Дозы облучения и уровни радиации.

Приборы радиационной разведки. Приборы радиационной разведки (дозиметрические приборы) предназначены для измерения мощности ионизирующих излучений на радиоактивно зараженной местности и степени заражения различных предметов. Приборы радиационной разведки (дозиметрические приборы) предназначены для измерения мощности ионизирующих излучений на радиоактивно зараженной местности и степени заражения различных предметов.

Основы ионизационного метода обнаружения радиоактивных веществ. В современных дозиметрических приборах наиболее распространен ионизационный метод обнаружения измерения ионизирующих излучений. Он основан на использовании свойств радиоактивных веществ – их способности ионизировать среду, в которой они распространяются ( т. е. расщеплять нейтральные молекулы ил атомы на пары). Если взять замкнутый объем газа и приложить к нему электрическое напряжение, то образующиеся в нем при облучении электроны и ионы придут в движение: первые будут перемещаться к аноду, вторые - к катоду. В результате, между электродами (анодом и катодом) возникают ионизационный ток, величина которого прямо пропорциональна мощности дозы ионизирующего излучения. По силе ионизационного тока можно судить об интенсивности излучения. В современных дозиметрических приборах наиболее распространен ионизационный метод обнаружения измерения ионизирующих излучений. Он основан на использовании свойств радиоактивных веществ – их способности ионизировать среду, в которой они распространяются ( т. е. расщеплять нейтральные молекулы ил атомы на пары). Если взять замкнутый объем газа и приложить к нему электрическое напряжение, то образующиеся в нем при облучении электроны и ионы придут в движение: первые будут перемещаться к аноду, вторые - к катоду. В результате, между электродами (анодом и катодом) возникают ионизационный ток, величина которого прямо пропорциональна мощности дозы ионизирующего излучения. По силе ионизационного тока можно судить об интенсивности излучения.

Измеритель мощности дозы (рентгенометр), его назначение и устройство. Измерители мощности ДП-5А, ДП-5Б и ДЛ-5В являются основными дозиметрическими приборами для измерения мощности дозы излучения и радиоактивной заражённости различных предметов по гамма-излучению. Диапазон измерений ДП-5А разбит на 6 поддиапазонов. Измерители мощности ДП-5А, ДП-5Б и ДЛ-5В являются основными дозиметрическими приборами для измерения мощности дозы излучения и радиоактивной заражённости различных предметов по гамма-излучению. Диапазон измерений ДП-5А разбит на 6 поддиапазонов.

Основные части прибора – измерительный пульт и зонд, соединённый с пультом с помощью гибкого кабеля (1,2 м).

Зонд со снятым корпусом. Зонд измерительного пульта ДП-5А герметичен, в нём размещены 2 газоразрядных счётчика и др. элементы электрической схемы. Питается прибор от 3-х элементов, обеспечивающих его непрерывную работу в течение 40 часов. Масса прибора 2,1 Гб. Зонд измерительного пульта ДП-5А герметичен, в нём размещены 2 газоразрядных счётчика и др. элементы электрической схемы. Питается прибор от 3-х элементов, обеспечивающих его непрерывную работу в течение 40 часов. Масса прибора 2,1 Гб.

Приборы контроля радиоактивного облучения. Среднемировая доза естественного радиационного фона на Земле равна в среднем 0,2 бэра в год, что составляет 14 бэр за 70 лет жизни человека. Для жителей загрязненных районов решением Национальной комиссии по радиационной защите и Минздрава СССР установлен предел дозы облучения за 70 лет, равный 35 бэрам. Эта доза обеспечивает полную радиационную безопасность людей. Для измерения дозы внешнего облучения людей применяется комплект индивидуальных дозиметров ДП-22В.

Устройство комплекта ДП-22В, его подготовка к работе. Комплект индивидуальных дозиметров состоит из 50-ти прямо показывающих дозиметров ДКП-50А индивидуального пользования и зарядного устройства ЗД-5. Комплект индивидуальных дозиметров состоит из 50-ти прямо показывающих дозиметров ДКП-50А индивидуального пользования и зарядного устройства ЗД-5. Этот дозиметр обеспечивает измерение индивидуальных доз гамма-излучения в диапазоне от 2 до 50 Р при мощности дозы от 0,5 до 200 Р/ч. Этот дозиметр обеспечивает измерение индивидуальных доз гамма-излучения в диапазоне от 2 до 50 Р при мощности дозы от 0,5 до 200 Р/ч.

