bjd
.pdf–планирование и выполнение целевых и научно-технических программ и мер по предупреждению ЧС, обеспечению безопасности и защиты населения, сокращению возможных потерь и ущерба,
атакже по повышению устойчивости функционирования промышленных объектов и отраслей экономики в ЧС;
–совершенствование подготовки органов управления по делам ГО и ЧС, сил и средств к действиям при ЧС, организация обучения населения способам защиты и действиям при ЧС;
–создание и восполнение резервов финансовых и материальных ресурсов для ликвидации ЧС;
–осуществление целевых видов страхования.
2. В режиме повышенной готовности:
–введение круглосуточного дежурства руководителей и должностных лиц РСЧС;
–информирование населения о приемах и способах защиты
вЧС;
–усиление наблюдения и контроля за состоянием окружающей природной среды, обстановкой на потенциально опасных объектах и прилегающих к ним территориях, прогнозирование возможности возникновения ЧС и их масштабов;
–принятие мер по защите населения и окружающей природной среды, по обеспечению устойчивого функционирования объектов;
–приведение в состояние готовности сил и средств, уточнение планов их действий и выдвижение при необходимости в предполагаемый район ЧС.
3.В режиме чрезвычайной ситуации:
–проведение мероприятий по защите населения;
–выдвижение оперативных групп в район ЧС;
–организация работ по ликвидации ЧС;
–организация работ по обеспечению устойчивого функционирования отраслей экономики и объектов, первоочередному жизнеобеспечению пострадавшего населения;
–осуществление непрерывного контроля за состоянием окружающей среды в районе ЧС, за обстановкой на аварийных объектах и на прилегающей к ним территории.
61
В целях заблаговременного проведения мероприятий по предупреждению ЧС и максимально возможного снижения размеров ущерба и потерь в случае их возникновения, осуществляется планирование действий в рамках РСЧС на основе федерального плана действий по предупреждению и ликвидации ЧС, межрегиональных планов взаимодействия субъектов РФ, планов действий федеральных органов исполнительной власти, субъектов РФ, органов местного самоуправления и организаций. Объём и содержание указанных мероприятий определяются, исходя из принципов необходимой достаточности и максимально возможного использования имеющихся сил и средств.
Режимы функционирования устанавливаются главами администраций территорий и объектов, где возникла ЧС, а при угрозе возникновения или возникновении ЧС межрегионального и федерального характера режимы функционирования РСЧС могут устанавливаться решениями Правительственной КЧС и ПБ.
Организационно-методическое руководство планированием действий РСЧС осуществляет МЧС.
Контрольные вопросы
1.Безопасность. Основные понятия и определения.
2.Общие положения Стратегии национальной безопасности РФ.
3.Основные угрозы национальной безопасности РФ.
4.Основные определения и понятия в области безопасности в чрезвычайных ситуациях.
5.Источникиопасности, классификацияи их поражающиефакторы.
6.Классификация ЧС по масштабу и тяжести последствий и характеру источника.
7.Принципы защиты населения в ЧС.
8.Основные положения ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».
9.Основные положения ФЗ «О гражданской обороне».
10.Цели, задачи и организационная структура РСЧС.
11.Задачи и организация ГО в Российской Федерации.
12.Силы и средства РСЧС, порядок их применения.
62
13.Органы управления РСЧС, режимы функционирования РСЧС.
14.Права и обязанности граждан РФ в области ГО и ЧС.
15.Службы и силы реагирования в ЧС.
16.Характерные ЧС и их характеристики для района своего проживания.
17.Основные поражающие факторы техногенных ЧС и их параметры.
18.Основные поражающие факторы природных источников ЧС и их параметры.
19.Информационно-управляющая система РСЧС.
63
Раздел второй
ОСНОВЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ
1.Общие сведения о радиации
1.1.Исторические сведения о радиации
В1896 г. французский ученый Анри Беккерель положил несколько фотографических пластинок в ящик стола, придавив их кусками какого-то минерала, содержащего уран. Когда он проявил пластинки, то обнаружил на них следы каких-то излучений. Вскоре этим явлением заинтересовалась Мария Кюри. В 1898 г. она и её муж Пьер Кюри обнаружили, что уран после излучения превращается в другие химические элементы. Один из этих элементов супруги назвали полонием в память о родине Марии Кюри, а ещё один – радием, поскольку по-латыни это слово означает «испускающий лучи».
