Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Лекція 9

Тема: „Перенесення радіонуклідів у водному середовищі. та ступінь радіаційної небезпеки.”

План

1. Радіоактивність води.

2. Способи очищення води.

3. Радіаційний контроль.

4. Вимоги норм радіаційної безпеки.

Радіоактивність води

Вода відіграє надзвичайно важливу роль у життєдіяльності всіх живих організмів, тому що переносить мінеральні речовини, у тому числі РН. Унаслідок цього якість природних вод - один з основних чинників нормальної життєдіяльності людини. Рівень вмісту РН і хімічна сполука природних вод визначається кліматичними умовами і геологічною будовою місцевості. Природна радіоактивність вод визначається присутністю таких природних РН: ⁴⁰К, ^{234, 235, 238}U, ^{224, 226, 228}Ra, ²³²Th, ^{220, 222}Rn, ²¹⁰Po, ²¹⁰Pt.

Концентрація урану, торію і радію особливо велика в підземних водах.

Радіоактивність річкової водизумовлена в основному калієм, вміст якого залежить як від хімічної сполуки порід, що омиваються цими водами, так і від ряду кліматичних чинників.

У південних річках з високим рівнем мінералізації вміст урану в середньому складає 5 • 10^-5г • л^-1, тоді як у північних річках з відносно низькою мінералізацією концентрація урану знаходиться у межах від 2 • 10^-8 до 2 • 10^-7г • л^-1, тобто у 250-2500 разів менше.

Радіоактивність озерних вод тісно пов'язана з хімічним складом води їхніх приток і підземних вод.

Концентрація РН у дощовій воді невисока, виняток становлять ³Н і ⁷Ве, концентрація яких може досягати десятків пікокюрі на літр.

Природна радіоактивність річкової води в середньому складає 5 • 10^-11 Кі • л^-1 (1,85 Бк • л^-1).

Згідно ДР'97 допустимий рівень вмісту РН ⁹⁰Sr і ^I³⁷Cs в питній воді складає 2 Бк • л^-1.

Середній вміст солей у водах Світового океану відповідає близько 35 г • л^-1. Вміст калію в мінеральній складовій морської води складає 1 г • л^-1. Крім ⁴⁰К, у морській воді міститься велика кількість інших РН, вплив яких на сумарну активність морської воді досить різний.

Способи очищення води

Більша частина РР, що знаходяться у воді, у вигляді твердих радіоактивних частинок міцно утримуються на частинках ґрунту або пилу і не розчиняються, решта РН у вигляді аніонів і катіонів переходить у розчин.

Технологічну схему очищення води можна показати як сукупність різних способів (рис. 9.1).

Очищення води і повітря може бути здійснено шляхом седиментації або осідання. На основі принципу седиментації відбувається очищення рідких середовищ (води) від радіоактивного забруднення у випадку, коли РН знаходяться у вигляді нерозчинних частинок. Очищення води седиментацією - тривалий процес (до кількох діб). Для його прискорення у воду додають різні реагенти, які сприяють процесу коагулювання.

Коагулювання - це розчинення у воді спеціальних речовин - коагуляторів, які в результаті гідролізу утворюють розсипчастий пластівчастий відстій. У ролі коагуляторів застосовують солі алюмінію A1₂(SO₄)₃ або солі заліза FeSO₄, коагулянти у всьому об'ємі води утворюють пластівці, які при осадженні на дні відстійника захоплюють радіоактивні частинки. Після відстоювання заражена вода освітлюється і значною мірою дезактивується. Спосіб очищення води коагулюванням може застосовуватися як операція, що передує фільтруванню. Фільтрацією називають очищення рідкого або газового середовища шляхом осадження домішок на поверхні фільтра.

Рис. 9.1. Способи очищення води

Як фільтр може бути використаний кварцовий пісок, дроблений антрацит, різні сорбенти та іоніти.

Сорбенти застосовуються для добування РН з водних і газових середовищ (реакція поглинання). У ролі сорбентів звичайно використовуються пористі порошки на основі мінеральних речовин і вугільних матеріалів. До числа мінеральних відносяться глинясті сорбенти (бетоніти, каолін, цеоліт).

