0000b7eb[2]

54

основна маса його радіоактивних продуктів за 8–10 годин осідає на землю, залишаючи чіткий радіоактивний слід (у формі язика). Зовсім інша картина склалась внаслідок Чорнобильської катастрофи. Радіоактивний слід під дією рози вітрів прийняв форму “кола” і прослався на сотні кілометрів у різні боки. Тож, справедливо відмічають, що Чорнобильська катастрофа дорівнює сотням Хіросім.

Але радіаційні аварії притаманні не тільки атомним електростанціям.

На Україні потенційно існують небезпеки такого ж походження з інших об’єктів. Відомо, що на території України накопичена велика кількість радіоактивних відходів (РАВ). Є ось такі дані:

–РАВ від атомних електростанцій 70 000 м3;

–РАВ від урановидобувної і переробної промисловості 65,5 млн. тонн;

–РАВ медичних, наукових та промислових підприємств і організацій 5 000 куб. метрів.

Всі ці джерела іонізуючого випромінювання зберігаються

успеціалізованих сховищах. Зараз ці сховища (для твердих РАВ) заповнені майже на 80–90%. Утримання цих сховищ коштує великих грошей державі і великих турбот у майбутньому.

До гідродинамічних аварій, що стаються на Україні, відносять прориви гребель (дамб і шлюзів) з утворенням хвиль прориву та катастрофічних затоплень. Найбільш небезпечними в цьому відношенні є Дніпровський, Дністровський та Південно– Бузький каскади гідроспоруд.

Наприклад, у разі руйнування гребель на всіх гідроспорудах Дніпровського каскаду територія катастрофічного затоплення складає біля 700 тис. га з населенням 1,5 млн. чоловік.

Вже зараз реально існує і інше лихо на водосховищах – це підтоплення великих суміжних територій. За даними Укрдержкомгеології підтоплено близько 800 тис. га земель. Це наслідок минулих безглуздих рішень по «перетворенню» природи. З одної біди витікає і друга: – це активізація зсувів та обвалів на узбережжях водосховищ.

Таким чином, техногенні аварії та катастрофи зумовлюють надзвичайні ситуації зі значними соціально–екологічними та

55

економічними збитками. Виникає необхідність захисту людей від дії шкідливих та небезпечних факторів, проведення рятувальних, невідкладних медичних та евакуаційних заходів, а також ліквідації негативних наслідків.

Існує велике коло травмуючих та шкідливих факторів

психофізіологічного змісту, але їх ми розглянемо окремо.

Контрольні питання:

1.Поняття техносфери.

2.Складові техногенних аварій та катастроф.

3.Аварії з витоком СДОР.

4.Небезпеки на видах сучасного транспорту.

5.Аварії та катастрофи з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище.

6.Гідродинамічні небезпеки

ЛЕКЦІЯ 6. ІОНІЗУЮЧІ ВИПРОМІНЮВАННЯ: ХАРАКТЕРИСТИКА, ДЖЕРЕЛА НЕБЕЗПЕК, РАДІАЦІЙНІ РЕЖИМИ ЗАХИСТУ НАСЕЛЕННЯ.

Вприроді існують різні види випромінювання. Серед них

–іонізуючі, які є найнебезпечнішими для людини, для всього живого. Якщо коротко, то іонізуюче випромінювання це будь яке випромінювання, взаємодія якого із середовищем призводить до утворення електричних зарядів різних знаків. Зупинимося на цьому процесі більш докладніше.

Під впливом ядерних випромінювань (α, β, γ, нейтрони), виникає так зване збудження нейтральних атомів будь–якого середовища (жива тканина тощо) або утворення електричних зарядів різних знаків (±) – іонів. Ось звідси і назва таких випромінювань – іонізуючі. Але головне в цьому процесі те, що створення іонів (±) викликає дисоціацію тобто розпад, порушення хімічних зв’язків в атомах і молекулах середовища. Якщо це відбувається в живих тканинах, то зовсім погано – клітини з іонізованими атомами втрачають свою життєздатність. Результат

–організм хворіє або гине.

