- •И. П. Аистов, в. Д. Смирнов защита окружающей среды в чрезвычайных ситуациях
- •Предисловие
- •1. Основные положения и определения в области безопасности в чрезвычайных ситуациях
- •2. Проблемы экологической безопасности
- •3. Общие положения и основные требования федеральных законов рф в области безопасности при чрезвычайных ситуациях
- •3.1. Федеральный закон рф «о безопасности» № 2446-1 от 05.03.1992 г.
- •3.2. Федеральный закон рф «о защите населения и территорий от чс природного и техногенного характера» № 68-фз от 21.12.1994 г.
- •3.3. Федеральный закон рф «о гражданской обороне» № 28-ф3 от 26.12.1997 г.
- •3.4. Федеральный закон «о радиационной безопасности» № 3-фз от 05.12.1995 г.
- •3.5. Федеральный закон «о промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-фз от 20.06.1997 г.
- •3.6. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» № 7-фз от 20.12.2001 г.
- •3.7. Классификация чрезвычайных ситуаций и их поражающих факторов
- •3.7.1. Признаки и показатели чрезвычайных ситуаций
- •Классификация чрезвычайных ситуаций по масштабу последствий
- •3.7.2. Классификация чс по характеру источника
- •4. Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (рсчс)
- •4.1. Структура рсчс
- •4.2. Состав сил и средств рсчс
- •4.3. Режимы функционирования и мероприятия, проводимые органами рсчс
- •5. Радиационная безопасность
- •5.1. Строение атома и атомного ядра
- •Атомные ядра различных химических элементов могут иметь одинаковое массовое число а (с разным числом протонов z). Такие разновидности атомных ядер называются изобарами. Например:
- •5.2. Атомная масса
- •5.3. Дефект массы ядра и энергия связи ядра
- •5.4. Радиоактивность
- •5.4.1. Α и β-распад
- •5.4.2. Активность радионуклидов
- •5.4.3. Радиационные дозы. Единицы измерения
- •5.4.3.1. Экспозиционная доза
- •5.4.3.2. Поглощенная доза. Мощность дозы. Ионизационная постоянная
- •5.4.3.3. Доза эквивалентная
- •5.4.3.4. Доза эффективная
- •5.4.4. Биологическое действие ионизирующего излучения
- •5.4.5. Детерминированные радиационные эффекты
- •5.4.6. Стохастические радиационные эффекты
- •5.4.7. Источники ионизирующих излучений. Принципы радиационной безопасности
- •5.4.8. Нормирование ионизирующих излучений
- •5.4.9. Требования для принятия решения о характере защитных мер для населения в условиях радиационной аварии. Зонирование загрязненных территорий
- •6. Опасные и вредные производственные факторы
- •7. Проблемы переработки нефтесодержащих отходов
- •7.1. Основные методы переработки и утилизации нефтешламов
- •7.2. Основные этапы технологического процесса переработки и утилизации нефтешламов
- •7.3. Краткая характеристика основных методов переработки и утилизации нефтешламов
- •7.3.1. Термические методы обезвреживания
- •7.3.2. Химические методы обезвреживания
- •7.3.3. Биологические и биохимические методы обезвреживания
- •7.3.4. Физико-химические методы обезвреживания
- •7.3.5. Физические методы обезвреживания
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •4.2. Состав сил и средств рсчс 27
- •4.3. Режимы функционирования и мероприятия, проводимые органами рсчс 28
5.4.3.2. Поглощенная доза. Мощность дозы. Ионизационная постоянная
Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела (тканями, органами), называется поглощенной дозой.
Доза поглощения – фундаментальная дозиметрическая величина определяется в виде:
,
где – поглощенная доза; – средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме; – масса вещества в этом элементарном объеме.
Энергия может быть усреднена по любому определенному объему, и в этом случае средняя доза будет равна полной энергии, переданной объему, деленной на массу этого объема.
В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм: Дж/кг, и имеет специальное название – грей (Гр).
Как частный случай, при облучении ткани или отдельного органа – доза на орган Dt. Доза на орган – это средняя доза в определенной ткани или органе человеческого тела, задаваемая в виде:
,
где тt – масса ткани или органа; – поглощенная доза в элементе массы .
В радиационной гигиене применяется внесистемная единица поглощенной дозы – рад. Рад – это такая поглощенная доза, при которой количество поглощенной энергии в 1 г любого вещества составляет 100 эрг, независимо от вида и энергии излучения: 1 Гр = 100 рад.
Мощность дозы. Мощностью дозы называется отношение поглощенной дозы D к времени t.
Единица СИ мощности дозы: [ ] = грэй/секунда (Гр/с) = Вт/кг. Если – мощность дозы; D – поглощенная доза; t – время, то .
Ионизационная постоянная. Для вычисления поглощенной дозы γ-излучения используют ионизационную постоянную К (называемую также γ-постоянной). Если: – мощность дозы; K – ионизационная постоянная источника γ-излучения; А – активность источника γ-излучения; r – расстояние от (точечного) источника излучения, то .
Поглощенная доза учитывает количество энергии, поглощенной телом (тканями, органами) человека, но эта величина не учитывает того, что при одинаковой поглощенной дозе альфа-излучение гораздо опаснее бета- или гамма-излучений. Поэтому, если, например, орган получил поглощенную дозу, равную 1 Гр, но неизвестно, от какого вида излучения, то трудно сказать, какой эффект вызовет эта доза. Для учета особенностей отдельных видов излучения используется понятие «доза эквивалентная».
5.4.3.3. Доза эквивалентная
Для защиты от излучения важно знать воздействие этого радиоактивного излучения на живую ткань. Биологическая доза, которая не является физической величиной, определяется путем умножения поглощенной живой тканью радиоактивной дозы на некоторый переводной коэффициент.
Доза эквивалентная – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент , характерного для данного вида излучения R:
,
где – средняя поглощенная доза в органе или ткани; – взвешивающий коэффициент для излучения R. Если поле излучения состоит из нескольких излучений с различными величинами , то эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз от этих излучений:
.
Приведем величины взвешивающих коэффициентов для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы:
Фотоны любых энергий 1
Электроны и мюоны любых энергий 1
Нейтроны энергией: менее 10 кэВ 5
Нейтроны энергией: 10…100 кэВ 10
Нейтроны энергией: 100 кэВ...2 МэВ 20
Нейтроны энергией: 2...20 МэВ 10
Нейтроны энергией: более 20 МэВ 5
Протоны энергией: более 2 МэВ 5
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра 20
Понятие мощности эквивалентной дозы аналогично понятию мощности поглощенной дозы. Если известен закон изменения мощности эквивалентной дозы, то можно определить ожидаемую эквивалентную дозу за время τ:
,
где – эквивалентная доза за период τ; – мощность эквивалентной дозы (мощность поглощенной дозы – ) к моменту времени t на орган или ткань. Если τ не определено, то его следует принять равным 50 годам для взрослых и 70 годам для детей.
Единицей измерения эквивалентной дозы в системе СИ является зиверт (Зв): .
Таким образом, зиверт представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на взвешивающий коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения. Наряду с системными единицами для измерения эквивалентной дозы применяют также внесистемную единицу – биологический эквивалент рада (бэр): .
Эквивалентная доза учитывает вид излучения, однако, одни части тела (органы, ткани) более чувствительны, чем другие, например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения, возникновения рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому было введено понятие «эффективная доза».