Взвешивающие коэффициенты для отдельных органов и тканей

Орган или ткань	Взвешивающий коэффициент
Красный костный мозг	0,12
Легкие, толстый кишечник, желудок	0,12
Молочные железы	0,05
Половые железы	0,20
Поверхности костных тканей, кожа	0,01
Щитовидная железа, печень, пищевод, мочевой пузырь	0,08
Остальные ткани	0,05
Организм в целом	1,0

 

Умножив эквивалентную дозу на соответствующие взвешивающие коэффициенты и просуммировав по всему организму, органу или группе органов, получим эффективную дозу, отражающую суммарный эффект облучения:

(4.12)

где w_т – взвешивающий коэффициент для органа или ткани; Н – эквивалентная доза излучения, поглощенная этим органом, Зв.

Для оценки последствий облучения человека в радиационной безопасности используется эффективная годовая доза, которая учитывает общее (суммарное) облучение за календарный год и включает дозу внешнего облучения и дозу внутреннего облучения радионуклидами, поступившими в организм человека за этот же календарный год. Просуммировав индивидуальные эффективные эквивалентные дозы, полученные группой людей, будем иметь коллективную эффективную дозу, которая измеряется в человеко-зивертах. Зная величину коллективной дозы, можно оценить масштаб радиационного поражения. И этот показатель позволяет прогнозировать риск заболеваний в такой группе людей.

4.6.4. Мощность дозы и единицы ее измерения. Доза излучения, отнесенная к единице времени называется мощностью дозы или уровнем радиации. Отношение экспозиционной дозы ко времени есть мощность экспозиционной дозы :

. (4.13)

Отношение поглощенной дозы излучения ко времени есть мощность поглощенной дозы :

. (4.14)

Мощность дозы есть количество энергии ионизирующих излучений, поглощаемое в единице массы (объема) за единицу времени, она выражает собой скорость накопления дозы.

На практике используется внесистемная единица экспозиционной дозы – рентген в секунду (Р/с) и миллирентген в час (мР/ч).

1 Р/ч = 2,8 · 10^–4 Р/с; 1 мР/ч = 2,8×10^–7 Р/с.

Между единицами рентген в час и кулон в секунду имеет место следующее соотношение:

1 Р/ч = 7,2 · 10^–6 Кл/кг×с.

Единицей измерения мощности поглощенной дозы излучения является джоуль в секунду на килограмм (Дж/кг×с) и (внесистемная) рад в секунду (рад/с).

Измерение мощности доз позволяет определять время, в течение которого создаются дозы, не вызывающие опасного биологического эффекта в организме, или наоборот, могущие вызвать его поражение, а также позволяет определить границы пространства, в пределах которого создаваемые в течение некоторого времени дозы могут оказаться опасными.

 

1. Какие основные характеристики ионизирующего излучения?

2. Какой механизм взаимодействия α- и b-частиц с веществом?

3. Что такое ионизационные и радиационные потери энергии частиц?

4. Что такое линейная плотность ионизации, каковы ее значения для альфа-, бета- и гамма-излучений?

5. Приведите характеристики основных процессов взаимодействия фотонов с веществом.

6. На какие группы делятся нейтроны в зависимости от их энергии?

7. Что такое доза излучения?

8. Экспозиционная, поглощенная, эквивалентная и эффективная дозы излучения. Мощность дозы.

 

 

ЛЕКЦИЯ 5. ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ, ВЫЗВАННЫЕ
ВЫБРОСАМИ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ

5.1. Характеристика аварийно химически опасных веществ (АХОВ) или сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ).

5.2. Характер возможных химически опасных аварий.

5.3. Прогнозирование масштабов и последствий химически опасных аварий.

5.4. Ликвидация последствий аварий на химически опасных объектах.

5.1. Характеристика аварийно химически опасных веществ
или сильнодействующих ядовитых веществ

Среди химических веществ есть такие, которые при авариях на химически опасных объектах (ХОО) представляют опасность для жизни и здоровья людей. Это – группа аварийно химически опасных веществ.

Аварийно химически опасное вещество – это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выливе или выбросе которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах).

Характер действия АХОВ определяется степенью его физиологической активности – токсичностью. Для характеристики токсичности различных АХОВ пользуются определенными категориями токсических доз, учитывающими путь проникновения вещества в организм. Под токсической дозой понимается количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект.

