Единица измерения ионизирующих излучений

Министерство общего и профессионального образования

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Новороссийский филиал

РЕФЕРАТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
БЖД

Тема: Единица измерения ионизирующих излучений
.

Выполнил: студент группы 98 - 2ЭК - 1

Морозов Виталий Вячеславович

Проверил: преподаватель

Москофиди Александр Алексеевич

НОВОРОССИЙСК

2000

Единица измерения ионизирующих излучений

Ионизирующее излучение (проникающая ра­диация) — поток гамма лучей и нейтронов из зоны ядер­ного взрыва. За единицу измерения излучения (экспози­ционной дозы) принят кулон на 1 кг (Кл/кг) в единицах СИ. В практике в качестве единицы экспозиционной до­зы излучения часто пользуются внеснстемной единицей рентген (Р) . Поглощенная доза, т. е. доза ионизирую­щих излучении, поглощенная тканями организма, изме­ряется в радах или Греях (Гр)2
в единицах СИ. 1 рад приблизительно ранен 1 Р.

При облучении ионизирующим излучением возникает лучевая болезнь.

Лучевая болезнь I (легкой) степени развивается при общей дозе. однократного облучения 1—2 Гр (100—200 Р). Скрытый период ее длительный, достигает 4 нед и более. Нерезко выражены симптомы пе­риода разгара болезни.

Лучевая болезнь 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 проявлений раз­вивается нерезко. Восстановление нарушенных функций организма затягивается на 2—2'/2 мес.

Лучевая болезнь 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 возникает повторно и иногда приобретает характер неукротимой. Скрытый период чаще всего про­должается 7—10 дней. Течение заболевания в период разгара (длится 2—3 нед) отличается значительной тя­жестью. Резко нарушен гемопоэз. Выражен геморрагиче­ский синдром. Более отчетливо выявляются симптомы, свидетельствующие о поражении центральной нервнои системы. В случае благоприятного исхода исчезновение симптомов болезни происходит постепенно, выздоровле­ние весьма замедленно (3—5 мес).

Лучевая болезнь IV (крайне тяжелой) степени воз­никает при облучении 6 Гр (600 Р) и более. Она характе­ризуется ранним бурным появлением в первые минуты и часы тяжелой первичной реакции, сопровождающейся не­укротимой рвотой, адинамией, коллапсом. Начальный пе­риод болезни без четкой границы переходит в период раз­гара, отличающийся чертами септического характера, быстрым угнетением кроветворения (аплазия костного мозга, панцитопения), ранним возникновением геморра­гий и инфекционных осложнений (в первые дни).

Следует отметить, что при увеличении мощности ядер­ного боеприпаса значительно увеличиваются радиусы воз­действия ударной волны и светового излучения, тогда как радиус действия ионизирующего излучения увеличивает­ся незначительно.

Ослабление ионизирующего излучения осуществляет­ся различными материалами, используемыми в качестве защиты (бетон, грунт, дерево). Они характеризуются слоем половинного ослабления, т. е. слоем, который уменьшает интенсивность воздействия излучения на чело­века в 2 раза.

Фактическая радиационная обстановка
складывается на территории конкретного административного района, населенного пункта или объекта народного хозяйства в результате непосредственного радиоактивного заражения местности (и всего, что на ней расположено) и требует принятия определенных мер защиты, исключающих или уменьшающих радиационные поражения среди населе­ния, рабочих и служащих объектов народного хозяйства, медицинского персонала и больных, находящихся в меди­цинских учреждениях (формированиях) МС ГО.

Выявление фактической радиационной обстановки на объектах ГО здравоохранения, в учреждениях и форми­рованиях МС ГО осуществляется, как правило, по дан­ным радиационной разведки. При этом могут использоваться и данные прогнозирования, полученные от штабов ГО. Радиационная разведка производится в целях своевременного обеспечения начальника ГО объек­та здравоохранения и его штаба информацией о радио­активном заражении на территории объекта, в районах размещения или действий формирований и учреждений МС ГО и на маршрутах движения.

Измеренные мощности дозы ионизирующих излучений на местности являются исходными данными для оценки радиационной обстановки. Разведка ведется непрерывно постами радиационного и химического наблюдения и спе­циально подготовленными группами (звеньями) радиа­ционной и химической разведки. Главной задачей постов радиационного и химического наблюдения является свое­временное обнаружение радиоактивного или химического заражения и оповещение об опасности персонала и слу­жащих объекта здравоохранения (учреждения МС ГО) и личного состава формирований объекта.

