Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Апреля 2013 в 12:54, лекция
Работа содержит курс лекций по "Безопасности жизнедеятельности".
Ионизирующими называются излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Источниками ионизирующих излучений в приборостроении могут быть радиационные дефектоскопы, толщиномеры, плотномеры, влагомеры, измерители и сигнализаторы уровня жидкости, радиоизотопные термоэлектрические генераторы, установки рентгеноструктурного анализа, а также высоковольтные электровакуумные приборы (установки). К ионизирующим излучениям относятся: гамма-излучение (электромагнитное фотонное излучение, испускаемое при ядерных превращениях); характеристическое (фотонное излучение, испускаемое при изменении энергетического состояния атома); тормозное (фотонное излучение, испускаемое при изменении кинетической энергии заряженных частиц) – оно возникает в среде, окружающей источник бета-излучения, в рентгеновских трубках, ускорителях электронов и т. п.; рентгеновское излучение (совокупность тормозного и характеристического излучений, диапазон энергии фотонов которых составляет 1–1000 кэВ); корпускулярное (излучение, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля; альфа- и бета-частиц, протонов, нейтронов и др.).Действие ионизирующих излучений характеризуется следующими основными показателями: экспозиционная доза X; поглощенная доза Д; эквивалентная доза Н.
Биологическое действие ионизирующего излучения–это совокупность процессов в живом организме, возникающих под действием излучения. В результате облучения в живой ткани поглощается энергия и возникает ионизация молекул облучаемого вещества. Ионизация живых тканей сопровождается возбуждением молекул клеток, что ведет к разрыву молекулярных связей и к изменению химической структуры различных соединений. Так как основную часть массы тела человека составляет вода (около 75%), то первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа ОН- или Н+ и последующими цепными каталитическими реакциями в основном окислением этими радикалами молекул белка. В клетках возникают функциональные изменения. Одним из отрицательных свойств ионизирующей радиации является суммарное, кумулятивное действие на организм. Каждая доза оставляет глубокий след в организме; их действие суммируется. Кумулятивное действие оказывается особенно сильным при попадании в организм радиоактивных веществ, отлагающихся в определенных тканях. При этом, присутствуя в организме изо дня в день в течение длительного срока, они облучают близлежащие клетки и ткани. Под его влиянием происходит перерождение нормальных клеток в злокачественные, возникновение лейкемии, лучевой болезни. В зависимости от поглощенной дозы излучения процессы могут быть обратимыми и необратимыми, при этом значительную роль играют индивидуальные особенности человека. Различают следующие виды облучений: хроническое (постоянное или прерывистое действие ионизирующего излучения в течение длительного времени); острое (однократное, кратковременное лучевое воздействие); общее (облучение всего организма) и местное (облучение части организма). По ионизирующей способности наиболее опасно a излучение, особенно для внутреннего излучения (внутр. органы, проникая с воздухом и пищей). Внешнее излучение действует на весь организм человека. Фоновое облучение организма человека создается космическим излучением, искусственными и естественными радиоактивными веществами, которые содержатся в теле человека и окружающей среде. Фоновое облучение включает: 1) Доза от космического облучения; 2) Доза от природных источников; 3) Доза от источников, испускающих в окружающую среду и в быту; 4) Технологически повышенный радиационный фон; 5) Доза облучения от испытания ядерного оружия; 6) Доза облучения от выбросов АЭС; 7) Доза облучения, получаемая при медицинских обследованиях и радиотерапии; Эквивалентная доза – от космического облучения – 300 мкЗв/год. Биологическое действие ионизир. Изл 1. Первичные (возникают в молекулах ткани и живых клеток) 2. Нарушение функций всего организма Наиболее радиочувствительными органами являются: – костный мозг; половая сфера; – селезенка Изменения на клеточном уровне различают: Соматические или телесные эффекты, последствия которых сказываются на человеке, но не на потомстве.; Стохастические (вероятностные): лучевая болезнь, лейкозы, опухоли.; Нестохастические – поражения, вероятность которых растет по мере увеличения дозы облучения.
