Файл: Учебные вопросы Аварии на химически опасных объектах.ppt

РВ в воздухе, питьевой воде и продуктах питания


БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ


ИИ


Н2О (70%)


прямое


косвенное


Лучевая
болезнь


Нарушение функций отдельных органов и организма в целом


Гибель клеток


Изменения
в клетках:
повреждение механизма деления блокирование процессов регенерации

нарушение

обмена веществ

расщепление молекул белка разрыв наименее прочных связей образование свободных

радикалов

Радиолиз воды:
образование ионов

Н2О → Н2О+ + е-
Н2О + е- → Н2О-


распад ионов и образование свободных радикалов


Н2О+ → Н+ + ОН٭
Н2О- → Н٭ + ОН-


взаимодействие радикалов


ОН٭ + ОН٭ → Н2О2٭ (перекись водорода)
Н2О2٭ + ОН٭ → Н2О + НО2٭ (гидропероксид)

Нарушение структуры
макромолекул


Изменение биологической
активности клетки


18


19


Доза облучения (D)– количество энергии, переданной облучаемому объекту в результате взаимодействия ИИ с ним


Количественными мерами радиационной нагрузки на объекты живой и неживой природы являются дозовые величины – доза облучения и мощность дозы


Мощность дозы ( ) – величина, характеризующая скорость изменения дозы во времени


Доза облучения характеризует конечный интегральный эффект облучения, а мощность дозы – скорость изменения этого эффекта


20


К основным дозовым величинам относятся:


Мощность поглощенной дозы


1. Поглощенная доза


Мощность экспозиционной дозы


2. Экспозиционная доза


Мощность эквивалентной дозы


3. Эквивалентная доза


21


ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА


Поглощенная доза – количество энергии ИИ, поглощенной в единице массы облучаемого вещества:


Внесистемная единица:
1 рад = 100 =
= = 10-2 Гр


Системная единица:


1 Гр = 100 рад


22


ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА


Характеризует воздействие любого вида ИИ в любой среде (кроме биоткани)


1. Неравномерность поглощения энергии различными органами

---

2. При использовании калориметрических методов ничтожно малые наблюдаемые эффекты


Определение действия ИИ на модельную среду с последующим пересчетом на биоткань


Требования к модельной среде:
1. Тканеэквивалентность:
2. Простота измерений


ионизация воздуха
экспозиционная доза гамма- и рентгеновского излучения


23


ЭКСПОЗИЦИОННАЯ ДОЗА


Экспозиционная доза – отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, образованных в единице объема воздуха, к массе воздуха, заключенного в этом объеме:


Внесистемная единица:


Системная единица:


1 Р = 2,5810-4 Кл/кг


24


СООТНОШЕНИЕ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ И ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗ


Поглощенная и экспозиционная дозы в воздухе для гамма- и рентгеновского излучения примерно равны


Измеряя в воздухе экспозиционную дозу, можно утверждать, что такая же по величине поглощенная доза будет в биоткани


Для воздуха:


Для биоткани:


25


ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА


Внесистемная единица:
1 бэр = 10-2 Зв


Системная единица:
1 Зв = 1 Дж / 1 кг


1 Зв = 100 бэр

Вид излучения	ОБЭ
Рентгеновское (γ) излучение Бета-излучение Альфа-излучение Тепловые нейтроны Промежуточные нейтроны Быстрые нейтроны	1 2 10 3 6 10

Эквивалентная доза – произведение поглощенной дозы в биоткани i-го видаИИ на коэффициент относительной биологической эффективности для этого вида излучения:


ОБЭ – численный коэффициент,
показывающий, во сколько раз
данный вид ИИ оказывает более
сильное биологическое действие
по сравнению с рентгеновским и
гамма-излучением, принятых за
эталонные, при одинаковой
величине поглощенной дозы:


ОБЭ=Di /Dγ


МОЩНОСТЬ ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ


Мощность дозы излучения – приращение дозы, отнесенное к единице времени:

Доза	Единицы измерения
	системные	внесистемные	кратные
Поглощенная Экспозиционная Эквивалентная	1 Дж/(кг∙с) = 1 Вт/кг 1 Кл/(кг∙с) = 1 А/кг Зв /ч	рад/ч Р/ч бэр /ч	рад/с (мрад/ч) и т.д. Р/с (мР/ч) и т.д. мЗв /ч, мбэр /с и т.д.

