Модуль 2 Безпека життєдіяльності

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 1

КОНТРОЛЬ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА І ВОДИ ЗА ДОПОМОГОЮ ПРИЛАДУ «ПРИП’ЯТЬ»

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

На побутовому рівні цілком достатнім є спрощений радіаційний контроль за допомогою побутових дозиметричних приладів.

Людський організм безупинно знаходиться під впливом різного роду випромінювань (світлового, теплового, електромагнітного і т.д.) - нешкідливих для життєдіяльності; разом з тим він підпадає під вплив іншої категорії випромінювань - іонізуючих (радіоактивних), що представляють серйозну небезпеку для життя й здоров'я.

Іонізуючий ефект викликає зміну фізико-хімічних властивостей будь-яких речовин, у тому числі й біологічній тканині.

Джерелами іонізуючого випромінювання є: радіоактивний розпад нестійких ізотопів хімічних елементів (радіонуклідів), космічне випромінювання та деяке технологічне устаткування.

Ослаблення радіоактивного випромінювання із часом залежить від періоду напіврозпаду радіонукліда, тобто часу розпаду половини ядер атомів даної речовини.

Період напіврозпаду коливається в дуже широких межах від часток секунди до млрд. років (йод-131 - 8 діб, стронцій-90 - 28 років, цезій-137 - 30 років, вуглець-14 - 5600 років, уран-235 - 704 млн. років, торій-232 - 14 млрд. років).

Випромінювання має хвильову та корпускулярну природу. Реальну загрозу, у більшості випадків для людини може створювати альфа- і бета- випромінювання (корпускулярне) і гама - випромінювання (електромагнітне).

Альфа-частинки мають високу іонізуючу, але дуже малу проникаючу здатність. У бета-частинок іонізуючий ефект нижче, ніж у альфа-частинок, але проникаюча здатність вище. Найвища проникаюча здатність - у гамма-випромінювання, але іонізуючий ефект значно нижче, ніж в елементарних часток.

Радіація, як шкідливий, небезпечний і вражаючий фактор, проявляє себе через зовнішнє і внутрішнє опромінення організму. При зовнішньому опроміненні головним вражаючим фактором є гамма-випромінювання, але його дію на організм можна значно послабити, укрившись у будинках або захисних спорудженнях. Від альфа-частинок при зовнішнім опроміненні повністю захищає шкірний покрив. Бета-частинки, хоча й проникають у тіло на невелику глибину (до 10 мм), але не досягають радіочутливих органів.

Внутрішнє опромінення організму визначається радіонуклідами, які з повітрям, їжею та водою попадають усередину організму й опромінюють внутрішні органи. Внутрішнє опромінення більш небезпечно, тому що організм піддається впливу всіх видів випромінювань. Джерела внутрішнього опромінення вкрай важко виводяться з організму, тому першочергову увагу потрібно приділяти попередженню радіоактивного зараження (використанню засобів індивідуального захисту, йодній профілактиці, обережному харчуванню і споживанню води).

Ступінь радіоактивного забруднення місцевості при викидах радіонуклідів прийнято характеризувати рівнем радіації, тобто потужністю експозиційної дози гамма-випромінювання (гамма-фон) на висоті 1 м. На практиці найчастіше вживаються наступні одиниці виміру рівня радіації - Р/год (рентген у годину) і мР/год. Рівень природного радіаційного фону прийнято вимірювати в мкР/год.

Необхідно розрізняти первинне та вторинне радіоактивне забруднення.

Первинне радіоактивне забруднення відбувається при первісному випаданні радіонуклідів з радіоактивної хмари. Вони являють собою пилоподібні частки з розмірами 1...100 мкм і поводяться подібно звичайному пилу, тобто мають високі адгезіонні властивості. У пористі та сипучі продукти радіонукліди можуть проникати на деяку глибину. Розчинні радіонукліди усмоктуються в листя й траву, розчиняються в дощовій волозі та ґрунтових водах, мігрують у ґрунтовому шарі й частково засвоюються коріннями рослин, утворюючи харчовий ланцюжок, по якому попадають в організм людини. Осідаючи на поверхню водойм і рік, радіонукліди забруднюють спочатку їхню поверхню, потім у повному обсязі (осідання і розчинення деяких радіонуклідів), а потім нерозчинні радіонукліди осідають на дно та фіксуються у донних відкладеннях.

