Реферат: Измерение ионизирующих излучений

Единица измерения ионизирующих излучений

Единицаизмерения ионизирующих излучений

Ионизирующееизлучение (проникающая радиация) — поток гамма лучей и нейтронов из зоныядерного взрыва. За единицу измерения излучения (экспозиционной дозы) приняткулон на 1 кг (Кл/кг) в единицах СИ. В практике в качестве единицыэкспозиционной дозы излучения часто пользуются внеснстемной единицей рентген(Р). Поглощенная доза, т. е. доза ионизирующих излучении, поглощенная тканямиорганизма, измеряется в радах или Греях (Гр)2 в единицах СИ. 1 радприблизительно ранен 1 Р.

Приоблучении ионизирующим излучением возникает лучевая болезнь.

Лучеваяболезнь I (легкой) степени развивается при общей дозе. однократного облучения1—2 Гр (100—200 Р). Скрытый период ее длительный, достигает 4 нед и более.Нерезко выражены симптомы периода разгара болезни.

Лучеваяболезнь II степени (средней тяжести) возникает при общей дозе облучения 2—4 Гр(200—400 Р). Реакция на облучение обычно выражена и продолжается 1—2 сут.Скрытый период достигает 2— 3 нед. Период выраженных клинических проявленийразвивается нерезко. Восстановление нарушенных функций организма затягиваетсяна 2—2'/2 мес.

Лучеваяболезнь III (тяжелой) степени возникает при общей дозе облучения 4—6 Гр(400—600 Р)! Начальный период обычно характеризуется выраженной симптоматикой.Резко нарушена деятельность центральной нервной системы, рвота возникаетповторно и иногда приобретает характер неукротимой. Скрытый период чаще всегопродолжается 7—10 дней. Течение заболевания в период разгара (длится 2—3 нед)отличается значительной тяжестью. Резко нарушен гемопоэз. Выраженгеморрагический синдром. Более отчетливо выявляются симптомы, свидетельствующиео поражении центральной нервной системы. В случае благоприятного исходаисчезновение симптомов болезни происходит постепенно, выздоровление весьмазамедленно (3—5 мес).

Лучеваяболезнь IV (крайне тяжелой) степени возникает при облучении 6 Гр (600 Р) иболее. Она характеризуется ранним бурным появлением в первые минуты и часытяжелой первичной реакции, сопровождающейся неукротимой рвотой, адинамией,коллапсом. Начальный период болезни без четкой границы переходит в периодразгара, отличающийся чертами септического характера, быстрым угнетениемкроветворения (аплазия костного мозга, панцитопения), ранним возникновениемгеморрагий и инфекционных осложнений (в первые дни).

Следуетотметить, что при увеличении мощности ядерного боеприпаса значительно увеличиваютсярадиусы воздействия ударной волны и светового излучения, тогда как радиусдействия ионизирующего излучения увеличивается незначительно.

Ослаблениеионизирующего излучения осуществляется различными материалами, используемыми вкачестве защиты (бетон, грунт, дерево). Они характеризуются слоем половинногоослабления, т. е. слоем, который уменьшает интенсивность воздействия излученияна человека в 2 раза.

 

Фактическаярадиационная обстановка складываетсяна территории конкретного административного района, населенного пункта илиобъекта народного хозяйства в результате непосредственного радиоактивногозаражения местности (и всего, что на ней расположено) и требует принятияопределенных мер защиты, исключающих или уменьшающих радиационные поражения среди населения,рабочих и служащих объектов народного хозяйства, медицинского персонала ибольных, находящихся в медицинских учреждениях (формированиях) МС ГО.

Выявлениефактической радиационной обстановки на объектах ГО здравоохранения, вучреждениях и формированиях МС ГО осуществляется, как правило, по даннымрадиационной разведки. При этом могут использоваться и данные прогнозирования,полученные от штабов ГО. Радиационная разведка производится в целяхсвоевременного обеспечения начальника ГО объекта здравоохранения и его штабаинформацией о радиоактивном заражении на территории объекта, в районахразмещения или действий формирований и учреждений МС ГО и на маршрутахдвижения.

Измеренныемощности дозы ионизирующих излучений на местности являются исходными даннымидля оценки радиационной обстановки. Разведка ведется непрерывно постамирадиационного и химического наблюдения и специально подготовленными группами(звеньями) радиационной и химической разведки. Главной задачей постоврадиационного и химического наблюдения является своевременное обнаружениерадиоактивного или химического заражения и оповещение об опасности персонала ислужащих объекта здравоохранения (учреждения МС ГО) и личного составаформирований объекта.

