Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Ионизирующие излучения и Меры

Стр 1 из 6Следующая ⇒

ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И МЕРЫ

ЗАЩИТЫ ОТ НИХ

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

для студентов всех направлений подготовки

очной и заочной форм обучения

Севастополь

2017

УДК 502:331.4:614.8(075.8)

Методические указания к выполнению практической работы «Ионизирующие излучения и меры защиты от них» для студентов всех направлений очной и заочной форм обучения по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» / Сост. А.П. Буденный, Т.Ю. Хоменко - Севастополь: Изд-во СевГУ, 2017 г.- 27 с.

Настоящие методические указания предназначены для оказания помощи студентам при выполнении практической работы по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности». Рассматриваются основные сведения об источниках радиации, нормировании, о мерах защиты персонала и населения от воздействия радиоактивных излучений, оказание первой помощи при радиационных поражениях и методика расчета защиты от внешнего облучения.

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Техносферная безопасность» (протокол № 3 от 27 октября 2016 г.)

Допущено учебно-методическим отделом Политехнического института СевГУ в качестве методических указаний.

Рецензент: зав. кафедрой Технологии машиностроения, докт. техн. наук, профессор Братан С. М.

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение…………………………………………………………	4
1.	ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………	4
1.1	Основные сведения о воздействиях ионизирующего излучения	5
1.2	Понятие о дозе излучения и единицах ее измерения…………	7
1.3	Воздействие ионизирующего излучения на человека…………	10
1.4	Нормирование ионизирующего излучения………………………	15
1.5	Меры защиты от ионизирующих излучений (ИИ)………………	16
1.6	Противорадиационная защита населения. Медицинская профилактика и оказание первой помощи при радиационных поражениях…………………………………………………………	19
2.	ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………	21
2.1	Расчет защиты от внешнего излучения…………………………	21
2.2	Порядок выполнения работы……………………………………	24
3.	Контрольные вопросы…………………………………………	26
	Библиографический список………………………………………	27

Цель работы: сформировать знания студентов в области исследования и оценки доз облучения людей от радиоактивных веществ и ионизирующих излучений.

В результате выполнения работы студенты должны:

- ознакомиться с основными сведениями о воздействиях ионизирующих излучений, основными источниками радиации, единицами измерения ионизирующих излучений, нормированием и защитой от них;

- сформировать практические навыки расчета организационных и технических мероприятий по защите персонала и населения от воздействия радиоактивных излучений;

- знать основные меры защиты от ионизирующих излучений и уметь оказывать первую помощь при радиационных поражениях.

Перед выполнением практической работы, в соответствии с настоящими методическими указаниями, студент должен изучить теоретическую часть.

ВВЕДЕНИЕ

Современное развитие ядерной энергетики создало реальную угрозу радиоактивного заражения больших территорий не только в случае применения ядерного оружия, но и случаев разрушения объектов ядерно-топливного цикла обычным оружием или при их аварии в ходе промышленной эксплуатации.

Радиоактивные вещества (РВ) и источники ионизирующих излучений широко используются в повседневной жизни, производстве, медицине. Человек в течение всей жизни подвергается воздействию естественного радиационного фона Земли.

Радиационная безопасность — комплекс научно обоснованных мероприятий по обеспечению защиты человека, популяции в целом и объектов окружающей среды от вредного воздействия ионизирующих излучений. Эти мероприятия направлены на создание безопасных условий применения атомной энергии и источников ионизирующих излучений в различных сферах человеческой деятельности.

Важной задачей радиационной безопасности является разработка критериев оценки опасности различных видов ионизирующих излучений. Она решается путем анализа результатов радиобиологических экспериментов, цель которых — изучение влияния различного вида ионизирующих излучений на живой организм и отдельные системы, а также получение данных о состоянии здоровья людей, работающих в условиях воздействия ионизирующих излучений или подвергшихся непредвиденному облучению при радиационной аварии.

Другой не менее важной задачей радиационной безопасности является разработка методов оценки и прогнозирования радиационной обстановки с целью обеспечения нормальных условий труда и жизни населения, а также защиты объектов окружающей среды от воздействия ионизирующих излучений при использовании атомной энергии.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Радиоактивность – самопроизвольное превращение (распад) атомных ядер. При этом изменение атомного номера приводит к превращению одного химического элемента в другой, изменение массового числа – к превращению изотопов данного элемента. Каждый акт распада сопровождается испусканием a- или b-частицы, или нейтрона, или g-кванта (фотона), или определенным их сочетанием. Данные частицы способны прямо или косвенно ионизировать среду.

Ионизирующими называются такие излучения, которые, проходя через среду, вызывают ее ионизацию. Энергию ионизирующего излучения из- меряют во внесистемных единицах электрон вольтах (эВ), 1 эВ = 1,6 · 10^–19 Дж = 3,8 × 10^–20 кал.

Нуклид – общее название атомов, различающихся числом нуклонов в ядре или, при одинаковом числе нуклонов, содержащих разное число протонов или нейтронов.

