Шпаргалки по "Экологии"

3. β – излучение – это поток электронов или позитронов, испускаемых при радиоактивном распаде. Ионизирующее действие этих частиц ниже, чем у α-частиц, а проникающая способность значительно больше. В Воздухе они могут пройти до 15 м, в воде и биологической ткани – до 12 мм. Зимняя одежда защищает тело от внешнего β-излучения. Однако на открытых поверхностях кожи могут образовываться ожоги различной степени тяжести, а при попадании на хрусталик глаза может развиться лучевая катаракта. При поступлении источников β –излучения в организм происходит внутреннее облучение, способное привести к тяжелому лучевому поражению.

4. нейтронное излучение – поток нейтральных частиц. Отсутствие у этих частиц  электрического заряда приводит к тому, что они непосредственно взаимодействуют с атомными ядрами, вызывая ядерные реакции. Нейтронное излучение обладает большой проникающей способностью. Пробег в воздушной среде составляет несколько 1000 м. Отличительной особенностью нейтронов является их способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы (т.н. наведенная радиация), что резко повышает опасность нейтронного облучения. В качестве замедлителей нейтронов используют водородсодержащие или легкие вещества: воду, углерод, парафин.

5. γ – излучение – коротковолновое электромагнитное излучение (10 -10 – 10 -14 м), испускаемое при ядерных превращениях. Распространяется со скоростью света (300 000 км/с). Пробег гамма-квантов составляет до нескольких сотен метров Обладает высокой проникающей способностью. Излучение пронизывает слой свинца толщиной в несколько сантиметров и может пройти через тело человека. Основную опасность представляет как источник внешнего облучения. В качестве защиты от γ –излучения эффективно используются материалы из свинца или бетона.

6. рентгеновское излучение – электромагнитное излучение (с длиной волны 10-9 – 10-12 м), которое возникает при торможении потока электронов в сильном электромагнитном поле). Основным источником рентгеновского излучения является солнце, однако большая его часть не попадает на Землю и поглощается верхними слоями атмосферы. Рентгеновское излучение занимает спектральную область между γ – и ультрафиолетовым излучением. Благодаря высокой проникающей способности используется в медицине. Для защиты используются экраны из свинца.

Вопрос  № 4

1. Классификация  ионизирующих излучений.

Понятие «ионизирующее излучение» объединяет разные по своей природе виды излучений, которые обладают высокой энергией и реализуют свое биологическое  действие через эффекты ионизации и последующее развитие химических реакций в биологических структурах клеток.

Ионизирующие  излучения – излучения, которые  создаются при радиоактивном  распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образуют при взаимодействии  со средой ионы разных знаков.

1) По  природе все ионизирующие излучения  подразделяются на два вида:

• корпускулярное  - α, β, нейтронное излучение

• квантовое (или электромагнитное) –  γ  и рентгеновское.

Вопрос  № 3

Радиоактивный распад подчиняется статистическому закону. Резерфорд, исследуя превращения радиоактивных веществ, установил опытным путем, что их активность убывает с течением времени. Об этом говорилось в предыдущем параграфе. Так, активность радона убывает в 2 раза уже через 1 мин. Активность таких элементов, как уран, торий и радий, тоже убывает со временем, но гораздо медленнее. Для каждого радиоактивного вещества существует определенный интервал времени, на протяжении которого активность убывает в 2 раза. Этот интервал носит название период полураспада. Период полураспада Т — это время, в течение которого распадается половина начального числа радиоактивных атомов.

Спад  активности, т. е. числа распадов в  секунду, в зависимости от времени  для одного из радиоактивных препаратов изображен на рисунке 13.8. Период полураспада этого вещества равен 5 сут.

Выведем теперь математическую форму закона радиоактивного распада. Пусть число  радиоактивных атомов в начальный  момент времени (t= 0) равно N0. Тогда по истечении периода полураспада это число будет равно

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос  № 2

  Радиоактивность  – самопроизвольные превращения  атомных ядер, сопровождающиеся  испусканием элементарных частиц или более лёгких ядер. Ядра, подверженные таким превращениям, называют радиоактивными, а процесс превращения – радиоактивным распадом.

При расщеплении  атомы делятся примерно 40 способами, порождая таким образом смесь  из около 80 различных изотопов. Стабильность этих изотопов тоже различна — некоторые  совершенно стабильны, а некоторые  радиоактивно разлагаются с периодом полураспада в доли секунды. Разлагающиеся изотопы могут в свою очередь порождать стабильные и нестабильные дочерние изотопы. Смесь эта быстро становится сложной, в продуктах распада находили порядка 300 изотопов 36 элементов.

