Характеристика основних отруйних речовин

а) Зарин (нервово–паралітична ОР) – є безбарвною або жовтого кольору рідина майже без запаху, що утрудняє виявлення його по зовнішніх ознаках.

Зарин викликає ураження через органи дихання, шкіру, шлунково-кишковий тракт; через шкіру впливає в краплинно-рідкому і пароподібному станах, не викликаючи при цьому місцевого її ураження. При дії зарину в ураженої людини спостерігаються слинотеча, рясне потовиділення, блювота, запаморочення, втрата свідомості, напади сильних судом, параліч і, як наслідок сильного отруєння, смерть.

б) Зоман (нервово–паралітична ОР) – безбарвна і майже без запаху рідина. За багатьма властивостями дуже схожа на зарин. Стійкість зомана декілька вищі, ніж у зарину; на організм людини він діє приблизно в 10 разів сильніше.

в) V-гази (нервово–паралітична ОР) є малолетючими рідинами з дуже високою температурою кипіння, тому стійкість їх у багато разів більше, ніж стійкість зарину. V_х-гази в 100 - 1000 разів токсичне інших ОР нервово–паралітичної дії. Вони відрізняються високою ефективністю при дії через шкірні покриви, особливо в краплинно-рідкому стані: попадання на шкіру людини дрібних крапель V_х-газів, як правило, викликає смерть людини.

г) Іприт (шкірно–наривна ОР) – темно-бура масляниста рідина з характерним запахом, що нагадує запах часнику або гірчиці. Стійкість на місцевості складає: влітку - від 7 до 14 днів, взимку - місяць і більше. Іприт володіє багатобічною дією на організм: у краплинно-рідкому і пароподібному станах він уражає шкіру і очі, в пароподібному - дихальні шляхи і легені, при попаданні з їжею і водою усередину уражає органи травлення. Дія іприту виявляється не відразу, а через деякий час, званий періодом прихованої дії.

д) Синильна кислота (загальноотруйна ОР) – безбарвна рідина з своєрідним запахом, що нагадує запах гіркого мигдаля; у малих концентраціях запах важко помітний. Характерні ознаки ураження: металевий присмак у роті, роздратування горла, запаморочення, слабкість, нудота, болісна задишка, сповільнюється пульс, втрата свідомість, наступають різкі судоми, з утратою чутливості, падінням температури, пригнобленням дихання і подальшою його зупинкою.

е) Фосген (задушлива ОР) – безбарвна, легколетюча рідина із запахом прілого сіна або гнилих яблук. На організм діє в пароподібному стані.

Фосген має період прихованої дії 4 - 6 годин. При вдиханні фосгену людина відчуває солодкуватий неприємний смак в роті, потім з'являються покашлювання, запаморочення і загальна слабкість. Через 4 - 6 годин у ураженого наступає різке погіршення стану: швидко розвиваються синюшне фарбування губ, щок, носа; з'являються загальна слабкість, головний біль, прискорене дихання, сильно виражена задишка, болісний кашель з відділенням рідкої, пінявої, рожевого кольору мокроти указує на розвиток набряку легенів.

д) Діметіламід лізергинової кислоти (психохімічна ОР) – при попаданні в організм людини через 3 хвилини з'являються легка нудота і розширення зіниць, а потім - галюцинації слуху і зору, що продовжуються протягом декількох годин.

ТЕМА 3: ОЦІНКА РАДІАЦІЙНОЇ І ХІМІЧНОЇ ОБСТАНОВКИ ПРИ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

3.1 Фізичні основи радіаційної безпеки

Радіоактивність – це мимовільне перетворення нестійкого нукліда в інший нуклід, що супроводжується випущенням іонізуючого випромінювання.

Нуклід – це вид атомів з даними числами протонів і нейтронів у ядрі, що характеризується масовим числом (атомна маса) і атомним номером.

Ізотопи – різновиди атомів того самого елемента.

Ізотопи, що мимовільно перетерплюють ядерні перетворення і випускають при цьомуіонізуюче випромінювання у вигляді гамма-квантів, альфа-частинок, називаються радіоізотопами.

Іонизуючим випромінюванням називається будь-який вид вип-ромінювання, взаємодія якого із середовищем приводить до утворення електричних зарядів різних знаків.

До іонізуючих випромінювань належать: альфа-, бета-, гамма-випромі-нювання, рентгенівське випромінювання, потоки нейтронів й інших ядерних часток, космічні промені. Всі види випромінювань можна розділити на 2 групи: електромагнітні (γ, рентгенівське) і корпускулярні (випромінювання різного роду ядерних часток: α-, β- і нейтронне випромінювання).