Вторинне радіоактивне забруднення визначається наступними міграційними процесами, тобто переносом радіонуклідів із частками ґрунту внаслідок пилоутворення дією вітру, а також поверхневими і ґрунтовими водами.

Кількість радіонуклідів у речовині прийнято характеризувати їхньою активністю, що визначається числом розпадів ядер в одиницю часу. Одиницею виміру активності є Бк (беккерель) = 1 розпад/с. На практиці також широко використається позасистемна одиниця Ки (кюрі) = 3,7 10¹⁰ Бк.

Через активність прийнято характеризувати ступінь забруднення радіонуклідами продуктів харчування, води та будь-яких інших матеріалів в одиницях Бк/кг, Бк/л (або Ки/кг, Ки/л).

ОПИС ПРИЛАДУ «ПРИП'ЯТЬ»

Прилад «Прип'ять» є побутовим радіометром-рентгенметром кишенькового типу, призначеним для виміру потужності експозиційної (еквівалентної) дози гамма-фону, і питомої (об'ємної) активності рідких і сипучих матеріалів.

Прилад працює від хімічного елемента Корунд (9В), а також від зовнішнього джерела живлення від 4 до 12 В. Прилад має цифрову і звукову індикацію. Загальний вид приладу і розташування органів керування показані на рис. 1.

Рис. 1 - Загальний вид приладу.

1. Кришка відсіку живлення; 2. Кришка лічильника Гейгера; 3. Замок кришки (2); 4. Вимикач звукової індикації; 5. Гніздо зовнішнього джерела живлення; 6. Кнопка контролю напруги джерела живлення; 7. Перемикач «ПРЕДЕЛ»; 8. Вимикач «ПИТАНИЕ»; 9. Перемикач «ВРЕМЯ».

Межі виміру:

- потужності експозиційної дози від 0,01 до 19,99 мР/год;

- потужності еквівалентної дози від 0,1 до199,9 мкЗв/год;

- питомої (об'ємної) активності від 3,7 10⁵ до 3,7 10³ Бк/кг (Бк/л);

- бета-випромінюючих радіонуклідів (10^-5 - 10^-7 Ки/кг (Ки/л) по цезію-137);

- відносна погрішність виміру ± 25%.

У комплект приладу входить кювета для розміщення проб рідких і сипучих продуктів. Лічильники Гейгера в приладі закриваються знімною кришкою, що є фільтром бета-частинок при вимірі потужності експозиційної (еквівалентної) дози. При вимірах по бета-випромінюванню кришка знімається.

РОБОТА ІЗ ПРИЛАДОМ «ПРИП'ЯТЬ»

Робота із приладом «Прип'ять» складається з підготовки до роботи, перевірки працездатності та проведення вимірів потужності експозиційної (еквівалентної) дози фона і питомої (об'ємної) активності рідких і сипучих матеріалів по бета-випромінюванню.

1. Підготовка приладу до роботи

1) Підключити джерело живлення (елемент типу Корунд або зовнішнє джерело постійного струму напругою 4...12 в).

2) Перевести перемикач «ПИТАНИЕ» в положення «ВКЛ».

3) Нажати кнопку «КП». На цифровому індикаторі повинне з'явитися число, що показує напругу джерела живлення. Напруга повинна бути в межах 9 ±1 В (не менш 6В).

2. Вимір потужності дози гамма-фона

1) Перевести перемикач «ПИТАНИЕ» в положення «ВКЛ».

2) Перемикач «РЕЖИМ» поставити в положення «γ».

3) Перемикач «Н – Х» поставити в положення, що відповідає виду дози: еквівалентної «Н» (мкЗв/год) або експозиційної «Х» (мР/год).

Потужність експозиційної дози Х у положенні «1» перемикача «ПРЕДЕЛ» виміряється в діапазоні 0,01 - 2 мР/год з індикацією коми після першої цифри, а в положенні «2» виміряється в діапазоні 2,0 - 19,99 мР/год з індикацією коми після другої цифри.

Потужність еквівалентної дози Н у положенні «1» перемикача «ПРЕДЕЛ» виміряється в діапазоні 0,1 - 19,99 мкЗв/год з індикацією коми після другої цифри, а в положенні 2 виміряється в діапазоні 20,0 - 199,9 мкЗв/год з індикацією коми після третьої цифри.

4) Перемикач «ВРЕМЯ» поставити в положення «20» с. Протягом цього часу провести не менш трьох вимірів і обчислити середнє значення.

