Методичка по ЗНотЧС. Памятка для студентов по подготовке к лабораторной работе, её выполнению и оформлению
 Скачать 5.43 Mb.
|
|
Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и строиция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде (РДУ-2001).
Продолжение табл. 4.2.
Для продуктов питания, потребление которых составляет менее 10 кг/год на человека, устанавливаются допустимые уровни, в 10 раз более высокие, чем величины для прочих пищевых продуктов (см. табл. 4.2).В Брестской, Гомельской, Могилевской, Минской и Гродненской областях выявлено 216 населенных пунктов, где пищевые продукты из личных подсобных хозяйств, превышают требованиям РДУ-2001 по содержанию цезия-137. В табл. 4.3 представлено количество (в %) проб пищевых продуктов из личных подсобных хозяйств с превышением РДУ-2001 по содержанию цезия-137, выявленных в этих областях в течение 2001-2003 годов. Таблица 4.3. Удельный вес (%) проб пищевых продуктов из личных подсобных хозяйств с превышением РДУ-2001 по содержанию цезия-137
4. β-РАДИОМЕТР РУБ-01П1 Бета-радиометр РУБ-01П1 предназначен для измерения удельной и объемной активности β-излучающих радионуклидов в пробах пищевых продуктов и др. Применяется он для комплексного санитарно-гигиенического контроля, как в лабораторных, так и в полевых условиях. Принцип действия β-радиометра основан на преобразовании световых вспышек в чувствительном объеме детектора в скорость счета импульса тока. β-радиометр имеет 2 блока детектирования. В одном из них детектор представляет собой блок, состоящий из 10 сцинтилляционных пластинок, в другом - сцинтиллирующий слой, нанесенный на оргстекло и закрытый пленкой с отражательным светозащитным покрытием. Сцинтилляционные детекторы ионизирующих излучений имеют определенное преимущество перед счетчиками Гейгера - по амплитуде и длительности вспышки можно судить о типе и энергии породившей ее частицы. Важно и то, что сцинтилляционный счетчик имеет значительно большую эффективность, нежели счетчик Гейгера, фиксирующий обычно лишь одну-две частицы из ста в него попавших. Конструктивно сцинтилляционный счетчик прост: нужный сцинтиллятор наклеивают на катод фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) и все это помещают в тщательно изолированный от посторонней подсветки бокс. Остальное - подсчет фотоимпульсов, сортировка их по амплитуде, форме и т.п. - дело обычной электронной техники. Диапазон измерения β- радиометра с блоком детектирования по 137Cs- для всех видов материалов составляет 1•105 - 2•105 Бк/кг, Бк/л (2,7•10-9-5,4•10-9Ки/кг, Ки/л), чувствительность β- радиометра Р - по 137Cs- – 2,6•10-4 Бк. 4.1. Назначение кнопок органов управления 1. Кнопка "ВКЛ." с предназначена для включения измерительного устройства. 2. Кнопка-«ЭКСПОЗ» служит для установки нужного времени набора информации или режима контроля. 3. Кнопки "ПУСК" и "СТОП" предназначены для управления работой измерительного устройства в режиме набора информации "∞". Работа устройства при наборе информации индуцируется светодиодом. Превышение емкости счета индуцирует светодиод. 4. Кнопка "ПУСК МК" предназначена для отключения пусковой цепи микроЭВМ во время набора программы или окончания цикла измерений. 5. Кнопка "N*10" предназначена для пересчета поступающей информации в 10 раз и расширения емкости счета, индикатора. 6. Кнопка "ПОДСВЕТ" предназначена для кратковременной подсветки индикатора в темное время суток. ВНИМАНИЕ! Категорически запрещается включать β-радиометр при снятой крышке или с открытыми штуцерами (разъемами) на крышке блока детектирования. 4.2. Подготовка прибора к работе.
