Методические_указания_БЖД_общий_курс. Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего образования
 Скачать 6.36 Mb.
|
|
5. Действие ионизирующих излучений на биологические объекты Существующие ныне формы жизни, включая млекопитающих и человека, возникли и эволюционно сложились на уровне постоянного фона радиации. Однако у живых организмов не выработались специальные органы для распознавания этого постоянно действующего фактора. Характерное свойство радиации - скрытное воздействие на организм. Другое свойство – способность вызывать отдаленные последствия (сокращение срока жизни, снижение сопротивляемости заболеваниям. Радиация и нейтроны, а также протоны больших энергий, кроме того, обладают способностью глубоко проникать в облучаемую ткань. В свете современных представлений, разработанных теоретической радиобиологией и радиационной медициной, эффекты, вызванные воздействием ионизирующей радиации, могут быть систематизированы в три группы — соматические (острая и хроническая лучевая болезнь, локальные лучевые повреждения — катаракта, незлокачественные опухоли — соматико-стохастические сокращение продолжительности жизни, лейкозы, опухоли разных органов и тканей — генетические (доминантные и рецессивные генные мутации, хромосомные аберрации. Соматические эффекты (нестохастического и стохастического характера) развиваются у человека, непосредственно подвергшегося облучению, а генетические (наследственные изменения) — у его потомства. 5.1. Действие ионизирующих излучений на организм человека Последствия, которые вызывает воздействие излучения у человека в принципе подобно воздействию на прочие многоклеточные организмы изменения в соматических клетках, приводящие к возникновению рака 270 генетические мутации, оказывающие воздействия на будущие поколения влияние на зародыши плод вследствие облучения матери вовремя беременности смерть непосредственно в момент облучения. Первые 2 последствия радиации – изменения в клетках организма - являются биологическими последствиями, когда оорганизм подвергается небольшим дозам излучения. Возникновение же четвертого эффекта связано с получением значительной дозы радиации. В целом при внешнем облучении его биологический эффект зависит от суммарной дозы и времени воздействия излучения, вида излучения, размеров облучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма. При значительном облучении развивается так называемая лучевая болезнь, которая может иметь разную степень проявления (таблица 14). Таблица 14 Степень лучевой болезни Доза излучения, Гр С теп ен ь лучевой болезни Начало проявления первичной реакции Характер первичной реакции Латентный период Пе ри одра зга ра лучевой болезни Легкая Через 2 – 3 часа Несильная тошнота До 4 – 5 недель Надень Средняя Через 1 – 2 часа Рвота, слабость, недомогание 3 – 4 недели Надень Тяжелая Через 20 – 40 мин Многократная рвота, значительное недомогание, температура тела до 38 С До 10 – 20 суток Надень Крайне тяжелая Через 20 – 30 мин Эритема кожи и слизистых, жидкий стул, температура тела 38 Си выше Выражен нечетко С 8 – х сут При облучении дозой более 10 Гр наблюдается 100% смертельных исходов. Лучевая болезнь может быть обусловлена не только внешним облучением, но и внутренним – при попадании радиоактивных веществ в организм. Она может развиться при равномерном облучении всего тела, либо участка организма. Смертельные поглощенные дозы для отдельных частей тела следующие голова – 20 Гр, нижняя часть живота – 30 Гр, верхняя часть живота – 50 Гр, грудная клетка – 100 Гр, конечности – 200 Гр. Различают острую и хроническую лучевую болезнь. Особенности течения и степень нарушений при лучевой болезни зависят от индивидуальной и возрастной чувствительности дети и старики менее устойчивы к облучению, поэтому 271 тяжелые поражения у них могут возникать от меньших доз излучения. Особенно чувствительны к действию радиации ткани в период эмбрионального развития. Так, облучение в ранний период органогенеза (й день – я неделя развития) способно даже в умеренных дозах вызвать аномалии плода, задержку роста организма и даже смерть в момент родов или спустя некоторое время после них. Подобные последствия характерны и для действия радиации вовремя плодного периода. Характерные черты хронической лучевой болезни – длительность и волнообразность ее течения. Это обусловлено проявлениями поражения, с одной стороны, и восстановительных и приспособительных реакций – с другой. При преимущественном поражении того или иного органа или ткани