Реферат: Біологічна дія іонізуючого випромінювання

З метою скорочення надходження Sr і деяких інших радіонуклідів в організм людини і тварин необхідно знижувати інтенсивність їх залучення в біологічний кругообіг через рослини. Оскільки Sr концентрується, як правило, у верхньому шарі ґрунту товщиною близько 5 см (до 70% - 80%), його можна перевести глибокою оранкою в нижні шари ґрунтового шару, до яких не доходить коренева система рослин. На глибині 25-30 см він не буде сильно впливати на життя рослин. Необхідно відзначити також, що застосування деяких агротехнічних заходів, таких, як внесення в ґрунт органічних добрив суттєво знижує надходження в рослини Sr.

Необхідно також прийняти заходи, що запобігають надходження в організм радіоактивних речовин із харчовими продуктами і водою. Запаси харчових продуктів і води слід зберігати в закритих - водонепроникних ємностях. Якщо запаси продуктів виявилися забрудненими і виникне необхідність споживання забруднених продуктів, то їх необхідно піддати дезактивації. Наприклад, достатньо свіжі фрукти й овочі обмити водою або зняти з них шкірку. Погано дезактивуються продукти, які мають пористу поверхню, вони підлягають знищенню або тривалому відлежуванню. Молоко від корів, що знаходяться в зоні радіоактивного забруднення, у зв'язку з наявністю в ньому радіоактивного йоду, можливо, виявиться непридатним для вживання в їжу, тому що радіоактивність молока може зберігатися протягом декількох тижнів.

При забрудненні водойм радіоактивні речовини можуть надходити в організм людини завдяки біологічним ланцюжкам вода - водорості, планктон - риба - людина, якщо водойма безпосередньо служить для питного водопостачання, то по ланцюжку вода - людина. На водопровідних станціях питна вода, яка збирається в підземних резервуарах, може бути очищена від радіоактивних речовин шляхом осадження колоїдних частинок з наступною фільтрацією. Питна вода, одержана з підземних криниць або збережена в герметичних ємностях, звичайно не піддається забрудненню радіоактивними речовинами.

Серед заходів щодо скорочення надходження радіоактивних речовин в організм людини важливе місце приділяється використанню засобів захисту органів дихання. Для цієї мети придатні в першу чергу респіратори різних типів (Р-2, Р-2д, "Пелюсток", "Астра" і інші). При відсутності респіраторів можуть бути використані протигази або найпростіші засоби захисту органів дихання , такі, як проти пилова маска, ватно-марлева пов'язка й інші. Застосовуються ці засоби в період випадання радіоактивних опадів і протягом ще декількох наступних діб, доки радіоактивні речовини можуть попадати в повітря у результаті вторинного пилоутворення, маючи при цьому ще досить високу активність.

Основними правилами, які визначають характер захисту від γ - випромінювання на забрудненій території є:

· Потужність дози γ - випромінювання найбільш висока на початку після випадання радіоактивних опадів, тому захист від γ - випромінювання необхідно здійснювати буквально з першої години, навіть з перших хвилин випадання радіоактивних опадів. Початок випадання виявляється різким підвищенням рівня радіації;

· Перебування в будь-якому будинку або споруді знижує дозу γ – опромінення на величину коефіцієнта ослаблення γ – випромінювання будинком або спорудою;

· Внаслідок того, що потужність дози γ - випромінювання знижується швидше на початку забруднення, укриття людини в спорудах з відомим коефіцієнтом ослаблення має бути по можливості тривалим. У першу добу після випадання радіоактивних опадів укриття рятує людину від дії випромінювання в значно більшій мірі, ніж у другу і тим більше в наступну добу.

На підставі цих правил можна зробити важливий висновок:

для надійного захисту людини від зовнішнього γ - випромінювання на забрудненій території доцільно знати, що найвища загроза опромінення існує лише в перші години після забруднення території. Ці перші години слід перебувати в приміщеннях з найвищим коефіцієнтом захисту.

3.7.4 Розрахунок захисту і захисні матеріали

Робота з радіоактивними речовинами повинна виконуватися в окремих спеціально обладнаних приміщеннях. Для роботи з газоподібними речовинами використовуються бокси (шафи) із вмонтованими в них гумовими рукавичками або механічними маніпуляторами. Такі бокси повинні мати закриту систему вентиляції. Роботи з відкритими джерелами (наприклад, радіоактивними пробами ґрунту і т.п.) також проводять у боксах, або використовують індивідуальні захисні засоби, такі як протигази, гумові рукавички і т.п.

Джерела великої активності, рівні дози яких перевищують допустиму межу дози, закривають захисними екранами. Вибір матеріалу і товщини захисного екрана залежить від виду випромінювання, його енергії й активності джерела.

Найбільш розповсюдженим методом розрахунку захисту від зовнішнього опромінення є розрахунок необхідної кратності ослаблення .

Необхідна кратність ослаблення К_необх визначається відношенням дози випромінювання у відповідній точці до ліміту дози (ЛД) і показує у скільки разів необхідно понизити рівень радіації за допомогою захисних засобів, щоб забезпечити безпечні умови праці:

К_необх = , (3.7.4.1)

де Х - експозиційна доза, Р ; ЛД - ліміт дози (задається НРБУ - 97), мЗв; f = 9.3 мЗв/Р – нормувальний коефіцієнт.

Знаючи необхідну кратність ослаблення, можна розрахувати необхідний захист. Зупинимося в першу чергу на розрахунку захисту від γ-випромінювання, тому що закриті γ - джерела знайшли широке застосування в науці і техніці. Ослаблення інтенсивності γ-випромінювання (вузького пучка) у речовині відбувається за експонентним законом Бугера

I_d = I₀ , (3.7.4.2)

де I₀ - інтенсивність γ-випромінювання, виміряна приладом при відсутності захисного екрана; I_d - інтенсивність γ - випромінювання при наявності захисного екрана товщиною d см., - лінійний коефіцієнт ослаблення γ - променів, см^-1 , що характеризує відносну зміну інтенсивності випромінювання на одиницю товщини захисного екрана.
Логарифмуючи вираз (3.7.4.2), одержуємо формулу для визначення лінійного коефіцієнта ослаблення.

. (3.7.4.3)

Відношення K = I₀ /I_d називають кратністю ослаблення, що у даному випадку показує у скількох разів послабляється інтенсивність потоку γ - випромінювання захисним матеріалом товщиною d.
Звичайно в довідниках приводять значення масових коефіцієнтів ослаблення різних речовин. Лінійний коефіцієнт ослаблення μ пов'язаний з масовим коефіцієнтом ослаблення співвідношенням.

, (3.7.4.4)

Врахувавши всі ці зауваження легко розрахувати товщину захисту для вибраного матеріалу

(м). (3.7.4.5)

Користаючись виразом (3.7.4.5), можна визначити товщину матеріалу, що забезпечує ослаблення інтенсивності вдвічі - шар половинного ослаблення:

(м), (3.7.4.6)

і в десять разів – товщина шару десятикратного ослаблення

(м). (3.7.4.7)