Толщина защитного экрана из бетона

Степень ослабления излученияk	Толщина защитного экрана (см) при энергии гамма-излучения, МэВ
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,5	3,0	6,0	8,0	10,0
Бетон (ρ = 2,8 г/см^3)
2	7,6	11,3	12,4	12,6	12,9	13,6	15,3	18,8	18,8	18,8
10	14,6	23,7	26,8	28,4	29,9	34,0	43,4	51,6	52,8	54,0
100	21,1	35,2	43,0	47,2	50,5	58,3	77,5	95,1	98,0	105,1

 

Таблица 3.10.4

Толщина защитного экрана из железа

k	Толщина защитного экрана (см) при энергии гамма-излучения, МэВ
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,5	3,0	6,0	8,0	10,0
Железо (ρ = 7,8 г/см^3)
2	1,3	2,3	2,8	3,2	3,4	3,8	4,4	4,1	4,0	3,8
10	3,4	5,4	6,8	7,8	8,5	10,0	12,2	12,7	12,6	12,0
100	5,9	9,0	11,2	13,1	14,7	17,6	22,3	24,6	24,4	23,5

 

Таблица 3.10.5

Толщина защитного экрана из свинца

 

k	Толщина защитного экрана (см) при энергии гамма-излучения, МэВ
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,5	3,0	6,0	8,0	10,0
Свинец (ρ = 11,3 г/см^3)
2	0,2	0,4	0,7	1,0	1,3	1,7	2,1	1,6	1,5	1,35
10	0,55	1,3	2,1	3,05	3,8	5,1	6,5	5,5	4,9	4,2
100	10,	2,3	3,85	6,5	7,0	9,65	12,2	10,9	9,9	8,7

 

Пример расчета

 

Исходные данные

 

Энергия гамма-излучения МэВ	6,0
Экспозиционная доза, Зв	1,2
Материал экрана	свинец

 

- персонал, работающий с источниками гамма-излучения,

-облучению подвергается организм в целом,

- время воздействия – 1 год.

Экспозиционная доза составляет Х = 1,2 Зв.

Поглощенная доза Д = 1,2 Зв,

Эквивалентная доза Н = 1,2 Зв, т.к. коэффициент качества К=1 для гамма -излучения

Эффективная доза Е = 1,2 Зв, т.к. взвешивающий коэффициент W_k = 1 – при облучении организма в целом.

Допустимый предел эффективной дозы по НРБ-99/2009 составляет 20 мЗв в год для персонала группы А.

Степень ослабления излучения экрана:

k = 1,2 / 0,02 = 60

Для заданного материала экрана (свинец), степени ослабления излучения экрана k =60, энергии гамма-излучения 6 МэВ определяем толщину экрана по таблице 40.

Толщина экрана составляет 10,9см.

 

Расчет общеобменной вентиляции

     Выполнить расчет общеобменной вентиляции и рассчитать кратность воздухообмена. Варианты заданий приведены в табл. 3.11.1.

Исходные данные для расчета:

- источник выброса вредных веществ,

- масса вредного вещества, выбрасываемая в единицу времени,

- объем помещения.

 

 

Таблица 3.11.1

Варианты заданий

Вариант	Участок	Размеры помещения (длина, ширина, высота), м
1	На участке находятся 4 ванны никелирования, из каждой выделяется 2,3 г/час никеля.	24х12х8
2	На формовочном участке выделяется 15 г/час пыли, содержащей 50% оксида кремния.	24х12х10
3	На сварочном участке выделяется 2 г/час оксида никеля.	12х18х10
4	На плавильном участке выделяется 20г/час пыли, содержащей 75% оксида кремния.	24х24х12
5	На шлифовальном участке выделяется 30г/час пыли, содержащей 90% железа.	8х6х6
6	На участке находятся 2 установки кадмиевого покрытия, из каждой выделяется 3 г/час кадмия.	24х8х8
7	На участке при пайке выделяется 0,02 г/час свинца.	12х6х6
8	На гальваническом участке находятся 2 ванны травления, из каждой выделяется 1 г/час фтористого водорода.	12х12х7
9	На участке штамповки находятся 6 штампов, из каждого выделяется 100 г/час СОЖ.	24х12х8
0	На кузнечном участке выделяется 12 г/час смазки (графит)	10х8х6

 

Порядок расчета

- определить ПДК вредных веществ;

- определить массу вредных веществ, поступающих в помещение, G мг/ч;

- рассчитать объем воздуха, подаваемого в помещение;

- рассчитать кратность воздухообмена.