Радионуклид – нуклид, обладающий радиоактивностью.

Радиоактивное вещество (РВ) – вещество, имеющее в своем составе радионуклиды, следовательно, РВ – источник ионизирующего излучения (ИИ). Ионизировать вещество могут также частицы (фотоны), испускаемые специальными аппаратами, например рентгеновскими.

Активность радионуклида А в источнике – мера радиоактивности. Она равна числу спонтанных ядерных превращений в источнике за 1 с. Единица активности – беккерель (Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению (распаду) за 1 с: 1 Бк = 1 расп./с. Часто используется удельная активность (Бк/кг), объемная активность (Бк/л), поверхностная активность (Бк/м²).

Альфа-частицы представляют собой ядра атомов гелия (положительно заряженные). Эти частицы относительно большие и тяжелые, поэтому они обладают большой ионизационной и малой проникающей способностями. Их пробег в воздухе составляет всего несколько сантиметров, а в воде до 150 мкм. Но при попадании внутрь организма (через органы дыхания, с пищей) могут вызвать большие разрушения.

Бета-частицы – это электроны. Их пробег в воздухе составляет порядка нескольких метров. Тонкая одежда способна остановить поток радиации. Чтобы получить дозу облучения, источник должен попасть внутрь организма.

Гамма-излучение и Х-лучи (рентгеновские лучи) – электромагнитные излучения высокой энергии и высокой частоты. Обладают большой проникающей способностью. Ионизирующая способность значительно меньше, чем у альфа- и бета-частиц. Гамма-радиация – это единственный из трех типов радиации, способный облучить организм снаружи.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Кратность ослабления

Толщина защиты h_св, см, при энергии излучения, мэВ

0,1

0,7

0,8

0,9

1,0

1,25

2,75

10 и >

1,5

0,05

0,4

0,6

0,7

0,85

0,95

1,28

0,9

2,0

0,1

0,8

1,0

1,15

1,3

1,5

2,07

1,35

5,0

0,2

1,9

2,2

2,5

2,8

3,4

4,54

3,0

0,3

2,35

2,85

3,5

3,8

4,5

6,4

4,2

0,3

3,25

3,85

4,4

4,9

5,8

8,1

5,6

0,35

3,65

4,3

4,95

5,5

6,5

9,1

6,3

0,4

3,7

4,5

5,2

5,8

6,85

9,8

6,8

0,4

2,39

4,6

5,3

6,0

7,2

10,4

7,3

100

0,5

4,7

5,5

6,3

7,0

8,4

12,0

8,7

200

0,6

5,3

6,3

7,2

8,0

9,65

13,8

10,2

500

0,65

6,1

7,2

8,2

9,2

11,3

15,9

11,9

1 000

0,7

6,95

8,1

9,2

10,2

12,3

17,7

13,3

10 000

1,05

9,1

10,6

12,0

13,3

16,1

23,1

18,0

100 000

1,15

11,1

13,0

14,8

16,5

20,1

28,3

22,9

1 000 000

1,45

13,1

15,3

17,5

19,5

23,5

33,6

27,7

10 000 000

1,7

15,2

17,8

20,3

22,5

27,5

38,9

2,5

Таблица 9 – Плотность материалов для экранов

Материал	Плотность, кг/дм³	Материал	Плотность, кг/дм³
Алюминий	2,7	Железо	7,89
Бетон	2,1–2,7	Кирпич	1,4–1,9
Вода	1,0	Свинец	11,34
Воздух	0,00129	Чугун	7,2

Порядок выполнения работы

1. Записать название и цель практической работы, выписать данные по своему варианту. Варианты заданий приведены в таблице 11.

2. Зафиксировать основные теоретические положения.

3. Вычислить по формуле (2.1) гамма-постоянную данного изотопа Kj по заданным значениям (приведены в таблице 11, графы 4 и 5).

4. Вычислить по формуле (2.2) гамма-эквивалент заданного радионуклида.

5. Вычислить по формуле (2.4) допустимое время t непосредственной работы персонала с источником.

6. Рассчитать по формуле (2.5) максимальную мощность источника М_ист, с которой может работать персонал полную рабочую неделю.

7. Рассчитать по формуле (2.6) минимально допустимое расстояние r_доп, на котором должны находиться лица на территории учреждения в пределах санитарной зоны.

8. Рассчитать мощность дозы источника Д_ист по формуле (2.7).

9. Рассчитать необходимую кратность ослабления излучения по формуле (2.8).

10. Рассчитать по формуле (2.3) энергию одного γ-кванта в период 1700 ч работы в год.

11. Определить по табл. 8 необходимую толщину экрана h_св из свинца в зависимости от требуемой кратности ослабления излучения К и энергии излучения W.

12. Рассчитать по формуле (2.9) толщину защитного экрана из материала, заданного по варианту таблице 11.

13. Оформить результаты расчетов в виде таблице 10.

Сделать вывод: обосновать выбор средств защиты от радиации и эффективность их применения.

