Воздействие на организм неионизирующего излучения. Лекции бжд

1. Кафедра БЖД

1. Контрольная работа

по дисциплине: Безопасность жизнедеятельности

на тему: Ионизирующие излучения

1. Пермь, 2004

Введение

Ионизирующим излучением называют излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков.

Ионизирующее излучение – такое излучение, которым обладают радиоактивные вещества.

Под влиянием ионизирующих излучений у человека возникает лучевая болезнь.

Главной целью радиационной безопасности является охрана здоровья населения, включая персонал, от вредного воздействия ионизирующего излучения путем соблюдения основных принципов и норм радиационной безопасности без необоснованных ограничений полезной деятельности при использовании излучения в различных областях хозяйства, в науке и медицине.

Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000) применяются для обеспечения безопасности человека в условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения.

Основные характеристики ионизирующих излучений

Ионизирующим излучением называют излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков. Источники этих излучений широко используются в технике, химии, медицине, сельском хозяйстве и других областях, например при измерении плотности почв, обнаружении течей в газопроводах, измерении толщины листов, труб и стержней, антистатистической обработке тканей, полимеризации пластмасс, радиационной терапии злокачественных опухолей и др. Однако следует помнить, что источники ионизирующего излучения представляют существенную угрозу здоровью и жизни использующих их людей.

Существует 2 вида ионизирующих излучений:

корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля (альфа- и бета-излучение и нейтронное излучение);

электромагнитное (гамма-излучение и рентгеновское) с очень малой длиной волны.

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, обладающих большой скоростью. Эти ядра имеют массу 4 и заряд +2. Они образуются при радиоактивном распаде ядер или при ядерных реакциях. В настоящее время известно более 120 искусственных и естественных альфа-радиоактивных ядер, которые, испуская альфа-частицу, теряют 2 протона и 2 нейрона.

Энергия альфа-частиц не превышает нескольких МэВ (мега-электрон-вольт). Излучаемые альфа-частицы движутся практически прямолинейно со скоростью примерно 20000 км/с.

Под длиной пробега частицы в воздухе или других средах принято называть наибольшее расстояние от источника излучения, при котором еще можно обнаружить частицу до ее поглощения веществом. Длина пробега частицы зависит от заряда, массы, начальной энергии и среды, в которой происходит движение. С возрастанием начальной энергии частицы и уменьшением плотности среды длина пробега увеличивается. Если начальная энергия излучаемых частиц одинакова, то тяжелые частицы обладают меньшими скоростями, чем легкие. Если частицы движутся медленно, то их взаимодействие с атомами вещества среды более эффективно и частицы быстрее растрачивают имеющийся у них запас энергии.

Длина пробега альфа-частиц в воздухе обычно менее 10 см. За счет своей большой массы при взаимодействии с веществом альфа-частицы быстро теряют свою энергию. Это объясняет их низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию: при движении в воздушной среде альфа-частица на 1 см своего пути образует несколько десятков тысяч пар заряженных частиц – ионов.

Бета-излучение представляет собой поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. В настоящее время известно около 900 бета-радиоактивных изотопов.

Масса бета-частиц в несколько десятков тысяч раз меньше массы альфа-частиц. В зависимости от природы источника бета-излучений скорость этих частиц может лежать в пределах 0,3 – 0,99 скорости света. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет приблизительно 1800 см., а в мягких тканях человеческого тела ~ 2,5 см. Проникающая способность бета-частиц, выше, чем альфа-частиц (из-за меньших массы и заряда).

Нейтронное излучение представляет собой поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно в 4 раза меньше массы альфа-частиц. В зависимости от энергии различают медленные нейтроны (с энергией менее 1 КэВ (кило-электрон-Вольт) = 10 3 эВ), нейтроны промежуточных энергий (от 1 до 500 КэВ) и быстрые нейтроны (от 500 КэВ до 20 МэВ). При неупругом взаимодействии нейтронов с ядрами атомов среды возникает вторичное излучение, состоящее из заряженных частиц и гамма-квантов (гамма-излучение). При упругих взаимодействиях нейтронов с ядрами может наблюдаться обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, но она существенно выше, чем у альфа- или бета-частиц. Нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Мощность нейтронного потока измеряется плотность потока нейтронов.

Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией и с малой длиной волны. Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Высокая энергия (0,01 – 3 МэВ) и малая длина волны обусловливает большую проникающую способность гамма-излучения. Гамма-лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях. Это излучение обладает меньшей ионизирующей способностью, чем альфа- и бета-излучение.

Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Рентгеновское излучение представляет собой один из видов электромагнитного излучения. Энергия его обычно не превышает 1 МэВ. Рентгеновское излучение, как и гамма-излучение, обладает малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.

Для характеристики воздействия ионизирующего излучения на вещество введено понятие дозы излучения. Дозой излучения – называется часть энергии, переданная излучением веществу и поглощенная им. Количественной характеристикой взаимодействия ионизирующего излучения и вещества является поглощенная доза излучения (Д), равная отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе облученного вещества в этом объеме dm:

До недавнего времени за количественную характеристику только рентгеновского и гамма-излучения, основанную на их ионизирующем действии, принималась экспозиционная доза Х – отношение полного электрического заряда dQ ионов одного знака, возникающих в малом объеме сухого воздуха, к массе воздуха dm в этом объеме, т.е.

Для оценки возможного ущерба здоровья при хроническом воздействии ионизирующего излучения произвольного состава введено понятие эквивалентной дозы (Н). Эта величина определяется как произведение поглощенной дозы Д на средний коэффициент качества излучения Q (безразмерный) в данной точке ткани человеческого тела, т.е.:

Существует еще одна характеристика ионизирующего излучения – мощность дозы Х (соответственно поглощенной, экспозиционной или эквивалентной) представляющая собой приращение дозы за малый промежуток времени dx, деленное на этот промежуток dt. Так, мощность экспозиционной дозы (х или w, Кл / кг · с) составит:

Х = W = dx / dt

Биологическое действие рассмотренных излучений на организм человека различно.

Альфа-частицы, проходя через вещество и сталкиваясь с атомами, ионизируют (заряжают) их, выбивая электроны. В редких случаях эти частицы поглощаются ядрами атомов, переводя их в состояние с большей энергией. Эта избыточная энергия способствует протеканию различных химических реакций, которые без облучения не идут или идут очень медленно. Альфа-излучение производит сильное действие на органические вещества, из которых состоит человеческий организм (жиры, белки и углеводы). На слизистых оболочках это излучение вызывает ожоги и другие воспалительные процессы.

Под действием бета-излучений происходит радиолиз (разложение) воды, содержащейся в биологических тканях, с образованием водорода, кислорода, пероксида водорода H 2 O 2 , заряженных частиц (ионов) OH – и HO – 2 . Продукты разложения воды обладают окислительными свойствами и вызывают разрушение многих органических веществ, из которых состоят ткани человеческого организма.