56

Іонізуючі випромінювання за джерелами виникнення ділять на природні та штучні. До перших відносять космічні промені, радіоактивні горні породи і мінерали, радіоактивні води. Але радіоактивних хімічних елементів. які входять у ці утворення небагато – всього чотири радіоактивних родин: уран – радій, уран

– актиній, торій, нептуній та декілька їх радіоактивних ізотопів. Ізотоп – це різновид одного й того ж хімічного елемента,

але з різною кількістю нейтронів в ядрі атома.

Опромінення від природних джерел радіації зазнають усі жителі землі. Хоча б від тих же космічних променів (радіаційний фон).

Доза опромінення від природних джерел радіації залежить від способу життя людей, мешкання в районах де залягають (або навпаки) радіоактивні джерела.

До штучних джерел радіації відносять ядерні вибухи, ядерні установки для виробництва енергії (АЕС), ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські апарати, прилади тощо. Як ми бачимо штучна радіоактивність – це творення рук та розуму людини. Ось ці творення, нажаль, і спричиняють людству найбільшу шкоду для життя та діяльності, якщо штучні радіаційні процеси виходять з під контролю людини. Тоді людина може одержати дози опромінення у багато тисяч разів інтенсивніші, ніж за рахунок природних джерел.

Опромінення населення України за останні роки за рахунок штучних джерел радіації в основному пов’язане з наслідками аварії на Чорнобильській АЕС. Це всім вже відомо. Та ось на сьогодні людина найбільш опромінюється (у масовому порядку) під час медичних процедур і лікування, пов’язаного з застосуванням штучних джерел радіації. Це той же рентгенівський апарат. променева терапія тощо.

Але не слід забувати кожному і про «дрібниці» з джерелами радіації. Ось які дози одержує людина, наприклад,:

–сидячи біля телевізора (3 год.) – 0,5 мл. Рентген;

–	флюорографія	370	мл. Рентген;
–	рентгеноскопія зуба	3	Рентгена;
–	рентгеноскопія шлунку	до 30 Рентген;
– політ на літаку (1200 км)			1 мл. Рентген

57

На цьому «дрібниці» не закінчуються. У сучасному місті в довкілля випромінюються великі потоки електромагнітної енергії, яка посилює радіаційний природний фон. Це такі джерела як радіо, телецентри, ретранслятори засоби зв’язку, високовольтні лінії електропередач, електротранспорт, радіолокаційні станції. Ось ці джерела і створюють підвищені електромагнітні поля (ЕМП) які викликають згодом гострі та хронічні ураження. Вкупі з джерелами радіації ЕМП здатні викликати негативні, так звані, віддалені стохастичні ефекти (вірогідні процеси змін в гірший бік).

Давно існує таке твердження: щоб ворога подолати, треба його знати (вивчати). Радіаційного ворога теж треба знати і вивчати його властивості, щоб вміло захищатися.

То якими ж вражаючими якостями володіють елементарні частинки α, β, γ випромінювання? Всі вони іонізують атоми любого матеріального середовища, але і відрізнення один від одного .

Альфа-випромінювання - це потік α - частинок, які являють собою ядра атому гелію. Початкова швидкість α - частинки дорівнює 20 000 км/с.,( вона має великий заряд та порівняно важка, в повітрі пролітає шлях в 5-10 см. Внаслідок таких фізико-хімічних якостей α - частинка має невеличку здатність проникнення в матеріальне середовище, зате дуже великі іонізуючі руйнуючі можливості.

Отже захищатися від її зовнішнього впливу дуже просто: звичайна одежа, яка затримує її на 100%. Лиха починаються від неї тоді, коли вона попадає в середину з повітрям , їжею, водою. В такому разі від неї немає спасу.

