Нормирование ионизирующих излучений

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»

С.М. Кривенцов

Методические указания по проведению практического занятия

«Нормирование ионизирующих излучений»

Методические указания рассмотрены и одобрены

кафедры ТИ-5 от 28 января 2013г., протокол №7

Москва, 2013 г

МГУПИ

Кафедра "Экология и безопасность жизнедеятельности"

Задание

по практическому занятию "Нормирование ионизирующих излучений"

Исходные материалы - варианты практических занятий (см. табл. вариантов) и методические указания (см. Кривенцов С.М. мето­дические указания "Нормирование ионизирующих излучений")

Порядок выполнения:

- выбрать вариант;

- ознакомиться с методикой проведения практического занятия;

- выполнить задание;

- оформить отчет на листах формата А4.

Титульный лист отчета:

Московский государственный университет приборостроения и информатики

Кафедра "Экология и безопасность жизнедеятельности"

Отчет

По практическому занятию

«Нормирование ионизирующих излучений»

Студент ___________ шифр__________ Группа__________

(инициалы, фамилия)

Вариант__________ Ф.И.О. преподавателя_______________

Подпись студента___________ Подпись преподавателя________

Дата__________

Москва, 2013 г.

Методические указания по выполнению практического занятия «Нормирование ионизирующих излучений»

Основные положения

Ионизирующим излучением называется излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков.

К ионизирующим излучениям относятся корпускулярные излучения (альфа-, бета-, нейтронное, поток заряженных частиц) и электромагнитные излучения (гамма-, рентгеновское излучение).

При воздействии ионизирующих излучений на живой организм поглощается энергия, вследствие чего возникают возбуждения и ионизация атомов облучаемого вещества, что может привести к отрицательным последствиям.

Нормирование ионизирующих излучений

Нормы радиационной безопасности установлены НРБ-99[1], которыми регламентированы:

1) Категории облучаемых лиц:

Персонал - лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б).

Население – все лица, включая персонал, находящиеся вне работы с источниками ионизирующего излучения.

2) Основные пределы доз (ПД).

Предел дозы (ПД) – величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы.

Основные пределы доз (ПД) приведены в таблице1.

Таблица 1 - Основные пределы доз

Нормируемые величины*	Пределы доз
Персонал (группа А)**	Население
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год
Эквивалентная доза за год: в хрусталике глаза	150 мЗв	15 мЗв
коже	500 мЗв	50 мЗв
кистях и стопах	500 мЗв	50 мЗв

* Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам.

** Основные пределы доз облучения персонала группы Б равны ¼ значений для персонала группы А.

Эквивалентная доза (Н) – поглощенная доза в органе или ткани умноженная на взвешивающий коэффициент коэффициент, учитывающий биологическое действие различных ионизирующих излучений на организм человека.

Единица измерения эквивалентной дозы – Зиверт (Зв).

Эффективная доза (Е) – сумма произведений эквивалентных доз в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты (Wт). Эффективная доза используется как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных органов и тканей с учетом их различной радиочувствительности. Эффективная доза рассчитывается по формуле:

(1)

где Н_Т – эквивалентная доза в органе или ткани;

Wт – взвешивающий коэффициент для соответствующего органа или ткани.

Wт определяет различную радиочувствительность органов и тканей к ионизирующему излучению.

Единица измерения эффективной дозы - Зиверт (Зв)

Установлены следующие взвешивающие коэффициенты (Wт) для органов и тканей [1]:

Гонады	0,20
Костный мозг (красный)	0,12
Толстый кишечник	0,12
Легкие	0,12
Желудок	0,12
Мочевой пузырь	0,05
Грудная железа	0,05
Печень	0,05
Пищевод	0,05
Щитовидная железа	0,05
Кожа	0,01
Клетки костных поверхностей	0,01
Остальные	0,05

Годовая эффективная (или эквивалентная) доза - сумма эффективной (или эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (или эквивалентной) дозы внутреннего облучения за этот же год, обусловленной поступлением в организм радионуклидов. При сочетании внешнего и внутреннего облучения должны соблюдаться следующие соотношения [1-2]:

эффективная доза

эквивалентная доза

где ПД_Е - предел дозы: величина предельной годовой эффективной дозы;

ПД_Н - предел дозы: величина предельной годовой эквивалентной дозы;

П_j – доза от внутреннего поступления радионуклидов;

ПГПj – предел годового поступления радионуклидов внутрь организма человека.

Предел годового поступления (ПГП) – допустимый уровень поступления данного радионуклида в организм человека в течение года, который при монофакторном воздействии приводит к облучению человека ожидаемой дозой, равной соответствующему пределу годовой дозы.

Пределы годового поступления для персонала (группы А и Б) приведены в таблице 2, для населения – в таблице 3.

Таблица 2 - Пределы годового поступления (ПГП) для персонала, Бк/год

Радионуклид	Персонал группы А* (поступление с воздухом)
Цезий – 135	2,8*10**7
Плутоний – 241	1,3*10**5
Цирконий – 93	8*10**5
Цезий – 134	2,9*10**6
Цезий – 137	4,2*10**6

* Пределы годового поступления для персонала группы Б равны ¼ значений для персонала группы А.

Для персонала группы А и Б пределы годового поступления (ПГП) радионуклидов внутрь организма с водой и пищей не установлены.

Таблица 3 - Пределы годового поступления (ПГП) для населения, Бк/ год

Возрастная категория населения*	Радионуклид	Поступление с воздухом	Поступление с водой и пищей
Взрослые (свыше 17 лет)	Цезий – 135	1,4*10**6	5*10**5
Взрослые	Плутоний – 241	1,1*10**3	2,1*10**5
12-17 лет	Барий – 133	1,8*10**5	1,4*10**5
7-12 лет	Иод – 129	1,5*10**4	5,3*10**3
1-2 года	Натрий - 22	1,4*10**5	6,7*10**4

* Поступление радионуклидов с пищей не рассматривается у детей в возрасте менее года, поскольку они питаются преимущественно грудным молоком [1].

Доза от внутреннего облучения при поступлении радионуклидов с вдыхаемым воздухом или водой и пищей определяется по следующей формуле:

Пj = Aj * Vj * t, Бк/год (4)

где Аj - удельная активность радионуклида на единицу объема воздуха (Бк/м³), воды (Бк,л) и пищи (Бк/кг) или (Бк/л);

V j - годовой объем вдыхаемого воздуха (м³/год), воды (л/год), пищи (кг/год) или (л/год);

t - время поступления радионуклида в организм человека, год.

Данные о скорости дыхания, потреблении воды и пищи приведены таблице 4.

Таблица 4 - Данные о потреблении питьевой воды, продуктов питания и скорости дыхания

Параметр	Возрастная группа, годы
1-2	2-7	7-12	12-17	Взрослые (свыше 17)
Молочные продукты, л/год
Мясные продукты, кг/год
Растительные продукты, кг/год: картофель
Питьевая вода, л/год
Объем воздуха для дыхания, м3/год