Лекции по "Металлическим конструкциям"

 

 

 

ГОУ ВПО «Омский государственный  технический университет»

           Секция 280103 - «Защита в чрезвычайных ситуациях»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 9.

«Приборы радиационной, химической и дозиметрического контроля»

                                                     

 

 

 

 

                       

 

 

 

 

 

 

 

 

ОМСК-2010

 

УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ:

 

1. Углубить знания  должностных лиц и специалистов  ГО и РСЧС по основам дозиметрии, классификации и назначению приборов радиационной, химической разведки и дозиметрического контроля.

2. Отработать с обучаемыми практические навыки по подготовке приборов к работе, а также по порядку производства измерений.

3. Научить обучаемых  анализировать результаты измерений  для принятия целесообразных  мер по радиационной и химической  защите населения и территорий. 

 

МЕТОД ПРОВЕДЕНИЯ: Практическое занятие

 

МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ: Учебный класс.

 

ВРЕМЯ:  2, (1)  часа.

 

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ И РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ:

 

    Вводная часть                                                                                        3 мин.

   

 

1. Классификация приборов радиационной разведки (РР)       45, (20) мин.

     и дозиметрического контроля (ДК). Принцип действия

     и основные  характеристики приборов РР и ДК, состоящих

     на оснащении  формирований ГО, подготовка их  к работе,

     проверка  работоспособности. Практическая  работа с прибо-

     рами РР  и ДК.

2. Приборы химической разведки (ХР), их принцип дейст-    40, (20) мин.

     вия и  основные характеристики. Подготовка  приборов ХР 

     к  работе, определение в атмосфере отравляющих веществ

     и аварийных  химически опасных веществ. Практическая

     работа  с приборами химической разведки.

: 

     Подведение  итогов занятия                                                                2 мин.

 

ЛИТЕРАТУРА:

 

1. ''О радиационной безопасности населения'' от 09.01.96 г. №3-ФЗ.
2. ''О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения'' от 30.03.99 г. №52-ФЗ.
3. Положение о дозиметрическом и химическом контроле в гражданской обороне. М.: Воениздат, 1981.
4. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Гигиенические нормативы. СП 2.6.1.758-99.
5. Организация работы и подготовка учреждений СНЛК на территории Московской области. Методические указания. М., 1998.
6. Руководство по обеспечению радиационной безопасности при локализации и ликвидации радиационных аварий и катастроф на объектах России. М.: МЧС, 1997.
7. Инструкции по эксплуатации и формуляры приборов РХР и ДК.
8. Радиационная и химическая разведка. Учебно-методическое пособие. М.: Воениздат, 1986.
9. Организация и ведение гражданской обороны и защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера. Учебное пособие/Под общ. ред. Г.Н. Кириллова. – М.: Институт риска и безопасности, 2002.–512 с.
10. Лидин Р.А. Справочник по общей и неорганической химии. – М.: Просвещение, 1997. – 512 с.
11. Технические описания приборов РХР и ДК.
12. Защита от ОМП. М.: Воениздат, 1989. – 398 с.
13. Индикаторные трубки. Каталог. – Санкт-Петербург: ЗАО «НПФ СЭРВЭК», 2002г.

 

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

1. Видеослайды, слайды схемы и плакаты по теме.
2. Справочный материал.
3. Приборы радиационной разведки: ДП-5В.
4. Приборы контроля облучения: ДП-22В, ДП-24.
5. Бытовые дозиметрические приборы: «Белла», «ЭКО – 1;.

6.  Приборы химической  разведки: ВПХР.

ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ:

 

Для более качественного усвоения материала данному занятию должно предшествовать изучению темы № 2, 15.

 При подготовке  и проведении занятия преподавателю  необходимо учитывать категорию обучаемых, уровень их знаний и в зависимости от этого предусмотреть полноту изложения изучаемого материала.

Подготовить необходимый иллюстративный материал, наглядные пособия и приборы.

В ходе занятия путем использования  иллюстративного материала, приборов добиться умения работать с ними обучаемых.

 

 

 

 

 

ХОД ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИ:

 

Вводная часть:

  Преподаватель: - проверяет готовность обучаемых к занятию;

- объявляет тему, цели, учебные вопросы занятия;

- проверяет усвоение ранее изучаемого материала.