Бета-випромінювання -це потік β - частинок інакше протон або позитрон , який випромінює енергію і його швидкість близька до швидкості світла (300 000 км/ с. Їх заряд менший, а швидкість набагато більша, ніж у α - частинок. В зв’язку з цим β - частинки мають меншу іонізуючу і більшу проникаючу здатність, ніж α - частинки. В повітрі β - частинка пролітає 10-15 м.

Зовнішньо від β - частинок повністю захищають віконне та автомобільне скло, а звичайна одежа на 50%.

58

Таким чином і β - частинка (як і α) більш небезпечна при попаданні в організм людини або безпосередньо на шкіру (особливо в очі).

Гама-випромінювання - має електромагнітну природу. Енергія при цьому випускається квантами, (порціями) з ядер атомів при їх радіаційних перетвореннях. γ - випромінювання подібне до рентгенівського. Воно має значно більшу енергію, ніж

уα і β - частинок і яка розповсюджується з швидкістю світла.

γ- випромінювання не має електричного заряду, тому і іонізуюча можливість у нього низька (в сотні і тисячі разів менша ніж у α та β). Поряд з цим γ - випромінювання має найбільшу проникаючу здатність ( в повітрі пролітає сотні метрів), що і є основним фактором вражаючої дії. На відзнаку від α та β - частинок самим надійним захистом від γ - випромінювання є укриття людей у захисних спорудах.

Підсумовуючи відомості про властивості α, β, γ - частинок, підкреслимо, що їх основна вражаюча сила - це іонізація.

Втім. Сила силою, а ступінь ураження живого організму залежить і від інших показників радіації.

Мова йде про дози радіації. Чим більше поглине організм енергії α , β, γ - частинок, тим більша і ступінь ураження.

Отже, доза радіації - це кількість енергії радіоактивних

випромінювань, яка поглинута одиницею маси опроміненої речовини. Доза радіації має диференціацію. Вона визначається для повітря, речовини і біологічної тканини. Відповідно цьому розрізняють експозиційну, поглинену та еквівалентну дози іонізуючого випромінювання. Залежно від цього обрали для кожного виду дози свої більш зручні одиниці вимірювання.

Отже:

-експозиційна доза характеризує іонізуючу спроможність випромінювання в повітрі тобто це потенційні можливості іонізуючого випромінювання. Вимірюється експозиційна доза в кулонах на 1 кг (Кл/кг). Але для γ - випромінювання (і рентгенівського теж) частіше використовується інша (позасистемна) одиниця вимірювання - рентген.

Рентген - це така доза γ - випромінювання, під дією якої в одному кубічному сантиметрі сухого повітря утворюється 2,08 млрд. пар іонів.

59

1 Рентген = 2,58·10 - 4 Кл./кг. На практиці використовується також позасистемна одиниця виміру - рад. 1 рад = 1,14 рентгена.

Поглинута доза характеризує енергію іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опроміненої речовини. Вона вимірюється в греях (Гр.). 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад = 114 рентген. І для виміру поглинутої дози використовується Рад. Позитивна якість рада як дозиметричної одиниці полягає в тому, що його можна використовувати для вимірювання будь– якого випромінювання, в будь–якому середовищі.

Еквівалентна доза. Вона використовується для оцінки біологічного впливу іонізуючих випромінювань. Справа в тому, що однакові дози але різних видів випромінювань не однаково впливають на біологічний об’єкт:

β, γ – випромінювання – слабше, нейтронне – в декілька разів міцніше. Щоб уникнути помилок при вимірюваннях доз різних видів випромінювання ввели так званий коефіцієнт якості (К). Він знаходиться в межах від 1 до 10. Отже, щоб безпомилково визначити експозиційну дозу треба поглинути дозу ще й помножити на коефіцієнт.

За одиницею еквівалентної дози прийнятий зіверт (Зв), позасистемною одиницею служить бер (це біологічний еквівалент рада, рентгена). Отже 1 Зв = 100 бер = 1 Гр·К.

Слід відзначити, що доза радіації ще не повністю характеризує ступінь зараження місцевості радіоактивними речовинами.

