Во сколько раз стены и перекрытия зданий из кирпича и бетона ослабляют ионизирующее излучение

Обновлено: 17.05.2024

Ю.А. Александров
Основы радиационной экологии
Учебное пособие. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2007. – 268 с.

2.6. Защита от радиационного излучения

При проведении контроля степени облучения сельскохозяйственных животных необходимо определять дозы внешнего облучения. Это можно делать с помощью дозиметрических приборов, но дозу можно определять и путем вычисления. В основе расчетных методов определения доз облучения лежат закономерности взаимодействия ионизирующих излучений с веществом. Вычисление доз облучения при внешнем гамма-облучении

Доза облучения прямо пропорциональна мощности дозы облучения и времени его воздействия:

где D – доза облучения;

P – мощность дозы облучения;

t – время облучения.

Доза облучения от внешних точечных источников прямо пропорциональна мощности дозы облучения и обратно пропорциональна квадрату расстояния до него:

где R – расстояние до источника излучения, см;

D – доза облучения, Р;

P – мощность дозы излучения, Р/ч;

T – время облучения, часы.

Существует взаимосвязь между активностью (А) радиоактивных веществ и мощностью дозы излучения, создаваемой их гамма-излучением. Поэтому в формуле мощность дозы излучения (Р) можно заменить выражением (P = K_γ ´ A) и формула примет вид:

где D – доза облучения, Р;

K_γ – гамма-постоянная данного радиоизотопа (P´см 2 / ч´мКи);

A – активность данного радиоизотопа, мКи;

t – время облучения, часы;

R – расстояние до источника излучения, см.

Доза облучения может быть уменьшена с помощью поглощения излучения материалами защитных экранов. Значение этого коэффициента зависит от вида излучения, его энергии, материала экрана и толщины. Для гамма-излучения его можно рассчитать по следующей формуле:

где К_осл. – коэффициент ослабления излучения, (см. таблицу 28);

h – толщина защитного слоя материала, см;

d_пол. – слой половинного ослабления материала, см, т.е. такая толщина слоя материала, которая ослабляет интенсивность
излучения в 2 раза.

Таблица 28 – Средние значения коэффициента ослабления дозы радиации (К_осл.)
укрытиями и транспортом

Наименование укрытий и транспортных средств

Открытое расположение на местности

Производственные одноэтажные здания (цех)
(коровник, свинарник, кирпичный без перекрытия)

Коровник, свинарник кирпичный с ж/б перекрытием

Жилые каменные дома

Подвал одноэтажного каменного дома

Подвал двухэтажного каменного дома

Жилые деревянные дома

Подвал одноэтажного деревянного дома

Защиту от облучения можно проводить следующими методами:

1. Защита временем. Следует находиться в зоне облучения минимальное время.

2. Защита расстоянием. Следует находиться от источника
излучения на максимальном расстоянии.

3. Защита экранами. Следует использовать защитные средства из различных материалов (орг. стекло, дерево, кирпич, бетон, свинец, резина).

Тест по ОБЖ Мероприятия по инженерной защите населения от чрезвычайных ситуаций техногенного характера для 8 класса с ответами. Тест состоит из 10 заданий с выбором ответа.

1. Что является мероприятиями по инженерной защите населения от чрезвычайных ситуаций техногенного характера?

1) укрытие людей в защитных сооружениях
2) использование герметизированных помещений в жилых домах
3) предотвращение разливов аварийно химически опасных веществ
4) все перечисленное

2. Какими бывают защитные сооружения гражданской обороны?

1) только убежища
2) только противорадиационные укрытия
3) все перечисленное

3. Сколько человек вмещают большие убежища?

1) до 600
2) от 600 до 2000
3) более 2000

4. Какие требования предъявляют при строительстве убежища?

1) убежища должны иметь один вход
2) убежища строятся на незатопляемой территории
3) высота потолков 1,5 метра

5. От каких веществ должно очищать фильтровентиляционное оборудование убежища?

1) от радиационной пыли
2) от радиоактивных веществ
3) от отравляющих веществ
4) от всего перечисленного

6. Возможен ли режим полной изоляции убежища с регенерацией воздуха?

1) в местах, где возможен пожар или загазованность аварийно химически опасными веществами
2) да, во всех
3) нет

7. Где строятся противорадиационные укрытия?

1) на предприятиях
2) в крупных городах
3) в сельской местности и маленьких городах

8. Во сколько раз ослабляется ионизирующее излучение в подвале деревянного дома?

