Зонирование местности при ядерном взрыве

По степени опасности зараженную местность по следу радиоактивного облака принято делить на четыре зоны (Рис. 3).

Зона А - зона умеренного заражения. Дозы излучений до полного распада РВ на внешней границе этой зоны составят 40 рад (0, 4 Гр), а уровень радиации через 1 час после взрыва - 8 рад/ч (0, 08 Гр/ч). Ее площадь составляет 70-80% площади всего следа. На картах (схемах) она отображается синим цветом.

Зона Б - зона сильного заражения. Дозы излучений на внешней границе зоны до полного распада РВ составят 400 рад (4 Гр), а уровень радиации через 1 час после взрыва - 80 рад/ч (0, 8 Гр/ч). На долю этой зоны приходится примерно 10% площади радиоактивного следа. Она отображается зеленым цветом.

Зона В - зона опасного заражения. Дозы излучений на внешней границе зоны до полного распада РВ составят 1200 рад (12 Гр), а уровни радиации через 1 час после взрыва - 240 рад/ч (2, 4 Гр/ч). Эта зона занимает примерно 8-10% площади следа облака. Она отображается коричневым цветом.

Зона Г - зона чрезвычайно опасного заражения. Дозы излучений на ее внешней границе за период полного распада - 4000 рад (40 Гр), а уровни радиации через 1 час после взрыва составят 800 рад/ч (8 Гр/ч). Она отображается черным цветом.

В военное время местность считается зараженной при уровнях радиации 0, 5 рад/ч и выше (0, 005 Гр/ч). В мирное время за основу приняты “Нормы радиационной безопасности” (НРБ-99).

Единицы измерения радиоактивности

Основная физическая величина, которая характеризует любой радиоактивный источник, – это число происходящих в нем распадов в единицу времени. Такая единица была названа АКТИВНОСТЬЮ.

В качестве единицы активности в Международной системе единиц “СИ” выбран беккерель (Бк). Активность в один беккерель соответствует одному распаду в секунду. Однако в практической дозиметрии и радиационной физике чаще используется другая (внесистемная) единица активности - кюри (обозначается - Ки). Один кюри в 37 миллиардов раз больше одного беккереля, т.е. соответствует 37 миллиардам распадов в секунду. Именно такое число распадов происходит в одном грамме радия-226, исторически первого вещества, в котором были изучены законы радиоактивного распада.

Несмотря на широкое применение активности в практической дозиметрии и ядерной физике, в последующем оказалось, что активность вещества не в полной мере позволяет связать ионизационный эффект с биологическим, а также с поглощением энергии живой тканью вещества. Поражающее действие радиации характеризуется дозой излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды, например воздуха, т.е. экспозиционной дозой излучений. Поэтому в 1928 году в качестве единицы измерения радиации, которая в достаточной для того времени мере была лишена перечисленных выше недостатков, был принят рентген (обозначается Р). Один рентген – эта такая доза рентгеновского или гамма-излучения, которая создает в 1 см³ атмосферного воздуха при нормальных условиях 2, 08 · 10⁹ пар ионов, несущих положительный или отрицательный заряд в одну электростатическую единицу. На практике часто применяют более мелкие единицы: миллирентген (мР), равный 0, 001 Р и микрорентген (мкР), равный 0, 000001 Р.

Степень радиоактивного заражения местности характеризуется мощностью дозы излучений (уровнем радиации) на определенное время после наступления события. Уровнем радиации называется мощность экспозиционной дозы на высоте 0, 7-1, 0 м над зараженной поверхностью. Он измеряется в рентгенах (милли или микрорентгенах) в час. Экспозиционная доза достаточно надежно характеризует потенциальную опасность воздействия ИИ при общем и равномерном облучении тела человека. Однако в последующем было установлено, что применение рентгена для оценки поглощенной дозы живой тканью энергии по ряду причин не совсем корректно. Ибо изменения, происходящие в облучаемом веществе, полностью определяются поглощенной энергией радиоактивного излучения. Поглощенная энергия служит довольно удобной физической величиной, характеризующей действие радиации на живой организм. На XII Международном конгрессе радиологов в Копенгагене, состоявшемся в 1953 году, было рекомендовано энергию любого вида излучения, поглощенную в одном грамме вещества, называть Поглощенной дозой.В качестве единицы поглощенной дозы был выбран «рад» (rad) по первым буквам английского словосочетания «radiation absorbed dose» - радиации поглощенная доза. Один рад соответствует такой поглощенной дозе, при которой количество энергии, выделяющейся в одном грамме любого вещества, равно 100 эрг независимо от вида и энергии ионизирующего излучения, т.е. 1 рад = 100 эрг/г = 0, 01 Дж/кг. Поглощенная доза, образуемая в единицу времени, называется мощностью поглощенной дозы и измеряется в единицах: рад/с, рад/мин, рад/ч и т.д. рад, так же как и кюри - это т.н. внесистемные единицы. В системе «СИ», за единицу поглощенной дозы принят 1 грей (Гр), который в 100 раз больше, чем рад.

1 Гр = 100 рад= 1 Дж/кг

Мощность поглощеннойдозы в системе СИ - Гр/с, Гр/ч, мГр/ч ит.д.

