Ko ne nastaja ionizirajoče sevanje. Ionizirajoče sevanje

Navigacija po članku:

Sevanje in vrste radioaktivnega sevanja, sestava radioaktivnega (ionizirajočega) sevanja in njegove glavne značilnosti. Učinek sevanja na snov.

Kaj je sevanje

Najprej dajmo definicijo, kaj je sevanje:

V procesu razpadanja snovi ali njene sinteze pride do izmeta atomskih elementov (protonov, nevtronov, elektronov, fotonov), sicer lahko rečemo pride do sevanja te elemente. Takšno sevanje se imenuje - ionizirajoče sevanje ali kar je bolj pogosto radioaktivno sevanje, ali še bolj preprosto sevanje ... Ionizirajoče sevanje vključuje tudi rentgensko in gama sevanje.

Sevanje je proces sevanja nabitih snovi elementarni delci, v obliki elektronov, protonov, nevtronov, atomov helija ali fotonov in mionov. Vrsta sevanja je odvisna od tega, kateri element se oddaja.

Ionizacija je proces tvorbe pozitivno ali negativno nabitih ionov ali prostih elektronov iz nevtralno nabitih atomov ali molekul.

Radioaktivno (ionizirajoče) sevanje lahko razdelimo na več vrst, odvisno od vrste elementov, iz katerih je sestavljen. Različni tipi Sevanje povzročajo različni mikrodelci in ima zato različen energijski učinek na snov, drugačno sposobnost prodiranja skozi njo in posledično drugačen biološki učinek sevanja.

Alfa, beta in nevtronsko sevanje so sevanje, sestavljeno iz različnih delcev atomov.

Gama in rentgenski žarki je sevanje energije.

Alfa sevanje

• oddaja: dva protona in dva nevtrona
• prodorna sposobnost: nizko
• sevanje iz vira: do 10 cm
• stopnja emisije: 20.000 km/s
• ionizacija: 30.000 parov ionov na 1 cm teka
• visoko

Alfa (α) sevanje nastane zaradi razpada nestabilnega izotopi elementov.

Alfa sevanje- to je sevanje težkih, pozitivno nabitih alfa delcev, ki so jedra atomov helija (dva nevtrona in dva protona). Alfa delci se oddajajo med razpadom kompleksnejših jeder, na primer med razpadom atomov urana, radija, torija.

Alfa delci imajo veliko maso in se oddajajo pri relativno nizki hitrosti, v povprečju 20 tisoč km / s, kar je približno 15-krat manj od svetlobne hitrosti. Ker so alfa delci zelo težki, delci ob stiku s snovjo trčijo v molekule te snovi, začnejo z njimi komunicirati in izgubljajo energijo, zato prodorna sposobnost teh delcev ni velika in celo preprosta plošča papirja jih lahko zadrži.

Vendar alfa delci nosijo veliko energije in pri interakciji s snovjo povzročijo njeno znatno ionizacijo. In v celicah živega organizma poleg ionizacije alfa sevanje uničuje tkiva, kar vodi do različnih poškodb živih celic.

Od vseh vrst sevanja ima alfa sevanje najnižjo prodorno sposobnost, vendar so posledice obsevanja živih tkiv s to vrsto sevanja najhujše in pomembnejše v primerjavi z drugimi vrstami sevanja.

Če so izpostavljeni, lahko pride do izpostavljenosti sevanju v obliki alfa sevanja radioaktivnih elementov v telesu, na primer z zrakom, vodo ali hrano, pa tudi skozi ureznine ali rane. Ko so v telesu, se ti radioaktivni elementi s krvnim obtokom prenašajo po telesu, se kopičijo v tkivih in organih ter nanje močno energijsko vplivajo. Ker imajo nekatere vrste radioaktivnih izotopov, ki oddajajo alfa sevanje, dolgo življenjsko dobo, lahko pridejo v telo in povzročijo resne spremembe v celicah ter vodijo do degeneracije tkiva in mutacij.

Radioaktivni izotopi se dejansko ne izločajo iz telesa sami, zato bodo, ko pridejo v telo, več let obsevali tkiva od znotraj, dokler ne privedejo do resnih sprememb. Človeško telo ni sposobno nevtralizirati, predelati, asimilirati ali izkoristiti večine radioaktivnih izotopov, ki so prišli v telo.

Nevtronsko sevanje

• oddaja: nevtroni
• prodorna sposobnost: visoko
• sevanje iz vira: kilometrov
• stopnja emisije: 40.000 km/s
• ionizacija: od 3000 do 5000 parov ionov na 1 cm teka
• biološki učinek sevanja: visoko

Nevtronsko sevanje- To je umetno sevanje, ki nastane v različnih jedrskih reaktorjih in atomskih eksplozijah. Prav tako nevtronsko sevanje oddajajo zvezde, v katerih potekajo aktivne termonuklearne reakcije.

Brez naboja, nevtronsko sevanje, ki trči v snov, šibko sodeluje z elementi atomov na atomski ravni, zato ima visoko prodorno sposobnost. Nevtronsko sevanje je mogoče ustaviti z uporabo materialov z visoko vsebnostjo vodika, na primer posode z vodo. Nevtronsko sevanje slabo prodre tudi v polietilen.

Nevtronsko sevanje, ko prehaja skozi biološka tkiva, povzroči resne poškodbe celic, saj ima veliko maso in večjo hitrost kot alfa sevanje.

Beta sevanje

• oddaja: elektroni ali pozitroni
• prodorna sposobnost: povprečno
• sevanje iz vira: do 20 m
• stopnja emisije: 300.000 km/s
• ionizacija: od 40 do 150 parov ionov na 1 cm teka
• biološki učinek sevanja: povprečje

Beta (β) sevanje se zgodi, ko se en element preoblikuje v drugega, medtem ko se procesi pojavljajo v samem jedru atoma snovi s spremembo lastnosti protonov in nevtronov.

Pri beta sevanju pride do transformacije nevtrona v proton ali protona v nevtron, pri tej transformaciji pride do emisije elektrona ali pozitrona (antidelec elektrona), odvisno od vrste transformacije. Hitrost oddanih elementov se približuje hitrosti svetlobe in je približno enaka 300.000 km / s. Elementi, ki se v tem primeru oddajajo, se imenujejo beta delci.

Ker ima na začetku visoko hitrost sevanja in majhne dimenzije oddanih elementov, ima beta sevanje večjo prodorno moč kot alfa sevanje, vendar ima stokrat manjšo sposobnost ionizacije snovi kot alfa sevanje.

Beta sevanje zlahka prodre skozi oblačila in delno skozi živa tkiva, vendar pri prehodu skozi gostejše strukture snovi, na primer skozi kovino, začne z njo intenzivneje komunicirati in izgubi večino energije, ki jo prenese na elemente snovi. . Kovinska pločevina z nekaj milimetrov lahko popolnoma ustavi beta sevanje.

Če je alfa sevanje nevarno le v neposrednem stiku z radioaktivnim izotopom, potem lahko beta sevanje, odvisno od njegove intenzivnosti, že povzroči znatno škodo živemu organizmu na razdalji nekaj deset metrov od vira sevanja.

Če radioaktivni izotop, ki oddaja beta sevanje, vstopi v živi organizem, se kopiči v tkivih in organih, nanje deluje energijsko, kar povzroči spremembe v strukturi tkiv in sčasoma povzroči znatno škodo.

Nekateri radioaktivni izotopi z beta sevanjem imajo dolgo razpadno obdobje, torej ko vstopijo v telo, ga bodo obsevali leta, dokler ne privedejo do degeneracije tkiva in posledično do raka.

Gama sevanje

• oddaja: energija v obliki fotonov
• prodorna sposobnost: visoko
• sevanje iz vira: do sto metrov
• stopnja emisije: 300.000 km/s
• ionizacija:
• biološki učinek sevanja: nizko

Gama (γ) sevanje je energetica elektromagnetno sevanje v obliki fotonov.

Gama sevanje spremlja proces razpada atomov snovi in ​​se kaže v obliki sevane elektromagnetne energije v obliki fotonov, ki se sproščajo ob spremembi energijskega stanja atomskega jedra. Gama žarki se oddajajo iz jedra s svetlobno hitrostjo.

Ko pride do radioaktivnega razpada atoma, iz nekaterih snovi nastanejo drugi. Atom novonastalih snovi je v energijsko nestabilnem (vzbujenem) stanju. Nevtroni in protoni v jedru, ki delujejo drug na drugega, pridejo v stanje, ko so sile interakcije uravnotežene, presežek energije pa oddaja atom v obliki gama sevanja.

Gama sevanje ima visoko prodorno sposobnost in zlahka prodre skozi oblačila, živa tkiva, nekoliko težje skozi goste strukture snovi, kot je kovina. Za zaustavitev gama žarkov je potrebna znatna debelina jekla ali betona. Toda hkrati ima gama sevanje stokrat šibkejši učinek na snov kot sevanje beta in deset tisočkrat šibkejše od alfa sevanja.

Glavna nevarnost gama sevanja je njegova sposobnost, da potuje na velike razdalje in vpliva na žive organizme nekaj sto metrov od vira sevanja gama.

Rentgensko sevanje

• oddaja: energija v obliki fotonov
• prodorna sposobnost: visoko
• sevanje iz vira: do sto metrov
• stopnja emisije: 300.000 km/s
• ionizacija: od 3 do 5 parov ionov na 1 cm teka
• biološki učinek sevanja: nizko

Rentgensko sevanje- To je energijsko elektromagnetno sevanje v obliki fotonov, ki nastanejo pri prehodu elektrona znotraj atoma iz ene orbite v drugo.

Rentgensko sevanje je po delovanju podobno sevanju gama, vendar je manj prodorno, ker ima daljšo valovno dolžino.

Ob upoštevanju različnih vrst radioaktivnih sevanj je jasno, da pojem sevanja vključuje popolnoma različne vrste sevanja, ki imajo različne učinke na snov in živa tkiva, od neposrednega bombardiranja z elementarnimi delci (alfa, beta in nevtronsko sevanje) do energijskih učinkov v oblika gama in rentgenskih žarkov.zdravljenje.

Vsaka od obravnavanih emisij je nevarna!

Primerjalna tabela z značilnostmi različnih vrst sevanja

značilnost	Vrsta sevanja
	Alfa sevanje	Nevtronsko sevanje	Beta sevanje	Gama sevanje	Rentgensko sevanje
oddaja	dva protona in dva nevtrona	nevtroni	elektroni ali pozitroni	energija v obliki fotonov	energija v obliki fotonov
prodorna sposobnost	nizko	visoko	povprečno	visoko	visoko
obsevanje vira	do 10 cm	kilometrov	do 20 m	stotine metrov	stotine metrov
stopnja emisije	20.000 km/s	40.000 km/s	300.000 km/s	300.000 km/s	300.000 km/s
ionizacija, para na 1 cm teka	30 000	od 3000 do 5000	od 40 do 150	od 3 do 5	od 3 do 5
biološki učinki sevanja	visoko	visoko	povprečje	nizko	nizko

Kot je razvidno iz tabele, bo glede na vrsto sevanja sevanje z enako intenzivnostjo, na primer 0,1 Rentgena, imelo drugačen uničujoč učinek na celice živega organizma. Za upoštevanje te razlike je bil uveden koeficient k, ki odraža stopnjo izpostavljenosti živim predmetom radioaktivnemu sevanju.

Koeficient k
Vrsta sevanja in energijski razpon	Faktor teže
fotoni vse energije (gama sevanje)	1
Elektroni in mioni vse energije (beta sevanje)	1
Nevtroni z energijo < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Nevtroni od 10 do 100 keV (nevtronsko sevanje)	10
Nevtroni od 100 keV do 2 MeV (nevtronsko sevanje)	20
Nevtroni od 2 MeV do 20 MeV (nevtronsko sevanje)	10
Nevtroni> 20 MeV (nevtronsko sevanje)	5
Protoni z energijami> 2 MeV (razen protonov odvračanja)	5
Alfa delci, fisijski fragmenti in druga težka jedra (alfa sevanje)	20

Višji kot je "koeficient k", bolj nevarno je delovanje določene vrste sevanja za tkiva živega organizma.

video:

Naloga (za ogrevanje):

Povedal vam bom, prijatelji,
Kako gojiti gobe:
Na teren je treba iti zgodaj zjutraj
Premakni dva kosa urana ...

vprašanje: Kaj bi moralo biti totalna teža kosi urana za jedrsko eksplozijo?

Odgovori(če želite videti odgovor - morate izbrati besedilo) : Za uran-235 je kritična masa približno 500 kg.Če vzamemo kroglico takšne mase, bo premer takšne krogle 17 cm.

Sevanje, kaj je to?

Sevanje (v prevodu iz angleščine "sevanje") je sevanje, ki se uporablja ne samo za radioaktivnost, ampak tudi za številne druge fizični pojavi, na primer: sončno sevanje, toplotno sevanje itd. Tako je v zvezi z radioaktivnostjo treba uporabiti sprejeti ICRP (Mednarodni zaščita pred sevanjem) in pravila o varnosti pred sevanjem, besedna zveza "ionizirajoče sevanje".

Kaj je ionizirajoče sevanje?

Ionizirajoče sevanje - sevanje (elektromagnetno, korpuskularno), ki povzroči ionizacijo (nastajanje ionov obeh znakov) snovi (okolja). Verjetnost in število nastalih ionskih parov sta odvisna od energije ionizirajoče sevanje.

Radioaktivnost, kaj je to?

Radioaktivnost - sevanje iz vzbujenih jeder ali spontana preobrazba nestabilnih atomskih jeder v jedra drugih elementov, ki jih spremlja emisija delcev ali γ-kvantov. Preobrazba navadnih nevtralnih atomov v vzbujeno stanje se pojavi pod vplivom zunanjih energij različnih vrst. Nadalje vzbujeno jedro skuša odstraniti odvečno energijo s sevanjem (emisija alfa delca, elektronov, protonov, gama kvantov (fotonov), nevtronov), dokler ni doseženo stabilno stanje. Številna težka jedra (transuranijeve serije v periodnem sistemu - torij, uran, neptunij, plutonij itd.) so sprva v nestabilnem stanju. Sposobni so spontano razpadati. Ta proces spremlja tudi sevanje. Takšna jedra imenujemo naravni radionuklidi.

Ta animacija jasno prikazuje pojav radioaktivnosti.

Wilsonova komora (plastična škatla, ohlajena na -30 ° C) je napolnjena s hlapi izopropilnega alkohola. Julien Simon je vanj postavil 0,3 cm³ kos radioaktivnega urana (minerala uraninita). Mineral oddaja alfa delce in beta delce, saj vsebuje U-235 in U-238. Na poti gibanja α in beta delcev so molekule izopropil alkohola.

Ker so delci nabiti (alfa – pozitivni, beta – negativni), lahko vzamejo elektron iz molekule alkohola (alfa delca) ali dodajo elektrone molekulam alkohola beta delca). To pa daje molekulam naboj, ki nato okoli sebe privlači nenabite molekule. Ko se molekule združijo, nastanejo opazni beli oblaki, kar je jasno vidno v animaciji. Tako zlahka zasledimo poti izvrženih delcev.

