Оценка устойчивости объекта в условиях радиоактивного загрязнения местности

Доза, полученная живым организмом в течение 4 суток подряд (в любом распределении по дням), называется однократной. При продолжительном облучении в организме наряду с процессами поражения происходят и процессы восстановления. В связи с этим суммарная доза облучения, вызывающая один и тот же эффект, при продолжительном многократном облучении более высокая, чем при однократном. Дозы, не приводящие к потере работоспособности при однократном и многократном облучении, следующие, Р: однократная (в течение 4 суток) — 50; многократная: в течение 10—30 суток — 100, 3-х месяцев — 200, в течение года — 300. Для сельскохозяйственных животных дозой, не приводящей к снижению продуктивности и работоспособности, считается 100 Р.

Превышение указанной дозы вызывает заболевание лучевой болезнью. Лучевая  болезнь, вызванная гамма-облучением на зараженной местности, как и вызванная проникающей радиацией в районе ядерного взрыва, протекает, как правило, в острой форме и в зависимости от дозы может быть разной степени тяжести: легкой, средней, тяжелой и крайне тяжелой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однократные дозы внешнего гамма-облучения, вызывающие лучевую болезнь  у человека и животных.
Степень тяжести лучевой  болезни	Доза, Р
	люди	животные
Легкая	100—200	150—250
Средняя	200—400	250—400
Тяжелая	400—600	400—750
Крайне тяжелая	Свыше 600	Свыше 750

 

 

 

Течение острой лучевой  болезни подразделяется на четыре периода. Первый период начинается сразу после облучения и продолжается от нескольких часов до 2—3 суток. При этом наблюдаются угнетенное состояние, рвота, отсутствие аппетита, покраснение слизистых оболочек. Второй период (скрытый или мнимого благополучия) продолжается в зависимости от полученной дозы облучения от 3 до 14 суток. В это время внешние признаки болезни исчезают и пораженные не отличаются от здоровых, хотя патологические изменения в кроветворных органах прогрессируют. В третий период (разгар лучевой болезни) развиваются все типичные признаки болезни. В четвертом периоде (разрешения) наступает либо выздоровление, либо гибель пораженного человека или животного.

Внешнее воздействие бета-частиц на людей и животных: При наружном заражении радиоактивными веществами наблюдаются «бета-ожоги» кожных покровов. У людей наиболее часто отмечаются поражения кожи на руках, голове, в области шеи, поясницы; у животных—на спине, а при поедании травы с загрязненного пастбища—на морде. Тяжесть поражения зависит от продолжительности контакта радионуклидов с поверхностью тела человека, животного, с растением. Допустимая степень радиоактивного заражения поверхности тела человека 20 мР/ч, животного— 100 мР/ч при контакте в течение суток.

Внутреннее  поражение людей и животных РВ: Оно может произойти при попадании внутрь организма зараженной пищи и корма. Большая часть радионуклидов проходит кишечник транзитом и выделяется из организма. При этом они вызывают радиационное поражение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, что приводит к расстройству функций органов пищеварения и снижению продуктивности животных. Другая часть изотопов, биологически наиболее активных, к которым в первую очередь относятся йод-131, стронций-90, цезий-137, обладает высокой радиотоксичностью и почти полностью всасывается в кишечник, распределяясь по органам и тканям организма.

 

Органы и ткани, в которых  происходит избирательная концентрация радионуклида, вследствие чего они подвергаются наибольшему облучению и повреждению, называются критическими. Так, наибольшее количество радиоактивного йода концентрируется в щитовидной железе. Это приводит к ее воспалению, некрозу, полному прекращению функции, что является причиной истощения и гибели организма.

Радиоизотопы стронция концентрируются в костной ткани, нарушая функцию кроветворения  костного мозга. Цезий-137 равномерно распределяется в мышечной ткани и поэтому  менее опасен, чем радиоизотопы йода и стронция. Для всех радионуклидов критическими органами будут кроветворная система и половые железы. Попавшие в организм радиоактивные изотопы выводятся из него. Период, в течение которого из организма выводится половина поступившего количества элемента, называется биологическим периодом полувыведения.