Тут дуже важливий і другий фактор, а саме за який час одержить ту чи іншу дозу біологічний об’єкт. Зрозуміло, що чим за менший час об’єкт одержить дозу, тим міцність цієї дози вище.

Ось це і прийнято називати рівнем радіації, або міцністю дози радіації. Отже рівень радіації показує, яку дозу може одержати людина за одиницю часу. Як і дози, рівні радіації теж мають свої одиниці вимірювань. Для експозиційної дози рівень радіації - рентген /час, для поглинутої дози рівень радіації - рад/час, для еквівалентної дози - зіверт/час.

Є ще один фактор, який характеризує рівень небезпеки. Це

так звана щільність радіоактивного зараження, яка говорить

60

про кількість радіоактивних речовин, що припадає на одиницю площі (маси, об’єму.

Вона пов’язана з такою властивістю радіоактивних елементів як період напіврозпаду (Т) або проміжок часу, за який кількість радіоактивних атомів даного хімічного елементу зменшиться в двічі.

Чим більший період напіврозпаду (Т) хімічного елементу (або його ізотопа) тим довше він «живе» і іонізує. Період напіврозпаду для різних хімічних елементів (ізотопів) коливається в широких межах.

Так період напіврозпаду для йоду - 131 - 8 діб, для стронцію - 81 - 51 доба, для стронцію - 90 - 26 років, плутонію - 239 - 2400 років, урану - 235 - 710 млн. років, торію - 232 - 14

млрд. років, радій -106 - 30 сек.

Існує така закономірність: чим більший період напіврозпаду та маса атому якогось радіоізотопу, тим більша вагова кількість речовини випромінює 1 кюрі енергії (Кюрі - це одиниця активності радіоактивних ізотопів в яких в 1 секунду розпадається 37 млрд. атомів на іони).

Враховуючи ось таку закономірність можна відповісти на запитання: яку найбільшу небезпеку для людей мають речовини чи то з більшим, чи то з меншим періодом напіврозпаду? Безумовно найбільшу небезпеку несуть в собі речовини в перші години та доби після аварійного викиду радіації, які мають малий період напіврозпаду.

БІОЛОГІЧНА ДІЯ ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ.

Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини можна уявити в спрощеному виді. Як відомо їжа у вигляді простих сполук надходить до кожної клітини через її мембрану. Так протікає процес засвоєння їжі при непошкодженій мембрані.

Під час потрапляння випромінювання на мембрану її атоми і молекули руйнуються в процесі іонізації. Крізь зруйновану мембрану в клітину починають надходити сторонні (токсичні) речовини, робота її порушується.

61

Якщо доза опромінювання невелика, відбувається рекомбінація електронів, тобто повернення їх на свої місця. Молекулярні зв'язки відновлюються і клітини продовжують виконувати свої функції.

Якщо доза опромінювання висока або повторюється багато разів, то електрони не встигають рекомбінувати, молекулярні зв'язки не відновлюються; виходить з ладу велика кількість клітин; робота органів розладнується; нормальна життєдіяльність стає неможливою; організм захворює. Так виникає так звана променева хвороба. За наслідками вона розподіляється на чотири ступені важкості: перша ступінь - легка, четверта - смертельна. Променеву хворобу викликають переважно γ - випромінювання та потік нейтронів, постачальником яких є ізотопи, що мають коротку тривалість життя та за короткий проміжок часу здійснюють опромінення великими дозами.

Найсильнішого впливу зазнають клітини червоного кісткового мозку, щитовидна залоза, легені, внутрішні органи, тобто органи, клітини яких мають високий рівень поділу.

При одній і тій самій дозі випромінювання у дітей вражається більше клітин ніж у дорослих, тому що у дітей всі клітини перебувають у стадії поділу.

Небезпека різних радіоактивних ізотопів для людини визначається спроможністю організму їх поглинати, накопичувати. Вони надходять всередину організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводять себе по-різному. Деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній) деякі накопичуються в кістках (радій, фосфор, стронцій), інші залишаються в м’язах (калій, рубідій, цезій), накопичуються в щитовидній залозі (йод), у печінці, селезінці, нирках тощо.

