Презентація Оцінка при іонізуючому випромінюванні

Захист населення і території Тема:“Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини. Одиниці вимірювання у дозиметрії” Доповідач: кандидат пед. наук, доцент кафедри фізики та охорони праці Малинівська Л.І Оцінка небезпеки дії при іонізуючому випромінюванні

9 Зовнішнє опромінювання Внутрішнє Зараження Механізм біологічного впливу іонізуючого випромінювання

Захист населення і території Вид випромінювання Швидкість км/с Кількість пар іонів на 1 см шляху у повітрі Повністю послаблюється Альфа-частинки 20 000 300 000 Аркуш паперу Бета-частинки 300 000 40-150 Віконне скло Гамма-частинки 300 000 Декілька пар 1 м ґрунту

Фаза Тривалість фази Характер процесу Початкова фізична 10-16 – 10-14 с Поглинання енергії випромінювання. Іонізація та руйнування молекул (переважно води) Фізико-хімічна 10-10 – 10-6 с Рекомбінація та взаємодія іонів з молекулами (переважно води). Утворення продуктів радіолізу та вільних радикалів Хімічна Декілька секунд Взаємодія продуктів радіолізу й вільних радикалів з молекулами білка та інших органічних сполук. Розвиток біохімічних ушкоджень Біологічна Години, роки Виникнення ушкоджень на різних рівнях. Формування біологічних наслідків опромінення Фази розвитку променевих ушкоджень Захист населення і території

Очікувані наслідки одноразового гамма - опромінювання людини Доза опромінювання, Р Вихід з ладу % Смертність опромінених, % Усього У тому числі протягом перших двох днів наступних двох тижнів інших двох тижнів 100 одиничні випадки одиничні випадки 0 одиничні випадки 0 150 15 одиничні випадки 0 15 0 200 50 15 0 35 одиночні випадки 250 85 50 35 0 10 300 100 85 15 0 20 350 100 100 0 0 30 400 100 100 0 0 40 450 100 100 0 0 50 500 100 100 0 0 70 600 100 100 0 0 100 Примітки. При екрануванні області живота та таза захисними екранами, які ослабляють потік випромінювання у 2-5 разів, той же вражаючий ефект буде від доз опромінювання, у 1,5-3 раз перевищуючих вказані у таблиці.

Орієнтована групова оцінка боєздатності частин та підрозділів в умовах, пов’язаних з ризиком подальшого впливу ІВ Ступень боєздатності Дози (Р) отримані протягом чотирьох діб 1 місяця Повністю боєздатне До 50 До 100 Обмежено боєздатне 1ступеня До 150 До 250 Обмежено боєздатне 2 ступеня До 250 До 400 Обмежено боєздатне 3 ступеня Більш 250 Більш 400 Примітки. Обмежено боєздатним вважається підрозділ, подальші дії якого в умовах опромінення вражаючими дозами (50 – 100 Р) пов’язані з ризиком зниження боєздатності особового складу за рахунок радіаційного фактору: 1 ступень – до 50%; 2 ступень – більш 50%; Потужності доз випромінювання від поверхні тіла (Р/год) та відповідні їм наслідки при забрудненні шкіри продуктами ядерного вибуху (незалежно від віку осколків) Час контакту ПЯВ з шкірою до моменту санітарної обробки, год. Ступень ураження шкіри Терміни збереження боєздатності Вихід з ладу, % 2 4 6 12 24 0,3 0,2 0,1 0,08 0,05 Відсутня Весь час Ні 4,9 2,5 1,9 1,3 0,7 Легка 10-14 До 10 7,4 3,8 2,9 1,9 1,1 Середня 7-10 До 50 12,3 6,3 4,8 3,2 1,9 Важка 4-7 100

