Характеристика у -излучения (энергия частиц, проникающая и ионизирующая способность).

Нейтроны (нейтронное излучение) − нейтральные элементарные частицы. Поскольку нейтроны не имеют электрического заряда, при прохождении через вещество они взаимодействуют только с ядрами атомов. В результате этих процессов образуются либо заряженные частицы (ядра отдачи, протоны, нейтроны), либоg-излучение, вызывающие ионизацию. По характеру взаимодействия со средой, зависящему от уровня энергии нейтронов, они условно разделены на 4 группы:

1) тепловые нейтроны 0,0−0,5 кэВ;

2) промежуточные нейтроны 0,5−200 кэВ;

3) быстрые нейтроны 200 Кэв−20 Мэв;

4) релятивистские нейтроны свыше 20 МэВ.

Фотонное излучение − поток электромагнитных колебаний, которые распространяются в вакууме с постоянной скоростью 300000 км/с. К нему относятсяg-излучение, характеристическое, тормозное и рентгеновское излучение.

Наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей проникающей способностью обладают фотонные излучения.

29. Прибор дп-5в. Назначение; подготовка и работа с прибором(см в тетр)

30. Поглощенная доза, единицы измерения.

Действия ионизирующего излучения на вещество проявляется в ионизации и возбуждении атомов и молекул, входящих в состав вещества. Количественный мерой этого воздействия служит поглощенная доза Дп − средняя энергия, переданная излучением единице массы вещества. Единица поглощенной дозы − грей (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг. На практике применяется также внесистемная единица − 1 рад = 100 эрг/г = 110-2Дж/кг = 0,01 Гр.

Поглощенная доза излучения зависит от свойств излучения и поглощающей среды.

31. Радиопротекторы. Йодная профилактика.

Радиопротекторы (синоним радиозащитные препараты) — это химические соединения, применяемые для ослабления вредного действия ионизирующей радиации на организм. Радиопротекторы используются лишь с целью профилактики и облегчают течение лучевой болезни. Введение радиопротекторов после облучения оказывается неэффективным. Условно радиопротекторы можно разбить на две группы:

1) радиопротекторы кратковременного, одномоментного действия, которые вводят в организм за короткий промежуток времени до облучения

2) радиопротекторы пролонгированного действия, которые вводят многократно, обычно небольшими дозами до лучевого воздействия.

Профилактика с помощью препаратов стабильного йода является одной из мер индивидуальной защиты населения в случае радиационной аварии и имеет своей целью предотвращение или снижение поглощенной дозы в щитовидной железе, обусловленной поступлением радиоактивных изотопов йода в организм, и возможных радиологических последствий ее облучения.

32. Характеристика рентгеновского излучения (энергия квантов, проникающая и ионизирующая способность).

Рентгеновское излучение − совокупность тормозного и характеристического излучений, диапазон энергии фотонов которых составляет 1 кэВ−1 МэВ.

Излучения характеризуются по их ионизирующей и проникающей способности.

Альфа при равной энергии создает в 20 раз(примерно) больше повреждений, чем бетта и гамма излучения.

Альфа примерно 11см Бетта 20 м Гамма сотни метров.

33. Искусственные источники радиации.

В современных условиях на человека воздействуют следующие источники радиации: ядерные испытания, медицинская диагностическая и лечебная аппаратура, радиоактивные отходы и атомные электростанции (АЭС).

34. Радиация в медицине.

Радиация используется в медицине, как в диагностических целях, так и для лечения. Одним из самых распространенных медицинских приборов является рентгеновский аппарат.

В принципе облучение в медицине направлено на исцеление больного. Однако нередко дозы оказываются неоправданно высокими: их можно было бы существенно уменьшить без снижения эффективности, причем польза от такого уменьшения была бы весьма существенна, поскольку дозы, получаемые от облучения в медицинских целях, составляют значительную часть суммарной дозы облучения от техногенных источников.

