Основы радиационной безопасности

ГЛАВА 3. ОСНОВЫРАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. ОБЩИЕСВЕДЕНИЯ ОРАДИАЦИОННОЙБЕЗОПАСНОСТИ

Радиационная безопасность является составной частью экологической безопасности и включает в себя комплекс ме­роприятий по обеспечению защиты человека и окружающей среды от вредного воздействия ионизирующих излучений (ИИ).

Радиационная экология — это составная часть экологии, изучающая распределение, миграцию и круговорот радионук­лидов в биосфере и воздействие их на экологические системы. Вопросы радиационной безопасности и радиационной экологии взаимосвязаны. Известно, что в процессе производст­венной, научной и других видов деятельности человек в той или иной степени имеет дело с радиоактивными вещества­ми или с источниками ИИ. Например, при контроле за ка­чеством изделий, структурой сплавов, за отдельными техно­логическими процессами, при исследовании смазочных ма­териалов, получении новых полимеров, ускорении протека­ния химических процессов, стерилизации перевязочных ма­териалов, ускорении созревания зерна, дезинсекции зерна, получении новых сортов семян, увеличении сроков хране­ния продуктов, получении пресной воды, увеличении срока пробега автомобильных шин, снятии зарядов статического электричества, диагностике и лечении целого ряда болезней человека и др.

Однако, наряду с огромной пользой радиоактивных веществ, они могут принести непоправимый вред. Опасность для человека существует не только при авариях или катаст­рофах на радиационно опасных объектах, но и при облуче­нии рентгеновскими лучами в медицине, полете, от экранов телевизоров и дисплеев, даже в жилых и административных Помещениях, отделанных некоторыми материалами. Кроме того, космическое пространство заполнено потоками кос­мических лучей, ионизирующим излучением Солнца. Пер­вичное внеземное излучение, взаимодействуя с атмосферой, порождает вторичное излучение за счет появления космогенных изотопов натрия, бериллия, углерода, фосфора и др. Источником радиации являются также радиоактивные изо­топы земной коры: радон, свинец, висмут и т.д. В каждой местности они разные по составу и имеют различную актив­ность. В этом случае доза облучения человека зависит от уровня радиации на местности.

В мирное время наибольшую опасность создают воз­можные аварии на объектах атомной энергетики. В связи с истощением традиционных источников электроэнергии Продолжается строительство атомных электростанций '(ААС). В настоящее время на Земле имеется более 450 ядерных реакторов, из них только в США действуют более 100, в стадии строительства — более 30 энергоблоков. АЭС имеются в 35 странах мира. Наличие такого количества ядерных реакторов создает определенную проблему.

Система радиационной безопасности решает две функ­циональные задачи:

•  создание системы радиационного контроля;

•  снижение уровня облучения людей до регламентируе­мых пределов на основе комплекса проектных, технических, медико-санитарных и гигиенических мероприятий. Радиа­ционный   контроль   осуществляется   в   соответствии   с НРБ-76/87 и основными правилами работы с источниками ИИ (ОСП-76/87). В настоящее время введены в действие НРБ-2000.

3.2. РАДИОАКТИВНЫЕПРЕВРАЩЕНИЯЯДЕР

Краткие сведения об атомном ядре. Из физики известно, что атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него элек­тронов. Основная масса атома сосредоточена в ядре. На долю электронов приходится 0,05 этой массы. Плотность ядерного вещества зависит от размеров ядра и составляет 10¹⁴ г/см³. Это свидетельствует об огромной внутриядерной анергии. Яд­ра состоят из протонов к нейтронов. Протон — положительно заряженная частица, равная по величине заряда отрицательно заряженному электрону. Масса электрона в 1840 раз меньше массы протона. Нейтрон — нейтральная частица, по массе примерно равна массе протона. Протон и нейтрон — два зарядовых состояния одной и той же частицы — нуклона.

Прочность ядру придают нейтроны и пи-мезоны, они играют роль "ядерного клея". В ядре могут быть и другие ча­стицы: нейтрино, антинейтрино, мезоны и т.д. Прочность ядра также зависит от соотношения в нем полей: электриче­ского, гравитационного, ядерного. Радиус действия ядер­ных сил равен радиусу нуклона (10^{-13 м). Ядерное поле са­}мое сильное. В ядре протоны постоянно превращаются в нейтроны и наоборот благодаря пи-мезонам. Протон — ус­тойчивая частица. Нейтрон — частица неустойчивая и само­произвольно превращается в протон с испусканием элек­трона и антинейтрино. Время жизни протона около 16 мин. Превращение протона в нейтрон происходит с испусканием позитрона и нейтрино. Позитрон имеет положительный за­ряд, а его масса равна массе электрона. Число протонов в ядре строго определено, а число нейтронов может быть разное. Вещества, отличающиеся только количеством нейтронов в ядре, называют изотопами. Атомы с определен­ным числом протонов и нейтронов называют нуклидами.