязанностей между должностными лицами, участвующими в ликвидации чс
- •Обязанности ответственного руководителя работ по ликвидации аварии
- •Обязанности диспетчера оэ
- •Обязанности начальника газоспасательной службы
- •Обязанности руководителя оэ
- •Обязанности начальника цеха, начальника смены цеха
- •Приложение 4. Схема учебного городка го
- •Приложение 5. Размещение документов на стенде «Как действовать в чрезвычайной ситуации»
- •Приложение 6. Условные обозначения (знаки) гочс
- •Литература
- •Содержание
- •Издательская группа «гранд-фаир»
Лабораторная работа № 1.
Исследование эффективности методов контроля и средств защиты от ионизирующих излучений. Даны необходимые теоретические сведения для работы с приборами, примеры выполнения замеров с оформлением таблиц исследования.
Методические указания
Требования мер безопасности при выполнении работы:
интенсивность облучения не должна превышать ПДУ;
запрещается прикасаться к ИИИ руками;
по окончании работы убрать на штатные места РА препараты, а использованный инструмент проверить на отсутствие РЗ и при необходимости провести дезактивацию;
при выполнении работы использовать только те приспособления, которые указаны в описи, о всех неисправностях немедленно сообщать преподавателю;
на рабочем месте не должно быть посторонних предметов;
по окончании работы сдать рабочее место преподавателю.
Цель работы: ознакомить обучаемых с методами измерения ИИ.
Теоретическая часть. С каждым годом атомная энергия все шире используется в нашей жизни (в энергетике, на транспорте, в промышленности, здравоохранении, в системах автоматического контроля и управления). Работа с РВ представляет угрозу для здоровья и жизни людей.
Энергия ИИ поглощается окружающей природной средой, а в биологических тканях вызывает сложные физические и биохимические процессы, в огромной степени зависящие от суммарной дозы излучения, мощности дозы (уровня радиации), вида и энергии («жесткости») излучения, времени облучения. Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы излучения.
Экспозиционная доза - это мера количества γ- или рентгеновских излучений в воздухе. Рассчитывается она по формуле Дэ = Q/m, где Q - заряд, Кл, образованный при поглощении рентгеновских или γ-излучений в воздухе массой т, кг. За единицу экспозиционной дозы принят кулон на килограмм (Кл/кг). Чаще применяется специальная внесистемная единица «рентген», характеризующая ионизирующую способность данного вида излучения в воздухе (1 Р = 0,285 мКл/кг). Экспозиционная доза, отнесенная к единице времени, называется уровнем радиации, или мощностью дозы. Мощность экспозиционной дозы (МЭД) определяется формулой Рэ =ДД, где t - время в секундах, минутах, часах, сутках, годах.
Поглощенная доза - это энергия Е, Дж, поглощенная единицей массы вещества т, кг. Она определяется формулой Дп = Е/т. За единицу поглощенной дозы принят «грей» (1 Гр == 1 Дж/кг). В качестве специальной внесистемной единицы поглощенной дозы часто используют «рад», когда каждый грамм облучаемого вещества поглощает 100 эрг энергии, то есть 1 Гр = 100 рад.
Эквивалентная доза облучения Дэкв - это мера опасности облучения для человека: Дэкв = Дп*Кк*Кр, где К - коэффициент качества (взвешивающий коэффициент, относительная биологическая эффективность), учитывающий вредность биологического воздействия на человека разных видов и энергий излучения (см. гл. 5);
Кк - коэффициент распределения дозы, учитывающий воздействие α-активных остеотропных радионуклидов из-за неоднородности их распределения в тканях организма и их канцерогенной эффективности по отношению к источнику излучения Ra226. Для всех гамма-активных радионуклидов Кр = 5, а для Ra226 - Кр = 1.
За единицу эквивалентной дозы принят «зиверт» (Зв). Часто применяется очень удобная в практике внесистемная единица «бэр».
Количественной характеристикой РВ является его активность А, определяющая скорость распада изотопа: А = dN/dt, где dN - число распавшихся атомов РА изотопа за промежуток времени dt. Единицей измерения активности является «беккерель» (Бк), или один акт распада в секунду. На практике широко применяется внесистемная специальная единица активности «кюри» (Ки), при этом 1 Ки = 37 млрд расп./с.
