Оценка устойчивости объекта в условиях радиоактивного загрязнения местности

министерство  сельского хозяйства РФ

ФГОУ ВПО  ТЮМЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ

 

ИДО

 

КАФЕДРА: БЕЗОПАСНОСТЬ  ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

 

Расчетно-графическая  работа

ТЕМА:

Оценка УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ местности

В - 17

 

Выполнил: МальцевС.А.

Проверила: Кучумова Г.В.

 

 

 

Тюмень, 2011

 

 

С о д е  рж а н и е 

 

Введение.             3

1. РЗМ.            4
2. Зоны РЗМ.           5
3. Источники ионизирующих излучений.      6
4. Дозиметрические величины и единицы их измерений.   7
5. Закон спада уровня радиации.                9
6. Поражающее воздействие РВ на людей.             10
7. Поражающее воздействие РВ на с/х животных.            10
8. Поражающее воздействие РВ на растения.            13
9. Поражающее воздействие РВ на технику, постройки, корма и воду.    14
10. Определение доз облучения.               15
11. Приборы дозиметрического контроля.             16
12. Основные принципы защиты населения.             18
13. Способы и средства защиты населения.             19
14. Защитные сооружения                21
15. СИЗ.                   23
16. Средства медицинской защиты.              25

Расчетная часть.                  27

Заключение.                   35

Список литературы.                  36

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Под радиационной обстановкой  понимают условия, возникающие в результате применения противником ядерного оружия, разрушение АЭС обычным оружием или крупной аварией на ядерных реакторах с выбросом в атмосферу большого количества РВ.

Радиационная обстановка определяется масштабом и степенью радиационного заражения местности, различных объектов, расположенных  на ней, акватории, воздушного пространства, оказывающего влияние на работу промышленных предприятий, жизнедеятельность населения.

Влияние и оценка радиационной обстановки проводится для определения влияния радиоактивного заражения местности на население, при этом выявление проводится по данным непосредственного измерения значения мощностей доз излучения (радиационная разведка) и расчетным методом (прогнозирования радиоактивного заражения).

 

РЗМ.

 

Радиоактивное загрязнение — загрязнение местности и находящихся на ней объектов радиоактивными веществами.

Радиоактивное заражение происходит при:

• ядерном взрыве в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивных изотопов в окружающей среде под воздействием мгновенного нейтронного и гамма-излучений ядерного взрыва; поражает людей и животных главным образом в результате внешнего гамма- и (в меньшей степени) бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основном альфа-активными нуклидами) при попадании радиоизотопов в организм с воздухом, водой и пищей.
• техногенных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранении радиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинских радиоисточников и т. д.) в результате рассеяния радиоактивных веществ; характер заражения местности зависит от типа аварии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           

 

Зоны РЗМ.

Зоны радиоактивного заражения характеризуются параметрами, приведенными на рис. 1:

 
Рис. 1. След радиоактивного облака наземного ядерного взрыва с уровнем радиации на 1 ч после взрыва: 1 - направление среднего ветра; 2 - ось следа; 3 - наветренная сторона; 4 - подветренная сторона; А - зона умеренного заражения; Б - зона сильного заражения; В - зона опасного заражения; Г - зона чрезвычайно опасного заражения; L - длина следа; b - ширина следа.

Часть радиоактивных  веществ выпадает на поверхность  земли в районе взрыва, а большая  часть выпадает по мере продвижения  облака, образуя на поверхности так  называемый радиоактивный след (зону радиоактивного заражения), характеризуемый длиной L и шириной b.

Следовательно, на местности, подвергшейся радиоактивному заражению  при ядерном взрыве, образуются два  участка: район взрыва и след облака (рис. 1). В свою очередь, в районе взрыва различают наветренную и подветренную стороны.

Зона умеренного заражения (зона А) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 8 Р/ч; доза излучения за время полного распада радиоактивных веществ в границах зоны 40-400 Р. На долю этой зоны приходится 78-89 % площади всего радиоактивного следа.

Зона сильного заражения (зона Б) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 80 Р/ч; доза излучения за время полного распада 400-1200 Р. Она занимает 10-12 % площади радиоактивного следа.

Зона опасного заражения (зона В) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва 240 Р/ч; доза излучений за время полного распада в зоне 1200-4000 Р. На долю зоны В приходится 8-10 % площади радиоактивного следа.

Зона чрезвычайно опасного заражения (зона Г) - уровень радиации на внешней границе зоны на 1 ч после взрыва составляет 800 Р/ч; доза излучений на ее внешней границе за время ее полного распада 40 000 Р, а в середине зоны - 10 000 Р.

 

 

 

 

Источники ионизирующих излучений.

Ионизирующее излучение – поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды. Они возникают в результате естественных или искусственных радиоактивных распадов веществ, ядерных реакций деления в реакторах, ядерных взрывов и некоторых физических процессов в космосе.

Источником  ионизирующего излучения (ИИИ) называют объект, содержащий радиоактивный материал, или техническое устройство, испускающее или способное (при определенных условиях) испускать ионизирующее излучение.

Существуют естественные (природные) и искусственные  источники; различают закрытые и открытые источники.

В природе ионизирующее излучение обычно генерируется в результате спонтанного радиоактивного распада радионуклидов, ядерных реакций, а также при ускорении заряженных частиц в космосе. Искусственными ИИИ являются искусственные радионуклиды, ядерные реакторы разных типов, радионуклидные нейтронные источники, ускорители элементарных частиц, рентгеновские аппараты.

Закрытый ИИИ — источник, устройство которого исключает поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду в условиях применения и износа.

Открытый ИИИ — источник, при использовании которого возможно поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дозиметрические величины и единицы их измерений.