 

Пояснения к решению задачи

Воздействие вредного вещества на организм человека зависит от химического состава, концентрации, длительности воздействия, параметров окружающей среды, индивидуальных особенностей человека, а для пылей еще и от дисперсности и формы частиц.

В организм промышленные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций, промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

Вредные вещества, наряду с общей, обладают избирательной токсичностью, т. е. они представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы организма. По избирательной токсичности выделяют:

– сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием (соли металлов бария, калия, кобальта, кадмия);

– нервные, вызывающие нарушение преимущественно психической активности (СО, фосфорорганические соединения, и др.);

– печеночные (хлорированные углеводороды, фенолы и альдегиды);

– почечные (соединения тяжелых металлов этиленгликоль, щавелевая кислота);

– кровяные (анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород);

– легочные (оксиды азота, озон, фосген и др.).

Отравления протекают в острой и хронической формах. Острые отравления чаще происходят в результате аварий и характеризуются кратковременностью действия токсичных веществ в относительно больших количествах. Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении вредных веществ в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме.

Вещества подразделяются на

- общетоксические, вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (ЦНС, кроветворения), вызывающие патологические изменения печени, почек;

- раздражающие – вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов;

- сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки на основе нитро- и нитрозосоединений и др.);

- мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.);

- канцерогенные, вызывающие злокачественные новообразования (циклические амины, ароматические углеводороды, хром, никель, асбест и др.);

- влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы и др.).

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), используемых при проектировании производственных зданий, технологических процессов, оборудования, вентиляции, для контроля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье работающих.

ПДК это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Контроль содержания вредных веществ проводится для сравнения измеренных концентраций с их предельно допустимыми значениями.

Гигиеническим законодательством установлены следующие виды ПДК:

- среднесменная предельно допустимая концентрация - ПДК_сс - предельная концентрация, усредненная за 8-часовую рабочую смену;

- максимальная предельно допустимая концентрация - ПДК_мр - максимальная концентрация, возникающая при ведении технологического процесса, усредненная при отборе проб за промежуток времени, равный 15 мин.

Среднесменные концентрации необходимы для расчета индивидуальной экспозиции, выявления связи изменений состояния здоровья работающих с их профессиональной деятельностью. При этом учитывается верхний предел колебаний концентраций (максимальные концентрации).

Для веществ, имеющих два норматива - ПДК_сс и ПДК_мр, контролируют и не допускают превышения как средней за смену, так и максимальной концентраций.

В соответствии с классификацией ГОСТ 12.1.007-76 "ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности" вещества разделены на четыре класса опасности:

1 класс - чрезвычайно опасные;

2 класс – высокоопасные;

3 класс – опасные;

4 класс - умеренно опасные.

Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице 3.11.2.

 

Таблица 42

– Классы опасности вредных веществ

Наименование показателя	Норма для класса опасности
	1-го	2-го	3-го	4-го
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/куб.м	Менее 0,1	0,1-1,0	1,1-10,0	Более 10,0
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг	Менее 15	15-150	151-5000	Более 5000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг	Менее 100	100-500	501-2500	Более 2500
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/куб.м	Менее 500	500-5000	5001-50000	Более 50000
Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО)	Более 300	300-30	29-3	Менее 3
Зона острого действия	Менее 6,0	6,0-18,0	18,1-54,0	Более 54,0
Зона хронического действия	Более 10,0	10,0-5,0	4,9-2,5	Менее 2,5

Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

ПДК вредных веществ определяется по ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (таблица 3.11.3).

Таблица 3.11.3