Delci α ustvarjajo ravne, goste oblake, beta delci pa dolge.

Izotopi, kaj so?

Izotopi so različni atomi istega kemičnega elementa, ki imajo različno masno število, vendar vključujejo enak električni naboj atomskih jeder in zato zasedajo D.I. Mendelejev eno mesto. Na primer: 131 55 Cs, 134 m 55 Cs, 134 55 Cs, 135 55 Cs, 136 55 Cs, 137 55 Cs. tiste. naboj v veliki meri določa Kemijske lastnosti element.

Obstajajo izotopi stabilni (stabilni) in nestabilni (radioaktivni izotopi) - spontano razpadajoči. Znanih je okoli 250 stabilnih in okoli 50 naravnih radioaktivnih izotopov. Primer stabilnega izotopa je 206 Pb, ki je končni produkt razpada naravnega radionuklida 238 U, ki se je na naši Zemlji pojavil na začetku nastanka plašča in ni povezan s tehnogenim onesnaženjem.

Katere vrste ionizirajočega sevanja obstajajo?

Glavne vrste ionizirajočega sevanja, s katerimi se najpogosteje srečujemo, so:

• alfa sevanje;
• beta sevanje;
• gama sevanje;
• Rentgensko sevanje.

Seveda obstajajo tudi druge vrste sevanja (nevtronsko, pozitronsko itd.), vendar se z njimi srečamo v Vsakdanje življenje veliko manj pogosto. Vsaka vrsta sevanja ima svoje jedrsko-fizikalne značilnosti in posledično različne biološke učinke na človeško telo. Radioaktivni razpad lahko spremlja ena od vrst sevanja ali več naenkrat.

Viri radioaktivnosti so lahko naravni ali umetni. Naravni viri ionizirajoče sevanje - to so radioaktivni elementi, ki jih najdemo v zemeljsko skorjo in tvorijo naravno ozadje sevanja skupaj s kozmičnim sevanjem.

Umetni viri radioaktivnosti običajno nastanejo v jedrskih reaktorjih ali pospeševalnikih, ki temeljijo na jedrskih reakcijah. Viri umetnega ionizirajočega sevanja so lahko tudi različne električne vakuumske fizikalne naprave, pospeševalniki napolnjenih delcev itd. Na primer: TV slikovna cev, rentgenska cev, kenotron itd.

Alfa sevanje (α sevanje) - korpuskularno ionizirajoče sevanje, sestavljeno iz alfa delcev (helijevih jeder). Nastane med radioaktivnim razpadom in jedrskimi transformacijami. Helijeva jedra imajo precej veliko maso in energijo do 10 MeV (Megaelektron-Volt). 1 eV = 1,6 ∙ 10 -19 J. Ker imajo zanemarljiv razpon v zraku (do 50 cm), predstavljajo veliko nevarnost za biološka tkiva, če pridejo v stik s kožo, sluznico oči in dihal, če vstopijo v telo v obliki prahu ali plina (radon-220 in 222). Toksičnost alfa sevanja je posledica kolosalne visoke gostote ionizacije zaradi visoke energije in mase.

Beta sevanje (β-sevanje) - korpuskularno elektronsko ali pozitronsko ionizirajoče sevanje ustreznega predznaka z neprekinjenim energijskim spektrom. Zanj je značilna največja energija spektra E β max, oz srednja energija spektra. Razpon elektronov (beta delcev) v zraku doseže več metrov (odvisno od energije), v bioloških tkivih je razpon beta delca nekaj centimetrov. Beta sevanje, tako kot alfa sevanje, je nevarno zaradi kontaktnega sevanja (površinske kontaminacije), na primer, če pride v telo, na sluznice in kožo.

Gama sevanje (γ-sevanje ali gama kvanti) - kratkovalovno elektromagnetno (fotonsko) sevanje z valovno dolžino

Rentgenski žarki - sami fizične lastnosti podobno kot gama sevanje, vendar s številnimi lastnostmi. V rentgenski cevi se pojavi zaradi nenadne zaustavitve elektronov na keramični tarči-anodi (mesto, kjer elektroni udarijo, je praviloma iz bakra ali molibdena) po pospeševanju v cevi (neprekinjen spekter - zavorno svetlobo). ) in ko se elektroni izločijo iz notranjih elektronskih lupin ciljnega atoma (linijski spekter). Energija rentgenskega sevanja je nizka - od frakcij nekaj eV do 250 keV. Rentgenske žarke je mogoče pridobiti s pomočjo pospeševalnikov nabitih delcev - sinhrotronskega sevanja z neprekinjenim spektrom, ki ima zgornjo mejo.

Prehod sevanja in ionizirajočega sevanja skozi ovire:

Občutljivost človeškega telesa na učinke sevanja in ionizirajočega sevanja nanj:

Kaj je vir sevanja?

Vir ionizirajočega sevanja (IRS) - predmet, ki vključuje radioaktivno snov ali tehnično napravo, ki ustvarja ali je v določenih primerih sposobna ustvariti ionizirajoče sevanje. Razlikovati med zaprtimi in odprtimi viri sevanja.

Kaj so radionuklidi?

Radionuklidi so jedra, ki so podvržena spontanemu radioaktivnemu razpadu.

Kaj je razpolovna doba?

Razpolovna doba je časovno obdobje, v katerem se število jeder danega radionuklida zaradi radioaktivnega razpada prepolovi. Ta vrednost se uporablja v zakonu o radioaktivnem razpadu.

V kakšnih enotah se meri radioaktivnost?

Aktivnost radionuklida v skladu z merilnim sistemom SI se meri v Becquerelu (Bq) - poimenovanem po francoskem fiziku, ki je odkril radioaktivnost leta 1896), Henriju Becquerelu. En Bq je enak 1 jedrski transformaciji na sekundo. Moč radioaktivnega vira se meri v Bq / s. Razmerje med aktivnostjo radionuklida v vzorcu in maso vzorca se imenuje specifična aktivnost radionuklida in se meri v Bq/kg (l).

V katerih enotah se meri ionizirajoče sevanje (rentgenski žarki in gama)?

Kaj vidimo na zaslonu sodobnih dozimetrov, ki merijo AI? ICRP je predlagal merjenje doze na globini d enaki 10 mm za oceno izpostavljenosti ljudi. Izmerjena vrednost doze na tej globini se imenuje ambientalni dozni ekvivalent, merjen v sivertih (Sv). Pravzaprav je to izračunana vrednost, kjer se absorbirana doza pomnoži z utežnim faktorjem za dano vrsto sevanja in faktorjem, ki označuje občutljivost različnih organov in tkiv na določeno vrsto sevanja.

Ekvivalentna doza (ali pogosto uporabljen izraz "doza") je enaka zmnožku absorbirane doze in faktorja kakovosti izpostavljenosti ionizirajočemu sevanju (na primer: faktor kakovosti izpostavljenosti sevanju gama je 1, alfa sevanje pa je 20).

Merska enota za ekvivalentno dozo je rem (biološki ekvivalent rentgenskega žarka) in njegova frakcijske enote: millirem (mrem) mikrorem (microrem) itd., 1 rem = 0,01 J / kg. Merska enota ekvivalentne doze v sistemu SI je sivert, Sv,

1 Sv = 1 J / kg = 100 rem.

1 mrem = 1 * 10 -3 rem; 1 μrem = 1 * 10 -6 rem;

Absorbirana doza - količina energije ionizirajočega sevanja, ki se absorbira v osnovnem volumnu, glede na maso snovi v tem volumnu.

Enota absorbirane doze je rad, 1 rad = 0,01 J / kg.

Enota absorbirane doze SI je siva, Gy, 1 Gy = 100 rad = 1 J / kg

Ekvivalentna hitrost doze (ali hitrost doze) je razmerje med ekvivalentno dozo in časovnim intervalom njenega merjenja (izpostavljenosti), mersko enoto rem / uro, Sv / uro, μSv / s itd.

V katerih enotah se merita alfa in beta sevanje?

Količina alfa in beta sevanja je opredeljena kot gostota pretoka delcev na enoto površine, na enoto časa - a-delci * min / cm 2, β-delci * min / cm 2.

Kaj je radioaktivno okoli nas?

Skoraj vse, kar nas obdaja, tudi človek sam. Naravna radioaktivnost je do neke mere naravni človeški habitat, če ne presega naravnih ravni. Na planetu so območja s povečano glede na povprečno raven sevalnega ozadja. Vendar pa v večini primerov ne opazimo bistvenih odstopanj v zdravstvenem stanju prebivalstva, saj je to ozemlje njihov naravni habitat. Primer takega kosa zemlje je na primer država Kerala v Indiji.

Za resnično oceno zastrašujočih številk, ki se včasih pojavljajo v tisku, je treba razlikovati:

• naravna, naravna radioaktivnost;
• tehnogene, t.j. spremembe radioaktivnosti okolja pod vplivom človeka (rudarstvo, emisije in izpusti industrijskih podjetij, izredne razmere in še veliko več).

Elemente naravne radioaktivnosti je praviloma skoraj nemogoče odstraniti. Kako se lahko znebite 40 K, 226 Ra, 232 Th, 238 U, ki so povsod v zemeljski skorji in se nahajajo v skoraj vsem, kar nas obdaja, in celo v nas samih?

Od vseh naravnih radionuklidov največjo nevarnost za zdravje ljudi predstavljajo produkti razpada naravnega urana (U-238) - radij (Ra-226) in radioaktivni plin radon (Ra-222). Glavni "dobavitelji" radija-226 v okolje so podjetja, ki se ukvarjajo z pridobivanjem in predelavo različnih fosilnih materialov: rudarjenje in predelava uranovih rud; nafta in plin; premogovništvo; proizvodnja gradbenih materialov; podjetja iz energetske industrije itd.

Radij-226 je zelo dovzeten za izpiranje iz mineralov, ki vsebujejo uran. Ta lastnost pojasnjuje prisotnost velikih količin radija v nekaterih vrstah podzemne vode (nekatere od njih, obogatenih s plinom radon, se uporabljajo v medicinski praksi), v rudniških vodah. Razpon vsebnosti radija v podzemni vodi se giblje od nekaj do deset tisoč Bq / L. Vsebnost radija v naravnih površinskih vodah je precej nižja in se lahko giblje od 0,001 do 1–2 Bq / L.

Pomemben sestavni del naravne radioaktivnosti je produkt razpada radija-226 - radon-222.

Radon je inerten, radioaktiven plin, brez barve in vonja z razpolovno dobo 3,82 dni. Alfa oddajnik. Je 7,5-krat težji od zraka, zato se večinoma koncentrira v kleteh, kleteh, kleteh stavb, v rudnikih itd.

Menijo, da je do 70 % izpostavljenosti prebivalstva sevanju povezanih z radonom v stanovanjskih stavbah.

Glavni vir vnosa radona v stanovanjske stavbe so (s povečanjem pomena):

• voda in plin iz pipe;
• gradbeni materiali (drobljen kamen, granit, marmor, glina, žlindra itd.);
• tla pod zgradbami.

Podrobneje o radonu in napravi za njegovo merjenje: RADIONSKI IN TORONSKI RADIOMETRI.

Profesionalni radonski radiometri stanejo nedostopen denar, za uporabo v gospodinjstvu – priporočamo, da ste pozorni na gospodinjski radiometer za radon in toron, izdelan v Nemčiji: Radon Scout Home.

Kaj so "črni pesek" in kako nevarni so?

"Črni pesek" (barva se spreminja od svetlo rumene do rdeče-rjave, rjave, obstajajo sorte bele, zelenkaste in črne) so mineral monazit - brezvodni fosfat elementov torijeve skupine, predvsem cerija in lantana (Ce , La) PO 4, ki so nadomeščeni s torijem. Monazit vsebuje do 50-60 % redkozemeljskih oksidov: itrijev oksid Y 2 O 3 do 5 %, torijev oksid ThO 2 do 5-10 %, včasih tudi do 28 %. Pojavlja se v pegmatitih, včasih v granitih in gnajsih. Ko se kamnine, ki vsebujejo monazit, uničijo, se naberejo v nasipih, ki so velika nahajališča.

Nasipi monazitnega peska, ki obstajajo na kopnem, praviloma ne spremenijo bistveno nastalega sevalnega okolja. Toda nahajališča monazita, ki se nahajajo v bližini obalnega pasu Azovskega morja (v regiji Donetsk), na Uralu (Krasnoufimsk) in drugih regijah, ustvarjajo številne težave, povezane z možnostjo obsevanja.

Na primer, zaradi morskega deska v jesensko-pomladnem obdobju na obali se zaradi naravnega flotiranja nabere znatna količina "črnega peska", za katerega je značilna visoka vsebnost torija-232 (do 15- 20 tisoč Bq / kg in več), kar ustvarja na lokalnih območjih ravni gama sevanja reda 3,0 in več μSv / uro. Seveda na takšnih območjih ni varno počivati, zato se ta pesek zbira vsako leto, izobešene so opozorilne table, nekateri deli obale so zaprti.

Sredstva za merjenje sevanja in radioaktivnosti.

Za merjenje ravni sevanja in vsebnosti radionuklidov v različnih objektih se uporabljajo posebni merilni instrumenti:

• za merjenje stopnje izpostavljenosti sevanju gama, rentgenskega sevanja, gostote pretoka alfa in beta sevanja, se uporabljajo nevtroni, dozimetri in iskalni dozimetri-radiometri različnih vrst;
• Za določanje vrste radionuklida in njegove vsebnosti v okoljskih objektih se uporabljajo AI spektrometri, ki so sestavljeni iz detektorja sevanja, analizatorja in osebnega računalnika z ustreznim programom za obdelavo spektra sevanja.

Trenutno obstaja veliko število dozimetrov različnih vrst za reševanje različnih problemov spremljanja sevanja in veliko možnosti.

Na primer, dozimetri, ki se najpogosteje uporabljajo v poklicnih dejavnostih:

1. Dozimeter-radiometer MKS-AT1117M(iskalni dozimeter-radiometer) - profesionalni radiometer se uporablja za iskanje in prepoznavanje virov fotonskega sevanja. Ima digitalni indikator, možnost nastavitve praga za zvočno signalno napravo, kar močno olajša delo pri pregledovanju ozemelj, preverjanju odpadne kovine itd. Enota za daljinsko zaznavanje. Kot detektor se uporablja scintilacijski kristal NaI. Dozimeter je vsestranska rešitev za različne naloge, dopolnjen je z ducatom različnih detekcijskih enot z različnimi tehničnimi lastnostmi. Merilne enote vam omogočajo merjenje alfa, beta, gama, rentgenskega in nevtronskega sevanja.

