Ионизирующее излучение и защита от них

«ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ»

(г.  Архангельск)

Волгоградский филиал 

Кафедра «_______________________________» 
 

Контрольная работа 

по  дисциплине: « безопасность жизнедеятельности » 

тема: «ионизирующее излучение и защита от них» 
 
 
 

Выполнил  студент

гр.   ФК – 3 – 2008

    Зверков А. В.

                   ^(Ф.И.О.)

Проверил  преподаватель:

_________________________ 
 

Волгоград 2010 

Содержание 

Введение                3 

1.Понятие  ионизирующего излучения           4 

2. Основные  методы обнаружения ИИ           7 

3. Дозы  излучения и единицы измерения           8 

4. Источники  ионизирующего излучения           9 

5. Средства  защиты населения          11 

6. Радиационный контроль           12 

7. Рекомендации  по защите от ионизирующих  излучений      13 

Заключение             16 

Список используемой литературы          17

 

Введение

       С ионизирующим излучением и его особенностями  человечество познакомилось совсем недавно: в 1895 году немецкий физик В.К. Рентген обнаружил лучи высокой  проникающей способности, возникающие  при бомбардировке металлов энергетическими  электронами (Нобелевская премия, 1901 г.), а в 1896 г. А.А. Беккерель обнаружил  естественную радиоактивность солей  урана. Вскоре этим явлением заинтересовалась Мария Кюри, молодой химик, полька по происхождению, которая и ввела в обиход слова «радиоактивность». В 1898 году она и ее 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 еще один – радием, поскольку по-латыни это слово обозначает «испускающий лучи». Хотя новизна знакомства состоит лишь в том, как люди пытались ионизирующее излучение использовать, а радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли.

       Нет необходимости говорить о том  положительном, что внесло в нашу жизнь проникновение в структуру  ядра, высвобождение таившихся там  сил. Но как всякое сильнодействующее  средство, особенно такого масштаба, радиоактивность  внесла в среду обитания человека вклад, который к благотворным никак  не отнесёшь.

       Появилось также число пострадавших от ионизирующей радиации, а сама она начала осознаваться как опасность, способная привести среду обитания человека в состояние, не пригодное для дальнейшего  существования.

       Причина не только в тех разрушениях, которые  производит ионизирующее излучение. Хуже то, что оно не воспринимается нами: ни один из органов чувств человека не предупредит его о приближении  или сближением с источником радиации. Человек может находиться в поле смертельно опасного для него излучения  и не иметь об этом ни малейшего  представления.

       Такими  опасными элементами, в которых соотношение  числа протонов и нейтронов превышает 1…1,6. В настоящее время из всех элементов таблицы Д.И. Менделеева известно более 1500 изотопов. Из этого  количества изотопов лишь около 300 стабильных и около 90 являются естественными  радиоактивными элементами.

       Продукты  ядерного взрыва содержат более 100 нестабильных первичных изотопов. Большое количество радиоактивных изотопов содержится в продуктах деления ядерного горючего в ядерных реакторах  АЭС.

       Таким образом, источниками ионизирующего  излучения являются искусственные  радиоактивные вещества, изготовленные  на их основе медицинские и научные  препараты, продукты ядерных взрывов  при применении ядерного оружия, отходы атомных электростанций при авариях  на них. 

1.Понятие ионизирующего излучения

       Радиационная  опасность для населения и  всей окружающей среды связана с  появлением ионизирующих излучений (ИИ), источником которых являются искусственные  радиоактивные химические элементы (радионуклиды), которые образуются в ядерных реакторах или при  ядерных взрывах (ЯВ). Радионуклиды могут попадать в окружающую среду в результате аварий на радиационно-опасных объектах (АЭС и др. объектах ядерного топливного цикла – ЯТЦ), усиливая радиационный фон земли.

       Ионизирующими излучениями называют излучения, которые прямо или косвенно способны ионизировать среду (создавать раздельные электрические заряды). Все ионизирующие излучения по своей природе делятся на фотонные (квантовые) и корпускулярные. К фотонному (квантовому) ионизирующему излучению относятся гамма-излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер или аннигиляции частиц, тормозное излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц, характеристическое излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома и рентгеновское излучение, состоящее из тормозного и/или характеристического излучений. К корпускулярному ионизирующему излучению относят α-излучение, электронное, протонное, нейтронное и мезонное излучения. Корпускулярное излучение, состоящее из потока заряженных частиц (α-, β-частиц, протонов, электронов), кинетическая энергия которых достаточна для ионизации атомов при столкновении, относится к классу непосредственно ионизирующего излучения. Нейтроны и другие элементарные частицы непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия со средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны), способные ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят. Соответственно, корпускулярное излучение, состоящее из потока незаряженных частиц, называют косвенно ионизирующим излучением.

