Реферат: Измерение ионизирующих излучений
Реферат: Измерение ионизирующих излучений
Единица измерения ионизирующих излучений
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 нервной 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 |
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.
|