 |
|
СПОСОБИ ЗАХИСТУ ВІД ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ
Нормами радіаційної безпеки НРБУ-97 встановлюються наступні категорії осіб, що можуть бути опромінені:
Категорія А (персонал) – особи, які постійно або тимчасово працюють безпосередньо ізджерелами ІВ.
Категорія Б (персонал) – особи, які безпосередньо не зайняті роботою ізджерелами ІВ, але у зв’язку із розташуванням робочих місць у приміщеннях і на промислових майданчиках об’єктів з радіаційно-ядерними технологіями можуть отримати додаткове опромінення.
Категорія В – все населення.
Заходи радіаційного захисту персоналу і населення вимагають проведення комплексу спеціальних заходів та застосування різних способів і засобів, які залежать від конкретних умов роботи, природи впливу ІВ, його типу (закритого або відкритого) і повинні бути спрямовані на постійний контроль рівнів радіоактивного забруднення навколишнього середовища [6].
Ціль захисту людини від впливу ІВ – попередити будь-яке опромінення, або знизити рівень опромінення до гранично-припустимих значень.
Джерела ІВ закритого типу – це джерела, конструкція і пристрій яких виключають потрапляння радіаційних ізотопів у навколишнє середовище. До джерел ІВ закритого типу відносять: a- і b-випромінювачі, рентгенівські апарати, прискорювачі заряджених часток. При роботі з такими джерелами персонал і населення можуть одержати тільки зовнішнє опромінення [6, 7, 9].
Джерелами ІВ відкритого типу називають джерела при експлуатації яких можливе потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище. При цьому можливо зовнішнє і внутрішнє опромінення персоналу і населення [6, 7]. Таке опромінення може відбутися при потраплянні радіоактивних ізотопів у газоподібному і твердому стані у зовнішнє середовище, забрудненні радіоактивними речовинами спеціального одягу персоналу.
Захист від ІВ персоналу включає наступні заході [6]:
1. захист від закритих джерел ІВ;
2. захист від відкритих джерел ІВ;
3. організація необхідного радіаційного контролю навколишнього середовища та робочого місця;
4. захист при збиранні, зберіганні , транспортуванні та утилізації радіоактивних речовин;
5. медичний захист персоналу;
6. використання засобів індивідуального захисту;
7. спеціальна обробка персоналу і устаткування;
8. евакуація персоналу і населення.
Захист від закритих джерел ІВ забезпечується [6]:
1. зменшенням потужності джерел ІВ до мінімально можливих значень (захист кількістю);
2. скороченням часу роботи із джерелом ІВ (захист часом);
3. збільшенням відстані від джерела ІВ до персоналу (захистом відстанню);
4. екрануванням джерел ІВ поглинаючими матеріалами (захист екраном).
Формули для розрахунків наведені в табл. 4.
Таблиця 4
Основні принципи захисту від зовнішнього g-випромінювання
| № з/п | Від захисту | Принцип захисту | Розрахункова формула |
| 1. | Захист кількістю | Використання для роботи джерел з мінімально можливим виходом іонізуючих випромінювань | 
|
| 2. | Захист часом | Проведення робіт, пов’язаних з опроміненням, протягом мінімального часу | 
|
| 3. | Захист відстанню | Забезпечення під час роботи з джерелом іонізуючих випромінювань максимальної відстані від джерела до людини | 
|
| 4. | Захист екраном | Зменшення інтенсивності випромінювань за допомогою екранів | 
|
Примітка: m – активність джерела (мг∙екв.радія);
r – відстань від джерела до людини (м);
t – тривалість роботи з джерелом протягом робочого тижня (год);
K – коефіцієнт ослаблення випромінювання екраном;
PВ – потужність дози ІВ, виміряна на робочому місці (мкР/с);
PГП – гранично-припустима потужність дози для даних умов (мкР/с).
Екранування засноване на використанні процесів поглинання іонізуючого випромінювання речовиною. Різні матеріали мають різну поглинаючу здатність, вона характеризується таким параметром, як шар половинного ослаблення.
Шар половинного ослаблення – це товщина шару речовини, при проходженні через який g-променів або нейтронного потоку їхня інтенсивність зменшується в два рази.
Захисні властивості різних укриттів оцінюються коефіцієнтом ослаблення (Косл). До засобів захисту відносяться екрани різноманітних конструкцій і засоби колективного захисту (укриття).
Для захисту від g- та рентгенівського випромінювань, як захисний матеріал невеликої товщини застосовується свинець. При збільшенні товщини екрана використовують свинцеве скло, залізо, бетон, залізобетон, воду.
Для захисту від b-випромінювань використовують екрани з органічного скла, пластмаси, алюмінію.
Розрахунки за основними принципами захисту від зовнішнього
g-випромінювання
Приклад 5.1 (захист кількістю)
Визначити, з якою припустимою активністю джерела ІВ можливо працювати без захисту протягом 41 годинного робочого тижня (t), якщо робоче місце знаходиться на відстані r=1 (м) від джерела випромінювання.
Розв’язок
1. Визначаємо активність джерела за формулою (див. табл. 4):
Висновок: За умови 41-годинного робочого тижня на відстані від джерела випромінювання не менше 1 метра можна працювати з ІВ активністю не більше 2,93 (мг×екв.радія).