Ионизирующими называются излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Источниками ионизирующих излучений в приборостроении могут быть радиационные дефектоскопы, толщиномеры, плотномеры, влагомеры, измерители и сигнализаторы уровня жидкости, радиоизотопные термоэлектрические генераторы, установки рентгеноструктурного анализа, а также высоковольтные электровакуумные приборы (установки). Экспозиционной дозой Х называется полный заряд dQ ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами в малом объеме воздуха, деленный на массу воздуха dm в этом объеме: X=dQ/dm. Единица экспозиционной дозы–кулон на килограмм, Кл/кг. Внесистемная единица–рентген, Р; 1 Р=2,58-10-4 Кл/кг. Мощность экспозиционной дозы Рэксп–это приращение экспозиционной дозы dX за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток: Peкcп=dX/dt. Единица измерения: кулон на килограмм в секунду, Кл/(кг*с). Активность А радиоактивного вещества–это число спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток: A=dN/dt. Единицей измерения активности является беккерель, Бк, равный одному распаду в секунду (расп/с). Внесистемная единица активности–кюри, Ки. 1 Ки=3,7*1010 Бк. Поглощенная доза Д–это средняя энергия dE, переданная излучением веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу вещества dm в этом объеме: Д= dE / dт. Единица поглощенной дозы–грей, Гр, равный 1 джоулю на килограмм (Дж/кг). Внесистемная единица–рад: 1 рад ==0,01 Гр. Мощность поглощенной дозы–это приращение поглощенной дозы d Д за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток: Р= dД/ dt. Единица мощности поглощенной дозы–грей в секунду, Гр/с. Эквивалентная доза Н–это величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического воздействия излучения произвольного состава. Понятие эквивалентной дозы введено в связи с тем, что разные виды излучений при одинаковых значениях поглощенной дозы вызывают различный биологический эффект. Единицей эквивалентной дозы является зиверт, Зв. 1 Зв =1 Гр/Q, где Q–коэффициент качества, определяющий зависимость биологического эффекта хронического воздействия излучения от его вида. Q – безразмерная величина. Значения Q для некоторых видов излучения при длительном облучении всего тела приведены в табл. Внесистемная единица эквивалентной дозы - бэр (биологический эквивалент рада): 1 бэр =1 рад/Q. Вид излучения; Рентгеновское и гамма-излучение; Электроны и позитроны, бета-излучение; Протоны; Нейтроны; Альфа-излучение; Тяжелые ядра отдачи.
Нормы радиационной безопасности (НРБ – 76/78) Регламентируются 3 категории облучаемых лиц: А – персонал, связей с источником ИИ; Б – персонал (ограниченная часть населения), находящийся вблизи источника ИИ; В – население района, края, области, республики. Группа критических органов (по мере уменьшения чувствительности): Все тело, половая сфера, красный костный мозг; Мышцы, щитовидная железа, жировая ткань и др. органы за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам; кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, стопы. Основные дозовые пределы, допустимые и контрольные уровни, которые приводятся в НРБ – 76/78 установлены для лиц категории А и Б. Нормы радиационной безопасности для категории В не установлены, а ограничение облучений осуществляются регламентацией или контролем радиоакт. объектов окр. среды. А дозовый предел – ПДД - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, которое при равномерном воздействии в течении 50 лет не вызывает отклонении в состоянии здоровья обслуживающего персонала, обнаруживаемые современными методами исследования. Б дозовый предел – ПД - основной дозовый предел, который при равномерном облучении в течение 70 лет не вызывает отклонений у обслуживающего персонала, обнаруживаемые современными методами исследования. Основные санитарные правила (ОСП) работы с источниками ионизирующих излучений ОСП 72/78 – нормативный документ включает: Требования к размещению установок с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений.; Требования к организации работ с ними.; Требования к поставке, учету и перевозке.; Требования к работе с закрытыми источниками.; Требования к отоплению, вентиляции и пеле-, газоочистки при работе с источниками.; Требования к водоснабжению и канализации.; Требования