Теоретическая часть. К ионизирующим относятся корпускулярные (альфа, бета, нейтронные) и электромагнитные (гамма, рентгеновское) излучения

К ионизирующим относятся корпускулярные (альфа, бета, нейтронные) и электромагнитные (гамма, рентгеновское) излучения, способные при взаимодействии с веществом создавать в нем заряженные атомы и молекулы ионы. Они возникают при самопроизвольном распаде радиоактивных элементов. Излучение от рассеянных в окружающей среде радиоактивных элементов и космических лучей образует естественный фон (0,005...0,06 мР/ч). В результате хозяйственной деятельности человека происходит изменение общего радиационного фона в окружающей среде за счет образования так называемой "техногенной" составляющей. Техногенный радиационный фон создается при подъеме на поверхность земли горнорудных пород, содержащих радиоактивные элементы, от рассеивания радиоактивных отходов от объектов атомной энергетики, небрежного обращения с радиоактивными веществами и др. При авариях на таких объектах, связанных с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду, возможно возрастание радиационного фона вплоть до опасных пределов.

Поражающее действие ионизирующих излучений зависит от количества поглощенной организмом энергии излучения, которая характеризуется дозой облучения. При взаимодействии этих излучений с веществом различают три дозы: экспозиционную, поглощенную и эквивалентную.

Приращение дозы излучения за малый промежуток времени, деленное на этот промежуток, называется мощностью дозы излучения.

Экспозиционная доза служит для характеристики источника излучения по эффекту ионизации. Специальной единицей экспозиционной дозы является рентген (Р) это доза рентгеновского или гамма излучения, которая в 1 см³ сухого воздуха при нормальных условиях производит 2,08 10⁹ пар ионов, каждый из которых имеет заряд, равный заряду электрона.

Поглощенная доза это средняя энергия излучения, поглощенная единицей массы вещества. Специальная единица поглощенной дозы рад (радиационно-адсорбционная доза). 1 рад соответствует поглощению.100 эрг энергии 1 г вещества. Для живых мягких тканей 1P = 0,88. рад.

В связи с тем, что одинаковая доза различных видов излучения вызывает в живом организме неодинаковое биологическое действие, введено понятие эквивалентной дозы. Специальная единица эквивалентной дозы - бэр. Бэр поглощенная доза любого вида излучения, которая вызывает биологический эффект с дозой в 1 рад рентгеновского излучения. Таким эффектом обладает электронное, позитронное, рентгеновское, бета и гамма-излучения. Для них можно принять, что IP =1 рад.= 1 бэр.

Допустимые уровни воздействия антропогенных источников ионизирующих излучений (без учета доз, получаемых от естественного фонового облучения и медицинского обследования):в население и окружающую среду определены нормами радиационной безопасности НБР-76/87. Например, при внешнем облучении установлен предел дозы (ПД) облучения за календарный год в 0,5 бэр. Соблюдение ПД достигается регламентацией и контролем допустимых уровней, установленных НРБ76/87, в частности, допустимой мощности дозы (ДМД)и допустимого загрязнения поверхностей (ДЗ). При внешнем облучении всего тела ДМД, представляющая отношение ПД за год ко времени облучения, составляет: 0,24 мбэр/ч - для помещений и учреждений на территории санитарно защитной зоны; 0,06 мбэр/ч - для жилых помещений и на территории в пределах зоны наблюдения. В расчетах время пребывания в санитарно-защитной зоне принимают 2000ч/год, а в зоне наблюдения 8000 ч/год. ДЗ измеряется числом бета частиц с 1 см² поверхности в минуту. Уровни загрязненности следует устанавливать только для профессиональных условий (например, ДЗ поверхности помещений постоянного пребывания персонала составляет 2000 част./(см²мин)), ибо там, где не ведутся работы с радиоактивными веществами, недопустимо какое-либо загрязнение.