 

1-й  учебный вопрос: Классификация приборов радиационной разведки (РР) и дозиметрического контроля (ДК). Принцип действия и основные характеристики приборов РР и ДК, состоящих на оснащении формирований ГО, подготовка их к работе, проверка работоспособности. Практическая работа с приборами РР и ДК.

 

Без знания технических  характеристик приборов РХР и  ДК, умений производства измерений невозможно принять обоснованное решение по организации защиты населения, персонала организаций, л/с формирований ГО.

Таким образом, изучение приборов РХР  и ДК очень важная задача должностных  лиц и специалистов ГО и РСЧС при  подготовке л/с формирований ГО и обучении населения.

Общие сведения о ядерных излучениях

 

Физиологическое действие ионизирующих излучений (ИИ) на людей и животных заключается в разрушении живых  клеток их организма, которое может привести к заболеваниям различной степени тяжести, а в некоторых случаях и к смерти. Для оценки влияния ИИ на организм человека (животного) наибольшее значение имеют две их характеристики: ионизирующая и проникающая способность.

-излучение обладает высокой ионизирующей способностью и слабой проникающей способностью. Обыкновенная одежда полностью защищает человека от -излучения. Опасно попадание -частиц внутрь организма с воздухом, водой и пищей.

-излучение имеет меньшую ионизирующую способность, чем  -излучение, но большую проникающую способность. Одежда не дает достаточной защиты от -излучения, но любое укрытие полностью от него защищает.

-излучение и нейтронное излучение обладают очень высокой проникающей способностью, следовательно, защиту от них могут обеспечить только убежища, ПРУ, надежные подвалы и погреба.

 

Основные понятия дозиметрии (дозы облучения, мощности доз, активность). Единицы измерения ионизирующих излучений

По степени ионизации  воздуха можно судить о поражающем эффекте радиации. Для оценки ионизирующего  действия рентгеновского или  - излучений служит физическая величина, называемая экспозиционной дозой, которая количественно характеризует ионизацию, которую рентгеновское или - излучения могут произвести в воздушном объеме.

Единицей измерения экспозиционной дозы - излучения является рентген (Р).

1Р – это доза рентгеновского или - излучения, при которой в 1 см³ сухого воздуха при нормальных условиях (температура 0˚С и давление 760 мм рт.ст.) образуется 2,08 ∙ 10⁹ пар ионов:

1Р = 10³мР = 10⁶ мкР.

Повреждений, вызванных  в живом организме ИИ, будет  тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям. Для количественной оценки поглощенной энергии излучений служит поглощенная доза Д – фундаментальная дозиметрическая величина – это количество энергии ИИ, поглощенное единицей массы облучаемого объекта (тканями организма человека).

В системе СИ поглощенная доза измеряется в Грэях (Гр):

1 Гр = 1 Дж/кг.

В радиологии и радиационной гигиене широко применялась внесистемная единица – рад – это такая поглощенная доза, при которой в одном грамме любого вещества количество поглощенной энергии составляет 100эрг независимо от вида излучения:

1 рад = 100 эрг/г (см. [3]);

,

т.е. 1 Гр = 100 рад.

Между экспозиционной дозой, измеряемой в рентгенах, и поглощенной дозой, измеряемой в рад, применяются следующие соотношения:

1 Р = 0,83 рад (для воздуха);

1 Р = 0,95 рад (для биотканей).

Т.е., в 1 г воздуха  при дозе в 1Р будет поглощаться  приблизительно 83 эрг энергии ИИ, а в 1 г человеческого тела при  дозе в 1Р будет поглощаться приблизительно 95 эрг энергии ИИ.

Дозиметрические приборы позволяют измерять не поглощенную дозу Д, а лишь экспозиционную дозу излучений по ионизационному эффекту, производимому данными излучениями в воздушной среде.

Учитывая погрешности  дозиметрических приборов, в практических расчетах можно считать (для - излучения):

1 Р ≈ 1 рад.

