Характеристика ионизирующих излучений

Лекция N 22

Аварии и катастрофы на АЭС и других ядерных энергетических установках (ЯЭУ)

К основным источникам загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами (РВ) относятся производственные предприятия, добывающие и перерабатывающие сырье, содержащее РВ, атомные электростанции (АЭС), радиохимические заводы, научно-исследовательские институты и др. объекты.

АЭС являются составной частью довольно сложной совокупности ядерного производства, называемой ядерно-топливным комплексом или циклом (ЯТЦ). Он включает в себя:

- добычу и переработку урановой руды с получением химических концентратов урана (рудодобывающие и рудоперерабатывающие заводы)

- получение чистых соединений урана из концентратов (аффинажные заводы)

- производство гексафторида урана и разделение его изотопов (заводы по получению гексафторида и разделению его изотопов)

- изготовление топлива для получения энергии на АЭС

- переработку отработавшего (облученного) на АЭС ядерного топлива (радиохимические заводы или заводы по регенерации топлива)

-отработку отходов, хранение или захоронение средне- и высокотоксичных отходов и транспортировку ядерных продуктов между предприятиями ЯЦП.

При работе предприятий ЯЦП образуются пылегазообразные, жидкие и твердые отходы, содержащие радиоактивные и обычные химические вещества.

Под радиоактивными отходами понимают непригодные к использованию в настоящее время и в обозримом будущем жидкие и твердые материалы и предметы, содержащие радионуклиды в концентрации, превышающей ПДК или ПДУ (предельно допустимые концентрации и уровни).

При распаде радионуклиды испускают - и - частицы, - кванты, нейтроны и др.

- частицы представляют собой поток ядер атомов гелия (Не). Вследствии большой ионизирующей способности пробег -частиц очень мал. В воздухе он составляет не более 10 см. В биоткани (живой клетке) до 0.1 мм. - частицы полностью поглощаются листом бумаги и не представляют опасности для человека, за исключением случаев непосредственного контакта с кожей.

- частицы - электроны и позитроны, обладают в сотни раз меньшей ионизирующей способностью, чем -частицы. Вследствие этого они распространяются в воздухе до 10... 20 м, в биоткани - на глубину 5... 7 мм, в дереве - до 2.5 мм, в алюминии - до 1 мм. Одежда человека почти наполовину ослабляет действие -частиц. Они практически полностью поглощаются оконными стеклами и любым металлическим экраном толщиной в несколько миллиметров. Но при контакте с кожей они также опасны, как и a-частицы.

- излучение представляет собой поток квантов высокочастотного электромагнитного поля, распространяющихся со скоростью света. Оно свободно проникает сквозь одежду, тело человека и через значительные толщи материалов.

Все рассмотренные излучения опасны для организма человека, поэтому необходимо строгое соблюдение установленных норм радиационной безопасности (НРБ - 99) и основных санитарных правил работы с РВ.

Радиационная безопасность - комплекс мероприятий (административных, технических, санитарно-гигиенических и др.), ограничивающих облучение населения и окружающей среды до наиболее низких значений, достигаемых средствами приемлемыми для общества.

Для количественной оценки воздействия на организм человека ионизирующих излучений РВ введен ряд физических величин.

Активность (А) - отношение числа самопроизвольных распадов атомов за интервал времени к этому интервалу. Единицей измерения активности в системе СИ является Беккерель (Бк). 1 Бк - это активность РВ, соответствующая одному распаду в секунду.

Внесистемная единица активности - Кюри. Кюри - это такое кол-во РВ, в котором происходит 37 млрд. распадов атомов за секунду, 1 Ки = 3.7*10¹⁰ Бк.

Поглощенная доза излучения (Д) - отношение приращения средней энергии, переданной излучением веществу в элементарном объеме к массе вещества в этом объеме: Д=dW/dm. Системная единица измерения - Грей (Гр), внесистемная - рад: 1 рад = 0.01 Гр.

Эквивалентная доза (Н) - поглощенная доза излучения, умноженная на средний коэффициент качества излучения для биологической ткани (Н=Д*Кк). Системная единица измерения - Зиверт: внесистемная - бэр; 1 бэр = 0.0136 Зиверта (для - и - излучения Кк=1; для -изл. Кк=20 и т. п.)

Эффективная эквивалентная доза - сумма средних эквивалентных доз в различных органах; она учитывает разную чувствительность к ионизирующим излучениям тканей организма.

Для характеристики потенциальной опасности излучения используется понятие “мощность дозы излучения”:

- поглощенная - Гр/с; рад/ч

- эквивалентная - Зв/с; бэр/ч

Степень загрязнения РВ местности и различных объектов на ней характеризуется поверхностной активностью (плотностью загрязнения), т. е. кол-вом РВ, приходящимся на единицу поверхности (Бк/м² или Ки/км²). Степень загрязнения РВ продуктов питания и воды характеризуют объемной или удельной активностью (концентрацией РВ), т. е. количеством РВ в единице объема или веса (Бк/м³, Бк/кг или Ки/л, Ки/кг).

Основными принципами радиационной безопасности являются:

- непревышение установленного дозового предела;

- исключение всякого необоснованного облучения;

- снижение дозы до возможно низкого предела.

В зависимости от степени контакта с источниками ионизирующих излучений и чувствительности организма, установлены 3 категории облучаемых лиц.

КАТЕГОРИЯ А - профессиональные работники, постоянно или временно работающие с источниками ионизирующих излучений (ИИ)

КАТЕГОРИЯ Б – лица, находящиеся по условиям работы в сфере воздействия источников ионизирующего излучения.

КАТЕГОРИЯ В – население.

Эффективная доза облучения в год: группа А – 20 мЗв; группа Б – 5 мЗв; население – 1 мЗв.

Дата добавления: 2014-01-04