Концепция приемлемого риска

 

Широкое использование  атомной энергии в мирных целях, разнообразных ускорительных установок  и рентгеновских аппаратов различного назначения обусловило распространенность ионизирующих излучений в народном хозяйстве и огромные, все возрастающие контингенты лиц, работающих в этой области.

Наиболее разнообразны по видам ионизирующих излучений  так называемые радиоактивные излучения, образующиеся в результате самопроизвольного  радиоактивного распада атомных  ядер элементов с изменением физических и химических свойств последних. Элементы, обладающие способностью радиоактивного распада, называются радиоактивными; они  могут быть естественными, такие, как  уран, радий, торий и др. (всего  около 50 элементов), и искусственными, для которых радиоактивные свойства получены искусственным путем (более 700 элементов).

При радиоактивном распаде  имеют место три основных вида ионизирующих излучений: альфа, бета и гамма.

Альфа-частица — это  положительно заряженные ионы гелия, образующиеся при распаде ядер, как правило, тяжелых естественных элементов (радия, тория и др.). Эти лучи не проникают  глубоко в твердые или жидкие среды, поэтому для защиты от внешнего воздействия достаточно защититься любым тонким слоем, даже листком  бумаги.

Бета-излучение представляет собой поток электронов, образующихся при распаде ядер как естественных, так и искусственных радиоактивных  элементов. Бета-излучения обладают большей проникающей способностью по сравнению с альфа-лучами, поэтому и для защиты от них требуются более плотные и толстые экраны. Разновидностью бета-излучений, образующихся при распаде некоторых искусственных радиоактивных элементов, являются. позитроны. Они отличаются от электронов лишь положительным зарядом, поэтому при воздействии на поток лучей магнитным полем они отклоняются в противоположную сторону.

Гамма-излучение, или кванты энергии (фотоны), представляют собой  жесткие электромагнитные колебания, образующиеся при распаде ядер многих радиоактивных элементов. Эти лучи обладают гораздо большей проникающей  способностью. Поэтому для экранирования  от них необходимы специальные устройства из материалов, способных хорошо задерживать  эги лучи (свинец, бетон, вода). Ионизирующий эффект действия гамма-излучения обусловлен в основном как непосредственным расходованием собственной энергии, так и ионизирующим действием электронов, выбиваемых из облучаемого вещества.

Рентгеновское излучение  образуется при работе рентгеновских  трубок, а также сложных электронных  установок (бетатронов и т. п.). По характеру  рентгеновские лучи во многом сходны с гамма-лучами и отличаются от них  происхождением и иногда длиной волны: рентгеновские лучи, как правило, имеют большую длину волны  и более низкие частоты, чем гамма-лучи. Ионизация вследствие воздействия  рентгеновских лучей происходит в большей степени за счет выбиваемых ими электронов и лишь незначительно  за счет непосредственной траты собственной  энергии. Эти лучи (особенно жесткие) также обладают значительной проникающей  способностью.

Нейтронное излучение  представляет собой поток нейтральных, то есть незаряженных частиц нейтронов (n) являющихся составной частью всех ядер, за исключением атома водорода. Они не обладают зарядами, поэтому  сами не оказывают ионизирующего  действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходят за счет взаимодействия нейтронов с ядрами облучаемых веществ. Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть получать так — называемую наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение образуется при работе ускорителей элементарных частиц, ядерных реакторов и т. д. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью. Задерживаются нейтроны веществами, содержащими в своей молекуле водород (вода, парафин и др.).

Все виды ионизирующих излучений  отличаются друг от друга различными зарядами, массой и энергией. Различия имеются и внутри каждого вида ионизирующих излучений, обусловливая большую или меньшую проникающую  и ионизирующую способность и другие их особенности. Интенсивность всех видов радиоактивного облучения, как и при других видах лучистой энергии, обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника излучения, то есть при увеличении расстояния вдвое или втрое интенсивность облучения уменьшается соответственно в 4 и 9 раз.

Радиоактивные элементы могут  присутствовать в виде твердых тел, жидкостей и газов, поэтому, помимо своего специфического свойства излучения, они обладают соответствующими свойствами этих трех состояний; они могут образовывать аэрозоли, пары, распространяться в  воздушной среде, загрязнять окружающие поверхности, включая оборудование, спецодежду, кожный покров рабочих  и т. д., проникать в пищеварительный  тракт и органы дыхания.

