Принципы защиты от ионизирующего излучения

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ЦЕНТРАЛЬНО-КАЗАХСТАНСКИЙ  ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИЙ И МЕНЕДЖМЕНТА

 

 

 

СРС

ПО ДИСЦИПЛИНЕ___________________________________________________

ТЕМА_________________________________________________________________________________________________________________________________

 

                                                  

 

 

 

 

 

 

                                                          Проверила 

_________________________      

                                                                                   (Ф.И.О)           

                                                       Выполнил  

                                                                                            студент __________________    

 

                                                                специальность         

_________________________                         

 

                                                                                           группа___________________

 

                                                                                           семестр__________________

 

работа  защищена «____»_____2011 года с оценкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Балхаш 2011г.

Содержание

 

Введение………………………………………………………………….3

1 Принципы защиты от ионизирующего излучения………………4

1.2 Защита экранированием………………………………………….5

1.3 Защита расстоянием………………………………………………9

1.4 Защита временем………………………………………………….10

1.5 Защита количеством…………………………………………...…11

Заключение………………………………………………………………12

Список используемой литературы………………………………….13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Ионизирующим излучением называют излучения, взаимодействие которых  со средой приводит к образованию  электрических зарядов различных  знаков.

Ионизирующее излучение – такое  излучение, которым обладают радиоактивные  вещества.

Под влиянием ионизирующих излучений  у человека возникает лучевая  болезнь.

Главной целью радиационной безопасности является охрана здоровья населения, включая  персонал, от вредного воздействия  ионизирующего излучения путем  соблюдения основных принципов и  норм радиационной безопасности без  необоснованных ограничений полезной деятельности при использовании  излучения в различных областях хозяйства, в науке и медицине.

Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000) применяются для обеспечения  безопасности человека в условиях воздействия  на него ионизирующего излучения  искусственного или природного происхождения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципы защиты от ионизирующего излучения

 

  

Принципы защиты от ИИ вытекают из закономерностей их распространения  в облучаемой среде и взаимодействия с ее атомами. Доза излучения находится  в прямой зависимости от активности источника и времени облучения, вместе с тем, она обратно пропорциональна  квадрату расстояния от источника. Поэтому  защиту от ИИ можно осуществлять количеством  радионуклида на рабочем месте, временем и расстоянием. При взаимодействии с веществом излучение теряет энергию (ослабляется), в связи с  чем для защиты от него используют также различные поглощающие  экраны.

В практической деятельности эти принципиально  возможные способы защиты реализуются  в конкретных формах организации  работ, технических средств, устройств, инструментов и др. При этом, как  правило, прибегают к комбинации нескольких или всех способов защиты.

 

Основными способами защиты являются:

- Защита экранированием

- Защита расстоянием

- Защита временем

- Защита количеством

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Защита экранированием 

 

Защита экранированием осуществляется путем создания стационарных или передвижных защитных ограждений, благодаря которым уровень облучения снижается до регламентированных значений (таблицы 16.5 и 16.12. Стационарными защитными ограждениями служат стены, перекрытия (пол и потолок), двери и дверные проемы, смотровые окна и т.д. К передвижным защитным устройствам относятся различного типа ширмы, экраны, тубусы и диафрагмы рентгеновских, g-дефектоскопических, g-терапевтических установок, ограничивающие пучок излучения, а также контейнеры для транспортирования РВ, тележки и т.п.

Материалы для экранов выбираются с учетом вида излучения и особенностей его взаимодействия с облучаемой средой (см. раздел 15). Толщина экрана определяется проникающей способностью излучения. Так, для защиты от большинства a-частиц достаточно воздушной прослойки  в 9-10 см. Полностью защищает от них  кожу одежда, обувь, резиновые перчатки.

Пробег b-частиц в облучаемой среде  зависит от их энергии, а также  от вещества среды. При энергии до 3 МэВ, что соответствует максимуму  энергии b-частиц, испускаемых наиболее распространенными радионуклидами, необходимая толщина защитного  экрана из воды составляет 1,5, алюминия - 0,69, железа - 0,25 см. Если b-излучение  достигает большой интенсивности, то появляется достаточно мощное тормозное  рентгеновское излучение, от которого требуется защита в виде тяжелых  материалов.

При определении толщины экранов  от g-излучения и рентгеновских  лучей необходимо учитывать спектральный состав излучения, мощность источника, а также расстояние, на котором  находится персонал, и время пребывания его в сфере воздействия излучения.

Лучшими материалами для защиты от g- и рентгеновского излучения  являются элементы с большим порядковым номером: ртуть, свинец, уран. Но в связи  с большой стоимостью таких материалов, наряду с ними широко используется железо, просвинцованное стекло, бетон, баритобетон, вода и другие, а также  их комбинации. Толщина таких экранов  значительно возрастает по сравнению  со свинцом и ураном. Бетон, железобетон, кирпич в качестве защитных экранов  используются чаще тогда, когда они  являются одновременно и строительными  конструкциями. Там, где в техническом  отношении толщина экрана не имеет  особого значения, используется такой  дешевый защитный материал как вода.