5) Якщо спостерігається значний розкид показань, збільшити час виміру в 10 разів перекладом перемикача «ВРЕМЯ» у положення (х 10).

3. Вимір питомої (об'ємної) активності проб продуктів і води

При вимірі питомої активності гамма-фон не повинен перевищувати 0,025 мР/год.

1) Пробу продукту або води помістити в кювету таким чином, щоб рівень проби перебував на 5 мм нижче краю кювети.

2) Установити прилад на кювету.

3) Перемикач «ПИТАНИЕ» поставити в положення «ВКЛ».

4) Перемикач «РЕЖИМ» поставити в положення «β».

5) Перемикач «φ - А_м» поставити в положення «А_м» (питома активність).

6) Перемикач «ВРЕМЯ» поставити в положення «10 мин».

7) Провести вимір двічі: при наявності кришки (для визначення гамма-фону) і при знятій кришці (гамма-фон + бета-випромінювання).

Питома активність у положенні «1» перемикача «ПРЕДЕЛ» виміряється в діапазоні 1∙10^-7 - 1,999∙10^-6 Ки/кг, а індиціюється у вигляді 100∙10^-9 - 1999∙10^-9, а в положенні «2» виміряється в діапазоні 2∙10 ^-6 - 19,99∙10 ^-6 Ки/кг із індикацією коми після другої цифри.

Остаточним результатом виміру вважається різниця значень другого й першого вимірів. Провести не менш трьох таких вимірів і обчислити середнє значення А_м.

Ретельно помити кювету.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. За допомогою чого здійснюється радіаційний контроль на побутовому рівні?

2. Як діє іонізуючий ефект випромінювання на організм людини?

3. Визначте джерела іонізуючого випромінювання.

4. Випромінювання, якого типу становлять небезпеку для людини?

5. Чим характеризується швидкість радіоактивного розпаду?

6. В яких межах може знаходитися період напіврозпаду радіоізотопів?

7. Поясніть радіацію - як фізичне явище.

8. Якими складовими представлено іонізуюче випромінювання?

9. Дати поняття зовнішньому і внутрішньому опроміненню.

10. Що таке первинне і вторинне радіоактивне випромінювання?

11. Пояснить загальний порядок контролю забруднення продуктів харчування і води.

12. Які прилади використовуються для радіаційного контролю забруднення продуктів харчування і води?

13. У яких одиницях виміру виражається забруднення радіонуклідами продуктів харчування і води?

14. Поясните призначення приладу «Прип'ять».

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 2

КОНТРОЛЬ ХІМІЧНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ПОВІТРЯ ЗА ДОПОМОГОЮ СИЛЬФОННОГО АСПІРАТОРА ГХ-М (ам-5)

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

В останні роки відзначається значне збільшення асортиментів хімічних речовин, застосовуваних у промисловості, сільському господарстві й у побуті. Підприємства, що роблять або використають хімічно небезпечні речовини (ХНР), вважаються потенційно хімічно небезпечними об'єктами (ХНО). Так, у випадку виникнення аварій на цих об'єктах у навколишнє середовище попадають ХНР, що загрожують безпеки життєдіяльності не тільки персоналу ХНО, але й населенню, що проживає поблизу цих об'єктів.

Значними запасами ХНР розташовують підприємства хімічної, нафтопереробної, нафтохімічної, целюлозно-паперової, чорної й кольорової металургії, текстильної галузі. У результаті на великих підприємствах, розташованих у чорті або поблизу міст, можуть одночасно зберігатися тисячі тонн ХНР.

Хімічно небезпечний об'єкт (ХНО) – об'єкт, на якому зберігають, переробляють, використовують або транспортують небезпечну хімічну речовину, при аварії на якому або при руйнуванні якого може відбутися загибель або хімічне зараження навколишнього природного середовища.

Хімічно небезпечна речовина (ХНР) – небезпечна хімічна речовина, що використовують в промисловості і сільському господарстві, при аварійному викиді (розливі) якої може відбутися зараження навколишнього середовища в тих концентраціях (токсодозах), що вражають живий організм.

Для характеристики токсичних властивостей ХНР використовуються поняття: середньодобова гранична допустима концентрація в населеному місці (ГДК_СД), гранична допустима концентрація робочої зони (ГДК_РЗ) і токсодоза.