Таблица 10 – Таблица результатов

Показатель	Величина	Размерность	Расчетная формула
К_j		Р см /(ч мКи)
m_ист		мг-экв. Rа	(2.2)
t		ч/нед.	(2.4)
М_иcт		мг-экв. Rа	(2.5)
r_доп		м	(2.6)
Д_ист		Р/нед.	(2.7)
К		-	(2.8)
W_ф		МэВ	(2.3)
h_св		см	Табл.8
hэ		см	(2.9)

Таблица 11 – Варианты задания

№ п/п	Радионуклид	Вид излучения	Мощность экспозицион- ной дозы, Р/ч	Активность, мКи	Расстоя- ние, м	Материал экрана	Флюенс, фотон/ см²
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Радий-226	a, g	270	980	0,35	Бетон	1×10⁷
2	Кобальт-60	b, g	70	5,4	0,8	Бетон	1×10⁷
3	Кадмий-115	b, g	26	18	0,25	Железо	5×10⁷
4	Сурьма-125	b, g	35	25	0,2	Кирпич	8×1⁷
5	Теллур-129	b, g	50	32	0,25	Чугун	20×10⁷
6	Стронций-90	b, g	30	10	0,1	Алюминий	2×10⁷
7	Йод-126	b, g	58	20	0,2	Бетон	1×10⁷
8	Скандий-46	b, g	25	10	0,3	Вода	5×10⁷
9	Кобальт-60	b. g	50	20	0,4	Воздух	4×10⁷
10	Кадмий-115	b, g	15	20	0,2	Железо	5×10⁷
11	Сурьма-125	b, g	24	20	0,1	Кирпич	8×10⁷
12	Теллур-129	b, g	20	20	0,4	Чугун	20×10⁷
13	Цезий-134	b, g	36	50	0,3	Алюминий	3×10⁷
14	Иридий-192	b, g	45	100	0,1	Бетон	10×10⁷
15	Свинец-210	a, b, g	55	200	0,5	Вода	10×10⁷
16	Полоний-50	a, g	210	210	0,3	Железо	10×10⁷
17	Радий-228	b, g	240	1000	0,2	Бетон	1×10⁷
18	Торий-230	a,g	360	1500	0,4	Чугун	10×10⁷
19	Уран-238	a, g	562	2300	0,5	Железо	10×10⁷
20	Плутоний- 242	a, g	38 600	17 000	0,2	Чугун	10×10⁷
21	Уран-238	a, g	50	180	0,3	Железо	10×10⁷
22	Теллур-129	b, g	150	200	0,6	Чугун	20×10⁷
23	Кобальт-60	b. g	120	70	0,5	Воздух	4×10⁷
24	Стронций-90	b, g	70	30	0,4	Алюминий	2×10⁷
25	Йод-126	b, g	90	50	0,5	Бетон	1×10⁷
26	Скандий-46	b, g	130	75	0,6	Вода	5×10⁷
27	Иридий-192	b, g	30	110	0,4	Бетон	10×10⁷
28	Свинец-210	a, b, g	65	180	0,45	Вода	10×10⁷
29	Полоний-210	a, g	72	340	0,42	Железо	10×10⁷
30	Радий-228	b, g	175	1200	0,35	Бетон	1×10⁷

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Что такое радиационная безопасность. Основные задачи?
Какое излучение называется ионизирующим?
Какие существуют источники ионизирующего излучения?
Что такое поглощенная доза? Единица измерения?
Какие существуют виды радиации?
Что такое эквивалентная доза? Единица измерения?
Что такое коэффициент качества излучения?
Что называют мощностью дозы?
Что такое нуклид, радионуклид, радиоактивное вещество?

10. Что такое активность радионуклида? Единица измерения?

11. Какое воздействие ионизирующее излучение оказывает на организм человека?

12. Что такое коэффициент радиоактивного риска?

13. На какие группы принято делить радиационные эффекты?

14. Что такое облучение?

15. Когда развивается хроническая лучевая болезнь?

16. Что называют естественным фоном?

17. Основные дозовые пределы облучения и допустимые уровни?

18. Какие существуют классы нормативов?

19. Основные меры защиты ионизирующих излучений?

20. Методика расчета защиты от внешнего облучения?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Денисов В.В., Денисова И.А., Гутенев В.В., Монтвила О.И. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий при чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие. – Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2003. – 608 с.

2. Ильин Л. А., Кириллов В. Ф., Коренков И. П. Радиационная гигиена: учеб. для ву- зов. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 384 с.

3. Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 352 с.

4. Круглов В.А. Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность / В.А. Круглов, С.П. Бабовоз, В.Н. Пилипчук и др. / Под ред. В.А. Круглова. – Мн.: Амалфея, 2003. – 368 с.

5.СанПиН 2.6.1.2523–09 (НРБ-99/2009). Нормы радиационной безопасности [Электронный ресурс]. – Доступ из справ.-поисковой системы «Техэксперт».

6. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов / Д.А. Кривошеин, Л.А. Муравей, Н.Н. Роева и др.; Под ред. Л.А. Муравья. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 447 с.