Сложный процесс взаимодействия нейтронов  с веществом требует и более  сложной защиты. Защита от быстрых  нейтронов оказывается весьма затруднительной, поскольку их поглощение материалами  происходит плохо. Значительно лучше поглощаются тепловые, медленные и резонансные нейтроны. В связи с этим защита от нейтронов строится послойно. Первый слой, где происходит замедление быстрых нейтронов, состоит из элементов с малой атомной массой (водородсодержащие вещества): вода, парафин, полиэтилен, бетон, гидриды металлов и др. Второй слой предназначен для поглощения тепловых нейтронов и содержит элементы с широким сечением захвата нейтронов: бор, кадмий, гафний, европий и другие (часто для поглощения замедленных нейтронов требуется слой кадмия в десятые доли миллиметра). Наконец, для ослабления гамма-излучения, сопровождающего процесс поглощения нейтронов, предусматривается третий слой, состоящий из тяжелых металлов или эквивалентных им материалов.

При расчете защиты проектная мощность эквивалентной дозы излучения (Р) на поверхности защиты определяется по формуле или по табл. 16.1.

где Н - предельно допустимая доза (5 бэр/год для категории А) или  предел дозы (0,5 бэр/год для категории  Б) (согласно НРБ-76/87); t - продолжительность  работы персонала (или пребывания лиц  категории Б), часов в год.

В этой формуле используется коэффициент  запаса, равный 2. "Защита экранами" является часто предпочтительным, а  иногда и единственно возможным  способом, например при перевозке  радионуклидов различными видами транспорта, когда трудно или невозможно использовать какой-либо иной способ защиты, кроме  экранов. Для закрытых радионуклидных источников и устройств, генерирующих ИИ (рентгенаппараты, ускорители), система  защиты состоит из местной и стационарной. Сам источник размещается в защитном кожухе (местная защита) с окном  для пропускания излучения только в нужном направлении. Элементами местной  защиты являются также диафрагма, ограничивающая и формирующая поле облучения, и  тубус, ограждающий от рассеянного  излучения, которое возникает по краям выходного окна и в диафрагме. В радионуклидных закрытых g -источниках (с постоянным излучением) защитный кожух должен обеспечивать ослабление излучения до допустимых уровней  и в период хранения источника. Стационарная защита обеспечивается стенами, перекрытиями, дверью или лабиринтным входом и  смотровым окном.  

 

 

 

 

 

Таблица 16.1 Мощность эквивалентной дозы, используемая при проектировании защиты от внешнего ионизирующего излучения (ОСП-72/87)

Категория облучаемых лиц	Продолжительность облучения, ч/год	Назначение помещений  и территории	Проектная мощность дозы, мбэр/ч
А	1700	Помещения постоянного пребывания персонала.	1,4
	850	Помещения, в которых персонал пребывает не более половины рабочего времени	2,9
Б	2000	Помещения учреждения и территория санитарно-защитной зоны, где находятся  лица, относящиеся к категории  Б	0,12
	880	Любые помещения (в том  числе жилые) и территория в пределах зоны наблюдения	0,03

 

  

Для исключения случайного облучения  двери, ведущие в помещение, где  расположены аппарат или установка, блокируются с механизмом перемещения  источника или включения высокого напряжения, предусматривается включение  световой или звуковой сигнализации, монтируется устройство для принудительного (ручного) дистанционного перемещения источника излучения в положение "хранение" в случае отключения энергопитания или аварии.

В тех случаях, когда по условиям работы создать эффективную стационарную и (или) местную защиту не представляется возможным, для обеспечения безопасности персонала используют защиту расстоянием (с применением манипуляторов, длинных  захватов, держателей, выносных пультов  управления) и временем (с ограничением времени работы).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Защита расстоянием. 

 

Защита расстоянием - один из наиболее распространенных и эффективных способов защиты, поскольку доза излучения для точечных источников обратно пропорциональна квадрату расстояния. Так, при работе с точечным источником кобальта-60 активностью 5 мг-экв. радия в течении 1 мин с использованием пинцета длиной 8 см работающий получает на пальцы кисти дозу примерно 10 мрад, а при использовании пинцета длиной 25 см эта доза уменьшается в 10 раз.

В зависимости от вида источников и характера выполняемой работы применяют различный дистанционный  инструментарий: пинцеты, корнцанги, цанговые захваты, щипцы, манипуляторы и т.д. Для обеспечения безопасности работ  с источниками большой мощности используются устройства для их дистанционного перемещения в рабочее положение  или в положение для хранения. Иногда применяются сложные манипуляторы, требующие для выполнения ряда операций предварительной тренировки. Такие  манипуляторы позволяют работать на значительном удалении от источника  излучения. Очень эффективным способом является вынос пультов управления (например, рентгеноустановки) в отдельное  помещение. Сложные механизмы не исключают использования простых  и эффективных приспособлений. Например, небольшие тележки для перевозки  радионуклидов внутри помещений  оборудуются длинными ручками, что  в большинстве случаев обеспечивает необходимую защиту.