Середньодобова гранично-допустима концентрація (ГДК_СД) – це така концентрація шкідливої речовини в повітрі населених місць, яка при щоденному перебуванні людини протягом 24 годин, не може викликати захворювання або відхилення від норми стана здоров'я, які виявляються сучасними методами досліджень, в процесі життя сьогодення і подальших поколінь.

Гранично-допустима концентрація робочої зони (ГДК_РЗ) – це така концентрація шкідливої речовини в повітрі робочої зони, яка при щоденній роботі протягом 8 годин, але не більше 41 години в тиждень, впродовж всього робочого стажу не може викликати захворювання або відхилення в стані здоров'я, що виявляються сучасними методами досліджень, в процесі роботи або віддалених термінах життя сьогодення і подальших поколінь.

Токсодоза – це величина, що дорівнює кількості токсичної речовини, що поступає в організм, віднесеному до маси його тіла.

Гранично допустима токсодоза – така доза (концентрація), при якій симптоми отруєння ще не наступають.

Середня порогова (токсодоза РС₅₀) – доза, яка викликає початкові симптоми отруєння ХНР у 50 % уражених;

Середня виводяща (токсодоза ІС₅₀) – доза, яка приводить до втрати працездатності у 50 % уражених;

Середня смертельна (токсодоза LC₅₀) – доза, що приводить до загибелі 50% людей або тварин при 2 – 4 годинній інгаляційній дії.

Хімічне зараження – розповсюдження небезпечних хімічних речовин в навколишньому природному середовищі в концентраціях або кількостях, що створюють загрозу для людей, сільськогосподарських тварин і рослин протягом певного часу.

Осередок хімічного ураження – територія, в межах якої в результаті дії небезпечних хімічних речовин відбулися масові поразки людей, сільськогосподарських тварин і рослин.

Зона хімічного зараження – територія або акваторія, в межах якої поширені або куди привнесені небезпечні хімічні речовини в концентраціях або кількостях, що створюють небезпеку для життя і здоров'я людей, для сільськогосподарських тварин і рослин протягом певного часу.

Глибина зараження – максимальна протяжність відповідної площі зараження за межами місця аварії.

Глибина розповсюдження – максимальна протяжність зони розповсюдження первинної або вторинної хмари ХНР.

Тривалість хімічного зараження – час випаровування ХНР, на продовженні якого існує небезпека поразки людей.

Первинна хмара – хмара ХНР утворюється в результаті миттєвого (1-3 хвил.) переходу в атмосферу частини ХНР з ємності при її руйнуванні.

Вторинна хмара – хмара ХНР утворюється в результаті випаровування речовини, що розлилася, з підстилаючої поверхні.

Еквівалентна кількість ХНР – така кількість хлору, масштаб зараження якої при інверсії еквівалентний масштабу зараження при даному ступені вертикальної стійкості атмосфери кількістю ХНР, що перейшла в первинну (вторинну) хмару.

Площа зони можливого зараження ХНР – площа території, в межах якої під впливом зміни напряму вітру може переміщатися хмара ХНР.

Прийнято два критерії підбору в групу ХНР:

- перший – речовини, що мають величину коефіцієнта КМІО більше 30, тобто першого і другого класу небезпеки;

- другий – вірогідність і масштаби можливого забруднення атмосфери, води, ґрунту при виробництві, транспортуванні і зберіганні небезпечних хімічних речовин.

Коефіцієнт можливого інгаляційного отруєння (КМІО) – це відношення концентрації речовини, що максимально досягається в повітрі при 20 ⁰С до летальної концентрації.

Ступінь дії ХНР на людину залежить від тривалості (експозиції) перебування людей в зараженій атмосфері. Одна і та ж концентрація ХНР при різноманітних експозиціях робить різний вплив на організм людини.

По ступеню небезпеки для людини всі хімічні речовини діляться на чотири класи. Як показник небезпеки прийнятий коефіцієнт можливого інгаляційного отруєння (КМІО):

- 1-й клас (надзвичайно небезпечні) – КМІО більше 300;

- 2-й клас (високо небезпечні) – КМІО від 30 до 299;

- 3-й клас (помірно небезпечні) – КМІО від 3 до 29;

- 4-й клас (мало небезпечні) – КМІО менше 3.