Основное действие всех ионизирующих излучений на организм сводится к ионизации тканей тех  органов и систем, которые подвергаются их облучению. Приобретенные в результате этого заряды являются причиной возникновения  несвойственных для нормального  состояния окислительных реакций  в клетках, которые, в свою очередь, вызывают ряд ответных реакций. Таким образом, в облучаемых тканях живого организма происходит серия цепных реакций, нарушающих нормальное функциональное состояние отдельных органов, систем и организма в целом. Есть предположение, что в результате таких реакций в тканях организма образуются вредные для здоровья продукты — токсины, которые и оказывают неблагоприятное влияние.

При работе с продуктами, обладающими ионизирующими излучениями, пути воздействия последних могут быть двоякими: посредством внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение может иметь место при работах на ускорителях, рентгеновских аппаратах и других установках, излучающих нейтроны и рентгеновские лучи, а также при работах с закрытыми радиоактивными источниками, то есть радиоактивными элементами, запаянными в стеклянные или другие глухие ампулы, если последние остаются неповрежденными. Источники бетта- и гамма-излучений могут представлять опасность как внешнего, так и внутреннего облучения. aльфа-излучения практически представляют опасность лишь при внутреннем облучении, так как вследствие весьма малой проникающей способности и малого пробега альфа-частиц в воздушной среде незначительное удаление от источника излучения или небольшое экранирование устраняют опасность внешнего облучения.

При внешнем облучении  лучами со значительной проникающей  способностью ионизация происходит не только на облучаемой поверхности  кожных и других покровов, но и в  более глубоких тканях, органах и  системах. Период непосредственного  внешнего воздействия ионизирующих излучений — экспозиция — определяется временем облучения.

Внутреннее облучение  происходит при попадании радиоактивных  веществ внутрь организма, что может  произойти при вдыхании паров, газов и аэрозолей радиоактивных веществ, занесении их в пищеварительный тракт или попадании в ток крови (в случаях загрязнения ими поврежденных кожи и слизистых). Внутреннее облучение более опасно, так как, во-первых, при непосредственном контакте с тканями даже излучения незначительных энергий и с минимальной проникающей способностью все же оказывают действие на эти ткани; во-вторых, при нахождении радиоактивного вещества в организме продолжительность его воздействия (экспозиция), не ограничивается временем непосредственной работы с источниками, а продолжается непрерывно до его полного распада или выведения из организма. Кроме того, при попадании внутрь некоторые радиоактивные вещества, обладая определенными токсическими свойствами, кроме ионизации, оказывают местное или общее токсическое действие.

В организме радиоактивные  вещества, как и все остальные  продукты, разносятся кровотоком по всем органам и системам, после чего частично выводятся из организма  через выделительные системы (желудочно-кишечный тракт, почки, потовые и молочные железы и др.), а некоторая их часть  отлагается в определенных органах  и системах, оказывая на них преимущественное, более выраженное действие. Некоторые же радиоактивные вещества (например, натрий) распределяются по всему организму относительно равномерно. Преимущественное отложение различных веществ в тех или иных органах и системах определяется их физико-химическими свойствами и функциями этих органов и систем.

Комплекс стойких изменений  в организме под воздействием ионизирующих излучений называется лучевой болезнью. Лучевая болезнь  может развиться как вследствие хронического воздействия ионизирующих излучений, так и при кратковременном  облучении значительными дозами. Она характеризуется главным образом изменениями со стороны центральной нервной системы (подавленное состояние, головокружение, тошнота, общая слабость и др.), крови и кроветворных органов, кровеносных сосудов (кровоподтеки вследствие ломкости сосудов), желез внутренней секреции.

В результате длительных воздействий значительных доз ионизирующего  излучения могут развиваться  злокачественные новообразования  различных органов и тканей, которые: являются отдаленными последствиями  этого воздействия. К числу последних можно отнести также понижение сопротивляемости организма различным инфекционным и другим заболеваниям, неблагоприятное влияние на детородную функцию и др.

4. Классификация чрезвычайных ситуаций  техногенного происхождения

 

Техногенные чрезвычайные ситуации связаны  с производственной деятельностью  человека и могут протекать с  загрязнением и без загрязнения  окружающей среды.

