Методичка по ЗНотЧС. Памятка для студентов по подготовке к лабораторной работе, её выполнению и оформлению
 Скачать 5.43 Mb.
|
|
3.2.5. Вдыхаются и проглатываются животными и человеком. Человек, вдыхая аэрозоли радионуклидов с воздухом и употребляя загрязнённую радиоактивными веществами воду, сельскохозяйственные продукты или продукты загрязнённых морей, рек и водоемов, подвергается радиоактивному облучению. Например, из-за попадания внутрь организма с пищей элемента земной коры - калия-40 (после аварии на ЧАЭС – также цезия-137, стронция-90 и изотопов плутония) повысилась радиоактивность человеческого тела, увеличилось внутреннее облучение человека. 3.3. Отбор проб почвы на полях и др. для анализа проводят методом конверта, с таким расчетом, чтобы каждая проба представляла собой часть почвы, типичной для слоя данного типа почвы. Изымаются 5 точечных проб с одной пробной площадки. Все взятые пробы перевозятся в лабораторию в стеклянной таре (вес которых не должен превышать 200 г.). Пробы берутся в течение суток с определением точных координат их взятия. Для анализа проб используется радиометр РКГ-01 "АЛИОТ", который позволяет определять содержание цезия-137 (до 1987 г. - и цезия-134, к настоящему времени он почти распался) с автоматическим учетом в измеряемой пробе радионуклида калия-40 и сведения к минимуму его влияния на точность измерения. 4. Устройство и технические данные радиометра РКГ-01 "АЛИОТ". Радиометр РКГ - 01 "АЛИОТ" предназначен для массового контроля наличия гамма - излучения в различных пробах. 4.1. Технические данные радиометра: - диапазон регистрируемого фотонного ионизирующего излучения 0,5-3 МэВ с использованием блока детектирования на базе сцинтилляционного кристалла размером 40x40 мм; - диапазон измерения удельной активности Бк/кг (Ки/кг) 18,5-37000 (5•10-10 – 1•10-6). Основная относительная погрешность в этом диапазоне измерений - не более 35%. В радиометре предусмотрены: - выдача звукового сигнала при времени измерения 300 с; - автоматическое прекращение измерения при достижении статистической погрешности 15% с выдачей звукового сигнала. 4.2. Устройство радиометра. Радиометр состоит из электронного блока, блока детектирования, помещенного в защитное устройство и соединенного с электронным блоком кабелем. Особенности конструкции радиационной защиты позволяют расположить сосуд Маринелли с исследуемой пробой определенным образом относительно блока детектирования. В основе работы блока детектирования лежит принцип преобразования энергетических потерь γ-квантов в чувствительном объеме сцинтилляционного детектора в электрические импульсы. Радиометр - двухканальный. Один канал (определение цезия) настроен на энергию в диапазоне 0,15-0,9 МэВ, второй (определение калия) - на энергию в диапазоне 0,9-1,6 МэВ. Высокие требования к радиометру предъявляются необходимостью выдачи стабильных показаний за время непрерывной работы и значительным временем измерения на верхнем пределе диапазона измерений (порядка 2000 с) и обеспечиваются системой обратной связи по физическому реперу. 4.3. Назначение индикаторов и переключателей электронного блока. Передняя панель: - цифровой 12-ти разрядный индикатор; - ПУСК - разрешение начала измерений; - СТОП - прекращение текущего измерения; - ОБЪЕМ - ввод в радиометр сведений о геометрии измеряемой пробы; - ЕДИН. ИЗМ. - ввод в радиометр требования оператора о единицах измерения, в которых необходимо выдать информацию об удельной активности исследуемой пробы; - 0....9 - наборное поле для ввода десятичных цифр; - В - ввод признака веса пробы в радиометр; - Ф - клавиша, обеспечивающая вывод на индикацию активности пробы в калиевом канале; - контрольный индикатор «РЕЖИМ». На задней панели имеются разъем для подключения сетевого кабеля (220 в, 50 Гц), сетевой предохранитель (1 А), кнопка "ОБЩ. СБРОС" и тумблер "ВКЛ", который должен быть включен. Кнопка "ОБЩ. СБРОС" позволяет вывести контролер электронного блока из состояния "зависания" и может быть использована для повторного измерения фона. Тумблер СЕТЬ - включение и выключение радиометра. 4.4. Подготовка к работе. Порядок работы. 4.4. 1. Включение прибора.