Большая часть РВ выделяется из организма с калом, меньшая—с мочой. Биологически активные элементы выделяются с молоком (с 1 л молока выделяется 1% поступившего за сутки йода-131, 0,6-0,9% изотопов стронция и бария, до 2% цезия-137). У сельскохозяйственной птицы наибольшее количество изотопов выделяется с яйцами, при этом в скорлупе преимущественно концентрируется стронций, в белке - цезий, в желтке -йод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поражающее воздействие  РВ на растения.

Излучение, поглощаемое  отдельными растениями, испускается  радиоактивными частицами, лежащими на этом растении, а также находящимися на поверхности почвы или соседних растениях. В зависимости от размеров частиц, густоты травостоя или плотности насаждений, формы листа и характера его поверхности (гладкая или опушенная) на растениях задерживается от 8 до 25% оседающей на землю радиоактивной пыли.

В радиационном поражении растений в отличие от людей и животных главную роль играет бета-, а не гамма-излучение. Это объясняется тем, что бета-частицы, обладая определенной массой и меньшей скоростью, сильнее поглощаются растениями, имеющими за счет листьев очень большую поверхность непосредственного контакта с частицами, препятствовать чему практически невозможно.

Радиоактивные вещества, выпадающие на растения, не только загрязняют поверхность, но и всасываются через листья внутрь (йод, цезий), а оказавшись в почве (особенно долго они задерживаются в ее верхнем слое (5—7 см), начинают поступать в растения через корневую систему. Растения наиболее чувствительны к облучению в ранние фазы развития, когда страдают зоны активного роста, т. е. молодые делящиеся клетки. Существует также видовая и сортовая радиочувствительность. Радиочувствительность растений сильно зависит от фазы развития их во время облучения.

Лучевое поражение растений проявляется в замедлении роста и развития, снижении урожайности, понижении репродуктивности семян. Тяжелое поражение приводит к полной остановке роста и гибели растений через несколько дней или недель после облучения.

При выпадении радиоактивных веществ на лесные массивы продукты деления задерживаются преимущественно кронами деревьев (40—90%), причем лиственных пород лучше, чем хвойных. Атмосферные осадки и ветер перемещают радиоизотопы под полог леса. Значительное количество радиоактивных веществ в лесах будет поглощено грибами и ягодами, и содержаться в мясе диких зверей и птиц.

 

 

 

 

 

 

 

 

Поражающее воздействие  РВ на технику, постройки, корма и  воду.

Стойкие отравляющие  вещества заражают технику, постройки, воду, незащищенные корма и продовольствие.

Отравляющие вещества проникают  в строительный материал – дерево, бетон, кирпич. В туманообразном и  особенно в парообразном состоянии  отравляющие вещества проникают через щели и поры в животноводческие и складские помещения, в жилые дома, заражая в них воздух, людей, животных, фураж, различные предметы, внутренние стены. В любом агрегатном состоянии они заражают незащищенные корма и продукты, а в парообразном – проникают через поры и неплотности различной тары. Жидкие отравляющие вещества проникают через мешкотару, брезент, оберточную бумагу, целлофан. Отравляющие вещества типа Vх-газы проникают даже через синтетическую пленку и резину.

Под влиянием радиоактивного загрязнения огромные площади сельскохозяйственных угодий будут выведены из нормального севооборота, на долгие годы изменится система земледелия, в трудных условиях окажется животноводство, потребуется перестройка работы других объектов агропромышленного комплекса и его партнеров ввиду подрыва сырьевой базы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение доз облучения.

Зная уровень радиоактивного загрязнения местности P(t), т. е. уровень радиации на момент времени измерения или начала работ на загрязненной территории, можно определить дозу облучения Д_обл, которую получит человек за интервал времени от начала облучения (время начала работ в зоне, время входа в зону) до конца облучения (время выхода из зоны, время конца работы в зоне).

