Файл: Osnovu_ohorona_praci_1_new.pdf

вачами. Забороняється проводити орієнтацію променя на вікна та
двері. Суворо обмежується доступ осіб до ОКГ. Установлюються попе2
реджувальні знаки і система сигналізації про роботу ОКГ. По можли2
вості доцільно екранувати промінь (поміщувати у світлонепроникно2
му екрані). Застосовують різні типи екранів для запобігання виходу
променя (металеві, пластмасові). Вивішують знаки безпечної (небез2
печної) зони (ГОСТ 12.4.026276). Для запобігання ураженню органів
зору застосовують спеціальні окуляри зі світлофільтрами. Як матеріа2
ли для протилазерних окулярів використовують:

1 – поглинаюче скло і пластмаси;
2 – відбиваючі діелектричні тонкоплівочні, що відбивають 90–95%

падаючої світлової енергії (оксиди титану та ін.);

3 – комбіновані, що складаються з поглинаючих і відбиваючих

матеріалів.

Важливі характеристики фільтрів: висока вибірковість положення

і відбивання, а також значна термостійкість. У цьому плані найкращі
показники мають багатошарові фільтри. Для багатошарових фільтрів
граничне значення пробою може досягати 10

15

Вт/м

2

. Для кожної дов2

жини хвилі підбираються окуляри з відповідними характеристиками.
Наприклад, окуляри типу C3С222 (максимальна ефективність у
діапазоні λ = 0,69–1,6 нм). 

Поряд із захисними окулярами в лабораторіях з використанням

ОКГ необхідно виключити попадання лазерного випромінювання на
відкриті ділянки шкіри. При густині 50 Дж/см

2

у людини спостеріга2

ються значні необоротні ушкодження відкритої шкіри. Для захисту
шкіри застосовують фетровий одяг, шкіряні рукавички.

Для зменшення густини відбитої (дифузійної) енергії необхідно підбира2

ти колір фарбування стін. Так, темносиня олійна фарба відбиває тільки 16%
хвиль довжиною 1,06 мкм і 12% хвиль 0,69 мкм. Низьке відбиття для хвиль
довжиною 0,69 мкм має темно2зелене фарбування (15%). Для створення
екрануючих штор рекомендують чорні густи тканини, які не пропускають
хвилі завдовжки 1,06–0,69 мкм.

2.10. ÇÀÕÈÑÒ Â²Ä ²ÎͲÇÓÞ×ÎÃÎ ÂÈÏÐÎ̲ÍÞÂÀÍÍß

2.10.1. Çàãàëüí³ ïîëîæåííÿ

Радіоактивність та супутнє їй іонізуюче випромінювання (ІВ)

існували на Землі завжди. У біосфері існують понад 60 природних
джерел іонізуючого випромінювання. В основному, сучасна людина

256

257

опромінюється джерелами природного походження (космічного та
земного). На частку земного припадає 5/6 природного опромінюван2
ня, в основному внаслідок дії радіонуклідів, що попадають в організм
з їжею, водою та повітрям. Радіоактивні ізотопи (калій240, уран2238,
торій2232 та ін.) містяться у гірських породах, які широко використо2
вуються в будівництві та інших галузях господарства. В золі, яка утво2
рюється при спалюванні вугілля, знаходяться низка радіоактивних
речовин: уран, радій, торій, полоній, калій, з питомою активністю
130–1700 Бк/кг. Викиди у атмосферу теплових електростанцій, що
спалюють вугілля, значно збільшують дозу іонізуючого опромінюван2
ня для населення, яке мешкає в цьому районі. 

Дослідження показали, що значна частина природного опроміню2

вання припадає на газ радон, який утворюється у результаті розпаду
урану та торію і виділяється з породи (граніт, пемза), будівельних мате2
ріалів, у результаті розпилювання води, спалюванні газу. В закритих
приміщеннях активність радону може досягати кількох тисяч Бк/м

3

.

Крім зазначеного, проблема іонізуючого опромінювання пов’язана з
рядом технологій, які використовуються в сучасному суспільстві.
Швидкий розвиток ядерної енергетики і широке впровадження дже2
рел іонізуючих випромінювань у різних галузях науки, техніки, сус2
пільного виробництва створили потенційну загрозу радіаційної небез2
пеки для людини і забруднення навколишнього середовища радіоак2
тивними речовинами. Так, в Україні більше 40% електроенергії
виробляється на атомних електростанціях (АЕС). У той же час, усі
компоненти ядерного паливного циклу створюють значну радіаційну
проблему (добування та збагачення урану, його транспортування, спа2
лювання уранового палива та зберігання відходів). Особливо ката2
строфічні наслідки аварій на таких об’єктах як для окремого регіону
чи країни, так і усієї біосфери Землі. Прикладом такої катастрофи є
аварія на Чорнобильській АЕС в 1986 р. 