4.4.2. Выбор типа кюветы. Для любых видов продукции (жидкости, сыпучие и твердые пробы) используется сосуд Маринелли, который заполняется до метки, соответствующей 1 литру. Если объем пробы ограничен, то в мерный сосуд (0.5 литра) помещают исследуемую пробу, а затем ее переливают (пересыпают) в сосуд Маринелли. 4.4.3. Измерение фона γ-излучения.
3. По окончанию измерения фона раздается звуковой сигнал и на табло появляются значения величин фона в цезиевом и калиевом окнах и статистическая погрешность определения скорости счета фона. Измерение фона заканчивается либо по достижении заданной (записанной в памяти) точности, либо при нажатии клавиши "СТОП". Эти значения запоминаются и учитываются при последующих измерениях с данным типом кюветы. ВНИМАНИЕ! ИЗМЕРЕНИЯ ФОНА СЛЕДУЕТ ПОВТОРИТЬ, ЕСЛИ: - прибор перенесен в другое место;
Для повторного измерения фона необходимо нажать кнопку "ОБЩ. СБРОС" на задней панели прибора. 4.4.4. Определение удельной активности пробы.
4. Начать измерение ОА (УА) можно путем нажатия клавиши "ПУСК", а на индикаторе слева появляются изменяющиеся значения активности радионуклидов цезия в пробе в единицах Бк/л (Бк/кг), а справа - абсолютное значение статической погрешности в тех же единицах измерения. Таблица 3.4. Результаты собственных измерений
5. Измерения заканчиваются либо автоматически при достижении заданной погрешности, либо после нажатия кнопки "СТОП". При этом предусмотрена выдача звукового сигнала. Для получения результата удельной активности радионуклида нажать и удерживать клавишу "Ф".
4.5. Обработка результатов измерения. Удельная эффективная активность Аэфф. природных радионуклидов в почве, рассчитывается по формуле: Аэфф = АRa226 + 1,31 АТh 232 + 0,085 Ак40 + 0,22 АCs137, где ARa и АTh - удельная активность Ra-226 и Th-232, находящихся в равновесии с остальными членами уранового и ториевого ряда; АК40 - удельная активность К-40 (Бк/кг). Таблица 3.5. Результаты исследования естественных радионуклидов в почве (Бк/кг).
Используя данные табл. 3.5 и результаты измерений для радионуклидов по 40К и 137Cs, рассчитать по формуле удельную эффективную активность Аэфф исследуемых образцов почвы. Все расчеты проводить с точностью до второго знака. Сравнивая рассчитанные значения удельной эффективной активности (Аэфф) с нормой, равной 0, сделать вывод о возможности проживать на территории, где имеется такое загрязнение почвы. 5. Выводы по выполненной работе 6. Вопросы к зачёту. 1. Какие радионуклиды Чернобыльского выброса были наиболее опасны для человека, животных, растений сразу после ядерной аварии? 2. Какие радионуклиды обусловливают радиационную обстановку Беларуси в настоящее время? 3. Как поступают радионуклиды в растения и организм животных и человека? 4. Какой в настоящее время превалирует механизм поступления радионуклидов в организм жителей Республики Беларусь? 5. Какие виды миграции радионуклидов существуют в настоящее время, их сущность? 6. Какой спектр радионуклидов попал в окружающую среду после катастрофы на Чернобыльской АЭС? 7. В чем разница понятий объемной и удельной активности? Как перестраивается радиометр АЛИОТ для измерения объемной или удельной активности? 8. Как отбираются пробы почвы для анализа радионуклидов? 9. Какие этапы характеризуют динамику радиоэкологической обстановки в нашей республике? Лабораторная работа № 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ β-АКТИВНОСТИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ β-РАДИОМЕТРОМ РУБ-01П1 1. Цель работы — ознакомить студентов с причинами и механизмами загрязнения продуктов питания в нашей республике, оценить пути поступления радионуклидов к человеку, коэффициентами перехода радионуклидов в продукты питания, изучить схему, принципы устройства β - радиометра РУБ-01П; освоить практику работы с прибором при определении удельной активности (Бк/кг) β-излучающих радионуклидов в продуктах питания. 