Дослідження "Визначення радіаційного фону у селі Володимирівка"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дослідження на тему:

 

РАДІАЦІЙНИЙ ФОН У СЕЛІ ВОЛОДИМИРІВКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тези

науково-дослідницької роботи на тему:

«Радіаційний фон у селі Володимирівка»

У нинішній час стрімкого розвитку промисловості, чималої кількості викидів в атмосферу зростає роль відстеження рівня радіації. Повітря, яким ми дихаємо, часто забруднене. Ми маємо постійно слідкувати за станом засмічення навколишнього середовища. Маємо знати радіаційний фон тієї місцевості, де проживаємо. У разі перевищення допустимого рівня сповіщати відповідні служби задля покращення умов проживання. У цьому і полягає актуальність теми науково-дослідної роботи.

Мета дослідження: оцінка доз опромінення населення села Володимирівка Суботцівської сільської ради Кропивницького району Кіровоградської області за рахунок польового методу дослідження та розгляд комплексу заходів, що направлені на ослаблення або виключення впливу іонізуючого випромінювання  населення.

Серед основних завдань дослідження були аналіз історичного розвитку дозиметрії, ознайомлення з її основними поняттями, вимірювання радіаційного фону у селі Володимирівка, а також розглянути основні дії населення при радіаційному забруднені місцевості та радіаційний захист.

Виходячи із проведених спостережень та вимірювань можна зробити висновок, що показник радіації в селі Володимирівка Суботцівської сільської ради Кропивницького району Кіровоградської області (19,6 мкР/год) у межах допустимої нормі (30,0 мкР/год). Але під впливом навіть малих доз іонізуючого випромінювання, відбувається поступовий розвиток патологічних процесів. Враховуючи, що життя на Землі виникло й розвивається в умовах радіоактивного випромінювання, якого неможливо уникнути, слід регулярно досліджувати рівень радіаційного забруднення, яке приносить велику шкоду здоров’ю людини.

ЗМІСТ

 

ВСТУП                                                                                                                  4

РОЗДІЛ 1. ДОЗИМЕТРІЯ                                                                                    5

1.1. Історія розвитку дозиметрії                                                                          5

1.2. Основні поняття дозиметрії                                                                          7

РОЗДІЛ 2. ДОЗИМЕТРИ ТА РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАНЬ                        11

2.1. Види дозиметрів                                                                                            11

2.2. Порядок здійснення вимірювання дозиметрами                                        12

2.3. Вимірювання радіаційного фону у селі Володимирівка                            15

РОЗДІЛ 3. ЗАХИСТ ВІД РАДІАЦІЇ                                                                   20

3.1. Основні джерела радіоактивного опромінення людей                              20

3.2. Дії населення при радіаційному забруднені місцевості                             20

3.3. Радіаційний захист                                                                                         22

ВИСНОВКИ                                                                                                          25

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ                                                             26

 

ВСТУП

 

Актуальність дослідження. У нинішній час стрімкого розвитку промисловості, чималої кількості викидів в атмосферу зростає роль відстеження рівня радіації. Повітря, яким ми дихаємо, часто забруднене. Ми маємо постійно слідкувати за станом засмічення навколишнього середовища. Маємо знати радіаційний фон тієї місцевості, де проживаємо. У разі перевищення допустимого рівня сповіщати відповідні служби задля покращення умов проживання. 

Предмет дослідження: шість точок місцевості у селі Володимирівка Суботцівської сільської ради Кропивницького району Кіровоградської області.

Об’єкт дослідження: радіаційний фон.

Мета дослідження: оцінка доз опромінення населення села Володимирівка Суботцівської сільської ради Кропивницького району Кіровоградської області за рахунок польового методу дослідження та розгляд комплексу заходів, що направлені на ослаблення або виключення впливу іонізуючого випромінювання на населення.

Основні завдання дослідження: аналіз історичного розвитку дозиметрії. ознайомлення з її основними поняттями, виконати експериментальні вимірювання радіаційного фону у селі Володимирівка, а також розглянути основні дії населення при радіаційному забруднені місцевості та радіаційний захист.

Методи дослідження: аналіз та порівняння; спостереження, експеримент (радіаційно-дозиметричний контроль), математично-статистичний.

Перед початком експерименту була висунута гіпотеза: в роботі передбачено довести відсутність чи наявність підвищеного радіаційного фону у селі Володимирівка.

Наукова новизна дослідження: полягає в тому, що нами проведено експериментальне вимірювання радіаційного фону у селі Володимирівка Суботцівської сільської ради Кропивницького району Кіровоградської області.

Практичне значення. Ця робота може бути використана для більш поглибленого вивчення радіаційного фону та впливу на населення радіаційного забруднення.

РОЗДІЛ 1

ДОЗИМЕТРІЯ

 

1.1. Історія розвитку дозиметрії

 

Дозиметрія - це розділ прикладної ядерної фізики, що розглядає іонізуюче випромінювання, фізичні величини, що характеризують поле випромінювання або взаємодію випромінювання з речовиною, а також принципи і методи визначення цих величин. Дозиметрія має справу з такими фізичними величинами іонізуючого випромінювання, які визначають його хімічну, фізичну і біологічну дію. Найважливіша властивість дозиметричних величин – встановлений зв'язок між фізичною величиною що вимірюється і очікуваним радіаційним ефектом.

У перші роки появи праць про рентгенівське випромінювання і радіоактивні елементи не робилися спроби щодо обмеження опромінення людини, не дивлячись на розуміння небезпеки іонізуючих випромінювань. Лише через майже сім років з моменту відкриття рентгенівського випромінювання англійський учений Вілф Роллінз в 1902 році запропонував обмежити опромінення тих, що працюють з дозою радіації, яка викликала почорніння внаслідок використання фотоемульсій, що відповідала експозиційній дозі 10 Р/доба.