   Informacije o enotah za odkrivanje in njihovi uporabi:

Ime enote za odkrivanje	Izmerjeno sevanje	Glavna značilnost (tehnična specifikacija)	Območje uporabe
	OBD za alfa sevanje	Merilno območje 3,4 · 10 -3 - 3,4 · 10 3 Bq · cm -2	DB za merjenje gostote pretoka alfa delcev s površine
	OBD za beta sevanje	Merilno območje 1 - 5 · 10 5 del./ (min · cm 2)	DB za merjenje gostote pretoka beta delcev s površine
	OBD za gama sevanje	Občutljivost 350 cps -1 / μSvh -1 merilno območje 0,03 - 300 μSv / h	Najboljša možnost za ceno, kakovost, specifikacije... Široko se uporablja na področju merjenja gama sevanja. Dober iskalni blok za odkrivanje virov sevanja.
	OBD za gama sevanje	Merilno območje 0,05 μSv / h - 10 Sv / h	Detektorska enota z zelo visokim zgornjim pragom za merjenje gama sevanja.
	OBD za gama sevanje	Merilno območje 1 mSv / h - 100 Sv / h Občutljivost 900 cps -1 / μSvh -1	Drag detektor z visokim merilnim območjem in odlično občutljivostjo. Uporablja se za lociranje virov sevanja z močnim sevanjem.
	Rentgenski OBD	Energijski razpon 5 - 160 keV	Enota za odkrivanje rentgenskih žarkov. Široko se uporablja v medicini in napravah, ki delujejo na sproščanju nizkoenergijskih rentgenskih žarkov.
	DB za nevtronsko sevanje	merilno območje 0,1 - 10 4 nevtroni / (s cm 2) Občutljivost 1,5 (cps -1) / (nevtron s -1 cm -2)
	OBD za alfa, beta, gama in rentgensko sevanje	Občutljivost 6,6 cps -1 / μSv h -1	Univerzalna detektorska enota, ki omogoča merjenje alfa, beta, gama in rentgenskega sevanja. Nizki stroški in slaba občutljivost. Široko usklajevanje sem našel na področju atestiranja delovnih mest (AWP), kjer se zahteva predvsem meritev lokalnega objekta.

2. Dozimeter-radiometer DKS-96- zasnovan za merjenje gama in rentgenskega sevanja, alfa sevanja, beta sevanja, nevtronskega sevanja.

V marsičem je podoben dozimetru-radiometru.

• merjenje doze in hitrosti ekvivalenta doze v okolju (v nadaljevanju doza in hitrost doze) Н * (10) in Н * (10) neprekinjenega in impulznega rentgenskega in gama sevanja;
• merjenje gostote pretoka alfa in beta sevanja;
• merjenje doze H * (10) nevtronskega sevanja in hitrosti doze H * (10) nevtronskega sevanja;
• merjenje gostote pretoka gama sevanja;
• iskanje, pa tudi lokalizacija radioaktivnih virov in virov onesnaženja;
• merjenje gostote pretoka in stopnje izpostavljenosti doze gama sevanja v tekočih medijih;
• ob upoštevanju sevalne analize terena geografske koordinate uporaba GPS;

Dvokanalni scintilacijski beta-gama spektrometer je zasnovan za hkratno in ločeno določanje:

• specifična aktivnost 137 Cs, 40 K in 90 Sr v vzorcih iz različnih okolij;
• specifična učinkovita aktivnost naravnih radionuklidov 40 K, 226 Ra, 232 Th v gradbenih materialih.

Omogoča zagotavljanje ekspresne analize standardiziranih vzorcev kovinskih toplot na prisotnost sevanja in kontaminacije.

9. Gama spektrometer na osnovi detektorja HPGe Spektrometri na osnovi koaksialnih detektorjev iz HPGe (visoko čisti germanij) so zasnovani za registracijo gama sevanja v energijskem območju od 40 keV do 3 MeV.

MKS-AT1315 spektrometer beta in gama sevanja



NaI PAK svinčeni zaščiten spektrometer



Prenosni NaI spektrometer MKS-AT6101





Nosljiv HPGe spektrometer Eco PAK



Prenosni HPGe spektrometer Eco PAK



Avtomobilski NaI PAK spektrometer



Spektrometer MKS-AT6102



Eco PAK spektrometer z elektrostrojnim hlajenjem



Ročni PPD spektrometer Eco PAK

Raziščite druge merilne instrumente za merjenje ionizirajoče sevanje, lahko na naši spletni strani:

• pri izvajanju dozimetričnih meritev, če je predvideno, da se izvajajo pogosto za spremljanje sevalne situacije, je treba strogo upoštevati geometrijo in merilno tehniko;
• za povečanje zanesljivosti dozimetričnega nadzora je treba izvesti več meritev (vendar ne manj kot 3), nato izračunati aritmetično sredino;
• pri merjenju ozadja dozimetra na tleh izberite območja, ki so od zgradb in objektov oddaljena 40 m;
• meritve na tleh se izvajajo na dveh nivojih: na višini 0,1 (iskanje) in 1,0 m (meritev za protokol - v tem primeru je treba senzor zavrteti, da se določi največja vrednost na zaslonu) od površina tal;
• pri meritvah v stanovanjskih in javnih prostorih se meritve izvajajo na višini 1,0 m od tal, najbolje na petih točkah po metodi "kuverte". Na prvi pogled je težko razumeti, kaj se dogaja na fotografiji. Zdelo se je, da izpod tal raste velikanska goba in zdelo se je, da ob njej delajo duhovi ljudje v čeladah ...

  Na prvi pogled je težko razumeti, kaj se dogaja na fotografiji. Zdelo se je, da izpod tal raste velikanska goba in zdelo se je, da ob njej delajo duhovi ljudje v čeladah ...

  V tem prizoru je nekaj nerazložljivo grozljivega in z razlogom. To je največje kopičenje morda najbolj strupene snovi, ki jo je kdaj ustvaril človek. To je jedrska lava ali korij.

  V dneh in tednih po nesreči v jedrski elektrarni v Černobilu 26. aprila 1986 je preprosto vstopanje v sobo z istim kupom radioaktivnega materiala – mračno so jo poimenovali »slonova noga« – pomenilo gotovo smrt v nekaj minutah. Tudi desetletje pozneje, ko je nastala ta fotografija, se je film zaradi sevanja verjetno čudno obnašal, kar se je pokazalo v značilni zrnati strukturi. Oseba na fotografiji, Artur Korneev, je najverjetneje obiskala to sobo pogosteje kot kdorkoli drug, zato je bil morda izpostavljen največjemu odmerku sevanja.

  Presenetljivo je, da je po vsej verjetnosti še vedno živ. Zgodba o tem, kako so se ZDA ob prisotnosti neverjetno strupenega materiala polastile edinstvene fotografije osebe, je sama po sebi zavita v skrivnost – pa tudi razlogi, zakaj bi nekdo moral posneti selfi ob grbi staljene radioaktivne snovi. lava.

  Fotografija je prvič prišla v Ameriko v poznih 90. letih, ko je nova vlada novo neodvisne Ukrajine prevzela nadzor nad jedrsko elektrarno v Černobilu in odprla Černobilski center za jedrsko varnost, radioaktivne odpadke in radioekologijo. Kmalu je Černobilski center povabil druge države k sodelovanju pri projektih jedrske varnosti. Ameriško ministrstvo za energijo je naročilo pomoč tako, da je poslalo naročilo Pacific Northwest National Laboratories (PNNL), prenatrpani raziskovalni ustanovi v Richlandu, PA. Washington.

  Takrat je bil Tim Ledbetter eden od novincev v IT oddelku PNNL, ki je bil zadolžen za ustvarjanje digitalne fototeke za projekt DOE Nuclear Security Project, torej za prikaz fotografij ameriški javnosti (natančneje za ta majhen del javnosti, ki je imel takrat dostop do interneta). Udeležence projekta je prosil, naj fotografirajo med potovanji v Ukrajino, najel je samostojnega fotografa, prosil pa je tudi za materiale ukrajinskih kolegov v Černobilskem centru. Med stotinami fotografij nerodnih stiskov rok uradnikov in ljudi v laboratorijskih plaščih pa je ducat fotografij ruševin znotraj četrte elektrarne, kjer je desetletje prej, 26. turbinski generator.

  Ko se je radioaktivni dim dvignil nad vasjo in zastrupil okoliško zemljo, so se palice utekočinile od spodaj, stopile skozi stene reaktorja in tvorile snov, imenovano korij.

  Ko se je radioaktivni dim dvignil nad vasjo in zastrupil okoliško zemljo, so se palice od spodaj utekočinile, stopile skozi stene reaktorja in tvorile snov, imenovano korij .

  Corium se je vsaj petkrat oblikoval zunaj raziskovalnih laboratorijev, pravi Mitchell Farmer, vodilni jedrski inženir v Argonne National Laboratory, drugem objektu Ministrstva za energijo ZDA v bližini Chicaga. Korij je nekoč nastal v reaktorju Three Mile Island v Pensilvaniji leta 1979, enkrat v Černobilu in trikrat med taljenjem reaktorja Fukušima leta 2011. Farmer je v svojem laboratoriju ustvaril spremenjene različice korija, da bi bolje razumel, kako se izogniti podobnim incidentom v prihodnosti. Študija snovi je pokazala zlasti, da zalivanje z vodo po nastanku korija v resnici preprečuje razpad nekaterih elementov in nastanek nevarnejših izotopov.

  Od petih primerov nastajanja korija je le v Černobilu jedrska lava uspela pobegniti iz reaktorja. Brez hladilnega sistema je radioaktivna masa teden dni po nesreči plazila skozi agregat in vsrkala staljeni beton in pesek, ki sta bila pomešana z molekulami urana (gorivo) in cirkonija (prevleka). Ta strupena lava je tekla navzdol in sčasoma stopila tla stavbe. Ko so inšpektorji nekaj mesecev po nesreči končno vstopili v agregat, so v vogalu parodistribucijskega koridorja spodaj našli 11-tonski in tri metre dolg plaz. Potem se je imenovala "slonova noga". V naslednjih letih je bila "slonova noga" ohlajena in zdrobljena. Toda tudi danes so njeni ostanki še vedno za nekaj stopinj toplejši od okolja, saj se razpad radioaktivnih elementov nadaljuje.

  Ledbetter se ne spomni natančno, kje je dobil te fotografije. Pred skoraj 20 leti je sestavil fototeko, spletna stran, kjer gostujejo, pa je še vedno v dobrem stanju; izgubljene so bile le majhne kopije slik. (Ledbetter, ki je še vedno pri PNNL, je bil presenečen, ko je izvedel, da so fotografije še vedno na voljo na spletu.) Zagotovo pa se spominja, da ni nikogar poslal fotografirati "slonove noge", zato jo je najverjetneje poslal kdo od njegovih ukrajinskih kolegov.

  Fotografija je začela krožiti po drugih straneh, leta 2013 pa je nanjo naletel Kyle Hill, ko je za revijo Nautilus pisal članek o "slonovi nogi". Njen izvor je izsledil v laboratoriju PNNL. Na spletnem mestu je bil najden dolgo izgubljen opis fotografije: "Artur Kornejev, namestnik direktorja zavetišča, preučuje jedrsko lavo" slonova noga ", Černobil. Fotograf: neznan. Jesen 1996. Ledbetter je potrdil, da se opis ujema s fotografijo.

  Arthur Korneev- inšpektor iz Kazahstana, ki se je ukvarjal z izobraževanjem zaposlenih, jih pripovedoval in varoval pred "slonovo nogo" od njenega nastanka po eksploziji v jedrski elektrarni v Černobilu leta 1986, mračni ljubitelj šal. Najverjetneje se je zadnji z njim pogovarjal novinar NY Timesa leta 2014 v Slavutiču, mestu, ki je bilo zgrajeno posebej za evakuirano osebje iz Pripjata (Černobil).

  Fotografija je bila verjetno posneta z manjšo hitrostjo zaklopa kot druge fotografije, da se fotograf lahko pojavi v kadru, kar pojasnjuje učinek gibanja in zakaj je žaromet videti kot strela. Zrnatost na fotografiji je verjetno posledica sevanja.

  Za Kornejeva je bil ta obisk elektrarne eden od več sto nevarnih izletov v jedro od njegovega prvega dne delovanja v dneh po eksploziji. Njegova prva naloga je bila odkrivanje usedlin goriva in pomoč pri merjenju ravni sevanja ("slonova noga" je sprva "svetila" pri več kot 10.000 rentgenskih rentgenih na uro, kar ubije človeka na meter stran v manj kot dveh minutah). Kmalu zatem je vodil čistilno akcijo, ko je bilo treba včasih s poti odstraniti cele kose jedrskega goriva. Med čiščenjem agregata je zaradi akutne sevalne bolezni umrlo več kot 30 ljudi. Kljub neverjetni dozi prejetega sevanja se je sam Kornejev vedno znova vračal v naglo zgrajeni betonski sarkofag, pogosto z novinarji, da bi jih zaščitili pred nevarnostjo.

  Leta 2001 je novinarja Associated Pressa pripeljal do jedra, kjer so bile ravni sevanja 800 rentgenov na uro. Leta 2009 je priznani pisatelj leposlovja Marcel Theroux za Travel + Leisure napisal članek o svojem potovanju do sarkofaga in o norem spremstvu brez plinske maske, ki se je posmehoval Therouxovim strahom in rekel, da je to "čista psihologija". Čeprav ga je Theroux imenoval Viktor Kornejev, je bil Arthur po vsej verjetnosti ta oseba, saj je nekaj let pozneje opustil iste črne šale z novinarjem NY Timesa.

  Njegov trenutni poklic ni znan. Ko je Times pred letom in pol našel Kornejeva, je pomagal zgraditi trezor za sarkofag, projekt v vrednosti 1,5 milijarde dolarjev, ki naj bi bil dokončan leta 2017. Predvideno je, da bo trezor popolnoma zaprl trezor in preprečil uhajanje izotopov. V svojih 60 in nekaj letih je bil Kornejev videti bolehno, trpel je za mreno mreno in so mu po večkratnem obsevanju v prejšnjih desetletjih prepovedali obisk sarkofaga.

  Vendar pa Kornejev smisel za humor je ostal nespremenjen... Zdi se, da svojega življenjskega dela ne obžaluje: "Sovjetsko sevanje," se pošali, "je najboljše sevanje na svetu." .

  
  

Ionizirajoče sevanje

To sevanje, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, nastane pri reaktivnem razpadu, jedrskih transformacijah, upočasnitvi nabitih delcev v snovi in ​​pri interakciji z medijem tvori različne ionske znake.

Ionizirano sevanje delimo na

Korpuskularno

val

Korpuskularno vključuje:

Alfa sevanje je usmerjen tok helijevih jeder, ki ga oddaja reaktivni razpad nekaterih kemični elementi; energija alfa delcev je v območju 3-9 MeV. Dolžina poti je 1-12 cm Z naraščajočo gostoto se dolžina poti zmanjšuje.

Beta sevanje je tok protonov, pozitronov, elektronov. Masa je nekaj tisoč manjša od alfa delcev, največja energija je -0,1-3,5 MeV, dolžina poti je 0,2-0,6 m. Biološka tkiva so približno 2 cm, ionizirajoča sposobnost je precej nizka, prodorna sposobnost je veliko večja, kot je tok teh delcev, ki ga zadrži folija.

Nevtronsko sevanje je tok električno nevtralnih delcev jedra.

Ob upoštevanju odvisnosti od energije aktivni - počasni nevtroni (z energijo manj kot 1 V)

Nevtroni z vmesno energijo (1-500 KEV)

Hitri nevtroni (500kev-20mev)

Prebojna moč nevtronov je odvisna od njihove energije. Poleg tega je bistveno višja kot pri alfa in beta delcih.