А. Беккерель одним из первых столкнулся с самым неприятным свойством радиоактивного излучения: а именно о его воздействии на ткани живого организма. А. Беккерель положил пробирку
срадием в карман и в результате получил ожог кожи. Мария Кюри умерла от лейкемии (разновидности рака), возможно, в результате многолетней работы с радиоактивными веществами без защиты. По крайней мере, 336 человек, работавших с радиоактивными веществами в то время, умерли в результате облучения. Несмотря на это, небольшая группа талантливых и большей частью молодых людей направила свои усилия на разгадку излучения, стремясь проникнуть в тайны материи. Результатам их поисков суждено было воплотиться в 1945 г. в атомную бомбу.
64
Атомные бомбы были сброшены в 1945 г. на два японских города Хиросиму и Нагасаки. Хотя эта бомбардировка, возможно, приблизила окончание войны и тем самым спасла многие жизни, однако многих ученых, в том числе Эйнштейна, мучило чувство вины за колоссальные человеческие жертвы, вызванные атомной бомбардировкой японских городов.
Но практическим воплощением их поисков явилось также создание в 1954 г. в Советском Союзе и в 1956 г. в Великобритании первых промышленных атомных станций.
Основным объектом исследования ученых стал сам атом – его строение. Первую модель – так называемый пудинг с изюмом – предложил английский ученый Дж.Дж. Томсон (1856–1940 гг.). В этой модели отрицательно заряженные зерна были погружены в некую твердую субстанцию. Затем физик Эрнест Резерфорд (1871– 1937 гг.), уроженец Новой Зеландии, предложил модель, в которой отрицательно заряженные частицы – электроны – вращаются вокруг положительно заряженного ядра. Эту модель усовершенствовал датский физик Нильс Бор (1885–1962 гг.) предположивший, что электроны движутся только по вполне определенным орбитам. В 1932 г. английский физик Джеймс Чедвик (1891–1974 гг.) создал новую модель. Будучи во многих отношениях сходной с предыдущими, она была более точной в отношении ядра атома, которое теперь предполагалось состоящим из частиц, называемых нейтронами и протонами. Современные ученые иногда пользуются моделью электронных облаков. Каждое облако – это часть пространства, где нахождение электрона наиболее вероятно.
1.2. Ионизирующееизлучение
Ядра атомов одного и того же элемента всегда содержат одно и тоже число протонов, но число нейтронов в них может быть разным. Атомы, имеющие ядра с одинаковым числом протонов, но различающиеся по числу нейтронов, относятся к разновидностям одного и того же химического элемента, называемым изотопами данного элемента. Чтобы отличить их друг от друга, к символу элемента приписывают число, равное сумме всех частиц в ядре данного изотопа. Так, уран-238 содержит 92 протона и 146 нейтро-
65
нов; в уране-235 тоже 92 протона, но 143 нейтрона. Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу «нуклидов».
Некоторые нуклиды стабильны, т. е. в отсутствие внешнего воздействия никогда не претерпевают никаких превращений. Большинство же нуклидов нестабильны, они все время превращаются в другие нуклиды. Если бы в атоме не было нейтронов, он бы развалился. Поскольку все протоны имеют одинаковый положительный заряд, они взаимно отталкиваются. Одно из назначений нейтронов – удерживать протоны на месте. Чем больше в ядре протонов, тем сильнее их электрический заряд и тем большее число нейтронов требуется, чтобы удержать их вместе. Поэтому ядра с относительно большим количеством нейтронов часто распадаются, испуская ионизирующее излучение (радиацию), т. е. становятся радиоактивными.