Доза излучения от точечного РАИ выражается соотношением Д (р) = Kr-A*t/R2, а мощность дозы Р (Р/ч) = Kr*A/R2, где А - активность препарата, мКи; R - расстояние от источника до рабочего места, см; Кr - гамма-постоянная изотопа (Р*см2/ч*мКи); определяется по справочникам и для некоторых изотопов имеет величину:
Изотоп |
Na24 |
Со60 |
Ra226 |
Fe59 |
Sr90 |
Си64 |
Кr |
19 |
12,9 |
8,25 |
8,1 |
14,11 |
1,16 |
При работе с РВ и ИИИ должны создаваться условия, при которых дозы облучения людей были бы минимально возможными (но всегда менее ПДД). Защита от ИИ осуществляется: экранированием ИИИ и рабочих мест; увеличением расстояния до источника, сокращением времени облучения, средствами защиты. Рабочие критерии установлены Нормами радиационной безопасности (НРБ-96).
Экспериментальная часть
Для оценки радиационной опасности используют приборы, регистрирующие наличие ИИ. Принцип действия любого из них основан на измерении эффектов взаимодействия излучения с веществом. Одним из таких приборов является индикатор радиоактивности «Белла» (или любой другой прибор, позволяющий замерить минимальную мощность дозы, чтобы не допустить переоблучения людей). «Белла» (рис. 8.1, 8.2) позволяет получать прямой отсчет по цифровому табло или по интенсивности подачи звуковых сигналов.
Основные характеристики индикатора «Белла»: диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения 0,05 - 1,25 МэВ; диапазон определения мощности эквивалентной дозы (МЭД) 0,20 - 99,99 мкЗв/ч; экспозиционной дозы 20 - 9999 мкР/ч; время установления рабочего режима не более 10 с; время определения МЭД не более 60 с.
Индикатор «Белла» определяет МЭД гамма-излучения по цифровому табло. Прибор обеспечивает работу в режимах: «Поиск» - для грубой оценки радиационной обстановки по частоте выдачи звуковых сигналов; «МЭД» - для определения мощности дозы по цифровому табло.
Рис. 8.1. Блок-схема индикатора «Белла»
Рис. 8.2. Органы управления индикатора «Белла»:
1 - выключатель электропитания; 2 - место для установки батареи «Корунд»; 3 - место газоразрядного счетчика; 4 - цифровое табло индикатора; 5 - кнопка включения режима «МЭД» и контроля напряжения питания; 6 - световой индикатор (лампочка); 7 - переключатель режима «Поиск»
Подготовка индикатора «Белла» к работе
Оба переключателя (ПИТАНИЕ и ПОИСК) установить в нижнее положение.
Установить батарею «Корунд» в отсек питания.
Проверить ее работоспособность (ПИТАНИЕ перевести в верхнее положение). На табло появятся цифры «00.00», а при нажатии кнопки 5 должен светиться индикатор 6 (если этого нет, то заменить батарею и вновь подготовить прибор к работе).
Выключить питание переводом переключателя ПИТАНИЕ в нижнее положение.
Работа с индикатором «Белла» в режиме «Поиск»
Подготовить индикатор к работе. Включить питание (переключатель / перевести в верхнее положение). На табло индикатора появятся цифры «00.00».
Включить режим «Поиск» (переводом переключателя 7 в верхнее положение). Цифры на табло должны остаться без изменения, но индикатор подает звуковые сигналы. Если их не более 60 в минуту, то мощность дозы не превышает фона.
Работа с индикатором «Белла» в режиме «МЭД»
Переключатель ПОИСК установить в верхнее положение, на табло должны появиться цифры «00.00».
При нажатии кнопки 5 (во время нажатия светится индикатор б) на цифровом табло все цифры разделяются точками («0.0.0.0») и прибор подает звуковые сигналы.
Через 30-60 с первая и третья точки пропадают: определение МЭД закончено (допустим, высветилось 01.57. Это значит, что МЭД = 1,57 мкЗв/ч).
Замеры повторить не менее пяти раз и найти среднее значение мощности дозы (для обеспечения достаточной точности).
Исследование кратности ослабления радиации различными материалами
Используя γ-источники разной активности, экраны различной толщины из разных материалов и изменяя расстояние между ИИИ и индикатором «Белла» (рис. 8.3), произвести замеры, а результаты свести в табл. 8.1. Проанализировать влияние на кратность ослабления расстояния между газоразрядным счетчиком индикатора «Белла» и γ-источником, вида материала, толщины слоя экрана и представить это в отчете. Например, используя замеры 2,3,5,6, можно определить коэффициент ослабления радиации по формуле: К = 0,14/0,12 = 4,2/3,56 = 1,17.
Рис. 8.3. Схема эксперимента
Таблица 8.1