Действие гамма- и рентгеновского излучений на биологические ткани обусловлено в основном образующимися свободными электронами. Нейтроны, проходя через вещество, производят в нем наиболее сильные изменения по сравнению с другими ионизирующими излучениями.

Таким образом, биологическое действие ионизирующих излучений сводится к изменению структуры или разрушению различных органических веществ (молекул), из которых состоит организм человека. Это приводит к нарушению биохимических процессов, протекающих в клетках, или даже к их гибели, в результате чего происходит поражение организма в целом.

Различают внешнее и внутреннее облучение организма. Под внешним облучениемпонимают воздействие на организм ионизирующих излучений от внешних по отношению к нему источников.Внутреннее облучениеосуществляется радиоактивными веществами, попавшими внутрь организма через дыхательные органы, желудочно-кишечный тракт или через кожные покровы. Источники внешнего излучения – космические лучи, естественные радиоактивные источники, находящиеся в атмосфере, воде, почве, продуктах питания и др., источники альфа-, бета-, гамма, рентгеновского и нейтронного излучений, используемые в технике и медицине, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы (в том числе и аварии на ядерных реакторах) и ряд других.

Радиоактивные вещества, вызывающие внутреннее облучение организма, попадают в него при приеме пищи, курении, питье загрязненной воды. Поступление радиоактивных веществ в человеческий организм через кожу происходит в редких случаях (если кожа имеет повреждения или открытые раны). Внутреннее облучение организма длится до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадется или не будет выведено из организма в результате процессов физиологического обмена. Внутреннее облучение опасно тем, что вызывает длительно незаживающие язвы различных органов и злокачественные опухоли.

При работе с радиоактивными веществами значительному облучению подвергаются руки операторов. Под действием ионизирующих излучений развивается хроническое или острое (лучевой ожог) поражение кожи рук. Хроническое поражение характеризуется сухостью кожи, появлением на ней трещин, изъявлением и другими симптомами. При остром поражении кистей рук возникают отеки, омертвление тканей, язвы, на месте образования которых возможно развитие злокачественных опухолей.

Под влиянием ионизирующих излучений у человека возникает лучевая болезнь. Различают три степени ее: первая (легкая), вторая и третья (тяжелая).

Симптомами лучевой болезни первой степени являются слабость, головные боли, нарушение сна и аппетита, которые усиливаются на второй стадии заболевания, но к ним дополнительно присоединяются нарушения в деятельности сердечно-сосудистой системы, изменяется обмен веществ и состав крови, происходит расстройство пищеварительных органов. На третьей стадии болезни наблюдаются кровоизлияния выпадение волос, нарушается деятельность центральной нервной системы и половых желез. У людей, перенесших лучевую болезнь, повышается вероятность развития злокачественных опухолей и заболеваний кроветворных органов. Лучевая болезнь в острой (тяжелой) форме развивается в результате облучения организма большими дозами ионизирующих излучений за короткий промежуток времени. Опасно воздействие на организм человека и малых доз радиации, так как при этом могут произойти нарушение наследственной информации человеческого организма, возникнуть мутации.

Низкий уровень развития легкой формы лучевой болезни возникает при эквивалентной дозе облучения приблизительно 1 Зв, тяжелая форма лучевой болезни, при которой погибает половина всех облученных, наступает при эквивалентной дозе облучения 4,5 Зв. 100%-ный смертельный исход лучевой болезни соответствует эквивалентной дозе облучения 5,5–7,0 Зв.

В настоящее время разработан ряд химических препаратов (протекторов), существенно снижающих негативный эффект воздействия ионизирующего излучения на организм человека.

В России предельно допустимые уровни ионизирующего облучения и принципы радиационной безопасности регламентируются «Нормами радиационной безопасности» НРБ-76, «Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» ОСП72-80. В соответствии с этими нормативными документами нормы облучения установлены для следующих трех категорий лиц:

Для лиц категории А основным дозовым пределом является индивидуальная эквивалентная доза внешнего и внутреннего излучения за год (Зв/год) в зависимости от радиочувствительности органов (критические органы). Это предельно допустимая доза (ПДД) – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Для персонала категории А индивидуальная эквивалентная доза (Н , Зв), накопленная в критическом органе за времяТ (лет) с начала профессиональной работы, не должна превышать значения, определяемого по формуле:

Н = ПДД ∙ Т . Кроме того, доза, накопленная к 30 годам, не должна превышать 12 ПДД.

Для категории Б установлен предел дозы за год (ПД, Зв/год), под которым понимают наибольшее среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при котором равномерное облучение в течении 70 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. В табл.1 приведены основные дозовые пределы внешнего и внутреннего облучений в зависимости от радиочувствительности органов.

Таблица 1 – Основные значения дозовых пределов внешнего и внутреннего облучений

К ионизирующим (радиоактивным) излучениям относят рентгеновские и γ-излучения, являющиеся электромагнитными колебаниями с очень малой длиной волны, а также α- и β-излучения, позитронное и нейтронное излучения, представляющие собой поток частиц с зарядом или без него. Рентгеновское и γ-излучение вместе называют фотонным излучением.

Основное свойство радиоактивных излучений — ионизирующее действие. При прохождении их в тканях нейтральные атомы или молекулы приобретают положительный или отрицательный заряд и превращаются в ионы. Альфа-излучение, представляющее собой положительно заряженные ядра гелия, обладает высокой ионизирующей способностью (до нескольких десятков тысяч пар ионов на 0,01 м своего пути), но незначительным пробегом: в воздухе 0,02...0,11 м, в биологических тканях (2..,6)10-6 м. Бета-излучение и позитронное излучение — это соответственно потоки электронов и позитронов со значительно меньшей ионизирующей способностью, которая при одинаковой энергии в 1000 раз меньше, чем у β-частиц. Очень большой проникающей способностью обладает нейтронное излучение. Проходя через ткани, нейтроны — частицы, не имеющие заряда, вызывают в них образование радиоактивных веществ (наведенную активность). Рентгеновские лучи, возникающие при β-излучении или в рентгеновских трубках, ускорителях электронов и т. п., а также γ-излучение, испускаемое радионуклидами — ядрами радиоактивных элементов, обладают самой низкой способностью ионизировать среду, но самой высокой проникающей способностью. Их пробег в воздухе составляет несколько сот метров, а в материалах, применяемых для защиты от ионизирующих излучений (свинец, бетон),—десятки сантиметров.

Облучение может быть внешним, когда источник радиации находится вне организма, и внутренним, возникающим при попадании радиоактивных веществ внутрь через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт или при всасывании через поврежденную кожу. Поступая в легкие или пищеварительный тракт, радиоактивные вещества распределяются по организму с током крови. При этом одни вещества распределяются в организме равномерно, а другие накапливаются только в определенных (критических) органах и тканях: радиоактивный йод — в щитовидной железе, радиоактивный радий и стронций — в костях и т. п. Внутреннее облучение может возникнуть при употреблении в пищу продуктов растениеводства и животноводства, полученных с зараженных сельскохозяйственных угодий.