Неустойчивые атомы пытаются сохранить равновесие разными способами. Некоторые из них в попытке обрести устойчивость идут на потерю массы. Ядро иногда выбрасывает сгусток из двух протонов и двух нейтронов. Эта группа из четырех субатомных частиц называется альфа-частицей. В качестве примера возьмем атом урана-238, в результате испускания альфа-частицы он превращается в торий-234, в ядре которого содержится 90 протонов и 144 нейтрона. Альфа-частица ничем не отличается от ядра атома гелия – газа, который легче воздуха. Если альфа-частицы скапливаются, они могут притянуть электроны с атомов ближайшего вещества и образовать гелий.
Торий-234 тоже нестабилен, его превращение происходит, однако не так, как в предыдущем случае: один из его нейтронов превращается в протон.
Установлено, что при распаде нейтрона образуется несколько частиц, в том числе протон и электрон. Если в неустойчивом атоме происходит распад нейтрона, то вновь образовавшийся протон остается в ядре, а электрон выбрасывается наружу. Испущенный электрон называют бета-частицей. Это электрон с большой энергией, он движется почти со скоростью света.
Таким образом, торий-234 превращается в протактиний-234, в ядре которого содержится 91 протон и 143 нейтрона. В этом случае общее число субатомных частиц в ядре остается неизменным, а
66
число протонов увеличивается на единицу. Такой распад называют бета–-распадом.
Кроме того, в ядре один из протонов может превратиться в нейтрон, такой распад называют электронным бета+-распадом.
В некоторых случаях радиоактивные превращения происходят без вылета из ядра частиц – за счет захвата радиоактивным ядром электрона с электронной оболочки атома. В результате один из протонов ядра превращается в нейтрон. Такой процесс называется к-захватом, так как происходит захват электрона с к-оболочки. Очевидно, что при к-захвате вновь образованное ядро так же, как и при позитронном бета+-распаде, будет иметь порядковый номер на единицу больше и то же массовое число.
Когда ядро радиоактивного атома уже выбросило альфаили бета-частицу, оно часто все ещё содержит слишком много энергии, чтобы быть устойчивым. В попытке прийти в равновесие атом может испускать некоторую часть этой энергии в форме высокоэнергетического излучения. Оно называется гамма-излучением. Весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам такой нуклид – радионуклидом.
Все радионуклиды нестабильны, однако некоторые из них более стабильны, чем другие. Например, протактиний-234 распадается почти моментально, а уран-238 – очень медленно.
2.Активность и дозы радиации
2.1.Активность радионуклида
Активность – мера радиоактивности. Для определенного количества радионуклида в определенном энергетическом состоянии в заданный момент времени активность А задается в виде:
А= |
dω |
, |
(2.1) |
|
dt |
||||
|
|
|
где dω – ожидаемое число спонтанных ядерных превращений, происходящих в источнике ионизирующего излучения за интервал времени dt.
67
Активность радионуклида (А) – это отношение числа dω
спонтанных (самопроизвольных) ядерных превращений в источнике за интервал времени dt к этому интервалу.
Самопроизвольное ядерное превращение называют радиоактивным распадом.
Единицей измерения активности является обратная секунда (с–1), имеющая специальное название беккерель (Бк). Беккерель равен активности радионуклида в источнике, в котором за время 1 с происходит одно спонтанное ядерное превращение.
Внесистемная единица активности – кюри (Ku). Кюри – активность радионуклида в источнике, в котором за время 1 с происходит 3,7·1010 спонтанных ядерных превращений. Примерно 1 г чистого радия дает активность 3,7·1010 ядерных распадов в секунду
(3,7·1010 Бк = 1 Ku).
Не все ядра радионуклида распадаются одновременно. В каждую единицу времени самопроизвольное ядерное превращение происходит с определенной долей ядер. Доля ядерных превращений для разных радионуклидов различна. Например, из общего числа ядер радия ежесекундно распадается 1,38·10–11 часть, а из общего количества ядер радона – 2,1·10–6 часть. Доля ядер, распадающихся в единицу времени, называется постоянной распада λ.
