Безпека життєдіяльності

З іонізуючими випромінюваннями людина зустрічається шоденно в будь-якому районі Землі. Це, перш за все, так званий природний радіаційний фон, який складається із трьох складових:

• космічного вимірювання, яке потрапляє на Землю із Космосу;
• випромінювання від природних радіоактивних елементів, які знаходяться в ґрунті, будівельних матеріалах, повітрі, воді;
• промінювання від природних радіоактивних речовин, які з їжею і водою потрапляють в середину організму, і зберігаються в тілі людини протягом всього її життя.

Іонізуюче випромінювання супроводжувало Великий вибух, з якого, як зараз вважають, почалося утворення нашого Всесвіту біля 20 мільярдів років тому назад. Радіоактивні матеріали ввійшли до складу Землі з самого її утворення.

Відкриття радіоактивності та іонізуючих випромінювань належить французькому вченому Анрі Беккерелю, який у 1896 р. встановив, що на фотографічних плівках, прикритих кусками мінералу, який містив уран, після проявлення з’являються сліди невідомих випромінювань. В 1898 р. Марія і П’єр Кюрі виявили, що уран після випромінювання здатен перетворюватися в інші хімічні елементи, названі полонієм та радієм.

Беккерель один з перших зіткнувся з неприємною властивістю радіоактивного випромінювання – здатністю викликати опіки тканин живого організму, а Марія Кюрі померла від злоякісного захворювання крові. Увінчалися результати праці групи талановитих вчених світу в даній області досліджень тим, що в 1945 р. була створена та випробувана перша атомна бомба, а в 1954 р. – запущена перша атомна електростанція.

Природний радіаційний фон – випромінювання, що створюються космічними джерелами та теригенними (властивостями Землі) радіонуклідами.

Радіонукліди – радіоактивні атоми з даним масовим числом та атомним номером. Радіонукліди одного і того ж хімічного елемента називаються його радіоактивними ізотопами.

До техногенних джерел радіоактивності відность:

• атомні станції;
• підприємства з видобування та перероблення уранових руд;
• підприємства з виготовлення ядерного палива;
• підприємства з перероблення та захоронення радіоактивних відходів;
• науково-дослідні та проектні організації, які мають дослідні реактори, критичні збірки та стенди;
• ядерні енергетичні установки на морських та космічних судах та апаратах;
• стаціонарні військові об’єкти для зберігання ядерних боєприпасів та ракетні старти, а також транспорт, що перевозить радіоактивні матеріали;
• джерела іонізуючого випромінювання у багатьох сферах господарствам та наукової діяльності.

Атомна енергетика України виробляє 45…50% електроенергії від загального обсягу. Вона включає 4 атомні станції з 15-ма реакторами.

Види іонізуючих випромінювань

Всі іонізуючі випромінювання можна розділити на дві групи: електромагнітні, до яких відносяться рентгенівське та γ-випромінювання, і корпускулярні, або випромінювання різних видів ядерних частинок.

Гама-випромінювання утворюються під час радіоактивного розпаду ядер. Це електромагнітне випромінювання найкоротшого діапазону з довжиною хвилі λ<10-7мм. Поширюється γ-випромінювання із швидкістю світла (с ≈ 3•108 м/с) та викликає іонізацію атомів речовини. Чим вище енергія γ-випромінювання і відповідно менша довжина його хвилі, тим вище проникаюча здатність.

Гама-випромінювання володіє високою проникною здатністю. В атмосфері Землі, в залежності від енергії, гама-випромінювання може проникати на сотні кілометрів. В якості захисту від γ-випромінювання використовується свинець, бетон або інші матеріали з високою густиною.

Бета-випромінювання – це потік електронів або позитронів. Вони виникають в ядрах атомів під час радіоактивного розпаду та миттєво випромінюються. Їх проникаюча здатність така, що вони можуть проходити через шар повітря до 15 м та води товщиною 1-2 см. Для захисту від β-частинок, як правило достатньо листа алюмінію товщиною декілька міліметрів. Під час зовнішнього опромінення β-частинками на відкритих поверхнях шкіри людини можуть з΄явитися радіаційні опіки різного ступеню.

Альфа-випромінювання – це потік важких позитивно заряджених частинок. α-частинки – це ядра атома гелію: вони складаються з двох протонів та двох нейтронів та несуть два додатні заряди. Ці частинки утворюються під час радіоактивного розпаду деяких елементів з великим порядковим номером, в основному це трансуранові елементи з атомними номерами більшими за 92.

α-випромінювання мають велику іонізуючу здатність, але проникають в тканину людини на малу глибину (0, 02-0, 06 см). Проникна здатність α-частинок в повітрі не перевищує 11 см. Стан змінюється у випадку, коли джерела альфа-вииромінювання потрапляють в організм людини з їжею, водою або повітрям. В такому випадку вони є надзвичайно небезпечними.

Нейтрони – це частинки, які не мають електричного заряду. Ці частинки вилітають з ядер атомів під час деяких ядерних реакцій, зокрема, під час реакцій поділу ядер урану або плутонію. Іонізація середовища нейтронним випромінюванням відбувається зарядженими частинками, які утворюються під час взаємодії нейтронів з речовиною. Особливістю нейтронного випромінювання є здатність перетворювати атоми стабільних елементів в їх радіоактивні ізотопи, що різко підвищує небезпеку нейтронного опромінення. Від нейтронного випромінювання добре захищають матеріали в структуру яких входить водень (вода, поліетилен та ін.).

Всі захисні заходи від дії іонізуючих випромінювань базуються на знаннях властивостей кожного виду випромінювань, характеристиках їх проникної здатності, особливостей ефектів іонізації.

Поняття про дозу випромінювань

Під час знаходження поряд з джерелом радіоактивного випромінювання, людський організм поглинає енергію іонізуючого випромінювання, при чому від кількості поглинутої енергії залежить ступінь уражень.

Активність – це фізична велична, яка характеризує кількість радіоактивних розпадів за одиницю часу. Чим більше радіорозпадів відбувається за одиницю часу, тим вища активність. За одиницю активності приймається беккерель (Бк) – 1 розпад за секунду. Несистемною одиницею активності є 1 Кюрі (1 Кі=3, 7•1010 Бк) (табл. 3. 1).

Для характеристики поглинутої енергії іонізуючого випромінювання одиницею