Короткоживущие  изотопы быстро испускают свою энергию  распада создавая радиационные поля, которые так же быстро и угасают. Долгоживущие изотопы испускают  энергию в течение долгого  времени, создавая менее интенсивное  излучение с более долгим сроком жизни. Таким образом, продукты распада поначалу имеют очень высокий уровень радиации, но с падением этого уровня уменьшается и скорость падения.

За основу можно принять так называемое правило семёрок. Правило гласит, что на каждое семикратное увеличение времени, прошедшего с детонации расщепления (начиная с часа и далее) интенсивность излучения падает в 10 раз. То есть, после 7 часов остаточная радиоактивность распада уменьшается на 90 %. После 7*7 часов (49 часов, примерно 2 дня), уровень снова падает на 90 %. После 7*2 дней — снова на 90 %, и то же самое для 14 недель. Погрешность на первые 2 недели составляет примерно 25 %, и с определённой точностью может быть применяемо первые 6 месяцев. После 6 месяцев скорость падения уровня сильно возрастает.

Ядра  всех  изотопов  химических  элементов  образуют  группу  «нуклидов». Большинство  нуклидов  нестабильны,  т.е.  они  все  время  превращаются  в  другие  нуклиды.

Например, атом  урана-238  время  от  времени  испускает  два  протона  и  два  нейтрона (α-частицы). Уран  превращается  в торий-234,  но  торий также нестабилен.  В конечном  итоге эта цепочка превращений оканчивается  стабильным  нуклидом  свинца.

Самопроизвольный  распад  нестабильного  нуклида  называется  радиоактивным  распадом,  а  сам  такой  нуклид  -  радионуклидом.  При  каждом  распаде  высвобождается  энергия,  которая  и  передается  дальше  в  виде  излучения. Поэтому  можно  сказать,  что  в  определенной  степени  испускание  ядром  частицы,  состоящей  из  двух  протонов  и  двух  нейтронов, - это  α-излучение,  испускание  электрона - β-излучение,  и,  в  некоторых  случаях,  возникает  γ-излучение.

Образование  и  рассеивание  радионуклидов  приводит  к  радиоактивному  заражению  воздуха,  почвы,  воды,  что  требует  постоянного  контроля  их  содержания  и  принятия  мер  по  нейтрализации.

Вопрос  № 1

Радиационная  безопасность населения - состояние  защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для  их здоровья воздействия ионизирующего  излучения

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.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос № 24

НОРМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ – 2000

Предел  дозы (ПД) - величина годовой эффективной  или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться  в условиях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает  возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне.

Устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:

персонал;

все население, включая лиц из персонала, вне  сферы и условий их производственной деятельности.

18. Для  категорий облучаемых лиц устанавливаются  три класса нормативов:

основные  пределы доз (ПД);

допустимые  уровни монофакторного воздействия (для  одного радионуклида, пути поступления или одного вида внешнего облучения), являющиеся производными от основных пределов доз: пределы годового поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и др.;

контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности  потоков и др.). Их значения должны учитывать достигнутый в организации уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.

19. Основные  пределы доз облучения приведены  в приложении 1. Основные пределы  доз не включают в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения.

20. Эффективная  доза для персонала не должна  превышать за период трудовой  деятельности (50 лет) - 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70 лет) - 70 мЗв.

21. При  одновременном воздействии на  человека источников внешнего  и внутреннего облучения годовая  эффективная доза не должна  превышать пределов доз, установленных  в приложении 1.

22. В  стандартных условиях монофакторного поступления радионуклидов, определенных в разделе VII настоящих Норм, годовое поступление радионуклидов через органы дыхания и среднегодовая объемная активность их во вдыхаемом воздухе не должны превышать числовых значений ПГП и ДОА, приведенных в приложениях 2 и 3, где пределы доз взяты равными 20 мЗв в год для персонала и 1 мЗв в год для населения.

В условиях нестандартного поступления радионуклидов  величины ПГП и ДОА устанавливаются методическими указаниями республиканского органа санитарно-эпидемиологической службы Министерства здравоохранения Республики Беларусь.

23. Для  персонала значения ПГП и ДОА  дочерних продуктов изотопов  радона (222Rn и 220Rn) - 218Po (RaA); 214Pb (RaB); 214Bi (RaC); 212Pb (ThB); 212Bi (ThC) в единицах эквивалентной равновесной активности составляют: