ОСНОВЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРВОТКРЫВАТЕЛИ ЯВЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ А

ОСНОВЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ПЕРВОТКРЫВАТЕЛИ ЯВЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ А. Беккерель (18521908) М. Склодовская-Кюри (1867 -1934)

ПЕРВОТКРЫВАТЕЛИ… Вильгельм К. Рентген ( 27. 03. 1845 - 10. 02. 1923 года) немецкий физик, удостоенный в 1901 г. Нобелевской премии по физике за открытие лучей, названных его именем

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Мирное Военное

ПОНЯТИЕ “НУКЛИД” НУКЛИД (ИЗОТОП) – АТОМ ЛЮБОГО ЭЛЕМЕНТА, В ЯДРЕ КОТОРОГО СТРОГО ПОСТОЯННОЕ ЧИСЛО ПРОТОНОВ (Z), НО НЕСКОЛЬКО МЕНЯЮЩЕЕСЯ ЧИСЛО НЕЙТРОНОВ (N)

СТРОЕНИЕ ЯДЕР НУКЛИДОВ Атомное ядро - положительно заряженная центральная часть атома, имеющая объем, в котором сосредоточена основная его масса Протон (oр1) Нейтрон (on 1) Ядро нуклида любого химического элемента состоит из протонов и нейтронов

ХАРАКТЕРИСТИКА НУКЛИДА A N + Z A – массовое число, а. е. N – число нейтронов Z – число протонов UA, 92 U 238, 235, 236… Z

ПРЕВРАЩЕНИЯ НУКЛИДОВ 1. Ядерные реакции 2. Радиоактивный распад

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ Превращения ядер при взаимодействии с различными частицами, в том числе и с гамма квантами Li 6 + +1 d 2 +2 He 4 +3

РАСПАД РАДИОАКТИВНЫХ НУКЛИДОВ Процесс самопроизвольного превращения неустойчивых нуклидов одного химического элемента в другой Семейство урана-238

ВИДЫ РАСПАДА НУКЛИДОВ -распад 2 on 1 + 2+1 p 1 = (He 2+) on 1 +1 p 1 1 + on -1 1 + o + +1 o + -распад Эти процессы сопровождаются выделением энергии, уносимой преимущественно различного рода излучениями ( , , )

ВИДЫ ИЗЛУЧЕНИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХ РАСПАД НУКЛИДОВ • АЛЬФА ( ) - ИЗЛУЧЕНИЕ • БЕТА ( ) - ИЗЛУЧЕНИЕ • ГАММА ( ) - ИЗЛУЧЕНИЕ • РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • НЕЙТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЙ С ВЕЩЕСТВОМ ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ-ЛЮБОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОТОРОГО СО СРЕДОЙ ПРИВОДИТ К ОБРАЗОВАНИЮ ЗАРЯДОВ РАЗНЫХ ЗНАКОВ (ЭЛЕКТРОНОВ, ИОНОВ)

АЛЬФА - ИЗЛУЧЕНИЕ 1. ЭТО ИЗЛУЧЕНИЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ПОТОК БЫСТРО ЛЕТЯЩИХ ЯДЕР ГЕЛИЯ С НИЗКОЙ ПРОНИКАЮЩЕЙ И ВЫСОКОЙ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ. 2. ПРОБЕГ АЛЬФА- ЧАСТИЦ В ВОЗДУХЕ СОСТАВЛЯЕТ 1 -12 см, А В ПЛОТНЫХ МАТЕРИАЛАХ - ЕЩЕ МЕНЬШЕ (СОТЫЕ ДОЛИ мм)

БЕТА - ИЗЛУЧЕНИЕ 1. ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ПОТОК БЫСТРО ДВИГАЮЩИХСЯ ЭЛЕКТРОНОВ ИЛИ ПОЗИТРОНОВ (ЭЛЕКТРОНОВ с ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ЗАРЯДОМ) 2. ПРОБЕГ БЕТА-ЧАСТИЦ в ВОЗДУХЕ КОЛЕБЛЕТСЯ в ПРЕДЕЛАХ ОТ НЕСКОЛЬКИХ САНТИМЕТРОВ ДО НЕСКОЛЬКО МЕТРОВ (в ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭНЕРГИИ БЕТА-ЧАСТИЦ)

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ - ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ВОЗНИКАЮЩЕЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АТОМНОГО ЯДРА ИЛИ ПРИ АННИГИЛЯЦИИ (ИСЧЕЗНОВЕНИИ) ЧАСТИЦ. ОБЛАДАЕТ БОЛЬШОЙ ПРОНИКАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ И ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ВЕЩЕСТВОМ ВЫЗЫВАЕТ ЕГО ИОНИЗАЦИЮ ЗА СЧЕТ ТРЕХ ЭФФЕКТОВ – ФОТО, КОМПТОН И ОБРАЗОВАНИЯ ПАР

О ПРОНИКАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ АЛЬФА, БЕТА И ГАММА ИЗЛУЧЕНИЙ Бумага задерживает только -излучение Стекло задерживает α-излучение и β-излучение Стальной лист задерживает α-излучение, β-излучение и γ-излучение

НЕЙТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПОТОК НЕЙТРАЛЬНЫХ, НЕЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, ОБЛАДАЮЩИХ ОГРОМНОЙ ПРОНИКАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ. В БОЛЬШИНСТВЕ СЛУЧАЕВ ПОГЛОЩЕНИЕ ЯДРАМИ НЕЙТРОНОВ ПРИВОДИТ К ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЮ Бетонная плита задерживает α-излучение, β-излучение, γ-излучение и нейтронное излучение

ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА Nt=Nt=0 e- t =0. 693/T 1/2 - постоянная распада, T 1/2 – период полураспада

АКТИВНОСТЬ. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ 1 Кюри (Cu) = 3. 7× 1010 распадов/с 1 Беккерель (Бк) = 1 распад/с

ДОЗА ИЗЛУЧЕНИЯ. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ Экспозиционная доза – 1 рентген Поглощенная – 1 рад, 1 Грей Эквивалентная - 1 Бэр, 1 Зиверт Эффективная – 1 Зиверт Предел доз – 1 Зиверт

ДОЗА ИЗЛУЧЕНИЯ. ВЗВЕШИВАЮЩИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА: для и = 1, для = 20, n 10 20 ЭФФЕКТИВНАЯ ДОЗА: Кожа, кости = 0. 01 гонады – 0. 20

РАСЧЕТЫ ДОЗЫ ГАММА ИЗЛУЧЕНИЯ ДОЗА (D) ОТ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА: I - ионизационная постоянная, С – активность источника, t – время экспозиции, R – расстояние от источника.

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА ТРИ ЭФФЕКТА: • ИОНИЗАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ • ОБРАЗОВАНИЕ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА • ОБРАЗОВАНИЕ «НАВЕДЕННОЙ» АКТИВНОСТИ

ЛУЧЕВЫЕ ПОРАЖЕНИЯ ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ • ОСТРАЯ ФОРМА • ХРОНИЧЕСКАЯ ФОРМА

ФОРМЫ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ Легкая, доза 1 2 Гр Средней тяжести, доза 2 4 Гр Тяжелая, доза 4 6 Гр

ФОРМЫ ХРОНИЧЕСКОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ Хроническая лучевая болезнь вызывается повторными облучениями организма в малых дозах, суммарно превыша-ющих 100 рад, при этом большое значение имеет не только суммарная доза облучения, но и ее мощность, то есть срок облучения, в течение которого произошло поглощение дозы радиации в организме. Хроническая лучевая болезнь обычно не является продолжением острой. Чаще всего развивается у работников рентгенологической и радиологической службы при плохом контроле за источниками радиации, нарушении персоналом техники безопасности в работе с рентгеноло-гическими установками.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТ ОБЛУЧЕНИЯ • • • Доза облучения Величина облучаемой поверхности Вид облучения (излучения) Индивидуальная чувствительность Характер облучения

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ЗАЩИТЫ ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 1. Принцип обоснования 2. Принцип нормирования 3. Принцип оптимизации

КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ степень потенциальной опасности для населения • первая категория • вторая категория • третья категория • четвертая категория

ДЕЗАКТИВАЦИЯ • Дезактивация-удаление или снижение радиоактивного загрязнения с какой-либо поверхности или из какой-либо среды • Радиоактивное загрязнение может быть неснимаемое (фиксированное) и снимаемое (нефиксированное)

КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ • • Первичные Вторичные Многократные Поверхностные загрязнения за счет адгезии и адсорбции • Глубинные загрязнения за счет диффузии и каплями, содержащими радиоактивные вещества

ЧЕРНОБЫЛЬСКАЯ АЭС После катастрофы, 1986 Карта загрязнений

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ДЕЗАКТИВАЦИИ • Жидкостные • Безжидкостные • Комбинированные СПОСОБ ДЕЗАКТИВАЦИИ совокупность операций с использованием средств дезактивации по удалению радиоактивных загрязнений с объектов или по изоляции поверхностей этих объектов

ЧЕРНОБЫЛЬ, 1986 "Чернобыльские яблони" в садах, которые не дазактивировались Дезактивация по-чернобыльски

ЧЕРНОБЫЛЬ, 1986 Дезактивация по-чернобыльски

ЕСТЕСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН Обусловлен космическим излучением, приходящим из межзвездного пространства и естественными радиоактивными веществами, распределенными на поверхности и в недрах Земли, в атмосфере, растениях и организме всех живых существ, населяющих нашу планету Структура формирования естественного радиационного фона

ИСТОЧНИКИ РАДОНА В ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ

ЗАХОРОНЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ • Газы и аэрозоли • Твердые отходы • Жидкости

ЗАЩИТА ПРИ РАБОТЕ С РАДИОАКТИВНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ • • • альфа источники бета источники гамма источники нейтронные источники работа с открытыми и закрытыми радиоактивными источниками

НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ • ОСПОРБ-99/2010 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности • СП 2. 6. 1. 2612 -10 правила безопасности Основные санитарные обеспечения радиационной • Сан. Пи. Н 2. 6. 1. 1281 -03 Санитарные правила по радиационной безопасности персонала и населения при транспортировании радиоактивных материалов (веществ)