Длительность нахождения радиоактивных веществ в организме зависит от скорости выделения и периода полураспада — времени, за которое радиоактивность снижается вдвое. Удаление таких веществ из организма происходит главным образом через желудочно-кишечный тракт, почки и легкие, частично через кожу, слизистую оболочку рта, с потом и молоком.

Ионизирующие излучения могут вызывать местные и общие поражения. Местные поражения кожи бывают в виде ожогов, дерматитов и других форм. Иногда возникают доброкачественные новообразования, возможно также развитие кожного рака. Длительное действие радиации на хрусталик служит причиной катаракты.

Общие поражения протекают в форме острой и хронической лучевой болезни. Острые формы характеризуются специфическими поражениями кроветворных органов, желудочно-кишечного тракта и нервной системы на фоне общетоксических симптомов (слабость, тошнота, ослабление памяти и т. п.). В ранней стадии хронической формы наблюдаются нарастающая физическая и нервно-психическая слабость, пониженный уровень эритроцитов в крови, повышенная кровоточивость. Вдыхание радиоактивной пыли вызывает пневмосклероз, иногда рак бронхов и легких. Ионизирующие излучения угнетают репродуктивную функцию организма, влияя на здоровье последующих поколений.

На производстве могут выполняться работы с закрытыми источниками излучений и открытыми радиоактивными веществами.

Закрытые источники герметичные; чаще всего это стальные ампулы, содержащие радиоактивное вещество. Как правило, в них используются γ- и реже β-излучатели. К закрытым источникам относятся и рентгеновские аппараты, ускорители. Установки с такими источниками применяют для контроля качества сварных швов, определения износа деталей, обеззараживания кож и шерсти, обработки семян с целью уничтожения насекомых-вредителей, в медицине и ветеринарии. Работа на этих установках чревата опасностью только внешнего облучения.

Работы с радиоактивными веществами в открытом виде встречаются при диагностике и лечении в медицине и ветеринарии, при нанесении радиоактивных веществ в составе светящихся красок на циферблаты, в заводских лабораториях и т. п. Для работ этой категории опасно как внешнее, так и внутреннее облучение, поскольку радиоактивные вещества могут поступать в воздух рабочей зоны в виде паров, газов и аэрозолей.

Для учета неодинаковой опасности разных видов ионизирующих излучений введено понятие эквивалентная доза. Ее измеряют в зивертах и определяют по формуле

где k — коэффициент качества, учитывающий биологическую эффективность различных видов излучения по сравнению с рентгеновским: k = 20 для α-излучения, k— 10 для потока протонов и нейтронов; k- 1 для фотонного и β-излучения; D — поглощенная доза, характеризующая поглощение энергии любого ионизирующего излучения единицей массы вещества, Зв.

Эффективная доза позволяет оценить последствия облучения отдельных органов и тканей человека с учетом их радиочувствительности.

Нормами радиационной безопасности НРБ-96, утвержденными Постановлением № 7 Государственного комитета санитарно-эпидемиологического надзора РФ 19.04.96г., установлены следующие категории облучаемых лиц:

персонал — люди, работающие с техногенными источниками облучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);

все население, включая персонал, вне сферы и условий их производственной деятельности (табл.21.2).

21.2. Основные дозовые пределы облучения, мЗв

Годовая доза облучения населения от естественного радиационного фона в среднем составляет (0,1...0,12)10-2 Зв, при флюорографии 0,37*10-2 Зв, при рентгенографии зубов 3 o 10-2 Зв.

В основные дозовые пределы облучаемых людей не входят дозы от природных и медицинских источников ионизирующего излучения и доза, полученная вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения установлены специальные ограничения.

Защиту от внешнего облучения проводят в трех направлениях: 1) экранированием источника; 2) увеличением расстояния от него до работающих; 3) сокращением времени пребывания людей в зоне облучения. В качестве экранов применяют хорошо поглощающие ионизирующие излучения материалы, такие, как свинец, бетон. Толщину защитного слоя рассчитывают в зависимости от вида и мощности излучения. Следует учитывать, что мощность излучения снижается пропорционально квадрату расстояния от источника. Эту зависимость используют при внедрении дистанционного управления процессами. Время пребывания работающих в зоне воздействия радиации ограничивают из условия соблюдения предельных доз облучения, указанных в таблице 21.2.

При работах с открытыми источниками излучений максимально изолируют помещение, где находятся радиоактивные вещества. Стены должны быть достаточной толщины. Поверхности ограждающих конструкций и оборудования покрывают материалами, легко подвергающимися очистке (пластиком, масляной краской и т. п.). Работу с загрязняющими воздух рабочей зоны радиоактивными веществами проводят только в закрытых вытяжных шкафах (боксах) с фильтрацией удаляемого воздуха. При этом достаточное внимание следует уделять эффективности работы общеобменной и местной вентиляции, а также применять средства индивидуальной защиты (респираторы, изолирующие пневмокостюмы с подачей в них чистого воздуха, очки, комбинезоны, фартуки, резиновые перчатки и обувь), которые подбирают в зависимости от свойств используемых радиоактивных веществ, их активности и вида работ. К важным профилактическим мероприятиям относят дозиметрический контроль и медицинское обследование работающих. Для индивидуального дозиметрического контроля применяют приборы ИФКУ-1, ТЛД, КИД-6 и другие, для контроля степени радиоактивной загрязненности тела и спецодежды —СЗБ2-1еМ, СЗБ2-2еМ, БЗДА2-01 и др. Плотность потоков α-, β-, γ- и нейтронного излучения измеряют приборами РУП-1, УИМ2-1еМ, а объемную активность радиоактивных газов и аэрозолей в воздухе — приборами РВ-4, РГБ-3-01.

Цели: сформировать понятия о радиации, радиоактивности, радиоактивном распаде; изучить виды радиоактивного излучения; рассмотреть источники радиоактивного излучения.

Методы проведения: рассказ, беседа, объяснение.

Место проведения: школьный класс.

Время проведения: 45 мин.

План:

1.Вводная часть:

• орг. момент;
• опрос

2.Основная часть:

• изучение нового материала

3.Заключение:

• повторение;

Термин «радиация» происходит от латинского слова radius и означает луч. В самом широком смысле слова радиация охватывает все существующие в природе виды излучений - радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолет и, наконец, ионизирующее излучение. Все эти виды излучения, имея электромагнитную природу, различаются длиной волны, частотой и энергией.

Существуют также излучения, которые имеют другую природу и представляют собой потоки различных частиц, например, альфа-частиц, бета-частиц, нейтронов и т.д.

Каждый раз, когда на пути излучения возникает барьер, оно передает часть или всю свою энергию этому барьеру. И от того, насколько много энергии было передано и поглощено в организме, зависит конечный эффект облучения. Всем известны удовольствие от бронзового загара и огорчение от тяжелейших солнечных ожогов. Очевидно, что переоблучение любым видом радиации чревато неприятными последствиями.