Приклад 5.2 (захист часом)
Визначити припустимий час перебування в годинах за тиждень (t) на робочому місці, яке знаходиться на відстані r=0,5 (м) від джерела ІВ з активністю m=100 (мг∙екв.радія).
Розв’язок
1. Визначаємо тривалість роботи з джерелом протягом робочого тижня за формулою (див. табл. 4):
(год/тиждень).
Висновок: При активності джерела ІВ m=100 (мг∙екв.радія) на відстані не менше 0,5 метра можна працювати не більше 0,3 годин на тиждень.
Приклад 5.3 (захист відстанню)
Визначити припустиму відстань (r) в метрах, на якій можливо працювати t=36 (год) на тиждень з препаратом радію активністю m=5 (мг∙екв.радія).
Розв’язок
1. Визначаємо припустиму відстань на якій можливо працювати вказаний час за формулою (див. табл. 4):
(м).
Висновок: При активності препарату радію m=5 (мг∙екв.радія) з ним можна працювати не більше 36 годин на тиждень на відстані не менше 1,23 метри.
Приклад 5.4 (захист екраном)
Визначити товщину екрану зі свинцю, необхідну для ослаблення g-випромінювання від джерела 60Со із середньою енергією квантів Е=1,25 (МеВ) до гранично-припустимої потужності дози цього випромінювання РХ=0,75 (мкР/с), якщо виміряна на робочому місці потужність дози Р0=60 (мкР/с).
Розв’язок
1. Визначаємо за формулою коефіцієнт ослаблення випромінювання (див. табл. 4):
2. За табл. Д 5.1 (див. додаток 5), для коефіцієнту ослаблення випромінювання К=80 та для енергії випромінювання Е=1,25 (МеВ) знаходимо, що необхідна товщину екрану зі свинцю 80 мм.
Висновок: Для забезпечення безпеки роботи із джерелом g-випромінювання, яке має середньою енергією квантів Е=1,25 (МеВ), при встановленій гранично-припустимій потужності дози випромінювання РХ=0,75 (мкР/с) товщина захисного екрану зі свинцю повинна бути не менше 80 мм.
Захист від відкритих джерел ІВ забезпечується [6]:
- скороченням часу роботи із джерелами ІВ (захист часом);
- збільшенням відстані від джерела ІВ до персоналу (захист відстанню);
- екрануванням джерел ІВ поглинаючими матеріалами (захист екраном);
- герметизацією установок з метою ізоляції процесів, які можуть стати джерелами викиду радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
Зберігання джерел ІВ здійснюється в спеціальних контейнерах у підвальних або напівпідвальних приміщеннях.
У лабораторних приміщеннях радіоактивні речовини повинні перебувати в кількостях, що не перевищують добової потреби.
Медичний захист полягає в застосуванні спеціальних медичних засобів захисту, тобто медичних препаратів – радіопротекторів для попередження ураження людей при впливі ІВ і підвищення захисної реакції організму.
Радіопротектори – лікарські засоби, що підвищують захисні властивості організму від іонізуючого випромінювання. Вони діють ефективно, якщо введені в організм перед опроміненням і присутні в ньому в момент опромінення.
До спеціальних препаратів-радіопротекторів відносять:
– препарат РС-1, що є радіопротектором швидкої дії, захисний ефект настає через 40-60 хв. і зберігається протягом 4-5 год;
– препарат Б-190 - радіопротектор екстреної дії, захисний ефект якого настає через 5-15 хв. і зберігається протягом 1 год;
– препарат РДД-77 радіопротектор тривалої дії, захисний ефект якого настає через 2 доби і зберігається 10-12 діб.
Використання індивідуальних засобів захисту є ефективним для захисту людей від закритих і відкритих джерел ІВ. Всі індивідуальні засоби захисту діляться на групи:
– засоби захисту органів дихання – протигази, респіратори, протипилові тканинні маски, ватно-марлеві пов’язки.
– засоби захисту шкіри – комплекти фільтруючого одягу, захисні костюми, комбінезони, прогумований одяг і взуття.
Спеціальна обробка складається із санітарної обробки людей (повної і часткової), дезактивації одягу, взуття, майна, техніки, будівель, споруд, харчів і води.
Евакуація є крайнім заходом захисту персоналу та населення. До неї вдаються, коли через сильне радіоактивне забруднення перебування людей в даній місцевості не можливе. Рішення про евакуацію населення приймає уряд України на основі достовірних даних про те, що в перший рік після аварії рівні радіації можуть перевищувати встановлену межу дози зовнішнього опромінення з урахуванням коефіцієнта середньодобового захисту основної маси населення. Нижня межа гранично-припустимих доз опромінення, при яких приймається рішення про евакуацію наведена в таблиці 5 (НРБУ-97).
Таблиця 5
Нижня межа ГПД опромінення, при яких приймається рішення про евакуацію
| Критерії для прийняття рішень | Нижня межа виправданості | Безумовно виправдана межа |
| Доза, попереджена за період переселення (Зв) | 0,2 | |
| Доза, попереджена за перші 12 місяців після аварії (Зв) | 0,05 | 0,5 |
Додаток 1
ПРОТОКОЛ
виконання практичного завдання
з дисципліни «Безпека життєдіяльності»
за темою: «Захист від іонізуючих випромінювань»