Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Іонізуючим випромінюванням БЖД

.docx
Скачиваний:
18
Добавлен:
27.03.2016
Размер:
23.96 Кб
Скачать

Іонізуючим випромінюванням називається будь-яке випромінювання, яке викликає іонізацію середовища, тобто його енергія достатня для іонізації середовища . Іонізація - це акт поділу електрично нейтрального атома на дві протилежно заряджених частинки Іонізуюче випромінювання поділяється на два види: електромагнітне (фотонне), до якого належать ультрафіолетове, рентгенівське і у-випромінювання, та корпускулярне (а, β, нейтрони, протони) .

Термін "іонізуюче випромінювання" характеризує будь-яке випромінювання, яке прямо або опосередковано викликає іонізацію навколишнього середовища (утворення позитивно та негативно заряджених іонів).

Особливістю іонізуючих випромінювань є те, що всі вони відзначаються високою енергією і викликають зміни в біологічній структурі клітин, які можуть призвести до їх загибелі. На іонізуючі випромінювання не реагують органи чуття людини, що робить їх особливо небезпечними.

Іонізуюче випромінювання існує протягом всього періоду існування Землі, воно розповсюджується в космічному просторі. Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини почав досліджуватися після відкриття явища радіоактивності у 1896 р. французьким вченим Анрі Беккерелем, а потім досліджений Марією та П'єром Кюрі, які в 1898 році дійшли висновку, що випромінювання радію є результатом його перетворення на інші елементи. Характерним прикладом такого перетворення є ланцюгова реакція перетворення урану-238 у стабільний нуклід свинцю-206.

На кожному етапі такого перетворення вивільняється енергія, яка далі передається у вигляді випромінювань. Відкриттю Беккереля та дослідженню Кюрі передувало відкриття невідомих променів, які у 1895 році німецький фізик Вільгельм Рентген назвав Х-про-менями, а в подальшому в його честь названо рентгенівськими.

Перші ж дослідження радіоактивних випромінювань дали змогу встановити їх небезпечні властивості. Про це свідчить те, що понад 300 дослідників, які проводили експерименти з цими матеріалами, померли внаслідок опромінення.

Усі джерела іонізуючого випромінювання поділяються на природні та штучні (антропогенні).

Природними джерелами іонізуючих випромінювань є космічні промені, а також радіоактивні речовини, які знаходяться в земній корі.

Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські установки, штучні радіоактивні ізотопи, прилади засобів зв'язку високої напруги тощо. Як природні, так і штучні іонізуючі випромінювання можуть бути електромагнітними (фотонними або квантовими) і корпускулярними.

Рентгенівське випромінювання виникає в результаті зміни стану енергії електронів, що знаходяться на внутрішніх оболонках атомів, і має довжину хвилі (1000 - 1)-10"12м. Це випромінювання є сукупністю гальмівного та характеристичного випромінювання, енергія фотонів котрих не перевищує 1 МеВ.

Джерелом увипромінювання є ядерні вибухи, розпад ядер радіоактивних речовин, вони утворюються також при проходженні швидких заряджених частинок крізь речовину. Завдяки значній енергії, що знаходиться в межах від 0,001 до 5 МеВ у природних радіоактивних речовин та до 70 МеВ при штучних ядерних реакціях, це випромінювання може іонізувати різні речовини, а також характеризується великою проникаючою здатністю, у-випро-мінювання проникає крізь великі товщі речовини. Поширюється воно зі швидкістю світла і використовується в медицині для стерилізації приміщень, апаратури, продуктів харчування.

Потоки нейтронів та протонів виникають при ядерних реакціях, їх дія залежить від енергії цих частинок.

Контакт з іонізуючим випромінюванням являє собою серйозну небезпеку для життя та здоров'я людини.

Однак при виконанні певних технічних та організаційних заходів цей вплив можна звести до безпечного.

Іонізуюче випромінювання надходить із радіоактивних матеріалів, рентгенівських трубок, прискорювачів частинок і присутнє у навколишньому середовищі. Це випромінювання невидиме, і його неможливо безпосередньо виявити за допомогою людських відчуттів, тому використовуються такі інструменти як лічильник Гейгера. (Влітку 2011 року, японська компанія Teijin Chemicals Limited розробила унікальний матеріал, який випромінює світло під дією радіації.) У деяких випадках іонізуюче випромінювання може призвести до вторинної емісії видимого світла при взаємодії з матерією. Іонізуюча радіація має багато практичних застосувань у медицині, наукових дослідженнях, будівництві та інших галузях, проте є небезпечною для здоров'я при неправильному використанні. Вплив радіації призводить до пошкодження живих тканин, внаслідок яких бувають опіки, променева хвороба, смерть при високих дозах і рак, пухлини та генетичні мутації при низьких дозах.

Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань надзвичайно важливими при вивченні питання безпеки здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті розпаду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне випромінювання Радіоактивні випромінювання є одним з видів іонізуючих випромінювань . Радіоактивність - це довільний розпад атомних ядер хімічних елементів з виділенням енергії та зміною їх атомного номера і масового числа Процес довільного розпаду нестабільного нукліда називається радіоактивним розпадом, а сам такий нуклід радіонуклідом Він має властивість випромінювати радіацію

Ступінь біологічного впливу іонізуючого випромінювання залежить від поглинання живою тканиною енергії та іонізації молекул, що виникає при цьому.

Під час іонізації в організмі виникає збудження молекул клітин. Це зумовлює розрив молекулярних зв’язків та утворення нових хімічних зв’язків, не властивих здоровій тканині.

Під впливом іонізуючого випромінювання в організмі порушуються функції кровотворних органів, зростає крихкість та проникність судин, порушується діяльність шлунково-кишкового тракту, знижується опірність організму, він виснажується. Нормальні клітини перероджуються в злоякісні, виникають лейкози, променева хвороба.

Одноразове опромінення дозою 25-50 бер зумовлює зворотні зміни крові. При 80-120 бер з’являються початкові ознаки променевої хвороби. Гостра променева хвороба виникає при дозі опромінення 270-300 бер.

Опромінення може бути внутрішнім, проникненні радіоактивного ізотопа всередину організму,та зовнішнім; загальним (опромінення всього організму) та місцевим; хронічним ( при дії протягом тривалого часу) та короткочасний вплив).

Коротка характеристика іонізуючих випромінювань

Іонізуюче випромінювання (ИИ) - це випромінювання, взаємодія якого із середовищем призводить до утворення в цьому середовищі іонів різних знаків. Випромінювання вважається іонізуючим, якщо воно здатне розривати хімічні зв'язки молекул. Іонізуюче випромінювання ділять на корпускулярне і фотонне.

Радіохвилі, світлові хвилі, теплова енергія Сонця не відносяться до іонізуючих випромінювань, так як вони не викликають пошкодження організму шляхом іонізації.

Корпускулярне - це потік частинок з масою відмінною від нуля (електрони, протони, нейтрони, альфа-частинки).

Фотонное - це електромагнітне випромінювання, побічно іонізуюче випромінювання (гамма випромінювання, характеристичне випромінювання, гальмове випромінювання, рентгенівське випромінювання, анігіляційна випромінювання).

Альфа-випромінювання - це потік альфа-часток (ядер атомів гелію), що випускаються при радіоактивному розпаді, а також при ядерних реакціях і перетвореннях. Альфа-частинки мають сильну іонізуючої здатністю і незначною проникаючу здатність. У повітрі вони проникають на глибину кілька сантиметрів, в біологічній тканині - на глибину частки міліметра, затримується аркушем паперу, тканиною одягу. Альфа-випромінювання особливо небезпечно при попаданні його джерела всередину організму з їжею або з повітрям.

Бета-випромінювання - це потік електронів або позитронів, що випускаються ядрами радіоактивних елементів при бета-розпаді. Їх іонізуюча здатність менше, ніж у альфа-часток, але проникаюча здатність у багато разів більше, і становить десятки сантиметрів. В біологічній тканині вони проникають на глибину до 2 см, одягом затримується лише частково. Бета-випромінювання небезпечне для здоров'я людини, як при зовнішньому, так і при внутрішньому опроміненні.

Протонне випромінювання - це потік протонів, що складають основу космічного випромінювання, а також можна побачити при ядерних вибухах. Їх пробіг в повітрі і проникаюча здатність займають проміжне положення між альфа і бета-випромінюванням.

Нейтронне випромінювання - потік нейтронів, що спостерігаються при ядерних вибухах, особливо нейтронних боєприпасів і роботі ядерного реактора. Наслідки його впливу на навколишнє середовище залежать від початкової енергії нейтрона, яка може змінюватися в межах 0,025 -300 МеВ.

Гамма-випромінювання - електромагнітне випромінювання (довжина хвилі 10 -10 -10 -14 м), що виникає в деяких випадках при альфа і бета-розпаді, анігіляції частинок і при збудженні атомів і їх ядер, гальмуванні частинок в електричному полі. Проникаюча здатність гамма-випромінювання значно більше, ніж у перерахованих вище видів випромінювань. Глибина поширення гамма-квантів у повітрі може досягати сотень і тисяч метрів. Іонізуюча здатність (непряма) значно менше, ніж у перерахованих вище видів випромінювань. Більшість гамма-квантів проходить через біологічну тканину, і лише незначна кількість поглинається тілом людини.