1) в 200
2) в 7-12
3) в 5

9. Что делают для дополнительной защиты противорадиационных укрытий?

1) герметизируют помещение
2) отключают от системы канализации и водоснабжения
3) устанавливают дополнительные окна

10. Во сколько раз повышается защита от ионизирующего излучения в дооборудованных погребах?

1) в 50
2) в 350-400
3) в 500

Убежища должны обеспечивать непрерывное пребывание людей в течение не менее 2 дней.

Убежища снабжаются электроэнергией от внешней электросети, а при необходимости и от аварийного электроисточника — защищенной дизельной электростанции.

Убежища оборудованы телефонной связью и радиосвязью. Водопровод и канализацию убежищ проводят от общих водопроводных и канализационных сетей. Помимо этого, в убежище предусматривают создание аварийных запасов воды и приемников канализации, которые работают независимо от состояния внешних сетей.

Минимальный запас воды создают из расчета 6 л для питья и 4 л для санитарно-гигиенических потребностей на каждого укрываемого на двухсуточный срок пребывания.

Система вентиляции убежища может работать в двух режимах: чистой вентиляции и фильтровентиляции.

В первом режиме воздух очищается от грубодисперсной радиационной пыли, во втором — от остальных радиоактивных веществ, а также от отравляющих веществ.

Если убежище располагается в месте, где возможен пожар или загазованность территории аварийно химически опасными веществами, предусмотрен режим полной изоляции помещений убежища с регенерацией воздуха в нем.

Противорадиационные укрытия (ПРУ) — это защитные сооружения гражданской обороны, которые используются главным образом для защиты населения сельской местности и небольших городов. Часть из них строится заблаговременно в мирное время, другие возводятся только в предвидении чрезвычайных ситуаций или при возникновении угрозы вооруженного конфликта.

Особенно удобно ПРУ устраивать в подвалах, в цокольных и первых этажах зданий, в сооружениях хозяйственного назначения (погребах, подпольях, овощехранилищах).

ПРУ должны обеспечивать необходимое ослабление ионизирующих излучений при радиоактивном загрязнении местности, защищать при авариях на химически опасных объектах, сохранять жизнь людей при некоторых стихийных бедствиях (бурях, ураганах, смерчах, снежных заносах). Поэтому располагают их вблизи мест проживания (работы) большинства укрываемых.

Защитные свойства ПРУ от ионизирующего излучения оцениваются коэффициентом защиты, который показывает, во сколько раз уровень радиации на открытой местности на высоте 1 м больше уровня радиации в укрытии. Коэффициент защиты показывает, во сколько раз ПРУ ослабляет действие ионизирующего излучения, а следовательно, и дозу облучения людей. Так, например, подвалы в деревянных домах ослабляют ионизирующее излучение в 7—12 раз, в каменных зданиях — в 200—300 раз, первые этажи двухэтажных каменных зданий ослабляют радиацию в 5—7 раз.

В целях усиления защитных свойств помещений, используемых под ПРУ, их необходимо соответствующим образом дооборудовать. Для этого в помещении заделывают оконные и лишние дверные проемы, насыпают слой грунта на перекрытие и делают, если нужно, грунтовую подсыпку снаружи у стен, выступающих выше поверхности земли. Герметизация помещений достигается тщательной заделкой трещин, щелей и отверстий в стенах и потолке, в местах примыкания оконных и дверных проемов, стыков отопительных и водопроводных труб.

Мероприятия по инженерной защите населения в условиях чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени требуют значительных материальных затрат и привлечения больших объемов ресурсов на территории всей страны.

В этой связи необходимо отметить положительную роль МЧС России. Благодаря его усилиям в стране начался процесс возвращения незаконно приватизированных защитных сооружений. В настоящее время продолжается ранее начатая работа по внесению защитных сооружений гражданской обороны в реестры государственного имущества, не подлежащего приватизации.

Убежища должны обеспечивать непрерывное пребывание людей в течение не менее 2 дней.

Система вентиляции убежища может работать в двух режимах: чистой вентиляции и фильтровентиляции.

Д.А. Кривошеин, Л.А. Муравей, Н.Н. Роева, О.С. Шорина, Н.Д. Эриашвили, Ю.Г. Юровицкий, В.А. Яковлев
Экология и безопасность жизнедеятельности
Учебное пособие для вузов / Под ред. Л.А. Муравья. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. — 447 с.