Сорбенти, дія яких ґрунтується на іонному обміні, називаються іонітами. Іоніти здатні поглинати з розчину позитивні або негативні іони РН в обмін на еквівалентну кількість іонів одного і того ж знаку (реакція заміщення), у результаті РН, що містяться у воді, утворюють нерозчинні сполуки з іонітами і тим самим звільняють від них заражену воду. У ролі іонітів використовуються іонітообмінні смоли, сульфовуглі, целюлоза.

Випарювання (перегонка) - це випар води, концентрування радіоактивних продуктів до утворення твердої маси. У результаті отримуємо чисту воду і концентрований відстій радіоактивних забруднень, який потім видаляється в процесі дезактивації ємності. Випарювання забезпечує високе очищення води (99,9%), однак цей спосіб потребує часу.

Фільтрація за допомогою сорбентів і випарювання дозволяє позбутися як радіоактивних частинок, особливо високодисперсних, так і розчинних РН. За допомогою іонітових фільтрів і мембранної технології видаляються розчинні РН.

Радіаційний контроль - це контроль за дотриманням норм радіаційної безпеки і основних санітарних правил, одержання інформації про рівень опромінення людей, ступінь забруднення продуктів харчування, а також про стан радіаційної обстановки на підприємствах і в навколишньому середовищі.

Радіаційний контроль здійснюють на всіх підприємствах, які використовують джерела іонізуючого випромінювання.

Найбільших обсягів і значення набуває радіаційний контроль навколишнього середовища при випаданні радіоактивних продуктів ядерного поділу (наприклад, при аваріях на радіаційно небезпечних об'єктах).

У цьому випадку здійснюється експресний радіометричний контроль, на основі якого складається карта радіаційної обстановки на обстежуваній території і виявляються забруднені зони, які потребують особливо ретельного повсякденного контролю.

Для оцінки радіаційної обстановки потрібні прилади, які могли б реєструвати величину випромінюваних PP.

Вимоги норм радіаційної безпеки

Перші безпечні межі опромінення людей були визначені на початку XX ст. Оскільки в цей час променевих уражень зазнавала головним чином шкіра, то було запропоновано прийняти за безпечну десяту частину дози, яка викликала еритему (почервоніння) шкіри за 30 діб.

У 1934 році Міжнародна комісія з радіаційного захисту (МКРЗ) установила толерантну (таку, що не завдає шкоди організму) дозу - 0,2 Р на добу. У 1936 році ця доза була зменшена - 0,1 Р за добу.

У міру накопичення даних про віддалені наслідки впливів на людину термін толерантної дози був замінений виразом „гранично-допустима доза” (ГДД), а її величина встановлена в розмірі 0,05 Р за добу або 18 Р на рік.

У1958 році МКРЗ прийняла гіпотезу безпорогової лінійної залежності „доза-ефект”, за якою будь-які незначні дози опромінення можуть викликати небажані генетичні наслідки, причому ймовірність таких наслідків прямо пропорційна дозі. Для фахівців, що мають справу з IB, доза визначена 50 мЗв на рік.

Нині серед учених немає єдиної думки з питання про біологічні наслідки малих доз опромінення.

Деякі вчені вважають, що залежність „доза—ефект” має лінійний характер (гіпотеза безпорогової залежності). Інші вважають, що шкідливі ефекти опромінення проявляються, починаючи з певного порогу. Треті вважають, що малі дози опромінення корисні.

Слід зазначити, що немає безперечних доказів на користь будь-якої точки зору. Тим більше що вплив малих доз опромінення практично ще досконало не вивчено. У цьому випадку доцільно розглядати більш раціональну гіпотезу про лінійну залежність „доза-ефект” і для людей, що безпосередньо працюють з IB, дозу опромінення за рік прийняти рівну 20 мЗв, а для іншого населення - 1 мЗв • рік^-1.

„Норми радіаційної безпеки України - НРБУ-97” введені в дію з 1 січня 1998 р.