Здесь следует обратить внимание на то обстоятельство, что Грей (или рад) – единицы чисто физической величины. По существу - это энергетические единицы. Они никак не учитывают те биологические эффекты, которые производит проникающая радиация при взаимодействии с веществом. Оказывается, что тяжесть всяческих нарушений в организме сильно зависит от типа излучения. Следовательно, знания поглощенной дозы совершенно недостаточно для оценки радиационной опасности. Поэтому возникла необходимость учитывать вид излучений, т.е. ввести «коэффициент качества»(К_к). Он приближенно равен единице для гамма-излучения и протонов высокой энергии. Для тепловых нейтронов равен пяти, а для быстрых нейтронов – 10. С учетом этого вводится «Эквивалентная доза» - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения. Она учитывает разницу эффективностей биологического воздействия на живой организм данного вида излучения и гамма-излучения. Эквивалентная доза измеряется в бэрах (бэр - биологический эквивалент рентгена). В системе «СИ» эта единица установлена относительно недавно и называется зиверт (Зв): 1 Зв =

1 Дж/кг = 100 бэр

Для определения меры риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности используют Эффективную дозу. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе или ткани на соответствующий взвешивающий коэффициент (К_т) для данного органа или ткани (табл. 8). Измеряется в зивертах (Зв).

Т а б л и ц а 8 Взвешивающие коэффициенты для тканей или органов

1. Гонады 0, 20	7. Костный мозг (красный) 0, 12
2. Толстый кишечник 0, 12	8. Легкие 0, 12
3. Желудок 0, 12	9. Мочевой пузырь 0, 05
4. Грудная железа 0, 05	10. Печень 0, 05
5. Пищевод 0, 05	11. Щитовидная железа 0, 05
6. Кожа и кости по 0, 01 Организм в целом 1, 00	12. Остальное 0, 05

Общеизвестно, что измерить поглощенную дозу, а тем более эквивалентную и эффективную дозы непосредственно в живой ткани чрезвычайно трудно. Из соображений простоты и удобства биологические эффекты, вызванные любым ИИ, принято сравнивать с воздействием на живой организм рентгеновского или гамма-излучений. Удобство здесь состоит в том, что для рентгеновского излучения дозы и их мощности сравнительно просто получаются, хорошо воспроизводятся и надежно измеряются. С этой целью используются калиброванные рентгеновские источники и дозиметрическая аппаратура для измерения экспозиционной дозы (дозы излучения), отградуированная в P, мP, мкР, Р/ч, мР/ч, мк Р/ч. Это обязывает производить перерасчет характеристик поля излучений из внесистемных единиц измерения в «системные». С этой целью принято считать, что поглощенная доза излучения, равная 1 раду, будет примерно равна 1, 1 рентгена (для воздуха). Еще меньше отличается это соотношение от единицы для биологической ткани человека (около 1, 04 рентгена). В практической дозиметрии величиной 0, 04 пренебрегают и считают, что 1 рад = 1 Р. Следовательно, правомерно использовать соотношения:

1 грей (Гр) = 100 рад = 100 Р (гамма-излучения);

1 зиверт (Зв) = 1 Гр · Кк = 100 бэр =100 Р (гамма-излучения); 1 кюри (Ки) = 37 · 10⁹ Бк.

Защита от ионизирующих излучений на радиоактивно зараженной

Местности

Радиоактивное заражение среды характеризуется поверхностной плотностью радиоактивного вещества и измеряется активностью радионуклида, приходящейся на единицу площади, или уровнем радиации. При радиоактивном распаде на зараженной местности имеет место альфа-, бэта- и гамма-излучение. Его воздействие (в основном гамма-излучения) вызывает лучевую болезнь. Альфа-частицы не представляют серьезной опасности как составляющая внешнего облучения, но опасны при попадании внутрь организма. Бэта-частицы представляют опасность при попадании внутрь организма и при скоплении большого количества изотопов, которые их испускают на коже или одежде. В последних двух случаях может возникнуть радиоактивное поражение кожи, называемое бэта-ожогом. Гамма-лучи играют основную роль во внешнем облучении. Таким образом, на зараженной местности возможны поражения людей как вследствие внешнего облучения, так и при попадании значительного количества радиоактивных веществ на тело или одежду (бэта-частицы), или внутрь организма ( бэта- и особенно альфа-частицы). Кроме того, при нахождении человека на зараженной местности на него осаждается радиоактивная пыль. Поэтому, даже после выхода на незараженную местность облучение продолжается от тех радиоактивных изотопов, которые человек несет на себе. Это облучение можно снизить частичной дезактивизацией, а ликвидировать полностьюсанитарной обработкой.

Для военных условий установлены следующие допустимые дозы облучения: однократная ( в течение 4-х суток - 0, 5 Гр, многократная в течение 10-30 суток - 1 Гр, многократная в течение 3 месяцев - 2 Гр, многократная в течение года - 3 Гр). Уровни заражения продуктов и воды, не приводящие к лучевому поражению при потреблении в течение 30 суток: вода (ведро) - 0, 08 мГр/ч, пища в сваренном виде, жидкие и сыпучие продукты (порция) - 0, 03 мГр/ч, рыба сырая 1 кг - 0, 03 мГр/ч. Для мирного времени руководствуются «НРБ-99».

Защитой от проникающей радиации и излучений на радиоактивно зараженной местности служат ЗСГО, подвалы, здания с капитальными стенами. Для предотвращения попадания РВ внутрь организма пользуются респираторами, ватно-марлевыми повязками, ПТМ и противогазами. Имеются медицинские средства, снижающие степень воздействия радиоактивных излучений на организм (радиопротекторы).

Слои половинного ослабления излучений при радиоактивном заражении местности (от гамма-излучений) составляют: древесина - 15 см, грунт - 10 см, кирпич - 11 см, железобетон - 6 см, вода - 13 см. В целом они зависят от энергии, которой обладают гамма-кванты и нейтроны, т.е. будут разными для ИИ ядерных и термоядерных взрывов и при радиоактивном заражении местности.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