к сбору, удалению и обезвреживанию отходов.; Требования к содержанию и дезактивации раб. помещений и оборудования.; Требования по индивидуальной защите и в личной гигиене.; Требования к проведению радиационного контроля.; Требования к предупреждению радиац. аварий и ликвидаций их последствий. Проектирование защиты от внешнего ионизирующего излучения, рассчитанные по мощности экспозиционной дозы, коэф. защиты равен 2. Все работы с открытыми источниками радиокт. веществ подразделяются на три класса: I. (самый опасный). Работа осуществляется дистанционно. Работа с источником II-го класса осуществляется в отдельно расположенных помещениях, которые имеют специально оборудованный вход (душевой и средства проведения радиационного контроля). Работа с ист. III-го класса осуществляется при использовании систем местной вентиляции (вытяжные шкафы). При выполнении работ с веществами I, II и III классов проведение радиационного контроля обязательно. Методы защиты от ионизирующих излучений Основные методы: 1) Метод защиты количеством, т.е. по возможности снижение нормы дозы облучения. 2) Защита временем 3) Экранирование (свинец, бетон) 4) Защита расстоянием.
Приборы радиационного контроля. Приборы для измерения или контроля подразделяются на: дозиметры (измер. экспозиционную или поглощенную дозу излучения, мощность этих доз); радиометры (измеряют активность нуклида в радиоактивном источнике); спектрометры (измеряют распределение энергии ИИ по времени, массе и заряду элем. частиц); сигнализаторы; универсальные приборы (дозиметры + другие); устройство детектирования. Требования к проведению радиационного контроля в ОСП 72/78.
При расчете потребного количества источников света для получения нормируемой освещенности необходимо выбрать систему освещения, т. е. определить каким образом и с каких мест освещать рабочую площадь. В зависимости от выбранного светильника можно определить расположение источников света над площадью. Методика расчета искусственного освещения Метод светового потока (метод коэффициента использования); Точечный метод; Метод удельной мощности. Метод коэффициента использования. Этот метод применим при условии, если выдержаны рекомендуемые соотношения расстояния между светильниками к высоте их подвеса (отклонение не должно превышать 15–20 %). В этом случае освещенность, создаваемая светильниками, может быть определена по формуле E = F*η*N*n / k*S*z, где Е - освещенность, лк; F - световой поток одной лампы, лм; η - коэффициент использования осветительной установки, %; N – число светильников общего освещения; z – поправочный коэффициент (отношение минимальной освещенности к средней горизонтальной); S – площадь помещения, м2; k – коэффициент запаса; п – число ламп в светильнике (для люминесцентных ламп). Световой поток, создаваемый одной лампой, определяется по известным данным о типе и мощности используемой лампы и о напряжении осветительной сети. Для перехода к определению потребного количества светильников число их вначале подбирают по конфигурации помещения при наивыгоднейшем их расположении. Затем в порядок расчета входит определение индекса помещения (геометрических размеров помещения) и коэффициента отражения потолка и стен, в зависимости от которых по специальным таблицам определяется соответствующий данному виду ламп коэффициент использования светового потока. Индекс помещения i определяется по формуле i = S / (h*(A + B)), где S – площадь помещения, м2; h – расчетная высота (расстояние от светильника до рабочей поверхности) м; А и В – длина и ширина помещения, м. На величину коэффициента использования при одних и тех же значениях оказывает влияние отражающая способность потолка, стен, рабочей поверхности и пола, характеризуемые соответственно коэффициентами отражения. Фактическое значение этих коэффициентов определять трудно, поэтому рекомендуется применять ориентировочные значения. Расчет освещения точечным методом. Вначале определяют высоту подвеса h источника света, а затем вычисляют угол и, под которым находится относительно светильника интересующая нас точка, исходя из формулы tgα = d / h, где d – расстояние от перпендикуляра, опущенного из центра светильника на горизонтальную поверхность до точки, м. Затем по кривой распределения светового потока светильника