По степени токсичности при ингаляционном и пероральном путях поступления в организм АХОВ можно разбить на следующие 6 групп:

1. Чрезвычайно токсичные LC50 < 1 мг/л 2. Высокотоксичные LC50 = 1–5 мг/л 3. Сильнотоксичные LC50 = 6–20 мг/л 4. Умеренно токсичные LC50 = 21–80 мг/л 5. Малотоксичные LC50 = 81–160 мг/л 6. Нетоксичные LC50 > 160 мг/л

LC₅₀ – средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных.

Большой разброс концентраций АХОВ объясняется индивидуальной чувствительностью людей к ним.

К объектам, производящим, использующим и хранящим АХОВ, относятся предприятия химической, нефтеперерабатывающей промышленности; предприятия, имеющие холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак, водопроводные и очистные сооружения, на которых применяют хлор; железнодорожные станции, имеющие пути отстоя подвижного состава со АХОВ; склады и базы с запасами ядохимикатов.

Химически опасный объект – это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасное химическое вещество, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды.

АХОВ делятся на вещества общеядовитого и удушающего действия. Проникая в организм человека через органы дыхания, кожные покровы и слизистые оболочки глаз, раны и желудочно-кишечный тракт, они вызывают различные отравления.

Рассмотрим физико-химические и токсические свойства некоторых АХОВ.

Аммиак (NH₃) – бесцветный газ с характерным удушливым резким запахом. Относится к сильно токсичным химическим веществам. При обычном давлении температура кипения –33,4°С. Плотность газообразного аммиака при нормальных условиях составляет 0,68 кг/м³, т. е. он легче воздуха. Горюч, взрывоопасен в смеси с воздухом (образует взрывоопасные смеси в пределах 15–28 об. % аммиака). Растворимость его в воде больше, чем всех других газов: один объем воды поглощает при 20°С около 700 объемов аммиака.

Общие запасы АХОВ в Беларуси составляют около 26 000 т.

Предельно допустимая концентрация в воздухе населенных пунктов: среднесуточная – 0,04 мг/м³ и максимально разовая – 0,2 мг/м³, в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 20 мг/м³. Порог ощущения обонянием – 0,5 мг/м³. При концентрациях 40–80 мг/м³ происходит резкое раздражение глаз, верхних дыхательных путей, вплоть до рефлекторной задержки дыхания, появляется головная боль. Концентрации 1500–2700 мг/м³ при экспозиции 0,5–1 ч считаются смертельными.

Аммиак применяется при изготовлении синильной и азотной кислот, азотсодержащих солей, соды, удобрений, а также при крашении тканей и серебрении зеркал. Жидкий аммиак используется в качестве рабочего вещества холодильных машин, транспортируется и хранится в сжиженном состоянии под давлением собственных паров 600–1800 кПа, а также может храниться в изотермических резервуарах при давлении, близком к атмосферному. Емкости могут взрываться при нагревании.

Аммиак относится к АХОВ удушающего и нейротропного действия. Вызывает поражение дыхательных путей. Пары сильно раздражают слизистые оболочки и кожные покровы. При высоких концентрациях возбуждает центральную нервную систему и вызывает судороги. Смерть наступает через несколько часов или суток после отравления от отека легких и гортани, от сердечной слабости или остановки дыхания. При попадании на кожу может вызывать ожоги различной степени.

Обнаружение – универсальный газоанализатор УГ-2, ВПХР с индикаторной трубкой – одно желтое кольцо.

Защита – фильтрующие промышленные противогазы марки «К», «КД», «М»; газовые респираторы РУ-60М КД, РПГ-67 КД. При высоких концентрациях – изолирующие противогазы и защитная одежда.

Первая помощь – немедленно вынести пострадавшего на свежий воздух, обильно промыть глаза и пораженные участки кожи водой и надеть противогаз. После эвакуации пострадавшему необходим покой, тепло, при резких болях в глазах – 1–2 капли 1%-го раствора новокаина или 1 каплю 0,5%-го раствора дикаина с 0,1%-м раствором адреналина. На пораженные участки кожи – примочки 5%-го раствора уксусной, лимонной или соляной кислоты. Внутрь теплое молоко с питьевой содой.

Акрилонитрил – бесцветная жидкость с неприятным запахом. При обычном давлении температура плавления –83,5°С, кипения +77,3°С. Легче воды (относительная плотность 0,8). Тяжелее воздуха (относительная плотность 1,83). С воздухом образует взрывоопасные смеси в пределах 3–17 об. %. ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов (среднесуточная) – 0,03 мг/м³, рабочей зоны производственных помещений – 0,5 мг/м³.

Мировое его производство около 2 млн. т в год. Общие запасы в республике около 5000 т.