Для определения дозы облучения  можно воспользоваться выражением:

        (2)    

 После интегрирования:

         (3)

Если в (3) подставить P₀ из (1): и , то доза облучения человека при нахождении в зоне радиоактивного загрязнения:

В случае ядерного взрыва, когда показатель степени n = 1,2, выражение для определения дозы облучения имеет вид:

Д_обл = 5(P_нt_н-P_кt_к), а с учетом коэффициента ослабления K_осл, вносимого зданиями, сооружениями, выражение примет вид:

Если же будем рассматривать  облучение человека, находящегося на РЗМ в результате аварии, разрушения АЭС, ядерных реакторов, и показатель степени n = 0,4 по данным после аварии на ЧАЭС выражение для определения дозы облучения примет вид:

Д_обл = 1,7(P_кt_к - P_нt_н).

В общем виде с учетом коэффициента ослабления K_осл:

 

 

 

 

 

 

 

Приборы дозиметрического контроля.

Приборы, предназначенные для обнаружения  и измерения радиоактивных излучений, называются дозиметрическими. Их основными  элементами являются воспринимающее устройство, усилитель ионизационного тока, измерительный прибор, преобразователь напряжения, источник тока.

Классификация приборов.

Первая группа — это рентгенометры-радиометры.

Ими определяют уровни радиации на местности и зараженность различных объектов и поверхностей. Сюда относят измеритель мощности дозы ДП-5В (А, Б) — базовая модель. На смену этому прибору приходит ИМД-5. Для подвижных средств создан бортовой рентгенометр ДП-ЗБ. Взамен ему поступают измерители мощности дозы ИМД-21, ИМД-22. Это основные приборы радиационной разведки.

Вторая группа. Дозиметры для определения индивидуальных доз облучения. В эту группу входят: дозиметр ДП-70МП, комплект индивидуальных измерителей доз ИД-11.

Третья группа. Бытовые дозиметрические приборы. Они дают возможность населению ориентироваться в радиационной обстановке на местности, иметь представление о зараженности различных предметов, воды и продуктов питания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные принципы защиты населения.

Радиационная  безопасность персонала, населения и окружающей природной среды считается обеспеченной, если соблюдаются основные принципы радиационной безопасности (обоснование, оптимизация, нормирование) и требования радиационной защиты, установленные Федеральными законами РФ, действующими нормами радиационной безопасности и санитарными правилами.

• Принцип обоснования—запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного облучением. Должен применяться на стадии принятия решения уполномоченными органами при проектировании новых источников излучения и радиационных объектов, выдаче лицензий и утверждении нормативно-технической документации на использование источников излучения, а также при изменении условий их эксплуатации.

В условиях радиационной аварии принцип обоснования относится не к источникам излучения и условиям облучения, а к защитному мероприятию. При этом в качестве величины пользы следует оценивать предотвращенную данным мероприятием дозу. Однако мероприятия, направленные на восстановление контроля над источниками излучения, должны проводиться в обязательном порядке.

• Принцип оптимизации предусматривает поддержание на возможно низком и достижимом уровне как индивидуальных (ниже пределов, установленных действующими нормами), так и коллективных доз облучения, с учетом социальных и экономических факторов. В условиях радиационной аварии, когда вместо пределов доз действуют более высокие уровни вмешательства, принцип оптимизации должен применяться к защитному мероприятию с учетом предотвращаемой дозы облучения и ущерба, связанного с вмешательством. Также известен, в том числе в международной практике как принцип ALARA(ALARP).
• Принцип нормирования, требующий непревышения установленных Федеральными законами РФ и действующими нормами РБ индивидуальных пределов доз и других нормативов РБ, должен соблюдаться всеми организациями и лицами, от которых зависит уровень облучения людей.