с условной лампой в 1000 лм определяют силу света в данном направлении (соответствующую углу α). Условная освещенность от одиночного светильника определяется по формуле Ey = Iα*cos3*α / h2. Если светильников несколько, то создаваемые ими освещенности суммируются Ey = Σ Ey*k3, где k3 – коэффициент запаса, определяемый с учетом влияния отраженного света и удаленных светильников. В тех случаях, когда искусственное освещение используется в качестве дополнительного к естественному, например при большой глубине помещения, потребную дополнительную освещенность можно определить по формуле Едоп = 500*еmin , где еmin – минимальный КЕО. Расчет освещения по удельной мощности. Для простоты расчетов с учетом, что при оценке условий (часто довольно сложных) возможная ошибка сравнима с округляемой величиной, при выборе ближайшей стандартной лампы применяется расчет освещения по удельной мощности. Удельная мощность w представляет собой частное от деления суммарной мощности ламп на площадь помещения. Она зависит от выбранной нормы освещенности, типа светильника, высоты его подвеса, отражающих свойств помещения и в целом является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки. Контроль см. вопрос 32.
Источниками излучения электромагнитной энергии являются мощные радиостанции, промышленное электротермическое оборудование, исследовательские установки, измерительные и контролирующие устройства. Энергия электромагнитных полей применяется также для: очистки полупроводников, выращивания полупроводниковых кристаллов и пленок, ионизирования газов, получения плазмы, обработки деталей, поддержания разряда при сварке в инертных газах, сварки и прессования синтетических материалов. В радиоаппаратуре источниками илучения являются блоки передатчиков, устройства сложения мощностей, разделительные фильтры, фидеры, антенные коммутаторы, антенные системы; в установках индукционного и диэлектрического нагрева–плавильные или закалочные индукторы, трансформаторы, конденсаторы, линии передач; при испытаниях электровакуумных приборов – автогенераторы, усилители мощности, анодные контуры, нагрузки и т.д., Электромагнитные поля характеризуются следующими параметрами: частотой излучения f, Гц, напряженностью электрического Е, В/м и магнитного Н, А/м полей; плотностью потока энергии, Iэмп, Вт/м2. Регламентом радиосвязи установлена номенклатура диапазонов частот (длин волн). Степень и характер воздействия электромагнитных полей на организм человека определяется: длиной волны, интенсивностью излучения, режимом облучения (непрерывный или прерывистый), продолжительностью воздействия, размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями человека, комбинированным действием совместно с другими факторами производственной среды (повышенная температура окружающего воздуха, более +28°С, наличие рентгеновского излучения, шум и др.). Электромагнитные поля оказывают тепловое действие, приводят к структурным и функциональным изменениям в организме человека. При воздействии электромагнитного поля на человека происходит поглощение энергии поля тканями тела человека. При длине волны, соизмеримой с размерами тела человека или его отдельного органа, образуются стоячие волны в живом организме, что приводит к концентрации тепловой энергии. Тепловое воздействие характеризуется повышением температуры тела, локальным избирательным нагревом ткани, а также отдельных органов и клеток. Особенно опасен нагрев для органов со слабой терморегуляцией (мозг, глаз, хрусталик глаза, органы кишечного тракта). Электромагнитные поля изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, приводят к изменению структуры клеток крови, ее состава, эндокринной системы, вызывают помутнение хрусталика глаза (катаракту), трофические заболевания (выпадение волос, ломкость ногтей и др.), ожоги, омертвление тканей организма. Возможно возникновение ожогов проявляющегося в появлении ряда последовательно расположенных пузырьков на коже, наполненных мутноватой жидкостью. Систематическое воздействие электромагнитных полей может вызвать функциональные изменения в состоянии нервной, сердечно-сосудистой систем, что проявляется в повышении утомляемости, нарушении сна, гипертонии или гипотонии, появлении болей в области сердца, нервно-психических расстройств.