Дляпроведения разведки личный состав поста наблюдения радиационной и химическойразведки оснащается средствами индивидуальной защиты, приборами радиационной ихимической разведки, комплектами знаков ограждения, индивидуальнымидозиметрами, обеспечивается средствами связи и оповещения и другим имуществом,необходимым для выполнения задачи.

Дляоценки радиационной обстановки по данным разведки необходимо располагатьследующими исходными данными.

Времяядерного взрыва, в результатекоторого произошло радиоактивное заражение объекта, маршрутов продвижения(выдвижения) или районов отдыха (размещения) формирований, учреждений МС ГО.

Еслипо каким-либо причинам время ядерного взрыва не установлено, то его определяютрасчетным путем по таблице на основании двух замеров мощности дозы ионизирующихизлучений (уровней радиации) с помощью дозиметрических приборов (табл. 1).

Таблица I. Время, прошедшее после ядерного взрыва до второго измерения (часы, минуты) Время между двумя измерениями

Отношение мощности дозы излучения при втором измерении к мощности дозы излучения прн первом измерении P2/P1

0,20 0.25 0,30 0.35 0,40 0.45 0.50 0,55 0,60 0.65 30 МИН ---- --- --- 0.50 0.55 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 45 мин 1.00 1.05 1.10 1,20 1.25 1.30 1.45 1.50 2.10 2.30 1 ч 1.20 1.30 1.40 1,45 1.50 2.00 2.20 2.30 3.00 3.30

11/2

2.00 2.10 2.30 2.35 2.50 3.00 3.30 3.50 4.30 5.00 2 ч 2.40 3.00 3.10 3.30 3.40 4.00 4.30 5.00 6.00 7.00 3 ч 4.00 4.20 4.40 5.00 5.30 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 4 ч 5.30 6.00 6.30 7.00 7,30 8.50 9.00 10.00 12.00 14.00

41/2 ч

6.00 6.30 7.00 8.00 8.30 9.00 10.00 11.00 13.00 15.00

Мощностидозы ионизирующих излучений наобъекте, маршрутах движения, в районах размещения формирований ГО объекта(рабочих, служащих, медицинского персонала) и время их измерения после ядерноговзрыва. Мощности дозы ионизирующих излучений измеряются дозиметрическимиприборами.

Таблица 2. Коэффициенты пересчета мощности дозы излучения на любое заданное время Время, прошедшее после взрыва, ч

P0/P

Время, прошедшее после взрыва, ч

P0/P

½

0,43 7 10,33 1 1,00 10 15,85

11/2

1.63 12 19,72 2 2,30 20 36,41

21/2

3,00 24 (I сут) 45,31 3 3,74 30 59,23

31/2

4,50 36 73,72 4 5,28 48 (2 сут) 104,1

41/2

6,08 72 (3 сут). 169,3 5 6,90 240 (10 сут) 805,2 6 8,59 336 (14 сут) 1169

Примечание. P0— мощность дозы излучения через t чпосле взрыва:

Р —мощность дозы излучения через любое время после взрыва.

Посколькузамеры мощности дозы излучений на объекте проводятся неодновременно,целесообразно при оценке радиационной обстановки рассчитывать их значение через1 ч после ядерного взрыва (табл. 2).

Границызон радиоактивного заражения наносят на карту или схему в следующем порядке:

·    точки замера мощностей дозыизлучений отмечают на карте (на схеме);

·    измеренные мощности дозыионизирующих излучений во всех точках по табл. 2 приводят к значениям мощностидозы излучений через 1 ч после взрыва и полученные данные записывают рядом сточками замера синим цветом;

·    точки замера, в которых мощностидозы излучений через 1 ч после взрыва соответствуют или близки по своемузначению мощностям дозы излучений, принятым на внешних границах зон заражения,соединяют плавной линией синего Цвета для зоны А, зеленого—для зоны Б,коричневого — для зоны В и черного — для зоны Г.

Значениекоэффициентов ослабления мощностей дозы ионизирующихизлучений зданиями, сооружениями, убежищами, укрытиями, транспортнымисредствами (табл.3).

Знаязащитные свойства убежищ, жилых зданий, административных и производственныхпостроек, противорадиационных укрытий, а также характер спада мощностей дозыионизирующих излучений на местности, представляется возможным определить режимработы предприятий, в том числе медицинских учреждений, и правила поведениянаселения на зараженной РВ местности.

Подхимической обстановкой понимаются условия, которые создаются в результатеприменения противником химического оружия, главным образом 0В.

