Противолучевая захист

  • Хімічна противолучевая захист
  • Противолучевая захист - захист людини від дії випромінювання, що перевищує допустимі рівні. Термін противолучевая захист " вживається щодо іонізуючих випромінювань (див. Випромінювання іонізуючі). Існують фізичні і хімічні (біологічні) методи і засоби протипроменевий захисту.
    Противолучевая захист фізична - застосування спеціальних пристроїв та засобів для захисту організму від дії зовнішніх іонізуючих випромінювань або потрапляння радіоактивних речовин в організм. Використовується в рентгенівських кабінетах, радіологічних відділеннях та лабораторіях різного профілю. Існують стаціонарні і пересувні захисні пристрої. До пересувним захисних пристроїв відносяться широко використовуються в радіологічної практиці ширми та екрани. Стаціонарними є захисні стіни, вікна, двері та ін, що забезпечують захист від джерел випромінювання більш надійно, ніж пересувні пристрої. Товщина і вибір захисного матеріалу для стаціонарної захисту визначаються видом використовуваного випромінювання і його енергією. Захист від γ - або рентгенівського випромінювань забезпечують з допомогою матеріалів, що мають високу питому вагу (цегла, бетон, свинець, вольфрам або свинцеві скла). Зі зростанням енергії випромінювання питома вага захисного матеріалу або його товщина повинні збільшуватися. Якість захисту виражається свинцевим еквівалентом (який визначається товщиною шару свинцю в міліметрах), послаблює випромінювання даного виду в такій же мірі, як і використаний захисний матеріал. Захист від нейтронного випромінювання (див.) або протонного випромінювання (див.) здійснюють матеріалами, що мають у своєму складі водень (наприклад, вода, парафін, органічне скло). При роботі з джерелами іонізуючих випромінювань необхідно фізичні заходи протипроменевий захисту поєднувати також з правильною організацією праці. Організаційні противолучевые заходи передбачають: 1) обов'язкову попередню теоретичну та практичну підготовку персоналу по техніці безпеки; 2) систему дозиметричного і радіометричного контролю опромінення персоналу та забруднення робочих місць; 3) медичний контроль за станом здоров'я персоналу як знову надходить на роботу, так і щорічно в плані диспансерного спостереження; 4) раціональне розміщення робочих місць персоналу в умовах найменшого опромінення.
    У відділеннях променевої терапії (див. Радіологічне Відділення, рентгенкабінет) присутність персоналу у процедурних, де відбувається опромінення хворого, забороняється. Управління апаратами для променевої терапії виробляють з сусідньої кімнати. У рентгенодіагностичних кабінетах і радиоманипуляционных персонал повинен використовувати при роботі пересувні захисні пристрої (фартухи і рукавички з свинцевої гуми, свинцеві ширми і ін). Одним із способів протипроменевий захисту є захист відстанню, тобто забезпечення максимально можливого видалення персоналу в процесі роботи від джерел випромінювання. Ефективність протипроменевий захисту (фізичної) останнім часом завдяки автоматичним пристроям для дистанційного застосування радіоактивних препаратів підвищилася (наприклад, радіоактивні препарати при лікуванні раку шийки матки вводять із сусіднього приміщення після попередньої підготовки хворий). При перенесення радіоактивних препаратів (див.) слід користуватися транспортним контейнером (див. Контейнери радіоізотопні) на довгій ручці. Важливим способом протипроменевий захисту є захист часом, тобто виконання робочих процесів протягом короткого проміжку часу. Швидкість виконання робочих процесів з радіоактивними препаратами визначається попередньою тренуванням персоналу, чітким плануванням робочого процесу і цілеспрямованістю. Критеріями, які оцінюють якість протипроменевий захисту, є показники величин потужності дози випромінювання на робочих місцях і величина потужності дози опромінення працівників (див. Дозиметрія).

    Противолучевая захист - це сукупність спеціальних заходів і засобів, призначених для захисту організму людини від променевого впливу в умовах науково-дослідницької та виробничої діяльності.
    Існують фізичні і хімічні (біологічні) методи і засоби протипроменевий захисту.
    Фізична противолучевая захист. Завданням фізичної протипроменевий захисту як галузі ядерної техніки є розробка технічних засобів і заходів, що забезпечують безпечні умови: 1) роботи персоналу, який безпосередньо обслуговує ядерно-енергетичні пристрої та інші установки - джерела іонізуючого випромінювання, 2) осіб, які працюють в сусідніх приміщеннях, а також навколишнього населення.
    Рішення проблем захисту від випромінювань засноване на використанні даних ядерної фізики, радіобіології та дозиметрії іонізуючих випромінювань.
    Небезпеку, якій піддається обслуговуючий персонал або інші особи, дотичні з джерелами іонізуючих випромінювань, може бути двоякою.
    По-перше, це опромінення всього тіла або окремих його частин джерелами, що знаходяться поза тіла людини (зовнішнє опромінення). Джерела зовнішнього опромінення, як правило, є закритими (ядерні реактори, прискорювачі, опромінювачі, рентгенівські апарати та ін). Очевидно, зовнішнє опромінення відбувається тільки в тих випадках, коли людина знаходиться поблизу джерела випромінювання, і припиняється з виходом його з цієї зони. По-друге, опромінення, що створюється так званими відкритими джерелами, які утворюються у випадку забруднення радіоактивними речовинами повітря, води, продуктів харчування і поверхонь різних предметів і землі.
    Наявність таких джерел може призвести до потрапляння радіоактивних речовин в організм людини і безперервного його опроміненню доти, поки радіоактивна речовина не буде яким-небудь способом виведено з організму або не розпадеться.