Для здоровья человека наиболее важны ионизирующие виды излучения. Проходя через ткань, ионизирующее излучение переносит энергию и ионизирует атомы в молекулах, которые играют важную биологическую роль. Поэтому облучение любыми видами ионизирующего излучения может так или иначе влиять на здоровье. К их числу относятся:

Альфа-излучение - это тяжелые положительно заряженные частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, крепко связанных между собой. В природе альфа-частицы возникают в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более пяти сантиметров и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним омертвевшим слоем кожи. Однако если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или вдыхаемым воздухом, оно облучает внутренние органы и становится потенциально опасным.

Бета-излучение - это электроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи. Во время аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году пожарные получили ожоги кожи в результате очень сильного облучения бета-частицами. Если вещество, испускающее бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренние ткани.

Гамма-излучение - это фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе оно может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние ткани. Плотные и тяжелые материалы, такие как железо и свинец, являются отличными барьерами на пути гамма-излучения.

Рентгеновское излучение аналогично гамма-излучению, испускаемому ядрами, но оно получается искусственно в рентгеновской трубке, которая сама по себе не радиоактивна. Поскольку рентгеновская трубка питается электричеством, то испускание рентгеновских лучей может быть включено или выключено с помощью выключателя.

Нейтронное излучение образуется в процессе деления атомного ядра и обладает высокой проникающей способностью. Нейтроны можно остановить толстым бетонным, водяным или парафиновым барьером. К счастью, в мирной жизни нигде, кроме как непосредственно вблизи ядерных реакторов, нейтронное излучение практически не существует.

В отношении рентгеновского и гамма-излучения часто употребляют определения «жёсткое» и «мягкое» . Это относительная характеристика его энергии и связанной с ней проникающей способности излучения («жёсткое» - большие энергия и проникающая способность, «мягкое» - меньшие).

Ионизирующие излучения и их проникающая способность

Радиоактивность

Число нейтронов в ядре определяет, является ли данное ядро радиоактивным. Чтобы ядро находилось в стабильном состоянии, число нейтронов, как правило, должно быть несколько выше числа протонов. В стабильном ядре протоны и нейтроны так крепко связаны между собой ядерными силами, что ни одна частица не может выйти из него. Такое ядро всегда будет оставаться в уравновешенном и спокойном состоянии. Однако ситуация совсем иная, если число нейтронов нарушает равновесие. В этом случае ядро обладает избыточной энергией и просто не может удерживаться в целости. Рано или поздно оно выбросит свою избыточную энергию.

Различные ядра высвобождают свою энергию разными способами: в форме электромагнитных волн или потоков частиц. Такая энергия называется излучением.

Радиоактивный распад

Процесс, в ходе которого нестабильные атомы испускают свою избыточную энергию, называется радиоактивным распадом , а сами такие атомы - радионуклидом . Легкие ядра с небольшим числом протонов и нейтронов становятся стабильными после одного распада. При распаде тяжелых ядер, например, урана, образующееся в результате этого ядро по-прежнему является нестабильным и, в свою очередь, распадается дальше, образуя новое ядро, и т.д. Цепочка ядерных превращений заканчивается образованием стабильного ядра. Такие цепочки могут образовывать радиоактивные семейства. В природе известны радиоактивные семейства урана и тория.

Представление об интенсивности распада дает понятие периода полураспада - периода, в течение которого произойдет распад половины нестабильных ядер радиоактивного вещества. Период полураспада каждого радионуклида уникален и неизменен. Один радионуклид, например, криптон-94, рождается в ядерном реакторе и очень быстро распадается. Период полураспада его меньше секунды. Другой, например, калий-40, образовался в момент рождения Вселенной и до сих пор сохранился на планете. Период полураспада его измеряется миллиардами лет.

Источники излучения.

В повседневной жизни человек подвергается воздействию различных источников ионизирующего излучения как естественного, так и искусственного (техногенного) происхождения. Все источники можно разделить на четыре группы:

• естественный радиационный фон;
• техногенный фон от естественных радионуклидов;
• медицинское облучение за счет рентгено- и радиоизотопной диагностики;
• глобальные выпадения продуктов испытательных ядерных взрывов

К этим источникам следует добавить и облучение, обусловленное работой предприятий атомной энергетики и промышленности и радиоактивным загрязнением окружающей среды в результате радиационных аварий и инцидентов, хотя эти источники носят ограниченный локальный характер.

Естественный радиационный фон формируется космическим излучением и естественными радионуклидами, находящимися в горных породах, почве, продуктах питания и организме человека.

Под техногенным облучением обычно понимается облучение, обусловленное естественными радионуклидами, которые концентрируются в продуктах человеческой деятельности, например, строительных материалах, минеральных удобрениях, выбросах тепловых электростанций и др., т.е. техногенно измененный естественный фон.

Медицинские источники ионизирующего излучения являются одним из наиболее значимых факторов облучения человека. Это связано, прежде всего, с тем, что диагностические и профилактические рентгенологические процедуры носят массовый характер. Кроме того, уровни облучения зависят от структуры процедур и качества аппаратуры. Остальные источники техногенного облучения - тепловые электростанции, АЭС, минеральные удобрении, потребительские товары и др. в сумме формируют дозу облучения населения в несколько мкЗв в год (см. приложение №6).

Литература:

1.Ландау-Тылкина С.П. Радиация и жизнь. М. Атомиздат, 1974 г.

2. Тутошина Л.М. Петрова И.Д. Радиация и человек. М. Знание, 1987 г.

3. Белоусова И.М. Естественная радиоактивность.М. Медгиз, 1960 г.

4. Петров Н.Н. «Человек в чрезвычайных ситуациях». Учебное пособие — Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1995 г.

Источник света делится на:

Лампы накаливания (Лодыгин)

Газоразрядные лампы (Яблочков)

Полупроводниковые источники света (светодиоды) (Алферов)

Неэлектрические источники

1. Химический источник

   Фотолюминесцентный

   Радиолюминесцентные (фосфор 31)

Характеристики источников света:

Номинальное напряжение (обычно 220 или 127)

Мощность лампы

Номинальный световой поток [Ф ном ]

Цветовое оформление производственного интерьера. Работоспособность в определенной степени зависит от цветового оформления.

Красный цвет – возбуждает

Оранжевый – бодрит

Желтый – веселит

Зеленый – успокаивает

Синий – регулирует дыхание

Черный – резко снижает настроение

Белый - вызывает апатию

Шум и вибрация

Влияние шума на деятельность человека.

Шум – любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм человека.

Поражение шумом:

Снижает внимание

Ухудшает реакцию

Угнетает нервную систему

Способствует нарушению обмена веществ

Шумовая болезнь – профессиональное заболевание (перестают действовать некоторые органы из-за шума).

Звуковые колебания делятся на:

Инфразвук (менее 20 Гц)

Слышимый (от 20 Гц до 20 кГц)

Ультразвуковой диапазон

Низкочастотный (от 20 до 400 Гц)

Средняя частота (от 400 до 1000)

Высокочастотный (от 1000 до 4000)

Интенсивность - отношение мощности к площади переносимой энергии. [Вт/м 2 ]

Давление звуковой волны (измеряется в паскалях).

Прирост силы ощущения

Измеряется в Бэлах

Нормирование шума

Нормируется по:

Предельному спектру (постоянные шумы)

По эквивалентному уровню шума (непостоянные шумы)

До 35 дБ – не беспокоит человека

От 40 до 70 вызывает неврозы

Свыше 70 дБ ведет к тугоухости

до 140 вызывает боль

свыше 140 смерть

Защита от шума

Снижение звуковой мощности источника шума

Изменение направленности шума

Рациональная планировка производственных участков

Наиболее рациональным способом уменьшения шума является снижение звуковой мощности его источника. Снижение механических шумов достигается: улучшением конструкции механизмов; заменой металлических деталей на пластмассовые; заменой ударных технологических процессов на безударные.

Эффективность этих мероприятий по снижению уровня шума дает эффект до 15 дБ.

Следующим способом снижения шума является изменение направленности его излучения.

Этот способ применяется в том случае, когда работающее устройство направленно излучает шум. Примером такого устройства может служить труба для сброса в атмосферу сжатого воздуха в сторону, противоположную рабочему месту.

Рациональная планировка предприятий и цехов. Если на территории предприятия имеется несколько шумных цехов, то их целесообразно сосредоточить в одном - двух местах, максимально удаленных от остальных цехов и жилых районов.

Следующий способ борьбы с шумом связан с уменьшением звуковой мощности по пути распространения шума (звукоизоляция). Практически это достигается использованием звукоизолирующих ограждений и кожухов, звукоизолирующих кабин и пультов управления, звукоизолирующих и акустических экранов.

В качестве материалов для звукоизолирующих ограждений рекомендуется использовать бетон, железобетон, кирпич, керамические блоки, деревянные полотна, стекло.

Звукоизолирующими кожухами обычно полностью закрывают издающее шум устройство. Кожухи изготавливают из листового металла (сталь, дюралюминий) или пластмассы. Как и в случае звукоизолирующих ограждений, кожухи более эффективно снижают уровень шума на высоких частотах, чем на низких.

5. Звукопоглощение. В производственных помещениях уровень звука существенно повышается из-за отражения шума от строительных конструкций и оборудования. Для снижения уровня отраженного звука применяют специальную акустическую обработку помещения с использованием средств звукопоглощения, к которым относятся звукопоглощающие облицовки и штучные звукопоглотители. Они поглощают звук. При этом колебательная энергия звуковой волны переходит в тепловую вследствие потерь на трение в звукопоглотителе.

Для звукопоглощения используют пористые материалы (т.е. материалы, обладающие не сплошной структурой), так как потери на трение в них более значительны. И наоборот, звукоизолирующие конструкции, отражающие шум, изготавливают из массивных, твердых и плотных материалов.

Средства индивидуальной защиты

Бируши (снижают до 20 дБ)

Вкладыши (до 40 дБ)

Шлемы (до 60-70 дБ)

Вибрация. Влияние вибрации на жизнедеятельность

Вибрация – это механические колебания твердого тела вокруг положения равновесия.

С физической точки зрения вибрация – это колебательный процесс, в результате которого тело через определенные промежутки проходит одно и то же устойчивое положение.

Частотные характеристики вибрации:

Частотный диапазон для общих вибраций (F=0,8*80 Гц)

Средние геометрические частоты (1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц)

Частотный диапазон для локальных вибраций (от 5 до 1400 Гц)

СГЧ (8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000)

Абсолютные параметры вибрации

Амплитуда [А] [У] измеряется в метрах

Виброскорость [V] м/с

Виброускорение [a] м/с 2

Относительные параметры вибрации

Уровень виброскорости

α v =20Lg(V/V 0) [дБ]

V 0 =5*10 -8 м/с Пороговое значение

Уровень виброускорения

α a =20Lg(a/a 0) дБ

Вибрацию делят на два вида :

Локальная вибрация (действует на отдельные части тела)

Общая вибрация (действует на весь организм через опорные поверхности (пол, сидение)).

Вибрация очень опасна для организма. При совпадении внешних вибраций и колебаний организма наступает резонанс (6-9 Гц).

Вибрационная болезнь (не лечится):

1 стадия: изменение кожных чувств; боль и слабость в костях; изменения в сосудах

2 стадия: нарушение кожной чувствительности; спазмы пальцев

3 стадия:атрофия плечевого пояса; изменение ЦНС (центральная нервная система) и ССС (сердечно-сосудистая система)

Источники вибрации

В соответствии с ССБТ (гост 12) источники вибрации делятся на:

1. Транспортные источники (авто, ж/д и водный)

   Транспортно-технологические (краны, экскаваторы)

   Технологические (станки, компрессоры и насосы)

Локальные

1. Ручные машинки

   Ручной инструмент

Нормирование вибрации

Вибрация нормируется в соответствии с санитарными нормами (производственная вибрация, вибрация жилых и общественных помещений).

Вибрация нормируется по двум показателям:

Вибрация локальная

Вибрация общая

И та, и другая вибрация нормируется по уровню скорости в дБ.

Очень часто нормируют одновременно и шум и вибрацию.

Шум нормируют:

По эквивалентному уровню звука

По звуковому давлению инфразвука

По звуковому давлению ультразвука воздушного

По уровню виброскорости ультразвука.

4) Защита от вибрации

Снижение вибрации в источнике

1. Вибропоглащение (вибродемпфер) Механическая энергия превращается в тепловую энергию

   Виброгашение (массив, фундамент)

Уменьшение вибрации по пути ее распространения

1. Виброизоляция (помещения изоляторы)

Средства индивидуальной защиты

Основные средства индивидуальной защиты – это виброзащитная обувь и виброзащитные перчатки

Соблюдение режима труда и отдыха

Степень воздействия вибрации на человека зависит от времени непрерывной работы вибро инструмента. Медики установили, что через каждые 30 минут делать перерывы на 10-15 минут, то виброболезни можно избежать.

Электромагнитное излучение (ЭМИ)

Воздействие ЭМИ на человека.

Неионизирующие электромагнитные излучения включают:

Ультрафиолетовое излучение

Видимый свет

Инфракрасное излучение

Радио волны

К ионизирующим видам относятся рентгеновские и гамма излучения.