Допустимі ступені зараженості радіоактивними речовинами (віком 1 доба) різних об’єктів Найменування об’єкта Потужність дози, мР/год Поверхня тіла людини Натільна білизна Лицьова частина протигаза Обмундирування, спорядження, взуття, засоби індивідуального захисту Особиста зброя Поверхня тіла тварини Бойова техніка та технічне майно 20 20 10 30 20 50 200 Інженерні спорудження, кораблі, літаки, стартові комплекси: – внутрішні поверхні – зовнішні поверхні – борти кораблів Внутрішні поверхні хлібопекарень, продовольчих комор, шахтних колодязів і т.ін. 100 500 1000 50 Примітки. Якщо забруднення відбулося продуктами ЯВ віком до 12 або від 12 до 24 годин, то вказані у таблиці значення збільшуються відповідно у 4 та 2 разів. Захист населення і території

Наслідки потрапляння продуктів ЯВ у організм дорослої людини Кількість ПЯВ (мКі) при потраплянні цілодобово протягом Ступінь ураження шкіри Терміни збереження боєздатності Вихід з ладу, % 1 доби До 10 діб До 30 діб До 1 року 1,0 0,2 0,1 0,05 Відсутня Весь час Ні 15-60 3-10 2-5 1,2-3 Легка 8-10 До 10 60-120 10-20 5-10 3,5-7 Середня 5-7 До 50 120-200 20-30 10-15 7-12 Тяжка 2-3 100 Більш 200 Більш 30 Більш 15 Більш 12 Украй тяжка Відсутня 100 Захист населення і території

Допустимі ступені зараженості продовольства та води радіоактивними речовинами Найменування продукту Вимірюваний обсяг (поверхня) Допустиме забруднення, мР/год, за віком ПЯВ 1 доба 5 діб більше 10 діб Вода Казанок Відро 10 20 5 10 2 4 Рідкі, сипучі (зерно) харчові продукти, їжа у готовому вигляді Казанок 10 5 2 Макаронні вироби, вермішель, сухофрукти Казанок 5 2,5 1 Хліб Буханець 6 3 1,5 М'ясо Туша, півтуші 100 50 20 Риба 25х25 см2 10 5 2 Молоко: – дорослі – діти Казанок 0,6 0,1 0,6 0,1 0,6 0,1 Примітки: Казанок ємністю 1,5 л, відро – 9-10 л. Під час вимірювань рівнів зараження блок детектування приладу повинен розташовуватися на відстані 0,5-1 см від вимірюваної поверхні. Якщо вік ПЯВ менше 12 год або дорівнює 12-24 год, то зазначені в таблиці потужності експозиційних доз збільшуються відповідно в 4 і 2 рази. У випадку випадання радіоактивних гідрозолів (радіоактивного дощу), коли влучення ПЯВ на тіло відбувається через обмундирування, яке намокло безпечні потужності експозиційної дози гамма-випромінювання шкірних покривів тіла і натільної білизни беруться рівними 3,5 мР/год.

Захист населення і території   Результат впливу ІВ на опромінений об’єкт – фізико-хімічні або біологічні зміни у ньому. Радіаційний ефект η, що спостерігається залежить від фізичних величин Аj, які характеризують поле випромінювання або взаємодію випромінювання із речовиною. η=F(Аj) Завданням дозиметрії є вимірювання величини Аj для передбачення або оцінки радіаційного ефекту η (радіобіологічного ефекту). Величини Аj, які функціонально пов’язані із радіаційним ефектом η, називаються дозиметричними. Для здійснення вимірювань у дозиметрії встановлені одиниці вимірювання, що відповідають Міжнародній системі вимірювання (СІ). Разом із Міжнародною системою одиниць застосовуються позасистемні одиниці активності та характеристики полів іонізуючих випромінювань (СГС).

Захист населення і території Активність радіонукліда є мірою інтенсивності розпаду радіоактивних речовин та визначається як кількість розпадів ядер атомів радіоактивної речовини в одиницю часу, тобто як швидкість розпаду ядер. Мірою впливу випромінювань на речовину є доза випромінювання (доза), що характеризує енергію випромінювання, яка передана або здатна бути передана одиниці маси речовини в процесі взаємодії випромінювань з цією речовиною. Доза випромінювання, віднесена до одиниці часу, називається потужністю дози, яка виражає собою швидкість накопичення дози.