Для сравнительной оценки биологического действия различных  видов излучений введена эквивалентная доза Н – это поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида ИИ, W_R:

Н_T,R = W_R ∙ D_T,R,

где D_T,R – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т;

W_R – взвешивающий коэффициент для излучения R:

• -, - излучение – 1;
• - излучение         – 20;
• нейтроны с энергией:

• менее 10 кэВ              – 5;
• от 10 кэВ до 100 кэВ  – 10;
• от 100 кэВ до 2 МэВ  – 20;
• от 2 МэВ до 20 МэВ   – 10;
• более 20 МэВ             – 5.

Т.е., чем выше ионизационная способность излучения, тем больше его поражающее действие даже при равном количестве поглощенной энергии. Биологическое действие  - излучения в 20 раз больше биологического действия -и - излучений при равном количестве энергии излучений, поглощенной в единице веса организма.

В системе СИ H измеряется в Зивертах (Зв):

1 Зв = 1 Дж/кг.

Внесистемной единицей измерения Н является биологический эквивалент рентгена (бэр):

1 Зв = 100 бэр.

Т.к. взвешивающие коэффициенты для  - и - излучений равны 1, то на местности, зараженной РВ (при исключении попадания радионуклидов через органы дыхания, с пищей или водой внутрь организма), 1 Зв = 1 Гр; 1 бэр = 1 рад; 1 рад ≈ 1 Р.

Таким образом, экспозиционная, поглощенная и эквивалентная  дозы облучения для людей, находящихся в средствах защиты на зараженной РВ местности, практически равны.

Живой организм имеет  способность ликвидировать последствия  облучения, поэтому введено понятие эффективной дозы Е, которая представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани:

Е =

W_T ∙ ,

где, - эквивалентная доза в органе или ткани Т за время ;

- взвешивающий коэффициент для  ткани Т, например:

• гонады – 0,2;
• щитовидная железа – 0,05;
• кожа – 0,01.

Значения  для расчета Е приведены в [4].

Е – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности, т.е. Е – это разница между суммарной дозой, накопленной организмом, и дозой, им восстановленной, за определенный промежуток времени после облучения.

В системе СИ Е определяется в зивертах: 1 Зв = 1 Дж/кг = 100 бэр.

Поражающий эффект ИИ зависит не только от величины дозы, но и от времени ее накопления, т.е. интенсивности излучения – мощности дозы.

В системе СИ мощность дозы Р измеряется в Гр/с, а внесистемная единица – рад/ч:

1 рад/ч = 10³ мрад/ч = 10⁶ мкрад/ч.

Мощность экспозиционной дозы (МЭД) измеряется в Р/ч:

1 Р/ч = 10³ мР/ч = 10⁶ мкР/ч.

Степень радиоактивного заражения (загрязнения) людей, с/х животных, а также техники, оборудования, одежды и других материальных средств как источников внешнего облучения оценивается путем измерения - излучения от них  (в мР/ч).

В полевых условиях достаточно определить как заражен объект –  выше или ниже допустимого значения по величине мощности дозы, соответствующей безопасным плотностям загрязнения (см. Приложения 4,5 [3]).

Степень радиоактивного заражения некоторых объектов (продуктов питания, воды, фуража и других объектов) определяется путем измерения активности А (поверхностной, удельной, объемной) радионуклидов, которыми они загрязнены.

Единицей измерения  активности в системе СИ является Беккерель (Бк):

.

Внесистемной единицей измерения А является Кюри (Ки) – это радиоактивность, которой обладает 1 г радия:

 

1 Ки = 3,7 ∙ 10¹⁰ Бк;

1 Ки = 10³ мКи = 10⁶ мкКи.

Поверхностная активность (плотность загрязнения поверхности) характеризует А, приходящуюся на единицу площади загрязненного объекта, и измеряется в Бк/м². В единицах поверхностной А характеризуется РЗ местности, зданий, транспортных средств, оборудования и других объектов.

Удельная активность измеряется в Бк/кг, т.е. это А, приходящаяся на единицу массы вещества (продукты питания, стройматериалы).

Объемная А (концентрация радионуклидов) определяется в расчете на единицу объема вещества и измеряется в Бк/м³.

Для определения А радиоактивных веществ отбираются пробы с загрязненных объектов, а далее проводится радиометрический анализ проб в учреждениях сети наблюдения и лабораторного контроля (СНЛК).