Единица измерения ионизирующих излучений

Единица измерения ионизирующих излучений

Министерство общего и профессионального образования

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Новороссийский филиал

РЕФЕРАТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: БЖД

Тема: Единица измерения ионизирующих излучений.

Выполнил: студент группы 98 - 2ЭК - 1

Морозов Виталий Вячеславович

Проверил: преподаватель

Москофиди Александр Алексеевич

НОВОРОССИЙСК

2000

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 нервнои 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 |Отношение мощности дозы излучения при втором измерении к |

|между |мощности дозы излучения прн первом измерении P2/P1 |

|двумя | |

|измерениям| |

|и | |

| |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|10.0|

| | | | | | | | | | |0 |

|4 ч |5.30 |6.00 |6.30|7.00|7,30|8.50|9.00|10.0|12.0|14.0|

| | | | | | | | |0 |0 |0 |

|41/2 ч |6.00 |6.30 |7.00|8.00|8.30|9.00|10.0|11.0|13.0|15.0|

| | | | | | | |0 |0 |0 |0 |

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|P0/P |Время, |P0/P |

|после взрыва, ч | |прошедшее после| |

| | |взрыва, ч | |

|Ѕ |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 |Коэффициент ослабления |

|средств | |

|Открытые щели |3 |

|Перекрытые щели |40 |

|Автомобили и автобусы |2 |

|Пассажирские вагоны |3 |

|Производственные одноэтажные здания |7 |

|(цехи) | |

|Производственные и административные | |

|трехэтажные здания |6 |

|Жилые каменные одноэтажные дома ! |10 |

|Подвалы жилых каменных одноэтажных |40 |

|домов | |

|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.

Список литературы

1. Гражданская оборона “Учебное пособие “ - Завьялов В.Н. // Москва 1989