Проте перше чітке уявлення про фізично обґрунтоване поняття дози, досить близьке до сучасного, розробила швейцарський лікар і фізик Теофіл Фрідріх Крістен у статті «Вимір і дозування рентгенівських променів». Перш ніж в дозиметрії почали застосовувати фізично обґрунтовані методи, застосовували біологічні методи дозиметрії. Так виявлені і згодом добре вивчені ранні враження шкірних покривів у людей, що працюють з іонізуючим випромінюванням, послужили підставою для пропозицій радіологів світу про обмеження професійного опромінення.

Згодом цими питаннями стали займатися спеціально створені національні комітети із захисту від іонізуючих випромінювань, які були створені в 1921 році у багатьох країнах. У ці роки була введена така одиниця рентгенівського випромінювання як рентген. У 1925 році була створена Міжнародна комісія з радіаційних одиниць та вимірювань (МКРО). Ця комісія стала вищою інстанцією з усіх питань визначення дозових і радіаційних величин та одиниць. Плідна міжнародна співпраця дозволила поступово удосконалювати систему понять дозиметрії. Було рекомендомано як толерантну (допустиму) дозу за місяць – дозу, що рівна 100 мР/доба. Лише у 1934 році  Міжнародна комісія із захисту від рентгенівського випромінювання і радію, яка була створена в 1928 році (в даний час це Міжнародна комісія з радіологічного захисту (МКРЗ)), вперше рекомендувала національним урядам прийняти як допустиму дозу 200 мР/доба. У 1936 році ця комісія зменшила вказану дозу до 100 мР/доба.

Подальше накопичення наукових даних про дію іонізуючого випромінювання, зокрема про скорочення тривалості життя тварин під час експериментів, термін толерантна доза замінили обережнішим – гранично допустима доза (ГДД). Вже в 1948 році МКРЗ рекомендувало понизити ГДД опромінення професіоналів до 50 мР/доба (6 Зв за 40 годин роботи), сформулювавши поняття ГДД як «такої дози, яка не повинна викликати значного пошкодження людського організму у будь-який момент часу протягом його життя».

Рис. 1.1. Луїс Гарольд Грей

Використання нових видів іонізаційного випромінювання в медицині та розвиток ядерних досліджень в післявоєнні роки викликали необхідність введення нових фізичних величин та їх ґрунтовного фізичного опису. Тому в 1954 році МКРО запропонувала загальноприйняту дозову величину, а саме поглинену дозу випромінювання, і ввела для неї одиницю вимірювання рад. Введення у 70-х роках Міжнародної системи одиниці СІ призвело до упорядкування одиниць та їх позначень, зокрема і у дозиметрії. У 1975 році такі одиниці як рад, рентген та бер були виведені з обігу, а Генеральна конференція з мір і ваг, за пропозицією МКРО ввела для поглиненої дози одиницю грей (на честь англійського фізика Луїса Гарольда Грея), яка рівна одному джоулю на один кілограм, одиницею експозиційної дози замість рентгена було прийнято кулон на кілограм. Еквівалентну дозу, як і поглинену визначала похідна одиниця системи СІ джоуль на кілограм, але було визначено, що у цьому випадку не можна застосовувати спеціальну одиницю грей, а використовується спеціальна назва зіверт [4, с. 127-128].

На сьогодні дозиметрія охоплює такі самостійні напрямки: індивідуальна дозиметрія; клінічна дозиметрія; технічна дозиметрія; дозиметрія оточуючого середовища.

 

 

1.2. Основні поняття дозиметрії

 

Незалежно від того, у якому куточку Землі живе людина, вона постійно зазнає впливу радіації, тому що в будь-якій місцевості завжди є певний радіаційний фон.

Радіаційний фон - іонізуюче випромінювання земного та космічного походження. Радіаційний фон Землі складається з кількох компонентів. Це космічне випромінювання природних радіонуклідів середовища; випромінювання штучних радіоактивних Ізотопів. Випромінювання природних радіонуклідів та космічне випромінювання створюють природний радіаційний фон. У результаті діяльності людини природний радіаційний фон значно збільшився - відбулося техногенне підвищення природного радіаційного фону. Приклад такої діяльності людини - видобування корисних копалин (вугілля, мінеральних добрив, сировини для будівельних матеріалів тощо), які містять підвищену кількість радіонуклідів уранового і торієвого рядів. Так, підвищений вміст природних радіоактивних ізотопів є в граніті. А далі будуємо ланцюжок. Гранітний щебінь є складником бетону, з якого споруджують будинки. Отже, підвищений радіаційний фон слід шукати насамперед усередині будинків з бетону, особливо в зачинених приміщеннях, які не провітрюються (наприклад, концентрація радону в закритих приміщеннях в середньому у вісім разів вища, ніж ззовні) [6, с. 51].

Прилад для вимірювання дози іонізуючого випромінювання, а також потужності дози в певному часовому інтервалі, називається дозиметром.

Щоб вимірювати радіаційний фон на місцевості потрібно знати основні поняття дозиметрії. З ними ми ознайомимося у цьому підрозділі. Основною дозиметричною величиною є вимірювана доза іонізуючого випромінювання. Дозою опромінення називають енергію випромінювання, яка поглинута в одиниці об’єму або маси речовини за весь час впливу випромінювання. Енергія поглинутого опромінення витрачається на іонізацію речовини. Отже, доза опромінення характеризує ступінь іонізації речовини, чим більша доза тим більший ступінь іонізації. Саме тому доза опромінення являється мірою вражаючого впливу радіоактивного опромінення. Одна і та ж доза може накопичуватися за різний час, причому біологічний ефект опромінення залежить не тільки від величини дози, але і від часу її накопичення. Чим швидше отримана дана доза опромінення, тим більша її вражаюча здатність.