2. Порядок выполнения работы: 2.1. Изучить настоящие методические материалы. 2.2. Законспектировать в рабочую тетрадь ответы на вопросы к зачёту. 2.3. Перечертить в тетрадь таблицы и заполнить их во время работы с прибором, рассчитать полученные данные и сделать вывод о результатах выполненных измерений. 3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ РАДИОНУКЛИДАМИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ После того, как радионуклиды выпали на поверхность земли, происходит их включение в биологические объекты: траву, злаки, овощи, грибы и др., куда они поступают с водой и минеральными веществами из почвы (рис 4.1). Радионуклиды мигрирую к человеку по цепочкам: почва-растение-человек. Такая цепочка прохождения радионуклидов через промежуточные продукты питания к человеку называется пищевой цепочкой радионуклида. Следует помнить, что растения обладают неодинаковой способностью накапливать радионуклиды. По убывающей способности накапливать цезий-137 их можно расположить следующим образом:
 Рис. 4.1. «Пищевые цепочки» радионуклидов чернобыльского происхождения. По аналогичной способности, но по отношению к стронцию-90, растения располагаются иначе:
Существуют и другие пищевые цепочки:
в связи с чем повышается содержание радионуклидов в молоке, овощах, мясе и других видах сельхозпродукции. Таблица 4.1 Коэффициенты перехода 137Cs и 90Sr в продукты питания.
*) На территории водосброса реки Продвигаясь по пищевым цепочкам, а также с питьевой водой, они попадают в организм животных, в том числе сельскохозяйственных; вместе с мясом и молоком животных радионуклиды проникают в организм человека. Повышение концентрации радионуклидов в биологических объектах по сравнению с содержанием радиоактивные вещества в окружающей среде, в том числе и в почве, очень значительное. Соотношение между содержанием радионуклида в продуктах питания и в почве получило название коэффициенты перехода радионуклидов из почвы в продукты питания (табл. 4.1). В результате хлебобулочные изделия и мясо, например, имеют несколько большую радиоактивность, чем молоко, сметана, масло, кефир, овощи и фрукты. Так что на поступление радиоактивных элементов внутрь человека влияет набор продуктов, которыми он питается. Радиоактивные вещества проникают также и в водоемы из атмосферы или за счёт смыва с почвы. Попадая в реки, озёра, моря и океаны, радиоактивные вещества поглощаются водными растениями и животными как непосредственно из воды, так и из звена пищевой цепи: вода-водоросли-рыба-человек. Радиоактивные вещества переходят в зоопланктон, для которого водоросли служат пищей, а затем — в организм моллюсков, ракообразных, рыб. В результате загрязняются вода, загрязняются или гибнут рыбы и другие обитатели водоемов. Организмы, которые накапливают те или иные радиоактивные вещества в особенно высоких концентрациях, называют «биоиндикаторами радиоактивного загрязнения»; так, водоросль кладофора особенно интенсивно накапливает 91Y, а моллюск большой прудовик — 90Sr. Для того, чтобы максимально ограничить поступление радионуклидов в организм человека с продуктами питания, в Беларуси введены республиканские допустимые уровни. В настоящее время действуют республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде, утвержденные в 2001 году (РДУ-2001, табл. 4.2). Таблица 4.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||