Для проведения разведки личный состав поста наблю­дения радиационной и химической разведки оснащается средствами индивидуальной защиты, приборами радиа­ционной и химической разведки, комплектами знаков ог­раждения, индивидуальными дозиметрами, обеспечива­ется средствами связи и оповещения и другим имущест­вом, необходимым для выполнения задачи.

Для оценки радиационной обстановки по данным раз­ведки необходимо располагать следующими исходными данными.

Время ядерного взрыва,
в результате которого про­изошло радиоактивное заражение объекта, маршрутов продвижения (выдвижения) или районов отдыха (разме­щения) формирований, учреждений МС ГО.

Если по каким-либо причинам время ядерного взрыва не установлено, то его определяют расчетным путем по таблице на основании двух замеров мощности дозы иони­зирующих излучений (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

Мощности дозы ионизирующих излучений
на объекте, маршрутах движения, в районах размещения формирова­ний ГО объекта (рабочих, служащих, медицинского пер­сонала) и время их измерения после ядерного взрыва. Мощности дозы ионизирующих излучений измеряются дозиметрическими приборами.

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 < br />
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 ч после взры­ва:

Р — мощность дозы излучения через любое время после взрыва.

Поскольку замеры мощ­ности дозы излучений на объекте проводятся неодновре­менно, целесообразно при оценке радиационной обстанов­ки рассчитывать их значение через 1 ч после ядерного взрыва (табл. 2).

Границы зон радиоактивного заражения наносят на карту или схему в следующем порядке:

точки замера мощностей дозы излучений отмечают на карте (на схеме);

измеренные мощности дозы ионизирующих излучений во всех точках по табл. 2 приводят к значениям мощности дозы излучений через 1 ч после взрыва и полученные дан­ные записывают рядом с точками замера синим цветом;

точки замера, в которых мощности дозы излучений через 1 ч после взрыва соответствуют или близки по свое­му значению 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.

Значение коэффициентов ослабления мощностей дозы

ионизирующих излучений зданиями, сооружениями, убе­жищами, укрытиями, транспортными средствами (табл.3).

Зная защитные свойства убежищ, жилых зданий, ад­министративных и производственных построек, противорадиационных укрытий, а также характер спада мощно­стей дозы ионизирующих излучений на местности, пред­ставляется возможным определить режим работы пред­приятий, в том числе медицинских учреждений, и правила поведения населения на зараженной РВ местности.

Под химической обстановкой
понимаются условия, ко­торые создаются в результате применения противником химического оружия, главным образом 0В.

Сущность оценки химической обстановки
состоит в определении степени воздействия 0В на людей, живот­ных, водоисточники и другие объекты, а также в выборе наиболее целесообразных действий формирований и насе­ления при проведении работ по ликвидации последствий химического .нападения противника.

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

Для оценки химической обстановки необходимо распо­лагать следующими исходными данными:

1) вид ОВ и время его применения;

21 средства 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 городах зна­чения коэффициентов ослабления для таких же зданий будут на 20—40% выше за счет ослабления мощности дозы ионизирующих излучений рядом стоящими домами и другими наземными сооружениями.

При оценке химической обстановки необходимо во всех случаях учитывать исходное состояние формирований, учреждений МС ГО и населения: попали ли они непосред­ственно в район применения 0В или в зону распространения зараженного воздуха.

На основании оценки химической обстановки началь­ник и штаб ГО (МС ГО) оповещают формирования, уч­реждения МС ГО, население о химическом заражении местности и воздуха; делают выводы о работоспособности и возможностях формировании и населения но ликвида­ции химического заражения; определяют наиболее целе­сообразные способы действии в создавшейся обстановке, а также наиболее удобные маршруты передвижения; ус­танавливают более безопасные районы для размещения формирований, населения н животных; определяют вре­мя пребывания людей в средствах защиты, рубежи одевания н снятия средств защиты при определении районов .'| химического заражения, а также порядок проведения санитарной обработки людей и дегазации техники.