отмечается несоответствие между глубиной поражения поврежденных структур и слабовыраженными или поздно проявляющимися признаками общих реакций организма. На ранних стадиях наблюдаются многочисленные нарушения нервной регуляции функций внутренних органов ив первую очередь сердечно-сосудистой системы. Могут возникать изменения ферментативной активности и секреторно-моторной функции желудочно- кишечного тракта нарушения физиологической регенерации кроветворения вызывают развитие лейкопении. При прогрессировании заболевания все проявления усугубляются. При внутреннем облучении степень радиационной опасности определяет ряд параметров Путь поступления радиоактивного вещества в организм Распределение радиоактивного вещества в организме Продолжительность поступления радиоактивного вещества в тело человека Время пребывания излучателя в организме (определяемое периодом полураспада и периодом биологического полувыделения); Энергия, излучаемая радионуклидами в единицу времени Масса облучаемой ткани (зависит от проникающей способности излучения и локализации радиоактивного вещества в организме Отношение массы облучаемой ткани к массе всего тела Количество радионуклидов в органе. Радионуклиды чаще всего откладываются в скелете, кроветворных органах и лимфе, но могут и равномерно распределяться во всех органах и тканях. Сложное переплетение этих факторов приводит к большому разнообразию величин, характеризующих предельно допустимые количества радиоактивных элементов в воздухе, воде и внутри человеческого организма, и более общий показатель – предел годового поступления радионуклида в организм человека. 272 6. Радиационная безопасность. Нормы и правила контроля Необходимо понимать, что в связи как с важностью проблемы действия ионизирующих излучений на живые организмы и опасностью последствий, таки стем, что многие государства в течение десятилетий вкладывали огромные средства в решение этой проблемы и смежных с ней, большинство аспектов действия ионизирующих излучений на состояние здоровья человека, и отчасти, на состояние окружающей среды, изучено много полнее, нежели действие опасных и вредных химических веществ. Поэтому при обеспечении безопасности населения и персонала строго в соответствии с принятыми нормами и правилами, можно добиться существенного снижения или вовсе исключения риска наступления неблагоприятных последствий при обращении с источниками ионизирующих излучений. Основными действующими нормами по обеспечению радиационной безопасности населения в настоящее время являются Санитарные правила СП 2.6.1.758-99 "Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)", Санитарные правила СП 2.6.1.1292- 2003 Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения и пр. Для обеспечения безопасной работы персонала, имеющего отношение к эксплуатации источников ионизиружщих излучений, а также для контроля радиационного загрязнения окружающей среды разработаны специальные правила, нормы и рекомендации, такие как Методические рекомендации "Радиационный контроль питьевой воды" (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача РФ 4 апреля 2000 г. N 11-2/42-09) или Санитарные правила и нормы СанПиН 2.6.1.1202-03 Гигиенические требования к использованию закрытых радионуклидных истотчников ионизирующего излучения при геофизических работах на буровых скважинах В Санитарных правилах СП 2.6.1.758-99 "Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)" даются основные определения, имеющие отношения к радиационной безопасности, регламентируются приемлемые уровни облучения в зависимости от вида ионизирующего излучения, способа воздействия на организм, характера облучения, вида облучаемого органа, возраста и многого другого. В этом документе выделяется облучение техногенное, облучение от природных источников и облучение медицинское. Уровень каждого облучения нормируется. Так, допустимое значение эффективной дозы, обусловленной суммарным воздействием природных источников излучения, для населения не устанавливается. Снижение облучения населения достигается путем установления системы ограничений на облучение населения от отдельных природных источников излучения, таких например, как облучение, связанное с потребление радионуклидов с питьевой водой (При 273 содержании природных и искусственных радионуклидов в питьевой воде, создающих эффективную дозу меньше 0,1 мЗв за год, не требуется проведения мероприятий по снижению ее радиоактивности. Документом установлено, что в случае технологического облучения пределы