Загрязнения окружающей среды могут  происходить при авариях на промышленных предприятиях с выбросом радиоактивных, химически опасных и биологически опасных веществ.

 К авариям с выбросом или  угрозой выброса радиоактивных  веществ относятся аварии, происходящие  на атомных станциях, ядерных  установках исследовательских центров,  атомных судах и при падении  летательных аппаратов с ядерными  энергетическими установками на  борту, а также на предприятиях  ядерно-оружейного комплекса. В  результате таких аварий может  возникнуть сильное радиоактивное  загрязнение местности или акватории.

Аварии с выбросом (угрозой выброса) химически опасных веществ случаются на химических объектах страны, на базах и складах временного хранения боевых химических отравляющих веществ (БХОВ) и вызывают химическое загрязнение территорий за пределами их санитарно-защитных зон, поражение персонала и населения.

К авариям с выбросом (угрозой  выброса) биологически опасных веществ  относят аварии, повлекшие заражение  обширных территорий биологически опасными веществами при выбросе их производственными  предприятиями и исследовательскими учреждениями, осуществляющими разработку, изготовление, переработку и транспортировку бактериальных средств.

К ЧС без загрязнения окружающей среды относят аварии, сопровождаемые взрывами, пожарами, обрушением зданий (сооружений), нарушением систем жизнеобеспечения и транспортных коммуникаций, разрушением  гидротехнических систем и т. п.

Чрезвычайные ситуации техногенного характера весьма разнообразны как по причинам их возникновения, так и но масштабам. По характеру явлений их подразделяют на 6 основных групп:

-    Аварии на  химически опасных объектах 

-    Аварии на  радиационно опасных объектах

-    Аварии на  пожаро-взрывоопасных объектах

-    Аварии на гидродинамически опасных объектах

-    Аварии на  транспорте (железнодорожном, автомобильном,  воздушном, метро)

-    Аварии на  коммунально-энергетических сетях.

 

 

Задача 1

 

Дробильщик  проработал Т лет в условиях воздействия пыли гранита, содержащей 60% SiO₂. Фактическая среднесменная концентрация за этот  период составила К мг/м³ Категория работ  - II б (объем легочной вентиляции равен 7 м³). Среднесменная ПДК данной пыли – 2 мг/ м³. Среднее количество рабочих смен в год – 248. Определить:

1. пылевую нагрузку (ПН);
2. контрольную пылевую нагрузку (КПН) за этот период;
3. класс условий труда;
4. контрольную пылевую нагрузку за период 25-летнего контакта с фактором (КПН₂₅);
5. допустимый стаж работы в таких условиях.

 

Решение

Исходные  данные:

Т, лет	3
К, мг/м3	2,1

 

1.  Фактическая пылевая нагрузка за период:

 

К- фактическая среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м³,

N- количество рабочих смен в календарном году,

Т – количество лет контакта с аэрозолью,

Q – объем легочной вентиляции за смену, м³

 мг

 

2. Контрольная пылевая нагрузка за тот же период работы:

 

ПДК_СС – предельно-допустимая среднесменная концентрация пыли, мг/м³

 

 

3.  Величина  превышения КПН:

 

 

Таким образом, класс условий труда  допустимый.

 

4. Контрольно пылевая нагрузка за период 25-летнего контакта:

 

 

 

 

5. Допустимый стаж работы в  данных условиях:

 

 

Задача 5

 

Определить  требуемую площадь  световых проемов  при естественном боковом освещении  помещения с размерами: глубиной – В, м; длиной – L_n, м. высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна – h₁ м. Коэффициент естественного освещения (КЕО) – е_н, %. Расстояние между рассматриваемым и противостоящим зданием – Р, м; высота расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна – Н_зд, м. Средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρср. Расстояние расчетной точки от наружной стены к глубине помещения – L, м. Вид светопропускающего материала, переплета и солнезащитных устройств выбрать самостоятельно.

Исходные  данные

Ln, м	30
В, м	6
h1, м	6
ен, %.	1,5
Р, м	14
Нзд, м	6,8
ρср	0,3
L, м	6

 

Решение

требуемая площадь световых проемов:

 

- площадь пола, м² ,