Файл: Лекция 1 Тема лекции Введение. Основы химической и биологической безопасности.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 258
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Линейно-колористический способ экспресс-метода анализа воздуха осуществляется химическими газоанализаторами УГ-2 и газоопределителем ГХ-4. Ниже излагается порядок определения содержания вредных газов и паров в воздухе производственных помещений экспресс-методом с помощью УГ-2 и ГХ-4.
3. Расчет естественной вентиляции помещений
При естественной вентиляции помещений основной расчетной величиной является необходимое для проветривания количество воздуха. При периодических газовыделениях оно может быть установлено по следующей зависимости:
где V- объем помещения, м3;
tn - время проветривания, с;
Сизм - измеренное значение концентрации газа, мг/м3;
Сдоп - предельно-допустимая концентрация газа, мг/м3.
Если вентиляция осуществляется с помощью вытяжного воздуховода, то его сечение нетрудно вычислить исходя из величины скорости естественной тяги, обусловленной температурным балансом воздуха по формуле:
где Н - длина вытяжного воздуховода, м,
γн - плотность наружного воздуха, кг/м3 ;
γв - плотность воздуха внутри помещения, кг/м3 ;
g - ускорение силы тяжести, м/с2;
K - суммарный коэффициент местных сопротивлений воздуховода, учитывающий шерховатость стенок, наличие поворотов, сужений и расширений канала и пр.
Величины γн и γв выбираются из таблицы 7 в зависимости от значения температуры воздуха.
Таблица 7. Зависимость плотности воздуха от его температуры.
| t 0C | -20 | -15 | -12 | -10 | -8 | -6 | -4 | -2 | 0 |
| γ, кг/м3 | 1,40 | 1,37 | 1,35 | 1,34 | 1,33 | 1,32 | 1,31 | 1,30 | 1,29 |
Продолжение таблицы 7
| t 0C | 2 | 6 | 8 | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| γ, кг/м3 | 1,28 | 1,26 | 1,25 | 1,24 | 1,23 | 1,22 | 1,20 | 1,28 | 1,16 |
В случае, если вытяжное вентиляционное отведение закрыто предохранительной решеткой, то в вычисленное значение F следует ввести соответствующую поправку на увеличение сечения, равную δ=1.1-1.3. Тогда Fист=δ*F , м2.
ФОНОВОЕ ОБЛУЧЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА
Фоновое облучение человека создается естественными источниками радиации (космического и земного происхождения) и источниками, использующимися в медицине, в атомной энергетике, и радиоактивными осадками. Облучение от естественных источников превосходит облучение от многих других источников и является важным фактором мутагенеза, существенного для эволюции живых организмов в биосфере.
Доза космического излучения. Космическое излучение подразделяют на галактическое излучение и солнечное, которое связано с солнечными вспышками.
Первичные космические частицы составляют в основном протоны, а также более тяжелые ядра, обладающие чрезвычайно высокой энергией (отдельные частицы до 109 эВ. Взаимодействуя с атмосферой Земли, эти частицы проникают до высоты 20 км над уровнем моря и образуют вторичное высокоэнергетическое излучение, состоящее из мезонов, нейтронов, протонов, электронов, фотонов и т. п.
Интенсивность космического излучения зависит от солнечной активности, географического расположения объекта и возрастает с высотой на уровнем моря. Для средних широт на уровне моря доза на открытой местности на мягкие ткани вследствие космического излучения составляет 0,28 мГр/год, нейтронная компонента дает дополнительную дозу 3,5.10-6 Гр/год. Если коэффициент качества облучения нейтронами принять равным шести, то эффективная эквивалентная доза космического излучения составляет примерно 300 мкЗв/год. В связи с недавними рекомендациями МКРЗ коэффициенту качества нейтронов эффективную квивалентную дозу нейтронной компоненты следует увеличивать вдвое.
Вклад различных источников ионизирующих излучений и естественного радиационного фона в дозу облучения населенияю
Доза от природных источников.
В биосфере Земли содержится более 60 естественных радионуклидов, которые можно разделить на две категории: первичные и космогенные. Первичные подразделены на две группы: радионуклиды урано-радиевого и ториевого рядов и радионуклиды, находящиеся вне этих радиоактивных рядов.
В первую группу входят 32 радионуклида - продукты распада урана и тория; во вторую - 11 долгоживущих радионуклидов (40К, 87Rb и др.), имеющие Т1/2 от 107 до 1015 лет.[2].
Внешнее облучение человека от указанных естественных радионуклидов вне помещений (зданий) обусловлено их присутствием в различных природных средах (почве, приземном воздухе, гидросфере и биосфере).
