Защита от ионизирующих излучений

 

Основные принципы радиационной безопасности заключаются в не превышении установленного основного дозового преде­ла, исключении всякого необоснованного облучения и снижении дозы излучения до возможно низкого уровня. С целью реализации этих принципов на практике обязательно контролируются дозы облучения, полученные персоналом при работе с источ­никами ионизирующих излучений, работа проводится в специ­ально оборудованных помещениях, используется защита рас­стоянием и временем, применяются различные средства коллек­тивной и индивидуальной защиты.

Для определения индивидуальных доз облучения персонала необходимо систематически проводить радиационный (дозимет­рический) контроль, объем которого зависит от характера рабо­ты с радиоактивными веществами.

Все строительные конструкции в помещениях, где прово­дится работа с радиоактивными веществами, не должны иметь трещин и несплошностей; углы закругляют для того, чтобы не допустить скопления в них радиоактивной пыли и облегчить уборку. Не менее одного раза в месяц проводят генеральную уборку помещений с обязательным мытьем горячей мыльной водой стен, окон, дверей, мебели и оборудования. Текущая влажная уборка помещений проводится ежедневно.

Коллективные средства защиты от ионизирующих излуче­ний регламентируются ГОСТом 12.4.120-83 «Средства коллек­тивной защиты от ионизирующих излучений. Общие требования». В соответствии с этим нормативным документом основными средствами защиты являются стационарные и передвижные защитные экраны, контейнеры для транспортирования и хра­нения источников ионизирующих излучений, а также для сбо­ра и транспортировки радиоактивных отходов, защитные сей­фы и боксы и др.

Экраны изготавливают из различных материалов. Их толщи­на зависит от вида ионизирующего излучения.

Для сооружения стационарных средств защиты стен, пере­крытий, потолков и т. д. используют кирпич, бетон, баритобетон и баритовую штукатурку (в их состав входит сульфат бария – BaSO₄). Эти материалы надежно защищают персонал от воздей­ствия гамма- и рентгеновского излучения.

Для создания передвижных экранов используют различные материалы. Защита от альфа–излучения достигается применени­ем экранов из обычного или органического стекла толщиной несколько миллиметров. Достаточной защитой от этого вида из­лучения является слой воздуха в несколько сантиметров. Для защиты от бета–излучения экраны изготавливают из алюминия или пластмассы (органическое стекло). От гамма- и рентгенов­ского излучения эффективно защищают свинец, сталь, вольфра­мовые сплавы. Смотровые системы изготавливают из специаль­ных прозрачных материалов, например, свинцового стекла. От нейтронного излучения защищают материалы, содержащие в со­ставе водород (вода, парафин), а также бериллий, графит, со­единения бора и т.д. Бетон также можно использовать для защи­ты от нейтронов.

Защитные сейфы применяются для хранения источников гамма-излучения. Они изготавливаются из свинце и стали. Для работы с радиоактивными веществами, обладающими альфа– и бета–активностью, используют защитные перчаточные боксы. Защитные контейнеры и сборники для радиоактивных отхо­дов изготавливаются из тех же материалов, что и экраны – ор­ганического стекла, стали, свинца и др.

Приборы дозиметрического контроля делятся на две группы: дозиметры, используемые для количественного измерения мощ­ности дозы, и радиометры или индикаторы излучения, применяе­мые для быстрого обнаружения радиоактивных загрязнений.

Из отечественных приборов применяются, например, дози­метры марок ДРГЗ–04 и ДКС–04. Первый используется для из­мерения гамма– и рентгеновского излучения в диапазоне энергий 0,03-3,0 МэВ.

Для защиты органов зрения от излучения применяют очки со стеклами, содержащими специальные добавки (фосфат вольфрама или свинец), а при работе с источниками альфа– и бета–излу­чений глаза защищают щитками из органического стекла. Если в воздухе находятся радиоактивные аэрозоли, то на­дежным средством защиты органов дыхания являются респира­торы и противогазы.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите виды ионизирующих излучений и их основные физические характеристики.

2. Назовите основные единицы измерения ионизирующих излучений.

3. Что такое поглощенная, экспозиционная и эквивалентная доза излучения?

4. Охарактеризуйте биологическое действие ионизирующих излучений на организм человека.

5. Каковы способы защиты от ионизирующих излучений?

6. Какими приборами измеряют ионизирующие излучения?

7. Из каких материалов изготавливают экраны для защиты от ионизирующих излучений?

 

 

VII. Электростатические заряды на производстве

 

В некоторых отраслях промышленного производства, связанных с обработкой диэлектрических материалов, нефтеперерабатывающей, текстильной, бумажной, и т.д. наблюдаются явления электризации тел – статическое электричество.

По определению ГОСТ 17.1.018-79 «Статическое электричество. Искробезопастность» термин «статическое электричество» означает совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектриков и полупроводников, изделий на изолированных (в том числе диспергированных (лат. dispergo – рассеивать; порошки, эмульсии) в диэлектрической среде) проводниках.

Электризация материалов часто препятствует нормальному ходу технологических процессов производства, а также создает дополнительную пожарную опасность вследствие искрообразования при разрядах при наличии в помещениях, резервуарах и ангарах горючих паро- и газо-воздушных смесей.

В ряде случаев статическая электризация тела человека и затем последующий разряд с человека на землю или заземленное производственное оборудование, а также электрический разряд с незаземленного оборудования через тело человека могут вызвать болевые и нервные ощущения и быть причиной непроизвольного резкого движения, в результате которого человек может получить травму (падения, ушибы и т.д.).

Согласно гипотезе о статической электризации тел при соприкосновении двух разноразрядных веществ из-за неравновестности атомных и молекулярных сил на их поверхности происходит перераспределение электронов (в жидкостях и газах еще и ионов) с образованием двойного электрического слоя с противоположными знаками электрических зарядов. Таким образом, между соприкасающимися телами, особенно при их трении, возникает контактная разность потенциалов, значение которой зависит от ряда факторов – диэлектрических свойств материалов, значения их взаимного давления при соприкосновении, влажности и температуры поверхностей этих тел, климатических условий.

При последующем разделении этих тел каждое из них сохраняет свой электрический заряд, а с увеличением расстояния между ними (при уменьшении электрической емкости системы) за счет совершаемой работы по разделению зарядов, разность потенциалов возрастает и может достигнуть десятков и сотен киловольт.

При одинаковых значениях диэлектрической постоянной e соприкасающихся материалов электростатические заряды не возникают.

При статической электризации во время технологических процессов, сопровождающихся трением, размельчением твердых частиц, пересыпанием сыпучих материалов, переливанием диэлектрических жидкостей (нефтепродуктов и т.п.) на изолированных от земли металлических частях оборудования возникают, относительно земли, напряжения порядка десятков киловольт. Так, например, при движении резиновой ленты транспортера и в устройствах ременной передачи на ленте (ремне) и на роликах транспортера (шкивах) из-за некоторой пробуксовки возникают заряды противоположных знаков и большого значения, а разность и потенциалов достигает 45 кВ. Аналогично происходит электризация при сматывании (наматывании) тканей, бумаги, полиэтиленовой пленки и др.

При относительной влажности воздуха 85% и более разрядов статического электричества практически не возникает. В аэрозолях электрические заряды возникают от трения частиц вещества друг о друга и о воздух во время движения.

Применяемое в электроустановках минеральное масло, в процессе его переливания, например, слив трансформаторного масла в бак, также подвергается электризации.

Электрические заряды, образующиеся на частях производственного оборудования и изделиях, могут взаимно нейтрализовываться вследствие некоторой электропроводности влажного воздуха, а также стекать в землю по поверхности оборудования, но в некоторых случаях, когда заряды велики и разность потенциалов также велика, то (при малой влажности воздуха) может произойти быстрый искровой разряд между наэлектризованными частями оборудования или на землю. Энергия такой искры может оказаться достаточной для воспламенения горючей ил взрывоопасной смеси. Например, для многих паро- и газо-воздушных взрывоопасных смесей требуется небольшая энергия (0,1×10^-3 Втс). Практически при напряжении 3 кВ искровой разряд вызывает воспламенение паро- и газо-воздушных взрывоопасных смесей, а при 5 кВ – большей части горючих пылей и волокон.