Експозиційна доза визначає здатність рентгенівських і гамма-променів до іонізації атмосферного повітря. В системі СІ одиницею вимірювання експозиційної дози є кулон поділений на кілограм (Кл/кг). Позасистемна одиниця - рентген (Р).

Експозиційна доза в один рентген спричиняє утворення в1см³ повітря (за умови нормального атмосферного тиску і температури 0 °C) 2,082·10⁹ пар іонів:

1 Кл/кг = 3880 Рентген. 1 Р = 2,57976·10⁻⁴ Кл/кг

Поглинута доза показує кількість енергії іонізуючого випромінювання, що її поглинула одиниця маси речовини. Визначається відношенням поглиненої енергії іонізуючого випромінювання на масу речовини. В системі СІ одиницею вимірювання поглинутої дози є грей (Гр ). Говорять про поглинуту дозу в 1 Гр, якщо в результаті поглинання іонізуючого випромінювання речовина отримала 1 Дж енергії на 1 кг маси. Позасистемною одиницею поглинутої дози є рад.

1 Гр = Дж/кг = 100 рад.

Еквівалентна доза відображає біологічний ефект іонізуючого випромінювання, що показує фізичний ефект опромінення. При дії іонізуючого випромінювання на живі організми виникають ефекти, що залежать від виду діючого випромінювання. Еквівалентна доза визначається як добуток поглинутої дози органом чи тканиною, на коефіцієнт якості (шкоди) певного виду випромінювання. Коефіцієнт якості є характеристикою випромінювання і показує його біологічну активність, тобто його здатність вносити пошкодження в біологічну тканину. Для альфа-частинок коефіцієнт якості дорівнює 20, це значить що за умови однакової поглинутої дози, біологічний ефект від дії альфа-опромінення буде в 20 разів сильнішим. В системі СІ еквівалентна доза вимірюється в зівертах (Зв). Позасистемна одиниця - бер (1 бер = 0,01 Зв).

Ефективна доза теж вимірюється в зівертах, проте є суттєва відмінність. Тут враховується чутливість відповідних органів і тканин живого організму до дії певного виду випромінювання, та шкода для цілого організму при опроміненні різних органів та тканин. Ефективна доза виступає мірою ризику виникнення негативних наслідків для організму в цілому, вона дорівнює еквівалентній дозі, помноженій на ваговий коефіцієнт відповідних органів та тканин.

Еквівалентна та ефективна дози є нормованими величинами, які однак неможливо виміряти. Тому на практиці введені операційні дозиметричні величини, які однозначно визначаються через фізичні характеристики випромінювання. Основною операційною величиною є амбієнтний еквівалент дози (амбієнтна доза, еквівалент амбієнтної дози).

Амбієнтний еквівалент дози - це величина, що враховує особливості поглинання гамма-випромінювання біологічною тканиною та розподіл енергетичного навантаження всередині організму. Ця величина дорівнює еквіваленту дози, що була створена в шаровому фантомі МКРЕ (міжнародна комісія з радіаційних одиниць) на глибині d (мм) від поверхні по діаметру, паралельному напрямку випромінювання.

На сьогодні в Україні діє постанова Кабінету Міністрів №62 від 1 грудня 1997 року про «Норми радіаційної безпеки України». Ця постанова включає систему принципів, критеріїв, нормативів та правил, виконання яких є обов'язковими для забезпечення протирадіаційного захисту людини та радіаційної безпеки. Нормативи визначені для різних категорій населення: категорія А - персонал ядерних об'єктів, категорія Б - персонал неядерних об'єктів, категорія В - все інше населення [3, с. 46].

Таблиця 1.1. Допустимі рівні радіації

Допустимі ліміти дози (ЛД)
Річний ліміт для персоналу категорії А	50 мЗв/год
Річний ліміт для персоналу категорії Б	5 мЗв/год
Річний ліміт для персоналу категорії В	1 мЗв/год
Річний медичний ЛД	1 мЗв/год
Допустимі рівні разового аварійного опромінення
Населення	0,1 Зв
Персоналу	0, 25 Зв
Гранично допустимий рівень разового аварійного опромінення	0,5 Зв
Гранично допустимі рівні радіаційного фону
В зонах постійного проживання населення	30 мкР/год
На території промислових підприємств категорії Б	300 мкР/год
На території ядерних об’єктів категорії А	3000 мкР/год
Гранично допустимий аварійний рівень радіаційного фону	50 000 мкР/год

Оцінити та порівняння вищенаведені значення можна наступним чином. 

Значення гранично допустимого ліміту в 50 мЗв за годину приблизно дорівнює природному радіаційному фону на деяких територіях, при чому негативних наслідків дії таких доз для людини не було виявлено. Допустимий рівень разового аварійного опромінення для населення 0,1 Зв – є близьким до дози фонового опромінення людини за все життя.

Порогова еквівалентна доза опромінення, при якій вже виявляються ознаки ураження становить приблизно 0,5-1,0 Зв. При еквівалентних дозах опромінення від 3 до 5 Зв 50% випадків закінчуються смертю внаслідок променевої хвороби. Причиною смерті людей при таких дозах опромінення є пошкодження кісткового мозку та як наслідок різке зниження рівня лейкоцитів у крові. Доза опромінення в 10-50 Зв є летальною [5, с. 151-155].