Гальмівне випромінювання - фотонне випромінювання з безперервним енергетичним спектром, що випускається при зменшенні кінетичної енергії заряджених частинок. Вплив на навколишнє середовище таке, як і гамма-випромінювання.

Характеристичне випромінювання - фотонне випромінювання з дискретним енергетичним спектром, що виникає при зміні енергетичного стану електронів атома. Вплив на біологічну тканину аналогічно гамма-випромінювання.

Анігіляційний випромінювання - фотонне випромінювання, що виникає в результаті анігіляції частинки і античастинки (наприклад, позитрона й електрона). Вплив на біологічну тканину аналогічно гамма-випромінювання.

Рентгенівське випромінювання - фотонне випромінювання (довжина хвилі 10 - 9 -10 - 12 м), що складається з гальмового і (або) характеристичного випромінювання, що генерується рентгенівськими апаратами, і виникає при деяких ядерних реакціях. На відміну від гамма-випромінювання воно володіє такими властивостями як відображення і переломлення.

Захист від іонізуючих випромінювань

Захист від іонізуючих випромінювань може здійснюватись шляхом використання наступних принципів:

— використання джерел з мінімальним випромінюванням шляхом

переходу на менш активні джерела, зменшення кількості ізотопа;

— скорочення часу роботи з джерелом іонізуючого випромінювання;

— віддалення робочого місця від джерела іонізуючого

випромінювання;

— екранування джерела іонізуючого випромінюванн.

Екрани можуть бути пересувні або стаціонарні, призначені для поглинання або послаблення іонізуючого випромінювання. Екранами можуть бути стінки контейнерів для перевезення радіоактивних ізотопів, стінки сейфів для їх зберігання

Альфа-частинки екрануються шаром повітря товщиною декілька сантиметрів, шаром скла товщиною декілька міліметрів. Однак, працюючи з альфа-активними ізотопами, необхідно також захищатись і від бета- або гамма-випромінювання.

З метою захисту від бета-випромінювання використовуються матеріали з малою атомною масою. Для цього використовують комбіновані екрани, у котрих з боку джерела розташовується матеріал з малою атомною масою товщиною, що дорівнює довжині пробігу бета-частинок, а за ним — з великою масою.

З метою захисту від рентгенівського та гамма-випромінювання застосовуються матеріали з великою атомною масою та з високою щільністю (свинець, вольфрам).

Для захисту від нейтронного випромінювання використовують матеріали, котрі містять водень (вода, парафін), а також бор, берилій, кадмій, графіт. Враховуючи те, що нейтронні потоки супроводжуються гамма-випромінюванням, слід використовувати комбінований захист у вигляді шаруватих екранів з важких та легких_матеріалів (свинець-поліетилен).

Дієвим захисним засобом є використання дистанційного керування, маніпуляторів, роботизованих комплексів.

В залежності від характеру виконуваних робіт вибирають засоби індивідуального захисту: халати та шапочки з бавовняної тканини захисні фартухи, гумові рукавиці, щитки, засоби захисту органів дихання (респіратор „Лепесток"), комбінезони, пневмокостюми, гумові чоботи.

Дієвим чинником забезпечення радіаційної безпеки є дозиметричний контроль за рівнями опромінення персоналу та за рівнем радіації в навколишньому середовищі.

Оцінка радіаційного стану здійснюється за допомогою приладів, принцип дії котрих базується на наступних методах:

— іонізаційний (вимірювання ступеня іонізації середовища);

— сцинтиляційний (вимірювання інтенсивності світлових спалахів,

котрі виникають в речовинах, що люмінесціюють при проходженні через

них іоні: «чих випромінювань);

— фотографічний (вимірювання оптичної щільності почорніння

фотопластинки під дією випромінювання);

— калориметричні методи (вимірювання кількості тепла, що

виділяється в поглинальній речовині.

Міністерство аграрної політики та продовольства України

Миколаївський державний аграрний університет

Кафедра теорії і практики

психолого - педагогічних дисциплін

Індивідуальне контрольне запитання

на тему “ Електромагнітне (фотонне) іонізуюче випромінювання ”

з дисципліни “ Безпека життєдіяльності ”

Виконала студентка

Юзина Олена

Група Т 3/4

Керівник

Думенко І.В.

Миколаїв 2012