Безопасность жизнедеятельности Сегодня понедельник Если группа знает, что с ней будет завтра, то она спит.

Радиационно опасные объекты Радиационно опасные объекты Радиационно опасные объекты (РОО) - это АЭС, испытательные ядерные взрывы; атомные суда, корабли, подводные лодки, реакторы в научно-исследовательских центрах, примышленные установки по дефектоскопии. За период с 1971 года в мире на АЭС произошло около 200 аварийных ситуаций различного уровня. В соответствии с рекомендациями МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии) шкала аварийных ситуаций разделена на две части. Нижние три уровня относятся к происшествиям, а верхние четыре уровня соответствуют авариям. Уровень 7 - Глобальная авария. Чернобыль, СССР, 1986г. Уровень 6 - Тяжёлая авария. Виндскейл, Англия, 1957г. Уровень 5 - Авария с риском для окружающей среды Три-Майл-Айленд, США, 1979г. Уровень 4-Авария в пределах АЭС. Сант-Лоурент, Франция, 1980г. 1

Справка За 5 лет до Чернобыльской катастрофы на АЭС в СССР было более 1000 аварийных остановок энергоблоков. На Чернобыльской АЭС таких остановок было - 104, из них 35 - по вине персонала. После катастрофы на Чернобыльской АЭС: госпитализировано человек; погибло сразу после аварии - 28 человек; заболели тяжёлой формой лучевой болезни -272 человека. За 10 лет умерло 4000 ликвидаторов, человек стали инвалидами, 3 млн. человек испытали влияние этой катастрофы. Уровень радиоактивного загрязнения в Брянской области составил - до 40 Ки/кв. км. В четырёх областях, примыкающих к опасной зоне - 5 Ки/км 2 В 16 областях РФ уровень загрязнения - более 1 Ки/кв. км. 2

Ядерный реактор Ядерные реакторы - это устройства, в которых осуществляется управляемая реакция деления ядер урана и при этом кинетическая энергия превращается в тепловую. При делении ядер урана высвобождается огромная энергия: Образование критической массы в реакторе исключено, поэтому атомный взрыв реактора практически невозможен. Однако может произойти тепловой взрыв, вызывающий разрушение реактора и радиоактивный выброс с последующим заражением местности. Загрузка реактора на три года составляет 100 и более кг урана. Авария на реакторе наиболее вероятна при неустановив- шемся режиме работы (при пуске и остановке.) 3

Ядерный реактор (продолжение) Ядерный реактор АЭС содержит ядерное горючее (1)- урановые тепловыделяющие элементы (ТВЛЭы), распределённые в активной зоне (2); замедлитель (3)- графит, беррилий; (4)- тепловую колонку; управляющие стержни (5), поглощающие нейтроны (кадмий, бористая сталь); отражатель нейтронов (6); внешнюю защиту (7). 4

Работа АЭС За счёт ядерной энергии урановые стержни разогреваются и отдают своё тепло прямому или промежуточному теплоносителю, который превращается в пар. Пар подаётся на турбогенератор и вырабатывается электроэнергия. В одноконтурной АЭС контура теплоносителя (вода) и рабочего тела (пар) не разделены. Такая схема осуществлена на Курской, Смоленской, Чернобыльской, Ленинградской АЭС. В двухконтурных АЭС контура теплоносителя и рабочего тела разделены (Кольская, Калининская АЭС, а также АЭС Болгарии, Финляндии, Канады. Радиационная авария - это непредвиденная ситуация, вызванная нарушением нормальной работы АЭС с выбросом радиоактивных веществ (РВ) и ионизирующих излучений (ИИ). 5

Особенности аварий на АЭС Авария с выходом радиоактивных веществ за пределы АЭС может возникнуть без разрушения реактора и с разрушением реактора ( катастрофическая). 1. Авария без разрушения реактора возникает в результате оплавления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) и выброса пара с аэрозольными радиоактивными веществами (ксенон, криптон, йод и др.) через высокую вентиляционную трубу АЭС. Время выброса составляет примерно мин. Происходит заражение не только воздуха, но и местности по пути распространения радиоактивного облака (мелкодисперсные РВ). Основную дозу облучения люди получают за счёт внутреннего облучения (99%), а от внешнего облучения - 1%. Накопление дозы происходит примерно в течение одного часа за время прохождения радиоактивного облака. 1

