Методы и средства радиационной безопасности

Радиационная безопасность – комплекс мер, направленных на недопущение превышения допустимых доз радиации, а также сведения их к минимальному уровню. Такими мерами является защита от внешних источников облучения, предотвращения распространения радионуклидов, планирование и подготовка помещений, организация радиационного контроля, обеспечение надлежащих условий транспортировки радиоактивных веществ, использование средств индивидуальной защиты (СИЗ).

Основными методами радиационной защиты являются:

- защита расстоянием – реализуется через использование различных приспособлений (длинных захватов) и дистанционных технологий, предохраняющих персонал от непосредственного контакта с радиоактивным веществом;

- защита временем – обеспечивается сведением к минимуму продолжительности технологических операций, которые требуют нахождения персонала в зоне радиационного загрязнения;

- архитектурные мероприятия – помещения с радиоактивными веществами должны быть изолированы от прочих помещений, оснащены системой вентиляции с высокой кратностью воздухообмена, строительные конструкции не должны иметь трещин, чтобы не допускать накопления там радиоактивной пыли.

Стены, потолки и двери должны быть покрыты масляной краской, а полы – непоглощающими материалами (линолеум, пластик). Влажная уборка помещений проводится ежедневно, а генеральная уборка с обязательным мытьем горячей мыльной водой стен, окон, дверей, мебели и оборудования – не менее одного раза в месяц.

- коллективные средства защиты предназначены для защиты всего персонала от действия радиации. К ним относятся стационарные и передвижные экраны, контейнеры для транспортирования и хранения источников ионизирующих излучений, защитные сейфы, боксы.

Стационарными экранами являются стены, пол, потолки, изготовленные из защитных материалов. В качестве передвижных экранов применяют щиты, которые поглощают или ослабляют излучение.

Для изготовления стационарных экранов используют кирпич, бетон, и штукатурку, в состав которых входит сульфат бария. Такие экраны надежно защищают работающих от гамма- и рентгеновского излучения. Материал для изготовления передвижных экранов выбирают в зависимости от вида излучения: защиту от α -лучей обеспечивает экран из обычного или органического стекла и даже слой воздуха в несколько сантиметров, от β -лучей – экраны из алюминия или пластмассы, органическое стекло, от γ -квантов и рентгеновских лучей защищают экраны из свинца, стали, вольфрамовых сплавов.

Для смотровых отверстий используют прозрачное свинцовое стекло, нейтронное излучение может быть полощено материалами, содержащими в себе водород (вода, парафин), а также бериллий, графит, соединения бора, надежно защищает от излучения бетон.

Для изготовления сейфов, в которых устанавливают источники излучения применяют свинец и сталь. Защитные контейнеры и сборники для радиоактивных отходов изготавливаются из свинца, стали, органического стекла. Опасная зона должна быть маркирована предостерегающими знаками.

- средства индивидуальной защиты – противогазы, респираторы, специальная одежда (хлопчатобумажные халаты, комбинезоны, полукомбинезоны, нарукавники, брюки, фартуки). В условиях значительного радиационного загрязнения для защиты работающих используют скафандры из пластмассовых материалов с гибкими шлангами для воздуха или снабженные кислородным аппаратом.

Для поддержания нормальной температуры в скафандре расход воздуха должен составлять 150 – 200 л/мин. Органы зрения защищают очками из стекла, которое содержит в составе свинец или фосфат вольфрама. Рабочие, контактирующие с источниками излучения, защищают глаза специальными щитками из органического стекла.

Защита от внутреннего облучения заключается в исключении контакта с радиоактивными веществами в открытом виде, предотвращении их попадания внутрь организма, в воздух рабочей зоны, предупреждении радиоактивного загрязнения рук, одежды, поверхностей помещений и оборудования.

 

Самостоятельная работа № 8

ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Цель работы: познакомиться с алгоритмом дозиметрических расчетов доз облучения от природных источников ионизирующего излучения.

 

Задача 1. Космическое излучение образует у поверхности земли на широте Луганской области в среднем N = 24 пары ионов в объеме воздуха V = 1 см³ за время t = 10 с. Определить экспозиционную дозу облучения, полученное человеком в данной местности в течение года.

Решение

Сначала следует определить массу воздуха в данном объеме. Для этого запишем уравнение состояния идеального газа

из которого найдем массу воздуха при нормальних условиях

кг,

где μ = 29·10^-3 кг/моль – молярная масса воздуха, Р = 10⁵ Па – атм. давление, R = 8,31 Дж/(кг·К) – универсальная газовая постоянная.

Суммарный заряд ионов одного знака, которые образуются в указанном объеме, определяем по формуле

Кл,

де е = 1,6·10^-19 Кл – единичный электрический заряд.

Далее находим мощность дозы облучения

А/кг.

Экспозиционную дозу, полученную человеком при ионизации воздуха космическим излучением, можно найти по формуле

Кл/кг,

де t ₁ – время, за которое определяется экспозиционная доза, с.

Полученный результат выразим в рентгенах, воспользовавшись (8.4)

мР.

 

 

Задание для самостоятельной работы № 8

На расстоянии r ₁ от точечного источника γ-излучения мощность экспозиционной дозы равна Х. Определить время t, в течение которого можно находиться на расстоянии r ₂ от данного источника, если предельно допустимая экспозиционная доза равна D = 5,16·10^-6 Кл/кг. Поглощением γ-квантов в воздухе пренебречь. Данные для расчета взять из табл. 8.4.

Таблица 8.4

№ варианта	r 1 , cм	r 2 , м	Х · 10^-6 , А/кг
			3,0
			3,5
			3,0
			4,5
			4,0
			6,0
			4,0
			3,0
			4,0
			3,0
			4,5
			4,0
			3,3
			4,0
			3,0
			4,0
			3,5
			4,0
			4,0
			3,5
			4,5
			3,5
			2,8
			5,0
			4,0
			3,5
			3,0
			2,5
			4,0
			4,5

Практическое занятие № 8