РОЗДІЛ 2

ДОЗИМЕТРИ ТА РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАНЬ

 

2.1. Види дозиметрів

 

Дозиметр - це прилад, який фіксує потужність радіоактивного випромінювання, або для вимірювання дози або потужності дози іонізуючого випромінювання, отриманої приладом (і тим, хто ним користується) за деякий проміжок часу, наприклад, за період перебування на деякій території або за робочу зміну [1, с. 21].

 

Рис. 2.1. Дозиметри

 

 

Зазначимо, що іноді дозиметром не зовсім точно називають радіометр - прилад для вимірювання активності радіонукліду в джерелі або зразку (в об'ємі рідини, газу, аерозолю, на забруднених поверхнях) або щільності потоку іонізуючих випромінювань для перевірки на радіоактивність підозрілих предметів і оцінки радіаційного стану в даному місці в цей час. Вимірювання вищезгаданих величин називається радіометрією. Рентгенометр - різновид радіометра для вимірювання потужності гамма-випромінювання. Побутові прилади, як правило, комбіновані, мають обидва режими роботи з переключенням «дозиметр»-«радіометр», світлову або звукову сигналізацію і дисплей для відліку вимірювань. Деякі сучасні моделі можна надіти на руку, як годинник. Час неперервної роботи від однієї батареї - від декількох діб до декількох місяців [2, с. 134-137].

Дозиметри розділяють на декілька груп:

1) дозиметричні прилади, призначені для вимірювання потужності дози (рівнів радіації), що іноді називають фоном;

2) радіометричні прилади, за допомогою яких визначають радіоактивне забруднення поверхні різних предметів, а також їхню питому активність (радіоактивність);

3) портативні пристрої, мініатюрні переносні прилади, призначені для індивідуального дозиметричного контролю.

Для визначення рівнів радіації, ступеня радіоактивності або дози випромінювання використають один з методів: фізичний, хімічний, фотографічний, біологічний або математичний (розрахунковий) [10, с. 156].

 

 

2.2. Порядок здійснення вимірювання дозиметрами

 

Оцінку радіоактивного забруднення (питома чи об’ємна активність) продуктів харчування, кормів, води за гамма-випромінювання виконують методом «Прямого вимірювання» на відстані 1-5 см від досліджуваного об’єкту вагою не менш ніж 1 кг або об’ємом не менше 1 літр. Визначення рівня забрудненості визначають за відмінністю результатів вимірювань випромінювання від об’єкту та радіаційного фону довкілля. При цьому рівень зовнішнього гамма-фону, як правило, не повинно перевищувати 0,1-0,2 мк3в/год (10-20 мкР/год). За умов гамма-фону більш 0,2 мк3в/год (20 мкР/год) для оцінки забруднення продуктів харчування та кормів потрібно знайти місце з меншим фоном. Якщо це неможливо, то оцінку забруднення потрібно виконувати з більшою кількістю вимірювань з більшою кількістю продуктів харчування та кормів. Але такі вимірювання вимагають спеціальних знань та навичок.

Необхідно знати, що окремі продукти харчування (наприклад, чай, сушені гриби та ін.) та речовини (наприклад, калійні добрива та ін.) можуть мати підвищену радіоактивність. В деяких із них вона може обумовлюватись підвищеним вмістом калію. Оцінку рівня потужності дози довкілля, зазвичай, виконують на висоті 1 м над поверхнею землі і на відстані не менше 30 м від будівель. Орієнтовну перевірку (експрес-аналіз) на радіоактивне забруднення, пошук локальних місць, а також швидку оцінку рівнів потужності експозиційної дози виконують за умов короткий проміжків часу або за найменшого часу набору інформації (режим роботи дозиметра «ПОШУК»). Більш детальний контроль рівнів потужності дози або перевірки забруднений радіоактивними речовинами продуктів харчування та предметів виконують в умовах вимірювання в більш тривалих проміжках часу (більше часу набору інформації - в режимі роботи дозиметра «ВИМІРЮВАННЯ»), що забезпечує меншу помилку вимірювань.

Потужність дози для точкового гамма-джерела залежить від активності джерела радіоактивності А і відстані до нього R у відповідності до виразу - А/R2 тобто є прямо пропорційним активності джерела та обернено пропорційне квадрату відстані від нього. Тому виконуючи пошук локальних місць забруднення та втрачених, загублених радіоактивних джерел, а також для забезпечення безпеки потрібно враховувати, що зі збільшення відстані від джерела в 10 разів - потужність дози зменшується, приблизно, в 100 разів.

Зазначаємо, що рівні значень вимірів продуктів харчування, кормів та ін. вагою 1 кг, що забрудненні цезієм-137 до рівня 3,7 кБк/кг, тобто до рівня реагування, відповідає відповідно 0,1-0,15 мкЗв/год (10-15 мкР/год).

Якщо потужність дози перевищує 1.2 мкЗв/год (120 мкР/год) рекомендується покинути дане місце та перебувати в ньому не більше шести місяців на рік. Якщо потужність дози перевищує 2,5 мкЗв/год (250 мкР/год), перебування варто обмежити трьома місяцями (кварталом) в рік, а при перевищені 7 мкЗв/год (700 мкР/год) - одним місяцем в рік.

За умови перевищення рівня реагування 3,7кБк/кг, що відповідає радіоактивному забруднення продуктів харчування, рекомендується відмовитись від їх вживання або обмежити вживання вдвічі в порівняння зі звичайним раціоном харчування. Якщо випромінювання від продуктів харчування підвищить потужність дози до 0,3 мк3в/год (30 мкР/год) понад рівень фону, то вживання цих продуктів повинно складати 0,25 (чверть) звичайного раціону. При 1 мк3в/год (100 мкР/год) - не більше десятої частини раціону.