4.3. Измерение удельной активности радионуклидов в пробах. 1. Нажать и отпустить кнопку "ЭКСПОЗ." несколько раз и добиться индикации "100", т.е. время одного измерения-100 с. 2. Нажать кнопку "ПУСК", при этом начнется счет импульсов. Через время индикации t, указываемое светящимся диодом, прибор издает звуковой сигнал, а на цифровом табло фиксируется число импульсов. После 3-5 с. происходит автоматический сброс результата и начинается новое измерение. Записатъ показания индикатора с учетом времени счета в табл. 4.4 (Nф). 3. Вставить кювету с пробой в блок детектирования. Нажать кнопку "ПУСК". В конце измерения после звукового сигнала записать показания индикатора в табл. 4.4 (Nф+пр). 4. Повторить действия по пунктам 2,3 5 раз, каждый раз записывая показания-индикатора в табл. 4.4. 5. Повторить пункты 2-4 для другого объекта контроля. 6. Выключить бета-радиометр, переведя кнопку "ВКЛ." в положений"ОТПУЩЕНО". Отключить бета-радиометр от сети переменно го тока. 7. Рассчитать средние значения для Nф и Nф+пр. Данные занести в табл. 4.4 графы "Nф ср" и "Nф+пр ср". 8. Вычислить величину удельной активности по формуле: N (ф + пр) ср — N ф ср А=----------------------------------, Бк/кг , P•t где Р- коэффициент чувствительности, равный 2,6•10-4 (для 137Cs); Nф+пр - показание измерения пробы (число импульсов); Nф - показание измерения фона (число импульсов); t - время в секундах. Все расчеты проводить с точностью до второго знака. Таблица 4.4. Результаты собственных исследований
5. Выводы по выполненной работе Сделать выводы о соответствие замеренной активности проб допустимым значениям. 6. Вопросы к зачету 1. Принципиальная схема устройства сцинтилляционного детектора. Назначение фотоумножителя? 2.. Что называется пищевой цепочкой радионуклида? Какие пищевые цепочки Вы знаете? 3. Все ли растения одинаково накапливают радионуклиды? 4. Что называется коэффициентом перехода радионуклидов из почвы в продукты питания? У каких продуктов он высокий, у каких – низкий? 5. Дайте определение «биоиндикатора радионуклидного загрязнения». Приведите примеры «биоиндикаторов». 6. Какую цель преследует введение РДУ-2001? 7. Перечислите основные пищевые цепочки, «работающие» в настоящее время. 8. От чего зависит величина накопления радионуклидов в организме человека? 9. Какие из исследованных вами пищевых продуктов превышают допустимые уровни? Лабораторная работа № 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ β-АКТИВНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, ВЫРОСШИХ В ЛЕСУ 1. Цель работы — ознакомить студентов с причинами загрязнения радионуклидами леса и его даров, различиях накопления их в грибах, измерением удельной β-активности проб - даров леса с помощью радиометра КРВП-ЗБ. 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. РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛЕСА И ЕГО ДАРОВ При выполнении предыдущей работы вы познакомились с тем, что лесные массивы в зонах загрязнения радионуклидами после аварии на ЧАЭС аккумулировали значительное количество радиоактивных выбросов. Лес в данном случае был природным барьером на пути распространения радиоактивных аэрозолей ветровыми потоками воздуха. В связи с этим основная масса радионуклидов цезия-137 и стронция-90 накопилась в почве и верхнем 3—5-сантиметровом слое лесной подстилки. В лесу очень активно накапливают радиоактивные вещества такие растения, как лишайники, мхи, хвощи, грибы. Высокое их содержание отмечается также в коре деревьев и ягодах. Из дикорастущих ягод много радионуклидов накапливают клюква, малина, черника, брусника, земляника, голубика. Это, так называемые, растения-концентраторы радионуклидов. В зависимости от видовой принадлежности грибы характеризуются не одинаковым накоплением радионуклидов отдельными его видами: 1. Грибы-аккумуляторы — польский гриб, моховик желто-бурый, рыжик, масленок осенний, козляк, горькуша, колпак кольчатый. Собирать эти грибы допускается только в лесах с плотностью загрязнения до 1 Ки/км2. 