Nevtralno sevanje ima tudi sekundarno sevanje. Ko trči v nekakšno jedro ali elektron, hkrati pa ima močan ionizirajoči učinek. Dušenje nevtronskega sevanja se učinkovito izvaja na jedrih lahkih elementov.

fotonski

Gama sevanje je e / m sevanje s frekvenco 1 * 10 20 Hz, λ-1 * 10 -12 m in ima tudi visoko aktivacijsko energijo. Gama sevanje se oddaja med jedrskimi transformacijami ali interakcijami delcev. Relativno visoka energija (do 3 MeV) in nizek λ določata visoko prodorno moč sevanja gama, vendar ima manjšo ionizacijsko sposobnost kot alfa in beta sevanje.

Rentgenski žarki - nastanejo v okolju, ki obdaja vir beta sevanja (rentgenske cevi, pospeševalniki, elektroni) in so kombinacija zavornega in karakterističnega sevanja.

Značilne emisije so fotonsko sevanje z diskretnim spektrom, ki se oddaja, ko se spremeni energijsko stanje atoma.

Zavorno sevanje je fotonsko sevanje z neprekinjenim spektrom, ki se oddaja, ko se spreminja kinetična energija nabitih delcev.

Ionizacijska moč rentgenskih žarkov je približno enaka moči beta sevanja, vendar ima veliko večjo prodorno moč. Upočasnitev rentgenskega in gama sevanja se najhitreje pojavi na težkih elementih (svinec, železo)

Osnovne značilnosti ionizirajočega sevanja

Učinek sevanja na snov bo večji, več razpadov jeder bo.

Za karakterizacijo števila razpadov je uveden koncept dejavnost (A) radioaktivne snovi, ki jo razumemo kot število spontanih jedrskih transformacij dN v določeni snovi za kratek čas dt, deljeno z danim časovnim obdobjem: aktivnost je sorazmerna s številom radionuklidnih jeder: A=λN, kje N-število radionuklidnih jeder; λ je konstanta razpada, ki označuje verjetnost razpada na enoto časa (ulomek skupno atomi izotopa, ki razpadajo vsako sekundo). Višje λ , hitreje pride do razpada. Konstanta razpadanja λ je povezana z razpolovno dobo z razmerjem. Vsak radionuklid ima svoje vrednosti λ in ustrezno T½ , ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ je lahko za različne izotope od delčkov sekunde do milijard let . Merska enota aktivnosti je Curie (Ku), kar ustreza 3,7 ∙ 10 10 jedrskih transformacij na sekundo. Ta aktivnost ustreza aktivnosti 1 g radija-226. V sistemu enot SI se za enoto aktivnosti vzame ena jedrska transformacija na sekundo (dec / s). To enoto so poimenovali bekerel (Bq) -1 Bq = 2,7 ∙ 10 -11 Ku (1 Ku = 3,7 ∙ 10 10 Bq). Površinska aktivnost označuje aktivnost na enoto površine onesnaženega predmeta͵ ᴛ.ᴇ. Bq / m 2. Volumetrična aktivnost ali koncentracija radionuklida se določi na enoto prostornine snovi in ​​se meri v Bq / m 3 . Specifična aktivnost se izračuna na enoto mase snovi - Bq / kᴦ. Za sevalno onesnaženje terena, zgradb, vozil, opreme in drugih predmetov je značilna površinska aktivnost; tekočina in zrak - volumetrična aktivnost; gradbeni materiali, proizvodni odpadki, pa tudi za živila. Ob upoštevanju odvisnosti od možnosti uporabljene dozimetrične opreme se lahko sevalna kontaminacija istega predmeta izrazi z različno aktivnostjo. Tako se sevalna kontaminacija tal in vode meri v enotah volumetrične ali specifične aktivnosti. Za določitev aktivnosti virov γ-sevanja se najpogosteje uporablja specifična enota aktivnosti - miligramski ekvivalent radija (meq Ra). Aktivnost 1 meq Ra ima taka količina radionuklida, da ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ ustvari enako hitrost doze kot 1 mg Ra, zaprtega v 0,5 mm debel platinasti filter (1 meq Ra ustvari dozo gama sevanja 8,4 rentgena na uro na razdalji 1 cm od vira). Delci, ki jih oddaja radioaktivni vir, tvorijo tok, merjen s številom delcev na sekundo. Število delcev na enoto površine (kvadratni meter ali kvadratni centimeter) je gostota pretoka delcev[del ./ (min · m 2), del. / (min · cm 2), del ./ (s · cm 2)

Ekspozicijska doza je razmerje skupnega naboja vseh ionov istega predznaka, ustvarjenega v zraku, ko fotoni sprostijo vse elektrone in pozitrone v osnovnem volumnu zraka z maso in ostanejo popolnoma v zraku. Merska enota Cl.

Za različni tipi ioniziranega sevanja je biološka učinkovitost pri enaki absorbirani dozi različna. Zaradi tega je za oceno biološke učinkovitosti uveden koncept ekvivalentne doze - absorbirane doze, pomnožene z ustreznim zunanjim koeficientom za dano vrsto sevanja. Merska enota Zв

H ekv. = Š × d

Učinkovita vrednost odmerka. Uporablja se kot merilo tveganja za določene škodljive učinke na človeško telo ali določene organe.

H je ekvivalenten odmerek za organ/tkivo.

Hitrost odmerka - hitrost absorbirane doze (hitrost izpostavljenega odmerka, ekvivalentna hitrost odmerka, efektivna hitrost odmerka za časovni interval dt.

Glede na vrsto svetlobnih virov je industrijska razsvetljava razdeljena na:

1.naravna (sonce)

2.umetne (žarnice)

3.kombinirano

Po zasnovi je naravna razsvetljava:

1.bočno

2.vrh

3.kombinirano

Naravna osvetlitev se čez dan zelo spreminja. Odvisno od vremenskih razmer in sezone.

Umetna razsvetljava je:

Delovna soba - obvezna za vse vrste industrijskih prostorov, služi za zagotavljanje normalnih delovnih pogojev, prehoda ljudi, prehoda vozil.

Nujni primer:

1.varnostna razsvetljava

2.evakuacija

Varnostna razsvetljava: Zagotovljena v primerih, ko je delovna razsvetljava izklopljena in je povezana s temi kršitvami pri vzdrževanju opreme, lahko povzroči:

1.eksplozija, požar zastrupitev ljudi

2. Dolgotrajna motnja tehnoloških procesov

3. motnje delovanja objektov, kot so: elektrarna, tele-radijske komunikacijske enote, dispečerski centri

4. kršitve otrok, izobraževalne ustanove

Evakuacija - uporablja se za:

1) na mestih, nevarnih za prehod ljudi

2) v prehodih in na stopnicah, ki služijo za evakuacijo ljudi (več kot 50 ljudi)

3) ob glavnih prehodih proizvodnih prostorov, ki zaposluje več kot 50 ljudi.

4) V stopniščih stavb je več kot 6 nadstropij

5) B proizvodno območje brez naravne svetlobe

Varnostna razsvetljava - zagotovljena ob mejah zavarovanega območja ponoči

Zasilna razsvetljava - osvetlitev prostora zunaj delovni čas

Umetna razsvetljava po zasnovi mora biti dveh vrst

2. Kombinirano

Splošno - da ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ velja za celoten prostor sobe.

Kombinirano - splošnemu doda lokalni svetlobni vir

Pogoji za vizualno udobje na delovnem mestu

1) Raven osvetlitve na delovnem mestu mora ustrezati naravi dela, ki se izvaja.

2) Enakomerna porazdelitev osvetlitve na delovni površini in v okolici

3) Pomanjkanje ostrih senc na delovni površini

4) V vidnem polju ne sme biti neposrednega in odbitega bleščanja ???

5) Količina osvetlitve mora biti skozi čas konstantna; pulziranje osvetlitve ima neugoden pojav tako na organih vida kot na centralnem živčnem sistemu

7) Izbrati morate zahtevano spektralno sestavo svetlobe

8) Svetlobno okolje mora biti med delovanjem neškodljivo in varno.

Racionalizacija osvetlitve

Neskladnost naravne osvetlitve in njena odvisnost od vremenskih razmer je povzročila potrebo po vzdrževanju v abstraktni enoti, ti. faktor naravne svetlobe (KEO)

KEO je razmerje med naravno osvetlitvijo, ustvarjeno na neki točki dane ravnine znotraj prostora, in hkratno vrednostjo zunanje, vodoravne osvetlitve, ki jo ustvari svetloba na odprtem nebu in izraženo v %

Standardizacija parametrov umetne razsvetljave se izvaja v skladu s sanitarnimi normami in pravili (in sicer je standardizirana s tremi parametri):

1. Osvetlitev delovne površine Lk ()

F - svetlobni tok

S – kvadratni

2. Kazalnik slepote - merilo za ocenjevanje zaslepljujočih svetlobnih učinkov. nastavitev.

S-koeficient bleščanja je enak razmerju mejnih vrednosti svetlosti v prisotnosti / odsotnosti svetlobnega vira

3. Koeficient pulziranja osvetlitve je merilo za oceno relativne globine nihanja osvetlitve zaradi časovnih sprememb.

V industriji glavni vir umetne svetlobe prihaja iz dveh virov:

1 žarnica z žarilno nitko

2 plinski sijalki

Vir svetlobe v žarnicah z žarilno nitko je volframova nitka, ki se zlahka fokusira z lečami ali reflektorji. Οʜᴎ niso odvisni od okoljskih pogojev, jih je mogoče neposredno priključiti na električni tokokrog, poceni in enostavni za izdelavo. Svetlobni tok ob koncu življenjske dobe se nekoliko zmanjša. Poleg tega imajo te žarnice pomanjkljivosti:

1. Nizka učinkovitost (učinkovitost 3-5%)

2. Nizka svetlobna učinkovitost (7-20 Lum / W)

3. Enaka spektralna sestava svetlobe (barve bližje rumeni, prevladujejo rumena/rdeča barva spektra)

4. Neracionalna porazdelitev svetlobnega toka (kar je potrebno za svetlobno opremo)

5. Kratka življenjska doba (1000-3000)

Halogene žarnice z žarilno nitko - njihovo načelo delovanja je enako kot pri običajni žarnici z žarilno nitko, ᴛ.ᴇ.

Hkrati se v bučko črpa halogenski plin, ki nadzoruje izhlapevanje volframa, kar posledično omogoča segrevanje volframove niti na večjo visoke temperature tako dobimo bolj naraven svetlobni spekter.

Sevanje optičnega spektra žarnic na praznjenje v plinu nastane kot posledica razelektritve plina v atmosferi inertnih plinov (kovinske hlape, mešanice). V primerjavi z žarnicami z žarilno nitko imajo številne prednosti:

1. Večja svetlobna učinkovitost (do 40 Lum/W)

2. Večja učinkovitost (do 7%)

3. Daljša življenjska doba (do 12-15000 ur)

4. Relativno nizka svetlost samega vira svetlobe

5. Emisijski spekter je treba prilagoditi z uporabo različnih fosforjev.

pomanjkljivosti:

1. Svetilke na razelektritev v plinu v električnem tokokrogu se prižgejo in ugasnejo 100-krat na sekundo (negativen vpliv na centralni živčni sistem)

2. Odstranjevanje žarnic na razelektrenje je treba izvesti v skladu s tehničnimi specifikacijami.

3. Niso neposredno vključeni v električni tokokrog, za njihovo uporabo je potrebna oprema z regulacijo zagona.

4. Potreben je čas, da se vsaka svetilka prižge (5-10 sekund)

5. Svetlobni tok se proti koncu življenjske dobe zmanjša

6. Uporaba večine plinskih žarnic je nemogoča pri negativnih temperaturah okolice.

7. Večina žarnic na razelektritev vsebuje živo srebro.

Ionizirajoče sevanje - pojem in vrste. Razvrstitev in značilnosti kategorije "Ionizirajoče sevanje" 2017, 2018.

Sevanje - sevanje (iz radiare - oddajati žarke) - širjenje energije v obliki valov ali delcev. Svetloba, ultravijolični žarki, infrardeče toplotno sevanje, mikrovalovne pečice, radijski valovi so vse vrste sevanja. Del sevanja imenujemo ionizirajoče zaradi njegove sposobnosti, da povzroči ionizacijo atomov in molekul v obsevani snovi.

Ionizirajoče sevanje - sevanje, katerega interakcija z okoljem vodi do tvorbe ionov različnih znakov. To je tok delcev ali kvantov, ki lahko neposredno ali posredno povzročijo ionizacijo okolja. Ionizirajoče sevanje združuje vrste sevanja, ki se razlikujejo po svoji fizični naravi. Med njimi izstopajo elementarni delci (elektroni, pozitroni, protoni, nevtroni, mezoni itd.), težji pomnožijo nabite ione (a-delci, jedra berilija, litija in drugih težjih elementov); sevanje, ki ima elektromagnetne narave (g-žarki, rentgenski žarki).

Obstajata dve vrsti ionizirajočega sevanja: korpuskularno in elektromagnetno.

Korpuskularno sevanje - je tok delcev (telec), za katere je značilna določena masa, naboj in hitrost. To so elektroni, pozitroni, protoni, nevtroni, jedra helija, devterija itd.

Elektromagnetno sevanje - tok kvantov ali fotonov (g-žarki, rentgenski žarki). Nima ne mase ne naboja.

Razlikujemo tudi neposredno in posredno ionizirajoče sevanje.

Neposredno ionizirajoče sevanje - ionizirajoče sevanje, sestavljeno iz nabitih delcev s kinetično energijo, ki zadostuje za ionizacijo pri trku (, delec itd.).

Posredno ionizirajoče sevanje - ionizirajoče sevanje, sestavljeno iz nenabitih delcev, in fotonov, ki lahko neposredno ustvarijo ionizirajoče sevanje in (ali) povzročijo jedrske transformacije (nevtroni, rentgenski žarki in g-sevanje).

Glavni lastnosti Ionizirajoče sevanje je sposobnost, da ob prehodu skozi katero koli snov povzroči nastanek velike količine prosti elektroni in pozitivno nabita ioni(tj. ionizirajoča sposobnost).

Delci ali kvant visoke energije običajno izločijo enega od elektronov atoma, ki odnese en sam negativni naboj. V tem primeru preostali del atoma ali molekule, ki je pridobil pozitiven naboj (zaradi pomanjkanja negativno nabitega delca), postane pozitivno nabit ion. To je t.i primarna ionizacija.

Elektroni, ki se izločijo med primarno interakcijo in imajo določeno energijo, sami medsebojno delujejo s prihajajočimi atomi, jih spremenijo v negativno nabit ion (nastane sekundarna ionizacija ). Elektroni, ki so izgubili energijo zaradi trkov, ostanejo prosti. Prva možnost (tvorba pozitivnih ionov) se najbolje zgodi pri atomih, ki imajo 1-3 elektrone na zunanji lupini, druga (tvorba negativnih ionov) pa pri atomih, ki imajo na zunanji lupini 5-7 elektronov. .

Tako je ionizirajoči učinek glavna manifestacija delovanja visokoenergijskega sevanja na snov. Zato se sevanje imenuje ionizirajoče (ionizirajoče sevanje).