---

Единицы измерения мощности дозы


26


27


ДОЗОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ
Поглощенную дозу используют для определения радиационных эффектов от любых видов ИИ в любых объектах неживой природы, а также при оценке действия гамма-рентгеновского излучения на биоткань (Dп = D).
Экспозиционная доза (D) характеризует поле гамма-рентгеновского излучения по его ионизирующей способности в воздухе, а также определяет воздействие этих ИИ на биоткань.
Для оценки раздельного действия любых видов ИИ, а также их совместного действия на живые организмы (человека) применяют эквивалентную дозу. При действии гамма-рентгеновскогоизлучения на биоткань Dэ = Dп = D


28


ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА


Биологическое действие ИИ


проявляются непосредственно в облучаемом организме


проявляются только в
последующих поколениях


ранние
(t <30…60 сут)
(лучевая болезнь)


отдаленные
(t >месяца, годы)


Соматические эффекты


Генетические эффекты


29


2. Величина общей дозы


1. Продолжительность облучения:


3. Характер облучения:


• однократное


• многократное


• хроническое


• внешнее – внутреннее


• общее – местное


На конечный результат биологического действия ИИ влияют:


30


ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ОБЛУЧЕНИЯ


Виды облучения


О д н о к р а т н о е
(tобл  4 суток)


М н о г о к р а т н о е
(tобл > 4 суток)


Х р о н и ч е с к о е


31


ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ


Допустимые дозы облучения


Военное время


 однократная доза (до 4-х суток) – 50 рад;


 в течении 30 суток – 60 рад;


 в течении 3-х месяцев – 80 рад;


 в течении 1 года – 100 рад.


(«Рекомендации по оценке последствий воздействия ПФ ЯВ на личный состав ВС РФ» – Утв. НГШ ВС РФ 04.02.2004г.)


Мирное время


(«Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)» – Утв. 02.07.2009г.)

Персонал группы «А»	Персонал группы «Б»	Население
20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год	¼ для персонала группы «А» (5 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 12,5 мЗв в год)	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год

---

32


ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ


Степени лучевой болезни

Степень лучевой болезни	Доза излучения, рад, при облучении длительностью				Количество пораженных со степенью тяжести острой лучевой болезни, %				Количество смертельных исходов, %
	одно-кратно	15 сут.	30 сут.	60 сут.	I	II	III	IV
I ст. – легкая (100…250 рад) II ст. – средняя (250…400 рад) III ст. – тяжелая (400…600 рад) IV ст. – крайне тяжелая (более 600 рад)	100 200 300 400 500 600 800 1000	110 220 330 450 600 700 1000 1200	130 250 380 500 700 900 1200 1400	150 300 450 600 800 1000 1300 1600	50 80 20 0 0 0 0 0	0 20 70 50 20 0 0 0	0 0 10 50 70 50 20 0	0 0 0 0 10 50 80 100	0 0…3 15…25 30…50 60…80 95…100 100 100

ВЕЛИЧИНА ОБЩЕЙ ДОЗЫ


Зависимость «доза – эффект»


• лейкемия


• злокачественные опухоли


Отдаленные соматические эффекты:


• катаракта глаз


• мутации (генные изменения)


Генетические эффекты:


33


34


ХАРАКТЕР ОБЛУЧЕНИЯ


Характер облучения


Облучение
всего тела, но тяжесть лучевых поражений определяется критическими органами


общее


Критические
органы:
костный мозг
(600…800 рад)
желудочно-кишечный тракт
(800…5000 рад)


Облучение
отдельных
органов или участков тела (например, рентгено-диагностика)


местное


Dсморг >> Dсмобщ


голова – 2000 рад
живот – 4000 рад
грудная
клетка – 10000 рад
конечности –
20000 рад

---

Источник ИИ
вне организма


внешнее


γ, 0n1


β


воздействие по всему объему
тела


лучевые
ожоги
кожи


Источник ИИ
внутри
организма
(попадание РВ при вдыхании заражен-ного воздуха, с зараженной пищей или водой)


внутреннее


α, β


I131 –
щитовидная железа
Sr, Ba – кости


35


ЕСТЕСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН


Компоненты естественного радиационного фона


Космическое излучение


Земные источники


внешнее облучение


внешнее облучение


внутреннее облучение


Земная кора и стройматериалы


40 мбэр/год
(21%)


пища
(К-40)


20 мбэр/год
(11%)


радон


100 мбэр/год
(52%)


галактическое космическое излучение


30 мбэр/год
(16%)


Радиационно опасными объектами (РОО) называют объекты, на которых производят, хранят, используют и транспортируют в больших количествах радиоактивные вещества (РВ)


К РОО относятся:
1. Предприятия атомного топливного цикла – АТЦ (атомные электростанции, заводы по производству и переработке ядерного топлива, хранилища отработанного ядерного топлива и радиоактивных отходов).
2. Исследовательские и экспериментальные ядерные реакторы и испытательные стенды на промышленных предприятиях и в научно-исследовательских организациях.
3. Морские суда с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ).
4. Предприятия военно-промышленного комплекса по производству ядерных боеприпасов.
5. Транспортные средства всех типов, предназначенные для перевозки радиоактивных грузов


КЛАССИФИКАЦИЯ РОО


объекты с радиационной технологией предприятия промышленности
НИУ
радиационно-химические производства


объекты с ядерной технологией
предприятия АТЦ


Россия


34000
ЯРОО


31 атомный
энергоблок


113 НИЯР
21 предпр. ТЭЦ
245 ПЛАРБ


12 атомных судов


37

Принцип работы и устройство ядерного реактора

бетонная защитная стена


стержни управления

---