У випадку перевищення рівнів реагування за зовнішнім гамма-випромінюванням або радіоактивному забрудненню продуктів харчування рекомендується сповістити про це працівників санітарно-епідеміологічної служби та отримати від них кваліфіковані свідчення про реальний рівень випромінювання або забруднення, ступені його безпеки та рекомендації про поведінку в даних умовах.

В кожному конкретному випадку вимірювання необхідно виконувати за методикою, яка приводиться в інструкції по застосуванню, яка додається до кожного приладу (дозиметра).

У роботі з дозиметром намагайтесь не торкатись речовин та предметів, що досліджуєте, оскільки це може привести до забруднення приладу та до додатковому збільшенню результатів вимірів цим дозиметром. Для запобігання забруднення приладу його необхідно помістити в тонких поліетиленовий, захисний чохол, пакет і т.д.

Перевірку працездатності дозиметра здійснюють без спеціальний штучних джерел. В побутових умовах це можна зробити, коли піднести дозиметр до попелу (від березових дров), добрив із хлористого калію вагою біля 1 кг. Наприклад, від калійних добри збільшення гамма-фону може становити 0,1-0,2 мкЗв/год (10-20 мкР/год).

Поводитись з дозиметричними приладами потрібно акуратно. Необхідно відслідковувати стан джерел живлення, регулярно перевіряти працездатність приладу. В такому разі дозиметричний прилад дасть змогу вірно орієнтуватись в довкіллі та своєчасно попередить про вплив іонізуючого випромінювання.

Дозиметричні прилади градуюють відповідно до джерела цезію-137. В межах помилки вимірювання приладів, для переходу від потужності еквівалентної дози до потужності експозиційної дози приймають коефіцієнт, що дорівнює 100, тобто 1 мкЗв/год =100 мкР/год або 1 мкЗв =100 мкР. В деяких приладах можуть бути застосовані режими вимірювань з перемикачем потужності еквівалентної дози/потужності експозиційної дози.

Результати вимірювання дозиметричними приладами відрізняються від вимірювання завдяки статистичному (випадковому) характеру процесу радіоактивного розпаду і чим менше значення, що вимірюється тим більші ці відмінності (флуктуації). Для зменшення похибки вимірювання необхідно збільшити час вимірювання, а у приладах з постійним (фіксованим) часом вимірювання (експозиції) рекомендується вимірювання виконувати 3-10 разів.

 

 

2.3. Вимірювання радіаційного фону у селі Володимирівка

 

Щоб виміряти рівень радіації у селі Володимирівка Суботцівської сільської ради Кропивницького району Кіровоградської області ми скористалися індикатором радіоактивності «Нейва ІР-001». Перед вимірюваннями ознайомимося з основними даними у керівництві з експлуатації приладу. «Нейва ІР-001» призначений для використання населенням з метою контролю радіаційної обстановки на місцевості, в робочих і житлових приміщеннях. Прилад показує потужність експозиційної дози γ-випромінювання у діапазоні від 5 до 999 мкР/год (от 0,05 до 9,99 мкЗв/год). Він призначений для роботи при температурі навколишнього середовища від мінус 10 до плюс 40 °С при відносній вологості повітря до 80% і атмосферному тиску от 66 до106 кПа. Індикатор радіоактивності складається з газорозрядного детектора іонізуючого випромінювання, електронної схеми і цифрового екрана. Включення індикатора здійснюється перемикачем на задній стінці корпусу. Перемикач має три положення: «откл» - відповідає відключеному від батареї живлення станом; «сброс» - батарея харчування підключена, електронна схема в вихідному стані; «счет» - основний режим роботи індикатора, режим реєстрації γ-випромінювання.

Робота індикатора відбувається наступним чином. γ-випромінювання, що проходить через детектор, викликає всередині нього газовий розряд, у результаті якого з'являються імпульси напруги. На екрані приладу отримуємо результати вимірювань. Обраний інтервал часу вимірювання 36 секунд потрібний для вимірювання реального рівня γ-випромінювання мкР/год. Таким чином, по кількості імпульсів, що виділяється, можна оцінити рівень радіоактивного фону (1 мкР/год=0,01 мкЗв/год) [5, с. 158].

Підготовка до роботи. Встановіть в індикатор батарею живлення. Встановіть перемикач на задній стінці індикатора в положення «сброс», при цьому на екрані висвічуються цифри «000» і праворуч з'явиться миготливий знак «С». Встановіть перемикач в положення «счет» – індикатор розпочне рахунок імпульсів. Через 36 секунд рахунок припиниться і знак «С» зникне, а на екрані матимемо результат вимірювань. Для повторного запуску індикатора необхідно перевести перемикач в положення «сброс», а потім «счет». Показання на екрані обнуляться і вимірювання розпочнеться знову. Для зменшення похибки рекомендується вимірювання радіаційного фону виконати 10 раз і визначити середнє арифметичне значення.

Отриманий результат є потужністю експозиційної дози γ-випромінювання (мкР/год) в певному місці. В іншому місці села результат буде інший, відповідно іншому радіаційному фону. Таким чином, вимірюючи кількість імпульсів в різних місцях, можна оцінити радіаційний фон у селі Володимирівка.

Об'єктом дослідження стали шість точок місцевості у селі Володимирівка. У кожній з них згідно керівництва по експлуатації приладу проводили вимірювання 10 раз, не вимикаючи дозиметр. Потім обраховували середньоарифметичне значення показів дозиметра, середнє значення показів дозиметра загалом у селі Володимирівка, а також проаналізовано відхилення середніх значень показів дозиметра у точці місцевості від середнього значення показів дозиметра загалом у селі Володимирівка. Результати вимірювань та обрахунків занесли до таблиці 2.1.

 

Таблиця 2.1.

Результати вимірювань та обрахунків

радіаційного фону у селі Володимирівка

№ В	ОВ	Місце проведення вимірювань
		ЗШ	СР	ПВ	СЗА	ДНЗ	ВС
1.	мкР/год	18	22	21	19	17	18
2.	мкР/год	20	23	23	18	21	17
3.	мкР/год	21	20	20	20	24	19
4.	мкР/год	19	21	21	21	18	20
5.	мкР/год	15	22	25	19	19	18
6.	мкР/год	18	17	18	17	17	15
7.	мкР/год	21	20	21	23	21	17
8.	мкР/год	22	18	22	20	20	16
9.	мкР/год	18	22	20	18	19	19
10.	мкР/год	19	21	23	19	22	14
СЗ	мкР/год	19,1	20,6	21,4	19,4	19,8	17,3
СЗВ	мкР/год	19,6	19,6	19,6	19,6	19,6	19,6
ВСЗПД	мкР/год	+0,5	+1,0	+1,8	-0,2	+0,2	-2,3

 

Для більш наочного відображення середніх значень показів дозиметра у точках місцевості села подаємо їх також у вигляді діаграм (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Результати вимірювань у вигляді діаграм

Скорочення: № В - порядковий номер вимірювання дозиметром рівня радіації, ОВ - одиниці вимірювань, ЗШ - подвір’я філії «Володимирівська загальноосвітня школа» ОНЗ «Мошоринська загальноосвітня школа», СР - біля Володимирівської сільської ради, ПВ - біля сільського поштового відділення, СЗА - Саблино-Знам'янська амбулаторія загальної практики-сімейної медицини, ДНЗ - ДНЗ «Мальвіна», ВС - біля Великого ставка, СЗ - середнє значення показів дозиметра, СЗВ - середнє значення показів дозиметра у селі Володимирівка, ВСЗПД - відхилення від середнього значення показів дозиметра у селі Володимирівка.

 

Обчислимо похибки вимірювань у кожній точці місцевості. Визначимо середні квадратичні похибки _cep за допомогою формули

_cep=,

де n - число проведених вимірювань, N_і - відповідає значенням кількості звукових імпульсів за часове вікно.

За результатами обчислень отримали наступні значення середніх квадратичних похибок: на подвір’ї філії «Володимирівська загальноосвітня школа І-ІІІ ст.» ОНЗ «Мошоринська загальноосвітня школа І-ІІІ ст. Знам'янської районної ради Кіровоградської області» - ±0,31 мкР/год, біля Володимирівської сільської ради - ±0,27 мкР/год, біля сільського поштового відділення - ±0,35 мкР/год, Саблино-Знам'янська амбулаторії загальної практики-сімейної медицини - ±0,25 мкР/год, ДНЗ «Мальвіна» - ±0,38 мкР/год, біля Великого ставка - ±0,35 мкР/год.

Аналізуючи отримані результати вимірювань та обчислень, можна сказати, що рівень радіації досліджуваних точок місцевості села знаходиться в межах допустимої норми (30,0 мкР/год). Середнє значення показів дозиметра у селі Володимирівка рівне 19,6 мкР/год. Найбільші показники дозиметра маємо біля сільського поштового відділення - 21,4 мкР/год та Володимирівської сільської ради - 20,6 мкР/год. Це пояснюється близькістю автодороги Знам’янка - Новороманівка. Найменші показники радіації біля Великого ставка - 17,3 мкР/год.

Рис. 2.3. Вимірювання радіаційного фону

Зазначимо, що під впливом навіть малих доз іонізуючого випромінювання, відбувається поступовий розвиток патологічних процесів. Враховуючи, що життя на Землі виникло й розвивається в умовах радіоактивного випромінювання, якого неможливо уникнути, слід регулярно досліджувати рівень радіаційного забруднення, яке приносить велику шкоду здоров’ю людини.

 

РОЗДІЛ 3

ЗАХИСТ ВІД РАДІАЦІЇ

 

3.1. Основні джерела радіоактивного опромінення людей

 

Перш ніж перейти до комплексу заходів щодо захисту від радіоактивного опромінення розглянемо основні джерела можливого враження радіацією. До них, у першу чергу відносять:

1) вживання радіоактивно забруднених продуктів харчування, особливо молока, м'яса, овочів, ягід, грибів. Для запобігання цього способу опромінення слід перевіряти продукти харчування при покупці, особливо на ринках;

2) перебування на радіоактивно забрудненій території, проживання в домі або квартирі, побудованій з радіоактивно забруднених матеріалів. Можливі випадки використання забрудненої деревини в меблях - в дверях, ліжках, столах та інше.

3) використання в повсякденному ужитку радіоактивних речей. В подібних речах найбільш часто знаходяться Кобальт-60, Стронцій-90, Цезій-137 або Радій-226. При цьому не маючи дозиметра або радіометра неможливо визначити наявність радіоактивності і невинна на перший погляд річ стає невидимою отрутою для її власника;

4) постійне перебування в підвальних і напівпідвальних приміщеннях (відбувається опромінення людини від радіоактивного газу Радон-222 що виділяється з ґрунту);

5) навмисне розміщення радіоактивного джерела в місцях перебування людей [10, с. 156].

 

 

3.2. Дії населення при радіаційному забруднені місцевості

 

Основні норми поведінки та дії населення при радіаційних аваріях і радіаційному забруднені місцевості залежать від місця перебування особи.