Ionizacija poteka kot v molekulah anorganska snov in v bioloških sistemih. Za ionizacijo večine elementov, ki so del biosubstratov (to pomeni tvorbo enega para ionov), je potrebna energijska absorpcija 10-12 eV (elektronvoltov). To je t.i ionizacijski potencial ... Ionizacijski potencial zraka je v povprečju 34 eV.

Tako je za ionizirajoče sevanje značilna določena energija sevanja, merjena v eV. Elektronvolt (eV) je zunajsistemska enota energije, ki jo pridobi delec z osnovnim električnim nabojem, ko se premika v električnem polju med dvema točkama s potencialno razliko 1 volt.

1 eV = 1,6 x 10-19 J = 1,6 x 10-12 erg.

1keV (kiloelektron-volt) = 103 eV.

1 MeV (megaelektronski volt) = 106 eV.

Če poznamo energijo delcev, je mogoče izračunati, koliko parov ionov lahko tvorijo vzdolž poti. Dolžina poti je skupna dolžina poti delca (ne glede na to, kako zapletena je). Torej, če ima delec energijo 600 keV, lahko tvori približno 20.000 parov ionov v zraku.

V primerih, ko energija delca (fotona) ni dovolj, da bi premagala privlačnost atomskega jedra in izletela iz atoma, (energija sevanja je manjša od ionizacijskega potenciala), ionizacija ne pride. s pridobivanjem odvečne energije (t.i navdušen ), za delček sekunde gre na višje raven energije, nato pa se nenadoma vrne na prvotno mesto in odda odvečno energijo v obliki kvanta luminescence (ultravijolične ali vidne). Prehod elektronov iz zunanjih v notranje orbite spremljajo rentgenski žarki.

Vendar pa vloga vznemirjenje pri izpostavljenosti sevanju je sekundarna v primerjavi z ionizacija atomi, torej splošno sprejeto ime za visokoenergijsko sevanje: " ionizirajoče «, kar poudarja njegovo glavno lastnost.

Drugo ime za sevanje je " prodoren "- označuje sposobnost visokoenergijskega sevanja, predvsem rentgenskega in
g-žarki prodirajo v globine snovi, zlasti v človeško telo. Globina prodiranja ionizirajočega sevanja je na eni strani odvisna od narave sevanja, naboja njegovih sestavnih delcev in energije, na drugi pa od sestave in gostote obsevane snovi.

Ionizirajoče sevanje ima določeno hitrost in energijo. Tako se b-sevanje in g-sevanje širita s hitrostjo, ki je blizu svetlobni. Energija, na primer, a-delcev niha v območju 4-9 MeV.

Ena od pomembnih značilnosti bioloških učinkov ionizirajočega sevanja je nevidnost, neopaznost. To je njihova nevarnost, človek ne more zaznati učinka sevanja niti vizualno niti organoleptično. Za razliko od žarkov optičnega obsega in celo radijskih valov, ki v določenih odmerkih povzročijo segrevanje tkiv in občutek toplote, ionizirajočega sevanja, tudi v smrtonosnih odmerkih, naša čutila ne zaznajo. Res je, da so astronavti opazili posredne manifestacije delovanja ionizirajočega sevanja - občutek utripov z zaprtimi očmi - zaradi velike ionizacije v mrežnici. Tako sta ionizacija in vzbujanje glavna procesa, pri katerih se porabi energija sevanja, absorbirana v obsevanem predmetu.

Nastali ioni izginejo v procesu rekombinacije, kar pomeni ponovno združitev pozitivnih in negativnih ionov, pri čemer nastanejo nevtralni atomi. Praviloma proces spremlja tvorba vzbujenih atomov.

Reakcije, ki vključujejo ione in vzbujene atome, so izjemno pomembne. So osnova za številne kemične procese, vključno z biološko pomembnimi. Negativni učinki sevanja na človeško telo so povezani s potekom teh reakcij.

2.1. Ionizirajoče sevanje

Ionizirajoče sevanje je vsako sevanje, katerega interakcija z okoljem vodi do nastanka električnih nabojev različnih znakov.

Učinek ionizirajočega sevanja na ljudi in živali je uničenje živih celic telesa, kar lahko privede do različnih stopenj bolezni, v nekaterih primerih pa tudi do smrti. Za oceno učinka ionizirajočega sevanja na človeka (žival) je treba upoštevati dve glavni značilnosti: ionizirajoče in prodorne sposobnosti. Poglejmo ti dve sposobnosti za alfa, beta, gama in nevtronsko sevanje.

Slika 13 - Vrste ionizirajočega sevanja

Alfa sevanje je tok helijevih jeder z dvema pozitivnima nabojema. Za ionizacijsko sposobnost alfa sevanja v zraku je značilna tvorba povprečno 30 tisoč parov ionov na 1 cm poti. To je veliko. To je glavna nevarnost tega sevanja. Po drugi strani pa prodorna moč ni zelo velika. V zraku alfa delci tečejo le 10 cm, zadržujejo jih navaden list papirja. Beta sevanje je tok elektronov ali pozitronov s hitrostjo, ki je blizu svetlobni. Ionizacijska sposobnost je nizka in znaša 40 - 150 parov ionov na 1 cm teka v zraku. Prebojna moč je veliko večja kot pri alfa sevanju in doseže 20 cm v zraku.

Gama sevanje je elektromagnetno sevanje, ki potuje s svetlobno hitrostjo. Ionizacijska zmogljivost v zraku je le nekaj ionskih parov na cm poti. Toda prodorna moč je zelo visoka - 50 - 100-krat večja od beta sevanja in znaša več sto metrov v zraku.

Nevtronsko sevanje je tok nevtralnih delcev, ki letijo s hitrostjo 20-40 tisoč km / s. Ionizacijska zmogljivost je nekaj tisoč parov ionov na cm poti. Prebojna moč je izjemno velika in doseže več kilometrov v zraku. Glede na ionizirajočo in prodorno sposobnost lahko sklepamo. Alfa sevanje je zelo ionizirajoče in slabo prodorno. Navadna oblačila v celoti ščitijo osebo. Najbolj nevaren je vdor alfa delcev v telo z zrakom, vodo in hrano. Beta sevanje ima manjšo ionizirajočo moč kot alfa sevanje, vendar večjo prodorno moč. Oblačila ne morejo več v celoti zaščititi, uporabiti morate katero koli zavetje. To bo veliko bolj zanesljivo. Gama in nevtronsko sevanje imata zelo visoko prodorno sposobnost, zaščito pred njimi lahko zagotovijo le zaklonišča, zaklonišča proti sevanju, zanesljive kleti in kleti.

2.1.1 Merske enote

Ko so znanstveniki odkrili radioaktivnost in ionizirajoče sevanje, so se začele pojavljati njihove merske enote. Na primer: rentgen, Curie. Vendar jih ni povezoval noben sistem, zato se imenujejo izvensistemske enote. Po vsem svetu zdaj obstaja enoten merilni sistem - SI (mednarodni sistem). Pri nas je obvezna uporaba od 1. januarja 1982. Do 1. januarja 1990 je bilo treba ta prehod zaključiti. A zaradi gospodarskih in drugih težav se postopek zavleče. Vendar pa se vsa nova oprema, vključno z dozimetrijo, običajno kalibrira v novih enotah.

2.1.2 Enote radioaktivnosti

Za enoto aktivnosti se vzame ena jedrska transformacija na sekundo. Za okrajšavo se uporablja enostavnejši izraz - en razpad na sekundo (dec./s).V sistemu SI se ta enota imenuje bekerel (Bq). V praksi spremljanja sevanja, tudi v Černobilu, se je do nedavnega pogosto uporabljala zunajsistemska enota aktivnosti, kiri (Ki). En curie je 3,7 * 1010 jedrskih transformacij na sekundo.

Koncentracija radioaktivne snovi je običajno odvisna od koncentracije njene aktivnosti. Izraža se v enotah aktivnosti na enoto mase: Ci / t, mCi / g, kBq / kg itd. (specifična aktivnost). Na enoto prostornine: Ci / m3, mCi / l, Bq / cm3. itd. (volumetrična koncentracija) ali na enoto površine: Ci / km3, mCi / s m2., PBq / m2. itd.

2.1.3 Enote ionizirajočega sevanja

V preteklosti je bila enota "rentgenski žarek" prva, ki je merila količine, ki so značilne za ionizirajoče sevanje. To je merilo doze izpostavljenosti rentgenskim ali gama žarkom. Kasneje so dodali »rad« za merjenje absorbirane doze sevanja.

Doza sevanja (absorbirana doza) - energija radioaktivnega sevanja, ki jo absorbira enota obsevane snovi ali oseba. S povečanjem časa izpostavljenosti se odmerek poveča. Pri enakih pogojih obsevanja je odvisno od sestave snovi. Absorbirana doza moti fiziološke procese v telesu in v nekaterih primerih vodi do sevalne bolezni različne resnosti. Kot enota absorbirane doze sevanja v sistemu SI je predvidena posebna enota - siva (Gy). 1 grey je enota absorbiranega odmerka, pri katerem 1 kg. Obsevana snov absorbira energijo 1 joula (J). Zato je 1 Gy = 1 J / kg. Absorbirana doza sevanja je fizična velikost, ki določa stopnjo izpostavljenosti sevanju.

Hitrost odmerka (hitrost absorbirane doze) - povečanje odmerka na enoto časa. Zanj je značilna hitrost kopičenja odmerka in se lahko sčasoma poveča ali zmanjša. Njegova enota v sistemu C je siva na sekundo. To je hitrost absorbirane doze sevanja, pri kateri za 1 s. v snovi nastane doza sevanja 1 Gy. V praksi se za oceno absorbirane doze sevanja še vedno pogosto uporablja zunajsistemska enota hitrosti absorbirane doze - rad na uro (rad / h) ali rad na sekundo (rad / s).

Ekvivalentni odmerek. Ta koncept je bil uveden za količinsko opredelitev škodljivih bioloških učinkov različnih vrst sevanja. Določa se s formulo Deq = C> * D, kjer je D absorbirana doza določene vrste sevanja, Q je faktor kakovosti sevanja, ki je za različne vrste ionizirajočega sevanja z neznano spektralno sestavo sprejet za X- sevanje žarkov in gama-1, za beta sevanje -1, za nevtrone z energijami od 0,1 do 10 MeV-10, za alfa sevanje z energijami manj kot 10 MeV-20. Iz zgornjih številk je razvidno, da pri enaki absorbirani dozi nevtronsko in alfa sevanje povzročita 10 oziroma 20-krat večji škodljiv učinek. V enotah SI se ekvivalentna doza meri v sivertih (Sv). Sievert je enak eni sivi barvi, deljeni s faktorjem kakovosti. Za Q = 1 dobimo

1 Sv = 1 Gy = 1 J / k = 100 rad = 100 rem.

Rem (biološki ekvivalent rentgenskega žarka) je nesistemska enota ekvivalentne doze, absorbirana doza katerega koli sevanja, ki povzroči enak biološki učinek kot 1 rentgenski žarek gama sevanja.

Ker je faktor kakovosti beta in gama sevanja enak 1, potem je na območju, onesnaženem z radioaktivnimi snovmi z zunanjim obsevanjem, 1 Sv = 1 Gy; 1 rem = 1 rad; 1 rad "1 R.

Iz tega je mogoče sklepati, da so ekvivalentne, absorbirane in izpostavljene doze za ljudi, ki nosijo zaščitno opremo na kontaminiranem območju, praktično enake.

Hitrost ekvivalentne doze je razmerje prirastka ekvivalentne doze v določenem časovnem intervalu. Izraženo v sivertih na sekundo. Ker se čas, ki ga oseba preživi v sevalnem polju pri dovoljenih ravneh, praviloma meri v urah, po možnosti z ekvivalentno hitrostjo doze v mikrosivertih na uro. Po sklepu Mednarodne komisije za varstvo pred sevanji se lahko škodljivi učinki pri ljudeh pojavijo pri enakovrednih odmerkih najmanj 1,5 Sv/leto (150 rem/leto), pri kratkotrajni izpostavljenosti pa pri dozah nad 0,5 Sv ( 50 rem). Ko izpostavljenost sevanju preseže določen prag, se pojavi sevalna bolezen.

Ekvivalentna doza, ki jo ustvari naravno sevanje (zemeljskega in vesoljskega izvora), se giblje od 1,5 do 2 mSv/leto, skupaj z umetnimi viri (zdravila, radioaktivne padavine) pa od 0,3 do 0,5 mSv/leto. Tako se izkaže, da oseba prejme od 2 do 3 mSv na leto. Te številke so približne in odvisne od posebnih pogojev. Po drugih virih so višji in dosegajo 5 mSv / leto.

Ekspozicijska doza je merilo ionizacijskega učinka fotonskega sevanja, ki se določi z ionizacijo zraka v pogojih elektronskega ravnotežja.

V SI je enota odmerka izpostavljenosti en kulon na kilogram (C / kg). Nesistemska enota je rentgen (R), 1P -2,58 * 10-4 C / kg. Po drugi strani pa 1 C / kg "3,876 * 103 R. Za udobje pri ponovnem izračunu številčnih vrednosti doze izpostavljenosti iz enega sistema enot v drugega običajno uporabljajo tabele, ki so na voljo v referenčni literaturi.

Stopnja doze izpostavljenosti - povečanje odmerka izpostavljenosti na enoto časa. Njegova enota SI je amper na kilogram (A / kg). Vendar pa lahko v prehodnem obdobju uporabite izvensistemsko enoto - rentgen na sekundo (R / s).

1 R / s = 2,58 * 10-4 A / kg

Ne smemo pozabiti, da po 1. januarju 1990 na splošno ni priporočljivo uporabljati koncepta odmerka izpostavljenosti in njegove stopnje. Zato je treba v prehodnem obdobju te vrednosti navesti ne v enotah SI (C / kg, A / kg), temveč v nesistemskih enotah - rentgenskih žarkih in rentgenskih žarkih na sekundo.

1 Sv = 1Gy * 100 rad * 100 rem “100R.

Sivertne proizvodne enote: Milisivert (mSv): 1 mSv = 10-ZZv;

Mikrosievert (μSv): 1 μSv - 10-6 Sv.

2.2 Viri ionizirajočega sevanja

V naravi ionizirajoče sevanje običajno nastane kot posledica spontanega radioaktivnega razpada radionuklidov, jedrskih reakcij (sinteza in inducirana cepitev jeder, zajemanje protonov, nevtronov, alfa delcev itd.), pa tudi med pospeševanjem nabitih delcev. v vesolju (narava takega pospeševanja kozmičnih delcev do konca ni jasna). Umetni viri ionizirajočega sevanja so umetni radionuklidi (proizvajajo alfa, beta in gama sevanje), jedrski reaktorji(generirajo predvsem nevtronsko in gama sevanje), radionuklidni viri nevtronov, pospeševalniki delcev (generirajo tokove nabitih delcev, pa tudi zavorno fotonsko sevanje), rentgenski aparati (generirajo zavorno rentgensko sevanje).