2. Грибы, сильно накапливающие радионуклиды — подгруздок черный, лисичка желтая, волнушка розовая, груздь черный, зеленка, подберезовик. Сбор разрешен при плотности загрязнения до 1 Ки/км2. 3. Грибы, средне накапливающие — опенок осенний, белый гриб, подосиновик, подзеленка, сыроежка обыкновенная. Заготовку можно проводить в лесах с плотностью загрязнения до 2 Ки/км2. 4. Грибы, слабо накапливающие радионуклиды — строчок обыкновенный, рядовка фиолетовая, шампиньон, дождевик шиповатый, сыроежка цельная и буреющая, зонтик пестрый, опенок зимний, вешенка. Н  а рынках ежегодно выявляют большое количество лесных ягод и грибов, загрязненных радионуклидами выше установленных допустимых уровней. Так, например, во 2-м квартале 2004 года в 13,7% проб лесных ягод и 11,3% проб грибов имели высокие уровни содержания цезия-137. Максимальное содержание цезия-137 в лисичках составило 1900 Бк/кг (Лунинецкий район), что превышает допустимый уровень в 5 раз. В сушеных грибах из Гомельской области содержание цезия-137 достигало 8650 Бк/кг, что почти в 3,5 раза выше допустимого уровня.При посещении лесных массивов следует обращать внимание на указатели радиационной опасности, которые выставляются на въездах в потенциально опасные кварталы леса. Чтобы быть полностью уверенными в безопасности даров леса, обязательно надо проверить в центре гигиены и эпидемиологии собранные грибы и ягоды на содержание радионуклидов. Если вы не уверены в качестве собранных грибов, но все же хотите употребить их в пищу, следует подвергнуть грибы особенно тщательной обработке. Грибы нужно хорошо вымыть, полностью очистить их от частиц почвы, отварить, слив отвар перед основной кулинарной обработкой, или вымочить перед засолкой. Такие приемы можно считать дезактивацией, значительно снижающей уровень загрязнения грибов радионуклидами. Следует также помнить, что сбор грибов, ягод, заготовка лекарственного сырья, выпас молочного скота и заготовка сена в лесах разрешается при плотности загрязнения цезием-137 до 74 кБк/м2 (2 Ки/км2), с обязательным контролем за содержанием радионуклидов в полученных продуктах. Особенно следует опасаться употреблять в пищу мясо диких убитых животных. Широкомасштабная миграция крупных животных в зону ЧАЭС была зафиксирована уже через несколько месяцев после аварии. С прилегающих территорий сюда пришло 400 лисиц, множество кабанов, оленей, стаи волков, ранее здесь не встречавшихся. Впоследствии появилось несколько краснокнижных видов птиц (черный аист, беркут, лебедь-кликун), которых до аварии в этих местах не видели уже несколько десятилетий. Все они содержат в себе большое количество радионуклидов и активно мигрируют на чистые территории. По-прежнему в республике высокий процент проб лесных ягод, грибов, заготавливаемых населением, и мяса диких животных, рыбы местного улова, загрязненных радионуклидами цезия выше допустимых уровней (табл. 5.1). Таблица 5.1 Удельный вес (%) проб грибов, лесных ягод, мяса диких животных, не отвечающих требованиям РДУ-2001 по содержанию цезия-137 (частный сектор)
Следует также помнить, что количество радионуклидов в пищевой цепочке, как правило, постепенно увеличивается от хозяина к хозяину. Например, концентрация 137Cs возрастает в цепи лишайники — мышцы оленей — мышцы волков (30, 85 и 181 пкюри/г сухой массы, соответственно), а концентрация 90Sr в этой же цепи уменьшается (7,2, 0,1 и 0,04 пкюри/г сухой массы). 4. ИЗМЕРЕНИЕ β-АКТИВНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В ЛЕСУ Для измерения удельной β-активности пищевых продуктов - даров леса в лабораторных условиях используют радиометр КРВП-ЗБ. Он представляет собой установку счёта импульсов с блоком детектирования β-излучения. Измерение β-активности пищевых продуктов основано на измерении с помощью пересчетного устройства и секундомера числа импульсов, поступающих с блока детектирования за определенное время. В качестве детектора β-излучения используется низковольтный газоразрядный счетчик, заключенный в свинцовый домик для снижения влияния внешнего гамма-излучения. Радиометр обеспечивает измерение β-активности пищевых продуктов, загрязненных