 |
Измерение мощности экспозицонной дозы гамма-излучения
|
|
|
|
ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ И ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Методические указания
для студентов всех специальностей
Могилев 2008
УДК 614.8 (0758)
Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры ТММП
Протокол № 10 от 18 апреля 2008 г.
Составители:
В.Н. Цап, Т.М. Гапеева, С.Н. Баитова, Д.А. Липская
Рецензент:
кандидат технических наук, доцент УО «Белорусского государственного аграрного технического университета» Л.Т. Ткачева
© УО «Могилевский государственный
университет продовольствия», 2008
Содержание
1 Лабораторная работа № 1. Измерение мощности экспозиционной
дозы гамма-излучения и плотности потока бета-излучения………………....4
2 Лабораторная работа № 2. Приборы измерения мощности дозы…………....8
3 Лабораторная работа № 3. Измерение дозы ионизирующего излучения…..14
4 Лабораторная работа № 4. Приборы химической разведки…………………17
5 Лабораторная работа № 5. Средства индивидуальной защиты в условиях
ЧС………………………………………………………………………………..23
6 Лабораторная работа № 6. Медицинские средства индивидуальной
защиты…………………………………………………………………………..35
7 Лабораторная работа № 7. Демеркуризация помещений при
загрязнении ртутью…………………………………………………………….39
8 Лабораторная работа № 8. Оказание доврачебной помощи пострадавшим
в условиях ЧС…………………………………………………………………...44
9 Лабораторная работа № 9. Снижение содержания радионуклидов
в растениеводческой и животноводческой продукции и воде ……………….51
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
|
|
|
ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ ДОЗЫ
ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ И ПЛОТНОСТИ ПОТОКА
БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ
Цель работы: 1) Измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения.
2) Измерение плотности потока бета-излучения с загрязненных поверхностей.
Теоретическая часть
Ионизирующее излучение – излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака. Ионизирующее излучение состоит из заряженных и незаряженных частиц, к которым относятся также фотоны.
Радиоактивный распад ядер сопровождается в основном альфа-, бета- и гамма-излучением. Испускание ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов – это альфа-излучение; испускание электрона – это бета-излучение. Часто нестабильный нуклид оказывается настолько возбужденным, что испускание частицы не приводит к полному снятию возбуждения. Тогда он выбрасывает порцию чистой энергии, называемую гамма-излучением. Как в случае рентгеновских лучей, при этом не происходит испускания каких-либо частиц.
Весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а такой нуклид – радионуклидом. Одни радионуклиды распадаются быстро, другие – очень медленно.
Время, за которое распадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа в любом радиоактивном источнике, называется периодом полураспада. Иод-131 имеет период полураспада 8,05 дня; цезий-137 – 30 лет; стронций-90 – 29,12 года (он порождает иттрий-90 с периодом полураспада 64 часа, так что оба изотопа всегда существуют вместе); плутоний-239 – 24390 лет.
Ионизирующее излучение характеризуется ионизирующей и проникающей способностью. Ионизирующая способность излучения определяется удельной ионизирующей, т.е. числом пар ионов, создаваемых в единице объема, массы среды или на единице длины пробега. Проникающая способность излучений определяется величиной пробега. Пробегом называется путь, пройденный частицей в веществе до ее полной остановки, обусловленной тем или иным видом взаимодействия.
|
|
|
Альфа-частицы обладают наибольшей ионизирующей и наименьшей проникающей способностью.
Обладая высокой проникающей способность, рентгеновское и гамма-излучение представляют основную опасность как источники внешнего облучения (их пробег в воздухе равен сотням метров). Бета-частицы перемещаются в воздухе на расстояние нескольких метров, а в биоткани – несколько миллиметров. Поэтому в качестве источников внешнего облучения они могут воздействовать в основном на кожу как дистанционно, так и контактным путем (при загрязнении одежды и тела). Альфа-частицы краткобежны, их пробег – не более нескольких сантиметров в воздухе и не более 0,1 мм в биоткани. Поэтому как источник внешнего облучения они не представляют опасности кроме случаев загрязнения альфа-излучателями кожи и слизистой глаз. Однако в качестве источников внутреннего облучения (при вдыхании загрязненного воздуха, поступлении в организм с водой, пищей) бета- и особенно альфа-излучателями опасны для человека.