Серед штучних джерел ІВ важливим для сучасної людини є медич2

ні дослідження та радіотерапія. Так, при рентгенографії зубів доза
опромінювання у черепі може досягати 60–130 мкЗв. У середньому
світовий рівень додаткової дози від медичних процедур дорівнює 
0,4 мЗв на рік, що складає 20% від фонового опромінювання. В проми2
словості та науці джерелами ІВ є установки рентгеноструктурного
аналізу, радіаційні дефектоскопи, товщиноміри, високовольтні елек2
тровакуумні прилади та ін. Таким чином, людина підпадає під вплив
ІВ різноманітних джерел і тому питання захисту від них (чи радіацій2
на безпека) перетворюються в одну з найважливіших проблем су2
часності.

2.10.2. Îñíîâí³ ïîíÿòòÿ 

³ õàðàêòåðèñòèêè ³îí³çóþ÷îãî âèïðîì³íþâàííÿ

Іонізуюче випромінювання – випромінювання, взаємодія якого з

середовищем призводить до утворення в останньому електричних
зарядів різних знаків, тобто до іонізації цього середовища. Основними
характеристиками для джерел ІВ є: радіоактивність, час напіврозпаду,
енергія випромінювань, глибина проникнення, іонізуюча здібність.
Для оцінки дії ІВ використовують поняття доз, потужність доз, тка2
нинний зважуючий фактор, час напіввиведення з організму тощо. 

Радіоактивність (А) – самовільне перетворення (розпад) атомних

ядер деяких хімічних елементів (урану, торію, радію та ін.), що приво2

дить до зміни їхнього атомного номера і масового числа. Такі елемен2

ти називаються радіоактивними. У результаті їх розпаду утворюють2

ся різні частки або електромагнітне випромінювання яке здатне іоні2

зувати середовище. 

Радіоактивні речовини розпадаються з визначеною для кожної

речовини, швидкістю. Кількість ядер цього елемента, яка розпадаєть2

ся за одиницю часу ( А), пропорційна повній кількості ядер N, тобто

À = -dN/dt = λN,

(2.79)

де  λ – постійна радіоактивного розпаду, яка характеризує вірогі2

дність розпаду на одне ядро за одиницю часу. Що більша λ, то біль2

ша швидкість розпаду.

Цей процес також може бути описаний формулою:

N

t

= N

o

(-λt),

(2.80)

де N

t

і N

o

– число радіоактивних ядер в початковий момент та через

період часу t відповідно.

Тобто швидкість розпаду А є активність радіонуклідів. У системі

одиниць СИ за одиницю активності прийняте одне ядерне перетво2

рення в секунду. Ця одиниця одержала назву бекерель (Бк). Позаси2

стемною одиницею виміру активності є Кюрі (Ки). Це активність

радіонукліда в джерелі, в якому відбувається 3,7 · 10

10

актів розпаду в

одну секунду. Одиниця активності кюрі відповідає активності 1 г Ra.

Частки, що випускаються радіоактивним джерелом утворюють

потік, якій вимірюється числом часток у 1 с. Число часток, що прихо2

диться на одиницю поверхні (квадратний сантиметр), є густина пото2

ку часток (часток/ (хв · см

2

), часток./(с · см

2

).

У дозиметрії застосовуються питома активність А

m

(Бк/кг), об’єм2

на Аv (Бк/м

3

) і поверхнева Аs (Бк/м

2

) активності джерел.

Постійна розпаду λ зв’язана з періодом напіврозпаду Т

1\2

, тобто періо2

дом за який кількість активних ядер зменшується удвічі співвідношенням

258

259

Т

1/2 

= 0,693/λ. (2.81)

Кожний ізотоп має свої значення Т

1/2

. Наприклад, для калію240

Т

1/2

=1,28·10

9

років, цезію2137 Т

1/2

=30 років, стронцію290 Т

1/2

=28 ро2

ків, йоду2131Т

1/2

=8 діб. 

У результаті радіоактивних перетворень виникають різні частки – 

α (альфа), β (бета), n (нейтрони ), фотони – γ (гама), R (рентгенівські)

та ін., які мають різні енергетичні параметри і здатність іонізувати

середовище. 

α2випромінювання – потік позитивно заряджених часток (ядер ато2

мів гелію), що утворюються при розпаді ядер або при ядерних реакці2

ях. Вони мають велику іонізуючу дію, але малу проникаючу здатність. 

β2випромінювання – потік негативно заряджених часток (електронів)

або позитивних (позитронів), що утворюються при розпаді ядер або

нестійких часток. Питомий пробіг β2часток у повітрі складає приблизно

3,8 м/МеВ. Іонізуюча здатність β2часток на два порядки нижче α2часток. 