α-випромінювання являє собою потік ядер атомів гелію. За своєю сутністю α-частки являють собою ядра атомів гелію: вони складаються із двох протонів і двох нейтронів й, отже, несуть два елементарних позитивних електричних заряди. Ці частки випускаються при радіоактивному розпаді деяких елементів з більшим атомним номером (трансуранові елементи з атомними номерами більше 92). Дане випромінювання характеризується великою іонізуючою й малою проникаючою здатністю.

β-випромінювання утворюється при розпаді природних і штучних радіоактивних речовин й являє собою електрони (з негативним зарядом), які швидко пересуваються або позитрони (з позитивним зарядом). Іонізуюча здатність β -часток нижче, а проникаюча здатність вище, ніж α -часток.

γ-випромінювання – короткохвильове електромагнітне фотонне вип.-ромінювання з дуже малою довжиною хвилі. Це високочастотне електромаг-нітне випромінювання, що виникає в процесі ядерних реакцій або радіоак-тивного розпаду. Має високу проникаючу здатність.

Рентгенівське випромінювання подібне до γ-випромінюванням. Має велику проникаючу здатність. Довжини його хвилі більше, ніж γ -випромінювання, а частота більш низька.

Нейтронне випромінювання – це потік нейтральних часток, що не несуть електричного заряду і можуть проникати до ядра атому, змінюючи при цьому атомну масу елемента.

Для характеристики іонізуючих випромінювань існує ряд величин:

Експозиційна доза – це міра іонізації повітря, тобто кількість енергії іонізуючого випромінювання, отриманої одиницею об'єму повітря. Використовується для оцінки радіаційної обстановки на місцевості, у робочому або житловому приміщеннях, обумовленої впливом рентгенівського або γ-випромінювання (одиниці вимірювання - Кл/Кг або Р (рентген)).

Рентген – ця така доза рентгенівського або γ-випромінювання, при якій у 1 см³ сухого повітря при 0⁰ С и тиску 760 мм рт. ст. утвориться близько 2 млрд. пар іонів, кожний з яких несе заряд, що дорівнює заряду електрона.

Поглинена доза – це кількість енергії, поглиненої опромінюваною речовиною і розрахованої на одиницю маси цієї речовини (одиниці вимірювання - –грей (Гр), 1Гр = 1 Дж/кг, 1 Гр = 100 рад).

Кількість одержуваної середовищем в одиницю часу дози опромінення називається потужністю дози або рівнем радіації.

Активність радіоактивного джерела – це фізична величина, що характеризує число радіоактивних розпадів в одиницю часу. В якості одиниці активності прийнято беккерель (Бк) - один розпад за секунду.

Наведена радіоактивність – це перетворення атомів деяких нерадіоактивних (стійких) елементів у радіоактивні γ-випромінюючі під дією нейтронного випромінювання. Нейтрон, не маючи заряду, легко захоплюється ядром атома й, залишаючись там, змінює природне співвідношення числа протонів і нейтронів у ядрі і його атомну масу, створюючи тим самим радіоізотоп даного хімічного елемента.

3.2 Дозиметричні прилади

В основу дії дозиметричних приладів покладені наступні основні методи виявлення іонізуючих випромінювань:

1. Фотографічний метод заснований на здатності іонізуючих випро-мінювань вибивати електрони зв'язку з молекул бромистого срібла, що входить до складу емульсії фотоплівки. Створені при цьому мікрокристали срібла, які при проявленні фотоплівки виглядають на ній як темні ділянки.

2. Хімічний метод заснований на здатності іонізуючих випромінювань підвищувати оптичну щільність розчинів.

3. Сцинтиляційний метод полягає в здатності деяких хімічних сполук (наприклад, сірчистого цинку, йодистого натрію) випускати спалахи світла під дією іонізуючих випромінювань. Спеціальний пристрій – фотоелектро-помножувач - вимірює енергію цих спалахів і по ній дозволяє судити про потужність експозиційної дози випромінювання.

4. Іонізаційний метод полягає в здатності іонізуючих випромінювань підвищувати електропровідність повітря й газів. Виникаючий іонізаційний струм прямо пропорційний потужності експозиційної дози.