Авария на АЭС с выбросом радиоактивных веществ без разрушения реактора 2

Особенности аварий на АЭС (продолжение) 2. Катастрофическая авария с разрушением реактора происходит вследствие теплового взрыва. Продукты деления выбрасываются от реактора на высоту до 1,5 км. В связи с тем, что при работе реактора в нём происходит накопление долгоживущих радионуклидов, заражение ими местности происходит на очень длительное время. Например, период полураспада стронция 90 составляет 26 лет, цезия лет, а углерода лет. Основную роль в формировании радиационной обстановки будут играть изотопы инертных газов - криптона и ксенона, а также изотопы йода, цезия и др. В результате такой аварии на местности формируется радиоактивный след, причём заражение местности происходит неравномерно и носит пятнистый характер. 3

Катастрофическая авария на АЭС (продолжение) На сформированном радиоактивном следе основной источник радиационного воздействия - внешнее облучение от выпавших радиоактивных веществ. Поступление радиоактивных веществ внутрь организма возможно с радиоактивно загрязнёнными продуктами питания и водой. Контактное облучение происходит за счёт заражения кожных покровов и одежды. 4

Ионизирующие излучения. Действие на человека Ионизирующие излучения. Действие на человека (ИИ) (РВ Человек подвергается воздействию ионизирующих излучений (ИИ) при работе с радиоактивными веществами (РВ), при авариях на АЭС, ядерных взрывах, на промышленных и транспортных объектах, при влиянии техногенного фона. Ионизирующие излучения, взаимодействуя с веществом, создают в нём положительно и отрицательно заряженные атомы - ионы. В результате этого свойства вещества в значительной степени изменяются. Основная характеристика Р РР РВ это а аа активность А - число самопроизвольных ядерных превращений d dd dN за малый промежуток времени d dd dt. БК 1 БК Кюри (Ки). где А - активность, измеряемая в беккерелях(БК); 1 БК равен одному ядерному превращению в секунду. Внесистемная единица Кюри (Ки). 1

Виды ионизирующих излучений 1. Жёсткие электромагнитные рентгеновские Р и гамма γ излучения. Эти излучения имеют большую проникающую способность. 2. Корпускулярные (неэлектромагнитные) излучения. α β Поток электронов, заряд (-), ионизирующая способность бета-излучения ниже, а проникающая способность выше, чем альфа-частиц. n Нейтронное излучение является потоком электронейтральных частиц ядра - нейтронов. Имеет значительную проникающую способность и создаёт высокую степень ионизации. Поток ядер гелия, заряд (+), малая проникающая способность, высокая степень ионизации.

Дозовые характеристики 1. Экспозиционная доза Х (Кл/кг) оценивает эффект ионизации воздуха рентгеновским и гамма- излучением: где Q - сумма электрических зарядов ионов одного знака, Кл; m - объём воздуха массой 1 кг. Внесистемная единица экспозиционной дозы - 1 рентген. Р Мощность экспозиционной дозы Р (Р/ч, мР/ч, мкР/ч): Эта величина для природного фона составляет: мкР/ч

Дозовые характеристики (продолжение 1) 2. Поглощённая доза D - это отношение энергии ионизирующего излучения Е (Дж) к массе вещества m в (кг): Единица поглощённой дозы - 1 Грей (Гр) = 1 Дж/кг = 100 рад, где рад - внесистемная единица. Для биологической ткани: 1 Р = 0,95 рад Экспозиционную дозу в рентгенах и поглощённую дозу в ткани в радах можно считать совпадающими.

Дозовые характеристики (продолжение 2) 3. Эквивалентная доза H (Зиверт, Зв) учитывает разный биологический эффект ионизирующих излучений. Она характеризуется произведением поглощённой дозы D на коэффициент относительной биологической активности (коэффициент качества излучения К). Внесистемная единица эквивалентной дозы - бэр (биологический эквивалент рада). 1 бэр = 0,01 Зв Коэффициент качества излучения равен для гамма- и бета-излуче- ния - 1, нейтронного излучения - 10, альфа-частиц Для гамма-излучения эквивалентная доза равна поглощённой.