γ2випромінювання є короткохвильове електромагнітне випромі2

нювання (фотонне випромінювання). Воно має місце при змінах енер2

гетичного стану атомних ядер, а також при ядерних перетвореннях. 

Рентгенівське випромінювання це також електромагнітне (фотонне)

випромінювання, яке утворюється при змінах енергетичного стану

електронних оболонок атома (зупинці або гальмуванні електронів

великих швидкостей). Гамма та рентгенівські випромінювання мають

невелику іонізуючу дію, але дуже велику проникаючу здатність. Основ2

ні характеристики іонізуючих випромінювань подані у таблиці 2.29.

Òàáëèöÿ 2.29

Îñíîâí³ õàðàêòåðèñòèêè ³îí³çóþ÷îãî âèïðîì³íþâàííÿ

Âèä

âèïðîì³íþ-

âàííÿ

Ô³çè÷íà

ïðèðîäà

Øâèä-

ê³ñòü

ðîçïîâ-

ñþäæåí-

íÿ,

êì/ñ

Åíåðã³ÿ

âèïðîì³-

íþâàííÿ,

ÌåÂ

Ãëèáèíà ïðîíèêíåííÿ

²îí³çóþ÷à

çä³áí³ñòü,

ïàð ³îí³â

íà 1 ìì

ïðîá³ãó â

ïîâ³òð³

Ïîâ³òðÿ

Á³îëîã³÷íà

òêàíèíà

Àëüôà (α) ßäðà

ãåë³þ Íå

+

20000  1,83–11,65  2,5–11 ñì 30–130 ìêì 1000–3000 

Áåòà (β)

Åëåêòðîíè,
ïîçèòðîíè

290000  0,005–8,0  0,002–34 ì 0,002–41,3 ìì

30–50 

Ãàììà (γ) Ôîòîííå, 

ÅÌ 
(äîâæèíà 
õâèë³ 
0,01–
0,0005 íì)

300000

0,01–10

4,8–0,02*

(ïî âîä³)

4,99–0,02*

(ïî âîä³)

2–4

* – коефіцієнт ослаблення енергії фотонів (масовий коефіцієнт передачі
енергії).

Іонізуюче випромінювання, проходячи через речовини, взаємодіють

з їх атомами і молекулами. Така взаємодія призводить до порушення

атомів і виривання окремих електронів з електронних оболонок ней2

трального атома. У результаті атом, позбавлений одного чи декількох

електронів, перетворюється в позитивно заряджений іон – відбувається

іонізація. Електрони, що втратили в результаті багаторазових зіткнень

свою енергію, залишаються вільними чи приєднуються до якого2небудь

нейтрального атома, утворюючи негативно заряджені іони. Таким

чином, енергія випромінювання при проходженні через речовину витра2

чається, в основному, на іонізацію середовища. Число пар іонів, що ство2

рюються ІВ у речовині на одиниці шляху пробігу, називається питомою
іонізацією, а середня енергія, що витрачається іонізуючим випроміню2

ванням на утворення однієї пари іонів, – середньою роботою іонізації.

В міру просування у середовище заряджена частка втрачає свою

енергію. Відстань, пройдена часткою від місця утворення до місця

втрати нею надлишкової енергії, називається довжиною пробігу.

Розповсюдження випромінювання у речовині може бути охаракте2

ризовано поняттям «шар половинного ослаблення» – тобто товщина
шару певної речовини, при проходженні через який інтенсивність
випромінювання послаблюється у два рази. Таким чином можна виз2
начити необхідну кількість шарів половинного ослаблення n для
зменшення інтенсивності випромінювання в К разів:

Ê = 2

n

; n = 3,322 lg Ê.

(2.82.) 

Ступінь, глибина і форма променевих уражень, що розвиваються в

тканинах біологічних об’єктів при впливі на них ІВ, у першу чергу
залежать від величини поглиненої енергії випромінювання. Для
характеристики цього показника використовується поняття поглине%
ної дози (D

погл

), тобто енергії поглиненою одиницею маси речовини,

що опромінюється:

D

ïîãë

=dÅ/dm,

(2.83)

де dЕ – середня енергія, що передана ІВ речовині у елементарному об’ємі,
dm – елементарний об’єм маси речовини.

За одиницю поглиненої дози опромінення приймається джоуль на

кілограм (Дж/кг) – Грей (Гр). Грей – поглинена доза випромінювання, це
енергія в 1 Дж будь2якого іонізуючого випромінювання, яка передана
одному кілограму речовини, що опромінюється. У радіобіології і радіа2
ційній гігієні широке застосування одержала позасистемна одиниця
поглиненої дози – рад. Рад – це така поглинена доза, при якій кількість
поглиненої енергії в 1 г будь2якої речовини складає 100 ерг незалежно від
виду й енергії випромінювання, 1 рад = 0,01 Гр.

260