Схема

За призначенням дозиметричні прилади поділяються на наступні групи:

1. Рентгенметри (індикатори радіоактивності) - призначені для вимірювання рівнів радіації на місцевості і фіксують γ -випромінювання. Наприклад, прилади: «Белла», СРП-88Н, «Кадмій».

2. Радіометри – призначені для вимірювання питомої, об'ємної або поверхневої активності різних проб і фіксують α - або β - випромінювання. Наприклад, прилади: «Бета», РKC-100, «Альфа-РАД».

3. Рентгенметри-радіометри – призначені для вимірювання рівнів радіації на місцевості, щільності радіоактивного зараження об'єктів і фіксують γ - і (γ+β) -випромінювання. Наприклад, прилади: ДП-5А, 5Б, 5В, 5ВБ; МКСУ, «Прип'ять», «Стора».

4. Індивідуальні дозиметри – призначені для вимірювання доз радіації, одержуваних окремою людиною. Наприклад прилади: ДК-02 (0...0,2 рад), ДКП-50А (2...50 Р), ІД-1 (10... 500 рад), ИФКУ (0,05...2 сГр), ДПС-11 (0,01...10 рад), ІД-11 (20... 1500 рад).

5. Багатофункціональні прилади- призначені для вимірювання не менш, ніж 3-х параметрів. Наприклад, прилади «Терра», МКС-07 «Пошук», КАТЗРК «Орешник».

3.2 Прилади хімічної розвідки й хімічного контролю

Прилади хімічної розвідки й хімічного контролю призначені для виявлення в повітрі небезпечних отруйних речовин, їхньої ідентифікації і визначення концентрацій.

До них належать прилади:

1. ВПХР, МПХР, ППХР.

2. Газоаналізатор АМ-5.

3. Універсальний газоаналізатор УГ-2.

4. Універсальний прилад газового контролю УПГК.

5. Газоаналізатори «Колион - 1», «Колион - 701».

6. Газоаналізатори «Дозор» (Росія).

7. Газоаналізатори «Pulsar», «Тіtan», «Sirius», «Altair» «Drager» (Ні-меччина)

3.3 Методика оцінки радіаційної обстановки при радіаційних аваріях

Радіаційна обстановка(РО) – це масштаби (довжина й ширина) зон зараження й характер (рівні) радіації на місцевості й характер радіаційного зараження місцевості, що порушує нормальну життєдіяльність людей.

Цілями оцінки РО є:

1) Вимірювання рівнів радіації на місцевості й приведення їх до одного встановленого часу.

2) Нанесення на карту місцевості границь зон радіаційного зараження.

3) Визначення ступеня впливу радіаційного зараження на життя людей і роботу об'єктів.

4) Розроблення найбільш доцільних заходів із захисту людей.

Для приведення обмірюваних у різний час рівнів радіації до однієї години використовується коефіцієнт приведення k_t:

k_t = t^-n, (3.1)

де t - час, що пройшов з моменту аварії або вибуху;

n - показник ступеня, що характеризує спад рівня радіації за часом. Для радіаційних аварій n = 0,4, а для ядерних вибухів n = 1,2.

P_i = P₁ ∙ k_ti, (3.2)

де P_t – рівень радіації, обмірюваний через t годин після аварії.

Р_і = Р₁ ∙ k_ti. (3.3)

Дозу радіації за час знаходження на зараженій території при радіаційних аваріях можна розрахувати за формулою

, рад, (3.4)

де t, t – час початку й закінчення робіт на зараженій території;

Р_Н, Р_К – рівні радіації в моменти початку й закінчення робіт;

К_осл – коефіцієнт ослаблення радіації об'єктом, у якому перебуває людина.

К_осл = 2 для автомобілю;

К_осл = 3 для дорожньо-будівельної техніки;

К_осл = 2 для дерев'яного будинку;

К_осл = 10...12 … 12 для бетонного будинку.

Якщо відомий елемент - забруднювач території, то з урахуванням періоду його напіврозпаду можна розрахувати дозу радіації, що одержать люди за час тривалого проживання на цих територіях.

, рад. (3.5)

де Р₀ – початковий рівень радіації на місцевості, рад/рік;

t_п,t_к– відповідночас початку й закінчення проживання на зараженій території, роки.

, рад/год, (3.6)

μ - лінійний коефіцієнт ослаблення γ -променів повітрям, 1/см;

Е - енергія випромінювання при одному розпаді, МеВ;

- початкова щільність зараження території, Кі/км²;

n - кількість γ -квантів, що утворяться при одному розпаді.