Хімічно небезпечні речовини, що поступають в організм людини різними шляхами (через дихальні шляхи, слизисті оболонки, шкіру, шлунково-кишковий тракт) можуть надавати наступні негативні дії:

- задушлива дія, оскільки майже всі гази і пари ХНР призводять до небезпечного зниження змісту кисню в крові на 10 – 13 % і нижче (хлор, трихлористий фосфор, фосген, хлорпікрин, хлорид сірі та ін.);

- дратівлива дія (аміак, хлор, сірчистий ангідрид та ін.);

- алергічна дія (практично всі ХНР);

- токсична дія, в результаті якої можуть виникнути гострі отруєння (при швидкому надходженні великих доз і високих концентрацій ХНР) і хронічні, що виникають при тривалому надходженні (роками), в малих дозах і концентраціях в організм людини (усі ХНР);

- загальноотруйна дія (оксид вуглецю, синильна кислота, миш'яковистий водень, дінитрофенол, акрилонітрил, бензол та ін.);

- нейротропна дія – впливають на генерацію і передачу нервового імпульсу (фосфорорганічні з'єднання, оксид етилену, сірковуглець та ін.).

Для виключення поразки людей необхідно проводити хімічний контроль повітря за допомогою портативних приладів ручної дії, до числа яких відноситься газовизначник хімічний ГХ-М (АМ-5).

ОПИС СИЛЬФОННОГО АСПІРАТОРА ГХ-М (ам-5)

Газовизначник хімічний ГХ-М (АМ-5) являє собою портативний прилад ручної дії, призначений для якісного й кількісного експрес-аналізу наявності в атмосферному повітрі - оксиду вуглецю, сірчистого газу, сірководню, оксидів азоту та ін.

Принцип виявлення і визначення ХНР заснований на зміні фарбування індикаторів при взаємодії з тією або іншою речовиною. Залежно від того, який був узятий індикатор і як він змінив фарбування, визначають тип речовини та приблизну його концентрацію в повітрі.

У комплект приладу входять: набір індикаторних трубок (ІТ), аспіратор сильфонний ГХ-М (ам-5) і інструкція з експлуатації. Для визначення різних концентрацій певних газів використаються специфічні індикаторні трубки (табл. 1).

Таблиця 1- Технічна характеристика індикаторних трубок ГХ - М

Газовизначник	Діапазон виміру, %	Допустима погрішність,%
ГХ-М СО-0,25	0,0005-0,025	±25
ГХ-М СО-5	0,005-0,25	±16
ГХ-М СО2-2	0,25-2	±25
ГХ-М СО2-15	1-15	±20
ГХ-М СО2-50	5-50	±20
ГХ-М SО2-0,007	0,0002-0,007	±25
ГХ-М H2S-0,0066	0,00033-0,0066	±25
ГХ-М NO+NO2-0,005	0,0001-0,005	±25
ГХ-М О2-21	1-21	±10
ГХ-М NO-0,01	0,0001-0,01	±25
ГХ-М СН2О-0,004	0,00002-0,004	±25

Аспіратор являє собою ручний сильфонний прилад (рис. 1) об'ємом одного ходу, рівним 100 мл. Усередині сильфона розташовані пружини, що втримують його в розціпленому положенні. Індикаторна трубка вставляється в спеціальне гніздо, що має форму гумової трубки.

ПІДГОТОВКА І ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТУ

На місці проведення дослідження повітря на наявність ХНР розкривають відповідну індикаторну трубку, обломивши обоє її кінця за допомогою пристосування, присутнього на аспіраторі, так, щоб не порушити прокладку і шар порошку. Трубку щільно вставляють у гніздо аспіратора таким чином, щоб стрілка показувала напрямок до аспіратора. Аспіратор пускають у хід, стискаючи сильфон до упору, а потім відпускаючи його. Кінець усмоктування визначають натягом ремінців, що обмежують хід сильфона. Перед наступним стиском робиться пауза в 3 секунди. Десять стисків аспіратора забезпечують просмоктування 1 л повітря. Таким чином, досліджуване повітря пропускається через індикаторну трубку.

Величину концентрації шкідливого газу визначають по шкалі, присутньої на пакуванні й в інструкції. Градуйовану частину ІТ сполучають зі шкалою на пакуванні та беруть на ній значення концентрації, що відповідає границі пофарбованого шару і об'єму повітря, пропущеного через ІТ. Газ, що надходить із трубки в аспіратор варто видаляти після кожного застосування. Для цього необхідно зробити кілька холостих ходів аспіратора без ІТ.

Дата добавления: 2014-12-25