Физические величины, функционально связанные с радиационным эффектом, называются дозиметрическими. Для количественной оценки воздействия на организм  человека  ионизирующих излучений РВ введен ряд физических величин.

Активность (А) - отношение числа самопроизвольных распадов атомов за интервал времени к этому интервалу. Единицей измерения активности в системе СИ является Беккерель (Бк). 1 Бк - это активность РВ, соответствующая одному распаду в секунду. Внесистемная единица активности - Кюри – это такое кол-во РВ, в котором происходит 37 млрд. распадов атомов за секунду,  1 Ки = 3.7*1010 Бк.

Для измерения величин, характеризующих ионизирующее излучение, исторически первой появилась единица «рентген». Эта мера экспозиционной дозы рентгеновского или гамма-излучений.

Поглощенная доза. Это количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела (тканями биологического тела). За единицу поглощенной дозы Д_обл. принимается энергия, равная одному джоулю, поглощенная массой, равной 1 кг, т. е. Дж/кг. В системе СИ эта единица получила название грей (Гр), т. е. 1 Гр = 1 Дж/кг. Внесистемной единицей измерения поглощенной дозы является рад — радиационная абсорбированная доза, при которой энергия в 1 эрг поглощается 1 г любого вещества. Следовательно 1 Гр = 100 рад.

Эквивалентная доза ионизирующего излучения Hт – произведение «тканевой дозы» (дозы на орган) Dт на взвешивающий коэффициент wR для излучения R: Hт= wR× Dт. В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв). Внесистемной единицей  эквивалентной дозы ИИ является бэр (бэр). Мощность эквивалентной дозы – отношение приращения эквивалентной дозы за какой-то интервал времени. Выражается в зивертах в секунду.

Эффективная доза ионизирующего излучения Е - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет собой сумму произведений эквивалентной дозы HTt в органе или ткани Т за время t на соответствующий взвешивающий коэффициент wТ для данного органа или ткани. Единицы эффективной дозы совпадают с единицами эквивалентной дозы.

Поглощенная, эквивалентная и эффективная дозы характеризуют меру ожидаемого эффекта облучения для одного индивидуума. Эти величины являются индивидуальными дозами.

 

 

 

Для оценки меры ожидаемого эффекта  при облучении больших групп  людей, вплоть до целых популяций, используется коллективная эффективная доза S - величина, определяющая полное воздействие от всех источников на группу людей. Она представляет собой сумму произведений средней эффективной дозы Еi для i-ой подгруппы большой группы людей на число людей Ni в подгруппе. Единица коллективной эффективной дозы в СИ - человекозиверт (чел·Зв), внесистемная единица - человекобэр (чел·бэр).

Экспозиционная  доза Х фотонного излучения - это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в сухом атмосферном воздухе при полном торможении электронов и позитронов, которые были образованы фотонами в элементарном объеме воздуха с массой dm, к массе воздуха в указанном объеме: Х=dQ/dm. В СИ единицей экспозиционной дозы является один кулон на килограмм (Кл/кг). Внесистемной единицей является рентген (Р), 1Р – 2,58*10-4 Кл/кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закон спада уровня радиации.

Характерной особенностью радиоактивного заражения  является спад уровня радиации со временем вследствие распада радиоактивных  веществ. Спад уровня радиации во время описывает зависимость:

  или         (1)

где P_t - уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитываемый с момента ядерного взрыва, ч; P₀ - уровень радиации в момент времени t₀ после взрыва, Р/ч;

K_t = (t/t₀)^{-1/2 (или n)} - коэффициент для пересчета уровней радиации на различное время после взрыва;

Коэффициенты К_t = (t/t₂)^{-1,2 (или n)} для пересчета уровней радиации на любое время t, прошедшее после ядерного взрыва.

P_t = P₀(t/t₀)^{-1,2 (или n)}, или P_t = P₀/K_t,

где P₀ - уровень радиации в момент времени t₀ после взрыва;

P_t - уровень радиации в рассматриваемый момент времени t, отсчитываемый также с момента взрыва.

Из закона спада вытекает следующее  правило определения уровня радиации: при семикратном увеличении времени  после взрыва уровень радиации уменьшается  в 10 раз.

Рис. 2. Изменение уровня радиации во времени  в точке на местности, зараженной радиоактивными веществами (заштрихованная площадь - доза излучения).

Знание  закона спада позволяет определить уровень радиации на любое время после взрыва или привести его к одному времени, используя коэффициенты пересчета на различное время. Например, если известен уровень радиации через 10 ч после взрыва (P₁₀ = 0,5 Р/ч), то уровень радиации на 1 ч после взрыва составит P₀ = P₁₀/K₁₀ = 0,5/0,063 = 8,0 Р/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

Поражающее воздействие  РВ на людей.

         Поражающее воздействие РВ на с/х животных.

Находящиеся на зараженной местности люди, животные подвергаются как внешнему гамма-облучению, так и поверхностному заражению осевшими на одежду, кожу, шерстный покров радиоактивными веществами, поражающее действие которых в основном обусловлено наличием в них бета-излучателей. Кроме того, вместе с зараженным воздухом и пищей они попадают внутрь организма человека и животных, вызывая внутреннее заражение.

Воздействие внешнего гамма-облучения  на людей и животн: Оно вызывает такой же эффект, как и проникающая радиация. Разница лишь в том, что дозу проникающей радиации живой организм получает в течение нескольких секунд, а доза внешнего облучения накапливается в течение всего времени пребывания на зараженной территории. Накопление в организме происходит неравномерно. Большая ее часть накапливается в первые часы и дни после выпадения радионуклидов, когда уровень радиации наиболее высокий. В первые сутки накапливается 50% суммарной дозы до полного распада РВ, за четверо суток — 60%. Поэтому особенно важно обеспечить защиту от радиации в первые четверо суток после взрыва.