ПРИБОРЫ РАДИАЦИОННОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, КОНТРОЛЯ РАДИОАКТИВНОГО ЗАРАЖЕНИЯ И ОБЛУЧЕНИЯ

Наличие радиоактивных осадков на местности, а также ФОВ (фосфорорганическое отравляющее вещество) , нельзя обнаружить визуально или органолептически и заражение (поражение) может произойти незаметно для человека; для своевременного и быстрого их обнару­жения в воздухе, на местности, различных предметах и а различных средах созданы специальные приборы радиа­ционной и химической разведки, контроля полученных доз облучения и степени заражения.

Для правильного использования приборов радиаци­онной разведки и контроля облучения людей, а также получения необходимой точности измерения нужно знать характеристики ионизирующих излучений, которые они регистрируют, а также принципы, на основе которых работают эти приборы.

Работа дозиметрических приборов основана на спо­собности излучений ионизировать вещество среды, в ко­торой они распространяются. Ионизация в свою очередь является 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 химических растворов.

В зависимости от природы регистрируемого физико-химического явления, происходящего в среде под воздей­ствием ионизирующего излучения, различают ионизаци­онный, химический, сцинтилляционный, фотографический и другие методы обнаружения и измерения ионизирую­щих излучений.

Ионизационный
метод основан на явлении ионизации молекул, которая происходит под воздействием ионизи­рующих излучений в среде (газовом объеме), в результа­те чего электропроводность среды увеличивается, что мо­жет быть зафиксировано 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 одинаковое устройство и включают: воспринимающее устройство (ионизационная камера), электрическую схему (усилитель ионизационно­го тока), регистрирующее устройство (микроамперметр), источник питания (сухие элементы).

Химический метод
основан на способности молекул некоторых веществ в результате воздействия ионизирую­щих излучении распадаться, образуя новые химические соединения. Так, хлороформ в воде при облучении разла­гается с образованием хлороводородной кислоты, которая дает цветную реакцию с красителем, добавленным к хло­роформу. По плотности окраски судят о дозе излучения (поглощенной энергии). На этом принципе основано устройство химических дозиметров ДП-70 и ДП-70М.

Сцинтилляционныи метод
измерения ионизирующих излучений основан на том, что некоторые вещества (суль­фит цинка, иодид натрия) светятся при воздействии на них ионизирующих излучений. Количество световых вспышек пропорционально мощности дозы излучения и регист­рируется с помощью специальных приборов — фотоэлек­тронных умножителей. На этом принципе основано дей­ствие индивидуального измерителя дозы ИД-11.

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

Единицы измерения ионизирующих излучений. Для
определения и учета величин, характеризующих ионизи­рующие излучения, введены понятия доз облучения и не­которых единиц измерения: экспозиционные дозы излуче­ний, поглощенная доза, эквивалентная доза.

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

Для количественного измерения дозы излучения любо­го вида (включая рентгеновское и
гамма-излучения) ис­пользуется так называемая поглощенная доза-энергия излучения, поглощенная единицей массы облуча­емой среды. В СИ единицей поглощенной дозы является грей (Гр), равный 1 Дж/кг. Ранее используемая внесис­темная единица поглощенной дозы рад равна 0,01 Гр.

• Поскольку различные виды ионизирующих излучений при одной и той же поглощенной дозе вызывают различ­ные по тяжести поражения живой ткани, введено понятие о биологической (эквивалентной) дозе, единицей которой в СИ является зиверт (Зв) —такая по­глощенная доза любого излучения, которая при хрони­ческом облучении вызывает такой же биологический эф­фект, как 1 Гр поглощенной дозы рентгеновского или гамма-излучения. На практике встречается внесистемная единица эквивалентной дозы — бэр (биологический экви­валент рентгена), равная 0,01 Зв.

Скорость набора дозы ионизирующих излучений ха­рактеризуется мощностью дозы, определяемой как отно­шение величины набранной дозы ко времени, за которое она была получена:

P=D/T

где Р
—мощность дозы ионизирующих излучений, Р/ч;

D— суммарная доза облучения, Р;

Т—
время облуче­ния, ч.

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

Мерой количества радиоактивного вещества, выража­емой числом радиоактивных превращений в единицу вре­мени, является активность. В СИ за единицу актив­ности принято 1 ядерное превращение в секунду (расп./с). Эта единица получила название Беккерель (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 Ки соответствует активности 1 г радия.

Список литературы

1. Гражданская оборона “Учебное пособие “ - Завьялов В.Н. // Москва 1989