       Нейтронное  и гамма излучение принято  называть проникающеё радиацией  или проникающим излучением.

       Ионизирующие  излучения по своему энергетическому  составу делятся на моноэнергетические (монохроматические) и немоноэнергетические (немонохроматические). Моноэнергетическое (однородное) излучение – это  излучение, состоящее из частиц одного вида с одинаковой кинетической энергией или из квантов одинаковой энергии. Немоноэнергетическое (неоднородное) излучение – это излучение, состоящее  из частиц одного вида с разной кинетической энергией или из квантов различной  энергии. Ионизирующее излучение, состоящее  из частиц различного вида или частиц и квантов, называется смешанным  излучением.

       При авариях реакторов образуются a⁺,b^± частицы и g-излучение. При ЯВ дополнительно образуются нейтроны -n^°.

       Рентгеновское и g-излучение обладают высокой проникающей и достаточно ионизирующей способностью (g в воздухе может распространяться до 100м и косвенно создать 2-3 пары ионов за счёт фотоэффекта на 1 см пути в воздухе). Они представляют собой основную опасность как источники внешнего облучения. Для ослабления g-излучения требуются значительные толщи материалов.

       Бета- частицы (электроны b^- и позитроны b⁺ ) краткобежны в воздухе (до 3,8м/МэВ), а в биоткани – до несколько миллиметров. Их ионизирующая способность в воздухе 100-300 пар ионов на 1 см пути. Эти частицы могут действовать на кожу дистанционно и контактным путём (при загрязнении одежды и тела), вызывая «лучевые ожоги». Опасны при попадании внутрь организма.

       Альфа – частицы (ядра гелия) a⁺ краткобежны в воздухе (до 11 см), в биоткани до 0,1 мм. Они обладают большой ионизирующей способностью (до 65000 пар ионов на 1 см пути в воздухе) и особо опасны при попадании внутрь организма с воздухом и пищей. Облучение внутренних органов значительно опаснее наружного облучения.

       Последствия облучения для людей могут  быть самыми различными. Они во многом определяются величиной дозы облучения  и временем её накопления. Возможные  последствия облучения людей  при длительном хроническом облучении, зависимость эффектов от дозы однократного облучения  приведены в таблице.

       Таблица 1. Последствия облучения людей.

 

2. Основные методы обнаружения ИИ

       Чтобы избежать ужасных последствий ИИ, необходимо производить строгий  контроль служб радиационной безопасности с применением приборов и  различных  методик. Для принятия мер защиты от воздействия ИИ их необходимо своевременно обнаружить и количественно оценить. Воздействуя на различные среды  ИИ вызывают в них определенные физико-химические изменения, которые можно зарегистрировать. На этом основаны различные методы обнаружения ИИ.

       К основным относятся: 1) ионизационный, в котором используется эффект ионизации газовой среды, вызываемой воздействием на неё ИИ, и как следствие – изменение ее электропроводности; 2) сцинтилляционный, заключающийся в том, что в некоторых веществах под воздействием ИИ образуются вспышки света, регистрируемые непосредственным наблюдением или с помощью фотоумножителей; 3) химический, в котором ИИ обнаруживаются с помощью химических реакций, изменения кислотности и проводимости, происходящих при облучении жидкостных химических систем; 4) фотографический, заключающийся в том, что при воздействии ИИ на фотопленку на ней в фотослое происходит выделение зерен серебра вдоль траектории частиц; 5) метод, основанный на проводимости кристаллов, т.е. когда под воздействием ИИ возникает ток в кристаллах, изготовленных из диэлектрических материалов и изменяется проводимость кристаллов из полупроводников и др.

 

3. Дозы излучения и единицы измерения

       Действие  ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения  зависит от величины поглощенной  дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для  его количественной оценки введены  специальные единицы, которые делятся  на внесистемные и единицы в системе  СИ. Сейчас используются преимущественно  единицы системы СИ. Ниже в таблице 10 дан перечень единиц измерения  радиологических величин и проведено  сравнение единиц системы СИ и  внесистемных единиц.

 

       Таблица 2. Основные радиологические величины и единицы

 

     Таблица 3. Зависимость эффектов от дозы однократного (кратковременного) облучения человека.