Данные о канцерогенном риске, связанном с маммографией, указывают на то, что, несмотря на возможное небольшое повышения риска развития рака молочной железы, в результате облучения (поглощенная железой доза обычно равна 3 мГр) в конечном счете этот тип обследования снижает смертность от рака этого органа. Расчеты, проведенные в Швеции, показали, что маммографический скрининг1100 тыс. женщин в возрасте 50-69 лет в результате облучения может привести к смерти от рака молочной железы от 1 до 5 женщин. В то же время в результате скрининга смертность от рака молочной железы снизилась на 25%, т.е. в результате скрининга были сохранены жизни 560 женщин.

При скрининге рака легкого с использованием низкодозовой спиральной компьютерной томографии эффективная доза составляет 0,2-1 МэВ, которая может привести к развитию 1-5 случаев смерти от рака на 100 тыс. обследуемых.

35. Эффекты воздействия ионизирующих излучений на человека в зависимости от дозы. Острая и хроническая лучевая болезнь.

Клетки имеют тенденцию быть радиочувствительными, если у них есть три свойства:

клетки имеют высокую скорость деления;

клетки имеют возможность делиться долго в будущем;

клетки не являются специализированными.

Таким образом, молодые и быстро растущие ткани наиболее радиочувствительны. Поэтому-то ткани и органы с интенсивно делящимися клетками наиболее чувствительны к радиации. Это, в первую очередь, органы систем кроветворения (костный мозг, селезенка) и пищеварительной системы (слизистая оболочка тонкой кишки), половые железы.

Причиной гибели организма обычно является поражение какого-либо одного органа, критического в данной ситуации. В диапазоне доз 3−9 Гр критической является кровеносная система. Гибель облученного организма наблюдается на 7−15 сутки после лучевого воздействия. Поражение кроветворения проявляется и при не смертельных лучевых поражениях. При лучевом поражении снижается также количество лейкоцитов. И в сочетании все это способствует развитию инфекционных осложнений.

При увеличении дозы радиации до 10−100 Гр, организмы погибают на 3−5 сутки, то есть тогда, когда "костномозговой синдром" еще не успел развиться. Это происходит из-за того, что выходит из строя другой критический орган − кишечник. Он поражается и при меньших дозах, в диапазоне, когда гибель происходит из-за угнетения кроветворения, но при этом "синдром кишечника" не определяет исхода лучевой болезни, хотя и усугубляет ее тяжесть.

При еще больших дозах радиации (200−1000 Гр), непосредственной причиной гибели облученного организма является массовое разрушение клеток центральной нервной системы.

При дозах свыше 10 Гр клетки эпителия тонкого кишечника не выживают. Произойдет процесс проникновения внутрикишечных бактерий прямо в кровоток через оголенные капилляры. Инфекция быстро распространяется по телу в то время, когда его иммунная система так сильно потрясена потерей лейкоцитов. В связи с невозможностью удалить тонкий кишечник хирургическим путем острое облучение тела дозой в 1000 бэр считается предельной для выживания.

Острая форма возникает в результате облучения большими дозами в короткий промежуток времени. При дозах порядка тысяч рад поражение организма может быть мгновенным («смерть под лучом»). Острая лучевая болезнь может возникнуть и при попадании внутрь организма больших количеств радионуклидов.

Хроническая лучевая болезнь может развиться при систематически повторяющемся облучении ниже тех доз, которые вызывают острую форму. Наиболее характерными признаками хронической лучевой болезни являются изменения в крови, ряд симптомов со стороны нервной системы, локальные поражения кожи, поражения хрусталика, пневмосклероз (при ингаляции 239Pu), снижение иммунореактивности организма. Как и при остром облучении возможны отдалённые последствия – лейкозы, злокачественные новообразования, раннее старение – одно из коварных свойств ионизирующего излучения.

36. Основные типы ядерных реакторов.

ВВЭР(Водо-Водяной Энергетический реактор). Реакторы ВВЭР являются самым распространенным типом реакторов в России. Весьма привлекательны дешевизна используемого в них теплоносителя-замедлителя и относительная безопасность в эксплуатации, несмотря на необходимость использования в этих реакторах обогащенного урана. Из самого названия реактора ВВЭР следует, что у него и замедлителем, и теплоносителем является обычная легкая вода. В качестве топлива используется обогащенный до 4,5% урана.

