Строение атома и атомного ядра
Пути обеспечения радиационной безопасности. Международные организации по защите от ионизирующих излучений
Понятие и принципы радиационной безопасности.
Радбез – комплекс научно-обоснованных мероприятий по обеспечению защиты от воздействия ионизирующих излучений (ИИ), включающий:
· разработку критериев опасности ИИ для отдельных групп людей, а так же популяции в целом и природных объектов;
· способы и методы оценки радиационной обстановки, её контроля и прогнозирования;
· мероприятия, обеспечивающие безопасные условия использования ИИ в сфере человеческой деятельности.
Радбез базируется на:
ü Радиобиологии;
ü Радиоэкологии;
ü Радиац. физике;
ü Радиац. гигиене;
ü Экономике;
ü Социологии; и т.д.
Принципы радбез:
1. Принцип обоснования – запрещение всех видов деятельности по использованию источников ИИ, при которых полученная польза не превышает риск возможного вреда.
2. Принцип оптимизации – поддержание на возможно низком и достижимом уровне как индивидуальных, так и коллективных доз облучения с учетом социально-экономических факторов.
3. Принцип нормирования – непревышение установленных норм, должен соблюдаться всеми организациями и лицами, от которых зависит уровень облучения.
Пути обеспечения радбез:
1. На объекте и вокруг него радбез обеспечивается:
a. За счет качества проекта радиационного объекта
b. Обоснованным выбором района и площадки для его размещения
c. Физической защитой источников излучения
d. Зонированием территории вокруг наиболее опасных объектов и внутри их
e. Планированием и проведением мероприятий по обеспечению радбез персонала и населения при нормальной работе объекта, его реконструкции и выводе из эксплуатации
f. Сан. эпид. оценкой изделий и технологий
2. Радбез персонала достигается:
a. Ограничением доступа к работе с источниками излучения по возрасту, полу, состоянию здоровья и др.
b. Достаточностью защитных барьеров, экранов и расстояния от источников ИИ
c. Применением СИЗ(средства индивидуальной защиты)
d. Проведением аффективных мероприятий по защите при планировании повышения облучения в случае угрозы или возникновения аварии
3. Радбез населения создается:
a. Организацией условий жизнедеятельности людей согласно НРБ2000
b. Установлением квот на облучение от разных источников
c. Организацией радиационного контроля
Международные организации по защите от ИИ:
1. Комитет по защите от рентгеновских лучей и радия(1928 г.)
2. НКДАР(научный комитет по действию атомной радиации)(1955 г.): занимается сбором и анализом международной информации о различных аспектах действия ИИ на живые организмы
3. МАГАТЭ (международной агентство по атомной энергетике)(1957 г.): занимается обеспечением нераспространения ядерного оружия, разрабатывает нормы по ядерной безопасности, инцидентами на АС
4. МКРЗ(международная комиссия по радиологической защите)(1955 г.): анализирует и обобщает все достижения в области защиты от ИИ и разработкой собственные организации. МКРЗ тесно сотрудничает с ВОЗ(всемирной организацией здравоохранения)
Атом состоит из ядра и окружающего его электронного "облака". Находящиеся в электронном облаке электроны несут отрицательный электрический заряд. Протоны, входящие в состав ядра, несут положительный заряд.
Кроме протонов, в состав ядра большинства атомов входят нейтроны, не несущие никакого заряда. Масса нейтрона практически не отличается от массы протона. Вместе протоны и нейтроны называются нуклонами (от латинского nucleus – ядро).
В любом атоме число протонов в ядре в точности равно числу электронов в электронном облаке, поэтому атом в целом – нейтральная частица, не несущая заряда.
Атом может потерять один или несколько электронов или наоборот – захватить чужые электроны. В этом случае атом приобретает положительный или отрицательный заряд и называется ионом.
Практически вся масса атома сосредоточена в его ядре, так как масса электрона составляет всего лишь 1/1836 часть массы протона. Плотность вещества в ядре фантастически велика – порядка 1013 - 1014 г/см3.
Электроны, протоны и нейтроны являются главными "строительными деталями" атомов и называются субатомными частицами.
Сумма тяжелых частиц (нейтронов и протонов) в ядре атома какого-либо элемента называется массовым числом и обозначается буквой А. Из названия этой величины видно, что она тесно связана с округленной до целого числа атомной массой элемента.
A = Z + N
Здесь A – массовое число атома (сумма протонов и нейтронов), Z – заряд ядра (число протонов в ядре), N – число нейтронов в ядре.
Природа устроена так, что один и тот же элемент может существовать в виде двух или нескольких изотопов. Изотопы отличаются друг от друга только числом нейтронов в ядре (числом N). Поскольку нейтроны практически не влияют на химические свойства элементов, все изотопы одного и того же элемента химически неотличимы.
Изотопами называются вещества, состоящие из атомов с одинаковым зарядом ядра (то есть с одинаковым числом протонов), но с разным числом нейтронов в ядре. Изотопы отличаются друг от друга только массовым числом. Все элементы состоят из одного или нескольких изотопов.
Электронные оболочки изотопов одинаковые, поэтому они имеют одинаковы химические свойства и располагаются в одной ячейке периодической системы Менделеева.
Например, изотопы водорода 11Н, 21Н, 31Н.
Неустойчивые изотопы, которые не могут существовать сколь угодно долго называются радионуклидами.
В настоящее время известно примерно 2000 изотопов 108 химических элементов.
Из них к естественным относятся все стабильные (их 280) и входящие в состав радиоактивных семейств(46). Остальные получены в результате ядерных реакций.