β-активными веществами прямым методой в пределах от 5•10-9 до 5•10-6 Ки/л. Значение основной погрешности радиометра не превышает 20% . Пересчетный блок состоит из литого металлического корпуса и шасси, на котором смонтированы все узлы. На лицевой панели расположены все органы управления блоком: - выключатель питающей сети (положение "Выкл." - питающая сеть отключена, положение "Сеть" - питающая сеть включена); - тумблер рода работ ПРОВЕРКА, РАБОТА; - положение ПРОВЕРКА - проверка исправности радиометра; - положение РАБОТА - работа с блоком детектирования; - часы с кнопкой ПУСК и ручкой ЗАВОД; - панель с декатронами для подсчета количества зарегистрированных импульсов ("*10000, *1000, *100, *10, *1"); - номерная шкала декатронов дает возможность отсчитывать количество импульсов при остановке счета. Пуск секундомера часов осуществляется после поворота кнопки ПУСК влево с последующим нажатием. ВНИМАНИЕ! При работе с часами не допускается прилагать большие усилия при нажатии кнопки ПУСК. - блок детектирования (БД) β-излучения смонтирован в плоском пластмассовом корпусе. Со стороны рабочей поверхности счетчика отверстие крышки защищено триацетатной пленкой толщиной 10 мкм. Блок детектирования помещается на специальном держателе в разборный свинцовый домик, передняя стенка которого откидывается, открывая доступ внутрь домика. К верхней стенке с внутренней стороны прикреплен БД β-излучения, к боковым стенкам - рамка с направляющими для установки пластмассовой кюветы с пробой. Толщина внутренних стенок домика из оргстекла -3 мм, из свинца - 30 мм. 4.1. Подготовка радиометра КРВП-ЗБ к работе и проверка его работоспособности. Внимание! При работе с часами не допускается прилагать больших усилий при нажатии кнопки "Пуск" и рукоятки "Завод" часов. 1. Открутить защитную крышку рукоятки завода часов, завести часы, вращая рукоятку "Завод" против часовой стрелки. Не прилагайте при этом больших усилий! 2. Если секундная стрелка не движется запустить часы легким поворотом рукоятки "Пуск" против часовой стрелки. Не прилагайте больших усилий! 3. Если стрелка секундомера не стоит в положении "О", нажать кнопку "Пуск" и установить стрелку секундомера в нулевое положение. 4. Включить радиометр тумблером "Сеть" и выдержать его во включенном состоянии 3-5 мин для установления рабочего режима. 5. Проверка работоспособности радиометра. Перевести тумблер в положение "Проверка". Легким нажатием кнопки "Пуск" запустить счетчик. Через 10 сек повторным нажатием кнопки "Пуск" остановить счет импульсов. Радиометр исправен, если количество зарегистрированных декатронами импульсов равно 1000 ± 30. Нажатием кнопки "Пуск" установить декатроны в "О". 4.2. Измерение радиоактивного фона 1. Перевести тумблер в положение "Работа". 2. Открыть переднюю стенку свинцового домика. Внутри домика на его верхней стенке находится блок детектирования β-излучения. Непосредственно под блоком детектирования находятся специальные пазы, в которые устанавливается (вдвигается) пластмассовая кювета-с пробой. Измерение фона производится с пустой кюветой или без нее. 3. Легким нажатием кнопки "Пуск" включить счетчик импульсов и секундомер. Допускается пользоваться секундомером наручных часов. Время измерения фона — 10 минут. Повторным нажатием кнопки "Пуск" остановить счетчик импульсов и секундомер. На декатронах высвечивается количество зарегистрированных импульсов фона. 4. Определить скорость счета импульсов фона Nф по формуле: Кф Nф = ------- tф где: Кф - количество зарегистрированных импульсов фона; tФ — время измерения фона, сек; Nф - скорость счета импульсов фона, 1/сек. 5. Нажатием кнопки "Пуск" установить декатроны в "О". 4.3. Измерение активности пробы пищевого продукта Установить (вдвинуть) кювету с пробой внутрь свинцового домика под блок детектирования. Легким нажатием кнопки "Пуск" включить счетчик импульсов и секундомер. Время измерения активности пробы — 10 мин. Повторным нажатием кнопки "Пуск" остановить счетчик импульсов и секундомер. На декатронах высвечивается количество импульсов пробы.