РБМК(Реактор Большой Мощности Канальный). РБМК построен по несколько другому принципу, чем ВВЭР. Прежде всего в его активной зоне происходит кипение – из реактора поступает пароводная смесь, которая, проходя через сепараторы, делится на воду, возвращающуюся на вход реактора, и пар, который идет непосредственно на турбину. Электричество, вырабатываемое турбиной, тратится, как и в реакторе ВВЭР, также на работу циркуляционных насосов.

Реактор на тяжелой воде. В Канаде и Америке разработчики ядерных реакторов при решении проблемы о поддержании в реакторе цепной реакции предпочли использовать в качестве замедлителя тяжелую воду. У тяжелой воды очень низкая степень поглощения нейтронов и очень высокие замедляющие свойства, превышающие аналогичные свойства графита. Вследствие этого реакторы на тяжелой воде работают на необогащенном топливе, что позволяет не строить сложные и опасные предприятия по обогащению урана.

Реактор с шаровой засыпкой. В реакторе с шаровой засыпкой активная зона имеет форму шара, в который засыпаны тепловыделяющие элементы, также шарообразные. Каждый элемент представляет из себя графитовую сферу, в которую вкраплены частицы оксида урана. Через реактор прокачивается газ – чаще всего используется углекислота СО2. Газ подается в активную зону под давлением и впоследствии поступает на теплообменник. Регулирование реактора осуществляется стержнями из поглотителя, вставляемыми в активную зону.

Реактор на быстрых нейтронах. Реактор на быстрых нейтронах очень сильно отличается от реакторов всех остальных типов. Его основное назначение – обеспечение расширенного воспроизводства делящегося плутония из урана-238 с целью сжигания всего или значительной части природного урана, а также имеющихся запасов обедненного урана. При развитии энергетики реакторов на быстрых нейтронах может быть решена задача самообеспечения ядерной энергетики топливом.

37. Основные нормы и правила поведения населения на зараженной территории.

На зараженной радиоактивными веществами местности необходимо строго соблюдать режим, установленный органами гражданской обороны. На такой местности нельзя пить, курить, принимать пищу, снимать средства защиты, прикасаться к предметам, двигаться по высокой траве и густому кустарнику. После пребывания на зараженной местности при входе в жилые и производственные помещения необходимо предварительно очистить одежду и обувь от радиоактивной пыли. Категорически запрещается употреблять в пищу открыто хранившиеся продукты и пользоваться водой из открытых водоемов.

38. Ядерный топливный цикл: основные этапы и связанные с ними риски.

Обычно ядерный топливный цикл (ЯТЦ) состоит из следующих процессов. В рудниках добывается урановая руда. Руда измельчается для отделения диоксида урана, а радиоактивные отходы идут в отвал. Полученный оксид урана (желтый кек) преобразуется в гексафтоpид урана – газообразное соединение. Для повышения концентpации уpана-235 гексафтоpид урана обогащают на заводах по разделению изотопов. Затем обогащенный уран снова переводят в твердый диоксид урана, из которого изготавливают топливные таблетки. Из таблеток собирают тепловыделяющие элементы (ТВЭлы), которые объединяют в сборки для ввода в активную зону ядерного pеактоpа АЭС. Извлеченное из реактора отработанное топливо имеет высокий уровень радиации и после охлаждения на территории электростанции отправляется в специальное хранилище. Предусматривается также удаление отходов с низким уровнем радиации, накапливающихся в ходе эксплуатации и технического обслуживания станции. По истечении срока службы и сам реактор должен быть выведен из эксплуатации (с дезактивацией и удалением в отходы узлов реактора). Каждый этап топливного цикла регламентируется так, чтобы обеспечивались безопасность людей и защита окружающей среды.

39. Проблема радиоактивных отходов.

