Поисково -спасательные работы в условиях радиоактивного загрязнения

(Материал подготовлен В.И. Заболоцким)

В природе есть небольшое количество химических элементов, ядра атомов кото­рых распадаются самопроизвольно. Этот процесс сопровождается невидимым излу­чением. Самопроизвольный распад ядер атомов некоторых химических элементов называется радиоактивностью, а сами элементы и их излучения — соответственно радиоактивными элементами и радиоактивными излучениями.

Органы чувств человека не обладают способностью воспринимать присутствие ра­диоактивного излучения. Информацию о радиоактивном излучении И о радиоактив­ном загрязнении местности, воды, воздуха, транспортных средств, продуктов питания и т.д. можно получить только по показаниям специальных приборов.

Радиоактивное загрязнение возникает в процессе радиоактивных превращений ядер атомов химических элементов: альфа-распад, бета-распад, электронный захват, спонтанное (самопроизвольное) деление атомных ядер. Одно из важных свойств всех радиоактивных излучений — способность вызывать ионизацию электрически ней­тральных молекул среды, в которой они распространяются.

Наибольшей ионизирующей способностью обладают альфа-частицы. Вследствие ионизации энергия альфа-частицы быстро уменьшается. После прохождения опре­деленного расстояния, называемого длиной свободного пробега, альфа-частица как таковая прекращает свое существование. Потеряв большую часть энергии, она захва­тывает два электрона и становится нейтральным атомом гелия.

Для человека, как и для любого другого живого организма, альфа-излучение не представляет собой какой-либо опасности.

Способностью при прохождении через вещество ионизировать его обладают и бета-частицы, однако она значительно меньше. Поскольку бета-частицы теряют свою энергию несколько медленнее, то длина их свободного пробега в воздухе и других материалах гораздо больше.

Значительная часть бета-частиц различных радиоактивных изотопов проходит в воздухе 3-5 м. В веществах, имеющих большую плотность, намного меньше (в воде, древесине, тканях организма в 1000 раз). Несмотря на это, бета-излучение опасно для человека, особенно при попадании радиоактивных веществ на открытые участ­ки кожи.

Альфа-распад и бета-распад, как правило, сопровождаются гамма-излучением. Оно представляет собой электромагнитные колебания очень большой частоты, рас­пространяющиеся в пространстве со скоростью света; испускается ядром в виде от­дельных порций, называемых гамма-квантами или фотонами. Гамма-кванты обла­дают очень большой проникающей способностью. Для характеристики ослабления гамма-излучения различными материалами пользуются величиной слоя половинного ослабления (d 1/2). Это такая толщина слоя материала, которая ослабляет мощность гамма-излучения в два раза. Слой половинного ослабления является мерой характе­ристики защитных свойств материала.

Степень опасности поражения людей ионизирующими излучениями определяется значением экспозиционной дозы излучения (Д), которая измеряется в рентгенах (Р). Интенсивность радиоактивных излучений оценивается мощностью дозы излучения (Р). Мощность дозы излучения характеризует скорость накопления дозы и выражает­ся в рентгенах в час (Р/ч) или миллирентгенах в час (мР/ч).

Содержание | Index 370

Глава 3 Организация и проведение поисково-спасательных работ

Содержание | Index 371

В Международной системе единиц СИ экспозиционная доза излучения измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг), и ее мощность — в кулонах на килограмм в секунду Кл/(кг • с). Кулон на килограмм равен экспозиционной дозе, при которой в 1 кг воздуха образуется в результате ионизации суммарный электрический заряд всех ионов одно­го знака, равный 1 Кл.

При оценке последствий облучения людей ионизирующими излучениями важно знать не экспозиционную дозу, а поглощенную дозу излучения, то есть количество энер-гии ионизирующих излучений, поглощенное тканями организма человека.

В качестве единицы измерения поглощенной дозы излучения в системе СИ принят грэй (Гр), а мощность такой дозы — грэй в секунду (Гр/с). На практике используется внесистемная единица поглощенной дозы — рад (в одном грамме облучаемого веще­ства поглощается энергия, равная 100 эрг). Внесистемная единица мощности погло­щенной дозы — рад в час или рад в секунду (рад/ч, рад/с).

Между экспозиционной и поглощенной дозами излучения имеется зависимость:

д = Д •К

^Дпог ^{= Д}экс ^•

где К — коэффициент пропорциональности (для мягких тканей организма человека К = 0,877).

Учитывая то, что у существующих дозиметрических приборов погрешность измере­ний составляет 15-30%, коэффициент пропорциональности принимают равным еди­нице. Поэтому при оценке последствий облучения людей измеренные с помощью до­зиметрических приборов значения экспозиционной дозы в рентгенах и поглощенной дозы в радах примерно одинаковы.