Основными мероприятиями по защите населения от ионизирующих излучений является всемерное ограничение поступления в окружающую среду отходов производства, содержащих радионуклиды, а также зонирование территории вне промышленного предприятия (санитарно-защитная зона и зона наблюдения). Санитарно-защитная зона территория вокруг учреждения или источника радиоактивных выбросов, на которой уровень облучения может превышать ПД. но не более чем в 10 раз. В этой зоне устанавливается режим ограничений и проводится радиационный контроль. Зона наблюдения территория, на которой облучение проживающего населения может достигать установленного ПД. В ней проводится радиационный контроль. Радиационный контроль осуществляют учреждения и предприятия, где проводятся работы с применением радиоактивных веществ и источников ионизирующих излучений. Защита населения и окружающей среды от действия источников ионизирующих излучений достигается соблюдением "Основных правил работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП 72/87", в которых регламентированы сбор, удаление и обезвреживание твердых и жидких радиоактивных отходов, а также основные положения по проектированию и применению пыле газоочистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу от содержащихся в них радионуклидов. Большое значение имеют систематический контроль за полученными дозами облучения и проведение комплекса лечебно-профилактических мероприятий (медицинское обследование, анализы крови, саноторно-курортное лечение и т.п.).

Методы радиационного контроля (фотографический, сцинтиляционный, химический и ионизационный) основаны на измерениях параметров ионизирующих излучений с помощью дозиметрических приборов. Принцип действия любого прибора, предназначенного для регистрации проникающих излучений, состоит в измерении эффектов, возникающих в процессе взаимодействия с веществом. Наиболее распространенным является ионизационный метод регистрации, основанный на измерении степени ионизации среды, через которую прошло излучение. Для измерений применяют ионизационные камеры или газоразрядные счетчики, служащие датчиком, и регистрирующие схемы.

Дозиметр-радиометр бытовой АНРИ0102 "Сосна" предназначен для контроля радиационной обстановки на местности и в помещениях, в том числе:

измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения;

измерения плотности потока бета-излучения с загрязненных поверхностей.

В верхней части корпуса на лицевой панели расположены органы управления и индикации. К нижней части корпуса крепится поворотная задняя крышка, являющаяся экранирующим фильтром для альфа и бета-излучения. При попадании в рабочие объемы счетчиков ионизирующих частиц на нагрузке счетчиков появляются импульсы. Эти импульсы подаются на табло жидкокристаллического индикатора. При установке переключателя режимов работы в положение "МД" (мощность дозы) в приборе работает внутренний таймер, который через20 ± 5с прекращает счет импульсов. В положении "Т", таймер прибора не работает. На цифровом табло индуцируется количество импульсов за период времени с момента включения прибора в работу. Время счета импульсов можно контролировать по часам. Схема сигнализации выдает звуковой сигнал по окончании времени измерения(20 ± 5 с) при работе прибора в режиме "МД" и короткий звуковой сигнал при прохождении каждого десятого импульса в режиме "Т".

Сцитиляционнай метод регистрации излучений основан на измерении интенсивности световых вспышек, возникающих в люминесцирующих веществах при прохождении через ионизирующие излучения. Вещества, испускающие свет под воздействием ионизирующих излучений, называются сцинтилляторами. Для регистрации световых вспышек использует фотоэлектронный умножитель с регистрирующей электронной схемой.

Для индивидуального контроля дозы ионизирующего излучения служит фотографический метод, основанный на способности фотоэмульсии регистрировать излучение. Величина поглощенной дозы устанавливается по степени почернения фотопленки под действием излучения.

Описанные зале методы регистрации излучений весьма чувствительны и непригодны для измерения больших доз. Наиболее удобным для этих целей оказался химический метод, при котором используют различные химические системы, в которых под воздействием излучения происходят те или иные изменения. Например, окрашивание растворов и твердых тел, осаждение коллоидов, выделение газов из соединений. Для измерения больших доз применяют специальные стекла, которые меняют свою окраску под действием излучения.