Радиоактивные отходы– это все радиоактивные или загрязненные (зараженные радиацией) материалы, являющиеся продуктом использования человеком радиоактивности и не находящие дальнейшего применения.

В зависимости от концентрации радиоактивных элементов различают:

а) слаборадиоактивные отходы (с концентрацией радиоактивных элементов менее 0,1 Кюри/м3),

б) среднерадиоактивные отходы (0,1-1 000 Кюри/м3) и

в) высокорадиоактивные отходы (более 1 000 Кюри/м3).

Основную часть этих отходов составляют топливные стержни, необходимые для производства электроэнергии. Сюда же относится загрязненная радиацией рабочая одежда сотрудников атомных электростанций.

Решение проблемы:

- Захорононение

- Переработка

40. Основные принципы радиационной безопасности.

Действующими нормами радиационной безопасности и санитарными правилами. Для обеспечения радиационной безопасности необходимо руководствоваться следующими основными принципами (см. также учебно-методическое пособие «Радиационная безопасность: природа и источники ионизирующей радиации»):

принцип нормирования – непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников излучения;

принцип обоснования – запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает возможного вреда, причиненного дополнительным облучением;

принцип оптимизации – поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения – (в английской аббревиатуре - AslowAsReasonablyAchievable – ALARA).

41. Международная шкала ядерных событий (шкала INES).

При нормальной эксплуатации атомные станции не представляют опасности для персонала, населения и окружающей среды. Однако на безопасность АЭС могут влиять аварийные ситуации (инциденты) и аварии.
В соответствии с рекомендациями Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) для оценки значимости с точки зрения безопасности событий, происходящих на ядерных установках и объектах, используется Международная шкала ядерных событий ИНЕС (англ. INES, InternationalNuclearEventsScale). Она оценивает все нештатные события на ядерных объектах по 8-балльной шкале. За нулевой уровень приняты события, несущественные для безопасности. Далее следуют уровни 1-й (аномалия), 2-й (инцидент), 3-й (серьезный инцидент). Уровни, начиная с четвертого, описываются как авария. 4-й – это авария без значительного риска за пределами площадки, 5-й - авария с риском за пределами площадки, 6-й - серьезная авария, 7-й - крупная авария.

42. Основные причины аварий на АЭС

43. Мероприятия по защите населения в случае аварии на оиаэ.

В планах мероприятий по защите населения в случае аварии на ОИАЭ(ОБЪЕКТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ) должны быть отражены следующие основные положения:

- исходные данные для планирования защиты населения;

- основные мероприятия по защите населения;

- организация и проведение радиационной разведки;

- организация оповещения и связи;

- порядок оказания медицинской помощи пострадавшим;

- координация действий руководства и персонала ОИАЭ, а также территориальных сил и служб гражданской обороны, местных органов исполнительной власти, министерств и ведомств.

При аварии в зависимости от складывающейся обстановки и фазы протекания аварии для защиты населения от радиационного воздействия должны приниматься следующие мероприятия:

- ограничение пребывания населения на открытой местности (временное укрытие в домах и убежищах);

- герметизация жилых и служебных помещений на время развития аварии;

- йодная профилактика;

- защита органов дыхания и кожных покровов;

- эвакуация населения;

- регулирование доступа в район загрязнения, ограничение передвижения автотранспорта по загрязненной территории;

- санитарная обработка лиц в случае загрязнения одежды и кожных покровов

- медицинская помощь;

- простейшая обработка продуктов питания, загрязненных радиоактивными веществами (обмыв, удаление поверхностного слоя и пр.);

- исключение или ограничение потребления в пищу загрязненных продуктов питания (в первую очередь, молока и других продуктов местного производства)

- переселение;

- дезактивация загрязненной местности

44. Йодная профилактика: цели, специфика проведения.