Захист населення і території Експозиційна доза фотонного випромінювання Експозиційна доза фотонного випромінювання (Х) – це відношення сумарного заряду dQ всіх іонів одного знаку, створених у повітрі, коли всі електрони і позитрони, звільнені фотонами в елементарному об’ємі повітря з масою dm, повністю зупинилися в повітрі, до маси повітря в зазначеному об’ємі 1 см Рентген (2,08 млрд. пар іонів) 1 см 1 см гамма- випромінювання Енергія квантів МеВ к- коефіцієнт пропорційності Вода/повітря Кістки/повітря М’язи/повітря 0,01 0,92 3,58 0,933 0,1 0,957 1,47 0,957 1 0,974 0,927 0,965 3 0,971 0,937 0,963 D = к Х , де к - коефіцієнт пропорційності. Із зіставлення одиниць випливає, що для повітря в умовах електронної рівноваги за експозиційної дози 1 Р поглинена доза дорівнює 0,88 рад. Х = 0,877D (1 Р = 0,88 рад).

Захист населення і території Поглинена доза випромінювання Поглинена доза випромінювання (D) – це відношення середньої енергії dЕ, переданої ІВ речовині в елементарному об’ємі, до маси dm речовини цьому об’ємі. Це поняття може бути застосоване до будь-якого виду ІВ та будь-якої речовини, тобто це кількісна характеристика результату взаємодії випромінювання з речовиною. За системну одиницю вимірювання поглиненої дози випромінювання взятий грей – Гр. Це така доза випромінювання, за якої опроміненій речовині, яка має вагу 1 кг, передається енергія ІВ в 1Дж; 1 Гр = 1 Дж/кг. Позасистемною одиницею вимірювання поглиненої дози є рад (radiation absorbent dose); 1рад = 10-2 Гр.

Захист населення і території Еквівалентна доза випромінювання Еквівалентна доза випромінювання Н призначена для оцінювання радіаційної безпеки опромінення людини в полі ІВ різних видів. Біологічний ефект опромінення за інших рівних умов виявляється різним для різних видів випромінювання. Еквівалентна доза Поглинена доза Ч 1-2 Ч 1 Ч 20 Ч 5-20 γ β α n Види випромінювання Лінійна передача енергії L∞ у воді Коефіцієнт якості к   γ-, β-випромінювання (фотони з енергією більшою за 350 кеВ) 0,58 3,5 1   γ-, випромінювання (фотони з енергією меншою за 150 кеВ) 1,1 7,0 2   α-частинки, швидкі нейтрони (з енергією більшою за 100 МеВ) 3,7 23 5   Нейтрони (з енергією 0,03–100 МеВ) 8,5 53 10   Багатозарядні іони, ядра віддачі 28 175 20 Еквівалентна доза – це добуток поглиненої дози D випромінювання в біологічній тканині на коефіцієнт якості к цього випромінювання в певному елементі біологічної тканини, тобто: Н = D к.

Захист населення і території Співвідношення між одиницями СІ і позасистемними одиницями в області радіаційної безпеки Величина і позначення Призначення і позначення одиниць Зв’язок з одиницею СІ СІ СГС 1 2 3 4 Енергія ІВ (Ео) Джоуль (Дж) Електрон-вольт (еВ) 1 еВ=1,602∙10-19Дж 1 МеВ=1,602∙10-13Дж Активність (А) Бекерель (Бк) Кюрі (Кі) 1 Кі =3,7∙1010Бк =3,7∙1010 розпад/с Поглинена доза (D) Грей (Гр) Рад (рад) 1 рад=0,01Гр Потужність дози (D*) Грей за секунду, (Гр/с) Рад в секунду (рад/с) 1 рад/с=0,01Гр/с Еквівалентна доза (Н) Зиверт (Зв) Бер (бер) 1 бер = 0,01 Зв Потужність дози (Н*) Зиверт в секунду, (Зв/с) Бер в секунду (бер/с) 1 бер/с= 0,01 Зв/с Експозиційна доза (Х) Кулон на кілограм, (Кл/кг) Рентген (Р) 1 Р=2,58∙10-4 Кл/кг Потужність дози (Х*) Ампер на кілограм, (А/кг) Рентген в секунду, (Р/с) 1 Р/с=2,58∙10-4 А/кг