С точки зрения безопасности жизнедеятельности не ионизирующие электромагнитные излучения делятся на три группы:

ЭМП (электромагнитные излучения) радиочастот

ЭМП (электромагнитное излучения промышленной частоты)

Постоянные магнитные поля

Электромагнитные излучения радиочастот

Основные параметры электромагнитных излучений :

Источники электромагнитных излучений :

Радиотехнические объекты

Радиостанции и базовые станции сотовой связи

Термические цеха

Бытовые источники

1. Микроволновые печи

   Мобильные и радиотелефоны

   Компьютеры

Зоны воздействия электромагнитных полей (часто на экзамене)

(воздействие характеризуется только плотностью потока энергии [I])

Воздействия на человека электромагнитных излучений связано с тепловым эффектом. Электромагнитное излучение (ЭМИ) – передает определенное количество энергии телу человека, эта энергия преобразуется в тепловую до определенного предела организм отводит это тепло, когда он перестает справляться с отводом тепла человек заболевает.

Органы, которые более подвержены ЭМИ: глаза; мозг желудок печень

Симптомы: утомляемость и изменения в крови, потом возникают опухоли и аллергии.

Нормирования электромагнитной среды

СанНПиН 2.2.4. 191-03 - электромагнитные поля в производственных условиях

ВДУ магнитного поля земли

Предельно допустимые уровни магнитных полей

Предельно допустимые уровни электростатических полей

Предельно допустимые уровни электрических и магнитных полей промышленной частоты

Предельно допустимые уровни электромагнитных полей (по диапазонам)

Плотность потока энергии – в СНГ

В США характеристика – удельная мощность поглощение

Электромагнитная безопасность

Осуществляется следующими методами:

Защита временем

Защита расстоянием

Защита рациональным возмещением источника ионизирующих излучений

Уменьшение мощности источников ионизирующих излучений

Экранирование

1. Отражающие (токи Фуко гасят эти волны)

   Поглощающие

Применение индивидуальных средств защиты (халаты с металлической основой)

Правила пользования сотовым телефоном

Плотность потока энергии мобильного телефона в области мозга составляет (16 Вт/м 2 облучение в минуту, а допустимая норма 10 Вт/м 2)

Наибольшая мощность возникает в момент вызова

Расстояние до уха (сильно не прислонять)

Переносить из руки в руку (т.е. от одного уха к другому)

Использование наушников (гарнитуры)

Вредные факторы, возникающие при работе с компьютером

Рабочая поза и освещенность

Тепло (инфракрасное излучение)

Шум и вибрация

Статическое электричество

Электромагнитные поля

Меры безопасности :

Соблюдение эргономики рабочего места (удобное расположение и освещенность)

Микроклимат (температура не должна превышать 35 градусов; влажность 65%, воздух от 0,1 до 02 м/с)

Объем помещения (на каждого пользователя не менее 20 м 2)

Объем воздуха (не менее 20 м 3 /час)

Расстояние до дисплея (не менее 60 см)

Время отдыха (10 минут в час)

Радиационная безопасность

Виды ионизирующих излучений

Под радиацией понимается ионизирующее излучение.

Ионизирующее излучение – это излучение взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов.

Ионизирующее излучение делится на:

Характеристика источников ионизирующего излучения. (Активность)

Источник ионизирующего излучения – это вещества и установки, при использовании которых возникает ионизирующее излучение.

Характеристикой источников ионизирующего излучения является активность [А].

Активность – количество единиц образованное источником излучения в единицу времени. (Измеряется в Бк – беккерель и Кюри).

1 Бк – активность источника в котором в 1 секунду происходит 1 распад.

1 Кюри – активность источника в котором в 1секунду происходит 37 миллиардов распадов.

Удельная активность – это активность 1 килограмма (единицы массы) источника, т.е. отношение активности к массе. (Бк/кг).

Объемная активность – отношение активности к объему источника. (Бк/м 3)

Поверхностная активность – отношение активности источника к его площади. (Бк/м 2)

Закон радиоактивного распада определяет изменение активности во времени. A t = A 0 e - λt

Закон Вигнера Вея – при взрывах и авариях активность источника меняется по показательному закону. A t = A 0 (t/t 0) - n

Характеристика взаимодействия ионизирующих излучений со средой. (Дозовые характеристики)

Для характеристики воздействия ионизирующего излучения используется понятие «доза измерения ».

В зависимости от поставленной задачи используют различные дозы. Если надо определить количество электричества созданного ионизирующим излучением, то используют экспозиционную дозу.

Экспозиционная доза - это количество электричества созданное ионизирующим излучением в единице массы вещества. Доза измеряется в рентгенах. [рентген]

Поглощенная доза – количество энергии поглощенное единицы массы вещества при прохождении через него излучения.

Эквивалентная доза – доза эквивалентная гамма излучению. . В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах, а внесистемная единица бэр.

Эффективная доза .

При равномерном облучении эффективная доза равна эквивалентной дозе . При облучении всего человека пользуются эффективной дозой.

Доза является интегральным показателем. В качестве дифференциального показателя используют мощность дозы. Мощность дозы характеризует поле ионизирующего излучения. Было определено, что мощность дозы прямо пропорциональна активности и обратно пропорциональна квадрату сопротивлению.

Любой экран ослабляет ионизирующее излучение по экспоненциальному закону.

Облучение человека в повседневных условиях

ОПУ складывается из бытового и фонового излучения.

Фоновое облучение складывается из естественного радиоактивного фона (фон Земли и космоса) и техногенно-измененное радиоактивное поле (фон от ядерных взрывов и ядерной энергетики).

Бытовое облучение складывается из медицинского облучения и облучения электронной аппаратурой.

ЕРФ – фон Земли и космоса.

ТИРФ – фон от ядерных взрывов и энергетики

Каждый человек в среднем получает 3 мЗв/год.

Требования к ограничению облучения

Федеральный закон №3 о радиационной безопасности населения

Норма радиационной безопасности НОРБ 99/2009

Основные своды правил о радиационной безопасности 99 (ОСПоРБ-99)

Персонал группы А (20 мЗв/год)

Персонал группы Б (5 мЗв/год)

Все население (1 мЗв/год)

Строительные материалы – гранит, радон, радиационные приборы.

Раздел 3 (техника БЖД)

Электробезопасность

Технические средства обеспечения электро безопасности

Средства обеспечения электро безопасности.

Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту от вредных и опасных факторов: (часто спрашивают на экзамене)

Электрический ток

Электрическая дуга

Электромагнитных излучений

Статического электричества

Воздействие электрического тока на человека

От воздействия тока возникают травмы, которые называются электро травмы.

Электро травмы могут быть:

Местными (т.е. поражать в месте прикосновения к току) обычно бывают при высоких частотах.

1. Электрические ожоги

   Электрические знаки

   Металлизация кожи

Общие (поражается все тело).

1. Электрический удар (делится на 5 степеней)

1 степень (возникновение судороги)

2 степень (возникновение и судороги и боли)

3 степень (судорога и потеря сознания)

4 степень (потеря сознания + или прекращение дыхание или прекращение биения сердца)

5 степень (клиническая смерть) прекращение дыхания, биения сердца.

Электрический шок

Факторы определяющие исход поражения электрическим током

Закон Ома – ток через человека пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.