доз не должны превосходить указанных ниже величин (Таблица 15). Таблица 15 Основные пределы доз ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— Нормируемые величины (1) | Пределы доз | |—————————————————————————|—————————————————————————————————————————————| | |Персонал(группа А) | Население | | | (2) | | |—————————————————————————|————————————————————|————————————————————————| Эффективная доза |20 мЗв в год в |1 мЗв в год в среднем за | среднем за любые любые последовательные 5| | последовательные 5 летно не более 5 мЗв влет, ноне более 50 | год | | |мЗв в год | | |—————————————————————————|————————————————————|————————————————————————| Эквивалентная доза за год | | в хрусталике глаза (3) | 150 мЗв | 15 мЗв | |—————————————————————————|————————————————————|————————————————————————| коже (4) | 500 мЗв | 50 мЗв | |—————————————————————————|————————————————————|————————————————————————| кистях и стопах | 500 мЗв | 50 мЗв | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— Определяется в частности, что если уровень облучения составил свыше 200 мЗв/год, то он должно рассматриваться как потенциально опасный, и получивший такую дозу персонал должен немедленно выводиться из зоны облучения и оправляться на медицинское обследование. При проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований и научных исследований практически здоровых лиц годовая эффективная доза облучения этих лиц не должна превышать 1 мЗв. Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) - 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70 лет) - 70 мЗв. В документе устанавливаются также требования по ограничению облучения населения в условиях радиационной аварии, требования к контролю за выполнением норма также значения допустимых уровней радиационного воздействия. 7. Задание для расчета Исходные данные табл. Задача на тему Оценка радиационной обстановки Наземные взрывы двух ядерных боеприпасов в ч мин. Сводная команда ГОЧС (СвК) получила задачу совершить марш на автомобилях из загородной зоны на объект для проведения аварийно- спасательных работ с преодолением на маршруте участка радиоактивного заражения (РЗ) под углом 90 коси следа. 274 Длина пути по РЗ участку км Уровни радиации в ______ч_____мин. — на маршруте движения в точке пересечения с осью следа ______Р/ч — на объекте (в очаге поражения) ______Р/ч Скорость движения автоколонны на зараженном участке ______км/ч Время пересечения оси радиоактивного следа ______ч_____мин. Начало спасательных работ на объекте в ______ч_____мин. Продолжительность их ведения ч Определить 1. В какой зоне радиоактивного заражения оказался объект. 2. Суммарную дозу облучения личного состава СвК за время выполнения задачи (на марше и приведении аварийно-спасательных работ. 7.2. Методика решения задачи 1. Определяем зону радиоактивного заражения (РЗ), в которой оказался объект 𝑡 изм ́ = измяв =К пер *P об По 𝑡 изм ́ и ч по табл. 11 находим К пер . Тогда рассчитываем P 10 2. Зная P10, согласно рис. 1 найдём зону РЗ. Закономерность Ах Ах Ах А Параметры - - - - Доза облучения D , Р 400 1200 400 40 Уровень радиации через 1 ч, Р Р/ч 800 240 80 8 Уровень радиации через 10 ч, Р, Р/ч 50 15 5 0,5 275 Рис. Схема РЗ местности в районе ЯВ и последу движения облака 3. Суммарная доза облучения личного состава (л/с) СвК за время выполнения задачи а) Доза облучения на марше находится по формуле (15) где При им- tяв по табл. 11 находим К пер м. Затем определим Р max Подставляя найденные значения и К осл =2 (согласно табл. 8) для бортового автомобиля рассчитаем м б) Доза облучения при проведении АС и ДНР в зоне РЗ, где находится объект (14), где К осл =1 согласно табл. 8 ( в случае открытой местности Приняв и по табл определим К пер ни затем рассчитываем Р н : При и по табл. 11 найдем значение К пер к рассчитаем Р к : Подставляя значение параметров, определим по выражению (14) D об Примечание. В случае, если расчет дал об < 0, то расчет вести по приближенной формуле (17): где Тогда, подставляя значения в рассчитаем суммарную дозу облучения личного состава. Выводы Работы личного состава СвК в очаге поражения в военное время при ЯВ (недопустимы (доп =50 Р. 276 Целесообразно использовать защитные сооружения и средства индивидуальной зашиты. 