НРБУ розроблені відповідно до основних положень Конституції та Законів України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення», «Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку», «Про поводження з радіоактивними відходами». У цих документах з урахуванням вітчизняного досвіду використовуються основні рекомендації МКРЗ у сфері нормування.

При встановленні норм було взято за основу такий принцип: забезпечити захист від IB окремих людей, їх потомство і людство в цілому, а також створити відповідні умови для необхідної практичної діяльності людей, протягом якої вони можуть зазнавати впливу IB.

Дозові межі, встановлені НРБУ, не враховують:

- дозу, яку одержують при медичному обстеженні або лікуванні;

- дозу опромінення від природних джерел випромінювання;

- дозу, що пов'язана з аварійним опроміненням населення;

- дозу опромінення від техногенно-підсилених джерел природного походження.

В НРБУ проведена чітка різниця між дозовими межами для різних категорій населення, яке зазнає опромінення:

категорія А - персонал, безпосередньо працюючий з IB;

категорія Б - обмежена частина населення (люди, які безпосередньо не працюють з IB, але за умовами проживання

або розміщення робочих місць можуть зазнавати опромінення;

категорія В - населення.

Визначено три групи органів тіла людини, опромінення яких викликає різні наслідки:

1 - все тіло, червоний кістковий мозок, гонади;

2 - м'язи, щитовидна залоза, жирова тканина, внутрішні

органи;

3 - кісткова тканина, шкіряний покрив, кисті, передпліччя,

щиколотки і стопи.

В Україні згідно з нормами радіаційної безпеки НРБУ-97 установлені такі межі доз опромінення (табл. 9.1).

Таблиця 9.1.

Дозові межі опромінення, мЗв-рік^-1

	Категорії опромінюваних осіб
	А^1-2	Б¹	В¹
Межа ефективної дози Межі еквівалентної дози зовнішнього опромінення: - для кришталика ока; - для шкіри; - для кистей і стоп
Примітка

¹Розподіл дози опромінення протягом календарного року не регламентується.

² Для жінок дітородного віку (до 45 років) і для вагітних жінок діють такі обмеження:

- до вступу спеціальних нормативів для вагітних жінок на виробництві (категорії А, Б) установлені допустимі рівні у 20 разів нижчі, ніж для відповідних рівнів категорії А;

- для жінок дітородного віку, які віднесені до категорії А, вводиться додаткове обмеження опромінення: середня еквівалентна доза зовнішнього локального опромінення (зародка і плоду) за кожні два місяці не повинна перевищувати 1 мЗв. При цьому за весь період вагітності ця доза не повинна перевищувати 2 мЗв, а межа річного надходження для вагітних установлюється на рівні 1/20 допустимого надходження для категорії А;

³ У середньому за кожні послідовні 5 років, але не більше 50 мЗв за окремий рік.

Отже, для персоналу ефективна доза за період трудової діяльності (50 років) складає 50 х 20 = 1000 мЗв (1 Зв), а ефективна доза впродовж життя для населення (70 років) становить 70 мЗв. Цей рівень відповідає концепції безпечного проживання.

Співвідношення доз опромінення з небезпечними і допустимими рівнями опромінення людини

100 мЗв - допустиме разове аварійне опромінення населення категорії Б;

250 мЗв - допустиме разове аварійне опромінення персоналу (кат. А), при цьому відсутні явні ефекти ураження;

750 мЗв - величина одноразової дози, за якої не виникає серйозних відхилень у стані здоров'я, це нижчий рівень розвитку легкого ступеня променевої хвороби. Ця доза визнана МКРЗ і національними комісіями радіаційної безпеки і є тим порогом, вище якого виникають не стохастичні ефекти опромінення;

4,5 Зв - величина середньої смертельної дози (50/о виживання, тобто гине 50% опромінених);

6 Зв - мінімальна абсолютно смертельна доза, характеризує граничні можливості захисних механізмів організму;

10 Зв – 100-процентна летальність серед опромінених.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Лекція 8	\|	Контрольні питання

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.