При опроміненні людей малими дозами спочатку неможливо знайти будь-яких змін в стані здоров’я зразу після опромінення. В такому випадку ефекти опромінення починають проявляться через декілька років, а то й десятиріч у вигляді віддалених наслідків: лейкози, злоякісні утворення, раннє старіння.

Основні принципи радіоактивного захисту:

62

-надійна герметизація виробничого устаткування з метою ізоляції процесів, що можуть стати джерелами надходження радіоактивних речовин у зовнішнє середовище;

-заходи планувального характеру;

-Застосування санітарно-технічних засобів і устаткування, використання спеціальних захисних матеріалів;

-Дотримання правил особистої гігієни;

-Очищення від радіоактивних забруднень поверхонь будівельних конструкцій, апаратури і засобів

індивідуального захисту.

Зараз вже існують допустимі норми радіаційної безпеки для різних категорій людей:

-особи, які працюють з джерелами іонізуючого опромінення (для них допустима доза встановлена: при аварії до 25 рентген за рік; при нормальній обстановці до 5 рентген);

-для населення в нормальних умовах до 0,5 рентген за рік; при аварії до 10 рентген за рік.

Крім цього існують затверджені радіаційні режими захисту населення в разі виникнення радіаційної небезпеки.

1-й режим - коли рівень радіації коливається від 0,1 до 0,3 мілірентгена/год. Заходи: герметизація приміщень праці та мешкання, ізоляція продуктів харчування та води, перебування на відкритій місцевості не більше як 3 години;

2-й режим - рівень радіації в межах 0,3 - 1,5 мілірентгена/год.

Заходи: певне виконання вимог режиму №1 і додатково проводиться йодопрофілактика дітей, влаштування санітарних бар’єрів при вході у приміщення; виходити на свіже повітря не дозволяється;

3-й режим - рівень радіації дорівнює 1,5 -15 мілірентген/год.

Заходи: виконання вимог режимів №1,2 та додатково проводиться йодопрофілактика всіх людей; можлива часткова евакуація;

63

4-й режим - рівень радіації 15 - 100 мілірентген/год. В цьому режимі евакуюється в безпечну зону все населення крім працівників АЕС та керівництва населеного пункту;

5-й режим - рівень радіації більш ніж 100 мілірентген/год. Здійснюється повна евакуація всього населення без винятку.

Контрольні питання:

1.Характеристика іонізуючого випромінювання.

2.Джерела виникнення іонізуючого випромінювання.

3.Характеристика α, β, γ – випромінювань.

4.Поняття дози радіації та її різновиди.

5.Рівень та щільність радіації, період напіврозпаду.

6.Біологічна дія іонізуючих випромінювань на організм людини.

ЛЕКЦІЯ 7. НЕБЕЗПЕКА ВІД ВПЛИВУ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ НА ЛЮДИНУ.

Сучасна людина в своїй життєдіяльності широко використовує собі на благо різні види енергії і, перш за все, електричну. Але поруч з цим електричний струм містить в собі і потенціальну небезпеку. На відзнаку від інших небезпек небезпека електричного струму відрізняється тим. що органи почуттів не в змозі виявляти електричну напругу на відстані, дистанційно, як, наприклад, об’єкти , що рухаються, неогороджені краї площадки яка знаходиться на висоті тощо.

Електронебезпека виявляється занадто пізно – тоді коли людина вже уражена електричним струмом. Ось саме цьому (і не тільки) ретельне вивчення основ електробезпек є важливим завданням забезпечення безпеки життєдіяльності працюючих і усього населення держави. Для кращого розуміння проблеми ознайомимося з деякими поняттями, термінами та визначеннями.

Електробезпека – є система організаційних, технічних заходів і засобів які забезпечують захист людей від шкідливого і небезпечного впливу електричного току, електричної дуги, електромагнітного поля та статичної електрики.