Глава 19. Защита от ионизирующих излучений

19.2. Защита от действия ионизирующих излучений

Основные принципы радиационной безопасности заключаются в непревышении установленного основного дозового предела, исключении всякого необоснованного облучения и снижении дозы излучения до возможно низкого уровня. С целью реализации этих принципов на практике обязательно контролируются дозы облучения, полученные персоналом при работе с источниками ионизирующих излучений, работа проводится в специально оборудованных помещениях, используется защита расстоянием и временем, применяются различные средства коллективной и индивидуальной защиты.

Для определения индивидуальных доз облучения персонала необходимо систематически проводить радиационный (дозиметрический) контроль, объем которого зависит от характера работы с радиоактивными веществами. Каждому оператору, имеющему контакт с источниками ионизирующих излучений, выдается индивидуальный дозиметр[27] для контроля полученной дозы гамма-излучений. В помещениях, где проводится работа с радиоактивными веществами, необходимо обеспечить и общий контроль за интенсивностью различных видов излучений. Эти помещения должны быть изолированы от прочих помещений, оснащены системой приточно-вытяжной вентиляции с кратностью воздухообмена не менее пяти. Окраска стен, потолка и дверей в этих помещениях, а также устройство пола выполняются таким образом, чтобы исключить накопление радиоактивной пыли и избежать поглощения радиоактивных аэрозолей, паров и жидкостей отделочными материалами (окраска стен, дверей и в некоторых случаях потолков должна производиться масляными красками, полы покрываются материалами, не впитывающими жидкости, – линолеумом, полихлорвиниловым пластикатом и др.). Все строительные конструкции в помещениях, где проводится работа с радиоактивными веществами, не должны иметь трещин и несплошностей; углы закругляют для того, чтобы не допустить скопления в них радиоактивной пыли и облегчить уборку. Не менее одного раза в месяц проводят генеральную уборку помещений с обязательным мытьем горячей мыльной водой стен, окон, дверей, мебели и оборудования. Текущая влажная уборка помещений проводится ежедневно.

Для уменьшения облучения персонала все работы с этими источниками проводят с использованием длинных захватов или держателей. Защита временем заключается в том, что работу с радиоактивными источниками проводят за такой период времени, чтобы доза облучения, полученная персоналом, не превышала предельно допустимого уровня.

Коллективные средства защиты от ионизирующих излучений регламентируются ГОСТом 12.4.120-83 «Средства коллективной защиты от ионизирующих излучений. Общие требования». В соответствии с этим нормативным документом основными средствами защиты являются стационарные и передвижные защитные экраны, контейнеры для транспортирования и хранения источников ионизирующих излучений, а также для сбора и транспортировки радиоактивных отходов, защитные сейфы и боксы и др.

Стационарные и передвижные защитные экраны предназначены для снижения уровня излучения на рабочем месте до допустимой величины. Если работу с источниками ионизирующих излучений проводят в специальном помещении – рабочей камере, то экранами служат ее стены, пол и потолок, изготовленные из защитных материалов. Такие экраны носят название стационарных. Для устройства передвижных экранов используют различные щиты, поглощающие или ослабляющие излучение.

Экраны изготавливают из различных материалов. Их толщина зависит от вида ионизирующего излучения, свойств защитного материала и необходимой кратности ослабления излучения k. Величина k показывает, во сколько раз необходимо понизить энергетические показатели излучения (мощность экспозиционной дозы, поглощенную дозу, плотность потока частиц и др.), чтобы получить допустимые значения перечисленных характеристик. Например, для случая поглощенной дозы k выражается следующим образом:

(19.8)

где D – мощность поглощенной дозы;

D₀ – допустимый уровень поглощенной дозы.

Для сооружения стационарных средств защиты стен, перекрытий, потолков и т. д. используют кирпич, бетон, баритобетон и баритовую штукатурку (в их состав входит сульфат бария – BaSO₄). Эти материалы надежно защищают персонал от воздействия гамма- и рентгеновского излучения.

Для создания передвижных экранов используют различные материалы. Защита от альфа-излучения достигается применением экранов из обычного или органического стекла толщиной несколько миллиметров. Достаточной защитой от этого вида излучения является слой воздуха в несколько сантиметров. Для защиты от бета-излучения экраны изготавливают из алюминия или пластмассы (органическое стекло). От гамма- и рентгеновского излучения эффективно защищают свинец, сталь, вольфрамовые сплавы. Смотровые системы изготавливают из специальных прозрачных материалов, например, свинцового стекла. От нейтронного излучения защищают материалы, содержащие в составе водород (вода, парафин), а также бериллий, графит, соединения бора и т.д. Бетон также можно использовать для защиты от нейтронов.