2.3 Vpliv ionizirajočega sevanja na živi organizem

Sevanje predstavlja veliko nevarnost za ljudi v vesolju. Zaščita pred njo je potrebna takoj, ko atmosfera obdaja Zemljo in magnetna polja. Radiacijsko sevanje v vesolju je tok nabitih in nenabitih delcev ter elektromagnetnega sevanja. Isti pogoji obstajajo na Luni, brez atmosfere in magnetnega polja. Pri vesoljskih poletih so najnevarnejše ionizirajoče sevanje, ki vključuje rentgensko in gama sevanje Sonca, delce, ki nastanejo pri sončnih (kromosferskih) izbruhih, sončni veter, sončni, galaktični in zunajgalaktični kozmični žarki, elektrone in protone sevalnih pasov, nevtrone. in alfa-delci. Neionizirajoče sevanje vključuje infrardeče in ultravijolično sevanje sonca, vidno svetlobo in elektromagnetno sevanje v radiofrekvenčnem območju. Te vrste sevanja ne predstavljajo velike nevarnosti za astronavta, saj gre skozi kožo vesoljska ladja ali lupino vesoljske obleke, ne prodrejo.

Slika 14 - Med kozmičnim sevanjem visokoenergetski delci, ki prodrejo v tkiva telesa in izgubijo energijo, ionizirajo atome vzdolž

poti in tako uniči tkivne celice. Mikrograf prikazuje sled delca z atomsko številko Z = 24 ± 2 [titan, vanadij, krom, mangan ali železo]

Ionizirajoče sevanje škodljivo vpliva na življenjske procese v celicah človeškega telesa. Ko visokoenergetski delci ali fotoni prehajajo skozi snov, na poti nastanejo pari nabitih delcev - ioni - kot posledica interakcije z atomi snovi. Od tod tudi ime - ionizirajoče sevanje. Tipična pot (sled) težkega ionizirajočega delca (atomsko število Z = 24 ± 2) primarnega kozmičnega sevanja, ki prehaja skozi snov, je prikazana na zgornjem mikrografu. Na biološki objekt učinek ionizirajočega sevanja vpliva v veliko večji meri kot na neživo snov. Živo tkivo je organizacija visoko specializiranih celic, ki se nenehno obnavljajo. Njihovo posodabljanje je dinamičen proces. Nemrtvi

možgani.

Mehanizem poškodb zaradi sevanja je zelo raznolik in ni povsem jasen. Očitno so nekatere poškodbe zaradi sevanja povezane z mehanskimi

poškodbe (rupture) biološko pomembnih molekularnih struktur, kot so kromosomi, in nekatere s kompleksnimi kemičnimi procesi. Prvotno nenabiti fragmenti molekul se pretvorijo v zelo reaktivne radikale, kot so OH, HO in H.

Lahko se rekombinirajo v H2O2 ali reagirajo z

organska snov celice, ki motijo ​​celično presnovo.

Tako verjetno lahko rečemo, da do poškodb celic zaradi sevanja pride tako zaradi neposredne poškodbe molekul biološko pomembnih snovi (na primer deoksiribonukleinske kisline) kot kot posledica sekundarnega kemične reakcije znotraj jedra in protoplazme. Shema sevalne poškodbe celice je prikazana na sliki, prikazani na sliki 4.

Sevanje vpliva tudi na reproduktivne funkcije telesa, kar pogosto povzroči spremembo genetskega aparata. O oblikah, v katerih se to lahko manifestira, je bilo predstavljenih veliko domnev. Očitno obstaja resnična nevarnost mutacij kot posledica sprememb v kromosomskem aparatu. Glede na absorbirano dozo sevanja lahko pride tudi do neplodnosti.

Študija genetskih poškodb zaradi sevanja pri živalih zagotavlja dragocene materiale; vendar rezultatov teh študij, ki so bile izvedene predvsem v laboratorijskih pogojih, ni mogoče prenesti na ljudi, še posebej, ker v pogojih vesolje obstajajo tudi sinergijski učinki. V laboratoriju v Los Alamosu v Novi Mehiki je bila obsevana vsaka od 25 zaporednih generacij samcev miši, odmerek sevanja je bil 6000-krat večji od sevanja v ozadju, ki je normalno za kopenske razmere. Kot rezultat tega poskusa je bilo ugotovljeno zmanjšanje števila osebkov v vsakem leglu, povečanje števila mrtvorojenih in primerov rojstva osebkov z možgansko kapjo; zmanjšala se je tudi vzdržljivost potomcev glede na stresno telesno aktivnost. V sovjetskem umetni satelit Dolgotrajen biomedicinski poskus je bil izveden na dveh psih (samcih, ki so bili v orbitalnem letu 22 dni. Število takšnih semenčic je bilo 10-15%). Kljub temu pa so psi, ki so bili v vesolju, dali zdrave potomce. imajo malo podatkov o ravneh ionizirajočega sevanja, ki jim je lahko izpostavljeno vesoljsko plovilo, kratkotrajni orbitalni leti okoli Zemlje. vesoljski leti izjemno težko. Vendar pa na podlagi medicinske biološke raziskave in predvidene ravni sevanja, ki obstajajo v vesolju, so bile določene največje dovoljene doze sevanja za astronavte, ki sodelujejo v programu Apollo. Te največje dovoljene doze so 980 rem za stopala, gležnje (gleženj) in roke, 700 rem za kožo (celo telo), 200 rem za hematopoetske organe in 200 rem za oči. Rezultati poskusov na rastlinah in drugih bioloških objektih, ki so bili izvedeni na ameriškem satelitu za biološke raziskave vesolja "Bios-2", ki je bil izstreljen 7. septembra 1967, so pokazali, da se pri ničelni gravitaciji učinek sevanja poveča ( sinergizem). Če bodo ti podatki potrjeni, bo nevarnost kozmičnega sevanja za ljudi verjetno večja, kot je bilo prvotno predvideno. Verjetno bo bolj uničujoč za mlade hitro delečeče se celice ali za aktivne zarodne celice. Po ugotovitvi učinka kombiniranega učinka breztežnosti in sevanja na sadne muhe (sadne muhe), moke, ose, plesen za oranžni kruh in druge biološke predmete, ki so bili v kapsuli Bios-2, so znanstveniki prišli do zaključka, da je v vesolju, živi organizem je bolj občutljiv na sevanje kot Zemlja.

Najboljši način za oslabitev ionizirajočega sevanja je absorbiranje njegove energije, ko prehaja skozi debelino snovi. Zato se problem zaščite astronavta pred sevanjem spušča v iskanje najučinkovitejšega zaščitnega materiala, pri čemer se upoštevajo zahteve glede minimalne teže. Idealna zaščita pred sevanjem mora imeti učinkovito gostoto zemeljske atmosfere, to je 1000 g / cm, in enako magnetno polje kot po vsem svetu v ekvatorju. Za ustvarjanje enakovredne zaščite pred sevanjem v vesolju bi bila potrebna plast vode debeline približno 10 m ali svinčeni ščit debeline približno 1 m. Kako zapleten je problem zaščite pred sevanjem, je razvidno iz grafa. Prikazuje, kakšne doze (v relativnih enotah) bodo astronavti prejeli v vesoljskem plovilu ob obsevanju z ionizirajočimi delci več vrst (primarni protoni, sekundarni protoni in nevtroni) v primeru uporabe zaščitnega aluminijastega zaslona različnih debelin.

Povečanje teže zaslonov ne bo rešilo problema, saj rentgenski žarki nastanejo, ko visokoenergijski elektroni prehajajo skozi kovine (pojav, znan kot "zavorno svetlobo"). Ko ladja prehaja skozi magnetne pasove, se v njej generirajo močni tokovi sekundarnega sevanja. Druga vrsta sekundarnega sevanja (tokovi mezonov, kaskadnih in izhlapevalnih nevtronov, pa tudi protonov odvračanja) nastane kot posledica jedrskih interakcij v zaščitnem materialu. Vse te vrste sekundarnega sevanja predstavljajo potencialno nevarnost za astronavte. Če je ta nevarnost velika, bo treba v prihodnjih vesoljskih ladjah izdelati notranje ščite za zaščito pred sekundarnim sevanjem. Morda se bodo okrog vesoljskega plovila ustvarila umetna magnetna polja, ki bodo zaščitila vesoljsko plovilo, tako kot Zemljo ščitijo okoliški magnetni pasovi.

Trup Apollo, izdelan predvsem iz aluminija, nerjavnega jekla in fenolnih epoksidnih smol, ustvarja zaslon z gostoto

7,5 g / cm2. Ta zaslon zadostuje za zaščito treh astronavtov pred običajnim sončnim sevanjem. Najmočnejši sončni izbruh doslej bi ustvaril dozo sevanja le 70 mrad za astronavte v tem vesoljskem plovilu. Lunarni modul vesoljskega plovila Apollo ima zaslon z gostoto le 1,5 g / cm 2, kar je nezadostno za zaščito astronavtov pred takšnimi sončnimi izbruhi. Trenutno poteka veliko dela za iskanje farmakoloških sredstev za zaščito ljudi pred sevanjem. Med številnimi raziskanimi zdravili so cistamin, cistein, glutation in aminoetil izotiuronij. Vendar pa uporaba teh zdravil iz več razlogov ne daje posebej učinkovitih rezultatov. Dejstvo je, da je bila, prvič, večina poskusov opravljenih na živalih in v kopenskih razmerah, in drugič, taka zdravila je treba injicirati v človeško telo, preden se začne obsevanje. Poleg tega obstaja problem toksičnosti teh zdravil. Poleg tega je s pomočjo farmakoloških sredstev mogoče človeku zagotoviti zaščito pred rentgenskimi žarki in gama sevanjem, ne pa tudi pred močnim ionizirajočim sevanjem alfa delcev, protonov in hitrih nevtronov.

Treba je opozoriti, da so doze sevanja na Luni verjetno majhne, ​​vendar so potrebni natančni izračuni za napovedovanje sončnih izbruhov, da se izognemo izpostavljanju astronavtov tveganju sevanja med misijami na Luno.

2.3.1 Galaktični kozmični žarki (GCR)

Galaktični kozmični žarki (GCR) so sestavljeni iz jeder različnih kemičnih elementov s kinetično energijo E več kot nekaj deset MeV / nukleon, pa tudi elektronov in pozitronov z E> 10 MeV. Ti delci prihajajo v medplanetarni prostor iz medzvezdnega medija. Vir teh delcev so supernove naše Galaksije. Možno pa je, da v regiji £<100 МэВ/нуклон частицы образуются за счет ускорения в межпланетной среде частиц солнечного ветра и межзвездного газа. Дифференциальный энергетический спектр ГКЛ носит степенной характер.

2.3.2 Sevalni pasovi in ​​kozmični žarki

Sevalni pasovi Zemlje sta dve regiji najbližjega prostora blizu Zemlje, ki obkrožata Zemljo v obliki zaprtih magnetnih pasti.

Slika 18 - Shematski prikaz poti nabitega delca v zemeljskem magnetnem polju

Vsebujejo ogromne tokove protonov in elektronov, ki jih ujame dipolno magnetno polje Zemlje. Zemljino magnetno polje močno vpliva na električno nabite delce, obstajata dva glavna vira teh delcev:

Kozmični žarki, t.j. energijski (od 1 do 12 GeV) elektroni, protoni in jedra težkih elementov, ki prihajajo s skoraj svetlobnimi hitrostmi, predvsem iz drugih delov Galaksije,

Korpuskularni tokovi manj energijsko nabitih delcev (105 -106 eV), ki jih izvrže Sonce.

V magnetnem polju se električni delci gibljejo spiralno; trajektorija delca se tako rekoč vije na valj, vzdolž osi katerega poteka sila. Polmer tega namišljenega valja je odvisen od jakosti polja in energije delcev. Večja kot je energija delca, večji je polmer (imenovan Larmorjev) za dano jakost polja. Če je Larmorjev polmer veliko manjši od polmera Zemlje, delec ne doseže njene površine. Ujame ga zemeljsko magnetno polje. Če je Larmorjev polmer veliko večji od polmera Zemlje, se delec giblje, kot da ni magnetnega polja, delci prodrejo skozi zemeljsko magnetno polje v ekvatorialnih predelih, če je njihova energija večja od 109 eV. Takšni delci vdrejo v atmosfero in ob trku z njenimi atomi povzročijo jedrske transformacije, ki dajo določene količine sekundarnih

Slika 19 - Študije primarnih kozmičnih žarkov

kozmični žarki. Ti sekundarni kozmični žarki se že beležijo na zemeljskem površju.

Zemljino magnetno polje vsebuje ogromno energijskih delcev, tako elektronov kot protonov. Njihova energija in koncentracija sta odvisni od razdalje do Zemlje in geomagnetne širine. Delci tako rekoč napolnijo ogromne obroče ali pasove, ki obdajajo Zemljo okoli geomagnetnega ekvatorja.

Tokovi elektronov in protonov različnih energij v ravnini geomagnetnega ekvatorja. R je razdalja od središča Zemlje, izražena v polmerih Zemlje.

Za preučevanje kozmičnih žarkov v njihovi izvirni obliki (primarni kozmični žarki) se oprema dvigne na raketah in umetnih zemeljskih satelitih. Približno 99 % energijskih delcev, ki "prebijajo" zemeljski magnetni zaslon, so kozmični žarki galaktičnega izvora, le približno 1 % pa nastane na Soncu.

Najnovejše raziskave z uporabo medplanetarnih vesoljskih plovil, orbitalnih postaj in znanstvene opreme so omogočile pridobitev pomembnih novih podatkov o sevalnih pasovih Zemlje.

Slika 20 – Novi podatki o zemeljskih sevalnih pasovih

Meridionski odsek zemeljskega sevalnega pasu. Lupine L = 1-3 - notranji del pasu;

L = 3,5 - zunanji del; L = 1,2-1,5 - stabilen pas visokoenergetskih elektronov;

L ~ 2 - stabilen pas jeder anomalne komponente kozmičnih žarkov; L ~ 2,6 - kvazi stabilen pas.

Detekcija stacionarnega pasu visokoenergetskih elektronov.

Stacionarni tokovi visokoenergijskih elektronov so bili odkriti v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja s pomočjo aparata, nameščenega na orbitalni postaji Salyut-6 (višina 350 - 400 km, naklon 52 °).

Pred tem poskusom so bili v zemeljskem sevalnem pasu (v skladu z albedo mehanizmom pojavljanja) registrirani le elektroni z energijo največ 5 MeV.

Nadaljnje meritve so bile izvedene na umetnih satelitih Zemlje serije Meteor-3 (višine krožnih orbit 800 in 1200 km).

S pomočjo magnetnih spektrometrov, nameščenih na postajah Salyut-7 in Mir, je bilo dokazano, da je stabilni pas sestavljen samo iz elektronov (brez pozitronov) visokih energij (do 200 MeV).

To pomeni, da je v Zemljini magnetosferi realiziran zelo učinkovit pospeševalni mehanizem.

Seizmomagnetosferske komunikacije. Študija sprememb tokov visokoenergetskih ujetih delcev, opravljena na orbitalnih postajah Salyut-6, Mir in satelitu Meteor, je privedla do odkritja novega naravnega pojava, povezanega z vplivom zemeljske potresne aktivnosti na meja sevalnega pasu - seizmomagnetosferska komunikacija.

Fizična razlaga tega pojava se zvodi na naslednje: iz epicentra prihajajočega potresa se oddaja elektromagnetno sevanje, ki izhaja iz mehanskih premikov podzemnih kamnin.

Frekvenčni spekter sevanja je precej širok. Vendar lahko le sevanje v frekvenčnem območju -0,1 - 10 Hz doseže zemeljski sevalni pas, ki je skoraj brez izgub prešlo skozi zemeljsko skorjo in atmosfero. Ko doseže spodnjo mejo zemeljskega sevalnega pasu, elektromagnetno sevanje deluje z ujetimi elektroni in protoni.

Delci, ki so aktivno vključeni v interakcijo, so vezani na tiste magnetne črte sile, ki potekajo skozi epicenter prihajajočega potresa.

Če frekvenca nihanja delcev med zrcalnimi točkami sovpada s frekvenco seizmičnega elektromagnetnega sevanja (SEMR), dobi interakcija kvaziresonančni značaj, ki se kaže v spremembi nagibnih kotov zajetih delcev.

Če nagibni kot delca na zrcalni točki postane drugačen od 90 °, bo to neizogibno povzročilo zmanjšanje zrcalne točke, kar bo spremljalo obarjanje delcev iz sevalnega pasu.

Zaradi vzdolžnega odnašanja ujetih delcev se padavinski val (to je pobeg delcev navzdol) upogne okoli Zemlje in vzdolž magnetne širine, na kateri se nahaja epicenter prihajajočega potresa, nastane padavinski obroč.

Obroč lahko obstaja 15 - 20 minut, dokler vsi delci ne umrejo v ozračju. Vesoljsko plovilo v orbiti pod sevalnim pasom bo zabeležilo izbruh padajočih delcev, ko bo prečkalo zemljepisno širino epicentra prihajajočega potresa. Analiza energijske in časovne porazdelitve delcev v posnetih izbruha omogoča določitev kraja in časa napovedanega potresa. Odkritje povezave med potresnimi procesi in obnašanjem ujetih delcev v zemeljski magnetosferi je predstavljalo osnovo za novo metodo operativnega napovedovanja potresov, ki se trenutno razvija.

2.4 Uporaba ionizirajočega sevanja

Ionizirajoče sevanje se uporablja v različnih vejah težke (introskopija) in živilske (sterilizacija medicinskih instrumentov, potrošnega materiala in živil) industrije ter v medicini (sevalna terapija, PET tomografija).

Za zdravljenje tumorjev se uporabljajo težki jedrski delci, kot so protoni, težki ioni, negativni l-mezoni in nevtroni različnih

energije. Žarki težkih nabitih delcev, ki nastanejo pri pospeševalnikih, imajo nizko bočno sipanje, kar omogoča oblikovanje dozirnih polj z jasno konturo vzdolž meja tumorja.

2.4.1 Metode odkrivanja in merjenja

Zaradi interakcije radioaktivnega sevanja z zunanjim okoljem pride do ionizacije in vzbujanja njegovih nevtralnih atomov in molekul. Ti procesi spremenijo fizikalno-kemijske lastnosti obsevanega medija. Na podlagi teh pojavov se za registracijo in merjenje ionizirajočega sevanja uporabljajo fotografska metoda, ionizacijske, kemične in scintilacijske metode.

Fotografska metoda. Ta metoda temelji na stopnji črnitve fotografske emulzije. Pod vplivom ionizirajočega sevanja se molekule srebrovega bromida, ki jih vsebuje emulzija, razpadejo na srebro in brom. V tem primeru nastanejo najmanjši kristalčki srebra, ki povzročijo črnitev fotografskega filma med njegovim razvojem. Gostota črnitve je sorazmerna z absorbirano energijo sevanja. Če primerjamo gostoto črnitve s standardom, se določi doza sevanja (izpostavljenost ali absorbirana), ki jo prejme film. Osebni dozimetri temeljijo na tem principu.

Metoda ionizacije. Njegovo bistvo je v tem, da pod vplivom ionizirajočega sevanja v mediju (volumen plina) pride do ionizacije molekul, zaradi česar se električna prevodnost tega
okolje se povečuje. Če sta vanjo nameščeni dve elektrodi, na kateri se uporablja konstantna napetost, potem med elektrodama pride do usmerjenega gibanja ionov, t.j. Skozi teče tako imenovani ionizacijski tok, ki ga je mogoče enostavno izmeriti. Takšne naprave imenujemo detektorji sevanja. Ionizacijske komore in plinsko razelektritev

števci različnih vrst. Ionizacijska metoda je osnova za delovanje dozimetričnih naprav, kot so DP-5A (B, V), DP-22V in ID-1.

Kemična metoda. Njegovo bistvo je v tem, da molekule nekaterih snovi zaradi izpostavljenosti ionizirajočemu sevanju razpadejo in tvorijo nove kemične spojine. Količino novonastalih kemikalij lahko določimo na različne načine. Najprimernejša za to je metoda, ki temelji na spreminjanju gostote barve reagenta, s katerim reagira na novo nastala kemična spojina. Na tej metodi temelji načelo delovanja kemičnega dozimetra gama in nevtronskega sevanja DP-70 MP.

Metoda scintilacije. Ta metoda temelji na dejstvu, da nekatere snovi (cinkov sulfid, natrijev jodid, kalcijev volframat) svetijo, ko so izpostavljene ionizirajočemu sevanju. Pojav luminiscence je posledica vzbujanja atomov pod vplivom sevanja: ob vrnitvi v osnovno stanje atomi oddajajo fotone vidne svetlobe različne svetlosti (scintilacija). Fotone vidne svetlobe zajame posebna naprava, tako imenovana fotopomnoževalna cev, ki lahko registrira vsak blisk. Delovanje individualnega merilnika doze ID-11 temelji na scintilacijski metodi za zaznavanje ionizirajočega sevanja.

2.5 Dozimetrične naprave

Naprave, ki delujejo na podlagi ionizacijske metode, imajo v osnovi enako napravo in vključujejo: senzorsko napravo (ionizacijsko komoro ali števec plinskega razelektritve) 1, ojačevalnik ionizacijskega toka (električni tokokrog, vključno z elektrometrično svetilko 2, obremenitveno upornost 3 in druge elemente ), snemalno napravo 4 (mikroampermeter) in vir napajanja 5 (suhe celice ali baterije).

Ionizacijska komora je zaprt prostor, napolnjen z zrakom, znotraj katerega sta dve elektrodi, ločeni druga od druge (kot je kondenzator). Na elektrode komore se dovaja napetost iz vira enosmernega toka. V odsotnosti ionizirajočega sevanja v tokokrogu ionizacijske komore ne bo toka, saj je zrak izolator. Ko so v ionizacijski komori izpostavljene sevanju, se molekule zraka ionizirajo. V električnem polju se pozitivno nabiti delci premikajo na katodo, negativni pa na anodo. V krogu komore nastane ionizacijski tok, ki ga zabeleži mikroampermeter. Številčna vrednost ionizacijskega toka je sorazmerna z močjo sevanja. Posledično lahko ionizacijski tok uporabimo za presojo stopnje doze sevanja, ki deluje na kamero. Ionizacijska komora deluje v območju nasičenosti.

Merilnik plina se uporablja za merjenje nizke intenzivnosti radioaktivnega sevanja. Visoka občutljivost števca omogoča merjenje intenzivnosti sevanja, ki je več deset tisočkrat manjša od tiste, ki jo lahko izmerimo z ionizacijsko komoro.

Plinski števec je votla zaprta kovinska ali steklena jeklenka, napolnjena z redko mešanico inertnih plinov (argon, neon) z nekaterimi dodatki, ki izboljšujejo delovanje števca (alkoholne pare). V notranjosti cilindra vzdolž njegove osi je raztegnjena tanka kovinska nit (anoda), izolirana od cilindra. Katoda je kovinsko telo ali tanek sloj kovine, odložen na notranjo površino steklenega telesa merilnika. Na kovinsko nitko in prevodno plast (katodo) se dovaja električni tok.

Plinski števci uporabljajo princip ojačevanja izpusta plina. V odsotnosti radioaktivnega sevanja v prostornini števca ni prostih ionov. Posledično tudi v tokokrogu merilnika ni električnega toka. Ko so izpostavljeni radioaktivnemu sevanju, se v delovni prostornini števca tvorijo nabiti delci. Elektroni, ki se v električnem polju gibljejo do protianode, katere površina je veliko manjša od površine katode, pridobijo kinetično energijo, ki zadostuje za dodatno ionizacijo atomov plinastega medija. Med tem izločeni elektroni povzročajo tudi ionizacijo. Tako en delček radioaktivnega sevanja, ki vstopi v prostornino mešanice plinomera, povzroči nastanek plazu prostih elektronov. Na protifilamentu se zbere veliko število elektronov. Zaradi tega se pozitivni potencial močno zmanjša in nastane električni impulz. Z registriranjem števila tokovnih impulzov, ki se pojavijo na enoto časa, lahko presojamo intenzivnost radioaktivnega sevanja.

Dozimetrične naprave so namenjene:

Nadzor izpostavljenosti - pridobivanje podatkov o absorbiranih ali izpostavljenih dozah sevanja ljudi in domačih živali;

Nadzor radioaktivne kontaminacije z radioaktivnimi snovmi ljudi, domačih živali, pa tudi strojev, transporta, opreme, osebne zaščitne opreme, oblačil, hrane, vode, krme in drugih predmetov;

Radiacijska izvidnica – ugotavljanje stopnje sevanja na tleh.

Poleg tega je s pomočjo dozimetričnih naprav mogoče določiti inducirano radioaktivnost različnih tehničnih sredstev, predmetov in tal, obsevanih z nevtronskimi tokovi. Za sevalno izvidovanje in dozimetrično kontrolo v objektu se uporabljajo dozimetri in merilniki hitrosti izpostavljenosti, katerih taktične in tehnične značilnosti so podane v tabeli 2.

Kompleti individualnih dozimetrov DP-22V in DP-24 z žepnimi dozimetri, ki neposredno prikazujejo DKP-50A, zasnovani za nadzor doze izpostavljenosti sevanju gama, ki jih prejmejo ljudje pri delu na radioaktivno onesnaženih območjih ali pri delu z odprtimi in zaprtimi viri ionizirajočega sevanja.

Komplet dozimetrov DP-22V je sestavljen iz polnilnika 1 tipa ZD-5 in 50 posameznih žepnih dozimetrov, ki neposredno prikazujejo 2 tipa DKP-50A. Za razliko od DP-22V ima komplet dozimetrov DP-24 pet dozimetrov DKP-50A.

Polnilnik 1 je namenjen polnjenju dozimetrov DKP-50A. Ohišje ZD-5 vsebuje: napetostni pretvornik, visokonapetostni usmernik, potenciometer-napetostni regulator, svetilko za osvetlitev polnilne vtičnice, mikrostikalo in baterije. Zgornja plošča naprave vsebuje: gumb za potenciometer 3, polnilno vtičnico 5 s pokrovčkom 6 in pokrov predala za napajanje 4. Napajanje je napajano

iz dveh suhih celic tipa 1,6-PMTs-U-8, ki zagotavljajo neprekinjeno delovanje naprave najmanj 30 ur pri porabi toka 200mA. Napetost na izhodu polnilnika je neskončno nastavljiva od 180 do 250V.

Nadzorni dozimeter z neposrednim prikazom DKP-50A je zasnovan za merjenje izpostavljenosti sevanju gama. Strukturno je izdelan v obliki nalivnega peresa. Dozimeter je sestavljen iz duraluminijevega ohišja 1, ki vsebuje ionizacijsko komoro in kondenzator, elektroskop, bralno napravo in polnilni del.

Glavni del dozimetra je majhna ionizcijska komora 2, na katero je priključen kondenzator 4 z elektroskopom. Zunanja elektroda komorno-kondenzatorskega sistema je duralumin cilindrično telo 1, notranja elektroda je aluminijasta palica 5. Elektroskop tvori upognjeni del notranje elektrode (držala) in je nanj prilepljen.

platiniziran križni križ (premični element)

3. V sprednjem delu telesa je bralna naprava - mikroskop z 90x povečavo, sestavljen iz okularja 9, leče 12 in lestvice 10. Lestvica ima 25 razdelkov (od 0 do 50). Cena ene delitve ustreza dvema rentgenskima žarkoma. Tehtnica in okular sta pritrjena z oblikovano matico.

V zadnjem delu telesa je polnilni del, sestavljen iz membrane 7 s premičnim kontaktnim zatičem 6. Ko pritisnete, se zatič 6 zapre z notranjo elektrodo ionizacijske komore. Ko se obremenitev odstrani, membrana vrne kontaktni zatič v prvotni položaj. Polnilni del dozimetra je zaščiten pred kontaminacijo z zaščitnim okvirjem 8. Dozimeter je z držalom 11 pritrjen na žep oblačil.

Načelo delovanja dozimetra je podobno kot pri preprostem elektroskopu. V procesu polnjenja dozimetra se vod 3 elektroskopa odmakne od notranje elektrode 5 pod vplivom sil elektrostatičnega odbijanja. Odklon žarilne nitke je odvisen od uporabljene napetosti, ki se pri polnjenju nastavi in ​​izbere tako, da slika vizirne črte sovpada z ničlo lestvice bralne naprave.

Ko je napolnjen dozimeter izpostavljen sevanju gama, se v delovni prostornini komore pojavi ionizacijski tok. Ionizacijski tok zmanjša začetni naboj kondenzatorja in komore ter s tem potencial notranje elektrode. Sprememba potenciala, izmerjena z elektroskopom, je sorazmerna z izpostavljenostjo sevanju gama. Sprememba potenciala notranje elektrode vodi do zmanjšanja sil elektrostatičnega odbijanja med namerilnim križem in držalom elektroskopa. Posledično se opazovalna nit približa držalu, njena slika pa se premika vzdolž lestvice bralne naprave. Če držite dozimeter proti svetlobi in opazujete žarilno nitko skozi okular, lahko kadar koli odčitate prejeti izpostavljeni odmerek sevanja.

Dozimeter DKP-50A omogoča merjenje posameznih doz izpostavljenosti gama sevanju v območju od 2 do 50 R pri hitrosti izpostavljenosti od 0,5 do 200 R / h. Samopraznjenje dozimetra v normalnih pogojih ne presega dveh delitev na dan.

Dozimeter DKP-50A se pred odhodom na delo na območju radioaktivne kontaminacije (gama sevanje) napolni v naslednjem vrstnem redu:

* odvijte zaščitni okvir dozimetra (čep s steklom) in zaščitni pokrovček polnilne vtičnice ZD-5;

* obrnite ročico potenciometra polnilnika v levo, dokler se ne ustavi;

* vstavite dozimeter v polnilno vtičnico polnilnika, vklopljena je osvetlitev polnilne vtičnice in visoka napetost;

* Ko opazujete skozi okular, rahlo pritisnite dozimeter in z obračanjem gumba potenciometra v desno nastavite navoj na lestvico "O" in nato odstranite dozimeter iz polnilne vtičnice;

* preverite položaj žarilne nitke glede svetlobe: njena slika mora biti na oznaki "O", ovijte zaščitni okvir dozimetra in pokrovček polnilne vtičnice.

Izpostavljenost sevanju je določena s položajem niti na lestvici bralne naprave. Štetje je treba opraviti z navpičnim položajem niti, da se izključi vpliv teže na dozimetrski odčitek upogiba niti.

Set ID-1 je namenjen merjenju absorbiranih doz gama-nevtronskega sevanja. Sestavljen je iz posameznih dozimetrov ID-1 in polnilnika ZD-6. Načelo delovanja dozimetra ID-1 je podobno principu delovanja dozimetrov za merjenje izpostavljenosti dozi sevanja gama (na primer DKP-50A).

Merila doze DP-5A in DP-5V so zasnovana za merjenje ravni sevanja na tleh in radioaktivne kontaminacije različnih predmetov z gama sevanjem. Moč sevanja gama se določi v milirentgenih ali rentgenih na uro za tisto točko prostora, kjer je med meritvami nameščen ustrezen števec naprave. Poleg tega obstaja možnost zaznavanja beta sevanja.

Merilno območje za sevanje gama je od 0,05 mR/h do 200 R/h v energijskem območju gama kvantov od 0,084 do 1,25 MeV. Naprave DP-5A, DP-5B in DP-5V imajo

Naprave imajo zvočno indikacijo na vseh podpasovih, razen na prvem. Zvočno indikacijo lahko slišite s pomočjo slušalk 8.

Naprave se napajajo iz treh suhih celic tipa KB-1 (ena od njih se uporablja za osvetlitev tehtnice), ki zagotavljajo neprekinjeno delovanje v normalnih pogojih najmanj 40 ur - DP-5A in 55 ur - DP-5V. Naprave je mogoče priključiti na zunanje vire enosmernega toka z napetostjo 3,6 in 12V - DP-5A in 12 ali 24V - DP-5V, pri čemer imajo za ta namen napajalni blok in napetostni delilnik z 10m kablom.

Naprava naprave DP-5A (B) in DP-5V. Komplet naprave vključuje: etui s pasovi; podaljšek; napajalni blok za DP-5A (B) in napetostni delilnik za DP-5V; komplet operativne dokumentacije in rezervnega premoženja; telefon in shramba.

Naprava je sestavljena iz merilne plošče; sonda v DP-5A (B) ali detektorska enota v DP-5V 1, povezana s konzolami s fleksibilnimi kabli 2; kontrolni stroncij-itrijevi vir beta sevanja za testiranje delovanja naprav (na notranji strani pokrova ohišja za DP-5A (B) 9 in na detektorski enoti za DP-5V).

Merilna plošča je sestavljena iz plošče in ohišja. Na plošči merilne plošče so: mikroampermeter z dvema merilnima lestvicama 3; podpasovno stikalo 4; gumb "Mode" 6 (potenciometer za nastavitev načina); gumb za ponastavitev ("Reset") 7; preklopno stikalo za osvetlitev lestvice 5; vijak za nastavitev ničle 10; telefonska vtičnica 11. Plošča je pritrjena na ohišje z dvema zaskočnima vijakoma. Elementi vezja naprave so nameščeni na ohišje, povezano s ploščo s pomočjo tečaja in vijaka. Na dnu ohišja je predal za napajalnike. V odsotnosti baterij lahko tukaj priključite napetostni delilnik iz DC virov.

Senzorske naprave naprav so vgrajeni števci plina: v napravi DP-5A - en (SIZBG) v merilni plošči in dva (SIZBG in STS-5) v sondi; v napravi DP-5V - dva (SBM-20 in SIZBG) v enoti za odkrivanje.

Sonda in detektorska enota 1 je jekleno valjasto telo z okencem za indikacijo beta sevanja, zaprto z vodoodporno etilcelulozno folijo, skozi katero prodirajo beta delci. Na telo je nameščen kovinski vrtljivi zaslon, ki je pritrjen v dveh položajih ("G" in "B") na sondo in v treh položajih ("G", "B" in "K") na detektorski enoti. V položaju "L" je okno ohišja zaprto z zaslonom in v pult lahko prodrejo le gama žarki. Ko se zaslon obrne v položaj "B", se odpre okno telesa in beta delci

prodreti v pult. V položaju "K" je kontrolni vir beta-sevanja, ki je pritrjen v vdolbino na zaslonu, nameščen proti oknu in v tem položaju se naprava DP-5V testira na delovanje.

Na telesih sonde in detektorske enote sta dve izboklini, s pomočjo katerih se namestijo na pregledane površine, ko nakazujejo beta-kontaminacijo. V notranjosti ohišja je plošča, na kateri so nameščeni merilniki praznjenja plina, normalizacijski ojačevalnik in električni tokokrog.

Ohišje naprave je sestavljeno iz: DP-5A - iz dveh predelkov (za namestitev nadzorne plošče in sonde); DP-5V - iz treh predelkov (za namestitev daljinskega upravljalnika, detektorske enote in rezervnih baterij). V pokrovu ohišja so okna za opazovanje odčitkov naprave. Za nošenje naprave sta na ohišje pritrjena dva jermena.

Telefon 8 je sestavljen iz dveh majhnih telefonov tipa TG-7M in naglavnega traku iz mehkega materiala. Priklopi se na merilno ploščo in beleži prisotnost radioaktivnega sevanja: večja kot je moč sevanja, pogostejši je zvok.

Kar zadeva rezervne dele, komplet instrumentov vključuje pokrove za sondo, pokrove, žarnice, izvijač, vijake.

Priprava naprave za delovanje poteka v naslednjem vrstnem redu:

1) odstranite napravo iz škatle za shranjevanje, odprite pokrov kovčka, opravite zunanji pregled, pripnite pas in ramenske pasove na kovček;

2) odstranite sondo ali detektorsko enoto; pritrdite ročaj na sondo, palico (ki se uporablja kot ročaj) pa na detektorsko enoto;

3) s korektorjem nastavite mehansko ničlo na skali mikroampermetra;

4) priključite napajalnike;

5) vklopite napravo tako, da gumbe stikal za podpasove postavite v položaj: "Način". DP-5A in (nadzor načina) DP-5V (puščica naprave mora biti nastavljena v sektorju načina); v DP-5A z gumbom za potenciometer nastavite puščico naprave v sektorju načina na

Če puščice mikroampermetrov ne vstopijo v sektorje načina, je treba zamenjati napajalnike.

Preizkušanje delovanja naprav se izvaja na vseh podpasovih, razen na prvem ("200"), z uporabo krmilnih virov, za katere so zasloni sonde in detektorske enote nameščeni v položajih "B" in " K", in telefoni so povezani. V napravi DP-5A se odpre kontrolni beta vir, sonda je nameščena s podpornimi izboklinami na pokrovu ohišja, tako da je vir proti odprtemu oknu sonde. Nato zaporedoma premaknete stikalo podpasa v položaje "* 1000", "* 100", "* 10", "* 1", "* 0,1", opazujte odčitke naprave in poslušajte klike v telefonih . Puščice mikroampermetra bi morale zapustiti skalo pri VI in V podrazponu, odstopati za IV, pri III in II pa ne smejo odstopati zaradi nezadostne aktivnosti kontrolnih virov beta.

Po tem obrnite gumbe stikal v položaj "Izklop". DP-5A in "^" - DP-5V; pritisnite gumbe "Ponastavi"; obrnite zaslone v položaj "Г". Naprave so pripravljene za uporabo.

V drugem podpasu se izvaja sevalno izvidovanje območja z ravnmi sevanja od 0,5 do 5 R/h (sonda in detektorska enota z zaslonom v položaju "G" ostaneta v ohišju instrumentov) in nad 5 R / h - v prvem podpasu. Pri merjenju naj bo naprava na višini 0,7-1 m od tal.

Stopnja radioaktivne kontaminacije kože ljudi, njihovih oblačil, domačih živali, strojev, opreme, prevoza itd. je opredeljen v tem vrstnem redu. Ozadje gama se meri na mestu, kjer se bo določila stopnja kontaminacije predmeta, vendar ne manj kot 15-2 Ohm od pregledanega predmeta.

Za ugotavljanje prisotnosti inducirane aktivnosti opreme, izpostavljene nevtronskemu sevanju, se opravita dve meritvi - zunaj in znotraj opreme. Če so rezultati meritev blizu drug drugemu, to pomeni, da je tehnika sprožila aktivnost.

Za zaznavanje beta sevanja je potrebno zaslon sonde nastaviti v položaj "B", prinesti ga na pregledano površino na razdalji 1,5-2 cm. Gumb stikala za podobmočje je treba zaporedno nastaviti na položaje "* 0,1", "* 1", "* 10", dokler ne dosežemo odstopanja puščice mikroampermetra znotraj skale. Povečanje odčitkov naprave v istem podpasu v primerjavi z meritvijo gama kaže na prisotnost beta sevanja.

Če morate ugotoviti, s katere strani je okužena površina ponjav, sten in predelnih sten konstrukcij ter drugih predmetov, prosojnih za gama sevanje, se izvedeta dve meritvi v položaju sonde "B" in "D", površina je okužena na strani, s katere so odčitki naprave v položaju sonde "B" opazno višji.

Pri določanju stopnje radioaktivne kontaminacije vode se odvzameta dva vzorca s skupno prostornino 1,5 - Yul. Ena - iz zgornje plasti vodnega vira, druga - iz spodnje plasti. Meritve se izvajajo s sondo v položaju "B", ki jo postavimo na razdaljo 0,5-1 cm od vodne površine, odčitke pa vzamemo na zgornji lestvici.

Na imenskih tablicah pokrovov ohišja so podani podatki o dovoljenih stopnjah radioaktivne kontaminacije in navedeni podobmočji, v katerih se merijo.

Vgrajeni merilnik doze DP-ZB je zasnovan za določanje ravni sevanja na območju, onesnaženem z radioaktivnimi snovmi. Namesti se lahko na avtomobile, letala, helikopterje, rečne čolne, dizelske lokomotive, pa tudi v zaklonišča in zaklonišča proti sevanju. Naprava se napaja iz 12 ali 26V DC virov.

Komplet naprave vključuje: merilno ploščo A, zunanjo enoto B, napajalni kabel z ravnim konektorjem 1, kabel s kotnim konektorjem 9 za

povezave konzole z daljinskim blokom B, pritrdilnimi nosilci, tehnično dokumentacijo in dodatki. Na plošči merilne plošče so: mikroampermeter z dvovrstno skalo 3 (vrednost delitve zgornje skale je 0,05 R / h, spodnje je 5 OR / h), lučka 6, a lučka za osvetlitev ozadja 4 mikroampermetrske lestvice in indikator podobmočja 5, varovalke 8, gumb "Preveri" 2, stikalo podobmočij 7 za šest položajev: izklop "Izklop", vklopljeno, "* 10", "* 100 " in "500".

Priprava naprave za delovanje DP-ZB za delovanje: preverjanje kompleta, zunanji pregled naprave in pribora, sestavljanje naprave, priklop na napajalni tokokrog, preverjanje funkcionalnosti.

Delovanje naprave se preveri v položaju stikala "Vklopljeno". S pritiskom na gumb "Preveri". V tem primeru mora biti igla mikroampermetra v območju 0,4-0,8 R / h, indikatorska lučka pa mora pogosto utripati ali neprekinjeno goreti.

Pred merjenjem ravni sevanja postavite stikalo v položaj "Vklop". In počakajte, da se igla mikroampermetra ustali znotraj zatemnjenega dela lestvice. Nato postavite stikalo v položaj prvega podobmočja ("* 1") in po 30 s odčitajte odčitke na zgornji skali mikroampermetra. Če puščica preseže lestvico, se stikalo zaporedno nastavi na položaj drugega, tretjega in četrtega podrazpona. Odčitke na prvih treh podobmočjih je treba vzeti na zgornji lestvici in jih pomnožiti s koeficienti 1, 10, 100. Na četrtem podrazponu je treba odčitke vzeti na spodnji lestvici, ne da bi jih pomnožili s katerim koli koeficientom.

2.6 Biološki učinki ionizirajočega sevanja

Ionizacija, ki nastane zaradi sevanja v celicah, vodi do tvorbe prostih radikalov. Prosti radikali povzročajo uničenje celovitosti verig makromolekul (beljakovine in nukleinske kisline), kar lahko privede do množične celične smrti ter karcinogeneze in mutageneze. Najbolj dovzetne za učinke ionizirajočega sevanja so celice, ki se aktivno delijo (epitelijske, matične in embrionalne).

Zaradi dejstva, da imajo različne vrste ionizirajočega sevanja različno LET, enaka absorbirana doza ustreza različni biološki učinkovitosti sevanja. Zato so za opis vpliva sevanja na žive organizme uvedena pojma relativne biološke učinkovitosti (faktor kakovosti) sevanja v povezavi z sevanjem z nizko LET (faktor kakovosti fotonskega in elektronskega sevanja jemljemo kot enoto) in ekvivalentna doza ionizirajočega sevanja, številčno enaka zmnožku absorbirane doze in faktorja kakovosti ...

Po izpostavitvi telesa sevanju se lahko, odvisno od doze, pojavijo deterministični in stohastični radiobiološki učinki. Na primer, prag za pojav simptomov akutne sevalne bolezni pri ljudeh je 1–2 Sv za celotno telo.

Za razliko od determinističnih, stohastični učinki nimajo jasnega praga odmerka za manifestacijo. S povečanjem odmerka sevanja se poveča le pogostost manifestacije teh učinkov. Pojavijo se lahko tako mnogo let po obsevanju (maligne neoplazme) kot v naslednjih generacijah (mutacije).

Glavni vir informacij o stohastičnih učinkih ionizirajočega sevanja so podatki iz opazovanj zdravja ljudi, ki so preživeli atomska bombardiranja Hirošime in Nagasakija. V vseh letih po atomskem bombardiranju dveh mest so japonski strokovnjaki opazovali 87.500 ljudi, ki so ga preživeli. Njihova povprečna doza je bila 240 milisivertov. Hkrati je bil porast onkoloških bolezni v naslednjih letih 9%. Pri dozah, manjših od 100 milisivertov, nihče na svetu ni ugotovil razlike med pričakovano in opaženo incidenco v resnici.

2.7 Higienska regulacija ionizirajočega sevanja

Racioniranje se izvaja v skladu s sanitarnimi pravili in predpisi SanPin 2.6.1.2523-09 "Standardi sevalne varnosti (NRB-99/2009)". Omejitve odmerka za ekvivalentni odmerek so določene za naslednje kategorije oseb:

osebje - osebe, ki delajo z umetnimi viri sevanja (skupina A) ali so v delovnih razmerah na območju njihovega vpliva (skupina B);

celotno prebivalstvo, vključno z osebjem, izven obsega in pogojev v njihovi proizvodni dejavnosti.

Glavne mejne doze in dovoljene ravni izpostavljenosti za osebje v skupini B so enake četrtini vrednosti za osebje v skupini A.

Učinkovita doza za osebje ne sme presegati 1000 mSv za obdobje delovne aktivnosti (50 let), za splošno populacijo v življenju - 70 mSv. Dovoljena je le načrtovana povečana izpostavljenost

za moške, starejše od 30 let, z njihovim prostovoljnim pisnim soglasjem po seznanitvi z možnimi odmerki sevanja in nevarnostmi za zdravje.