Воздействие ионизирующих излучений на человека лучевой болезнью. Разнообразные проявления поражающего действия ионизирующих излучений на человека называют лучевой болезнью. Ионизация живой ткани приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры соединений. Нарушаются биохимические процессы и обмен веществ. Тормозятся функции кроветворных органов, происходит увеличение числа белых кровяных телец (лейкоцитов), расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта, истощение организма. Облучение Облучение 0,25-0,5 Зв (25-50Р для гамма-излучения) - незначитель- ные изменения состава крови. (80-100Р) 0,8 - 1 Зв (80-100Р) - начало развития лучевой болезни. ( Р) 2,7 - 3,0 Зв ( Р) - острая лучевая болезнь. ( Р) 5,5 - 7,0 Зв ( Р) - летальный исход.

Нормирование ионизирующих излучений Допустимые дозы ионизирующих излучений регламентируются Нормами радиационной безопасности ( (( (НРБ). Установлены три категории облучаемых лиц и три группы критических органов. Категория А - персонал радиационных объектов. Категория Б - ограниченная часть населения, которая может подвергаться ионизирующим излучениям. Категория В - остальное население (не нормируется). 1 группа критических органов - всё тело, красный костный мозг; 2 группа - мышцы, щитовидная железа и др.; 3 - костная ткань и др. Например, при общем облучении для группы А норма 50 мЗв/год (5Р/год); для группы Б норма 10 мЗв/год (1Р/год); для группы В - 0,5Р/год.

Защита от электромагнитных излучений Классификация средств защиты 1. Профессиональный медицинский отбор. К работе с установками электромагнитных излучений не допускаются лица моложе 18 лет, а также с заболеваниями крови, сердечно-сосудистой системы, глаз. 2. Организационные меры: защита временем и расстоянием; знаки безопасности. 3. Технические средства, направленные на снижение уровня ЭМП до допустимых значений (экраны отражающие и поглощающие, плоские, сетчатые, оболочковые). 4. Средства индивидуальной защиты (комбинезоны, капюшоны, халаты из металлизированной ткани, специальные очки со стёклами, покрытыми полупроводниковым оловом).

Защита от электромагнитных излучений диапазонов РЧ и СВЧ 1. Интенсивность электромагнитных излучений I (вт/м 2 ) от источника мощностью Р ист (вт) уменьшается с увеличением расстояния R по зависимости: Поэтому рабочее место оператора должно быть максимально удалено от источника. 2. Отражающие экраны изготовляют из хорошо проводящих металлов: меди, алюминия, латуни, стали. ЭМП создаёт в экране токи Фуко, которые наводят в нём вторичное поле, препятствующее проникновению в материал экрана первичного поля. Эффективность экранирования L (дБ) определяется : L = дБ где I, I 1 - интенсивность ЭМП без экрана и с экраном; L = дБ.

Защита от электромагнитных излучений диапазонов РЧ и СВЧ (продолжение) 3. Иногда для экранирования ЭМП применяют металлические сетки. Сетчатые экраны имеют меньшую эффективность, чем сплошные. Их используют, когда требуется уменьшить интенсивность (плотность потока мощности) на дБ (в раз). 4. Поглощающие экраны выполняют из радиопоглощающих материалов (резина, поролон, волокнистая древесина). 5. Многослойные экраны состоят из последовательно чередующихся немагнитных и магнитных слоёв. В результате осуществляется многократное отражение волн, что обусловливает высокую эффективность экранирования.

Защита от ионизирующих излучений Различают внешнее и внутреннее облучение. 1. Защита от внешнего облучения осуществляется установкой стационарных или переносных экранов, применением защитных сейфов, боксов. Для сооружения стационарных средств защиты используют бетон, кирпич. В переносных или передвижных экранах в основном используется свинец, сталь, вольфрам, чугун. 2. Очень опасным является внутреннее облучение альфа- и бета- частицами, проникающими в организм с радиоактивной пылью. Для защиты используют следующие меры: работа с радиоактивными веществами осуществляется в вытяжных шкафах или боксах с усиленной вентиляцией, применяются СИЗ (респираторы, противогазы, резиновые перчатки), выполняется постоянный дозиметрический контроль, а также дезактивация одежды и поверхности тела.