Основной единицей ионизирующего излучения является поглощенная доза (Д). За единицу этой дозы (Д) в настоящее время принят «грей» (Гр) взамен прежней единицы «рад».
При дозе в 1 Гр в каждом килограмме тела поглощается энергия, равная 1 джоулю (Дж), то есть 1 Гр = 1 Дж/кг.
Принято считать, что биологическая эффективность альфа-частиц и тяжелых ядер отдачи в 20 раз выше, а нейтронов и протонов с энергией меньше 10 МэВ – в 10 раз выше, чем рентгеновского и гамма-излучения. Таким образом, коэффициент ОВЭ у рентгеновского, гамма- и бета-излучения равен 1, у протонов, нейтронов-10, альфа-частиц и ядер отдачи – 20.
В настоящее время для решения практических задач радиационной безопасности принят коэффициент качества излучения (К), который учитывается в так называемой эквивалентной дозе (Н). Эта доза является произведением поглощенной дозы, умноженной на коэффициент качества излучения (К). Взамен прежней ее единицы «бэр» (биологический эквивалент рентгена) принята новая единица «зиверт» (Зв) – в 100 раз большая по величине (1 Зв = 100 бэр).
|
|
|
При измерении степени ионизации воздуха пользуются старой единицей, так называемой экспозиционной дозы (Х) – рентгеном (Р). Именно с измерения количества излучения в воздухе и начиналась собственно дозиметрия, когда по дозе в воздухе судили о дозе облучения человека, находящегося в этой же точке пространства. В настоящее время рентген используют для измерения мощности дозы рентгеновского и гамма-излучения или иначе – уровня радиации (Р/ч, мР/ч, мкР/ч).
Первичным звеном биологического действия ионизирующего излучения (ИИ) является физический процесс на молекулярном уровне организации биосистемы – ионизация или возбуждение атомов и молекул облучаемого объема биоткани вследствие поглощения ею энергии излучения. Причем энергия, непосредственно передаваемая атомами и молекулами биоткани (что называют прямым или пулеобразным действие радиации), затрагивает ничтожно малую их долю.
Кроме прямого, в первичных механизмах действия ИИ выделяют также косвенное, или непрямое действие, связанное с ионизацией (радиолизом) воды. Ионизация воды приводит к существенному повышению уровня свободных радикалов, обладающих высокой реакционной способностью. В последующих каталитических реакциях окисления молекул белка накопление перекисных соединений оказывает повреждающее действие на клетки, повышая проницаемость клеточных мембран и вызывая другие негативные изменения.
Облучение человека обусловлено космическим (внеземным) излучением и естественными радиоактивными веществами, содержащимися в окружающей среде и в теле человека (земные источники). Естественный радиационный фон находится в пределах от 0,01 до 0,02 мР/ч.
Допустимые уровни загрязнения бета-частицами поверхностей имущества, жилья, транспортных средств, дорог (част/см2·мин) составляют:
1 Кожные покровы, полотенце, спецбелье, внутренняя поверхность лицевых частей средств индивидуальной защиты – 200;
2 Верхняя одежда и обувь – 2000;
3 Внутренние поверхности жилых помещений – 2000;
|
|
|
4 Внутренние поверхности административных зданий, поверхность технологического оборудования – 2000;
5 Внутренние поверхности транспортных средств – 10000;
6 Транспортные дороги – 10000.
Для измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения и плотности потока бета-излучения используют дозиметр-радиометр АНРИ-01 «Сосна».
Измерение мощности экспозицонной дозы гамма-излучения
Переведите переключатель режима работы в положение «МД» (крайнее левое положение). Включите прибор выключателем питания и нажмите кратковременно кнопку «Пуск». При этом на цифровом табло должны появиться точки после каждого разряда 0.0.0.0. и начнется счет импульсов. Через (20±5) с измерение закончится, что будет сопровождаться звуковым сигналом, а на цифровом табло фиксируется число с одной запятой, например 0,014. Это показание прибора будет соответствовать мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, измеренной в мР/ч, которое заносится в таблицу 1.1. Показание на цифровом табло сохранится до повторного нажатия на кнопку «Пуск» или выключения прибора. Для выполнения повторного замера достаточно, не выключая прибор, кратковременно нажать кнопку «Пуск».
Таблица 1.1 - Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения
| Измеренный гамма-фон, мР/ч | Пределы естественного гамма-фона, мР/ч | Вывод |
|
|
|