Сущностьоценки химической обстановки состоит в определении степени воздействия 0Вна людей, животных, водоисточники и другие объекты, а также в выборе наиболеецелесообразных действий формирований и населения при проведении работ поликвидации последствий химического.нападения противника.

Воценке химической обстановки на объекте МС ГО.принимают участие начальник ГОобъекта, его штаб и командиры формирований МС ГО. Ее оценивают на основании данныххимической разведки; в некоторых случаях оценка носит характер прогнозирования.

Дляоценки химической обстановки необходимо располагать следующими исходнымиданными:

1)вид ОВ и время его применения;

21средства применения ОВ;

3)район применения ОВ;

4)скорость и направление ветра;

5)температура воздуха и почвы;

6)степень вертикальной устойчивости воздуха (инверсия, изотермия, конвекция).

Таблица 3. Средние значения коэффициентов ослабления мощности дозы ионизирующих излучений укрытиями и транспортными Средствами Наименование укрытий и транспортных средств Коэффициент ослабления Открытые щели 3 Перекрытые щели 40 Автомобили и автобусы 2 Пассажирские вагоны 3 Производственные одноэтажные здания (цехи) 7 Производственные и административные трехэтажные здания 6 Жилые каменные одноэтажные дома 10 Подвалы жилых каменных одноэтажных домов 40 Жилые каменные многоэтажные дома: Двухэтажные 15 Пятиэтажные 37 Жилые деревянные одноэтажные дома 2

1 Значения коэффициентов ослабления гамма-излучения (К)жилыми домами приведены для населенных пунктов сельской местности. В городахзначения коэффициентов ослабления для таких же зданий будут на 20—40% выше засчет ослабления мощности дозы ионизирующих излучений рядом стоящими домами идругими наземными сооружениями.

Приоценке химической обстановки необходимо во всех случаях учитывать исходноесостояние формирований, учреждений МС ГО и населения: попали ли онинепосредственно в район применения 0В или в зону распространения зараженноговоздуха.

Наосновании оценки химической обстановки начальник и штаб ГО (МС ГО) оповещаютформирования, учреждения МС ГО, население о химическом заражении местности ивоздуха; делают выводы о работоспособности и возможностях формировании инаселения но ликвидации химического заражения; определяют наиболеецелесообразные способы действии в создавшейся обстановке, а также наиболееудобные маршруты передвижения; устанавливают более безопасные районы дляразмещения формирований, населения н животных; определяют время пребываниялюдей в средствах защиты, рубежи одевания н снятия средств защиты приопределении районов .'| химического заражения, а также порядок проведениясанитарной обработки людей и дегазации техники.

 

ПРИБОРЫРАДИАЦИОННОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, КОНТРОЛЯ РАДИОАКТИВНОГО ЗАРАЖЕНИЯ ИОБЛУЧЕНИЯ

Наличиерадиоактивных осадков на местности, а также ФОВ (фосфорорганическое отравляющеевещество), нельзя обнаружить визуально или органолептически и заражение(поражение) может произойти незаметно для человека; для своевременного ибыстрого их обнаружения в воздухе, на местности, различных предметах и аразличных средах созданы специальные приборы радиационной и химическойразведки, контроля полученных доз облучения и степени заражения.

Дляправильного использования приборов радиационной разведки и контроля облучениялюдей, а также получения необходимой точности измерения нужно знатьхарактеристики ионизирующих излучений, которые они регистрируют, а такжепринципы, на основе которых работают эти приборы.

Работадозиметрических приборов основана на способности излучений ионизироватьвещество среды, в которой они распространяются. Ионизация в свою очередьявляется причиной некоторых физических и химических изменении в веществе,которые могут быть обнаружены и измерены. К таким изменениям относятся:увеличение электропроводности (газов, жидкостей, твердых материалов);люминесценция (свечение); засвечнвание светочувствительных материалов(фотопленок); изменение цвета, окраски, прозрачности некоторых химическихрастворов.

Взависимости от природы регистрируемого физико-химического явления,происходящего в среде под воздействием ионизирующего излучения, различаютионизационный, химический, сцинтилляционный, фотографический и другие методыобнаружения и измерения ионизирующих излучений.

Ионизационный метод основан на явлении ионизации молекул, котораяпроисходит под воздействием ионизирующих излучений в среде (газовом объеме), врезультате чего электропроводность среды увеличивается, что может бытьзафиксировано соответствующими электронно-техническими устройствами.Ионизационный метод положен в основу принципа работы таких приборов, как ДП-5А(ДП-5Б), ДП-ЗБ, ДП-22В н ИД-1.