Кпр Nпр = ------- tпр где: Nпр — количество зарегистрированных импульсов пробы, 1/сек; tпр — время измерения пробы, сек; Nno — скорость счета импульсов пробы, 1/сек.
Nпр - Nф Ауд. = ----------------Бк/кг (Ки/кг), р где: Nnp - скорость счета импульсов пробы, 1/сек; Мф-- скорость счета импульсов фона, 1/сек; р — коэффициент чувствительности радиометра (см. табл. 5.2) Таблица 5.2 Результаты собственных измерений
5. Измеренные и вычисленные данные занести в таблицу. 6. Сравнить вычисленную фактическую удельную активность пробы пищевого продукта с Республиканскими допустимыми уровнями, содержания радиоактивных веществ в продуктах питания РДУ-2001. Сделать вывод о пригодности пробы пищевого продукта для использования. 7. После выполнения работы закрутить защитные крышки рукояток часов, вынуть кювету из свинцового домика, выключить радиометр тумблером "Сеть". Вынуть вилку из розетки, сдать настоящие методические указания преподавателю, привести рабочее место в порядок, выполнить расчеты, оформить отчет. 5. Выводы по выполненной работе Сделать выводы о соответствие замеренной активности проб допустимым значениям. Таблица 5.3 Чувствительность «Р» радиометра КРВП-ЗБ [л, кг•с -1•Бк-1; (л, кг•c-1•Kи-1)]
Вопросы к зачету 1. Какие типы детекторов применяются для регистрации β-излучения? 2. Почему в лесах после аварии на ЧАЭС содержится большое количество радионуклидов? 3. Все ли грибы одинаково накапливают радионуклиды? Какие их них безопаснее всего собирать на загрязнённых радионуклидами территориях? 4. На что необходимо обращать внимание при сборе даров леса? 5. Выше какого уровня загрязнения почвы цезием-137 не разрешается сбор даров леса и выпас скота? 6. Почему мясо диких животных представляет опасность для человека? 7. Где можно проверить на загрязнённость радионуклидами даров леса и мяса диких животных? 8. Особенности измерения удельной β-активности проб - даров леса с помощью радиометра КРВП-ЗБ. Отличаются ли измеренные пробы от допустимых уровней и во сколько раз? Лабораторная работа № 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ ИЗОТОПОВ ЦЕЗИЯ И КАЛИЯ В СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛАХ γ-РАДИОМЕТРОМ РУГ-91 "АДАНИ" 1. Цель работы. Ознакомить студентов с загрязнённостью изотопами цезия и калия строительных и других материалов; измерением объемной активности γ-излучающих нуклидов калия-40 и цезия-137 в пробах природной среды; определением эффективной активности строительных материалов и допустимостью их использования. 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. ЗАГРЯЗНЁННОСТЬ ИЗОТОПАМИ ЦЕЗИЯ И КАЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ После аварии на ЧАЭС в зоне загрязнения оказались 132 месторождения различных видов минерально-сырьевых ресурсов, в том числе 47% промышленных запасов формовочных, 19% строительных и силикатных, 91% стекольных песков республики; 20% промышленных запасов мела, 13% запасов глин для производства кирпича, 40% тугоплавких глин, 65% запасов строительного камня и 16% цементного сырья. Из-за чрезмерной загрязнённости из пользования выведено 22 месторождения минерально-сырьевых ресурсов, балансовые запасы которых составляют почти 5 млн. м3 строительного песка, песчано-гравийных материалов и глин, 7,7 млн. т мела и 13,5 млн. т торфа. Из планов проведения геологоразведочных работ исключена территория Припятской нефтегазоносной области, ресурсы которой оценены в 52,2 млн. т нефти. В связи с этим введены нормативы на некоторые материалы: - временный допустимый уровень содержания цезия-137 в продукции на основе торфа (принят в 2004 году): Таблица 6.1.
Допустимый уровень установлен на брикеты, изготовленные на основе торфа при относительной влажности 16-28 %, торф кусковой для отопления при относительной влажности до 45%, фрезерный торф для пылевидного сжигания при относительной влажности 52%. Температура определения данных показателей 2020С. - Республиканский допустимый уровень содержания цезия-137 в лекарственно - техническом сырье (введены в 2004 г.): Таблица 6.2.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||