3.4 Рішення задач з оцінки радіаційної обстановки

Задача 1. Рятувальному формуванню має бути виконувати роботи тривалістю 6 годин на радіоактивно зараженій місцевості з К_осл = 1, t = 4год.,

Р_Н = 5 рад/год. Визначити дозу радіації, що одержать люди і порівняти її з припустимою.

Рішення.

1. Д_доп = 25 рад = 0,25 Гр.

2. Р₁ = Р_H /K_H = P₄ /K₄ = 5/0,575 = 8,8 рад/год.

3. Р_К = Р₁₀ = Р₁ * ДО₁₀ = 8,8 * 0,4 = 3,5 рад/год.

t = t + T = 4 + 6 = 10 год.

4. рад.

Висновок: норми радіаційної безпеки дотримуються.

Задача 2. Визначити припустиму тривалість робіт на території, зара-женій викидами АЕС, якщо вони почнуться через 24 години з моменту аварії, Р_поч = 3 рад/год., К_осл = 1, раніше люди одержали дозу Д = 15 рад.

Рішення.

1..

2. Д_зад = Д_доп – Д¹ = 25 – 15 = 10 рад.

3..

4. Т = 4 год (за графіком).

Задача 3. Рятувальному загону належить виконувати роботи протягом 6 годин на зараженій місцевості з К_осл = 1. Задана доза 10 рад. Р₁ = 10 рад/год. Визначити припустимий час початку робіт.

1. Кінцевий рівень радіації:

2. Передбачувана доза радіації:

3. Коефіцієнт перерахування на невідомий час.

4. годин.

Задача 4. Рятувальному формуванню має бути виконувати роботи на зараженій території з К_осл. = 1, t_н = 2 год., Р_н = 10 рад/год. Загальний обсяг робіт можна виконати за 10 годин. Д_зад = 25 рад. Визначити необхідна кількість змін і тривалість кожної зміни.

1. Час закінчення всіх робіт:

t_k = t_н + Т = 2+10=12 год.

2. Рівень радіації на цей момент:

рад/год.

3. Орієнтовна доза:

рад.

4. Необхідна кількість змін:

N = D/D_зад = 68/25≈3 зм.

5..

6. Розбивка по змінах:

I зм.: t^{1 =} 1 год, (за графіком)

II зм.:

III зм.: ч; ч.

Задання 5. Визначити припустимий час початку руху автоколони, що участвуют у рятувальних роботах на зараженій території з К_осл. = 2, якщо за-дано дозу = 5 рад, довжина маршруту 45 км, середня швидкість руху автоко-лони 30 км/год. Виміряні рівні радіації на 1 годину в точках маршруту скла-дають:

точка 1: Р₁ = 10 рад/год; точка 2: Р₁ = 12 рад/год; точка 3:

Р₁ =18 рад/год; точка 4:16 рад/год; точка 5: Р₁ = 14 рад/год.

1. Середній рівень радіації на маршруті:

рад/год.

2. Якщо почнуть руху відразу, то

3. Коефіцієнт перерахування на невідомий час:

4. t_н = 6,5 годин.

Задача 6. Визначити дозу радіації сільського населення, що поверну-лося із зон добровільного відселення на свої території через 10 років після аварії на АЕС.

t_н = 10 років, t_k = 70 років, К_осл = 2,5 ¹³⁷Cs, T_1/2 = 30 років, A_So = 5 Кі/км², E = 0,7 МеВ, μ = 0,95*10^-4 1/см, n = 1, Д_ж = 35 рад.

1. Визначаємо початковий рівень радіації:

. 2.Розраховуємо дозу радіації

3.5 Біологічний вплив радіації на людину

Розрізняють три шляхи впливу радіації на людину:

- зовнішнє опромінення від джерел, що перебувають за межами тіла (викли-кає променеву хворобу, злоякісні захворювання шкіри й крові, катаракту);

- внутрішнє опромінення від радіонуклідів, що потрапили в організм (зло-

якісні захворювання крові й внутрішніх органів);

- контактне опромінення від радіонуклідів, що потрапили на шкіру (радіа-ційні опіки, злоякісні захворювання шкіри).

На клітинному рівні вплив іде двома шляхами:

1. Хімічний шлях: радіоліз молекул води й утворення вільних радикалів ^-ОН;

2. Фізичний: розщеплення молекул білка, порушення міжклітинних зв'язків, порушення функцій регенерації кліток.

Дата добавления: 2014-01-04