Коллективный и индивидуальный контроль облучения. При индивидуальном методе дозиметры получают командиры формирований, разведчики, водители машин и др. лица, выполнявшие задачи отдельно от своих формирований. Групповой метод контроля применяется для остального личного состава формирований и населения. В этом случае индивидуальные дозиметры выдают 1-2 лицам из одного звена, группы или люди, находившимся в одном помещении, укрытии.

Поглощенная доза ионизирующего излучения. Универсальной мерой воздействия любого вида излучения на вещество является поглощённая доза излучения, равная отношению энергии, переданной ионизирующем излучением веществу, к массе вещества: Универсальной мерой воздействия любого вида излучения на вещество является поглощённая доза излучения, равная отношению энергии, переданной ионизирующем излучением веществу, к массе вещества: D=E/m D=E/m За единицу поглощённой дозы в СИ принят грэй (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг (1 Гр равен поглощённой дозе излучения, при которой облучённому веществу массой 1 кг передаётся энергия ионизирующего излучения 1 Дж). Отношение поглощённой дозы излучения ко времени облучения называется мощностью дозы излучения: D = D/t Единица мощности поглощённой дозы в СИ – Гр/сек.

Экспозиционная доза. Физическое воздействие любого ионизирующего излучения на вещество связано прежде всего с ионизацией атомов и молекул. Количественной мерой действия ионизирующего излучения служит экспозиционная доза, характеризующая ионизирующая действия излучения на воздух. Экспозиционная доза равна отношению электрического заряда ионов одного знака, возникающих в сухом воздухе при его облучении фотонами, к массе воздуха: X=q/M. Физическое воздействие любого ионизирующего излучения на вещество связано прежде всего с ионизацией атомов и молекул. Количественной мерой действия ионизирующего излучения служит экспозиционная доза, характеризующая ионизирующая действия излучения на воздух. Экспозиционная доза равна отношению электрического заряда ионов одного знака, возникающих в сухом воздухе при его облучении фотонами, к массе воздуха: X=q/M. В СИ единицей экспозиционной дозы является Кл/кг. 1 Кл/кг равен такой дозе, при которой в сухом атмосферном воздухе массой 1 кг создаются ионы, несущие электрический заряд каждого знака, равный 1 Кл. В СИ единицей экспозиционной дозы является Кл/кг. 1 Кл/кг равен такой дозе, при которой в сухом атмосферном воздухе массой 1 кг создаются ионы, несущие электрический заряд каждого знака, равный 1 Кл. До сих пор употребляется внесистемная единица экспозиционной дозы – рентген (Р): 1 Р = 2,58 * (10)^(-4) Кл/кг.

Коэффициент относительной биологической эффективности. Биологическое влияние различных видов излучения на организмы животных и растений неодинаково при одинаковой поглощенной дозе излучения. Различие биологического действия различных видов излучения характеризуется коэффициентом относительной биологической эффективности (КОБЭ), или коэффициентом качества k. Коэффициент относительной биологической эффективности для разных видов излучения принимает значения от 1 до 20. Для рентгеновского и гамма-излучения k=1, для тепловых нейтронов k=3, для нейтронов с кинетической энергией 0,5 МэВ k=10, с энергией 5 МэВ k=7. Биологическое влияние различных видов излучения на организмы животных и растений неодинаково при одинаковой поглощенной дозе излучения. Различие биологического действия различных видов излучения характеризуется коэффициентом относительной биологической эффективности (КОБЭ), или коэффициентом качества k. Коэффициент относительной биологической эффективности для разных видов излучения принимает значения от 1 до 20. Для рентгеновского и гамма-излучения k=1, для тепловых нейтронов k=3, для нейтронов с кинетической энергией 0,5 МэВ k=10, с энергией 5 МэВ k=7.

Эквивалентная доза. Поглощенная доза D, умноженная на коэффициент качества k, характеризует биологическое действие поглощенной дозы и называется эквивалентной дозой H: Поглощенная доза D, умноженная на коэффициент качества k, характеризует биологическое действие поглощенной дозы и называется эквивалентной дозой H: H = D*k H = D*k Единицей эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). 1 Зв равен эквивалентной дозе, при которой поглощенная доза равна 1 Гр и коэффициент качества равен единице.

Биологическое действие ионизирующих излучений. Основа физического воздействия ядерных излучений на живые организмы – ионизация атомов и молекул в клетках. Основа физического воздействия ядерных излучений на живые организмы – ионизация атомов и молекул в клетках. При облучении человека смертельной дозой гамма-излучения, равной 6 Гр, в его организме выделяется энергия, равная примерно: E = mD = 70 кг * 6 Гр = 420 Дж E = mD = 70 кг * 6 Гр = 420 Дж Такая энергия передается организму человека одной чайной ложкой горячей воды. Поскольку эта энергия мала, то тепловое воздействие ионизирующей радиации не является непосредственной причиной лучевой болезни и гибели человека. Основной механизм биологического воздействия ионизирующей радиации на живой организм обусловлен хим. процессами, происходящими в живых клетках после их облучения. Одним из первых следствий действия облучения на живую клетку является нарушение ее функции деления. Поэтому в первую очередь нарушаются функции органов и тканей организма, в которых происходит деление клеток, образование новых.