Из таблицы П 3 (см. приложение) видно, что эффективная эквивалентная доза внутреннего облучения вдвое больше дозы внешнего облучения. Короткоживущие продукты распада 222Rn (радон) имеют важнейшее значение, поскольку создают около 60% эффективного дозового эквивалента внутреннего облучения, далее следует 40К (13%), Короткоживущие продукты распада 220Rn (Tn) - 13% и 210Pb - 210Po (8%). Вклад космического излучения в эффективную дозу внешнего облучения заметно меньше, чем излучение от Земли.
Значительно большую дозу получают люди, проживающие высоко над уровнем моря или в районах с высокой природной радиоактивностью. Однако вклады этих районов в годовую глобальную эффективную эквивалентную дозу пока не оценены.
Из таблицы П 3 видно, что средняя эффективная доза для лиц, проживающих в районах с нормальным природным радиационным фоном, составляет 2 мЗв в год. Для детей в возрасте до 10 лет эта доза немного больше, в основном из-за ингаляции продуктов распада радона, и составляет 3 мЗв/год.
В таблице П 3 приведены также расчетные значения средневзвешенной дозы облучения населения РФ, в основном проживающего на равнинных территориях [2].
Доза от искусственных источников в окружающей среде и в быту.
В результате деятельности человека во внешней среде появились искусственные радионуклиды и источники излучения. В связи с индустриализацией
в природную среду стали поступать в больших количествах естественные радионуклиды, извлекаемые из глубин земли вместе с углем, нефтью, минеральными удобрениями, строительными материалами и др.
Для оценки изменения естественного радиационного фона под влиянием хозяйственной деятельности человека используют термин «технологически повышенный естественный радиационный фон»[2].
В него не включают поступившие в среду искусственные радиоактивные вещества от испытаний ядерного оружия, от работы предприятий ядерно-энергетического топливного цикла. Однако к нему относятся такие источники, как геотермические электростанции, создающие в среднем выброс около 400 ТБк 222Rh на 1 ГВт/год выработанной электроэнергии; фосфорные удобрения, содержащие, например, 226Pa и 238U, до 70 Бк/кг в кольском апатите и 400 Бк/кг в фосфорите; дополнительное облучение при полете в самолете; 226Ra, 147Pm и 3H, используемые для светосоставов постоянного действия
; цветные телевизоры, а также электронные и электрические устройства, содержащие радионуклиды или излучающие рентгеновское излучение, радионуклид 210Po, используемый для снятия статического заряда в некоторых производствах; пожарные дымовые детекторы, содержащие 226Ra, 238Pu или 241Am; керамическая или стеклянная посуда, содержащие уран и торий и др.
Практическое занятие №3
Тема: Приборы для измерения ионизирующих излучений.
Технологический повышенный радиационный фон
Уголь, сжигаемый в электростанциях или жилых домах, содержит естественные радиоактивные 40K, а также 238U и 232Th в равновесии с их продуктами распада. На современных тепловых электростанциях для производства 1 ГВт/год » 8,7.109 кВт/ч электроэнергии сжигается около 3 млн. т. угля. В угольной золе содержится в среднем такая удельная активность, Б/кг: 256 - 40K , 200 - 238U, 240 - 226Ra, 930 - 210Rh, 110 -- 238Th, 130 - 228Ra, 1700 -210Po, 70 - 232Th [2].
Выброс этих нуклидов в атмосферу зависит от зольности угля и эффективности очистных фильтров электростанций. Если принять зольность угля равной 10%, а коэффициент очистки образующейся золы 0,975, то в год такая электростанция может выбрасывать в атмосферу по расчету, ГБк: 4,0 - 40K, 1,5 - 238U и 226Ra, 5,0 - 210Pb и 210Po и 1,5 - 232Th с продуктами его распада. Отечественные электростанции, работающие на угле с большой зольностью, дают более высокое значение выбросов естественных радионуклидов в атмосферу.
Определенное облучение человека возникает в быту и при полетах в самолете (см. табл. П 4 в прил.)
Дозы облучения от испытаний ядерного оружия.
Источником искусственной радиоактивности во внешней среде в заметном количестве являются радиоактивные выпадения от испытаний ядерных взрывов в атмосфере.
После атмосферного взрыва около 50% образовавшихся активных продуктов выпадает в районе испытаний (в радиусе около 100 км) на земную и водную поверхность. Остальная часть уходит в тропосферу или стратосферу. В тропосферу попадают мелкие аэрозольные частицы и находятся в ней 30 сут., в течение которых выпадают на землю. Поэтому с точки зрения дозы облучения в результате выпадения из тропосферы наибольшее значение имеют радионуклиды с периодом полураспада от нескольких суток до двух месяцев, такие, как 131I, 140Ba и 89Sr.
В стратосферу уходит большая часть радионуклиов, которые глобально перемешиваются в стратосфере и затем долгое время выпадают в различном количестве на различные участки поверхности всего земного шара. Поэтому глобальные выпадения из стратосферы в убывающем порядке значимости определяются долгоживущими продуктами деления: С 14 , 137Cs , 95Ir , 90Sr , 106Ru