    Захист від зовнішнього опромінення забезпечується шляхом спорудження спеціальних захисних екранів (захисних огороджень), проходячи через які, випромінювання послаблюється до безпечних рівнів. Вибір матеріалу для екрану і визначення його товщини є складною інженерною задачею. Вона вирішується з урахуванням виду і спектрального складу випромінювання, активності джерел, їх розташування та геометричних розмірів, а також прийнятих допустимих рівнів випромінювання.
    Найбільш небезпечні при зовнішньому опроміненні потоки ү-квантів і нейтронів - незаряджених частинок, порівняно слабо взаємодіють з речовиною і, отже, володіють найбільшою проникаючою здатністю. Внесок нерассеянного випромінювання в дозу за захистом часто буває невеликий при великих товщинах захисту; основний внесок в повну дозу вносить випромінювання, що випробувало багаторазове розсіювання. Облік вкладу розсіяного випромінювання здійснюється за допомогою так званого фактора накопичення В, величина якого змінюється від одиниці до кількох десятків в залежності від товщини шару речовини, енергії випромінювання і атомного номера матеріалу.
    Основними процесами взаємодії рентгенівського і ү-випромінювань з речовиною, що призводять до ослаблення пучка випромінювання, є фотоефект, ефект Комптона і освіта пар (див. Гамма-випромінювання, Рентгенівське випромінювання). Фотоефект переважає в області малих енергій ү-променів і особливо суттєво для важких речовин. Тому для захисту від рентгенівського і ү-випромінювання з малою енергією в якості захисного матеріалу зручно використовувати свинець.
    При енергії рентгенівського і ү-випромінювання понад сотень килоэлектронвольт домінуючим процесом стає ефект Комптона, ймовірність якого прямо пропорційна електронній густині речовини, а так як вона для всіх речовин майже однакова, то для захисту від випромінювання в цій області енергії приблизно з однаковим успіхом можна використовувати будь-які матеріали при однаковій товщині в г/см2. Однак через дешевизну найбільш часто використовують бетон, воду або чавун або комбінації шарів з цих матеріалів.
    Процес утворення пар стає помітним лише при енергії випромінювання вище декількох мегаелектронвольт і при виборі захисного матеріалу вирішальної ролі не грає.
    Для наближених розрахунків товщини захисту часто використовують метод шарів половинного ослаблення. Шар половинного ослаблення Δ - товщина матеріалу, яка зменшує інтенсивність випромінювання в 2 рази.
    Число шарів половинного ослаблення n, необхідне для забезпечення заданої кратності ослаблення, можна визначити із співвідношення К = 2n. В табл. 1 і 2 наведені деякі приблизні товщини шарів половинного ослаблення для рентгенівського та ү-випромінювань в залежності від енергії (з урахуванням розсіювання випромінювання в захисті).
    Тип реакції взаємодії нейтронів з речовиною також залежить від енергії нейтронів і властивостей речовини. Якісно процес поглинання нейтронів захисту можна розділити на дві стадії: 1) уповільнення нейтронів високої енергії за рахунок пружного і непружного розсіювання на ядрах поглинача; 2) захоплення нейтронів, які втратили енергію в результаті уповільнення. Для уповільнення нейтронів використовують речовини з великим вмістом водню і інших легких елементів - воду, бетон, графіт і ін Якщо енергія нейтронів вище 1 Мев, до них додають речовини із великим ат. вагою (масою), які посилюють ефект непружного розсіювання. Найбільшою здатністю захоплювати теплові нейтрони мають бор, кадмій, літій і ін Однак частина цих речовин, наприклад кадмій, при захоплення теплових нейтронів випускає вторинне жорстке ү-випромінювання, від якого необхідно передбачати додатковий захист. Іноді її у вигляді окремих шарів з відносно більш важких речовин вводять в основний захист або використовують бетони різних марок із заповнювачами із заліза або чавуну.
    Забезпечення захисту від зовнішніх потоків β-випромінювання, α-частинок і протонів не представляє труднощів, так як пробіги їх у твердих і рідких речовин дуже малі. У легкоатомных матеріалах пробіг електронів в залежності від енергії визначається за формулою:
    R = 0,54E-0,15 г/см2,
    де Е - енергія в Мев. Ця формула може бути використана для визначення товщини захисного екрана. α-Частинки, що володіють значно більшою масою і вдвічі більшим, ніж у електронів, зарядом, при енергії у декілька Мев не проникають навіть через лист щільного паперу або картону.
    Для захисту людей від внутрішнього опромінення вимагається вжиття заходів, які виключають можливість попадання в організм радіоактивних речовин у кількостях, що перевищують гранично допустимі. Останні безпосередньо пов'язані з так званими гранично допустимими концентраціями (див.) радіоактивних речовин у повітрі, воді та на поверхні підлоги, стін і устаткування у виробничих приміщеннях. Вони визначені розрахунковим шляхом на основі медико-біологічних досліджень з використанням експериментальних тварин, а також багаторічних спостережень над людьми, що мали в своїй виробничій діяльності контакт із радіоактивними речовинами. Для того щоб ці концентрації не були перевищені, виробничі приміщення обладнують системою примусової припливно-витяжної вентиляції, рідкі відходи перед видаленням розбавляють, а робочі поверхні періодично очищають спеціальними дезактивуючими засобами. Істотне значення має також правильне планування підприємств, що використовують або переробляють радіоактивні речовини, яка регламентується санітарними правилами.