Виды радиоактивных веществ и излучений на производстве

В технике широко применяют приборы и оборудование, принцип работы которых построен на использовании радиоактивных веществ и ионизирующих излучений. Такие устройства используют при дефектоскопии, определении износа деталей, ускорении химических процессов, контроле качества, в медицинской практике. Однако их использование связано с отрицательным воздействием на организм человека.

Радиоактивными веществами называются вещества, содержащие изотопы химических элементов и испускающие ионизирующее излучение в результате их ядерного распада.

В настоящее время различают к орпускулярное ионизирующее излучение, состоящее из частиц, масса покоя которых больше нуля, и электромагнитное ионизирующее излучение.

К корпускулярным ионизирующим излучениям относят:

Альфа-излучение – поток ядер гелия. Скорость отдельных частиц может достигать 20 км/с. Пробег частиц изменяется от 2 до 12 см в воздухе. Альфа-частицы обладают высокой ионизирующей, но малой проникающей способностью;

Бета-излучение образуется при распаде радиоактивных веществ и представляет собой быстродвижущиеся электроны или позитроны. Имеют большую проникающую способность и меньшую ионизирующую способность, чем альфа-частицы;

Нейтронное излучение –поток частиц, масса которых близка к массе протона, но без заряда. Нейтроны имеют высокую проникающую способность. Их ионизационная способность ниже, чем у бета-частиц.

К электромагнитным ионизирующим излучениям относят:

Гамма-излучение – электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны. Обладает очень высокой проникающей способностью и малым ионизирующим действием;

Рентгеновское излучение близко по своим характеристикам к гамма-излучению. Длина волны рентгеновского излучения больше, чем у гамма-излучения, а частота более низкая.

Для оценки радиоактивных веществ используют понятие активности (скорости радиоактивного распада), представляющее собой количество распадающихся в единицу времени атомов. В системе измерений СИ за единицу распада принят беккерель (Бк) – один ядерный распад в секунду. Внесистемной единицей активности радиоактивного изотопа является кюри (Ки) – представляющее собой 3,7*10¹⁰ распадов в секунду.

Количественной характеристикой рентгеновского и гамма-излучений является экспозиционная доза. Она равна заряду заряженных частиц одного знака, возникающего в единице массы сухого воздуха под воздействием ионизирующего излучения. За единицу экспозиционной дозы принято 1 Кулон/кг (Кл/кг).

По способу воздействия ионизирующих излучений на организм человека различают внешнее и внутреннее. Внешнее происходит в результате воздействия сторонних источников излучения (рентгеновские аппараты и др.). Внутреннее вызывается источниками излучений, попавших в организм в результате вдыхания газов, паров, пыли радиоактивных веществ и.т.д. Внешнее облучение длится только при работе с источниками, тогда как внутреннее продолжается до полного распада или выведения из организма радиоактивного источника.

Комплекс стойких изменений в организме человека под воздействием ионизирующего излучения называют лучевой болезнью.

Защита от внешнего излучения, как правило, осуществляется экранированием. Поскольку альфа-излучение практически неопасно при внешнем облучении, защита полностью обеспечивается слоем воздуха или плотным веществом (стеклом, алюминием) толщиной в несколько миллиметров. Защита от бета-излучения выполняется из легких материалов, например алюминия. Обычно защитный экран делается двухслойным. Для защиты от гамма-излучения применяют материалы высокой плотности и большой атомной массы, например свинец.

Применяют также защиту расстоянием с полной механизацией и автоматизацией работ. Если же технически невозможно полностью защитить работающего, то необходимо строго регламентировать время его пребывания в опасной зоне. Кроме того, работающие с источниками ионизирующих излучений и радиоактивными веществами должны снабжаться спецодеждой, соблюдать правила личной гигиены и регулярно проходить дозиметрический и медицинский контроль.

3.2. Описание лабораторной установки и применяемых методов
исследований

Лабораторная установка для определения концентрации пыли и радиоактивных веществ в воздухе состоит из установки для отбора пыли, установки для определения числа радиоактивных распадов в отобранной пробе пыли и торсионных весов.

 

Установка для отбора пыли

Установка для отбора пыли (рис. 3.1) состоит из пылевой камеры 1, патрона-фильтродержателя 2, ротаметра 3 и вакуум-компрессора 4. При включении вакуум-компрессора 4 из камеры 1 происходит засасывание воздуха через патрон-фильтродержатель 2. Объем этого воздуха определяют по ротаметру 3. Пылевое облако в камере 1 образуется за счёт распыления порошка из контейнера 6 струёй воздуха, подаваемого в камеру по трубопроводу 5.

 

Рис. 3.1. Схема установки для отбора пробы пыли в воздухе