Острое поражение и последствия облучения. Острое поражение – повреждение живого организма, вызванное действием больших доз облучения и проявляющееся в течение нескольких часов или дней после облучения. Первые признаки поражения организма взрослого человека обнаруживаются начиная с 0,5–1 Зв. Эту эквивалентную дозу можно считать пороговой для общего поражения при однократном облучении. При такой эквивалентной дозе начинаются нарушения в работе кроветворной системы человека. При эквивалентных дозах облучения всего тела 3-5 Зв около 50% облученных умирает от лучевой болезни в течение 1-2 месяцев. Главной причиной гибели людей при таких дозах облучения является поражение костного мозга. При дозах облучения в Зв смерть наступает через 1-2 недели от кровоизлияния в желудочно-кишечном тракте. Острое поражение – повреждение живого организма, вызванное действием больших доз облучения и проявляющееся в течение нескольких часов или дней после облучения. Первые признаки поражения организма взрослого человека обнаруживаются начиная с 0,5–1 Зв. Эту эквивалентную дозу можно считать пороговой для общего поражения при однократном облучении. При такой эквивалентной дозе начинаются нарушения в работе кроветворной системы человека. При эквивалентных дозах облучения всего тела 3-5 Зв около 50% облученных умирает от лучевой болезни в течение 1-2 месяцев. Главной причиной гибели людей при таких дозах облучения является поражение костного мозга. При дозах облучения в Зв смерть наступает через 1-2 недели от кровоизлияния в желудочно-кишечном тракте. Многие поражения, вызванные радиацией – необратимы. Они увеличивают вероятность возникновения различных заболеваний. Многие поражения, вызванные радиацией – необратимы. Они увеличивают вероятность возникновения различных заболеваний.

Естественный фон облучения. В большинстве мест на Земле значительная часть дозы естественного фона создаётся гамма-излучения, достигающим 8-15 мЗв в год. Это местности, в которых почвы содержат большое кол-во урана. Среднее значение эквивалентной дозы от внешнего фонового гамма-излучения можно принять равным 0,4 мЗв в год. В большинстве мест на Земле значительная часть дозы естественного фона создаётся гамма-излучения, достигающим 8-15 мЗв в год. Это местности, в которых почвы содержат большое кол-во урана. Среднее значение эквивалентной дозы от внешнего фонового гамма-излучения можно принять равным 0,4 мЗв в год. Каждый живой организм подвергается внутреннему облучению. Оно обусловлено тем, что с пищей, водой и воздухом в организм попадают различные хим. элементы. Они обуславливают дозу примерно 0,2 мЗв за 1 год. Каждый живой организм подвергается внутреннему облучению. Оно обусловлено тем, что с пищей, водой и воздухом в организм попадают различные хим. элементы. Они обуславливают дозу примерно 0,2 мЗв за 1 год. В целом среднее значение эквивалентной дозы облучения, попадающей в организм человека с пищей и водой составляет примерно 0,3 мЗв за 1 год. Из всех искусственных источников ионизирующей радиацией для многих людей наибольшую роль играют источники рентгеновского излучения, используемые в медицине. Средняя эквивалентная доза, получаемая от них человеком за год, составляет около 1 мЗв, т.е около половины дозы естественного фона.

Предельно допустимая доза. Такие люди как врачи-рентгенологи, работники атомных электростанций, ученые и технический персонал, работающие в области физики и физики элементарных частиц, космонавты подвергаются дополнительному облучению. Для них нужно определить допустимую границу дополнительной дозы облучения (предельно допустимая доза). В качестве неё установлена эквивалентная доза облучения населения 5 мЗв за год, т.е 0,1 ПДД (предельно допустимая доза). Такие люди как врачи-рентгенологи, работники атомных электростанций, ученые и технический персонал, работающие в области физики и физики элементарных частиц, космонавты подвергаются дополнительному облучению. Для них нужно определить допустимую границу дополнительной дозы облучения (предельно допустимая доза). В качестве неё установлена эквивалентная доза облучения населения 5 мЗв за год, т.е 0,1 ПДД (предельно допустимая доза). За всё время жизни человека (70 лет) допустимая доза облучения для населения составляет 5 мЗв/год * 70 лет = 350 мЗв = 0,35 Зв.