Защитные сейфы применяются для хранения источников гамма-излучения. Они изготавливаются из свинца и стали.

Для работы с радиоактивными веществами, обладающими, альфа- и бета-активностью, используют защитные перчаточные боксы.

Защитные контейнеры и сборники для радиоактивных отходов изготавливаются из тех же материалов, что и экраны – органического стекла, стали, свинца и др.

При проведении работ с источниками ионизирующих излучений опасная зона[28] должна быть ограничена предупреждающими надписями.

Принцип действия приборов, предназначенных для контроля за персоналом, который подвергается воздействию ионизирующих излучений, основан на различных эффектах, возникающих при взаимодействии этих излучений с веществом. Основные методы обнаружения и измерения радиоактивности – ионизация газа, сцинтилляционные и фотохимические методы. Наиболее часто используется ионизационный метод, основанный на измерении степени ионизации среды, через которую прошло излучение.

Сцинтилляционные методы регистрации излучений основаны на способности некоторых материалов, поглощая энергию ионизирующего излучения, превращать ее в световое излучение. Примером такого материала может служить сульфид цинка (ZnS). Сцинтилляционный счетчик представляет собой фотоэлектронную трубку с окошком, покрытым сульфидом цинка. При попадании внутрь этой трубки излучения возникает слабая вспышка света, которая приводит к возникновению в фотоэлектронной трубке импульсов электрического тока. Эти импульсы усиливаются и подсчитываются.

Фотохимические методы, или методы авторадиографии, основаны на воздействии радиоактивного образца на слой фотоэмульсии, содержащий галогениды серебра. Уровень радиоактивности образца оценивают после проявления пленки.

Существуют и другие методы определения ионизирующих излучений, например калориметрические, которые основаны на измерении количества тепла, выделяющегося при взаимодействии излучения с поглощающим веществом.

Приборы дозиметрического контроля делятся на две группы: дозиметры, используемые для количественного измерения мощности дозы, и радиометры или индикаторы излучения, применяемые для быстрого обнаружения радиоактивных загрязнений.

Из отечественных приборов применяются, например, дозиметры марок ДРГЗ-04 и ДКС-04. Первый используется для измерения гамма- и рентгеновского излучения в диапазоне энергий 0,03–3,0 МэВ. Шкала прибора проградуирована в микрорентген/секунду (мкР/с). Второй прибор используется для измерения гамма- и бета-излучения в энергетическом диапазоне 0,5– 3,0 МэВ, а также нейтронного излучения (жесткие и тепловые нейтроны). Шкала прибора проградуирована в миллирентгенах в час (мР/ч). Промышленость выпускает также бытовые дозиметры, предназначенные для населения, например, бытовой дозиметр «Мастер-1» (предназначен для измерения дозы гамма-излучения), дозиметр-радиометр бытовой АНРИ-01 («Сосна»).

К средствам индивидуальной защиты от ионизирующих излучений относится спецодежда – халаты, комбинезоны, полукомбинезоны и шапочки, изготовленные из хлопчатобумажной ткани. При значительном загрязнении производственного помещения радиоактивными веществами на спецодежду из ткани дополнительно надевают пленочную одежду (нарукавники, брюки, фартук, халат и т.д.), изготовленную из пластика. Как уже сказано выше, для защиты рук следует использовать просвинцованные резиновые перчатки.

В тех случаях, когда приходится работать в условиях значительного радиационного загрязнения, для защиты персонала используют пневмокостюмы (скафандры) из пластмассовых материалов с поддувом по гибким шлангам воздуха или снабженные кислородным аппаратом. Для поддержания нормальных температурных условий в скафандре расход воздуха должен составлять 150–200 л/мин.

Для защиты органов зрения от излучения применяют очки со стеклами, содержащими специальные добавки (фосфат вольфрама или свинец), а при работе с источниками альфа- и бета-излучений глаза защищают щитками из органического стекла.

Если в воздухе находятся радиоактивные аэрозоли, то надежным средством защиты органов дыхания являются респираторы и противогазы.

[27] Устройство дозиметров описано ниже.

[28] Опасная зона – это пространство, в котором возможно воздействие на работающего опасного и (или) вредного производственных факторов (в данном случае – ионизирующих излучений).

Читайте также: