Лабораторные работы по "Безопасности жизнедеятельности"

Каждому  биологическому объекту свойственна  с воя  мера чувствительности к действию ионизирующей радиации, своя  радиочувствительность. Например, в канале ядерного реактора обнаружены бактерии, названные микрококк радиорезистентный,  которые не только  не погибают,  но живут и размножаются в этих условиях. Степень радиочувствительности   сильно варьируется  и в пределах одного биологического  вида, а для определенного индивидуума зависит также от возраста и пола. Кроме того, даже в одном организме различные клетки и ткани значительно различаются по радиочувствительности  и наряду с чувствительными (кроветворные ткани, эпителий слизистой тонкого кишечника), имеются радиационно  - устойчивые ткани (мышечные, нервные, костные). Хотя  обычно ткани, относящиеся к радиорезистивнным по непосредственным лучевым реакциям, оказываются весьма радиочувствительный по отдаленным последствиям.

В качестве критерия радиочувствительности  обычно используют величину ЛД50 — летальную  дозу, облучение в которой вызывает 50% - ную гибель биологических объектов. В таблице 5.1 представлены данные о радиочувствительности различных биологических объектов к дозам у- излучения, вызывающих 50% - ную смертность.

 

Таблица 5.1 — Радиочувствительность биологических объектов.

Биологический вид	Доза, гр	Биологический вид	Доза, гр
овца	1,5-2,5	Осел	2,0-3,8
собака	2,5-3,0	Человек	2,5-3,5
обезьяны	2,5-6,0	Мыши	6,0-15,0
крысы	7,0-9,0	Птицы	8,0-20,0
рыбы	8,0-20,0	Кролик	9,0-10,0
хомяк	9,0-10,0	Змея	80,0-200,0
насекомые	10,0-100,0	Растения	10,0-1500,0

 

Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную  дозы излучения.

Общее представление о  количестве падающей на объект энергии  излучении за время облучения  может быть получено измерением так называемой экспозиционной дозы Х, определяемой как:

Х=dQ/dm, где

dQ – полный заряд ионов одного знака, возникающих в воздухе;

dm – масса воздуха в данном объеме.

Экспозиционная доза –  это доза излучения в воздухе. Она характеризует потенциальную  опасность воздействия ионизирующих излучений при общем и равномерном  облучении тела человека. Экспозиционная доза в системе единиц СИ измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг). Внесистемной единицей экспозиционной дозы излучения  является рентген (Р).

Рентген – это доза гамма-излучения, под действием которого в 1 кубическом см сухого воздуха при нормальных условиях (температура 0 и давление 760 мм рт. ст.) создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. Дозе в 1Р соответствует образование 2,08*109 пар ионов в 1 кубическом см воздуха. Как видно из определения, экспозиционную дозу удобнее всего использовать для характеристики электромагнитных ионизирующий излучений.

Эффект от воздействий  ионизирующих излучений на объект при  прочих равных условиях прежде всего  определяется величиной энергии ионизирующей излучения, переданной веществу поглощенной дозой D.

Поглощенная доза – более  точно характеризует воздействие  ионизирующих излучений на биологические  ткани. В системе единиц СИ она  измеряется в греях (Гр). 1Гр – это такая поглощенная доза, при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию в 1 Дж. следовательно 1ГР=1Дж/кг. Использовавшаяся ранее внесистемная единица рад равна 0,01Гр. Доза в органе или ткани (DT) – средняя поглощенная доза в определенном органе или ткани или человеческого тела.

Для сравнительной оценки биологического действия разных видов  излучения или смешанных излучений  при равных поглощенных дозах  используется понятие эквивалентной  дозы.

Он определяется как отношение поглощенной дозы "эталонного" излучения к поглощенной дозе данного излучения, обусловливающего тот же биологический эффект. В качестве эталонного излучения принимают рентгеновское излучение.

 

Таблица 5.2 – Значение коэффициента качества

Вид излучения	Значение
Фотоны любых энергий	1
Электроны и мюоны любых  энергий	1
Нейтроны	5-20
Протоны
Протоны отдачи	5
Частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20

 

В качестве единицы эквивалентной  дозы в системе СИ используется зиверт (Зв), используемая ранее внесистемная единица биологический эквивалент рада (бэр) равна 0,01 Зв.

Доза эффективная (Е) –  величина, используемая как мера риска  возникновения отдаленных последствий  облучения всего тела человека и  отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах  и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты.

Единицей эквивалентной  дозы является зиверт (зв). Единицы измерения экспозиционной, поглощенной и эквивалентной доз в системе СИ и внесистемные единицы измерения приведены в таблице.

 

 

Таблица 5.3 – Единицы измерения  доз

Доза	ОИ	Внесистемная
Экспозиционная	Кл/кг	Р
Поглощенная	Гр	Рад
Эквивалентная	Зв	Бэр

 

Для характеристики изменения  дозы во времени вводится понятие  мощности  дозы.

Основными документами, регламентирующими  действие ионизирующих излучений в  РФ, являются «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99) и «Стандартные правила» (СП 2.6.1.758 - 99). Эти документы регламентируют основные требования по обеспечению  радиационной безопасности и распространяются на предприятия, учреждения, лаборатории  и другие организации, которые производят, обрабатывают, применяют, хранят или  транспортируют естественные или искусственные  радиоактивные вещества, другие источники  ионизирующих излучений.

НРБ устанавливают следующие категории облучаемых лиц:

- персонал группы А и Б (профессиональные работники);

- все население, включая  лиц из персонала, вне сферы  и условий их производственной  деятельности.

Устанавливаются также три группы критических органов в порядке убывания радиочувствительности:

1. группа – все тело, гонады и костный мозг;

2. группа – мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, легкие, хрусталики глаз и другие органы, исключая относящиеся к 1 и 3 группам;

3. группа – кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы.

Для каждой категории облучаемых лиц устанавливаются два класса нормативов:

- основные дозовые;

- допустимые уровни.

Для категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:

- основные пределы доз  (ПД), приведенные;

- допустимые уровни монофакторного  воздействия, являющихся производными  от основных пределов доз: пределы  годового поступления (ПГП), допустимые  среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и др.;

- контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности потоков  и др.).

Их значения должны учитывать  достигнутый уровень радиационной безопасности и обеспечить условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.

Выводы: В данной работе исследовали радиационный фон и рассмотрели основные методы защиты от ионизирующего излучения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная  работа № 6.

Цель работы: Определить сопротивление одиночного заземлителя, сопротивление растекания тока соединительной полосы, общее сопротивление контура заземления. Кроме того, следует определить удельное сопротивление. Сделать выводы.

Выполнение работы:

Исходными данными для  расчета заземляющего устройства являются: величина заземляющего устройства , нормируемая правилами, удельное сопротивление грунта , тип, размеры и условия размещения в грунте одиночных заземлителей, а также план заземляемого оборудования, характеристика электроустановки. Контуром заземления является периметр здания. Сопротивление одиночных заземлителей, объединенных в один контур заземления, определяется в общем случае так.

1. Определяется сопротивление  одиночного заземлителя по формулам, приведенным в таблице. Для  одиночного стержневого (трубчатого) заземлителя, заглубленного в  землю на расстояние h от поверхности грунта, оно определяется по формуле

, где

 сопротивление стержневого  одиночного заземлителя, Ом;

 удельное сопротивление грунта, Ом*м;

 длина стержневого заземлителя, м;

 диаметр заземлителя, м;

 расстояние от поверхности  земли до середины заземлителя, м;

 коэффициент сезонности для  вертикальных заземлителей.

2. Определяется сопротивление  растекания тока соединительной  полосы по формуле:

, где

 длина полосы, м;

 ширина полосы, м;

 коэффициент сезонности горизонтального  заземления;

 глубина заложения полосы.

3. Имея в виду, что принятый заземлитель контурный, и выбрав расстояние между заземлителями , определяем их ориентировочное количество, зная периметр контура (согласно варианту).

Здесь их получается 2.

4. По таблице находим  .

Здесь = 0,91

5. По формуле находим  окончательное значение n:

6. Общее сопротивление  контура заземления  (Ом) из стержневых заземлителей, соединенных полосой, определяется по формуле:

, где 

коэффициент использования горизонтального  заземлителя.

7. Полученное значение сопротивления заземляющего устройства не должно превышать наибольшего сопротивления, допустимого правилами устройства электроустановок, т.е.:

При расчете заземления следует  учитывать возможность использования  естественных заземлителей (водопроводных  труб, металлических и железобетонных конструкций, зданий и сооружений, имеющих соединения с землей и т.п.).

Удельное сопротивление  грунта определяют посредством измерения  сопротивления растеканию тока одиночного заземлителя и расчета по приведенной  ниже формуле. Одиночный заземлитель  при этом должен являться копией заземлителей, из которых будет составлен контур заземления. Перед измерением одиночный заземлитель располагают в грунте на той же глубине, на которой будут размещены и заземлители контура заземления.

, где

 длина одиночного стержневого заземлителя;

 сопротивление одиночного стержневого заземлителя, полученное измерением;

 диаметр одиночного стержневого заземлителя;

 расстояние от поверхности  грунта до середины одиночного  заземлителя.

Полученные значения удельного сопротивления грунта приводят к наихудшим условиям посредством умножения на коэффициент сезонности , учитывающий изменение удельного сопротивления (Ом*см) вследствие высыхания или промерзания грунта:

Выводы: В ходе выполнения данной работы мы определили сопротивление одиночного заземлителя, сопротивление растекания тока соединительной полосы, а также общее сопротивление контура заземления и удельное сопротивление.