Максимальный защитный эффект достигается при заблаговременном или одновременном с поступлением в организм радиоактивного йода приемом его стабильного аналога. Прием этого препарата в более поздние сроки значительно снижает эффективность йодной профилактики, но даже его прием через 6 часов после разового поступления радиоактивного йода в организм может снизить дозу облучения щитовидной железы. Поэтому организация йодной профилактики должна предполагать возможность выдачи препаратов стабильного йода населению в максимально сжатые сроки. Основной задачей является своевременное информированием населения о необходимости как однократного, так и повторных приемов препаратов стабильного йода. Для выдачи препаратов стабильного йода населению могут привлекаться санитарные дружины, санитарные посты, медицинские работники, а также специально назначенные для этого лица из числа работников объектов экономики.

При угрозе поступления в организм радиоактивного йода для защиты от облучения щитовидной железы назначают взрослым и детям старше 2 лет по 0, 125 г 1 раз в день; детям до 2 лет - по 0, 04 г в день. Препарат принимают ежедневно до исчезновения угрозы поступления радиоактивного йода в организм.

45. Дезактивация: определение, оценка эффективности дезактивации.

Дезактивация – это обезвреживание объектов, подвергшихся радиоактивному (РА) загрязнению, путем его удаления или изоляции загрязненных поверхностей. Удаление РА веществ из жидких и газообразных средств определяется термином «очистка», а обезвреживание кожных покровов человека – «санитарная обработка».

Эффективность удаления РА веществ с поверхности различных объектов оценивается при помощи коэффициента дезактивации (КД), а снижение опасности облучения людей — при помощи коэффициента снижения (КС) мощности дозы. Остановимся более подробно па характеристике этих коэффициентов.

КД показываетЮ во сколько раз снизилось в результате дезактивации радиоактивное загрязнение поверхности объекта:

КД=Ан /Ак

где Ан – начальное (до дезактивации), а Ак – конечное (после дезактивации) РА загрязнение. В этой формуле начальное и конечное загрязнение может быть выражено в виде удельной и объемной активности или плотности потока, соответственно Бк/кг, Бк/л и Бк/см2.

КС мощности дозы (МД) определяет, во сколько раз уменьшилась опасность облучения людей:

КС= МДн/ МДк

где МДн — начальная и МДк — конечная (после дезактивации) у загрязненного объекта.

46. Основные способы дезактивация: перечисление, краткая характеристика.

Дезактивация струей газа (воздуха) и пылеотсасыванием. В первой стадии процесса дезактивации струей газа (воздуха) с поверхности удаляются РА загрязнения в виде жидкости, мелких частиц и структурированных масс; РА загрязнения переводятся во взвешенное или аэрозольное состояние. Для повышения эффективности используется воздушная струя с. введенным в нее порошка, обладающего абразивным действием и способного снять верхний слой, загрязнение которого вызвано проникновением РА веществ вглубь материала. Коэффициент дезактивации резко возрастает и может достигнуть 200, что гарантирует отличное качество обработки. Вторая стадия связана с удалением РА загрязнений с обрабатываемого объекта, когда эти загрязнения во взвешенном состоянии приобретают способность двигаться по инерции.

Дезактивация снятием загрязненного слоя и изоляцией загрязненной поверхности. При снятии загрязненного слоя совмещаются две стадии процесса дезактивации. Этот способ может быть реализован в отношении местности, дорог, окрашенных изделий, строительных материалов и конструкций и т.п.

Дезактивация струей воды и паром. Является доступным и широко применяемым способом дезактивации оборудования, участков местности с твердыми покрытиями, транспортных и др. средств. Эффективность ее зависит от структуры струи, расхода воды и напора (давления) перед насадкой, генерирующей водную струю. Введение в низко- и средненапорные струи абразивных препаратов, использование импульсного режима обработки позволяет добиться сравнительно высокого значения КД.

47. Дезактивация местности.

Дезактивация местности определяется масштабами ее загрязнения. Возможны локальные загрязнения ограниченных участков и масштабные — больших территорий, которые вызваны непредвиденными авариями или взрывами ядерных боеприпасов. В локальных случаях, как правило, обеззараживанию подвергается весь участок местности. При массовом проводится выборочная дезактивация дорог, отдельных участков местности, сельскохозяйственных угодий.