При перебуванні у приміщенні: необхідно герметизувати приміщення; укрити продукти харчування від пилу; щоденно проводити вологе прибирання приміщень, бажано із застосуванням миючих засобів; суворо дотримуватися правил особистої гігієни; воду вживати тільки із перевірених джерел, а продукти харчування, отримані через торгову мережу; їжу приймати тільки у закритих приміщеннях, перед цим ретельно мити руки та споліскувати рот 0,5% розчином питної соди; систематично контролювати радіаційний фон.

При перебуванні поза приміщенням: необхідно максимально обмежити перебування на відкритій території, при виході з приміщення обов’язково використовувати засоби індивідуального захисту (респіратор, протипилову пов’язку, плащ, гумові чоботи тощо); при перебуванні на місцевості не рекомендується роздягатися, сідати на землю, палити; перед входом у приміщення обов’язково вимити взуття водою або обтерти мокрою ганчіркою, верхній одяг струсити і почистити вологою щіткою; виключити купання у відкритих водоймах.

Йодна профілактика має на меті запобігання накопиченню радіоактивних ізотопів йоду в організмі та щитовидній залозі. Проводиться вона шляхом прийому внутрішньо стабільних доз йоду у вигляді пігулок йодистого калію, а в разі його відсутності - водно-спиртового розчину йоду. При цьому добові дози прийому йодистого калію становлять: для дорослих і дітей, старших 5 років, по одній пігулці (0,125 г), для дітей від 2-х до 5-ти років - по 0,5 дози і для дітей до 2-х років - по 0,25 дози дорослих. Пігулки приймають після їжі та запивають молоком чи водою. Розчин йоду (5% настойка) застосовується для дорослих і дітей, старших 5 років, по 20 крапель на склянку молока або води, для дітей від 2-х до 5-и років - по 10 крапель і для дітей до 2-х років – по 5 крапель на півсклянки молока або живильної суміші один раз на день. Найбільший ефект вона дає, якщо її проведення починається до початку радіоактивного забруднення. Для попередження або послаблення дії на організм радіоактивних речовин та можливого уникнення захворювання променевою хворобою: максимально обмежте перебування на відкритій території, при виході з приміщення використовуйте засоби індивідуального захисту (респіратор, пов’язку, плащ, гумові чоботи); при знаходженні на відкритій території не роздягайтесь, не сідайте на землю, не паліть; суворо дотримуйтесь правил особистої гігієни; перед входом в приміщення взуття вимийте водою або витріть мокрою ганчіркою, верхній одяг витрусіть і почистіть вологою щіткою; у всіх приміщеннях, що призначені для перебування людей, кожний день робіть вологе вбирання, бажано з використанням миючих засобів; приймайте харчі тільки в закритих приміщеннях, ретельно мийте руки з милом перед їжею; воду вживайте тільки з перевірених джерел; сільськогосподарські продукти з індивідуальних господарств, особливо молоко, зелень, овочі і фрукти вживайте в їжу тільки за рекомендаціями органів охорони здоров’я; виключіть купання в відкритих водоймах до перевірки ступеня їх радіоактивного забруднення; не збирайте в лісі ягоди, гриби і квіти. Знання кожним громадянином правил поведінки і дій в умовах радіоактивного забруднення місцевості, постійне використання інформації територіальних органів управління з питань цивільного захисту населення щодо правил поведінки та дій в умовах надзвичайних ситуацій збереже життя і здоров’я не тільки самого, але своїх рідних і оточуючих [6, с. 106-107].

 

 

3.3. Радіаційний захист

 

Радіаційний захист - це комплекс заходів, направлених на ослаблення або виключення впливу іонізуючого випромінювання на населення, персонал радіаційно-небезпечних об'єктів, біологічні об'єкти природного середовища, на радіоелектронне обладнання та оптичні системи, а також на запобігання природних і техногенних об'єктів від забруднення радіонуклідами і видалення цих забруднень (дезактивацію).

Заходи радіаційного захисту виконуються завчасно, а в ході радіаційних аварій - в оперативному порядку. Вони також здійснюються при виявленні локальних радіоактивних забруднень. Так, НРБ-96 встановлює критерії при виявленні локальних забруднень двох рівнів. Коли ефективна річна доза становить 0,1-0,3 мЗв/год, рівнем забруднення присвоюють умовне найменування – «рівень досліджень». При такому рівні обмежуються спостереженням, контролем, дослідженням джерела з метою уточнення оцінки величини річної ефективної дози та визначення величини дози, очікуваної за 70 годин. У випадку, коли ефективна річна доза перевищує 0,3 мЗв/год, локального забруднення присвоюється другий рівень - «рівень втручання». Втручання передбачає дії органів виконавчої влади, органів управління РСЧС, що допускають введення обмежень на використання продуктів харчування, переміщення в межах зони забруднення або постійне проживання у ній [7, с. 96-97].

До числа основних заходів, способів і засобів, що забезпечують захист населення від радіаційного впливу під час і після радіаційної аварії, належать:

- виявлення факту радіаційної аварії та оповіщення про неї;

- виявлення радіаційної обстановки в районі аварії;

- організація радіаційного контролю;

- встановлення і підтримання режиму радіаційної безпеки;

- проведення, при необхідності, на ранній стадії аварії йодної профілактики населення, персоналу аварійного об'єкта, учасників ліквідації наслідків аварії;

- забезпечення населення, персоналу аварійного об'єкта, учасників ліквідації наслідків аварії засобами індивідуального захисту та використання цих коштів;

- укриття населення, яке опинилося в зоні аварії, в притулках і укриттях, що забезпечують зниження рівня зовнішнього опромінення і захист органів дихання від проникнення в них радіонуклідів, які опинилися в атмосферному повітрі;

- санітарна обробка населення, персоналу аварійного об'єкта, учасників ліквідації наслідків аварії;

- дезактивація аварійного об'єкта, об'єктів виробничого, соціального, житлового призначення, території, сільськогосподарських угідь, транспорту, інших технічних засобів, засобів захисту, одягу, майна, продовольства і води;

- евакуацію або відселення громадян із зон, у яких рівень забруднення перевищує допустимий для проживання населення [9, с. 212].