Приборы,работающие на основе ионизационного метода, имеют принципиально одинаковоеустройство и включают: воспринимающее устройство (ионизационная камера),электрическую схему (усилитель ионизационного тока), регистрирующее устройство(микроамперметр), источник питания (сухие элементы).

Химическийметод основан на способности молекулнекоторых веществ в результате воздействия ионизирующих излучении распадаться,образуя новые химические соединения. Так, хлороформ в воде при облученииразлагается с образованием хлороводородной кислоты, которая дает цветнуюреакцию с красителем, добавленным к хлороформу. По плотности окраски судят одозе излучения (поглощенной энергии). На этом принципе основано устройствохимических дозиметров ДП-70 и ДП-70М.

Сцинтилляционныиметод измерения ионизирующихизлучений основан на том, что некоторые вещества (сульфит цинка, иодид натрия)светятся при воздействии на них ионизирующих излучений. Количество световыхвспышек пропорционально мощности дозы излучения и регистрируется с помощьюспециальных приборов — фотоэлектронных умножителей. На этом принципе основанодействие индивидуального измерителя дозы ИД-11.

Фотографический метод основан на способности молекул бромида серебра,содержащегося в фотоэмульсии, распадаться на серебро и бром под воздействиемионизирующих излучений. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра,которые вызывают почернение фотопленки при ее проявлении. Плотность почерненияпропорциональна поглощенной энергии излучения. Сравнивая плотность почернения сэталоном, определяют дозу излучения (экспозиционную или поглощенную),полученную пленкой.

Единицыизмерения ионизирующих излучений. Для определенияи учета величин, характеризующих ионизирующие излучения, введены понятия дозоблучения и некоторых единиц измерения: экспозиционные дозы излучений,поглощенная доза, эквивалентная доза.

Экспозиционнаядоза рентгеновского и гамма-излучений—количественная характеристика излучения,основанная на способности излучений ионизировать воздух. За единицуэкспозиционной дозы в единицах СИ принята такая доза, при которой в 1 кг сухоговоздуха образуются ионы, несущие заряд в 1 Кл электричества каждого знака. Посегодняшний день на практике широко применяется внесистемная единица дляэкспозиционной дозы—рентген (Р). 1 Р соответствует излучению, при котором в 1см3 сухого воздуха образуется 1 единица заряда в системе единиц СГС,или, что то же самое— 2.08 * 109 пар ионов. 1 Р = 2,58*10-4Кл/кг.

Дляколичественного измерения дозы излучения любого вида (включая рентгеновское игамма-излучения) используется так называемая поглощенная доза-энергияизлучения, поглощенная единицей массы облучаемой среды. В СИ единицейпоглощенной дозы является грей (Гр), равный 1 Дж/кг. Ранее используемаявнесистемная единица поглощенной дозы рад равна 0,01 Гр.

Посколькуразличные виды ионизирующих излучений при одной и той же поглощенной дозевызывают различные по тяжести поражения живой ткани, введено понятие обиологической (эквивалентной) дозе, единицей которой в СИ является зиверт (Зв)—такая поглощенная доза любого излучения, которая при хроническом облучениивызывает такой же биологический эффект, как 1 Гр поглощенной дозырентгеновского или гамма-излучения. На практике встречается внесистемнаяединица эквивалентной дозы — бэр (биологический эквивалент рентгена), равная0,01 Зв.

Скоростьнабора дозы ионизирующих излучений характеризуется мощностью дозы, определяемойкак отношение величины набранной дозы ко времени, за которое она была получена:

P=D/T

гдеР—мощность дозы ионизирующихизлучений,Р/ч;

D— суммарная доза облучения,Р;

Т—время облучения, ч.

Единицеймощности поглощенной дозы в единицах СИ является 1 Гр/с, эквивалентной дозы — 1Зв/с, экспозиционной дозы—1 Кл/кг-с=1 А/кг. В практике дозиметрии широкоприменяются внесистемные единицы мощности дозы — 1 Р/ч, 1 Гр/ч, 1 мкР/с, 1Р/год и другие единицы, образованные аналогичным образом.

Меройколичества радиоактивного вещества, выражаемой числом радиоактивных превращенийв единицу времени, является активность. В СИ за единицу активности принято 1ядерное превращение в секунду (расп./с). Эта единица получила названиеБеккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активности является кюри (Ки).Кюри—это активность такого количества вещества, в котором происходит 3,7-1010 актов распада в 1с (3,7-1010 Бк). 1 Кисоответствует активности 1 г радия.