Полотно бетонных и асфальтированных дорог большей частью дезактивируется струей воды с использованием специальных и поливомоечных машин коммунального хозяйства. Основным способом дезактивации грунтовых дорог и отдельных участков местности является снятие верхнего загрязненного слоя.

Бетонирование и асфальтирование применяют обычно для изоляций небольших площадей (территорий). Весьма эффективным способом изоляции отдельных участков местности является укладка бетонных плит. Работы упрощаются и сводятся к доставке плит, их укладке и заделке швов между ними.

Дезактивация культивированной местности имеет свои особенности. При скашивании трав удаляется от 40 до 80% загрязнений (в пересчете на КД=1,25-2,50). Основной способ дезактивации культивированного грунта— перепахивание (переворачивание), которое можно рассматривать как изоляцию незагрязненным пластом.

48. Дезактивация продуктов питания.

В качестве материалов, использующихся для упаковки, применяют полиэтилен, картон, алюминиевую фольгу, бумагу и бумажные мешки, хлопчатобумажную ткань, деревянные ящики. Тара подвергается дезактивации протиранием щетками, пылеотсасыванием, обработкой ДР и другими способами. Ни один из перечисленных материалов не в состоянии препятствовать РА загрязнению в тех случаях, когда РД вещества находятся в жидком состоянии. Лучшими защитными свойствами по отношению к жидким РВ обладают алюминиевая фольга и отчасти полиэтилен.

Для продуктов питания, прошедших дезактивацию, в зависимости от остаточной удельной активности в единицах Ки/л или Ки/кг предполагаются следующие возможности их использования: полный запрет; на откорм скоту и переработку; изменение технологии хранения, переработки и дальнейшего использования; потребление в пищу при соблюдении определенных условий.

Дезактивация путем снятия загрязненного слоя характерна для таких продуктов как рыба, мясо, хлеб, сливочное масло и отчасти овощи и фрукты. Помидоры, яблоки, сливы и др., имеющие гладкую поверхность, загрязняются главным образом снаружи. Их необходимо тщательно промыть теплой водой, а у яблок, груш, персиков и других подобных фруктов снять кожицу. Для овощей, фруктов и ягод, поверхность которых имеет сложную конфигурацию, например капуста и некоторые другие РА загрязнения могут проникнуть на некоторую глубину. Дезактивация в этом и подобных случаях осуществляется снятием верхнего загрязненного слоя. Легко подвергаются дезактивации такие продукты, которые защищены естественным изолирующим слоем, удаляемым перед употреблением, например, зерно, горох, фасоль, картофель, цитрусовые, дыня и др.

50. Виды ядерных боеприпасов (зарядов).

Атомные заряды. Действие атомного оружия основывается на реакции деления тяжелых ядер (уран-235, плутоний-239 и т.д.). Цепная реакция деления развивается не в любом количестве делящегося вещества, а лишь только в определенной для каждого вещества массе.

Термоядерные заряды. Действие термоядерного оружия основывается на реакции синтеза ядер легких элементов. Для возникновения цепной термоядерной реакции необходима очень высокая (порядка нескольких миллионов градусов) температура, которая достигается взрывом обычного атомного заряда. В качестве термоядерного горючего используется обычно дейтрид лития-6 (твердое вещество, представляющее собой соединение лития-6 и дейтерия).

Нейтронные заряды. Нейтронный заряд представляет собой особый вид термоядерного заряда малой мощности с повышенным нейтронным излучением. Как известно, при взрыве ядерного боеприпаса ударная волна несет около 50% энергии, а проникающая радиация не более 5%.

Чистый заряд. Чистый заряд – это ядерный заряд, при взрыве которого выход долгоживущих радиоактивных изотопов существенно снижен.

В зависимости от мощности ядерные боеприпасы делят на калибры:

v сверхмалый (менее 1 кт);

v малый (от 1 до 10 кт);

v средний (от 10 до 100 кт);

v крупный (от 100 кт до 1 Мт);

v сверхкрупный (свыше 1 Мт).