Экранирование источников электромагнитных излучений. а - индуктора; б - конденсатора

Средства защиты от ионизирующих излучений а - экраны; б - защитные сейфы; в - бокс. а) в) б) свинцовая

Электромагнитные излучения радиочастот Природные источники электромагнитных полей ( ЭМП): Атмосферное электричество, излучение солнца, электрическое и магнитное поля Земли и др. Техногенные источники ЭМП: Трансформаторы, электродвигатели, телеаппаратура, линии электропередач, компьютеры, мобильные телефоны и др. Процесс распространения ЭМП имеет характер волны, при этом в каждой точке пространства происходят гармонические колебания напряжённости электрического E (В/м) и магнитного H (А/м) полей. Общие сведения Квантовой моделью описывается процесс поглощения излучений. Векторы E и H взаимно перпендикулярны. В воздухе E = 377 H.

Общие сведения по электромагнитным излучениям (продолжение) Длина волны λ (м) связана со скоростью распространения колебаний с (м/с) и частотой f (Гц) соотношением: где с = 3*10 8 м/с - скорость распространения электромагнитных волн в воздухе. Направление движения потока энергии определяется вектором Умова-Пойтинга - П: Спектр электромагнитных колебаний делят на три участка: Радиоизлучения Оптические Ионизирующиеf, Гц

Характеристики радиоизлучений Диапазон электромагнитных колебаний - радиоизлучений делят на радиочастоты (РЧ) и сверхвысокие частоты (СВЧ). Радиочастоты подразделяют на поддиапазоны: Длинные волны (ДВ). Средние волны (СВ). Короткие волны (КВ). Ультракороткие волны (УКВ). СВДВКВУКВМикроволны РЧ f, Гц 3*10 4 3*10 8 3*10 12 λ, м ,0001 СВЧ

Характеристики радиоизлучений (продолжение) В районе источника ЭМП выделяют ближнюю зону (индукции) и дальнюю зону (волновую). Зона индукции находится на расстоянии R λ/6 (м). В ближней зоне бегущая волна ещё не сформировалась, а ЭМП характеризуется векторами E и H. В волновой зоне ЭМП характеризуется интенсивностью I (вт/м 2 ), которая численно равна величине П. Например, в диапазоне РЧ при длине волны 6м граница зон лежит на расстоянии 1м от источника ЭМП, а в диапазоне СВЧ при длине волны 0,6м - на расстоянии 0,1м от источника. Интенсивность ЭМП убывает обратно пропорционально R 2.

Воздействие ЭМП на человека. Нормирование 1. ЭМП вызывает повышенный нагрев тканей человека, и если механизм терморегуляции не справляется с этим явлением, то возможно повышение температуры тела. Тепловой порог составляет 100 вт/м 2.. Тепловое воздействие наиболее опасно для мозга, глаз, почек, кишечника. Облучение может вызвать помутнение хрусталика глаза (катаракту). 2. Под действием ЭМП изменяются микропроцессы в тканях, ослабляется активность белкового обмена, происходит торможение рефлексов, снижение кровяного давления, а в результате - головные боли, одышка, нарушение сна. Нормы устанавливают допустимые значения напряжённости E (в/м) в диапазоне РЧ в зависимости от времени облучения отдельно для профессиональной и непрофессиональной деятельности, а в диапазоне СВЧ нормируют интенсивность I (вт/м 2 ).

Факторы отрицательного воздействия компьютера на человека Электромагнитные излучения Электрические поля Статические нагрузки Нагрузка на зрение Гиподинамия Психологическая нагрузка

Последствия регулярной длительной работы на ПК без ограничения по времени и перерывов 1. Заболевания органов зрения - 60 % 2. Болезни сердечно- сосудистой системы - 60% 3. Заболевания желудка - 40% 4. Кожные заболевания - 10% 5. Компьютерная болезнь (синдром стресса оператора) - 30%. Санитарные нормы СанПин устанавливают предельные значения напряжённости электрического и магнитного поля при работе на ПК. Минимальное расстояние от глаз до экрана -не менее 50см Длительность работы на ПК без перерыва - не более 2 часов. Длительность работы на ПК преподавателей - не более 4 часов в день. Длительность работы на ПК студентов - не более 3 часов в день. В перерывах - упражнения для глаз и физкультпауза.