Факторы поражения тока.

1 фактор . Сила тока I (для 50 Гц)

Существует три критерия:

Ток пороговой ощутимости (примерно 1 мА).

Пороговые не отпускающий (примерно 10 мА)

Пороговый фибриляционный (смертельный) примерно 100 мА.

2 фактор . Напряжение прикосновения. Допустимым считается напряжение 20 В.

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками электрической сети, к которой дотронулся человек.

3 фактор . Сопротивление тела человека.

При нормальном режиме эксплуатации электроустановок сопротивление тела человека принимает 6,7 кОм. При аварийном состоянии оборудование снижается сопротивление до 1 кОм. Если температура выше 35 градусов и влажность выше 75% сопротивление уменьшается еще в 3 раза.

4 фактор . Длительность воздействия электрического тока на человека.

Кардиоцикл человека определяет дополнительное время воздействия электрического тока. (t=0,2 – 1 сек)

5 фактор . Путь тока через тело человека.

Наиболее опасные пути тока через человека рука – рука, рука – ноги (т.к. проходят через тело человека).

6 фактор Род тока.

Самый опасный переменный. Менее опасный постоянный и выпрямленный.

7 фактор Частота тока.

Самый опасный ток с частотой от 20 до 100 Гц. Чем выше частота тока, тем меньше вероятность электрического удары и выше вероятность электрического ожога.

8 фактор . Контакт в точках акупунктуры.

9 фактор . Внимание. Электрический ток находится в крови человека. Чем больше внимательность, тем больше ток. Он смягчает последствия.

10 фактор . Индивидуальные свойства человека.

11 фактор . Схема включения.

Наиболее опасно двухфазное прикосновение (скорее всего смерть).

Однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью. (менее опасно, чем предыдущее)

Однофазное прикосновение в сетях с заземленной нейтралью (опасно). Особо когда человек с босой ногой.

12 фактор . Условия внешней среды.

По условиям внешней среды все помещения делят на 4 класса:

Помещение без повышенной опасности

Помещение с повышенной опасностью

Помещения особо опасные

Помещения с особо неблагоприятными условиями.

Опасность определяется: температурой (35 градусов предел), влажностью (75% предел), электропроводностью полов, наличие пыли в воздухе, наличие заземленного оборудования.

Классификация электрических сетей

Все электрические сети можно разделить на 2 большие группы:

Сети с напряжением до 1000 В

Сети с напряжением свыше 1000 В

Кроме этого электрические сети делят в зависимости от заземления нейтрали:

С заземленной нейтралью

С изолированной нейтралью

В зависимости от количества проводов:

Трехпроводные

Четырехпроводные

Пяти проводные

Наиболее распространены четырехпроводные сети с заземленной нейтралью. Эти сети называются TNC.

1 буква Т терра (показывает, что электрические проводники заземлены)

2 буква N. Показывает, что электроустановка замыкается на нейтральный провод.

3 буква С. Показывает, что нулевой защитный и нулевой заземленный входит в один провод.

В настоящее время наиболее широко стали применяться пяти проводные сети. В этих сетях нулевой провод рабочий и нулевой провод защитный разъединены. Обозначаются TN-S.

Для переносного электрооборудования используется трехпроводная сеть с изолированной нейтралью Обозначается IT. Схема эффективна, если она на небольшой протяженности, хорошо обслуживается, находится в сухом помещение.

Технические способы обеспечения электробезопасности

Электробезопасность включает в себя следующие элементы:

Технические способы обеспечения безопасности

1. Электрическая изоляция (не менее 500 кОм)

   Зануление

   Заземление

   Защитное отключение

   Электрическое разделение сетей

   Применение малых напряжений

   Ограждение токоведущих частей

   Применение средств сигнализаций, блокировки, а также знаков безопасности и плакатов.

Индивидуальные средства защиты

Организационные мероприятия

Нормативно-правовые акты

Зануление (Принципиальная схема зануления)

Зануление – это присоединение корпуса к заземленному нулевому проводу.

Принцип действия : превращение замыкания на корпус в короткое замыкание.

Область применения : Трехфазные четырехпроводные сети с глухо заземленной нейтралью

Защитное заземление

Защитное заземление – преднамеренное соединение корпуса с землей.

Принцип действия : снижение до безопасного значения тока через человека.

Область применения : трехфазные трехпроводные сети с изолированной нейтралью (для сетей до 1000 В).

Электрозащитные средства (называют средства индивидуальной защиты СИЗ)

Средства изолирующие

1. Основные. Позволяют работать под напряжением. (Диэлектрические перчатки, изолирующие клещи и указатели напряжения)

   Дополнительные. (диэлектрические калоши, изолирующие подставки, коврики)

Средства ограждающие

1. Переносные средства, включающие в себя временные переносные ограждения и изолирующие накладки.

Средства экранирующие

1. Переносные экранирующие средства

Средства предохранительные

Это средства, которые защищают от поражающих факторов не электрической природы, возникающие при работе с электро оборудованием. (очки, щитки, предохранительные пояса, противогазы, невоспламеняющиеся рукавицы).

Организационные основы электробезопасности

Выше, мы рассмотрели технические основы безопасности, но как показывает анализ несчастных случаев, много людей гибнет из-за плохой организации электробезопасности.

К основным организационным мероприятиям отнесем:

Оформление работ на электроустановках должно проводиться: по нарядам или распоряжению. Если работы проводятся больше 1 часа или в них участвуют больше трех человек, то должен быть выписан наряд на эти работы. Если работа меньше часа и менее трех человек, то распоряжение.

Люди, которые проводят электрические работы, обязаны иметь допуск к работе. Для этого им присваивается классификация. Их всего 5 групп.

Надзор за проведение работ

Соблюдение режима

1. труда и отдыха

   Перехода на другие работы

   Окончание работ

Оказание первой помощи при поражении током

Первая помощь должна оказаться в течении 1 минуты .

Необходимо : установить наличие дыхания, пульса, шока; организовать вызов скорой помощи; проводить реанимационные мероприятия: восстановить дыхание, непрямой массаж сердца.

Световое излучение. На его долю приходится 30~35% энергии ядерного взрыва. Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнитное излучение ультрафиолетового, видимого и инфракрасного спектра. Источником светового излучения является светящая область взрыва. Время действия светового излучения и размеры светящейся области зависят от мощности взрыва. С ее увеличением они возрастают. По длительности свечения можно ориентировочно определить мощность ядерного взрыва.

Из формулы:

где X - длительность свечения (с); д - мощность ядерного взрыва (кт), видно, что время действия светового излучения при наземном и воздушном взрыве мощностью 1 кт составляет 1 с; 10 кт - 2,2 с, 100 кт - 4,6 с, 1 мгт - 10 с.

