Часть 2 «Радиационное воздействие»

· Привести общие сведения о радиации;

· Описать негативное воздействие радиации;

· Описать радиоактивный элемент и его изотоп;

· Привести цепочку распада изотопа;

· Рассчитать массу и активность данного изотопа.

Курсовой проект состоит из двух разделов: шумовая характеристика объекта и радиация.

В первом разделе курсового проектарассматриваются основные физические характеристики шума, медико-биологический аспект. Физиологическое действие вибрации и шума на организм, такое какдействие слышимого звука на клетки и ткани организма животных, действие шума на организм человека и животных. В пункте 1. 3. Говорится о нормирование шума.

В расчетной части этого раздела рассчитывается шум от точечных и линейных источников. Производится сравнение с допустимыми нормами, и предлагаются мероприятия по устранению превышений по шуму от источников.

Во второй части курсового проекта говорится о радиации, приводятся общие сведения о ней. Говорится об уровнях доз облучения. Более подробно рассматривается элемент уран и его изотоп, уран -238. Приводится цепочка его распада. А также физиологическое действие радиации.

Расчетная часть второго раздела включает две задачи, где требуется определить массу изотопа урана-238 и его активность.

1. Воздействие источников шума

1.1 Основные физические характеристики шума

Шумом называют всякий неприятный, нежелательный звук или совокупность звуков, мешающих восприятию полезных сигналов, нарушающих тишину, оказывающих вредное или раздражающее воздействие на организм человека, снижающих его работоспособность.

Следует отметить, что под термином «шум окружающей среды » понимается общий шум в данной ситуации в рассматриваемый интервал времени, обычно состоящий из шумов (звуков) от многих источников, близких и удаленных.

Конкретным (определенным) шумом называется составляющая шума окружающей среды, которую можно выделить, пользуясь средствами акустических измерений, и которую можно соотнести с определенным источником шума.

Иногда шум окружающей среды, остающийся в данном месте и в данной ситуации, когда один или несколько конкретных источников шума подавлены, называют остаточным (фоновым) шумом.

Начальным шумом называют шум окружающей среды, превалирующий в данном месте до каких-либо изменений в шумовой ситуации.

Звук как физическое явление представляет собой волновое колебание упругой среды. Звуковые волны возникают в том случае, когда в упругой среде имеется колеблющееся тело или когда частицы упругой среды (газообразной, жидкой или твердой) приходят в колебательное движение в продольном или поперечном направлении в результате воздействия на них какой-либо возмущающей силы. Как физиологическое явление звук определяется ощущением, воспринимаемым органом слуха при воздействии на него звуковых волн. В газообразной среде (воздухе) могут распространяться только продольные волны, в которых частицы среды колеблются вдоль направления распространения волн. Направление распространения звуковой волны называют звуковым лучом. Фронт волны перпендикулярен звуковому лучу. В общем случае фронт волны имеет сложную форму, но в практических случаях ограничиваются рассмотрением трех видов волн: плоской, сферической и цилиндрической.

Звуковые волны распространяются с определенной скоростью, называемой скоростью звука (с). В газообразных средах скорость звука зависит в основном от их плотности и атмосферного давления. Скорость звука в воздухе при температуре 20 °С и нормальном атмосферном давлении равна 344 м/с.

Область пространства, в которой распространяются звуковые волны, называют звуковым полем. Физическое состояние среды в звуковом поле или, точнее, изменение этого состояния, обусловленное наличием звуковых волн, характеризуется обычно звуковым давлением(р), т. е. разностью между значением полного давления и средним статическим давлением, которое наблюдается в воздухе при отсутствии звукового поля. Звуковое давление, изменяющееся во времени от нуля до максимальной величины, оценивают не мгновенной величиной, а среднеквадратичным значением за период колебания. Звуковое давление представляет собой силу, действующую на единицу поверхности. Единица измерения звукового давления— паскаль (1 Па = 1 Н/м2).

Длиной звуковой волны называют расстояние, измеренное вдоль направления распространения звуковой волны между двумя ближайшими точками звукового поля, в которых фаза колебаний частиц среды одинакова. В изотропных средах длина волны λ связана с частотой f и скоростью звука с простой зависимостью λ = c / f .

Частоты акустических колебаний в пределах от 16 до 20 000 Гц называют звуковыми, ниже 16 Гц — инфразвуковыми, а выше 20 000 Гц — ультразвуковыми. Звуковые частоты делят на низкие, средние и высокие. Примерная граница между низкими и средними частотами составляет 200—300 Гц, между средними и высокими 1000—1250 Гц. На (рисунке №1, приложение Б) для наглядности приведена зависимость длины волны от частоты.

Самым простым звуком является «тон», относящийся к определенному звуковому колебанию без каких-либо сопутствующих колебаний и имеющий вид синусоиды. Если звуки состоят из нескольких тонов, частоты которых находятся между собой в целых кратных отношениях, то они называются музыкальными звуками. Звуки, состоящие из бессистемного сочетания чистых тонов, частоты которых не подчинены определенным числовым отношениям, называются шумами. Под шумом может пониматься и любой звук, оказывающий неблагоприятное влияние на человека, которое в общем случае зависит не только от вида звука, но и от продолжительности и обстановки его воздействия.

Количество энергии, переносимой волной в звуковом поле в 1с через площадь в 1 м2, перпендикулярной распространению волны, называется силой звука и измеряется в Вт/м2.

Между силой звука I (Вт/м2) и звуковым давлением р (Па) существует связь, выражаемая уравнением:

I = р 2× (r ×с )-1.

Минимальная величина звукового давления, которую ощущает ухо человека, носит название порога слышимости или ощущения и обозначается р 0. Максимальное давление, создающее болевые ощущения, называется болевым порогом и обозначается р max. Аналогично имеются значения пороговых сил звука I и I max. Значения р и I на обоих порогах изменяются в зависимости от частоты.

Международной организацией по стандартизации за пороговые значения р 0, рmax , I 0 и I max приняты значения на частоте 1000 Гц:

р0 = 2 × 10-5 Па, I 0 = 10-12 Вт/м2 ,

рmax = 2 × 10-2 Па, I max = 102 Вт/м2.

Величины звукового давления и силы звука, с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут меняться в широких пределах: по давлению до 108 раз, по силе звука до 1016 раз. Естественно, что оперировать такими цифрами неудобно, и, кроме того, орган слуха человека способен реагировать на относительное изменение давления, а не на абсолютное. Ощущения человека, возникающие при, различного вида раздражениях, в том числе и при шуме, пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя (закон Вебера-Фехнера), поэтому были введены логарифмические величины – уровни звукового давления и силы звука в децибелах (дБ).