Виявлення радіаційної обстановки проводиться з метою визначення масштабів радіаційної аварії, встановлення розмірів зон радіаційного забруднення, потужності дози та рівня радіаційного забруднення в зонах, встановлення оптимальних маршрутів руху людей, транспорту і іншої техніки до аварійного об'єкту та іншим місцям робіт, а також визначення можливих маршрутів евакуації населення і сільськогосподарських тварин, евакуацію матеріальних та культурних цінностей із зони аварії.

Виявлення радіаційної обстановки проводиться за допомогою стаціонарних систем радіаційного контролю, що встановлюються на радіаційно-небезпечних об'єктах і територіях навколо них, а також шляхом ведення наземної або повітряної розвідки з дотриманням заходів радіаційної безпеки.

Найважливішим елементом радіаційного захисту при радіаційної аварії є встановлення та підтримання режиму радіаційної безпеки. Режим радіаційної безпеки – це обов'язковий порядок і організація діяльності підрозділів ліквідації радіаційної аварії, а також поведінки населення в зоні аварії з метою максимально досяжного і виправданого зниження радіаційного впливу [4, с. 130-131].

Заходи радіаційного захисту, проведені своєчасно і ефективно, істотно знижують небезпека радіаційного ураження людей, забезпечують підвищення рівня радіаційної безпеки.

 

ВИСНОВКИ

 

Життя на Землі виникло й розвивається в умовах радіоактивного випромінювання, якого неможливо уникнути, слід регулярно досліджувати рівень радіаційного забруднення, яке приносить велику шкоду здоров’ю людини.

У першому розділі даної наукової роботи розглянуто історію розвитку дозиметрії та визначення доз опромінення, а також еволюцію одиниць вимірювання радіації.

Також розглянуто порядок здійснення вимірювання дозиметрами, основні джерела радіоактивного опромінення людей, дії населення при радіаційному забруднені місцевості та радіаційний захист.

За допомогою індикатора радіоактивності «Нейва ІР-001» ми провели вимірювання рівня радіації у шести точках місцевості у селі Володимирівка Суботцівської сільської ради Кропивницького району Кіровоградської області. У кожній з них згідно керівництва по експлуатації приладу проводили вимірювання 10 раз, не вимикаючи дозиметр. Потім обраховували середньоарифметичне значення показів дозиметра, середнє значення показів дозиметра загалом у селі Володимирівка, а також проаналізовано відхилення середніх значень показів дозиметра у точці місцевості від середнього значення показів дозиметра загалом у селі Володимирівка.

Вимірювання та обрахунки засвідчили наступне: показник радіації в селі Володимирівка (19,6 мкР/год) у межах допустимої нормі (30,0 мкР/год). Найбільші показники дозиметра маємо біля сільського поштового відділення - 21,4 мкР/год та Володимирівської сільської ради - 20,6 мкР/год. Це пояснюється близькістю автодороги Знам’янка - Новороманівка. Найменші показники радіації біля Великого ставка - 17,3 мкР/год.

Заходи радіаційного захисту, проведені своєчасно і ефективно, істотно знижують небезпека радіаційного ураження людей, забезпечують підвищення рівня радіаційної безпеки.

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1. Авсеенко В. Ф. Дозиметрические и радиометрические приборы и измерения / В. Ф. Авсеенко. - К.: Урожай, 1990. - 144 с.

2. Анциферов Л. І. Практикум з фізики в середній школі. Дидакт. матеріал: [посібн. для вчит.] / Л. І. Анциферов, В. О. Буров, Ю. І. Дік та ін.; [за ред. В. О. Бурова, Ю. І. Діка]. - К.: Рад. Шк.., 1990. - 176 с.

3. Державні гігієнічні нормативи «Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97)». - К.: Відділ поліграфії Українського центру держсанепіднагляду, 1997. - 121 с.

4. Желібо Є. П. Безпека життєдіяльності: [навч. посіб.] / Є. П. Желібо, Н. М. Заверуха, В. В. Запарний [За ред, Є. П. Желібо]. - К.: Каравела, 2008. - [6-е вид.] - 344 с.

5. Жидецький В. Ц. Основи охорони праці [підр.] / В. Ц. Жидецький. - Львів: Афіша, 2005. - 319 с.

6. Іванов Є.А. Радіоекологічні дослідження: [навч. посібн.] / Є. А. Іванов. - Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2004. - 149 с.

7. Константінов М. П. Радіаційна безпека: [навч. посібн.] / М. П. Константі-нов, Журбенко О. А. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2003. - 151с.

8. Кронгауз А. Н. Дозиметрия рентгеновских лучей. Руководство для рентгенологов и рентгенотехников [Текст] / А. Н. Кронгауз.  - Х., 1941.  - 180 с.

9. Кутлахмедов Ю. О. Основи радіоекології: [навч. посібн.] / Ю. О. Кутлахмедов, В. І. Корогодін, В. К. Кольтовер [за ред. В. П. Зотова]. - К.: Вища школа, 2003. - 319 с.

10. Шарко В. Д. Еколоннмгічне виховання учнів під час вивчення фізики: [посібн. для вчит.] / В. Д. Шарко. - К.: Радянська школа, 1990. - 205 с.