Поражающим фактором воздействия светового излучения является световой импульс - количество прямой световой энергии, падающей на 1 м 2 поверхности, перпендикулярной направлению распространения светового излучения за все время свечения. Величина светового импульса зависит от вида взрыва и состояния атмосферы. Измеряется в системе Си в джоулях (Дж/м 2) и калориях на см 2 во внесистемной системе единиц. 1 Кал/см 2 = 5 Дж/м 2 .

Воздействие светового излучения вызывает у человека ожоги различной степени:

• 2,5 Кал/см 2 - покраснение, болезненность кожи;
• 5 - на коже появляются пузыри;
• 10-15 - появление язв, омертвление кожи;
• 15 и выше - омертвление глубоких слоев кожи.

Потеря трудоспособности наступает при получении ожогов второй и третьей степени открытых участков тела (лицо, шея, руки). При прямом попадании света в глаза возможен ожог глазного дна.

Временное ослепление наступает при внезапном изменении яркости поля зрения (сумерки, ночь). Ночью ослепление может носить массовый характер и продолжаться минутами.

При воздействии на материалы импульс величиной от 6 до 16 Кал/см 2 вызывает их возгорание и приводит к пожарам. При легком тумане величина импульса уменьшается в 10 раз, при густом - в 20.

Приводит к многочисленным пожарам и взрывам в результате повреждения газовых коммуникаций и электросетей.

Поражающее воздействие светового излучения снижается при своевременном оповещении, использовании защитных сооружений и СИЗ (одежды, светозащитных очков).

Проникающая радиация (4-5% энергии ядерного взрыва) представляет собой поток у-квантов и нейтронов, излучаемых в течение 10-15 с из светящейся области взрыва в результате ядерной реакции и радиоактивного распада его продуктов. Доля нейтронов в энергии проникающей радиации составляет 20%. При взрывах малой и сверхмалой мощности доля проникающей радиации значительно возрастает.

Радиус поражения проникающей радиацией незначителен (половинное уменьшение дозы происходит при преодолении в воздухе 4-5 км).

Поток нейтронов вызывает в окружающей среде наведенную радиоактивность за счет перехода атомов стабильных элементов в их радиоактивные изотопы, в основном коротко- живущие. Воздействие проникающей радиации на человека вызывает у него лучевую болезнь.

Радиоактивное заражение (загрязнение) окружающей среды (РЗ). На его долю приходится 10-15% всей энергии ядерного взрыва. Возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва. Расплавленная масса грунта содержит радиоактивные продукты распада. При низком воздушном, наземном и особенно подземном взрыве грунт из воронки, образованной взрывом, втягиваясь в огненный шар, расплавляется и перемешивается с радиоактивными веществами, а затем медленно оседает на землю как в районе взрыва, так и за его пределами в направлении движения ветра. В зависимости от мощности взрыва локально выпадает 60-80% (РВ). 20-40% поднимается в атмосферу и постепенно оседает на землю, образуя глобальные площади зараженных территорий.

При воздушных взрывах РВ не смешиваются с грунтом, а поднимаются в атмосферу, разносясь в ней и медленно выпадая в виде дисперсионного аэрозоля.

В отличие от аварии на АЭС, где след аварийного выброса РВ имеет мозаичную форму из-за частого изменения направления ветра в приземном слое, при ядерном взрыве образуется эллипсообразный след, так как за время локального выпадения РВ направление ветра практически не меняется.

Источниками РЗ местности являются продукты деления материала ядерного взрыва, а также непрореагировавшие частицы материала. (II 235 , Р1; 239). Незначительную долю в общей массе РВ составляют радиоактивные элементы - продукты действия наведенной радиации, образующиеся в результате воздействия нейтронного излучения.

Характерной особенностью РЗ является постоянно происходящий спад уровня радиации вследствие распада радионуклидов. За время, кратное 7, уровень радиации снижается в 10 раз. Так, если через 1 ч после взрыва уровень радиации принять за исходный, то через 7 ч он снизится в 10 раз, через 49 ч - в 100 раз, а через 14 суток - в 1000 раз по сравнению с первоначальным.

При аварии на АЭС спад уровня радиации происходит медленнее. Это объясняется иным изотопным составом радиоактивного облака. Большинство короткоживущих изотопов распадаются еще в процессе работы реактора, и их число при аварийном выбросе значительно меньше, чем при ядерном взрыве. В результате этого спад уровня радиации при аварии за семикратный промежуток времени уменьшается лишь вдвое.

Электромагнитный импульс (ЭМИ). При ядерных взрывах в атмосфере в результате взаимодействия у-излучения и нейтронов с атомами окружающей среды возникают кратковременные мощные электромагнитные поля с длиной волны от 1 до 1000 м и более. (Соответствует диапазону радиоволн.) Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением мощных электрических полей в проводах и кабелях линий связи, в антеннах радиостанций и других радиоэлектронных устройствах. Поражающим фактором ЭМИ является напряженность электрического и (в меньшей степени) магнитного полей, зависящая от мощности и высоты взрыва, расстояния от центра взрыва, свойств окружающей среды. Наибольшее поражающее воздействие ЭМИ оказывает при космическом и высотном ядерных взрывах, выводя из строя радиоэлектронную аппаратуру, находящуюся даже в заглубленных помещениях.

Один ядерный взрыв в верхних слоях атмосферы способен породить ЭМИ, достаточный для того, чтобы нарушить работу электронного оборудования на территории всей страны. Так, 9 июля 1962 г., в г. Охау на Гавайях, который находится в 1300 км от расположенного в Тихом океане острова Джонстон, где проводились ядерные испытания, погасли уличные фонари.

Боеголовка современной баллистической ракеты способна пробивать до 300 м каменных пород и срабатывать в особо укрепленных пунктах управления.

Появился новый вид НО - «компактная атомная бомба сверхмалой мощности». При взрыве ее возникает излучение, которое подобно «нейтронной бомбе» уничтожает все живое в районе поражения. Ее основой является химический элемент гафний, атомы которого при облучении активизируются. В результате выделяется энергия в виде у-излучения. По бризантности (разрушительной способности) 1 г гафния эквивалентен 50 кг тротила. Применением гафния в боеприпасе можно создать миниатюрные снаряды. Радиоактивных осадков после взрыва гафниевой бомбы будет очень мало.

Сегодня около 10 стран практически очень близки к созданию ядерного оружия. Однако этот вид оружия наиболее легко поддается контролю в силу его неизбежной радиоактивности и технологической сложности производства. Сложнее обстоят дела с химическим и биологическим оружием. В последнее время возникло множество предприятий с различной формой собственности, работающих в области химии, биологии, фармакологии, пищевой промышленности. Здесь даже в кустарных условиях можно приготовить ОВ или смертельно опасные биопрепараты, можно отпустить товар по устному распоряжению руководителя. В подмосковном городе Оболенске находится крупнейший в мире центр биологических исследований, в котором собрана уникальная коллекция штаммов самых опасных болезнетворных бактерий. Цех обанкротился. Возникла реальная угроза утраты уникальной коллекции.