Отравление акрилонитрилом возможно при вдыхании его паров и попадании капель на слизистые оболочки и кожу.

Первая помощь – пострадавшего немедленно вынести из зоны заражения, обильно промыть водой или 2%-м содовым раствором глаза, вдыхание амилнитрита.

Хлор – зеленовато-желтый газ с резким раздражающим запахом. Хлор в 2,5 раза тяжелее воздуха, поэтому облако хлора будет перемещаться по направлению ветра, прижимаясь к земле, он скапливается в подвалах, низинах, но даже зимой хлор находится в газообразном состоянии, сжижается при температуре –34,6°С, затвердевает при –101°С. Для перевозки используются цисцерны и баллоны под давлением. Взрывоопасен в смеси с водородом. Негорюч, но пожароопасен, поддерживает горение многих органических веществ. Емкости могут взрываться при нагревании.

Хлор применяется для хлорирования питьевой воды и для получения хлорорганических соединений (винилхлорида, хлоропренового каучука, дихлорэатана, хлорбензола и др.).

Общие запасы в Республике Беларусь – 300 т.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) хлора в атмосферном воздухе в рабочей зоне производственных помещений 1 мг/м³, минимально ощутимая концентрация хлора 2 мг/м³. Раздражающее действие возникает при концентрации около 10 мг/м³. Смертельная концентрация хлора при экспозиции 1 ч составляет 100–200 мг/м³. В воздухе определяется прибором УГ-2 или ВПХР с индикаторной трубкой – три зеленых кольца.

Защита – промышленные фильтрующие противогазы марки «В» и «М», гражданские противогазы ГП-5 (5М), ГП-7 (ГП-7В), детские противогазы, камеры защитные детские. При очень высоких концентрациях (больше 3600 мг/м³) – изолирующие противогазы. Хлор относится к веществам удушающего действия.

Хлор раздражает дыхательные пути и вызывает отек легких.

Первая помощь – надеть противогаз и вывести на свежий воздух. При раздражении дыхательных путей – вдыхание нашатырного спирта. Промывание глаз, носа и рта 2%-м раствором соды. Теплое молоко с боржоми или содой, кофе.

Дегазация – водные растворы гипосульфита, гашеной извести, щелочные отходы производства. Нейтрализация водой.

Цианистый водород (синильная кислота) – бесцветная легкоподвижная жидкость с запахом горького миндаля, застывающая при температуре –13°С. Температура кипения +27,5°С, очень летуча. Синильная кислота и ее соли выпускаются химической промышленностью в больших количествах. Используется при производстве пластмасс и искусственных волокон, в гальванопластике, при извлечении золота, как средство борьбы в сельском хозяйстве. С водой смешивается, легко растворяется в спирте, бензине. Смеси паров с воздухом при содержании 6–40 об. % могут взрываться.

Защита – фильтрующие и изолирующие противогазы, а также промышленные типа «В», «М», «БКФ». Наличие синильной кислоты в воздухе можно определить с помощью ВПХР с индикаторной трубкой – три зеленых кольца. Для нейтрализации синильной кислоты используются гипохлорит кальция, формалин.

Фосген (COCI₂) – бесцветная подвижная жидкость с удушливым неприятным запахом гниющих фруктов. Плохо растворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях (бензоле, хлороформе, толуоле, ксилоле). При температуре выше 8°С переходит в газ. Температура затвердевания –118°С.

Фосген используется при производстве красителей и минеральных удобрений, относится к веществам удушающего действия. Газообразный фосген в 3–4 раза тяжелее воздуха, поэтому пары фосгена могут скапливаться в подвалах, низинах местности. Для дегазации паров фосгена в закрытых помещениях используется аммиак. Нейтрализация – взаимодействие с водными растворами аммиака и щелочами. Обнаружение – прибором ВПХР с использованием индикаторной трубки – три зеленых кольца. Антидотов против фосгена нет.

Сернистый ангидрид (двуокись серы) – бесцветный газ, который при температуре –75°С превращается в жидкость; в 2,2 раза тяжелее воздуха.

Сернистый ангидрид относится к веществам удушающего и общеядовитого действия. Вызывает раздражение дыхательных путей, спазм бронхов, ПДК в рабочем помещении – 10 мг/м³. При высоких концентрациях в воздухе смерть наступает от удушья вследствие рефлекторного спазма голосовой щели, внезапной остановки кровообращения в легких или шока.

Для защиты органов дыхания необходимо использовать промышленные противогазы.