Из приведенных определений следует, что активность А связана с числом радиоактивных атомов в источнике в данный момент
времени соотношением: |
|
А = λ · N. |
(2.2) |
С течением времени число радиоактивных атомов уменьша- |
|
ется по закону: |
|
N(t) = N0 exp(–λ · t), |
(2.3) |
где N(t) – число оставшихся радиоактивных атомов по прошествии времени t; N0 – число радиоактивных атомов радионуклида в начальный момент времени t = 0.
Отсюда следует, что и активность радионуклида, также уменьшается во времени t по экспоненциальному закону:
А(t) = А0 ехр(–λ · t), |
(2.4) |
где А0 – активность радионуклида в начальный момент времени t = 0.
68
По прошествии определенного времени Т число радиоактивных атомов радионуклида уменьшается вдвое, это время называется периодом полураспада Т. Между периодом полураспада и постоянной распада существует следующая зависимость:
λ = ln2 / Т = 0,693 / Т. |
(2.5) |
У различных радионуклидов период полураспада варьируется в очень широких пределах: от миллиардов лет до миллионных долей секунды.
Например, период полураспада урана равен 4,5 миллиарда лет, радия – 1 622 года, радона Rn86222 – 3,8 дня и т. д.
После подстановки выражения (2.5) в формулы (2.3) и (2.4) получим:
N(t) = N0 exp(–0,693t / T); |
(2.6) |
A(t) = A0 exp(–0,693t / T). |
(2.7) |
Свяжем массу m радионуклида (без учета массы неактивного носителя – это может быть вода, пища, воздух и т. д.) с его активностью. Так как число радиоактивных атомов N, соответствующих активности А, определяется из формулы (2.2), а масса одного атома в граммах ma = E / NА, где E – атомная масса; NА – постоянная Авогадро: NА = 6,022·10–23 моль–1 и учитывая выражения (2.6) и (2.7), получим:
m = Nrn6 = A·T/0,693·(A/NА) = 2,4·10–24 E·T·A. |
(2.8) |
Из формулы (2.8) можно также выразить активность в беккерелях радионуклида массой m в граммах:
А = 4,17·1023 m/Е·Т. |
(2.9) |
Отношение активности радионуклида в источнике к его массе или объему (для объемных источников) называется удельной или объемной активностью, соответственно
Аm = А/М и AV = A/V, |
(2.10) |
где Аm, AV – удельная или объемная активность вещества; А – активность радионуклида в источнике; М, V – масса и объем вещества, носителя радионуклида.
Если отношение активности берется к площади поверхности или к длине источника, то эти отношения называют соответственно поверхностной или линейной активностью.
69
Выбор единиц удельной активности определяется конкретной задачей. Например, активность в воздухе выражают в беккерелях на кубический метр (Бк/м3) – объемная активность. Активность в воде, молоке и других жидкостях также выражается как объемная активность, так как количество воды и молока измеряется в литрах (Бк/л). Активность в хлебе, картофеле, мясе и других продуктах выражается как удельная активность (Бк/кг).
Очевидно, что биологический эффект воздействия радионуклидов на организм человека будет зависеть от их активности, т. е. от количества радионуклида. Поэтому объемная и удельная активность радионуклидов в воздухе, воде, продуктах питания, строительных и других материалах нормируются.
Поскольку в течение определенного времени человек может облучаться различными путями (от поступления радионуклидов в организм до внешнего облучения), все факторы облучения связывают определенной величиной, которая называется дозой облучения.
2.2. Поглощенная доза
Различные виды излучений сопровождаются высвобождением соответствующей энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма. Альфа-излучение, состоящее из нейтронов и протонов, задерживается, например, листом бумаги и практически не способно проникнуть через наружный слой кожи, образованный отмершими клетками. Поэтому оно не представляет опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие альфа-частицы, не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или с вдыхаемым воздухом; тогда они становятся чрезвычайно опасными. Бета-излучение обладает большой проникающей способностью: оно проходит в ткани организма на глубину один – два сантиметра. Проникающая способность гамма-излучения, которое распространяется со скоростью света, очень велика: его может задержать (ослабить) лишь толстая свинцовая или бетонная плита.
Повреждений, вызванных в живом организме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передает тканям: коли-
70