8. Контрольные вопросы 8.1. Почему доля энергии, полученной на АЭС, будет возрастать с каждым годом Какие шаги в области защиты окружающей среды в связи с эти необходимо предпринимать 8.2. Что такое радиоактивное вещество Какие радиоактивные вещества Вам известны 8.3. Что понимают под ионизирующими излучениями Что Вам известно о физической природе ионизирующих излучений 8.4. Что понимается под дозой облучения Какие виды доз Вам известны Что такое мощность дозы 8.5. Какие источники ионизирующих излучений Вам известны Какие из них представляют наибольшую опасность для населения 8.6. Что такое радионуклиды Как радионуклиды участвуют в облучении организма 8.7. Что Вам известно о природных источниках ионизирующих излучений 8.8. Что такое техногенные источники ионизирующих излучений 8.9. В каких условиях человек подвергается действию высоких концентраций радона в воздухе 8.10. Чем стохастические эффекты отличаются от детерминированных эффектов В чём проявляются те и другие 8.11. Назовите основные источники загрязнения радиоактивными веществами окружающей среды. 8.12. Какие «неатомные» отрасли увеличивают величину облучения персонала и населения 8.13. Как действие облучения проявляется на клеточном уровне 8.14. Какие органы и ткани наиболее чувствительны к действию ионизирующего излучения 8.15. Изменяется ли проявление эффектов облучения в зависимости от уровня организации жизни Чем это объясняется 8.16. Существуют ли в организме механизмы восстановления повреждений, наносимых ионизирующим излучением 8.17. Каковы пути поступления в окружающую среду основных радиоактивных изотопов, в каких тканях они преимущественно накапливаются и к каким заболеваниям это приводит 8.18. Опишите симптомы лучевой болезни. Таблица 16 Варианты заданий для оценки радиационной обстановки N п/п Наименование данных задачи Варианты данных для условия задачи 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 Время ядерного взрыва, ч 8 9 11 10 12 6 13 13 5 6 7 9 8 10 6 7 9 8 10 14 13 11 9 8 2 Длина пути по участку заражения на маршруте, км 30 25 20 20 30 35 25 20 20 20 35 25 20 30 25 20 25 20 20 25 25 30 25 20 3 Время замера уровней радиации на маршруте и на объекте, ч 10 10,5 12 13 14 8,5 14,5 14 8 7 9 10 11 12 7,5 9,5 10,5 11,5 12,5 18 16,5 12 11 12 4 Уровни радиации (Р/ч) на маршруте 100 150 240 80 100 90 150 240 80 270 95 230 92 98 142 86 144 70 88 66 82 260 90 60 на объекте 40 30 50 17 40 30 30 50 17 42 40 52 20 38 34 30 25 15 28 10 20 45 40 16 5 Скорость движения на маршруте, км/ч 40 50 40 40 40 40 50 40 40 40 40 50 40 50 50 40 50 40 40 50 50 50 50 40 6 Время пересечения оси следа радиоактивного облака, ч 11 12 14 15,5 15 10 16 16 10,5 9 10 11 13 13 9 10,5 12 13 14,5 20 19 14 12 14,5 7 Время начала спасательных работ, ч 12 13,5 15 16,5 16 11 17,5 17 11,5 10,5 11 12 14 14 10,5 12 13 14 16 22 20 16 13 16 8 Продолжительность спасательных работ, ч 4 5,0 3,0 2,5 4,0 3,5 5,0 3,0 2,5 3,0 2,0 2,0 4,0 3,0 4,0 4,0 3,0 2,0 4,0 2,0 5,0 7,0 3,0 2,0 Библиографический список 1. Санитарные правила СП 2.6.1.1292-2003 Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения. 2. Санитарные правила СП 2.6.1.758-99(2009) Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). 3. Управление по делам ГО и ЧС. Нижегородский государственный технический университет. Учебные пособия http://www.nntu.ru/RUS/otd_sl/gochs/posobiya/ 4. Израэль Ю.А., зов ИМ, Квасникова Е.В. Радиоактивное загрязнение местности (Обзор загрязнения окружающей природной среды в Российской Федерации за 1997 г. - М Росгидромет, 1997. 5. Израэль Ю.А., Квасникова Е.В., Назаров ИМ, Фридман Ш.Д. "Глoбaльное и региональное радиоактивное загрязнение европейской территории бывшего СССР" - Метеорология и гидрология, 1994, N 5. 279 279 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА И ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ Методические указания к практическими лабораторным работам по дисциплине Безопасность жизнедеятельности, Пожарная безопасность и охрана труда, «Техносферная безопасность для студентов всех специальностей и направлений 280 280 Составители к.т.н., доцент Шипулина Ю.В., к.б.н. Третьяк Л.П. Рецензент к.т.н., доцент Саинова В.Н. Методические указания Оценка качества трудовой деятельности человека и производственной среды для практических и лабораторных работ по дисциплине Безопасность жизнедеятельности, Пожарная безопасность и охрана труда, «Техносферная безопасность (для студентов всех специальностей и направлений) / Ю.В. Шипулина, Л.П.Третьяк; Астрахан. гос. техн. унт. – Астрахань АГТУ Методические указания утверждены на заседании кафедры Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология «___» _____________ 2022 г, протокол №___ © Астраханский государственный технический университет, 2022 |