Рентген — это такая доза гамма-излучения, при которой в 1 см³ воздуха при нор­мальных физических условиях (температура воздуха 0°С и давление 760 мм рт. ст.) образуется 2,08x10⁹ пар ионов, несущих одну электростатическую единицу количе­ства электричества.

Для оценки последствий облучения организма человека различными видами излу­чений, а также при попадании радионуклидов в организм человека с воздухом, водой и пищей применяются специальные единицы измерения эквивалентной дозы облуче­ния — бэр (биологический эквивалент рентгена) и зиверт (Зв). 1 бэр= 1 • 10~² Зв.

Чрезвычайные ситуации, связанные с радиоактивным загрязнением, как правило, происходят в результате аварий на атомных электростанциях, предприятиях атомной промышленности, на установках и транспортных средствах, использующих и перевоз­ящих радиоактивные вещества, а также в результате ядерных взрывов.

Особенностями проведения ПСР в условиях радиоактивного загрязнения являются:

— строгая регламентация времени пребывания спасателей в зонах радиоактивно­
го загрязнения;

— организация посменной работы;

— использование средств индивидуальной защиты (СИЗ), защитных свойств тех­
ники, транспорта, уцелевших зданий и сооружений;

— организация и осуществление непрерывного контроля за полученными дозами
излучения.

При радиоактивном загрязнении местности практически трудно создать условия, предохраняющие людей от облучения. Поэтому при действии на местности, загряз­ненной радиоактивными веществами, устанавливаются определенные допустимые дозы облучения на тот или иной промежуток времени, которые, как правило, не долж­ны вызывать у людей лучевых (радиационных) поражений.

Содержание | Index 371

Глава 3 Организация и проведение поисково-спасательных работ

Содержание | Index 372

Радиационные эффекты, которые проявляются при облучении организма челове­ка, делятся на две группы: соматические и наследуемые.

Соматическими называются эффекты, относящиеся к телу и состоянию здоровья самого облучаемого. Эти эффекты охватывают широкий диапазон воздействий: от вре­менного покраснения кожи при облучении поверхности тела до летального исхода.

Наследуемые эффекты затрагивают гены, передающие наследственные характе­ристики. Такие эффекты возникают в результате мутаций и других нарушений в по­ловых клеточных структурах, ведающих наследственностью. Наследуемые эффекты могут проявляться на протяжении многих поколений и чаще всего связаны с деграда­цией потомства.

Основными соматическими эффектами при облучении в малых дозах являются злокачественные новообразования, включая лейкозы (рак крови), и сокращение про­должительности жизни. В основе ракового перерождения клетки лежит изменение ее наследственного аппарата — молекул ДНК. Преждевременное старение, приводящее к сокращению продолжительности жизни, как полагают, связано с накоплением допол­нительного груза вредных мутаций в клетках организма.

К наследуемым эффектам относятся генные мутации и хромосомные аберрации (структурные и численные изменения хромосом. Известно около 1500 различных на­следственных заболеваний, обусловленных этими эффектами, причем ведущая роль в них принадлежит генным мутациям.

Из всех радиационных эффектов облучения в больших дозах принято выделять реакции со стороны отдельных систем организма и острую лучевую болезнь при одно­кратном относительно равномерном облучении, хроническую лучевую болезнь.

Реакции со стороны отдельных систем организма могут появиться при дозах 0,25... 1 Гр. Их проявление характеризуется временным изменением состава кро­ви, а при дозах 0,5... 1 Гр — появлением дополнительно чувства усталости, иногда рвоты. Последствия таких эффектов благополучные. Состав крови и состояние здоровья обычно нормализуются.

Острая лучевая болезнь развивается при общем облучении организма в дозе более 1 Гр. В диапазоне доз до 2 Гр преобладает легкая форма лучевой болезни — I степени тяжести, при 2...4 Гр — II (средней) степени, при 4...6 Гр — III (тяжелой) степени, а при дозах выше 6 Гр острую лучевую болезнь оценивают как крайне тяжелую, IV степени.

При определении допустимых доз облучения необходимо учитывать то, что оно может быть однократным или многократным.

Однократным считается облучение, полученное за первые 4 суток. Облучение, полученное за время, превышающее этот период, считается многократным. Облуче­ние людей однократной дозой 100 Р и более иногда называют острым облучением.

Возможные последствия облучения организма человека в зависимости от получен­ной дозы приведены в таблице.

Содержание | Index 372

Глава 3

Организация и проведение поисково-спасательных работ

Содержание | Index

Дата добавления: 2014-12-29